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요약문
목차
제1장 서론 23
1. 연구의 필요성 23
1.1 연구개발의 배경 23
1.2 연구개발의 정책적 중요성 27
1.3 연구개발의 기술적ㆍ사회경제적 중요성 29
1.4 기술수준 비교 31
2. 연구의 목표 및 내용 32
2.1 최종 목표 32
2.2 연차별 연구목표 및 내용 33
2.3 연구개발 추진체계 34
제2장 문헌고찰 36
1. 비점오염원 36
1.1 비점오염원 특성 36
1.2 비점오염원에 의한 수질영향 38
1.3 비점오염원 연구동향 39
2. 비점오염원 관리동향 46
2.1 한국 46
2.2 미국 47
2.3 일본 49
2.4 영국 49
2.5 기타 유럽연합 국가 50
3. 합류식 하수관거 월류수(Combined Sewer Overflow :CSOs) 유출 특성 52
3.1 CSOs 유출 특성 52
3.2 CSOs 성상 54
3.3 CSOs 영향인자 54
4. 국내외 CSOs 관리동향 57
4.1 국내 CSOs 관리동향 57
4.2 국외 CSOs 관리 동향 60
4.3 Spirit 21(Sewage Project, Integrated and Revolutionary Technology for 21st Century, 일본) 63
제3장 CSOs 처리를 위한 입체상 섬유여재 개발 65
1. 입체상 섬유여재 개발 배경 65
2. 고분자 여재 성능 평가 68
2.1 고분자 여재 68
2.2 실험 재료 및 방법 69
2.3 실험결과 70
3. 입체상 섬유여재 개발 78
3.1 입체상 섬유여재 제조법 78
3.2 입체상 섬유여재를 위한 컷팅기 개발 81
3.3 입체상 섬유여재 성능 평가 85
제4장 CSOs 처리를 무동력 고속여과장치(EcoTreat)개발 99
1. 기술개발의 필요성 99
2. EocTreat 개요 100
2.1 개요 100
2.2 작동원리 100
2.3 적용 지점 103
3. Pilot Plant 106
3.1 Pilot Plant의 구성 106
3.2 Pilot Plant 배치도 109
3.3 Pilot Plant의 용량산정 및 설계 110
제5장 EcoTank 기술지원 115
1. EcoTank 115
1.1 빗물받이형 EcoTank 115
1.2 집중형 EcoTank 117
2. EcoTank 기술지원 120
2.1 인공탁수 120
2.2 탁수 유입에 의한 EcoTank 막힘 현상 평가 121
3. EcoTank 유지관리 지침서 123
3.1 유지관리 계획 123
3.2 유지관리 절차 124
3.3 비점오염원 저감시설의 유지관리 125
3.4 비점오염원 저감시설의 장치관리 128
3.5 유지관리자의 숙지사항 129
3.6 집중형 비점오염원 저감시설의 유지관리 가이드라인 130
제6장 결론 131
제7장 활용방안 및 파급효과 135
참고문헌 137
부록 150
출원번호통지서 : 우수 내 도시비점오염원 제거장치 150
출원번호통지서 : 입체상 섬유여재 절단 자동화장치 및 그의 제어방법 177
출원번호통지서 : 입체상 섬유여재를 이용한 고속여과장치 204
판권기 227
[표 1.1] 강우유출수의 오염물질 및 발생원 26
[표 1.2] 토지특성별 배출량 27
[표 1.3] 4대강 비점오염원 관리대책의 단계별 내용 27
[표 1.4] 지정된 비점오염원관리지역별 특성 29
[표 2.1] 점오염원과 비점오염원의 오염부하율(기여도) 37
[표 2.2] 폐수, 분류식 및 합류식 하수관 월류수의 성상 44
[표 2.3] 강우유출수 배출에 대한 NPDES 허가 규제대상 48
[표 2.4] 건기 및 우기시 CSOs 유출 특성 53
[표 2.5] 오염물질과 발생원(부하량 ● ] ◎, EPA 1988) 55
[표 2.6] CSOs의 유량과 수질에 영향을 주는 주요인자 56
[표 2.7] 월류수 수질 분석의 예 56
[표 2.8] 합류식 지역에서의 월류수 수질 비교 56
[표 2.9] 하수관거 보급현황 58
[표 2.10] CSOs 처리기준 및 연구동향(비점오염원 포함) 59
[표 2.11] 유럽 8개국 합류식 하수도 면적 비율 61
[표 2.12] WWF 대책 62
[표 3.1] Spirit 21의 개발기술 목록 및 특징 66
[표 3.2] 인공 CSOs 유입수의 오염물질 농도 69
