고 도 처 리

고도처리 개념 고도처리의 정의 제거에 필요한 추가 처리 고도처리의 필요성  자연 생태계의 중요성 부각 : 영양물질 제거 재래식 2차 처리 후 남아 있는 부유물질, 콜로이드상 물질, 용존물질 등 제거에 필요한 추가 처리 고도처리의 필요성  수질 규제기준 만족 : 고도처리화 유도  자연 생태계의 중요성 부각 : 영양물질 제거  다양한 합성물질의 개발 : 난분해성물질 제거  최종 처리수 재이용 : 중수도 개념 도입

2.고도처리 대상물질 부유물질 : 수질의 투명도 저하 5) 기타물질 잔류유기물(난분해성물질) : 용존산소 고갈 부유물질 : 수질의 투명도 저하 잔류유기물(난분해성물질) : 용존산소 고갈 독성물질 : 인간 및 수서환경에 독성 영양염류(질소, 인) 암모니아 : 정수처리시 염소요구량 증대 용존산소 고갈(질산화반응) 불필요한 수서식물 성장 어류 등 독성 질산염 : 조류 및 수서식물 성장 촉진 유아질병 유발(metahemoglobinemia유발 : blue baby) 인 : 조류 및 수서식물 성장 촉진 부영양화 촉진 응집 방해 5) 기타물질 칼슘, 마그네슘 : 경도유발 황산염 : 설사유발 계면활성제 : 거품, 응집방해

3.고도처리 기술분류 부유 및 현탁물질 : 여과, 응집침전 난분해성 유기물 : 고급산화(AOP), 활성탄 흡착 처리대상 물질에 따라 기술 및 공정이 선택/적용 부유 및 현탁물질 : 여과, 응집침전 난분해성 유기물 : 고급산화(AOP), 활성탄 흡착 (고급산화 : 오존, UV, TiO2, Fenton산화기술) 독성 및 무기물질 : 흡착, 화학적 산화, 응집침전 등 영양염류 물리적처리 : 탈기법에 의한 암모니아제거 생물학적처리 : 미생물에 의한 질소, 인제거 화학적처리 : 철, 석회 등 첨가로 인제거,등

4.영양염류 제거 1) 개 요 2) 생물학적 질산화 3) 생물학적 탈질화 4) 생물학적 인제거 5) 생물학적 영양염류제거 공정

질소의 발생 1) 질소 발생원 오수중의 주요 질소 발생원 : 가정 유출초기 : 유기질소 60%, 암모니아성 질소 40% 유출초기 : 유기질소 60%, 암모니아성 질소 40% 2) 오수의 질소 농도 질소 발생 원단위 : 약 16gN/인.일 오수 원단위 배출량 : 380∼460L/인.일 질소 농도 : 12 ∼ 21mgN/L 3) 도시하수의 질소 농도 질소의 형태 하수 농도 강 중 약 유기질소(Org-N) 35 15 8 암모니아성질소(NH3-N) 50 25 12 총질소(T-N) 85 40 20

생물학적 처리에 이용되는 미생물 호흡방법에 따른 분류 호기성 (Aerobic) 준혐기성 ( Anoxic ) 혐기성( Anaerobic ) 탄소원에 따른 분류 자가영양 미생물(Autotrophics) : 탄산염 종속영양 미생물(Heterotrophics) : 유기탄소 미생물의 구조식 C5H7O2N: 가장 일반적으로 사용 C60H87O23N12P: 인을 고려할 때 사용

2) 생물학적 질산화 생물학적 처리공정에서 질소의 변환 유기질소 (단백질, 요소) 분해, 가수분해 세포합성 유기질소 (순수 성장) 유기질소(세포) 암모니아성질소 O2 알칼리도 분해, 자산화 질산화 아질산성질소 O2 알칼리도 탈질화 질산성질소 질소가스 Org Org - - N N

생물학적 질소의 분해과정(질산화) Conc.(mgN/L) Time TKN 세포합성에 사용된 질소 암모니아성질소 (NH4+) 아질산염(NO2-) 질산염(NO3-) 암모니아성질소 (NH4+) TKN 세포합성에 사용된 질소

질산화 반응 Nitrosomonas Nitrobacter Nitrosomonas Nitrobacter NH4+-N + 3/2O2 NO2-+ 2H+ +H2O NO2- + 1/2O2 NO3- 전체반응 NH4+-N + 3/2O2 NO3- + 2H+ + H2O Nitrobacter Nitrosomonas 55NH4+ + 76O2 + 109HCO3 C5H7NO2 + 54NO2- + 7H2O + 104H2CO3 400NO2- + NH4+ + 4H2CO3 + HCO3- + 195O2 C5H7NO2 + 3H2O + 400NO3 전체 반응 NH4+ + 1.83O2 + 1.987HCO3- 0.021C5H7NO2 + 1.04H2O + 0.98NO3-+ 1.88H2CO3 산소요구량 : 4.33g O2 /gNH4+ 알칼리도 요구량 : 7.14g Alk./gNH4+ Nitrobacter

질산화 공정의 분류 탄소산화와 질산화 기능의 분리에 따라 분류됨 단일단계 질산화: 하나의 반응조에서 탄소산화와 질산화 수행 분리단계 질산화: 탄소산화와 질산화가 다른 반응조에서 수행

