Transcript Ⅳ. 총인처리시설 도입방안

굴포천하수처리장외 1개소 총인처리시설공사 실시설계
착
수
보
2011. 04. 11
부
부천시
천
시
고
 목
차
Ⅰ. 사업개요
1
Ⅱ. 기존시설 현황
2
Ⅲ. 총인제거원리 및 총인처리공법 검토
10
Ⅳ. 총인처리 도입방안
12
Ⅴ. 기술공모 추진방향
17
Ⅵ. 일정계획
20
Ⅶ. 인허가 사항
21
부천시
Ⅰ. 사 업 개 요
1. 사 업 개 요
2012년 공공하수처리시설 방류수 수질기준 강화(하수도법 시행규칙(2011. 2. 17시행))에 따른
여건 변화에 대응하고자 굴포천 및 역곡하수처리시설에 총인처리시설 도입
 방류수질 기준강화 항목 (개선대상 오염물질) : T-P 2.0 → 0.5㎎/L로 강화
총인처리시설 도입배경
2012년 공공하수처리시설 방류수 수질기준 강화
총인처리시설
공공수역 부영양화 방지를 위해 조류성장 제한인자인 총인관리 요구
생물학적 처리에 의한 총인처리 한계
도 입 필 요
2. 사 업 범 위
사업대상지역 : 굴포천하수처리장, 역곡하수처리장 2개소
총인처리시설공사 실시설계 1식
기초조사 : 토질조사 3공(NX)
3. 과업수행사 : ㈜도화엔지니어링, ㈜케이지엔지니어링종합건축사 사무소
4. 과 업 기 간 : 2011년 3월 21일 ~ 11월 17일 (8개월)
부천시
1
Ⅱ. 기존시설 현황
1. 사업대상 시설현황
굴포천
(북부수자원생태공원)
구분
역곡
(남부수자원생태공원)
위치도
굴포천하수처리장
위
 1991.11
연혁
1단계 착공
 1999.11
1단계 준공
 2005.06
2단계 준공
 2003.12 공사착공
치
부천시 오정구 대장동 434
시설용량
계양구
Q=900,000㎥/일
하수유입 ☞ 부천시, 인천시(계양,부평)
 2006.06 공사준공
인 천 광 역 시
 2008.12 고도처리준공
오정구청
굴포처리구역
부평구
 900,000㎥/일
시 설
용 량
양천구
 50,000㎥/일
부
천
- 1단계 : 520,000㎥/일
- 2단계 : 380,000㎥/일
시
부천시청
서 울 특 별 시
원미구청
수처리
공 법
슬러지
처 리
 1단계 : DeNiPho
역곡처리구역
 DNR+MDF
 2단계 : 4-Stage BNR
 농축→소화→탈수→소각
부천시
소사구청
 농축→탈수→굴포천
처리장 통합처리
범
시 경 계
하수처리구역
차집관로
구로구
(항 동)
역곡하수처리장
례
위
치
시설용량
부천시 소사구 옥길동 454-1
Q=50,000㎥/일
하수유입 ☞ 부천시, 서울시(항동)
2
Ⅱ. 기존시설 현황
굴포천하수처리장 시설현황도
처리계통도
침사지 및 유입펌프장
1단계
수전실
2단계
분배조
이차침전지
분배조
분뇨처리장
일차침전지
생물반응조
(DeNiPho)
일차침전지
2
농축기동
재이용시설
단
계
4-Stage BNR
생물반응조
생물반응조
(4-stage-BNR)
3단계
(장래분)
염소접촉조
이차침전지
이차침전지
총인처리시설
사업예정부지
일차침전지
송풍기동
염소접촉조
관리본관
방류(굴포천)
이차침전지
가스탱크
슬러지소화조
1
슬러지처리동
단
계
생물반응조
DeNiPho
슬러지농축조
일차침전지
침사지및유입펌프장
슬러지탈수기동
방류
(굴포천)
부천시
3
Ⅱ. 기존시설 현황
역곡하수처리장 시설현황도
조경배치도
처리계통도
침사지
일차침전지
잔디광장
피크닉광장
관리동
생물반응조
(DNR)
이차침전지
풋살구장
어린이놀이시설
MDF여과+U.V소독조
일차침전지
(장래분)
생물반응조
(장래분)
이차짐전지
(장래분)
방류펌프장
방류(역곡천)
일차침전지