[표 3.3] 고분자 여재에 의한 인공 CSOs 오염물질 농도변화(여과탑 높이 60 cm) 74
[표 3.4] 입체상 섬유여재 제작을 위한 컷팅기 사양서 81
[표 3.5] 입체상 섬유여재의 물리적 특성 90
[표 3.6] 입체상 섬유여재에 의한 인공 CSOs 오염물질 농도변화(단일섬유여재) 93
[표 3.7] 입체상 섬유여재에 의한 인공 CSOs 오염물질 농도변화(복합섬유여재) 95
[표 3.8] 입체상 섬유여재에 의한 인공 CSOs 처리수 입도분포결과 97
[표 4.1] 우수토실형 고속여과장치(EcoTreat)의 작동원리 102
[표 4.2] Pilot Plant 설계 인자 및 용량 110
[표 5.1] 탁수 유입수 및 유출수의 TSS 농도 및 제거율 121
[표 5.2] 탁수 및 유출수의 입도분포결과 122
[그림 1.1] 강우에 의한 비점오염원의 공공수역에의 유출경로(堀田, 1997) 25
[그림 2.1] 시간에 따른 유출수의 영향 39
[그림 3.1] SPIRIT 21에서 개발한 고속여과기술 67
[그림 3.2] 국내에서 사용 중인 고분자 여재 68
[그림 3.3] 여과탑 높이에 따른 EN 여재의 오염물질 처리 효율 70
[그림 3.4] 여과탑 높이에 따른 CN 여재의 오염물질 처리 효율 71
[그림 3.5] 여과탑 높이에 따른 AF 여재의 오염물질 처리 효율 72
[그림 3.6] 여과탑 높이에 따른 후 여재의 오염물질 처리 효율 73
[그림 3.7] 고분자 여재에 따른 TSS 처리효율 75
[그림 3.8] 고분자 여재에 따른 BOD 처리효율 76
[그림 3.9] 고분자 여재에 따른 COD 처리효율 76
[그림 3.10] 고분자 여재에 따른 T-N 처리효율 77
[그림 3.11] 고분자 여재에 따른 T-P 처리효율 77
[그림 3.12] 입체상 섬유여재 제조공정 흐름도 78
[그림 3.13] 입체상 섬유여재의 공극 구조 79
[그림 3.14] 입체상 섬유여재 제조에 사용되는 공정별 기기 사진 80
[그림 3.15] 입체상 섬유여재 제작을 위한 컷팅기 개념도 82
[그림 3.16] 횡축 컷팅부 설계도 82
[그림 3.17] 종축 컷팅부 설계도 83
[그림 3.18] 입체상 섬유여재 절단 자동화 장치 84
[그림 3.19] 입체상 섬유여재 평가 장치 85
[그림 3.20] Ishigaki Co., Ltd.에서 개발된 섬유여재의 SEM 사진 86
[그림 3.21] 단일섬유여재의 SEM 사진 87
[그림 3.22] 복합섬유여재의 SEM 사진 88
[그림 3.23] 입체상 섬유여재의 공극률 91
[그림 3.24] 입체상 섬유여재의 진비중 91
[그림 3.25] 입체상 섬유여재의 겉보기비중 92
[그림 3.26] 단일섬유여재의 TSS 처리효율 94
[그림 3.27] 단일섬유여재의 탁도 처리효율 94
[그림 3.28] 복합섬유여재의 TSS 처리효율 95
[그림 3.29] 복합섬유여재의 탁도 처리효율 96
[그림 3.30] Dv10, Dv50, Dv90의 의미 97
[그림 3.31] 입체상 섬유여재에 따른 Dv50 98
[그림 3.32] 입체상 섬유여재에 따른 평균입자크기 98
[그림 4.1] EcoTreat 현장 적용 모식도 104
[그림 4.2] 고양시 창릉천 104
[그림 4.3] 고양시 창릉천에 위치한 우수토실 105
[그림 4.4] Pilot Plant 106
[그림 4.5] Pilot Plant 설치 장소 107
[그림 4.6] 무동력유량제어장치(NPDR : non-power discharge regulator) 107
[그림 4.7] 유량계 및 MCC PANEL 108
[그림 5.1] EcoTank 구성도 116
[그림 5.2] 기 개발된 Eco-Tank 구조도 (차세대환경핵심기술개발 사업) 116
[그림 5.3] 빗물받이형 EcoTank 구조도 116
[그림 5.4] 빗물받이형 EcoTank의 비점오염물질 제거 기작 117
[그림 5.5] 집중형 EcoTank 모식도 118
[그림 5.6] 집중형 EcoTank 3차원 모형도 119
[그림 5.7] 도시 비점오염원 실증시설 평가 장치(EcoTank) 120
[그림 5.8] 탁수 및 유출수의 입도분포곡선 121
[그림 5.9] 유지관리절차 125
[그림 5.10] 비점오염원 저감시설의 유지관리 126
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