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빗물-저농도 오수 하이브리드 시스템의 설계 및 운전 평가
심인태(In-tae Shim),박현주(Hyun-ju Park),김충일(Tschung-il Kim),정성운(Sung-un Jung),한무영(Moo-young Han),남궁은(Eun Namkung) 대한환경공학회 2016 대한환경공학회지 Vol.38 No.12
본 연구에서는 빗물과 중수를 연계하여 각각의 단점을 극복하고 장점을 극대화 할 수 있는 빗물-저농도 오수 하이브리드 시스템을 설계하고 서울대학교에 설치하여 수량 및 수질 모니터링과 경제성을 평가하였다. 건물에서 발생하는 오수 중세면, 샤워용수를 중수로 선택하여 침지형 분리막과 오존산화 처리하였으며, 건물 옥상에서 집수된 빗물은 저류 후 처리수조로 이송되어 처리된 저농도 오수와 혼합되어 변기 세척용수로 공급하였다. 변기 세척용수 3,979 ㎥ 중 65%인 2,599 ㎥를 빗물 이용과 저농도 오수를 재이용하였다. 빗물은 총대장균을 제외한 나머지 항목에서 중수도 수질 기준을 만족하였으며, 저농도 오수는 탁도, SS, BOD, 총대장균이 기준치를 초과하여 침지형 분리막과 오존산화 처리하여 안정적인 수질을 유지하였다. 경제성 분석 결과, 빗물-저농도 오수 하이브리드 시스템은 B/C (Benefit-Cost Ratio) 비율이 1.11으로 사업의 타당성이 있다고 판단된다. 물 재이용시설의 이용확대를 위해 시설 운영에 따른 경제성을 높이기 위한 다양한 연구 및 정책적 지원이 필요하다. In this study, rainwater-greywater hybrid system was installed and operated for 1 year in order to evaluate its water quantity, water quality, and economic efficiency in building no. 39. This system was expected to overcome each disadvantages of and maximize each advantages. Low-greywater that was washed up from shower room was treated by MBR (Membrane Bioreactor) and ozone oxidation. Rainwater that was collected from the rooftop was stored in a reservoir, and then transferred to the storage tank that was mixed with treated greywater. After 1 year operating in building no. 39, rainwater and greywater was used to supply 2,599 ㎥ of toilet flushing water. In terms of water quality, rainwater was satisfied far the greywater reuse standards except for E.coli. Moreover, low greywater quality was acceptable except for E. coli, BOD, SS, and turbidity. In addition, economic analysis was obtained from benefit-cost ratio (B/C) with 1.11. It implies that the feasibility of the project was reasonable. Furthermore, various research and policy to improve the economic efficiency of water recycling facilities is required to expand the use of water recycling facilities.
물 부족 문제의 해결을 위한 건축물 단위의 물재이용 시설 확대 방안
박용화(Yong-hwa Park),심인태(In-tae Shim),김현진(Hyun-jin Kim),장암(Am Jang) 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.7
본 연구는 환경부 시범사업으로 진행된 수원시 물 재이용(중수도)시설물 설치사업으로 설치된 물재이용시설을 통하여 건축물 단위의 물재이용을 통한 물 부족 문제 해결 가능성을 살펴보았다. 개별 건축물 단위의 물재이용이 이루어지며 도시의 물 수요를 최대 25%까지 줄일 수 있다. 이는 우리나라의 수자원 부족 문제를 해결할 수 있는 수준이다. 하지만 개별건축물 단위의 물 재이용 시설을 활성화하려면 사용자의 중수도 거부감 해소와 경제성 문제를 해결하여야 한다. 중수도 거부감 해소는 MBR 공정과 AOP 공정을 연계 하였을 경우 해결 가능하다. MBR 공정과 AOP 공정을 연계하여 운영할 시 사용자들은 상수도와 중수도의 수질 차이를 느끼지 못하는 것으로 나타났다. 경제성 문제는 건설비와 운영비를 고려할 경우 시설용량 100톤/일 이상, 운영비만 고려할 경우 15톤/일 이상일 경우 상 · 하수도요금 수준에서 해결이 가능하다. 더 나아가 사회적 편익비용까지 고려할 시 150톤/일 이상부터는 수익이 창출되는 것으로 나타났다. This study examined the possibility of solving the water shortage problem through the water reuse of buildings through the Suwon water reuse (greywater) facility installation project conducted as a pilot project of Ministry of Environment. Water reuse of individual building units can reduce city water demand by up to 25%. This is a level that can solve the water shortage problem in Korea. However, in order to revitalize the water reuse facilities of individual buildings, it is necessary to solve the problem of the user"s rejection of the greywater and the economical problems. The resolution of the user"s rejection can be solved by linking the MBR process with the AOP process. When the MBR process and the AOP process are operated in conjunction with each other, it is found that the users do not feel the water quality difference with the tap water. Economical problems can be solved at the water rate levels when the facility capacity is over 100 ton/day considering the construction cost and the operation cost, and when the operation cost alone is over 15 ton/day. Furthermore, when considering the social benefit cost, it is found that profit is generated from 150 ton/day.
다단 방사형 섬유상 여재를 활용한 강우시 하수월류수 처리에 관한 연구
김희진 ( Heejin Kim ),심인태 ( Intae Shim ),김형준 ( Hyungjun Kim ),홍봉창 ( Bongchang Hong ),황태문 ( Tae-mun Hwang ) 한국수처리학회(구 한국수처리기술연구회) 2021 한국수처리학회지 Vol.29 No.1
A novel multi-fiber media filtration process was developed to treat pollutants in combined sewer overflow (CSO) effluents under a natural flow rate (12 m/hr). Most conventional CSO filtration processes operate in an upward flow, resulting in low filtration efficiency and high operating cost. In this multi-fiber filtration process, we used a horizontal filtration method with radial flow from the center of the multi-fiber medium. The fibers and filtration efficiencies were characterized using various techniques. The fibers exhibited a surface charge of -29.5 mV. The fibers’ filtration performance was evaluated under pilot-scale conditions (Q=22.5 ㎥/day) with mixed raw water amd final discharged water in an existing sewer treatment plant. In the pilot experiment, the average particle sizes for influent and effluent were 21.4 ㎛ and 4.45 ㎛, respectively, while the removal efficiency of BOD, COD, TOC, and SS was 82.9%, 77.9%, 50.1%, and 86.1%, respectively. These results are consistent with the sieving effects and electrostatic effects between fibers and pollutants. From these results, we can infer that this novel multi-fiber filtration process has the potential to treat CSO.