표제지
제출문
목차
Ⅰ. 서론 11
1. 연구 배경 및 목적 11
2. 연구 범위 및 수행방법 14
Ⅱ. 국내 하수찌꺼기 발생 및 처리현황 21
1. 국내 하수찌꺼기의 정의 및 특성 21
2. 하수찌꺼기 발생 및 처리현황 24
가. 하수찌꺼기 발생 현황 24
나. 하수찌꺼기 처리현황 35
다. 하수찌꺼기 감량화시설 현황 39
Ⅲ. 하수찌꺼기 감량화사업의 성과평가 53
1. 성과평가 대상시설 53
2. 성과평가 대상시설 운영현황 55
가. 사업 전 운영현황 55
나. 사업 후 운영현황 58
다. 사업 전·후 주요 개선 효과 분석 61
3.하수찌꺼기 감량화사업의 성과평가 64
가. 평가방법 64
나. 찌꺼기 감량율 분석결과 68
다. 소화가스 이 용효율 분석결과 72
라. 에너지 순 생산율 분석결과 76
4. 감량화사업 추진 시설 종합평가 80
가. 종합평가방법 80
나. 종합평가 결과 84
다. 평가 결과 고찰 89
Ⅳ. 하수찌꺼기 감량화사업 미 추진 시설 개선방안 제시 97
1. 감량화사업 미 추진 시설 현황조사 97
가. 감량화 미 추진 시설 운영 현황 97
나. 주요 문제점 및 개선가능성 101
2. 감량화사업 미 추진 시설 개선가능성 및 개선방안 검토 103
가. 미 추진 시설 개선 가능성 검토 103
나. 미 추진 시설별 감량화사업 추진 방향 검토 108
Ⅴ. 하수찌꺼기 감량화사업 활성화 방안 125
1. 국내·외 하수찌꺼기 처리 및 자원화 동향 125
가. 국내 하수찌꺼기 처리 및 자원화 동향 125
나. 국외 하수찌꺼기 처리 및 자원화 동향(미국, 유럽, 일본) 127
2. 국외 하수처리시설 하수찌꺼기 감량화시설 운영 사례 135
3. 하수찌꺼기 감량화사업 활성화 방안 143
Ⅵ. 감량화사업의 문제점 및 추진방향 159
1. 하수찌꺼기 감량화사업 추진상의 문제점 159
2. 하수찌꺼기 감량화사업의 개선 방안 162
3. 하수찌꺼기 감량화사업 추진방향 167
4. 하수찌꺼기 감량화사업 활성화방안 169
Ⅶ. 결론 175
부록 179
[부록 1] 감량화사업의 성과평가 평가표(안) 180
[부록 2] 현장조사 및 서면조사지 181
[부록 3] 감량화 시설 현황 186
[표 1-1] 조사 대상 감량화 시설 16
[표 2-4] 하수찌꺼기 발생현황(2008-2017) 24
[표 2-5] 하수찌꺼기 발생 원단위 분석결과 26
[표 2-6] 시설용량별 하수찌꺼기 발생 원단위 27
[표 2-7] 처리공법별 하수찌꺼기 발생 원단위 28
[표 2-8] 소화조 설치 유무에 따른 발생 원단위 29
[표 2-9] 지역별 하수찌꺼기 발생 원단위(2017) 32
[표 2-10] 하수찌꺼기 발생량 추정 33
[표 2-11] 하수찌꺼기 처리현황(2012~2017) 36
[표 2-12] 하수찌꺼기 공공처리시설 설치현황(2017) 38
[표 2-13] 지역별 하수찌꺼기 처리시설 현황 39
[표 2-14] 감량화 시설용량별 현황 40
[표 2-15] 하수찌꺼기 감량화 시설 및 운영현황 40
[표 2-16] 소화조 유무에 따른 하수찌꺼기 감량화 비교 43
[표 2-17] 하수찌꺼기 발생량 산술식 45
[표 2-18] 공공하수처리시설별 자체 찌꺼기 처리현황(2017) 46
[표 3-1] 감량화 사업성과 분석 대상시설 현황 54
[표 3-2] 사업 전 소화조 시설 운영현황(소화조 유입부하와 소화가스 발생량) 56
[표 3-3] 사업후 소화조 시설 운영현황 59
[표 3-4] 사업전·후 가동율 비교 63
[표 3-5] 성과분석 평가지표 64
[표 3-6] 소화가스 이용효율 평가를 위한 활용방법별 가중치 67
[표 3-7] 사업 전 찌꺼기 감량 분석결과 68
[표 3-8] 사업 후 찌꺼기 감량 분석결과 69
[표 3-9] 사업 전·후 감량율 비교 71