질산화 미생물 Nitrosomonas, Nitrobacter 성장속도가 느림 질산화를 위해서 긴 SRT 필요 유독성폐수, 중금속 등 환경조건에 민감 독립영양미생물 알칼리도와 무기영양염류 필요 질산화 미생물은 호기성 처리공정내에 존재하지만 그 수는 제한됨 질산화 미생물의 개체수는 BOD5/TKN 비에 따라 다름 BOD5/TKN 비 질산화 미생물 비율 0.5 0.35 1 0.21 2 0.12 3 0.083 4 0.064 5 0.054 6 0.043 7 0.037 8 0.033 9 0.029

BOD5/TKN에 따른 전체 미생물 중 질산화 미생물의 분율 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 BOD5/TKN Fractions of Nitrifier 분리 공정(separate stage) 혼합공정(single stage)

질산화 영향인자 1) 기질의 농도 암모니아성 질소 100mg/L까지는 영향을 받지 않음 8,000mg/L부터 산화 속도가 급속히 감소 이온화되지 않은 암모니아(Free Ammonia : FA) 저해 농도 Nitrosomonas : 10-150mg/L Nitrobacter : 0.1-1.0mg/L 중금속 농도 니켈 0.25 mg/L, 크롬 0.25 mg/L, 구리 0.10 mg/L에서 질산화는 완전히 저해됨.

2) 온 도 질산화미생물의 최대비성장률에 대한 온도의 영향 문헌 n,max vs. Temp(℃ ) n,max(day-1) 10℃ 15℃ 20℃ Downing(1964a) (0.47)e0.098(T-15) 0.29 0.47 0.77 Downing(1964b) (0.18)e0.116(T-15) 0.10 0.18 0.32 Hultman(1971) (0.5)e0.033(T-20) 0.23 0.34 0.50 Barnard(1975) (0.33)e1.127(T-20) 0.10 0.18 0.37 Painter(1983) (0.18)e0.0729(T-15) 0.12 0.18 0.26 Beccan(1979) 0.27 Bidstrup(1988) 0.65 Hall(1980) 0.46 Lawrence(1976) 0.50

3) pH NO2- NO3- NH4+ NO2- 질산화는 pH에 민감하고, 질산화율은 pH 6.8 이하에서 급격히 감소 5.8-6.0 범위에서의 질산화율은 7.0에서 질산화율의 10-20% 정도 최적의 질산화는 pH 7.5-8.0 범위에서 일어남 알칼리도가 낮은 하수: 적정 pH 유지를 위해 알칼리도를 주입해야 함 알카리도의 첨가량은 산화된 NH4+-N의 농도에 따라 정해짐 석회, 소석회, 중탄산나트륨의 형태로 첨가됨 NO2- NO3- NH4+ NO2-

4) 용존산소 ① Case A 적절한 F/M과 충분한 DO 질산화가 잘 일어남 ② Case B F/M이 높고 낮은 DO 질산화가 억제됨 ③ Case C F/M이 높아도 DO 높이면 질산화가 부분적으로 일어남

3) 생물학적 탈질화 종속영양미생물 For nitrate : 1/2NO3- + H+ + e- 1/2H2O + 1/2NO2- For nitrite : 1/3NO2- + H+ + e- 1/3H2O + 1/6N2 + 1/3OH- 전체 반응(Denitrification) 1/5NO3-+ H+ + e- 2/5H2O + 1/10N2 + 1/5OH- 전자 공여체(유기탄소원) 탈질화 미생물 종속영양미생물 반응조내 무산소 상태유지 내부 탄소원 : 원폐수, 시스템내의 미처리된 유기물 슬러지의 내생호흡에 대한 유기물, 슬러지의 소화상징액 혐기성 반응조의 유출수 외부 탄소원 : 초산, 구연산, 아세톤, 메탄올

생화학적 반응경로에 의한 유기 탄소원 요구량 (예 : 메탄올) 탈질화 미생물의 탄소 요구량 생화학적 반응경로에 의한 유기 탄소원 요구량 (예 : 메탄올) NO3- + 1.08 CH3OH + 0.24 H2CO3 0.056 C5H7NO2 + 0.47 N2 + 1.68 H2O + HCO3- 필요한 메탄올량 : 2.47gCH3OH/gNO3-(약 3.7gCOD/gNO3-N) 세포 생성량 : 0.45gNVSS/gNO3- 알칼리도 생성량 : 3.57gAlk./gNO3- 질산염 , 아질산염 , 용존산소 존재시 경험식에 의한 유기탄소원 요구량 Cm = 2.47 No + 1.53 N1 + 0.87 Do Cm = 요구되는 메탄올 농도 , mg/L No = 초기 질산성 질소 농도, mg/L N1 = 초기 아질산성 질소 농도, mg/L Do = 초기 용존산소 농도, mg/L

탄소원에 따른 탈질율 탄소원 탈질율 온도 (gNO3-N/gVSS·day) (℃) Methanol 0.21-0.32 25 Methanol 0.12-0.90 20 Sewage 0.03-0.01 15∼27 Endogenous Metabolism 0.017-0.048 12∼20

4) 생물학적 인제거 인의 발생원 인의 분류 오수에 함유된 인의 형태별 농도 주로 가정에서 사용하는 세제에 기인 물리적 특성 : 용해성, 입자성 화학적 특성 : Ortho-P, 다중인산염, 유기인 오수에 함유된 인의 형태별 농도 인산염의 형태 농도(mg P/L) Ortho-P 3∼4 다중인산염 2∼3 유기인 1

