Transcript 호기성_그래뉼_슬러지_침출수처리공정

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주식회사 블루뱅크
열정·창의성·도전의 기업정신에 의한 혁신 환경기업
주식회사 블루뱅크 BlueBank Co. Ltd.
I. 핵심 보유기술
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호기성 그래뉼 슬러지 (Aerobic Granular Sludge)
호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 하폐수처리공정
• 짧은 기간내 안정적인 그래뉼 형성 가능
• 저농도 및 고농도 유기성 폐수처리 가능
• 유기물, 질소 및 인 제거 가능
• 컴팩트한 공정설계 가능
• 높은 침강성 확보로 원활한 고액분리 가능
• 막분리 공정의 막폐색 문재 해결
Phosphate removal and Anoxic growth : 300~500 um depth
(stored COD + NOx + PO3-4→ N2 + CO2 + H2O +poly-p
Nitrification (NH4+ + O2 → Nox ) : 70 ~ 100 um depth
Heterotrophic growth (COD + O2 > CO2 + H2O) : 0 ~ 70 um depth
1
I. 핵심 보유기술
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Aerobic Granular Sludge (AGS)
고밀도
고농도 미생물 농도 유지
01
충격부하에 강한 저항성
낮은 잉여슬러지 발생량
AGS
02
강한구조
03
우수한 침전성
공정
개발
컴팩트한 반응기 설계가능
원활한 고액분리
막분리 공정의 막폐색 문제 해결
2
I. 핵심 보유기술
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보유기술 특장점
호기성 그래뉼 슬러지
활성 슬러지
MLSS
15,000 ~ 20,000 mg/L
2,000 ~ 4,000 mg/L
SVI30
30 ~ 50 ml/g
150 ml/g
사진
소
요
부
지
활성슬러지 기반 하폐수처리공정
AGS
3
I. 핵심 보유기술
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호기성 그래뉼 슬러지 생산기술 확보
기질조성
유기물 부하량
수력학적 전단력
용존산소 농도
영양공급 제한
반응기 디자인
반응기 운전
접종슬러지
·
배
양
조
건
최
적
화
·
4
I. 핵심 보유기술
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호기성 그래뉼 슬러지 대량생산 설비(15 m3 규모)
2014년 2월 운전 시작
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I. 핵심 보유기술
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호기성 그래뉼 슬러지 기반 매립지침출수 고도처리공정
• 질산화 반응조 : 호기성 그래뉼 슬러지 기반 고농도 암모니아성 질소 산화에 최적화된 SBR
• 탈질 반응조 : 호기성 그래뉼 슬러지 기반 질산성 및 아질산성 질소 제거에 최적화된 SBR
• 응집 및 침전조 : 후단 AOP를 위한 SS 및 인 제거
• 고도산화 공정 : 난분해성 유기물 및 색도 제거
Aerobic
(Nitrification, NAGS)
Anoxic
(Denitrification, DAGS)
External
Carbon
source
Flucculation, Clarifier
AOP
H2O2
Effluent
Influent
Flow
Adjustment
tank
Flow
Adjustment
tank
Air brower
Ozone generator
6
I. 핵심 보유기술
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보유기술 차별성
활성슬러지
(A2/O)
Membrane
Bio-reactor
(MBR)
유기물 부하율
(kg BOD/m3/day)
0.3~0.6
질산화 부하율
(kg NH3-N/m3/day)
담체 충진율 (%)
일반담체공정
AGS 공정
A사 공정
(한국)
B사 공정
(유럽)
0.~1.0
0.5~1.0
0.5~1.0
3.5~10
0.05~0.1
0.1~0.15
0.1~0.2
0.1~0.2
0.5~2.4
-
-
20~30%
15~30%
-
6,000~
10,000
(부유+부착)
5,000~
20,000
MLSS(mg/L)
1,500~3,000
6,000~10,000
8,000~
20,000
(부유+부착)
저온시 질산화율(%)
30%
50%
50%
60%
>90%
체류시간 (hr)
6~8
3~5
4~6
4~6
0.5~1.5
소요 부지
100(기준)
50
66~75
66~75
8~20
기타
13℃
기준
7
I. 핵심 보유기술
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보유기술 차별성
활성
슬러지
공법
MBR
담체
공정
AGS
주요 경쟁사
경쟁사 공법
㈜한화건설
유로변경형 질소 인 하수고도처리기술(HDF process)
금호산업(주)
단일반응조 간헐방류식 장기포기 공정에 의한 하수고도처리(KIDEA process)
삼성엔지니어링
