IPR -Process) 약품주입장치 Process 약품투입부 압축공기주입장치-4-여과흡착장치. 3 환경신기술지정제33호, 검증제35호 2. 2. 질소질소,,인제거인제거메카니즘메카니즘

1

“연속반응여과장치를이용한 2차처리수의인제거기술” (IPRTM-Process )연속반응여과장치를이용한 2차처리수의인제거기술 (IPR Process )

환경신기술검증(NET) 제163호 (IPRTM)

특허 : 10-1167488호 (IPNRTM)

“하폐수의인및질소동시제거시스템” (IPNRTM-Process)

환경신기술 지정 제33호 , 검증 제35호

목목 차차

1. 기술의 개요

2. 질소,인 제거 메카니즘

3. 기술의 특장점

4. 기술의 적용성 검증

- 2 -

5. 기술의 적용실적

6. 기타 자료

2


기술명기술명 : : 연속반응여과장치를연속반응여과장치를 이용한이용한 22차차 처리수의처리수의 인인 제거제거 기술기술 (IPR(IPR™™ Process) Process)

하폐수의하폐수의 인인 및및 질소질소 동시제거동시제거 시스템시스템 (IPNR(IPNRTMTM--SYSTEM)SYSTEM)

기술개요기술개요

1. 1. 기술의기술의 개요개요

기

술

의

개

요

기술개요기술개요

금속염(철염)을이용하여메디아를코팅한후 인을 응집여과또는 흡착시켜제거

메디아에탈질미생물을부착시키고유기탄소원 (메탄올)을공급하여질산성질소를 제거

여과기내부에서여과.흡착된인 고형물과탈질 미생물슬러지는메디아와탈착 분리하여

안정화된착염형태의인과 잉여 슬러지는배출하고질소는 N2로대기 방출

탈착된메디아는반응기내부에서철염으로재 코팅하고탈질균을재 배양함으로써

연속적으로 인과질소를제거

슬러지에함유된잔류 응집제성분을전단공정의인제거에재활용하는기술

- 3 -

슬러지에함유된잔류 응집제성분을전단공정의인제거에재활용하는기술

지적재산권지적재산권 : : 환경신기술환경신기술 검증검증 제제 163163호호 (IPR(IPRTMTM))

대한민국대한민국 특허특허 제제 1010--09408290940829호호 (IPR(IPRTMTM))

대한민국대한민국 특허특허 제제 1010--11674881167488호호 (IPNR(IPNRTMTM) )


1. 1. 기술의기술의 개요개요

PROCESS 설비구성

질소/인제거 여과흡착장치약품 혼합부

(코팅제, Carbon source)

약품 주입 장치

Process

약품투입부압축공기 주입 장치

- 4 -

여과흡착장치

3


2. 2. 질소질소,,인제거인제거 메카니즘메카니즘

전체 메카니즘

N2 gas release탄소원

Biom

ass

코팅제

메디아 코팅제 투입에 의한 다양한 비정형의 응집염(amFe(OH)3, FepOr(OH)s∙nH2O, alpha-FeOOH 등) 생성

- 5 -

메디아 공극에 형성된 탈질 미생물 군에 의한생물학적 질소 제거

탈질 미생물의 질소 제거 기작6NO3

- + 2CH3OH → 6NO2- + 2CO2 + 4H2O

6NO2- + 3CH3OH → 3N2(g)+ 3CO2 + 3H2O + 6OH-

FeOH0 + PO43- + 3H+ ↔ FeH2PO4 + H2O

FeOH0 + PO43- + 2H+ ↔ FeHPO4

- + H2OFeOH0 + PO4

3- + H+ ↔ FePO42- + H2O


HFO(Hydrous Ferric Oxide)의 메디아 코팅 및 인 흡착


- 6 -

메디아메디아 코팅코팅 모식도모식도 인인 흡착흡착 모식도모식도

4


탈질 미생물에 의한 탈질소화

Achromobacter

Acinetobacter

AgrobacteriumAlkalinity 증가 : 3.57 mg as CaCO3/mg NO3-N

pH 증가


Alcaligenes

Arthrobacter

Bacillus

Chromobacterium

Corynebacterium

Falvobacterium

Hypomicrobium

Moraxella

N i

탈질소화: 6NO3¯ + 5CH3OH 3N2 + 5CO2 + 7H2O + 6OH ¯

탄소 공급원

① C/N 비를 높여 질산염과 아질산염을 환원

② 탈질 속도 가속화를 도모하여 탱크 용적량 축소

p

반응 속도 : 최소 20 분

- 7 -

Nesseria

Paracoccus

Propionibacteria

Pseudomonas

Rhizobium

Rhodopseudmonas

Spirillum

Vibria

탄소 공급원 (메탄올)