생물학적 인 제거 메카니즘 기질 발효 발효부산물 (예:아세트산) 혐기성반응조 인 섭취 미생물 (PAO) PHB, PHV의 형태로 저장 PO - P P 4 4 (인 용출) 인 섭취 호기성 반응조 세포내 저장 물질을 에너지원으로 사용

혐기성 반응조 호기성 반응조 Conc.(mg/L) Ortho-P 용해성 BOD Time

유출수 TSS와 인산염 농도의 관계 PO4-P(mg P/L) 유출수 TSS(mg/L) TSS의 75%가 휘발성 물질일때 10 10 20 30 1.0 0.5 1.5 2.0 2% 4% 6% 8% P/VSS=10% TSS의 75%가 휘발성 물질일때

5) 생물학적 영양염류 제거 공정 질소 제거 공정 질소 • 인 동시 제거 공정 단일 슬러지 공정 분리 단계 슬러지 공정 인 제거 공정 Main stream Side stream 질소 • 인 동시 제거 공정

질소 제거 공정 단일 슬러지 공정 분리 단계 슬러지 공정 단일 반응조 내에서 탄소산화와 질산화 공정을 수행 MLE, 4단 Bardenpho, Oxidation ditch 등 분리 단계 슬러지 공정 질산화조와 탈질조를 분리

단일 슬러지 공정 MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 내부반송 : 1-4Q Q Q 무산소조 2-3시간 호기성조 5-6시간 폐슬러지 슬러지 반송,0.5Q 1962년 Ludzack과 Ettinger에 의해 고안 무산소조 : 탈질화 공정, 원수 중에 함유된 기질을 탄소원으로 이용 호기성조 : 질산화 공정, 미처리된 유기물 제거 및 질산화 호기성조에서 무산소조로 내부 반송(고안 초기에는 내부 반송을 하지 않음)

4단계 Bardenpho Emico process equipment Co. 개발(미국) 무산소조1 2-5시간 호기성조1 4-12시간 무산소조2 2-5시간 호기성조2 0.5-1시간 폐슬러지 슬러지반송, 0.5Q Emico process equipment Co. 개발(미국) 무산소조1 : 탈질반응, 유입수중의 유기탄소 및 내생분해에 의한 탄소원 이용 풍부한 유기탄소원으로 탈질율 높음, 암모니아성 질소는 변하지 않음 호기성조1 : 질산화 반응, 유기물 산화 무산소조2 : 재탈질 호기성조2 : 질산화, 탈질공정에서 생성된 질소 가스를 제거함으로써 슬러지 침강성 향상

Oxidation ditch 무산소조 : 탈질반응, 유입수중의 유기탄소를 탄소원으로 이용(유입수 유입) Q 내부반송, 0.5Q Q 호기성조 무산소조 폐슬러지 폭기기 무산소조 : 탈질반응, 유입수중의 유기탄소를 탄소원으로 이용(유입수 유입) 호기성조 : 질산화 반응, 폭기기 후단부터 형성, 호기성조 후단에서 슬러지를 침전조로 유입 4단 Bardenpho 공정에 비해 질소 제거율이 낮음 SRT : 10-30일, HRT : 8-36일

분리단계 슬러지 공정 호기성조 : 유기물 산화 질산화 무산소조 : 탈질 부유성장 또는 부착성장 Q Q Q Q Q Q 호기성조 여재 부착성장

인 제거 공정 A/O 공정 (main stream) Q Q 기존의 활성슬러지 공정과 유사 혐기성조 호기성조 슬러지반송, 0.5Q 폐슬러지 기존의 활성슬러지 공정과 유사 혐기성조 : 인 용출, 유입수에 함유된 기질의 분해(혐기성 발효, 아세트산) 호기성조 : 인 섭취, 인제거 타공정에 비해 고부하로 운전, 인제거율이 높음 BOD : P = 10 : 1 이상 요구 SRT : 2-6일

Phostrip 공정 (side stream) 생물학적, 화학적 인제거 공정 기존 활성슬러지 공정과 유사 Q Q 호기성조 0.3-0.4Q 슬러지반송, 0.5Q 0.1-0.2Q Lime 상징액 화학침전 폐슬러지 혐기성조 0.1-0.2Q 생물학적, 화학적 인제거 공정 기존 활성슬러지 공정과 유사 대표적인 Side-stream 인제거 공정 SRT : 8-12시간 유입수의 BOD 부하에 영향을 받지 않음 인제거 효율이 매우 높음(유출수 인농도는 1mg T-P/L 이하)

SBR(Sequencing Batch Reactor) 혐기성 (혼합) 호기성+ 무산소(혼합) 유입 침전 폐기 유출 휴지 단일 반응조에서 모든 공정을 수행 혐기성(혼합) : 유기물 제거, 인 용출 호기성 : 인제거, 유기물 제거 무산소(혼합) : 탈질, 외부 탄소원이나 내생호흡에 의한 탄소원 이용 전체 운전 시간 : 3-24시간(주요 처리 대상 물질에 따라 다름)

질소와 인의 동시 제거 공정 5단계 Bardenpho Q 혐기조 : 인 용출, 혐기성 발효, 기질의 제거 1-2시간 호기성조1 4-12시간 호기성조2 0.5-1시간 폐슬러지 무산소조1 2-4시간 무산소조2 2-4시간 슬러지반송, 0.5Q 혐기조 : 인 용출, 혐기성 발효, 기질의 제거 무산소조1 : 탈질, 약 70% 질산염 제거 호기성조1 : 질산화, 인 섭취, BOD 제거, 암모니아 산화 무산소조2 : 추가 탈질 호기성조2 : 인 섭취(유출수의 인 유출 방지), 침전조에서의 혐기성 조건 형성 억제(유출수 인 농도 : 3mg/L 이하)