Step feed system을 이용한 5-stage BNR공정(PADDO process)
(주)태영건설
전무산소조, 혐기조 및 침전구역이 설치된 SBR 하수고도처리기술
GS건설(주)
중공사막과 슬러지 부상 방해판이 설치된 침전조를 이용한 하수 고도처리기술
현대건설(주)
침지식 분리막 생물반응조와 황탈질 공정을 이용한 오수 고도처리기술
(주)대우 건설
수직형 단일반응조(DMBR)와 침지식 중공사막과 처염을 이용한 하수고도처리기술
삼성엔지니어링
유동상 담체(Bio-POP Process)를 이용한 하수 고도처리기술
(주)포스코건설
폐타이어담체(Bio-Sac)를 이용한 유동상 생물막법 영양염류 제거기술
(주)태영건설
질산화 미생물 코팅 담체(CIMEN-DOCⓇ)
비고
활
성
슬
러
지
기
반
고
도
처
리
공
정
경쟁사 없음
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II. 매립지침출수처리사업분야
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호기성 그래뉼 슬러지 기반 매립지침출수 고도처리공정
• 질산화 반응조 : 호기성 그래뉼 슬러지 기반 고농도 암모니아성 질소 산화에 최적화된 SBR
• 탈질 반응조 : 호기성 그래뉼 슬러지 기반 질산성 및 아질산성 질소 제거에 최적화된 SBR
• 응집 및 침전조 : 후단 AOP를 위한 SS 및 인 제거
• 고도산화 공정 : 난분해성 유기물 및 색도 제거
Aerobic
(Nitrification, NAGS)
Anoxic
(Denitrification, DAGS)
External
Carbon
source
Flucculation, Clarifier
AOP
H2O2
Effluent
Influent
Flow
Adjustment
tank
Flow
Adjustment
tank
Air brower
Ozone generator
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II. 매립지침출수처리사업분야
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목표수질
호기성 그래뉼 슬러지 기반 매립지 침출수 고도처리공정
BOD : 200~30,000
BOD : 10~20
BOD : 10
BOD : 10
CODcr : 1,500~40,000
CODcr : 300~800
CODcr : 200~350
(
NH4+-N : 300~2,100
NH4+-N : 10
NH4+-N : 10
HRT(
) :8
(AGS)
:< 4
: 70
)
CODcr : 280
(
: 800
)
NH4+-N : 10
(
: 100
)
10
II. 매립지침출수처리사업분야
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매립지침출수 주요성상
매립지 내부특성
산생성 단계
(준호기성, 혐기성 상태)
안정화 단계
(메탄생성 단계)
특
성
부패성 물질의 가수분해 및 발효로 VFAs 생성
높은 BOD 발생(평균 10,000 mg/L, COD : 0~10,000mg/L)
다량의 금속염 함유
산성 경향의 pH (pH5~6)
낮은 BOD 및 BOD/COD 비율
Acetogenic Process 진행
Humic 및 Fulvic Acids에 포함된 hydroxyl Aromatic
Compounds가 상대적으로 높은 비율을 차지함.
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II. 매립지침출수처리사업분야
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호기성 그래뉼 슬러지 (생물학적 처리공정)
P1
P2
P3
P4
P5
2000
4
1800
1600
Inf.
Eff.
ALR
RE
1400
1200
1000
3
2
800
600
1
400
200
0
2000
0
현재 수도권 매립지 질산화조
100
90
80
70
60
50
40
30
20
Removal efficiency (%)
Ammonium conc. (mg/L)
2200
Ammonium loading rate (kg NH4+-N/m3/d)
5
2400
MLE (활성슬러지)
HRT : 5.8 일 (처리율 99% 이상)
질소 부하량 : 0.05 ~ 0.2 kg N/m3/d
총질소 제거율 : 60 ~ 70%
10
0
Nitrogen conc. (mg/L)
1800
1600
1400
1200
Inf. (NO3--N)
1000
Eff. (NO3--N)
800
Inf. (NO2--N)
AGS 적용(Phase 5)
연속회분식 운전
-
Eff. (NO2 -N)
600
400
HRT : 1.3 일
질소 부하량 : 1.33 ± 0.063 kg N/m3/d
200
0
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240
질산화 효율 : 99.3 ± 0.7 %
Time (day)
12
II. 매립지침출수처리사업분야
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호기성 그래뉼 슬러지 (생물학적 처리공정)
현재 수도권 매립지 탈질조
MLE (활성슬러지)
P3
P4
HRT : 2.3일 (처리율 80% 이상)
Inf. (NO3--N)
Eff. (NO3--N)
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0