[표 3-10] 사업추진시설 및 미 추진시설 감량율 비교 72
[표 3-11] 사업 전 소화가스 이용효율 분석결과 73
[표 3-12] 사업 후 소화가스 이용효율 분석결과 74
[표 3-13] 사업추진시설 및 미 추진시설 소화가스 이용효율 비교 75
[표 3-14] 사업 전 찌꺼기 에너지 순 생산율 분석결과 76
[표 3-15] 사업후 찌꺼기 에너지 순 생산율 분석결과 77
[표 3-16] 사업전후 찌꺼기 에너지 순 생산율 비교 78
[표 3-17] 사업추진시설 및 미 추진시설 에너지 순 생산율 비교 79
[표 3-18] 찌꺼기 감량율 점수화 방법 82
[표 3-19] 에너지 순 생산율 점수화 방법 82
[표 3-20] 가스이용효율 점수화 방법 83
[표 3-21] 종합평가 방법 84
[표 3-22] 사업 전 종합순위 평가 결과 85
[표 3-23] 사업 후 종합순위 평가 결과 86
[표 3-24] 감량화사업 미 추진 시설 종합순위 평가 결과 88
[표 3-25] 사업전과 사업후의 효과 및 비용 90
[표 3-26] 소화조 TS 1,000 kg 유입시 소화, 가스발생량 및 전력생산량 92
[표 4-1] 농축 방식 97
[표 4-2] 미 추진 시설 소화조 교반방식 99
[표 4-3] 감량화사업 미 추진 시설 찌꺼기 감량율 등급별 운영현황 104
[표 4-4] 감량화사업 미 추진 시설 에너지 순 생산률 등급별 설비현황 105
[표 4-5] 감량화사업 미 추진 시설 가스이용효율 등급별 가스활용 현황 106
[표 4-6] 미 추진 시설 개선 가능성 평가결과 107
[표 4-7] 시설별 개선 시 사업효과 검토를 위한 적용 인자 109
[표 4-8] 기존모델과 최적화 모델의 공정별 비교 분석표 111
[표 4-9] 감량화사업 추진방향 113
[표 3-10] 감량화사업 미 추진 시설 종합순위 평가 결과 115
[표 4-11] 소화조 개량(5개소) 116
[표 4-12] 소화조 신설(5개소) 117
[표 4-13] 통합처리 시설(15개소) 119
[표 4-14] 현황 유지 및 운영방안 개선(17개소) 120
[표 4-15] 소화조 폐쇄 대상 시설 121
[표 5-1] 국내 하수찌꺼기 관리 동향 125
[표 5-2] 국외 하수찌꺼기 자원화 추세 133
[표 5-3] 헝가리의 하수처리장 운영현황 136
[표 5-4] Waste Water Treatment Plant Zalaegerszeg 소화조 운영 모니터링 136
[표 5-5] DITP 통합소화 공정의 투입물 및 바이오가스 생산량 140
[표 5-6] Kurobe 바이오가스화 시설 운영자료 142
[표 5-7] 하수찌꺼기 감량화사업 추진방향 및 내용 143
[표 5-8] 시설 유형별 주요 개선 내용 144
[표 5-9] 바이오가스 활용의 문제점 및 개선방안 145
[표 5-10] 유기성폐자원의 특성 147
[표 5-11] 하수찌꺼기 광역 처리시설의 설치효과 147
[표 5-12] 소화조 미설치시설 소화조 설치 우선순위 148
[표 5-13] 배출계수에 따른 CO2 배출량 153
[표 5-14] 탄소배출계수 및 연소율 153
[표 5-15] 국내 바이오가스 CDM 사업현황 154
[표 5-16] CDM 사업 확대 방안 154
[표 5-17] 감량화사업 활성화 방안 155
[그림 1-1] 하수찌꺼기 발생 현황(좌)과 하수찌꺼기 처리요금(우) 11
[그림 1-2] 연구 추진 배경 및 목적 13
[그림 2-1] 하수처리의 흐름과 발생되는 찌꺼기의 종류 22
[그림 2-2] 하수찌꺼기의 처리흐름에 따른 감량율의 변화 23
[그림 2-3] 하수찌꺼기의 성분에 따른 자원화 방법 23
[그림 2-4] 하수찌꺼기 발생현황(2010-2017) 25