A2/O 공정 수정 A/O 공정 혐기성조 : 인 용출, 유기물 제거 무산소조 : 탈질(A/O 공정에 추가된 부분) 1∼3Q Q Q 혐기성조 0.5-1.5시간 무산소조 0.5-1시간 호기성조 3.5-6시간 폐슬러지 슬러지반송, 0.5Q 수정 A/O 공정 혐기성조 : 인 용출, 유기물 제거 무산소조 : 탈질(A/O 공정에 추가된 부분) 호기성조 : 질산화, 인 섭취, 유기물 제거 유출수 인 농도 : 2mg/L 이하

UCT(University of Cape Town) 1∼2Q 1∼2Q Q Q 혐기성조 1-2시간 무산소조 2-4시간 호기성조 4-12시간 슬러지반송, 0.5Q 폐슬러지 혐기성조 : 인의 용출, 유기물 제거 무산소조 : 탈질, 질산염의 혐기성조로 직접 투입 배제 호기성조 : 질산화, 유기물 제거 활성슬러지를에서 무산소조로 직접 반송 혐기성조의 질산염 유입을 제거함으로서 인 용출 증대 단 점 : 내부반송에 의한 질산염 부하와 반송슬러지에 함유된 질산염 부하가 동시에 유입되어 무산소조에서 질산염 과부하 발생

VIP(Virginia Initiative Plant) 1∼2Q 1∼2Q Q Q 혐기성조 1-2시간 무산소조 1-2시간 호기성조 2.5-4시간 폐슬러지 슬러지반송, 0.5Q UCT 공정과 유사 고율로 운전, 인제거율이 높음 호기성조에서 무산소조로 반송 : 탈질 무산소조에서 혐기성조로 반송 : 질산염에 의한 인용출 억제를 배제 SRT ; 5-10일(UCT공법:13-25일)

MUCT(Modified University of Cape Town) 1∼2Q 1∼2Q Q Q 혐기성조 1-2시간 무산소조1 1-2시간 무산소조2 1-2시간 호기성조 4-12시간 슬러지반송, 0.5Q 폐슬러지 기존 UCT 공정에서 무산소조의 과도한 질산염 부하를 수정한 공법 무산소조1 : 반송슬러지내의 질산염을 탈질시켜 혐기성조로의 질산염 부하 제거 무산소조2 : 포기조에서 내부반송되는 질산염을 탈질 호기성조 : 질산화, 유기물 제거

최근 인(P) 제거 공정 2012. 1. 1 부터 방류수 수질기준 강화 약품응집 + 침전공정 약품투입 + 여과공정 (총인 : 0.2 – 0.5mg/L) 약품응집 + 침전공정 고속응집 경사판 침전(URC) <㈜네오엔비텍> 초고속응집침전조(ACTIFLO) <㈜베올리아> 순환형반응기(CATT) <㈜씨아이바이오텍> 가압부상 + 여과공정 약품응집 + 가압부상(SDF) <㈜지오웍스> 약품응집 + 가압부상(DAF) <㈜코오롱워터텍> 약품투입 + 여과공정 약품응집 + 디스크필터(MDF) <㈜그레넥스> 약품응집 + 섬유상여과기(GFF) <㈜생> 약품응집 + 디스크필터(YDF) <㈜유천엔바이로> PGT Process <㈜피지티> Flu-floc <㈜한국필터> ACF <㈜아태수기> 상향류식여과흡착공법(IPR) <㈜일신종합환경> 상향류식모래여과 <㈜한성이엔텍> 미라클샌드(MSF) <㈜미라클워터> PL-PLUS <㈜에코베이스> ANT공법 <㈜에이엔티이십일> 약품투입 + 생물여과공정 P-CAP <㈜엔비너지> SBAF <㈜부강테크>

고속응집 경사판 침전(URC) ㈜네오엔비텍 약품응집 + 침전공정 개 요 약품투입 - 급속반응 – 응집 – 완속응집 공정으로 플록 형성 약품과 반응한 원수를 상향류로 유입, 슬러지 Blanket과 접촉하여 플록을 성장·침강시켜 배출하는 물리 화학적 공정 역세척 󰋯별도의 역세공정 불필요 󰋯호퍼로 부터 농축슬러지 배출 장점 󰋯유입부하 변동에 대응성 강함 󰋯운전조건이 용이하고 처리수질이 안정적임 󰋯표면부하율 증가로 재래식 침강법에 비해 소요부지 절감 󰋯슬러지 별도처리로 기존 처리부하 증가 미미 운영중 이천하수처리장 (43,000톤) 의왕 부곡하수처리장 (15,000톤) 보성하수처리장 (3,000톤) 고양 일산하수처리장 (270,000톤) 판교하수처리장 (47,000톤) 안양 석수하수처리장 (75,000톤) 남양주 진접하수처리장 (14,000톤) 등 단점 󰋯응집침전 공법으로 미세플록 침전을 위한 약품량 사용 많음 󰋯여과공법에 비해 교반기, 슬러지수집기등 기기장치 및 동력소요 󰋯운전관리 요소가 복잡하고, 시설비 및 부지소요면적이 큼 󰋯슬러지 별도 처리시설 필요 󰋯유입수의 T-P부하변동에 다른 대응운전에 한계가 있으며 처리수질이 불안정함

