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요약문
Abstract
목차
제1장 서론 11
1.1. 연구 배경 11
1.2. 연구 목적 12
제2장 문헌연구 13
2.1. 질소처리 13
2.1.1. 생물학적 질산화 13
2.1.1.1. 질산화 특성 13
2.1.1.2. 질산화시 영향인자 16
2.1.2. 생물학적 탈질 23
2.1.2.1. 탈질 동역학 23
2.1.2.2. 탈질시 영향인자 26
2.2. 탈질/질산화 연구동향 27
2.2.1. 연속 수동형(passive) 바이오필름 반응기 질소제거 성능 평가 27
2.2.2. 연속회분식반응기(SBR)에서 폐수와 침출수 혼합 처리에 의한 질소제거 29
2.2.3. 아질산염에 의한 침출수 질소 제거 30
2.2.4. 저비용 침출수 생물학적 질소 제거 공정 32
2.2.5. 호기조·무산소조 MBR 시스템 및 NF(Nanofiltration) 공정 침출수 고도처리 32
2.2.6. 침출수 처리 기술 분석 35
2.2.7. 폐수 생물학적 처리기술 분석 36
2.2.8. 다단계(생물학적 질산·탈질화, 태양광 펜톤 공정, 생물학적 공정) 침출수 처리 시스템 38
2.2.9. MLE 공정에서의 생물학적 질산화/탈질 효율 증진에 관한 연구 39
2.2.10. 폐수처리 탈질 공정에 미치는 인자 연구 40
제3장 침출수 및 음폐수 수질특성 41
3.1. 침출수 발생 및 수질특성 41
3.1.1. 침출수 발생량 산정 42
3.1.2. 침출수 수질특성 43
3.2. 음폐수 발생 및 수질 특성 46
3.2.1. 음식물류 폐기물 발생 및 처리현황 46
3.2.2. 음폐수 발생 및 처리현황 47
3.2.3. 음폐수 수질특성 48
3.3. 폐자원에너지타운 폐수 발생 및 수질 특성 49
3.3.1. 폐자원에너지타운 조성과 효과 49
3.3.2. 폐자원에너지타운 폐수 및 수질특성 50
3.4. 혼합폐수의 수질 현황 및 탈질/질산화공정 운전현황 50
3.4.1. 혼합폐수의 수질현황 50
3.4.2. 혼합폐수의 병합처리 후 탈질/질산화공정 운전조건 및 처리효율 비교 51
제4장 연구내용 및 방법 52
4.1. 연구내용 52
4.1.1. Lab 실험 52
4.1.2. 현장적용 52
4.2. Lab 실험 53
4.2.1. 실험장치 53
4.2.2. 실험내용 54
4.2.3. 분석항목 및 방법 56
4.3. 현장 적용 실험 56
4.3.1. MLE 공정 개선 56
4.3.2. 현장 실험방법 59
4.3.3. 현장실험 운전조건 59
4.3.4. 분석항목 및 방법 60
제5장 연구결과 및 고찰 62
5.1. Lab 실험 결과 62
5.1.1. 유기물질 처리현황 62
5.1.2. 질소 처리현황 63
5.1.3. 원수 투입량 및 수질 64
5.2. 현장적용 결과 65
5.2.1. 유기물질 처리현황 65
5.2.2. 질소 처리현황 66
5.2.3. 원수 투입량 및 처리효율 비교 67
제6장 결론 69
참고문헌 71
Appendix 79
Appendix 1. Lab실험 DATA 80
Appendix 2. 현장 탈질/질산화 DATA 88
Table 2.1. 역삼투압방식을 이용한 침출수 처리결과 13
Table 2.2. 질산화균의 일반적 특성 16
Table 2.3. 질산화균의 동역학적 특성 16
Table 2.4. 수온에 따른 질산화균의 최대 비성장율 변화 19
Table 2.5. 생물학적 탈질시 동역학적 상수 25
Table 2.6. 생물학적 탈질시 SDNR과 메탄올 소비량 26
Table 3.1. 우리나라 음식물류 폐기물의 발생량 및 처리현황 46
Table 3.2. 음폐수 수질현황 48
Table 3.3. 폐자원에너지화에 따른 에너지 대체효과 49
Table 3.4. 페자원에너지타운 폐수 수질 50
Table 3.5. 혼합폐수의 수질현황 51
Table 3.6. 병합처리후 운전조건 및 T-N처리율 비교 51
Table 4.1. Lab 실험장치 재원 53
Table 4.2. 유입원수 수질 54
Table 4.3. Lab 실험 세부 운전조건 55
Table 4.4. 시험 분석항목과 방법 56
Table 4.5. 기존 탈질/질산화조(MLE) 설계기준 57
Table 4.6. 유입원수 수질 59
Table 4.7. 기존 MLE공정과 2단탈질/질산화 현장 운전조건 60
Table 4.8. 시험 분석항목과 방법 61
Table 5.1. Lab 실험결과 64
Table 5.2. 기존 MLE공정과 2단 탈질/질산화 현장운전 결과 67
Fig. 2.1. 혐기성 Biobarrier 및 호기성 Biotrickling 반응기 28
Fig. 2.2. SBR 공정 상태 구성도 29
Fig. 2.3. 2단계 SBR 시스템 구성도 30
Fig. 2.4. 산소 농도에 따른 아질산 생성률과 SBR 2단계 아질산(nitrite) 농도 변화 31
Fig. 2.5. MBR 및 NF 침출수 처리 공정 흐름도 33
Fig. 2.6. 침출수 특성 및 MBR, NF 처리 전후 농도 변화 34
Fig. 2.7. NF 플랜트 구성도 및 2단계 RO 처리 공정 흐름도 35
Fig. 2.8. 혐기성 암모니아 산화 반응 경로 37
Fig. 2.9. 수온에 따른 질산화율 및 탈질화율 변화 분석 39
Fig. 2.10. 탈질공정 질산 이온 제거 속도에 대한 C/N비 및 슬러지 접종량 영향 40
Fig. 3.1. 수도권매립지 1, 2매립장 침출수 발생현황. 42
Fig. 3.2. 1매립장 침출원수 유기물질 농도변화. 44
Fig. 3.3. 2매립장 침출원수 유기물질 농도변화. 44
Fig. 3.4. 1매립장 침출원수 질소성분 농도변화. 45
Fig. 3.5. 2매립장 침출원수 질소성분 농도변화. 45
Fig. 3.6. 연도별 음폐수 발생량 및 해양배출량 47
Fig. 4.1. Lab실험장치 구성 53
Fig. 4.2. 기존공정(MLE) 모식도 54
Fig. 4.3. 2단 탈질/질산화 공정 모식도 55
Fig. 4.4. 기존 탈질/질산화공정과 2단 탈질/질산화 공정 모식도 58
Fig. 4.5. 탈질/질산화조 비움작업 및 내부반송 배관 설치 58
Fig. 5.1. Lab 실험 유입 및 유출 COD 농도 변화 62
Fig. 5.2. Lab 실험 COD 부하량 대비 COD 제거량 62
Fig. 5.3. Lab 실험 유입 및 유출 T-N 농도 변화 63
Fig. 5.4. Lab 실험 유입 T-N부하량 대비 T-N제거량 63
Fig. 5.5. 유입 및 유출 COD 변화 65
Fig. 5.6. 기존공정과 COD 부하량 대비 COD 제거량 비교 65
Fig. 5.7. 유입 및 유출 T-N의 변화 66
Fig. 5.8. 기존공정과 T-N 부하량 대비 T-N 제거량 비교 66
Fig. 5.9. 계열별 원수 투입량 변화 67