[그림 2-5] 시설용량별 현황 26
[그림 2-6] 시설용량별 발생 원단위 27
[그림 2-7] 처리공법별 하수찌꺼기 발생 원단위 28
[그림 2-8] 소화조 설치 유·무별 하수찌꺼기 발생 원단위 30
[그림 2-9] 소화조 설치 유·무별 하수찌꺼기 발생 원단위(용량별) 30
[그림 2-10] 지역별 하수찌꺼기 발생 원단위(2017) 31
[그림 2-11] 예측방법별 하수찌꺼기 발생량 예측결과 34
[그림 2-12] 하수찌꺼기 발생량 추정 34
[그림 2-13] 하수찌꺼기 처리현황(2012~2017) 35
[그림 2-14] 하수찌꺼기 재활용 현황(2012~2017) 36
[그림 2-15] 국내 하수찌꺼기 처리방법 37
[그림 2-16] 하수찌꺼기 처리공법별 설치 현황(공공처리시설) 38
[그림 2-17] 소화조 하수찌꺼기 투입량 및 감량 효과 42
[그림 2-20] 완전건조 감량 효과 47
[그림 2-21] 부분건조 감량 효과 47
[그림 2-22] 소각 감량 효과 47
[그림 2-23] 퇴비화 감량 효과 48
[그림 2-24] 연료화 감량 효과 49
[그림 2-25] 탄화 감량 효과 49
[그림 3-1] 사업 전 유입 VS 부하율에 따른 가스발생량 55
[그림 3-2] 사업 전 소화조 체류시간당 소화조 용량 당 가스발생량 57
[그림 3-3] 사업 전 유입 VS 부하 당 소화조 용량 당 가스발생량 57
[그림 3-4] 사업 후 유입 VS 부하율에 따른 가스발생량 58
[그림 3-5] 사업후 소화조 체류시간당 소화조 용량당 가스발생량 60
[그림 3-6] 사업후 유입 VS 부하당 소화조 용량당 가스발생량 60
[그림 3-7] 사업 전·후 유입 VS 부하율 비교 61
[그림 3-8] 사업 전·후 유입 VS 당 가스발생량 비교 62
[그림 3-9] 사업 추진 및 미 추진 시설 감량율 분포 72
[그림 3-10] 사업 추진 및 미 추진 시설 소화가스 이용효율 분포 75
[그림 3-11] 사업 추진 및 미 추진 시설 에너지 순 생산율 분포 79
[그림 3-12] 평가지표별 구간 및 선형 함수(점수 환산식) 80
[그림 3-13] 미 추진시설 종합평가 결과 87
[그림 3-14] 감량화 사업 추진·미 추진 시설 종합평가 분포도 89
[그림 3-15] 사업 전 소화조 유입당 가스 및 전력생산량 93
[그림 3-16] 사업 전 소화조 유입당 가스 및 전력생산량 93
[그림 4-1] 유입 TS 농도 에 따른 유기물 용적부하 98
[그림 4-2] 감량화 미 추진 시설 체류시간과 소화효율 100
[그림 4-3] 미 추진 시설의 유기물 당의 가스발생량 100
[그림 4-4] 찌꺼기 감량율 등급별 소화조 운영현황 104
[그림 4-5] 에너지 순 생산율 등급별 단위 공정 에너지 사용량 105
[그림 4-6] 기존 감량화 시설 증설, 신설 기본방향 111
[그림 4-7] 감량화 시설 신설(통합처리) 기본방향 112
[그림 5-1] 하수찌꺼기 처리현황(2017년 기준) 126
[그림 5-2] 미국의 인구와 슬러지 발생량 127
[그림 5-3] 바이오솔리드 자원화 및 처리현황 128
[그림 5-4] 바이오솔리드 생산 공정 128
[그림 5-5] 유럽의 하수찌꺼기 처리현황 129
[그림 5-6] 하수찌꺼기 처리에 관한 EU 법안 변경... 129
[그림 5-7] 일본의 하수찌꺼기 발생 및 처리현황 130
[그림 5-8] 일본 하수찌꺼기의 재활용 예시 131
[그림 5-9] 일본 하수처리시설 에너지 활용 131
[그림 5-10] 일본 하수처리시설 에너지자립화 및 하수찌꺼기 집약처리 132
[그림 5-11] 하수찌꺼기 인 회수 처리 기본모델 134
[그림 5-12] Awasserzweckverband Heidelberg 의 고효율 바이오가스화 처리공정 138