초고속응집 침전조(ACTIFLO) ㈜베올리아 개 요 약품투입, 응집조에서 Micro-sand와 함께 Injection 조로 overflow 되어 Polymer투입과 함께 Maturation조를 거쳐 침전조에서 중력침전에 의해 처리 역세척 󰋯별도의 역세공정 불필요 󰋯호퍼로부터 농축슬러지 배출 장점 󰋯경사판 내장으로 소요부지가 적고 집약화함 󰋯완벽한 플록 형성으로 침전효과 향상 󰋯짧은 시간내 운전정상화 󰋯유입 유량 변화에 따른 안전성 󰋯T-P, SS이외에도 BOD, COD 등 부수적인 처리 󰋯수질 조건에 따른 운전 용이 및 선택적 운영관리 단점 󰋯별도로 슬러지설비에서 마이크로 샌드순환 및 인발시설이 필요 󰋯펌프 사용으로 인한 시설 운영비 증가 󰋯응집침전 공법에 필요한 미라클 샌드의 사용으로 운영비 증가 󰋯기온, 계절등 외적 환경에 따라 경사판 침전 변동성 높음 적용 실적이 없음

순환형반응기(CATT) ㈜씨아이바이오텍 개 요 단일반응조에서 응집·침전 반응을 동시에 수행하며,상기 공정 수행시 유입수를 차단하는 방식 4단계 순환공정 (유입/교반 -> 교반/침전1 -> 침전2 -> 방류)을 수행 역세척 󰋯별도의 역세공정 불필요 󰋯슬러지 이송펌프로 의해 슬러지배출 장점 󰋯Batch Type과 연속유입 혼합구조로 수처리 안정성 극대화 󰋯약품의 완전혼합이 가능하여 약품주입율이 적음 󰋯Floc의 빠른 침강속도 󰋯설비가 간단하고 유지관리가 매우 용이 󰋯비상시 및 부하변동에 대처가 용이 󰋯설비의 단순화로 전력비가 적음 운영중 양구읍하수종말처리장 (4,000톤) 단점 󰋯원수 이송조 및 원수이송펌프 확보필요 󰋯밸브의 수량이 다소많음 󰋯후단에 여과설비 추가하여야 안전정적인 수질확보가능

약품응집+가압부상(SDF) ㈜지오웍스 개 요 역세척 장점 운영중 설계중 단점 시공중 󰋯약품혼화, 응집공정으로 플록 형성 󰋯반응조 유출수에 응집제를 주입한 후 혼화 및 부상공정을 거쳐 처리수중에 포함된 T-P을 제거하는 공정 역세척 󰋯별도의 역세공정 불필요 󰋯가압부상조에 의해 부상슬러지 배출 장점 󰋯와류에 의한 가압부상효율이 높다 󰋯미세한 기포입자가 가이드 밴에 의해 플록 부착효과가 크고 기포상승 및 부상속도가 빠르다 󰋯부상효율이 뛰어나 높은 수면적부하 및 유효수심을 극소화 󰋯화학반응 및 체류시간이 짧아 부지면적 축소 󰋯중앙집중식 관리, 자동화 시스템운영가능 운영중 충북 제천 폐수처리장 (400톤) 경북 상주 폐수처리장 (3,000톤) 대구 폐수처리장 (1,000톤) 설계중 금호하수종말처리장 (10,000톤) 청통하수종말처리장 (600톤) 시공중 감포쓰레기 매립장 (4,300톤) 등 단점 󰋯간헐적으로 미세 플록유출시 SS가 증가 될 수 있는 가능성 내포 󰋯후단시설 검토 필요 󰋯가압부상장치 등 기계장치 및 동력비가 많이 소요됨

약품응집+가압부상(DAF) ㈜코오롱워터텍 개 요 󰋯약품혼화, 응집공정으로 플록형성 󰋯혼화/응집 공정을 거친 원수중의 오염물질(플록)을 미세기포에 부착, 부상시켜 배출하는 물리 화학적 공정 역세척 󰋯별도의 역세공정 불필요 󰋯상부 스키머에 의해 부상슬러지 배출 장점 󰋯마이크로기포를 통한 저비중 입자 및 조류제거 효율 우수 󰋯유입수의 부하변동에 강함 󰋯여재등 교체비용 불필요 󰋯마이크로기포 주입량 변화가능 󰋯슬러지 별도처리로 기존 처리부하 증가 미미 󰋯고액분리 공법으로 기존처리장 부하증가 영향이 적음 운영중 군장폐수처리시설 (30,000톤) 양주 검준 폐수처리시설 (23,000 톤) 병천 하수종말처리장 (9,500 톤) 설계중 계룡시 계룡하수처리장(27,000톤) 진주시 진주하수처리장(190,000톤) 나주 하수종말 처리장 (22,500 톤) 단점 󰋯가압부상장치 등 기계장치 및 동력비가 많이 소요됨 󰋯공법에 소요되는 약품비가 고가 󰋯구조물내부에 공기발생설비 등 기계실 소요 󰋯슬러지 별도 처리시설 필요 󰋯유입수의 T-P부하변동에 다른 대응운전에 한계가 있으며 처리수질이 불안정함 󰋯후단에 여과설비를 추가하여야 안정적인 수질확보 가능

