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표제지
목차
제1장 연구개요 12
1. 배경 및 필요성 13
2. 연구의 목적 14
3. 연구내용 14
4. 연구방법 19
5. 보고서의 구성 19
제2장 하ㆍ폐수처리시설 모형 실험분석 20
1. 고도처리공법 21
1.1. A2O공법 21
1.2. MBR(Membrane Bio-Reactor) 공법 22
1.3. 국내 하수처리 현황 26
2. 모형실험 고도처리 공법 장치 설계/제작 29
2.1. 장치 설계 29
2.2. 장치 제작 및 설치 31
3. 하수고도처리공법별 처리효율 33
3.1. 반응조 식종 33
3.2. 실험 방법 36
3.3. 현장실험 결과 44
4. 소결론 49
제3장 하ㆍ폐수처리공법 해석 모델링 50
1. 공법해석 모델(Dr. Wastewater) 51
1.1. 모델의 구조 51
1.2. 모델의 기본 방정식 53
2. 하ㆍ폐수처리공법 모사 방법 58
2.1. 모사 목적 및 범위 58
2.2. 모사대상 하수처리장 58
2.3. 모사방법론 60
2.4. 모델 입력값 61
3. 하ㆍ폐수처리공법 모사 결과 64
3.1. 모사 결과 해석 조건 64
3.2. 호기조 미축소 조건 모사 결과 64
3.3. 호기조 1/2 축소 조건 모사 결과 67
3.4. 호기조 1/3 축소 조건 모사 결과 73
4. 소결론 74
제4장 하ㆍ폐수처리시설의 소요면적 산정식 수립 75
1. 개요 76
2. 하ㆍ폐수처리시설 소요면적 최적 산정식 수립 절차 77
3. 하ㆍ폐수처리시설 관련 법규 및 소요면적 산정 기준분석 78
3.1. 하ㆍ폐수처리시설 관련법규 78
3.2. 하ㆍ폐수처리시설 소요면적 산정에 관한 연구 80
4. 하ㆍ폐수처리시설 자료수집 및 통계분석 82
4.1. 하ㆍ폐수처리시설 자료수집 82
4.2. 하ㆍ폐수처리시설의 통계분석 113
4.3. 하ㆍ폐수처리시설의 소요면적 관계식 추정 123
5. 하ㆍ폐수처리시설 소요면적 산정식의 최적화 128
5.1. 녹지부지환산계수 (α) 129
5.2. 처리공법환산계수 (β) 132
5.3. 환산계수적용에 따른 소요면적 감소효과 검정 136
6. 소결론 139
제5장 하ㆍ폐수처리시설 적정 이격거리 산정식 수립 141
1. 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics) 142
1.1. 지배방정식 143
1.2. 이산화방법 143
1.3. 난류 모델링 150
1.4. 벽면에 가까운 유동의 모델링(Modeling flow near the wall) 153
2. 하ㆍ폐수처리장 이격거리 산정을 위한 악취물질 선정 155
2.1. 악취배출허용 기준 검토 155
2.2. 하ㆍ폐수 처리에서 발생하는 황화수소 156
3. 이격거리 산정을 위한 배출 악취 확산 CFD 모사 방법론 157
3.1. 개요 및 형상 157
3.2. 격자(mesh) 158
3.3. 경계 조건 (boundary conditions) 159
4. 이격거리 산정을 위한 배출 악취 확산 CFD 모사 결과 161
5. 이격거리 산정식 제안 165
5.1. Fick's Law 165
5.2. 이격거리 산정식 166
6. 소결론 169
제6장 결론 171
참고문헌 175
판권기 4
[표 1-1] 연구의 목표 14
[표 2-1] T-N, T-P 방류수 수질기준 27
[표 2-2] BOD, CODMn, SS 방류수 수질기준 27
[표 2-3] 생물학적 고도처리공법 계열별 분류 28
[표 2-4] S시 공공하수처리장 유입하수, MLSS, MLVSS 농도 35
[표 3-1] 왜관 하수처리장 구조물 특징과 생물공정의 면적비 59
[표 3-2] 왜관 하수처리장 각 반응조 주요 변수 61
[표 3-3] A2O 공법의 미생물 동력학 인자 입력값 62
[표 3-4] MBR 공법의 미생물 동력학 인자 입력값 63
[표 3-5] 호기조 미축소 조건에서의 모사 결과 65
[표 3-6] 호기조 1/2 축소 조건에서의 모사 결과 67
[표 3-7] 호기조 1/3 축소 조건에서의 모사 결과 73
[표 3-8] A2O 공법과 MBR 공법의 면적 비교 74
[표 4-1] LH 환경시설 소요면적 산정기준 현황 [Q=시설용량(톤/일)] 76
[표 4-2] 공공 하ㆍ폐수처리시설(500㎥/day 이상) 시도별 현황 (한국환경공단, 2018) 82
[표 4-3] 공공 하ㆍ폐수처리시설(500㎥/day 이상) 용량별 현황 (한국환경공단, 2018) 83
[표 4-4] 공공 하ㆍ폐수처리시설(500㎥/day 이상) 공법별 현황 (한국환경공단, 2018) 84
[표 4-5] LH공사 준공 및 계획 하ㆍ폐수처리시설 일반현황 85
[표 4-6] 상세조사 지점에 대한 일반현황 112
[표 4-7] 지점별 빈도분석 결과 114
[표 4-8] 하ㆍ폐수처리시설에 대한 상관분석 결과 117
[표 4-9] 분산분석표 119
[표 4-10] 다중회귀분석의 적합도 검정 및 결정계수 121
[표 4-11] 다중 회귀계수의 적합도 검정결과 122