침사지
생물반응조
이차침전지
여과.소독조
방류펌프장
부천시
4
Ⅱ. 기존시설 현황
2. 운 영 현 황
2.1 굴포천하수처리장
설계기준
계획하수량 (㎥/일)
구분
보증수질
(㎎/L)
계획유입수질(㎎/L)
현재 법정수질기준
(㎎/L)
(일최대)
BOD
T-P
BOD
T-P
BOD
T-P
1단계
520,000
150.0
5.0
9.0이하
1.7이하
10.0이하
2.0이하
2단계
380,000
150.0
5.0
9.6이하
1.9이하
10.0이하
2.0이하
통 합
900,000
150.0
5.0
9.3이하
1.8이하
10.0이하
2.0이하
유입하수량
구분
(단위 : ㎥/일)
2009년
1단계
1단계
2단계
477,756
277,059
유 입
516,214
288,568
하수량 (239,315~1,413,624) (160,598~517,728) (235,764~1,318,82 (178,465~496,900)
주) (연최소 ~ 연최대)기준
(월평균)
1,200,000
2010년
2단계
유입하수량
(㎥/일)
시설용량 (Q=900,000㎥/일)
800,000
7)
400,000
2010년 평균기준 시설용량 대비 하수유입량은 1단계는 92%,
2단계 76%, 1+2단계 통합기준(Q=900,000㎥/일) Q=766,000㎥/
일로 약85%정도 유입됨
부천시
통합
0
2009년 1월
6월
1단계
2010년 1월
2단계
6월
12월
5
Ⅱ. 기존시설 현황
유입수질 및 방류수질 (BOD,T-P)
2006년
BOD
구분
평균
1단계
유입
2단계
수질
통 합
방류수질
2007년
T-P
최대
평균
(단위 : ㎎/L)
BOD
최대
평균
최대
2008년
T-P
평균
BOD
최대
평균
2009년
T-P
최대
평균
BOD
최대
평균
2010년
T-P
최대
평균
최대
BOD
평균
최대
T-P
평균
최대
116.2 174.9 3.218 4.862 123.6 193.7 3.312 6.651 129.0 343.3 3.369 5.881 117.0 377.4 3.423 7.845 123.1 231.8 3.467 4.856
189.5 351.0 4.050 6.089 232.0 367.0 4.432 6.893 229.3 508.0 4.521 8.607 205.8 358.2 4.562 8.555 210.3 351.8 4.593 7.489
137.7 214.7 3.460 4.954 155.0 223.1 3.637 6.039 153.4 249.1 3.674 6.137 148.4 372.7 3.826 7.815 157.6 241.0 3.909 5.679
7.5
17.6 1.209 2.583
8.8
15.8 1.491 2.415
7.6
9.9
1.234 2.664
4.3
8.0
1.152 2.261
4.3
7.1
1.029 1.827
유입수질은 2010년 평균 기준 BOD 157.6㎎/L, T-P 3.909㎎/L이며, 방류수질은 BOD 4.3㎎/L, T-P 1.029㎎/L로서 현행 법정 방류수 수질기준 만족
(㎎/L)
BOD
(㎎/L)
T-P
(월평균)
BOD, T-P 유입수질
240
BOD
1단계 BOD
2단계 BOD
T-P
200200
BOD, T-P 방류수질
(㎎/L)
12
12
12
12
10
10
10
10
(월평균)
BDO수질기준
BOD
8
88
6
66
150150
7.
5
100100
5.
0
5020
0
0
2009 년1월
1단계 T-P
6월
부천시
2010년 1월
6월
2단계 T-P
12월
4
44
2.