약품응집+디스크필터(MDF) ㈜그레넥스 개 요 󰋯약품혼화 / 응집공정으로 플록형성 󰋯약품과 반응한 원수가 후단에 설치된 여과기(Chem Disk)를 통과하면서 오염물질을 제거하는 물리 화학적 공법(급속→완속응집) 역세척 󰋯역세펌프를 이용 역세흡입판에 의해 각 디스크별로 순차적 역세 󰋯여과 및 역세공정 동시수행 󰋯역세수량 : 유입하수의 3%미만 󰋯처리공정 전단유입 및 일침에서 제거 장점 󰋯진공 흡입식 역세척으로 약품 응집후 역세척 효율이 높음 󰋯Depth Filter 방식이어서 SS에 의한 케이크 효과로 처리효율 증대 󰋯여과포의 내구성이 우수함 󰋯무약주시 유기물제거 가능 󰋯특화된 역세방식 운영중 경산 폐수종말처리장 (102,000톤) 진주상평 폐수하수처리장 (45,000 톤) 군포 부곡 하수처리장 (4,500 톤) 시공중 고창 하수종말처리장 (16,000톤) 충주 첨단폐수처리장 (5,500톤) 단점 󰋯주기적인 필터 교체필요 󰋯전동밸브의 수량이 많음 󰋯별도의 역세 펌프실이 필요 󰋯약품 플록의 유입으로 잦은 역세가 필요함 󰋯반류수 부하를 가중시킴 󰋯역세수량이 많음 󰋯막파손시 수질 불안정 󰋯역세수에 의한 기존 공정 부하 증가

약품응집+섬유상 여과기(GFF) ㈜생 개 요 역세척 장점 단점 운영중 설계중 󰋯약품투입, 응집-숙성공정으로 플록형성(급속→완속응집) 󰋯약품과 반응한 원수가 하부가 고정된 섬유여재 다발을 통과하면서 오염물질을 제거하는 물리 화학적 공정 역세척 󰋯역세공기(브로와)를 분사 상승수류를 일으켜 섬유다발을 흔들어 역세 󰋯역세수량 : 유입하수의 10%이상 󰋯처리공정 전단유입 및 일침에서 제거 장점 󰋯주로 부유물제거 기작을 통해 오염물제거, 부하변동에 강하지 못함, 단순히 거르는 기능으로 처리기능수행 󰋯섬유상여재의 비틀림기능을 이용 여과시와 역세시 공극 및 구분기능을 통해 효율증대. 󰋯설비가 단위 기기별로 제작되어 유지관리가 용이함. 󰋯빈번한 역세척 주기가 반복되지만 역세효율은 좋음 단점 󰋯전처리로 응집이 완벽하지 못해 인제거 및 오염물제거 기작이 불안하며, 약품이 소요됨 󰋯약품응집 플록의 부착으로 빈번한 역세가 필요하며, 교체 빈도가 높음. 여재의 막힘 발생이 생겨 지속적인 필터링의 어려움 있음 󰋯반복적인 여재의 비틀림 수행으로 여재가 약해져 교체주기가 짧아지며, 여재교체가 빈번해짐 󰋯역세수 처리시설이 별도필요 운영중 부산 수영하수처리장 (4,000톤) 군포 대야하수처리장 (5,000톤) 설계중 창녕군 부곡하수처리장 (13,000톤) 창녕군 남지하수처리장 (5,250톤)

약품응집+디스크필터(YDF) ㈜유천엔바이로 개 요 󰋯약품혼화 / 응집공정으로 플록형성 󰋯약품과 반응한 원수가 섬유 디스크필터를 통과하면서 오염물질을 제거하는 물리 화학적 공정 역세척 󰋯분사 세척수이용 하여 필터 상단에서 세정 󰋯여과 및 역세공정 동시수행 󰋯역세수량 : 유입하수의 10%이상 󰋯처리공정 전단유입 및 일침에서 제거 장점 󰋯설치부지가 매우 적게 소요되어 공사비 절감 󰋯여재 내구연한이 5년이상 으로 매우 길고, 여제 교체 등이 매우 간단하여 전체적인 유지관리가 매우 용이 󰋯초기 운전시와 동일한 여과속도가 지속적으로 유지됨 단점 󰋯전처리로 응집이 완벽하지 못해 인제거 및 오염물제거 기작이 불안하며, 약품이 소요됨 󰋯섬유 디스크 내부에 고형물이 쌓여 여재인 섬유 디스크의 수명에 한계가 있어 섬유 디스크 교환 필요 󰋯섬유 디스크 세척시 고압사용으로 필터 의 수명감소 우려가 있음 󰋯역세수 처리시설이 별도필요 운영중 양주 신천하수처리장 (70,000톤) 시공중 평택 통복하수처리장(45,000톤) 설계중 제천 하수처리장(70,000톤) 왜관 하수처리장 (42,000톤) 약목 하수처리장 (25,00톤)등

PGT process ㈜피지티 개 요 역세척 장점 단점 설계중 󰋯얍품투입, In line Mixer라인에서 플록형성 󰋯여과 시스템의 하부에서 원수 유입되어 Jacket으로부터 overflow된 원수가 여재 상부로 유입되어 여재 길이방향으로 하향 여과 역세척 󰋯역세척수로 여제를 흔들어 제거 후 처리 󰋯역세수량 : 유입하수의 3%미만 󰋯처리공정 전단유입 및 일침에서 제거 장점 󰋯하향류식 고속정밀 여과로서 설치 필요 부지면적 대폭 축소 가능 󰋯여과 저항이 0.2kg/㎤ 이하에서 운전 󰋯여층깊이가 80cm 이상의 심층여과기술로 입자포획량이 크고 여과 지속시간이 길어 3% 미만의 역세척수가 발생하는기술 단점 󰋯별도의 펌프시설 필요 󰋯운전 동력비 다소 소요 󰋯슬러지 발생량이 다소 높음 󰋯여제의 유지관리가 필요 󰋯여제 교체 필요 󰋯순간혼화 방식에 따른 약품량 절감이 예상되나, 하수처리 분야에서 순간혼화의 검증이 필요 설계중 함양군 수동 하수처리장 (800톤) 안의 하수처리장 (900톤)

