The Equipment To Remove The High Concentration Nitrogen and Phosphate using the Struvite Crystallization(M&A Process)

Ⅰ. INTRODUCTION Ⅱ. ABSTRACT OF STRUVITE Ⅲ. M&A PROCESS Ⅳ. ECONOMICAL EFFICIENCY

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT Of STRUVITE M&A PROCESS INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Introduction & Status of Company 1991. 8. 1 설 립 일 서 정 원(신흥대 겸임교수) 회 장 박종운(서울 시립대 강사) 대표이사 경기도 구리시 교문동 소 재 지 40명(환경 31명, 기계/전기 9명) 임 직 원 엔지니어링활동주체(수질관리) 수질분야 방지 시설업 오수,분뇨,축산폐수처리 설계·시공업 수질자가측정 대행업 ISO 9002/14001 인증 INNO-BIZ 기업선정 벤처기업 지정 30대 창조기업 지정 보유면허 하폐수등 처리관련 업무 (종합시운전, 위탁관리, 설계시공) 주요업무 국내 : 환경 기초시설 85 폐수 200 해외 : 북한, 싱가폴, 인니 주요실적 총괄연구책임자 : 서정원 위탁연구 책임자 : 충북대 환경공학과 교수 이상일 과 제 및 개 발 책임자 1 Page