52
22
T-P
T-P수질기준(현재)
T-P수질기준(장래)
00
0
2009 년1월
0
6월
2010년 1월
6월
12월
6
Ⅱ. 기존시설 현황
2.2 역곡하수처리장
설계기준
계획하수량 (㎥/일)
구 분
(일최대)
49,143
역 곡
보증수질
(㎎/L)
계획유입수질(㎎/L)
현재 법정수질기준
(㎎/L)
BOD
T-P
BOD
T-P
BOD
T-P
135.0
4.5
5.0이하
1.0이하
10.0이하
2.0이하
기존 처리장 수질보증 조건은 BOD 5.0㎎/L, T-P 1.0㎎/L이하로 현재 법정 수질기준보다 낮게 설정되어 있음
유입하수량
(단위 : ㎥/일)
(㎥/일)
유입하수량
(월평균)
60,000
60,000
구분
2009년
2010년
55,000
시설용량 (Q=50,000㎥/일)
50,000
50,000
34,930
34,969
(25,562~62,151)
(24,842~62,334)
유입하수량
주) (연최소 ~ 연최대)기준
45,000
40,000
40,000
35,000
30,000
30,000
2010년 기준 유입하수량은 평균기준
시설용량(Q=50,000㎥/일) 대비 70%정도로 유입됨
25,000
유입
20,000
20,000
15,000
2009년 1월
부천시
6월
2010년 1월
6월
12월
7
Ⅱ. 기존시설 현황
유입수질 및 방류수질 (BOD,T-P)
2006년
구분
BOD
평균
2007년
T-P
최대
평균
(단위 : ㎎/L)
최대
BOD
평균
최대
2008년
T-P
평균
BOD
최대
평균
2009년
T-P
최대
평균
최대
BOD
평균
최대
2010년
T-P
평균
최대
BOD
평균
T-P
최대
평균
최대
유입수질
80.5 139.0 3.793 5.600 102.9 196.0 3.409 7.502 105.9 145.0 3.334 4.852 100.9 139.2 3.290 4.620 101.9 134.2 3.067 3.688
방류수질
1.7
3.5
0.762 0.960
2.1
4.5
0.795 0.952
2.3
4.6
0.679 0.930
1.9
4.0
0.475 0.910
1.8
3.0
0.543 0.789
방류수질은 2010년 평균 기준 BOD 1.8㎎/L, T-P 0.543㎎/L 로, 년중 현행 법정 방류수 수질기준 만족하며 수질은 매우 양호
(㎎/L)
BOD
(㎎/L)
T-P
(월평균)
BOD, T-P 유입수질
120
120
12
12
1010
100
BOD, T-P 방류수질
(㎎/L)
(월평균)
BDO수질기준
10
88
80
80
BOD
T-P
60
BOD
8
8
T-P
66
6
40
40
4
20
2
44
4
22
T-P수질기준(현재)
T-P수질기준(장래)
00
2009 년1월
0
0
6월
부천시
2010년 1월
6월
12월
00
2009 년1월
6월
2010년 1월
6월
12월
8
Ⅱ. 기존시설 현황
3. 2012년 강화되는 수질기준 적용시 초과일수 분석
부천시 공공하수처리시설 방류수 수질기준 강화
(단위 : 일)
구
분
BOD
COD
SS
T-N
T-P
현
행
10 이하
40 이하
10 이하
20 이하
2 이하
10 이하
40 이하
10 이하
20 이하
0.5 이하
강화예정
굴포천, 역곡
총대장균군수(개/㎖)
생태독성(TU)
비고
3,000 이하
1
Ⅲ지역
주)방류수 수질기준 적용을 위한 지역구분(환경부 고시 제 2010-44호) :Ⅲ지역
초과일수 분석
장래 강화되는 법정 방류수 수질기준 대비 최근 2년간 T-P방류수질 초과일수 분석
T-P 초과일수
굴포천
역곡
2009년
361일 (1.152㎎/L)
181일(0.475㎎/L)
2010년
355일(1.029㎎/L)
263일(0.543㎎/L)
초과일수 분석결과 굴포천 355일, 역곡 263일로
T-P 저감 필요
주) ( )는 해당년도 T-P항목 방류수질 평균값 임
4. 운영현황 검토결과