Flu-floc ㈜한국필터 개 요 역세척 장점 단점 시운전 󰋯무기금속이온이 인산염과 반응 하여 새로운 인산염 생성 󰋯주입된 약품과 반응 하여 모래를 핵으로 하여 일부는 플록을 생성하고 일부는 결정화 되어 반응조 하부에서 회수 되는 공정 역세척 󰋯결정화된 모래는 따로 처리되서 세척 제사용 󰋯역세수량 : 유입하수의 5%미만 󰋯처리공정 전단유입 및 일침에서 제거 장점 󰋯수면적 부하가 높아 부지가 적게 소요 󰋯생성되는 플록의 양이 적어 슬러지 발생 최소화 󰋯단일 반응조로 구성되어 있고 설비가 컴팩트하며 상대적으로 소형임. 󰋯BOD, COD등 동반제거 가능 󰋯슬러지 발생량 및 약품 소용량이 적음 단점 󰋯반응기 플록zone에 안정적 관리 필요함 󰋯층고가 높다 󰋯구조물의 높이가 다소 높아 공사비가 다소 비쌈 󰋯별도의 슬러지 처리시설 필요 시운전 구미 하수처리장 (1,500톤)

ACF ㈜아태수기 개 요 역세척 장점 단점 운영중 󰋯약품투입, 혼합Mixer 반응 플록형성 󰋯혼합된 원수가 흡착 메디아 층을 통과하면서 생성된 플록이 제거 되게 되는 물리 화학적 공정 역세척 󰋯여과 분리공정에서 자동역세 모드로 전환, 자동 역세척 모드로 역세척 실시 0.5~1분정도 실시 󰋯역세수량 : 유입하수의 5% 󰋯처리공정 전단유입 및 일침에서 제거 장점 󰋯효율이 좋음 󰋯설치면적이 적고, 공정이 간단하다 󰋯반류수량이 적음 󰋯흡착 과 여과를 동시 수행 󰋯침전지가 필요하지 않음 단점 󰋯반응 시간이 짧다 󰋯별도의 펌프시설이 필요 󰋯여제 관리를 위한 역세척 필요 󰋯여제교체시 비용 과다 발생 운영중 고성하수처리장 (10,500톤)

상향류식 여과흡착공법(IPR) ㈜일신종합환경 개 요 󰋯하·폐수중 인을 코팅된 메디아 표면에 반응·흡착시켜 상향 이송장치를 이용하여 고형물을 메디아 표면 탈리제거하는 물리 화학적 공정 역세척 󰋯역세공기(공기압축기)를 메디아와 함께 상승시켜 여재표면의 코팅막과 오염물질 탈리 󰋯역세수량 : 유입하수의 6% 󰋯처리공정 전단유입 및 일침에서 제거 장점 󰋯단일 반응조에서 인을 응집, 침전, 여과, 흡착 제거. 󰋯용존성 인의 제거효율이 탁월하여 매우 낮은 농도의 목표수질 달성 가능하며 처리수질이 안정적임. 󰋯SS, BOD, COD 등 부가적인 처리가능. 󰋯화학약품 사용량이 적음. 󰋯별도의 여과설비 불필요. 공사중 공주시 신관STP (4,500톤) 서울시플로딩아일랜드오수 (300톤) 설계중 경기도 광주시 영동STP (600톤) 충주기업도시폐수 (5,500톤) 무안,무안일로STP (4,500/3,000톤) 미국 중소규모 운영실적보유(10개소 이상) 단점 󰋯대용량 처리시 설비구성 복잡 󰋯메디아 보층 필요 󰋯해외의 검증된 기술을 도입, 국산화한 것으로, 해외에는 다수의 실적이 있으나 국내 실플랜트 가동 실적 없음. (단, 국내 공주 및 탄천하수처리장에 파이롯 테스트 실시 완료하였고, 현재 시공중 및 설계중인 실적보유)

상향류식 모래여과(DSF) ㈜한성이엔텍 개 요 역세척 장점 단점 운영중 󰋯약품 투입후 in-line Mixer 통과중 교반 플록 형성 󰋯약품과 반응한 원수가 하부에서 상부로 Sand Filters (여과층)을 통과하면서 여과처리되는 공정 󰋯반류수는 중력 Settler에 농축되어 처리 역세척 󰋯상부로 이송중 세정후 재 이용 󰋯농축장치 발생슬러지는 기존 슬러지와 󰋯역세수량 : 유입하수의 5% 󰋯농축장치로 이송 별도 처리 장점 󰋯깊은 여과층에 따른 수질 안정 및 처리효율 상승 󰋯연적인 여과 및 세정 󰋯작은 플록 제거에도 효과적이라 약품비 소모성이 적음 󰋯약품점착에 따른 문제점이 없으므로, 년 5%이내 소모되는 여과사만 보충필요 󰋯여과사의 교체가 불필요 󰋯약품세정 등 별도의 세정이 불필요 단점 󰋯층고가 높다 󰋯지하화시 토목공사비 고가 󰋯지상화시 펌프장 필요 󰋯역세수량이 많음 󰋯여과제 보충이 필요 󰋯부가 설비가 필요하다 운영중 진천 이월 하수처리장 (1,100톤) 덕산 하수처리장 (600톤)