15000
Inf. (COD)
14000
Eff. (COD)
13000
Inf. (COD/N)
12000
11000
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Time (day)
8
질소 부하량 : 0.05 ~ 0.2 kg N/m3/d
7
총질소 제거율 : 60 ~ 70%
6
COD Cr (mg/L)
2000
NO3--N conc. (mg/L)
P2
5
4
3
2
COD/N ratio
P1
AGS 적용(Phase 4)
1
0
연속회분식 운전
HRT : 1.3 일 (COD/N : 6), 메탄올 주입
질소 유입부하량 : 1.352±0.027 kg N/m3/d
질소 제거율 : 99.5 ± 0.14 %
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II. 매립지침출수처리사업분야
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호기성 그래뉼 슬러지 (생물학적 처리공정)
질산화 반응조
P1
P2
P3
외부탄소원
주입펌프
1.0
2400
0.8
1800
1600
0.6
1400
1200
1000
0.4
800
600
0.2
400
200
0
20
0.0
유입
펌프
90
80
70
60
50
40
30
20
Removal Efficiency (%)
Nitrogen conc. (mg/L)
2000
Nitrogen Loading Rate (kg/m3/d)
100
2200
10
0
Inf. (NH4+-N)
Nitrogen conc. (mg N/L)
탈질 반응조
P5
P4
Eff. (NH4+-N)
NLR
RE
15
Eff. (NO3--N)
10
처리수조
유량조정조
브로워
순환
펌프
현재 수도권 매립지 질산화/탈질
MLE (활성슬러지)
HRT : 8.1 일 (5.8일 질산화 RE : 99%)
(2.3일 탈질 RE : 80%)
Eff. (NO2--N)
질산화/탈질 공정 P5(Phase 5)
5
연속회분식 운전
0
0
10
20
30
Time (day)
40
50
60
HRT : 3.3 일 (질산화 : 1.65일, 탈질 : 1.65일)
총질소 제거율 : 97.3 ± 0.06 %
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II. 매립지침출수처리사업분야
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호기성 그래뉼 슬러지 기반 매립지침출수 고도처리공정 Pilot plant
유입
E1, E2
예비
원수조
a1
1차
처리조
e
유출
E1, E2
2차
처리조
최종
방류조
컨테이너 내부 평면도
g
크기 : 2.3 X 2.3 X 5.8
a2
처리용량 : 0.3 m3/d
A : 질산화 반응조
B : 탈질 반응조
A
a3
C : 질산화 및 탈질 반응조
E
D : 메탄올 탱크 및 주입펌프
E : 응집조 및 경사판 침전지
F
B
b
F : 응집제 탱크 및 주입펌프
G : 오존처리장치(과산화수소+오존)
H : 전기판넬
D
C
G
운전방식
c
A, B, C, D, 예비
1. A 유입 (a1, a2)
2. A폭기, B교반, C폭기 혹은 교반
3. C 유출 (c)
4. B 유출 (b)
M
F
C
5. A 유출 (a3), D 유입
E
E1 (수위 40%) : e, f 펌프
E2 (수위 90%) : e, f 펌프
G
E1 (수위 40%) : G, g 펌프
H
E2 (수위 80%) : G, g 펌프
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II. 매립지침출수처리사업분야
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주식회사 블루뱅크
Pilot -scale test
하절기
현재 수도권 매립지 질산화/탈질
동절기
2000
MLE (활성슬러지)
1.0
1600
0.8
1400
1200
0.6
1000
800
0.4
600
400
0.2
200
0
0.0
Nitrogen conc. (mg N/L)
140
HRT : 8.1 일 (5.8일 질산화 RE : 99%)
90
80
70
60
50
40
30
20
Removal Efficiency (%)
Nitrogen conc. (mg/L)
1800
Nitrogen Loading Rate (kg/m 3/d)
100
10
0
Inf. (NH4+-N)
120
100
80
질산화/탈질 공정 Pilot plant
연속회분식 운전 (질산화 및 탈질 반응조 연동)
하절기
Eff. (NH4+-N)
질소 부하량 : 0.39 kg/m3/d ± 0.043
NLR
RE
HRT : 3.3 일 (질산화:1.65일, 탈질:1.65일)
Eff. (NO3--N)
총 질소 제거율 : 97.35 ± 0.7
Eff. (NO2--N)
60
(2.3일 탈질 RE : 80%)
동절기 (12월 ~ 3월)
40
질소 부하량 : 0.27 kg/m3/d ± 0.04
20
HRT : 5 일 (질산화:2.5일, 탈질:2.5일)
0
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 240
Time (day)
총 질소 제거율 : 97.27 ± 3.1
16
경청해주셔서 감사합니다.
주식회사 블루뱅크
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