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보고서 초록
요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발과제의 개요 24
제1절 연구개발의 목적 26
제2절 연구개발의 필요성 27
제3절 연구개발의 내용 및 범위 30
제2장 국내외 기술개발 현황 32
제1절 국외 34
제2절 국내 36
제3절 국내외 기술과의 차별성 39
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 42
제1절 EF-BNR 공정(Effective Flotation Biological Nutrient Removal Process) 44
제2절 EF-BNR 공정의 원리 46
제3절 공기부상 공정 53
제4절 부상분리용 고효율 산기관 70
제5절 파일럿 플랜트 개선 및 보완 85
제6절 EF-BNR 공정 최적화 91
제7절 유지관리 매뉴얼 109
제8절 경제성 평가 124
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 134
제1절 연구개발목표 달성도 136
제2절 대외기여도 137
제5장 연구개발결과의 활용계획 140
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 144
제7장 참고문헌 150
표 2.1. 국내 DAF 시스템 도입현황 39
표 3.1. IAWQ ASM과 Mckinney Model에 적용되는 활성슬러지의 반응계수 47
표 3.2. 기존 세라믹 멤브레인 산기관과 개발 산기관의 비교 71
표 3.3. 공기압력에 따른 미세기포 크기 분포 72
표 3.4. 1차개발 세라믹 멤브레인 산기관과 2차개발 산기관의 표면 구조 분석 78
표 3.5. 파일럿 플랜트 목표수질 설계 기준 ('05년 당시) 86
표 3.6. 파일럿 플랜트 운전 / 관리 조건 86
표 3.7. 파일럿 플랜트 시설 제원 87
표 3.8. 기존 파일럿 플랜트 설치의 문제점 88
표 3.9. 파일럿 플랜트에서 EF-BNR 공정의 운전 조건 94
표 3.10. 파일럿 플랜트 장치의 주요 설비 95
표 3.11. 폭기 주기에 따른 질소 제거효율 96
표 3.12. BOD 처리효율 104
표 3.13. CODcr 처리효율 105
표 3.14. SS 처리효율 106
표 3.15. TN 처리효율 107
표 3.16. TP 처리효율 108
표 3.17. 고액분리 방식의 비교 131
표 3.18. 다양한 고도처리공정들의 비교 132
그림 3.1. EF-BNR 공정 구성도 45
그림 3.2. 공기방울의 부착 형성 개념 54
그림 3.3. DAF의 공정 구성도 (Rubio et al., 2001) 56
그림 3.4. EF의 공정 구성도 (Rubio et al., 2001) 56
그림 3.5. DAF(2)의 공정 구성도(Rubio et al., 2001) 57
그림 3.6. IAF의 공정 구성도 (Zheng and Zhao, 1993) 57
그림 3.7. NF의 공정 구성도 (Rubio et al., 2001) 58
그림 3.8. CF(1)의 공정 구성도 (Rubio et al., 2001) 58
그림 3.9. CF(2)의 공정 구성도 (Rubio et al., 2001) 59
그림 3.10. 공기부상 공정별 미세기포 발생 크기 60
그림 3.11. Justice of collision efficiency coefficient(αbp(이미지참조)) 61
그림 3.12. (a) Aggregate physical entrainment by bubbles, (b) Nucleation and growth of a microbubble at particle surface, (c) Bubble being entrapped inside flocs (Rodrigues and Rubio, 2006) 63
그림 3.13. 미세기포 크기 측정 장치 (a), 미세기포량 측정 장치 (b) 72
그림 3.14. 부상 시간에 따른 슬러지층의 농도 변화 74
그림 3.15. 슬러지층의 상·하층부 밀도 75
그림 3.16. A/S Ratio에 따른 농축비 및 농축슬러지 농도 76
그림 3.17. A/S Ratio에 따른 유출수의 SS 농도 및 탁도 76
그림 3.18. 알루미나 원재료의 입자 크기 분포 79
그림 3.19. 알루미나 원재료의 표면적, 산기관의 공극 부피 및 크기 80
그림 3.20. 실험실 규모 공기부상 실험 반응기 모식도 81
그림 3.21. 공기량 자동 제어 밸브 82
그림 3.22. 세라믹 멤브레인 산기관 내 유입 공기량 제어 Pannel 82
그림 3.23. 공기량 제어를 통한 활성 슬러지의 부상 모습 83
그림 3.24. 유입 MLSS 농도변화에 따른 유출수 SS 농도 변화 84
그림 3.25. 기존 및 개발 세라믹 멤브레인 산기관 사용 시의 농축 슬러지 85
그림 3.26. 세라믹 멤브레인 산기관 모듈의 교체 공사 전(좌), 후(우) 전경 89
그림 3.27. 공기 유입 부분의 교체 공사 전(전), 후(우) 전경 89
그림 3.28. air tank 및 air filter의 설치 전(좌), 후(우) 전경 90
그림 3.29. 부상분리조 상층부(투시창) 개조 공사 전(좌), 후(우) 전경 91
그림 3.30. 폭기 주기에 따른 질소 제거효율 96
그림 3.31. 유입 MLSS 농도에 따른 농축, 반송 슬러지 농도의 변화 98
그림 3.32. 생물반응조 내 MLSS 농도 99
그림 3.33. 스키머 작동시간에 따른 반송슬러지 농도 변화 100
그림 3.34. 유입 MLSS 농도에 따른 유출수의 SS 농도 변화 103
그림 3.35. 운전기간 중 유입수 및 유출수 BOD 농도 변화 104
그림 3.36. 운전기간 중 유입수 및 유출수 CODcr(이미지참조) 농도 변화 105
그림 3.37. 운전기간 중 유입수 및 유출수 SS 농도 변화 106
그림 3.38. 운전기간 중 유입수 및 유출수 TN 농도 변화 107
그림 3.39. 운전기간 중 유입수 및 유출수 TP 농도 변화 109
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