미라클 샌드(MSF) ㈜미라클워터 개 요 역세척 장점 단점 운영중 설계중 󰋯약품혼화 / 응집공정으로 플록형성 󰋯여층 상부에서 형성된 미세 플록은 자연수두에 의해 여층을 통과하면서 고액분리가 이루어지는공정 역세척 󰋯입자의 비중이 모래에 비하여 적어 역세가 원활하고 역세동력이 적게소모 󰋯역세수량 : 유입하수의 1% 󰋯농축저류조로 이동 처리 장점 󰋯여재의 공극률이 커서 여과속도가 빠르다 󰋯여재의 낮은비중으로 인해 역세척이 용이 󰋯낮은 소요수두에 의해 동력비 절감 󰋯역세수 발샹량이 적아 소음/진동 등2차 오염이 없음 󰋯운전 및 유지 관리 용이 단점 󰋯미클샌드의 유지관리 필요 󰋯별도의 역세펌프필요 󰋯전동펌프의 수량이 많음 󰋯미라클 샌드 내부의 고형물이 쌓여 역세필요 󰋯여제교체 주기가 짧음 󰋯여제교체시 비용 과다 발생 󰋯공극률이커 여과속도가 빠르나 미처리된 SS 유출 가능 운영중 탄천하수처리장 시험운전(1,200톤) 설계중 장성하수처리장 (10,000톤) 반포천수질정화 (35,000) 인제원통산단 (250톤) 기흥레스피아 (60,000톤)

PL-PLUS ㈜에코베이스 개 요 역세척 장점 단점 󰋯적용 실적이 없음. 󰋯약품투입, 화학적응집으로 플록형성 󰋯활성 슬러지의 인 방출을 유도 방출된 인을 화학적 처리하여 공정 외로 배출시키는 공정 역세척 󰋯화학처리조에서 부피 저감후 슬러지 저류조로 배출 󰋯역세수량 : 유입량의 1%미만 󰋯처리공정 전단유입 및 일침에서 처리 장점 󰋯Side Stream을 이용한 인의 농축 및 선택적 제거가능 󰋯생물반응조 무기응집제 주입시설을 이용한 부하율이 저감 󰋯기존시설물을 이용한 처리공정확보 󰋯기존 여과기 효율보전 단점 󰋯구조물 내부에 공기발생설비 등 기계실 소요 󰋯원수 이송조 및 이송펌프 확보 필요 󰋯응집제 사용으로 인한 약품비 등의 유지비 소모 󰋯적용 실적이 없음.

ANT 공법 ㈜에이엔티21 개 요 역세척 장점 운영중 단점 설계중 󰋯약품투입, 응집혼화공정으로 플럭형성 󰋯바이오칩 여재를 이용한 필터조내에서 부유물질을 제거 역세척 󰋯역세공기(공기압축기)를 중진증 내부에 필요한 유량으로 불어 넣어 주어 유동화흐름과 증팽장이용 󰋯여과막세정역세수량 : 유입수의 3%미만 󰋯농축저류조 반류하여 재처리 장점 󰋯구조물의 콤팩트화 가능 󰋯CODMn 및 T-P 동시제거가능 󰋯CODMn처리효율이 양호 T-P 제거효율 우수 󰋯운전이 비교적 단순하여 유지관리용이 운영중 한국화학연구원 (200톤) 국립 한밭대학교 (250톤) 설계중 대진 산단 (60,000톤) 단점 󰋯약품주입으로 인한 유지관리비 증가 󰋯여재관리를 위한 역세척 필요 󰋯바이오칩 여재 유지관리 필요 󰋯역세수처리 시설이 별도 필요

P-CAP ㈜엔비너지 개 요 역세척 장점 단점 운영중 󰋯역세척은 SADF식 공시 역세척 방법으로 역세 󰋯역세수량 : 유입하수의 1% 󰋯차집관 으로 이송 장점 󰋯전단 약품주입시 T-P 처리가능 󰋯하향류 방식으로 구조물이 얕아, 상향류식에 비해 공사비가 저가 󰋯반응조를 복수로 운영하여 역세척시에도 공정의 중단없이 처리가능 단점 󰋯포기설비 가동에 따른 운영비 고가 󰋯장방향 반응조로 설치면적이 넓음 󰋯별도의 배관이 필요 󰋯생물성 여재 사용으로 여제 유리관리비가 다소 큼 운영중 안산 하수처리장 (17,500 톤)

SBAF ㈜부강테크 개 요 역세척 장점 단점 설계중 󰋯역세척은 스트레이너 상부에 저류된 처리수가 중력에 의해 하향으로 유입 󰋯역세수량 : 유입하수의 3% 󰋯농축장치로 이송 별도 처리 장점 󰋯여재에 부착한 미생물에 의한 생물학적 처리와 물리적인 여과를 동시 수행 󰋯질산화를 위한 호기조로써 짧은 체류시간의 생물여과지를 사용하여 반응조 체류시간 최소화 단점 󰋯상향류 방식으로 구조물이 깊고 공사비가 고가 󰋯포기설비 가동에 따른 운영비 고가 󰋯여제 교체시 비용 과다 발생 설계중 증평 공공하수처리장 (2,500 톤) 오포 공공하수처리시설 (14,000톤)