(환경미생물학 A형) ‘활성슬러지 공정’에 대해서 서론 본론 및 결론으로 나누어 논하시오

소개글

(환경미생물학 A형) ‘활성슬러지 공정’에 대해서 서론 본론 및 결론으로 나누어 논하시오에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 본론

1. 활성슬러지 공정 모델링
1) 활성슬러지 모델 No. 1(ASM1)
2) 활성슬러지 모델 No. 2(ASM2)
3) 활성슬러지 모델 No. 2d(ASM2d)
4) 활성슬러지 모델 No. 3(ASM3)

2. 활성슬러지 공정 모델링의 접근법
1) COD 성분
2) 질소 성분

3. ASM 표현 방법

4. ASM 구성성분 및 프로세스
1) 쉽게 분해되는 용존성 유기물질 (SS, readily biodegradable substrate)
2) 종속영양미생물 (XH, heterotrophic biomass)
3) 용존산소 (SO, Dissolved Oxygen)
4) 생산계수 (YH, