Ⅰ. 제목
고도산화여과에 의한 산업폐수(하폐수)의 중수처리시스템 개발

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
장래에 일어날 물부족 문제를 해결하고, 오염물질 발생을 저감하기 위하여, 그리고 하수처리방류수의 자원 재활용의 차원에서 물 절약에 대한 인식을 재고시켜야할 것이다.

 

중수도제도 도입의 필요성은 한번 사용한 물을 간단하게 처리하여 재활용함으로써 원수의 처리 비용감소를 비롯한 각종 분야에서의 절약효과, 배출수의 양을 감 소시킬 수 있고 오염된 물을 자체적으로 재처리하는 과정에서 하천 또는 공공수역으로 배출하는 오염부하량을 감소시켜 물 환경을 오염시키는 악영향을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

국내에서 사용되는 중수도 기술은 주로 생물학적 처리를 기본으로 하고 있으며 이는 시설용량의 대형화 및 운전의 불용이성 등이 문제되고 있으며 또한 화학적처리인 경우에도 유지관리비가 과다하게 사용되는 것이 문제로 지적되고 있다. 또한 최근 도입되고 있는 멤브레인 시스템의 경우도 설치와 운전 시 고가의 비용이 들어간다.

특히, 저렴한 수도값으로 중수도의 접근은 경제성이 가장 중요한 factor 로 작용하고 있다. 이에 compact하고 저렴한 비용의 고도산화여과시스템을 이용한 하수처리 방류수 를 재이용할 수 있는 중수도 시스템을 개발하고자 하였다.

Ⅲ. 연구개발내용 및 범위
1) 경제적이고 compact한 중수처리시스템 개발
2) 고도산화여과를 이용한 중수도시스템의 개발
3) 고도산화여과기의 여재의 선택 및 재질의 개발
4) 개발된 고도산화여과기의 최적운전 인자 도출
5) 잉여오존파괴기의 개발

Ⅳ. 연구개발 결과
1) 하수처리방류수를 처리하기 위한 여재와 여재의 혼합비율 도출
여과기 여재의 적용은 50 ton/day 이하의 OFP에 관하여는 1100 g/m2의 규조토를 적용하는 것이 최적의 수질을 얻을 수 있는 것으로 나타났고 100 ton/day 이상의 OFP에 관하여는 700 g/m2의 규조토를 적용. 규조토와 활성탄을 6 : 1의 비율로 혼합비율을 도출하였다..
2) 연구를 바탕으로 Celite 545의 Coating 여재를 선택하였다.
3) 오존과 과산화수소의 혼합비율은 0.3(w/w)로 결정되었다.
4) 인젝터 방식의 혼합방식과 static muixer type의 접촉조를 적용하였다.
5) 오존에 대한 안전성을 확보할수 있는 잉여오존 파괴기를 개발하여 적용하였다.
6) J 하수처리장 방류수에 일일 100톤 처리 규모로 규조토 600 g/㎡-활성탄 100 g/ ㎡-O3 7.1 g/hr-H2O2 0.3 (W/W) 기준 적용한 결과 SS 평균 제거율 94.2%(방류수 원수 27, 처리수 평균농도 1.5 ㎎/ℓ), 탁도 평균 제거율 87.8%(방류수 원수 13, 처리수 최대치 1.6), BOD 평균 제거율 75.3%(방류수 원수 14, 처리수 평균농도 3.5 ㎎/ℓ), CODcr 평균 제거율 81.2%(방류수 원수 24, 처리수 평균농도 4.5㎎/ℓ)의 결과를 보였으며 대장균은 방류수 원수중의 600개/㎖에서 처리수에서는 검출되지 않았다. 따라서 본 연구를 통하여 제시한 OFP 시스템이 살수용수, 조경용수, 수세용수 등 중수도로서의 기준에 적합한 안정적 시스템임을 알 수 있다. 그리고 본 PILOT 용량인 일일 100톤 처리 기준으로 산정 하여 볼 때 설치비와 운영비가 타 설비의 60~70% 수준의 설치비에 불과하므로 경제적이다.

 

[출처 = 한국환경산업기술원(www.keiti.re.kr)]