STRUVITE의 개요 M&A Process INTRODUCTION 경제성 평가 The Nitrogen Cycle 2 Page

☞ Post-Denitrification ABSTRACT Of STRUVITE M&A PROCESS INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Biological Methods To Remove Nitrogen ☞ Post-Denitrification 1) Wuhrmann에 의해 제안 2) 내생호흡에 의한 탈질 3) 탈질효율 낮음 4) 외부 전자공여체 필요 ☞ Pre-Denitrification 1) Ludzack-ettinger에 의해 제안 (최초의 전탈질공정) 2) 호기조앞에 무산소조 위치 3) 폐수중 유기물을 전자공여체로 이용 → 외부탄소원 필요없음 3) 내부반송 필요 Chemical Methods To Removal Nitrogen 1) 파괴점 염소주입 2) Air stripping 3) 선택적 이온교환 4) Struvite(MAP) 3 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY Methods To Remove Phosphate ABSTRACT Of STRUVITE M&A PROCESS INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Methods To Remove Phosphate Chemical precipitation, which is controlled by pH and cations such as Fe, Al - Al3+ + PO43- → AlPO4↓ - FeCl3 + PO43- → FePO4↓ + 3Cl- Phosphorus assimilation by wastewarer Microorganisms Polyphosphate accumulation by microorganisms Apatite - Hydroxyapatite :5Ca2+ + 4OH- + 3HPO42- → Ca5(OH)(PO4)3↓ + 3H2O - Flouroapatite : Ca10(PO4)6F2 - Some common calcium phosphates : Octacalcium,Tricalcium Phosphate etc. Struvite - MgNH4PO4·nH2O (MAP) 4 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY Characteristics Of STRUVITE ABSTRACT OF STRUVITE M&A PROCESS INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Characteristics Of STRUVITE ☞ 분자식 : MgNH4PO4·nH2O (MAP) ☞ 반응비율(Mole ratio) Mg2+ : NH4+-N : PO43—P = 1:1:1 ☞ 비 중 : 1.76 ☞ 열에 안정(약200℃) ☞ 물에 대한 용해도 낮음 ☞ 알카리용액 : 용해성 낮음 ☞ 산성용액 : 용해성 높음 ☞ 반응시간 : Max. 10min 이내 ☞ 침전시간 : Max. 30min 이내 Merits Of STRUVITE ☞ 기술의 응용범위가 넓다 - 기존공정의 N·P전처리 또는 후처리 응용 - 오염원의 중금속 동시처리 - 축산·분뇨·산업폐수의 고농도N·P처리 탁월 ☞ Compact한 설비 및 운전의 용이 - 결정화 반응이 30분 이내 완료 - 침전성이 양호(비중 1.76) - 물량증가에 따른 신·증설이 최소화 ☞ 국내현실에 적합 - 중·소규모 N·P배출 업소에 적합 ☞ 부산물의 재이용 가능 - 용출속도가 낮은 지효성 복합비료로 활용 5 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY Effective Parameters of STRUVITE ABSTRACT OF STRUVITE M&A PROCESS INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Effective Parameters of STRUVITE ☞ 질소,인,마그네슘의 존재 유,무 - Mg2+ : NH4+-N : PO43—P = 1:1:1 ☞ 응집원의 주입순서 - Mg2+ 와PO43—P 주입 후 pH조절 ☞ 마그네슘원의 종류 및 주입량 - 종 류 : MgCl2, Mg(OH)2, 간수, 바닷물 - 주입량 : 이론적으로 1:1이나 1:1.2정도 ☞ 응집 핵의 유,무 - 응집핵 형성과정(nucleation) - 응집핵 성장과정(growth) - 응집핵 無 : nucleation+growth동시발생 - 응집핵 有 : nucleation<growth 지배적 ☞ 반응시 pH - 최적 pH : 약9.5 ☞ 온도 - 온도가 증가함에 따라 용해도 증가 (최대 용해도 : 25℃) 6 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A PROCESS INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY SEMs of Struvite and Magnesium Hydroxide Struvite(without Core) Struvite(with Core) Magnesium hydroxide 7 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A PROCESS INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Research To Reuse Struvite Fertilizer ELEMENT UNIT : % Mg WITHOUT CORE WEIGHT,% WITH CORE 17.47 18.73 51.87 49.09 P Cl 3.93 3.70 14.03 11.44 K Ca 11.33 16.18 1.37 0.86 Fe 100 TOTAL MACRO NUTRIENTS C Mn O B H Zn N Cu Mo S The Result of EDS Analysis The Nutrients To Need Plant MICRO NUTRIENTS 8 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY 기 간 연 구 내 용 오·폐수의 질소·인 전처리 기술개발 2002. 4 ~ 2003. 3 참 여 연 구 기 관 주관기관 : 대양바이오테크㈜ 참여기관 : 충북대 환경공학과 이상일 교수 연구팀 총 연 구 개 발 비 약 1.5억 Development Status Of M&A Process Applied Research 설 치 장 소 ㈜신동방 인천공장 2002. 8 ~ 2003. 1 시 설 용 량 50~100m3/d Utilized Research 1) M&A Process의 질소·인 처리 효율 검증 2) 운전의 용이성, 경제성 및 현장 적용성 평가 9 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Domestic Wastewater Propriety Investigations For Struvite Crystallization Suspended Solid Ammonium & Phosphorus 10 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Propriety Investigations For Struvite Crystallization Swine Wastewater Suspended Solid Ammonium & Phosphorus 11 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Schematic Diagram of M&A Process 12 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY 운 전 조 건 1) 처리용량 : 50~100m3/d 2] 처리대상 : 고농도 인산 폐수 3] Temp. : 〈 80℃ 4] HRT : 1~2hr 5] 수면적부하 : 32 6] 월류부하 : 〈 19 Conditions to operate Pilot plant 유 입 폐 수 성 상 1) pH : 2~7 2] BOD5 : 1,800mg/L 3] CODCr : 100 ~ 4,000mg/L 4] SS : 100 ~ 400mg/L 5] TN : 5 ~ 80mg/L 6] TP : 300 ~ 1,000mg/L Photographs of Pilot Plant 13 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Results to operate M&A Process Results to treat Fatty Acid wastewater as struvite crystallization Ortho-Phosphate Total CODCr 14 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Results to operate M&A Process Results to treat E.Q tank wastewater as struvite crystallization Ortho-Phosphate Total CODCr 15 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Ortho-Phosphate Total CODCr Results to treat effluent as struvite crystallization Results to operate M&A Process 16 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY 48hr 32hr 16hr 24hr Biological wastewater treatment after Struvite crystallization Total CODCr Soluble CODCr 17 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY 48hr 32hr 24hr 16hr 36hr Biological wastewater treatment after Struvite crystallization Total Kjeldahl Nitrogen Ammonium-Nitrogen 18 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY 48hr 16hr 36hr 24hr Biological wastewater treatment after Struvite crystallization Total Phosphate 19 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Toxicity of wastewater after Struvite crystallization Food Wastewater Tannery Wastewater 20 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY 인 증 특 허 실용신안 인 증 서 인증번호 특허출원 01-39788호 실용신안 0267684호 Certification of M&A Process 21 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Schematic Diagram for Improvement The Existing Facilities The First Proposal The Second Proposal 22 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE M&A Process INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY Originality of Technology ☞ 결정화 반응 영향인자를 고려한 반응기술 적용 (특허등록) - 폐수의 연속 유입/방류 가능(응집침전의 연속성) - 약품 주입 및 pH조절 순서를 차별화하여 결정화 효율 극대화. - 반응공정을 package화 하여 배관의 scale생성 문제 해결. ☞ pH 및 약품주입량 자동제어 시스템 도입(특허등록) - PID 제어에 의한 결정화 반응 최적 pH조절 및 원수 부하에 따른 약품 주입량 자동조절 ☞ 자동화 운전 프로그램 도입 - 운전자동화 기법 프로그램개발로 운전조작이 간편하고 효율적인 유지관리가 가능 (특허등록) 23 Page

ECONOMICAL EFFICIENCY ABSTRACT OF STRUVITE INTRODUCTION ECONOMICAL EFFICIENCY M&A PROCESS Economical Efficiency 공사비 및 소요부지 절감 기존의 화학적 처리시설 개선 및 대체(NH4+-N 상태에서 처리) 기존공정의 전처리 또는 후처리 공정으로 도입 유지관리비 절감 대체 응집원 또는 경제성 있는 응집원 사용을 통한 운영비 절감 구 분 100 A2/O계열 M&A공법 30 소유부지 공 사 비 Media계열 90 95 85 운 영 비 110 M&A공법 A2/O계열 MEDIA계열 산화구계열 산화구계열 80 70 60 50 40 20 10 소요부지 시설공사비 유지관리비 Comparison Of Economical Efficiency According to Processes 24 Page

감사합니다.