- 저렴한 가격

- 덜 다양하고 특수한 탈질 미생물 군집 성장 유도

- hyphomicrobium 또는 Paracoccus denitrificans

(Hyphomicrobium zavarzinili, Methyloversatilisuniversalis)


슬러지 제거 및 메디아 재생


슬 러 지분 리

탈착전 원소분석 결과

- 8 -

4HR / 1 cycle

사 용 압 력

7.0~9.9kgf/cm2

슬러지 탈착 모식도 탈착후 원소분석 결과

압축공기에 의해 상부로 이송 → 처리수에 의해 슬러지 세척분리

→ 코팅제 주입에 의한 메디아 재생 → 4HR / 1 cycle

5


3. 3. 기술의기술의 특장점특장점

- 이온코팅한 반응성 메디아에 의한 여과·흡착방식이 인제거 주요기작

특 징

특징 및 장점

- 필터내의 탈질 미생물에 의하여 질산성 질소를 질소가스로 환원 배출

- 메디아의 비표면적이 인물질 제거 접촉기회 제공

- 상향류식 비고정상 내부(심층)여과 흡착방식

- 메디아층 순환 연속재생방식

- 효율이 높고 수질이 안정적 (단일반응조에서 여러 기작이 동시작용)

장 점

- 9 -

- 용존성 인제거와 질산성 질소제거에 탁월 (T-P:0.02mg/L, T-N:0.1mg/L 까지 처리가능)

- Floc 형성을 위한 응집·응결 미세관리 불필요

- 약품사용량이 적고 슬러지 발생량이 적다

- 파과점 관리 불필요. 표면여과 방식과 같은 폐색현상이 없음

- 메디아에 부착한 미생물과의 충분한 접촉반응을 통한 안정적인 질소제거 가능


구 분 내 용 비 고

대 상 대구 달성 폐수종말처리장

운전기간 2011년 11월 1일 현재

개 요

4. 4. 기술의기술의 적용성적용성 검증검증대구 달성 폐수처리장 운영 결과

운전기간 2011년 11월 1일 ~ 현재

계획유입인농도 2.0 mg/L

방류인농도 0.08 mg/L 목표수질농도 0.2mg/L

처리용량 25,000 ㎥/D

IPR TM PROCESS 설치현장

- 10 -

6


적용설비 시운전결과 (1/2)

4. 4. 기술의기술의 적용성적용성 검증검증

- 11 -


항항 목목구구 분분

BOD COD SS T-N T-P

적용설비 시운전결과(2/2)


유입수유입수수질수질(mg/L)(mg/L)

평균 0.78 8.53 0.85 5.001 0.692

최대 1.5 15.6 1.4 9.318 1.598

최소 0.4 5.6 0.4 3.525 0.249

방류수방류수수질수질

평균 0.64 6.91 0.78 4.829 0.091

최대 1 3 8 4 1 9 9 191 0 192

검출한계는 0.01 mg/L 이나 효율산출을 위하여 검출한계이하 값도 그대로 기록함

수질수질(mg/L)(mg/L)

최대 1.3 8.4 1.9 9.191 0.192

최소 0.3 5.0 0.4 3.456 0.016

효율효율(%)(%)

- 17.9 19.0 8.2 3.4 85.4

- 12 -

7



대 상 가평 하수처리장

시운전기간 2011년 7월 1일 7월 30일 1개월

개 요

4. 4. 기술의기술의 적용성적용성 검증검증가평 하수처리장 시운전 Test

시운전기간 2011년 7월 1일 ~ 7월 30일 1개월

계획유입인농도 2.0 mg/L

방류수목표수질 0.3 mg/L

처리용량 11,500 ㎥/D

IPR TM PROCESS 설치현장

- 13 -


적용설비 시운전결과 (1/2)


- 14 -

8


항항 목목구구 분분

BOD COD SS T-N T-P

적용설비 시운전결과(2/2)


구구 분분

유입수유입수수질수질(mg/L)(mg/L)