[표 4-12] 전국단위 회귀분석의 유효성 검정결과 124
[표 4-13] 전국단위 회귀 계수의 적합도 검정결과 124
[표 4-14] LH단위 회귀분석의 유효성 검정결과 126
[표 4-15] LH단위 회귀 계수의 적합도 검정결과 126
[표 4-16] 하ㆍ폐수처리시설 처리용량-소요면적 관계식 127
[표 4-17] 하ㆍ폐수처리시설 전체 소요면적 대비 녹지환산계수 130
[표 4-18] 하ㆍ폐수처리시설 직접시설 면적 대비 녹지환산계수 130
[표 4-19] 공법별 녹지환산계수(녹지구성비 : 전체시설대비) 133
[표 4-20] 공법별 녹지환산계수(녹지구성비 : 직접시설대비) 133
[표 4-21] 지점별 소요면적 원단위 137
[표 4-22] 환산계수 변화에 따른 원단위 면적 산정결과 138
[표 5-1] 하수도법의 악취배출하용 기준 156
[표 5-2] 하ㆍ폐수처리장에서 발생하는 황화합물 특성 157
[표 5-3] 악취 확산거리와 소요부지 비교 168
[표 6-1] 하ㆍ폐수처리시설 녹지비율에 따른 녹지환산계수 α산정표 173
[그림 1-1] 본 연구의 단계별 일정 및 내용 15
[그림 1-2] 하ㆍ폐수처리시설 소요면적 산정 관련항목(안) 15
[그림 1-3] 하ㆍ폐수처리시설 생물반응조(혐기조, 무산소조, 호기조, 막분리조)와 침전조에 대한 모형 실험조건 16
[그림 1-4] 하ㆍ폐수처리공법별 시뮬레이션 및 독립변수 항목(안) 16
[그림 1-5] 하ㆍ폐수처리 반응조 시뮬레이션 모델(안) 17
[그림 1-6] 시설물의 악취확산 거리 시뮬레이션 사례 17
[그림 1-7] 하ㆍ폐수처리시설의 다인자 독립변수들 구축예시 18
[그림 1-8] 합리적 소요면적 산정식 도출(안) 18
[그림 2-1] A2O 공법 처리공정 모식도 22
[그림 2-2] MBR 공법의 막오염 기작 24
[그림 2-3] A2O 공법 설계 도면 29
[그림 2-4] MBR 공법 설계 도면 30
[그림 2-5] 모형실험장치 현장설치 사진 31
[그림 2-6] A2O, MBR 공법 반응조 식종 후 운전 사진 32
[그림 2-7] S시 공공하수처리장 호기조 무산소조 식종시료 채취 사진 33
[그림 2-8] S시 공공하수처리장 MLSS, MLVSS 농도 34
[그림 2-9] A2O 공법 반응조별 MLSS, DO, ORP, pH 변화 44
[그림 2-10] MBR 공법 반응조별 MLSS, DO, ORP, pH 변화 45
[그림 2-11] 하수고도처리 공법별 COD 제거율 46
[그림 2-12] A2O, MBR공법 유입수 농도 및 반응조별 농도 47
[그림 2-13] 하수고도처리 공법별 유입/유출수의 T-N, T-P 농도 48
[그림 2-14] 하수고도처리 공법 유입/유출수 T-N, T-P 농도 변화 48
[그림 3-1] 연속유입식 반응공정 구성도 52
[그림 3-2] 왜관하수처리장 공정도 59
[그림 3-3] 하수처리공법 모사 공정도 60
[그림 4-1] 공공 하ㆍ폐수처리시설(500㎥/day 이상) 시도별 현황(한국환경공단, 2018) 83
[그림 4-2] 공공 하ㆍ폐수처리시설(500㎥/day 이상) 용량별 현황(한국환경공단, 2018) 84
[그림 4-3] 하ㆍ폐수처리시설에 대한 빈도분석 결과 113
[그림 4-4] 하ㆍ폐수처리시설별 상관도 116
[그림 4-5] 전국단위 처리용량-소요면적 회귀분석 결과 123
[그림 4-6] LH단위 처리용량-소요면적 회귀분석 결과 125
[그림 4-7] 처리용량-소요면적 관계식 비교 결과 128
[그림 4-8] 녹지환산계수 변화에 따른 관계식의 비교 결과(계속) 131
[그림 4-9] 처리공법환산계수 적용에 따른 관계식의 비교 결과(계속) 134
[그림 4-10] 지점별 소요 원단위 면적 136
[그림 5-1] 일반적으로 CFD를 통해 해를 구하는 절차 144
[그림 5-2] Multigrid 방법 개요 146
[그림 5-3] Mesh arrangement and terminology for dual mesh 147
[그림 5-4] 대전 시설관리공단 하수처리장 및 주변 형상 158
[그림 5-5] CFD 모사 대상 지역의 격자 159
[그림 5-6] CFD 모사 대상 지역의 경계조건 설정 160
[그림 5-7] Inlet velocity profile 적용 풍속 결정 160
[그림 5-8] 특정 고도면에서의 건물 주위의 속도 분포 162
[그림 5-9] 바닥면으로부터 2m 높이에서의 황화수소 농도분포 163
[그림 5-10] 풍향방향으로 고도별 황화수소 농도분포 164
[그림 5-11] 풍향방향으로 고도별 황화수소 농도분포 (풍속 7m/sec인 경우) 165
[그림 5-12] 풍속과 고도 2m에서 400m 지점에서의 황화수소의 농도 관계 166
[그림 5-13] 제안식 예측 농도값과 CFD 모사 결과의 비교 (400m 지점에서의 황화수소의 농도) 167
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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