굴 포 천
하수처리장
역
곡
하수처리장
부천시
유입하수량은 평균기준 시설용량 대비 85%정도 유입
방류수질은 현행 법정 수질기준 및 보증수질을 만족
T-P의 경우 장래 강화되는 방류수 수질기준대비 년중 대부분 초과예상
유입하수량 및 유입수질 부하 안정적임
최근 2개년 평균기준 T-P 0.475~0.543 ㎎/L의 방류수질 양호, 장래 방류수 수질강화기준에 근접하여 처리중
9
Ⅲ. 총인제거원리 및 총인처리공법 검
토
1. 총인제거 원리
인제거 원리
 인 제거 기작
인을 불용성 침전물 형태로 분리 배출하여 인 제거
 생물학적 인처리 공법 → 고도처리
인을 포함한 MLSS를 잉여슬러지 형태로 고액분리
A/O : 미생물이 혐기조에서 인방출 후 호기조에서 과잉섭취
 화학적 인제거 공법 → 총인처리시설
응집침전, 가압부상, 여과 등 : 금속염을 첨가하여 불용성 인산염 형태로 침전·여과 제거
총인저감 프로세스
응집제 투입위치, 화학적 응집 후속설비 유무에 따라 다양한 공정구성 가능
하수처리장 방류수 총인 상시 0.5㎎/L 이하 달성 방안
이차침전지 후단에 응집침전, 가압부상, 섬유상여과 등 후단설비 필요
부천시
10
Ⅲ. 총인제거원리 및 총인처리공법 검토
2. 총인처리공법 검토
※현재 적용가능한 총인처리공법은 계열별로 응집침전, 가압부상, 기계식여과, 급속사여과 계열로 분류가능
약품혼화
+
응집침전
약품혼화
+
가압부상
약품혼화
+
기계식여과
약품혼화
+
급속사여과
부천시
 처리방식 : 약품 혼화·응집 및 경사판 침전방식을 조합한 물리화학적 공정
 공법현황 : Actiflo / URC / ecoJETwhite / Hy-Slabirins 등
 주요설비 : 약품 혼화·응집설비 / 경사판침전지 / 슬러지제거 및 반송설비
 공법특징 : 유입 T-P의 변동에도 양호한 처리효율, 소요부지 다소 넓고 경사판 침전효율 유동적
 처리방식 : 약품 혼화·응집 후 floc을 미세기포에 부착 및 부상시키는 물리.화학적 공정
 공법현황 : S-DAF / NAF / MI-DAF / High-Rate DAFFilter 등
 주요설비 : 약품 혼화·응집설비 / 용존공기부상설비 / 슬러지제거장치 등
 공법특징 : 미세기포를 통한 공법으로 중규모 처리장에 적합, 응집반응 / 부상조건 등 정밀운전이 필요
 처리방식 : 약품 혼화·응집 및 기계식 여과장치로 여과하는 공정
 공법현황 : ChemDisk / GFF / YDF 등
 주요설비 : 약품 혼화·응집설비 / 섬유상 여과설비 / 역세수농축 및 처리설비 등
 공법특징 : 동절기에도 안정적 처리효율 유지 가능하고, 소요부지 적음, 여재폐색/ 반류수 처리 대책 필요
 처리방식 : 약품 혼화·응집 후 여과사로 충전된 사여과기를 거쳐 응집플록 제거
 공법현황 : MSF / IPR / Dynafilter Ecowash 등
 주요설비 : 약품 혼화·응집설비 / 원수공급펌프 / 역세수농축 및 처리설비 등
 공법특징 : 소요부지가 비교적 적고 유지관리 양호, 수두손실로 인해 유입펌프설비 필요
11
Ⅳ. 총인처리시설 도입방안
1. 총인처리시설 도입시 사전검토사항
기존처리시설
현 황 분 석
입지여건분석
사업예산

기존 처리장 단위공정별 운영현황 분석

기존 처리장 시설현황 검토(3차처리시설 유무등)

단위공정별 수리조건 및 제반조건 검토

총인처리시설 신규설치의 타당성 검토

총인처리시설 가용부지 확보가능 여부

지하화처리장 여부(주민친화시설 현재 활용 정도)

총인처리시설 유출입배관 구성 가능 여부 등 제약조건 검토

확보된 사업예산내 총인도입 가능 여부
총인처리시설 도입방안 수립
부천시
12
Ⅳ. 총인처리시설 도입방안
2. 처리장별 총인시설 도입방안
2.1 굴포천 하수처리장
기존처리장 현황분석
시 설 현 황
 수처리공정은 1,2단계 일차침전지-생물반응조-이차침전지로 구성