평균 4.7 10.4 19.9 6.727 0.385

최대 11.6 23.5 36.4 10.930 0.562

최소 3.2 6.7 13.2 3.660 0.134

유출수유출수

평균 0.8 5.5 2.3 6.027 0.060

검출한계는 0.01 mg/L 이나 효율산출을 위하여 검출한계이하 값도 그대로 기록함

유출수유출수수질수질(mg/L)(mg/L)

최대 1.0 7.7 3.2 9.200 0.121

최소 0.5 2.9 2.0 3.210 0.010

효율효율(%)(%)

평균 82.1 45.5 87.7 10.218 84.600

- 15 -



대 상 용인 하수처리장

운전기간 2011년 9월 ~ 2013년

개 요

4. 4. 기술의기술의 적용성적용성 검증검증용인 하수처리장 운영 결과(질소,인 동시 제거)

운전기간 011년 9월 013년

인 제거율 유입 1.58 mg/L → 유출 0.01 mg/L

질소 제거율 유입 21.2 mg/L → 유출 0.1 mg/L

처리용량 600 ㎥/D

IPNR PROCESS 설치현장

※ 인 : PO4-P, 질소 : NO3-N

- 16 -

9


운전 실증 DATA

질 소 제 거 인 제 거

- 17 -



대 상 OO식품 공장(간장제조)

개 요

4. 4. 기술의기술의 적용성적용성 검증검증OO식품 공장폐수 시운전TEST

(질소 제거)

대 상 OO식품 공장(간장제 )

시운전기간 2014년 8월 ~ 2014년 9월

질소 제거율 유입 17.6 mg/L → 유출 8.9 mg/L 평균농도

처리용량 30 ㎥/hr

IPNR PROCESS 설치현장

- 18 -

10


시운전 DATA

질 소 제 거

- 19 -

환경신기술 지정 제33호 , 검증 제35호인 제거시설 IPRTM Process

5. 5. 기술의기술의 적용실적적용실적

구분구분 Customer and Plant Customer and Plant 발주처발주처 처리용량처리용량 ((㎥㎥/D)/D) 설치년도설치년도 설계기준설계기준 ((ppmppm))

가평군 (가평하수처리장) 한국환경공단 11,500 정상가동중 0.3

가평군 (청평하수처리장) 한국환경공단 9,300 정상가동중 0.2

음성군 (금왕하수처리장) 한국환경공단 6 000 정상가동중 0 2

[IPR 적용실적]

국내국내

음성군 (금왕하수처리장) 한국환경공단 6,000 정상가동중 0.2

무안군 (무안하수처리장) 무안군 4,500 정상가동중 0.26

무안군 (무안일로하수처리장) 무안군 3,0003,000 정상가동중 0.26

양평군 (양평하수처리장) 양평군 16,000 정상가동중 0.2

양평군 (단월하수처리장) 양평군 1,7001,700 정상가동중 0.2

양평군 (지평하수처리장) 양평군 1,0001,000 정상가동중 0.2

영월군 (주천하수처리장) 영월군 900900 정상가동중 0.3 (MBR후단)

영월군 (쌍용하수처리장) 영월군 900900 정상가동중 0.3 0.3 (MBR후단)

영월군 (상동하수처리장) 영월군 600 정상가동중 0.3 (MBR후단)영월군 (상동하수처리장) 영월군 600 정상가동중 ( 후단)

남양주시 (삼봉2하수처리장) 남양주시 650 정상가동중 0.1

대구시 (달성산단폐수종말처리장) 한국환경공단 25,00025,000 정상가동중 0.2 (MBR후단)

함평군 (함평하수처리장) 함평군 9,0009,000 정상가동중 0.2

원주시 (문막하수처리장) 원주시 7,000 정상가동중 0.3

청원군 (오창하수처리장) 청원군 3,3003,300 정상가동중 0.2 (MBR후단)

안성시 (죽산하수처리장) 안성시 3,0003,000 정상가동중 0.3 (MBR후단)

- 20 -

11


5. 5. 적용실적적용실적

구분구분 Customer and Plant Customer and Plant 발주처발주처 처리용량처리용량 ((㎥㎥/D)/D) 설치년도설치년도 설계기준설계기준((ppmppm))

안성시 (일죽하수처리장) 안성시 2,2002,200 정상가동중 0.3 (MBR후단)

부안군 (부안하수처리장) 부안군 8,000(12,000) 정상가동중 0.2

부안군 (계화하수처리장) 부안군 1,500(1,800) 정상가동중 0.2

국내국내

충주기업도시(폐수종말처리장) 한국환경공단 5,5005,500 정상가동중 0.2 (MBR후단)

