표제지
제출문
보고서 초록
요약문
Summary
Contents
목차
제1장 서론 42
1절 연구개발의 필요성 42
2절 연구개발의 범위 43
제2장 국내·외 기술개발 현황 47
1절 국외 기술개발 현황 47
2절 국내 기술개발 현황 48
3절 국내·외 기술개발에서 차지하는 위치 49
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 50
1절 국내·외 경쟁기술 50
1. 정화처리 기술 50
2. 액비화 기술 54
3. 퇴비화 기술 59
2절 국내 가축분뇨의 특성 및 수요자별 특성 62
1. 국내 가축분뇨의 발생 및 처리 현황 62
2. 가축분뇨의 특성 63
3. 수요자별 특성 66
3절 Lab-Scale 연구개발 결과 68
1. 고율미생물반응기 연구 결과 68
2. MBR 연구 결과 83
3. 슬러지 감량화 연구 결과 90
4. 퇴비화 연구 결과 96
4절 Pilot-Scale 연구개발 결과 106
1. 고율미생물반응기 연구 결과 106
2. MBR 연구 결과 119
3. 화학처리 연구 결과 123
4. 슬러지감량화 연구 결과 129
5. 퇴비화 및 악취 연구 결과 139
제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 146
1절 연구목표 및 달성도 146
2절 관련분야의 기술발전 기여도 148
제5장 연구개발 결과의 활용계획 149
1절 추가연구의 필요성 149
2절 타 연구에의 응용 149
3절 기업화 추진방안 149
제6장 해외과학기술정보 150
제7장 참고문헌 156
[표 3-1] 가축분뇨 처리 현황 63
[표 3-2] 농가별 처리 현황 63
[표 3-3] 가축종류별 일평균 분뇨발생량 64
[표 3-4] 축종 및 체중별 분뇨발생량 64
[표 3-5] 가축분뇨내 오염물질 함량표 65
[표 3-6] 가축분뇨 발생 원단위 조사 66
[표 3-7] Pilot 실험 장소 돈사규모 68
[표 3-8] 분석방법 72
[표 3-9] Total Organic, Soluble Organic 농도 80
[표 3-10] 실험용 막 사양 85
[표 3-11] A/O MBR 운전인자 86
[표 3-12] 분석항목 86
[표 3-13] MBR 유입수 성상 87
[표 3-14] 퇴비화 실험설비 설계조건 98
[표 3-15] 재료의 성상 및 혼합 조건 98
[표 3-16] 퇴비 성상 98
[표 3-17] Biofilter에서의 평균 암모니아 농도 102
[표 3-18] 원료와 혼합재의 성상 104
[표 3-19] 퇴비 초기 성상 105
[표 3-20] 퇴비 최종 성상 105
[표 3-21] 실험 현장 돈사 현황 107
[표 3-22] 고율미생물반응기 유입 성상 109
[표 3-23] 분석기기 및 방법 110
[표 3-24] 분석 항목 및 분석 방법 120
[표 3-25] 유입수와 처리수의 성상 121
[표 3-26] 유입수 성상 125
[표 3-27] 산소 주입량 및 전압의 변화에 따른 오존 발생량 127
[표 3-28] 오존 주입량의 변화에 따른 유출수의 성상 127
[표 3-29] 오존 주입량의 변화에 따른 유출수의 성상표 128
[표 3-30] 퇴비 원료 및 부연재 성상 (평균치) 141
[표 3-31] Composting 전/후 물리화학적 성상 변화 (평균치) 141
[표 3-32] 퇴비 발아율 결과 143
[표 4-1] 연차별 연구목표 및 달성도 147
[표 4-2] 연구 성과 활용결과 148
[그림 3-1] Pilot 실험 장소 가축분뇨 처리 계통 69
[그림 3-2] 원심분리기 구조 69
[그림 3-3] 원심분리기 제작도 69
[그림 3-4] 고율미생물 반응기 처리흐름도 70
[그림 3-5] 고율미생물 반응기 정면도 및 우측면도 71
[그림 3-6] 고율미생물 반응기 설치 사진 71
[그림 3-7] 유입수 Organic 농도 73
[그림 3-8] 유입수 Nitrogen 농도 73
[그림 3-9] 유입수 Phosphrous 농도 74
[그림 3-10] 유입수 NO₃, NO₂ 농도 74
[그림 3-11] 유입수 TSS/VSS 농도 75
[그림 3-12] 유입수 TS/VS 농도 76
[그림 3-13] 온도변화 77
[그림 3-14] pH변화 77
[그림 3-15] 유기물 부하 78
[그림 3-16] 질소 부하 78
[그림 3-17] BOD 제거효율 78
[그림 3-18] 유입농도별 BOD 제거효율 78
[그림 3-19] CODCr(이미지참조) 제거효율 79
[그림 3-20] 유입농도별 CODCR(이미지참조) 제거효율 79
[그림 3-21] CODMn(이미지참조) 제거효율 80
[그림 3-22] 유입농도별 CODMn(이미지참조) 제거효율 80
[그림 3-23] SAB 반응기 TSS 농도 81
[그림 3-24] SAB 반응기 VSS/TSS Ratio 81
[그림 3-25] SAB 반응기 F/M Ratio 81
[그림 3-26] Nitrogen 농도 82
[그림 3-27] NH₃-N 농도 변화 82
[그림 3-28] NO₂-N 농도 변화 82
[그림 3-29] NO₃-N 농도 변화 82
[그림 3-30] T-P 농도 83
[그림 3-31] T-P 농도 변화 83