 별도의 3차처리설비(후단설비) 없음
 유입하수량은 시설용량 대비 85%(2010년 기준 766,000㎥/일) 정도로 안정적 유입
 유입수질은 2010년 평균기준 BOD 157.6㎎/L, T-P 3.909㎎/L 정도로 유입
운 영 현 황
 방류수질은 2010년 평균기준 BOD 4.3㎎/L, T-P 1.029㎎/L로 방류됨
 장래 강화되는 T-P 기준 초과일수 분석시 2009년 361일, 2010년 355일로 연중
대부
분 초과할 것으로 예상
 현행 법정 기준은 만족하나, 장래강화되는 수질기준 적용시 T-P항목 관리 요구
총인도입방안
 현재 3차처리설비가 없는 상태로 안정적인 수질확보를 위한 후단시설 필요
신규 총인처리시설 도입
부천시
13
Ⅳ. 총인처리시설 도입방안
가용부지 검토
가용부지 현황
기존 하수처리 공정과의 연계성 고려
분뇨처리장
재이용시설
방류구 인접한 재이용처리시설 북측 여유부지 이용
가용부지
총인처리시설 공정구성 방안
염소접촉조
(A=10,000
㎡)
총인유입수로는 공동구와 사각수로등 기존 지장물로 인해
소독조 전단으로 유입 불가능하므로 소독조 후단에 설치
이차침전지/
염소소독 유출수
슬러지소화조
가스탱크
총인처리시설
이차침전지
방 류
조감도
주요 검토사항
부지내 최적 배치방안
경제적 수리구성 (자연유하 여부)
최적의 약품투입 방안
기존 소수력시설 활용방안
부천시
14
Ⅳ. 총인처리시설 도입방안
2.2 역곡 하수처리장
기존처리장 현황분석
 수처리공정은 일차침전지-생물반응조-여과시설로 구성
시설현황
 후단에 별도의 3차처리설비(여과시설) 있음
 유입하수량은 시설용량 대비 70%(2010년 기준 34,969㎥/일) 정도로 안정적 유입
 유입수질은 2010년 기준 BOD 101.9㎎/L, T-P 3.067㎎/L 정도로 유입
운영현황
 방류수질은 2010년 기준 BOD 1.8㎎/L, T-P 0.543㎎/L 로 매우 양호
 기존 처리장 보증수질은 BOD 5.0㎎/L, T-P 1.0 ㎎/L로 강화되어 있음
 운영수질이 양호하고 안정적
 부지제약조건
지하화처리장으로 상부 및 여유부지는 주민친화시설로 활용 중
입지여건
및
가용부지
검
토
 신규총인시설 도입시
주민친화시설 일부 철거 및 건축물 노출 불가피
지하화처리장의 수리여건상 총인처리시설 유입 및 방류펌프장 필요
예산내 사업추진 곤란
부천시
조감도
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Ⅳ. 총인처리시설 도입방안
총인 도입 방안
기존 여과시설 현황
기존 3차처리설비가 운영되고 있고 운영수질 양호
기존시설 개량을 통한 수질기준 달성계획 수립
U.V소독조
장래 여유 공간
기존여과설비(MDF)
기존시설 개량 : 약품주입시설 개량 및 기존 여과시설 활용
이차침전지
총인처리시설 공정구성 방안
( 평 면 도)
( 평 면 도)
이차침전지 유출수
기존 약품시설 및
여과시설 개량
U.V 소독 및 방류
( 단 면 도)
주요 검토사항
기존 약품시설 개량방안
최적의 약품투입 방안
약품혼화효율 증대 방안
기존 여과시설 활용방안
( 장래 여유 공간 )
부천시
( 기존 여과설비 )
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Ⅴ. 기술공모 추진방향
1. 기본 방향
총인사업관련 환경부 지침에 기준하여 사업추진 및 공법평가계획 수립
타지자체 기술공모 사례조사를 통한 최적의 평가계획 수립
공법선정의 타당성 및 객관성을 확보하여 투명한 공법선정
2. 환경부 지침 검토
공공하수도시설
설치사업 업무지침
(2010.12.21)





하수처리장
인처리시설
설치 가이드북
(2011.1.31) -신규
 공법심사위원회 개최
 인처리시설 성능보증 확약내용 및 책임소재 명확히 하여 사업추진
 인처리공법 선정시 신기술(특허포함)지정 및 기술검증 범위 제시,