청원군 (강내하수처리장) 청원군 4,0004,000 정상가동중 0.2

음성군 (원남산단폐수처리장) 한국환경공단 2,500 정상가동중 0.5

과천시 (과천하수처리장) 과천시 30,000 정상가동중 0.3

정읍시 (신용농공단지폐수처리장) 정읍시 600600 정상가동중 0.15

익산시 (익산산단폐수처리장) 익산시 5,500 정상가동중 0.3 (MBR후단)

공주시 (신관하수처리장) 공주시 4,5004,500 정상가동중 0.2 (MBR후단)

무안군 (만복동마을하수처리장) 무안군 170170 정상가동중 0.2

장수군 (산서하수처리장) 장수군 800 공사중 0 2

- 21 -

장수군 (산서하수처리장) 장수군 800 공사중 0.2

장수군 (번암하수처리장) 장수군 500 공사중 0.2

화성시 (전곡항 해양산단폐수처리장) 경기도시공사 1,5001,500 시운전중 0.5

광주전남혁신도시 하수처리장 LH공사 9,5009,500 시운전중 0.3 (MBR후단)

양평군 (서종/용문/하자포하수처리장) 양평군 800/900/800 시운전중 0.2 (MBR후단)

횡성군 (우천제2농공단지폐수처리장) 횡성군 300300 공사완료 0.2 (MBR후단)

김제시 (만경/금구/금산하수처리장) 김제시 1,000/600/1,800 공사중 0.2




구리시 (구리하수처리수 재이용시설) 구리시 5,000 공사중 0.1 (MBR후단)

전북혁신도시 하수처리장 LH공사 16,500 공사중 0.2 (MBR후단)

파주시 (탄현하수처리장) 한국환경공단 800 공사중 0.3

파주시 (파평하수처리장) 한국환경공단 1,300 공사중 0.3

국내국내

광주시 (영동하수처리장) 광주시 600 공사중 0.2

군산시 (서수농공단지폐수처리장) 군산시 300300 시운전중 0.2 (MBR후단)

함평군 (손불하수처리장) 함평군 500 공사중 0.2

평창군 (면온하수처리장) 평창군 1,300 실시설계중 0.2

나주시 (산포하수처리장) 나주시 1,000 실시설계중 0.5

금산군 (인삼약초농공단지폐수처리장) 금산군 300300 공사중 0.2

봉화군 (유곡농공단지폐수처리장) 봉화군 300 공사중 0.25

행정중심복합도시 하수처리장 LH공사 10,000 공사중 0.2 (MBR후단)

김해시 (진례하수처리장) 김해시 15 000 공사중 0 3 (MBR후단)

- 22 -

김해시 (진례하수처리장) 김해시 15,000 공사중 0.3 (MBR후단)

음성군 (대소하수처리장증설) 한국환경공단 2,000 실시설계중 0.2

진천군 (이월하수처리장증설) 진천군 500500 공사중 0.2

영광군 (군서,송림농단폐수처리장) 영광군 600 실시설계중 0.8

횡성군 (우천일반산단폐수처리장) 횡성군 4,600 공사중 0.3 (MBR후단)

이천시 (단월하수처리장증설) 한국환경공단 2,0002,000 실시설계중 0.18

진천군 (덕산하수처리장증설) 진천군 600600 시운전중 0.25

12




샘표식품 (이천공장 폐수처리장) ㈜샘표 350 가동중 TN: 10

강진군 (강진환경산단 폐수처리장) 강진군 600600 공사중 TN:5.8/TP:0.3

진도군 (군내농공단지 폐수처리장) 진도군 600600 공사중 TN:8 0

[IPNR 적용실적]

국내국내

진도군 (군내농공단지 폐수처리장) 진도군 600600 공사중 TN:8.0

동두천복합화력발전소 폐수처리장 삼성물산㈜ 720 공사중 TN : 120 -> 50

순천시 (순천하수처리수 재이용) 순천시 15,00015,000 설계중 TN:8/TP:0.2

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국내특허증(IPR)

6. 6. 기타기타 자료자료

신기술검증(IPR)

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13


국내특허증(IPNR)

6. 6. 기타기타 자료자료

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감 사 합 니 다

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Documents

IPR -Process) 약품주입장치 Process 약품투입부 압축공기주입장치-4-여과흡착장치. 3 환경신기술지정제33호, 검증제35호 2. 2. 질소질소,,인제거인제거메카니즘메카니즘