[그림 3-32] 실험용 막 모듈 84
[그림 3-33] 실험 설비의 구성 86
[그림 3-34] SBR-MBR의 유출수 COD와 제거효율 87
[그림 3-35] SBR-MBR 유출수내 암모니아와 질산성질소 88
[그림 3-36] A/O MBR의 호기조 내 미생물량 변동 88
[그림 3-37] A/O MBR 유출수 내 COD농도와 제거효율 89
[그림 3-38] A/O MBR 유출수 내 암모니아, 질산성질소의 농도변화 89
[그림 3-39] A/O MBR 유출수 내 TN농도와 제거효율 90
[그림 3-40] 슬러지 감량화 기술의 종류 91
[그림 3-41] 고열호기성 세균을 이용한 감량화 시설 91
[그림 3-42] 가용화 전후의 슬러지 현미경 사진 92
[그림 3-43] 슬러지 가용화 감량율 92
[그림 3-44] 오존산화를 이용한 감량화 기술 94
[그림 3-45] 오존주입량과 접촉시간에 따른 슬러지 농축율 95
[그림 3-46] 오존주입량에 따른 케이크 함수율 95
[그림 3-47] 금속밀을 이용한 감량화 기술 96
[그림 3-48] 실험설비 Flow 및 전경 97
[그림 3-49] 퇴비화 과정중의 온도 변화 99
[그림 3-50] 퇴비화 설비 R1과 Bio filter F1에서의 암모니아 농도 100
[그림 3-51] 퇴비화 설비 R2과 Bio filter F2에서의 암모니아 농도 100
[그림 3-52] 퇴비화 설비 R3과 Bio filter F3에서의 암모니아 농도 101
[그림 3-53] 실험장치 104
[그림 3-54] 퇴화과정중의 온도 변화 105
[그림 3-55] 고율미생물반응기 다이어그램 107
[그림 3-56] 고율미생물반응기 사진 108
[그림 3-57] pH 운전조건 111
[그림 3-58] 온도 운전조건 111
[그림 3-59] 유입수 및 유출수 TBOD, SBOD 변화 111
[그림 3-60] 유입수 및 유출수 TCODCr, SCODCr 변화(이미지참조) 111
[그림 3-61] 유기물 평균농도 및 제거효율 112
[그림 3-62] 유입, 유출수 TN 농도 변화 113
[그림 3-63] 유입, 유출수 TKN, NH₃-N 농도 변화 113
[그림 3-64] 질소 평균 농도 및 제거효율 113
[그림 3-65] 유입, 유출수 중의 TSS, VSS 농도 114
[그림 3-66] 유입, 유출수 중의 VSS/TSS 비율 114
[그림 3-67] SS: VSS/TSS ratio 평균 농도 및 제거율 115
[그림 3-68] 유입, 유출수 TBOD5, SBOD5 농도 변화(이미지참조) 115
[그림 3-69] 유입, 유출수 alkalinity 농도 변화 116
[그림 3-70] TP, Alkalinity 평균 농도 및 제거효율 116
[그림 3-71] 유입수 유기물 부하 117
[그림 3-72] 유기물 부하에 따른 TBOD5(이미지참조) 제거효율 117
[그림 3-73] 유입수 질소 부하 118
[그림 3-74] 유입수 질소 부하에 따른 TKN 제거효율 118
[그림 3-75] 유입, 유출수 유기물과 질소 부하 (as C/N ration) 118
[그림 3-76] Pilot Plant 모식도 119
[그림 3-77] 유입수와 처리수의 SCOD 농도 및 제거효율 121
[그림 3-78] 유입수와 처리수의 BOD 농도 및 제거효율 122
[그림 3-79] 유입수와 처리수의 T-N 농도 및 제거효율 122
[그림 3-80] 유입수와 처리수의 NH₄+-N(이미지참조) 농도 및 제거효율 123
[그림 3-81] 오존 실험 장치 124
[그림 3-82] 오존 주입량에 따른 T-N, NH₄+-N, NO₃--N의 제거 효율(이미지참조) 126
[그림 3-83] 오존 주입량에 따른 농축성 및 탈수성 변화 129
[그림 3-84] 오존 주입과 pH 변화에 따른 탈수성 비교 130
[그림 3-85] Polymer에 따른 탈수성 비교 131
[그림 3-86] 원슬러지, 폴리머, 오존+슬러지에 따른 농축성과 탈수성 비교 131
[그림 3-87] 오존주입량과 폴리머에 따른 입자크기 변화 132
[그림 3-88] 원슬러지, 폴리머, 오존, 오존+폴리머 zeta-potential 133
[그림 3-89] 오존주입량에 따른 COD 변화 134
[그림 3-90] 원슬러지, 폴리머, 오존, 오존+폴리머 COD 134
[그림 3-91] 오존주입량에 따른 TSS, VSS 135
[그림 3-92] 오존주입량에 따른 농축 TS 136
[그림 3-93] 오존주입량에 따른 농축 침전 속도 136
[그림 3-94] 침전속도에 따른 농축 시간 137
[그림 3-95] 오존주입전과 주입 후 함수율 비교 138
[그림 3-96] 탈수전/후 함수율 비교 138
[그림 3-97] 실험 현장 전경 139
[그림 3-98] 퇴비화 및 Biofilter 개념도 140
[그림 3-99] Composting 온도 142
[그림 3-100] 시간에 따른 유입, 유출 암모니아 농도 (Run 1) 143
[그림 3-101] 시간에 따른 유입, 유출 암모니아 농도 (Run 2) 144
[그림 3-102] 시간에 따른 유입, 유출 암모니아 농도 (Run 3) 144