신기술(특허)이외의 인처리설비는 범용화된 설비 설치
 인저감과 직접적인 관련이 없는 시설을 설치하는 것은 재검토
부천시
공법선정 및 건설기술심의 참여자 실명제 실시
공법선정시 50%이상 외부 공법관련 전문가로 심사위원회 구성
공법선정 10일 이내 공법심의위원 공개, 심의결과 공개
재원조달 협의시 공법선정시 공사비 자료와 실시설계시 공사비 자료 제시
설치인가 신청시 공법심사위원회의 심사자료 등 관련서류 첨부 제출
공법심사 투명성 제고
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Ⅴ. 기술공모 추진방향
3. 기술공모 방향
처리장의 기존시설 운영현황 및 입지여건, 공정구성을 종합적으로 고려하여 처리장별 시설계획 수립
3차처리설비가 없는 굴포천처리장은 수질의 안정성 확보를 위해 신규 총인처리시설을 도입
공개기술공모 및 공법선정심의 개최하여 공법선정
기존 3차처리설비가 운영되고 있고 수질이 양호한 역곡처리장은 기존시설 개량을 통해 수질기준 달성계획
기존시설개량 : 약품주입시설 개량 및 기존 여과시설 활용
4. 공법선정 평가계획(안)
공고문, 평가기준, 기술제안서 작성지침, 심의위원 구성방안 및 개최방안 등 세부평가계획 수립중
세부 평가계획은 사업부서 검토를 통해 최종 방침 확정 예정
참가자격
평가항목
평가방식
부천시
굴포천처리장이 대규모 처리장인 점을 감안 성능이 검증된 공법 도입
 기술분야 - 기술의 적정성/기술의 적용성/``
유지관리 용이성 등
 경제성 및 실적분야(사전평가) – 경제성/공익비율/실적 및 가동의 적정성 등
``
 1차 경제성 및 실적분야 평가와 2차 기술성평가
결과 합계 1위 업체 선정
 공법선정심의위원회에서 심의 ·의결후 최종 적격업체로 선정
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Ⅴ. 기술공모 추진방향
5. 기술공모 절차(안)
평가계획 수립
평가계획 1식 수립
- 공고문 , 기술제안서 작성지침, 평가기준 수립
- 공법선정심의위원회 개최계획/심의위원 구성방안
내부방침확정
기술제안서 제출안내 공고
공고 : 조달청 및 부천시 홈페이지 (4월말 예정)
기술공모 참가등록 및 접수
장소 : 부천시 물재생과
기술제안서 1차평가
공법선정 심의위원회 개최
부천시
경제성 및 실적분야 1차 평가 (사전평가)
2차 평가대상 공법 확정
심의위원 선정 (발주부서)
공법선정 심의위원회 개최 (5월말예정)
최종 공법선정 및 통보
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Ⅵ. 일 정 계 획
2011. 3. 21
2011. 3. 21~ 4. 30
용역 착수
기초자료 수집 및 분석/ 기존시설 현황 검토
2011. 4월 ~ 5월
총인처리시설 공법 기술공모 실시 및 공법확정
2011. 6월 ~ 9월
실시설계 수행
2011. 9월 ~ 10월
지방건설 기술심의
2011. 9월 ~ 10월
재원조달 및 사용에 관한 사전협의(지방환경관서/환경공단 기술검토)
2011. 9월 ~ 10월
공공하수도 설치인가변경(도인가)
2011. 11월
부천시
공사발주 및 착공
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Ⅶ. 인허가 사항
``
공공하수도 설치인가변경
 하수도법 제 11조에 따라 시·도지사의 설치인가 대상임
개발제한구역 관리계획변경
 신규 건축연면적을 당초 관리계획 승인범위내에서 시행하여 관리계획변경절차 별도 수행없이 추진 예정
개발제한구역내 행위허가 및 도시관리계획 실시계획(변경) 인가
 부천시 도시계획과와 협의 추진
건축허가
 부천시 건축과와 협의 추진
부천시
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감사합니다.
부천시