[그림 5-13] Heidelberger Verfahren의 모식도 138
[그림 5-14] DlTP의 전경 및 공정도 139
[그림 5-15] Kurobe City WWTP 141
[그림 5-16] 쿠로베市 PFI 프로젝트 142
[그림 5-17] 소화조 설치 규모의 경제성에 따른 사업 추진방향 149
[그림 5-18] 국내 하수처리시설 에너지 자립화관련 기술 현황 150
[그림 5-19] 하수처리시설 에너지자립화 중소기업형 로드맵 151
[그림 5-20] 국외 감량화 기술 개발 및 실증화 사례 좌(B-DASH), 우(LIFE) 151
Ⅰ. 감량화사업 개요 195
1. 추진 배경 195
2. 검토 방법 196
3. 검토 내용 및 방향 197
Ⅱ. 시설별 하수찌꺼기 감량화 개선제언 199
1. 감량화사업 기추진 시설 199
1. 부산 강변 공공하수처리시설 199
2. 부산 녹산 공공하수처리시설 203
3. 광주 제1 공공하수처리시설 204
4. 부천 굴포천 공공하수처리시설 210
5. 수원 공공하수처리시설 214
6. 안산 공공하수처리시설 218
7. 의정부 공공하수처리시설 221
8. 통북 공공하수처리시설 224
9. 원주 공공하수처리시설 227
10. 춘천 공공하수처리시설 230
11. 제천 공공하수처리시설 232
12. 서산 공공하수처리시설 235
13. 아산 공공하수처리시설 238
14. 남원 공공하수처리시설 241
15. 경산 공공하수처리시설 244
16. 문경 공공하수처리시설 247
17. 안동 공공하수처리시설 250
18. 삼천포 공공하수처리시설 253
19. 양산 공공하수처리시설 256
20. 진주 공공하수처리시설 259
21. 창원 덕동 공공하수처리시설 262
22. 청주 공공하수처리시설 265
23. 군산 공공하수처리시설 268
24. 이천 공공하수처리시설 271
25. 익산 공공하수처리시설 273
26. 여수 공공하수처리시설 275
2. 감량화사업 미추진 시설 277
1. 중랑물재생센터 277
2. 탄천물재생젠터 281
3. 서남물재생젠터 285
4. 난지물재생센터 290
5. 부산 수영하수처리시설 295
6. 대구 신천사업소 299
7. 대구 서부사업소 303
8. 대구 달서천사업소 307
9. 대구 북부사업소 311
10. 인천 승기사업소 315
11. 대전 공공하수처리시설 319
12. 울산 용연 공공하수처리시설 322
13. 안양 박달하수처리시설(안양새물공원) 325
14. 성남 공공하수처리장시설 329
15. 동두천시 공공하수처리시설 333
16. 일산수질복원센터 337
17. 과천환경사업소 341
18. 장당 공공하수처리장 345
19. 강릉 공공하수처리시설 348
20. 삼척 공공하수처리시설 352
21. 충주 공공하수처리시설 356
22. 옥천 공공하수처리시설 360
23. 전주환경사업소 364
24. 삼례 공공하수처리시설[완주환경사업소] 367
25. 정읍 공공하수처리시설 370
26. 세종수질복원센터A 373
27. 나주 공공하수처리시설 377
28. 순천 공공하수처리시설 380
29. 구미 공공하수처리시설 384
30. 화목 공공하수처리시설 388
31. 장유 공공하수처리시설 391
32. 영천 공공하수처리시설 394
33. 김천시 환경사업소 397
34. 제주도두 공공하수처리시설 400
35. 시화 공공하수처리시설 404
36. 천안 공공하수처리시설 407
37. 밀양 공공하수처리시설 410
38. 통영공공하수처리시설 414
39. 인천 가좌사업소 417
40. 속초 공공하수처리시설 421
41. 광주 제2하수처리시설 424
42. 부산 남부하수처리시설 428
43. 포항 공공하수처리시설 431
44. 구리 공공하수처리시설 434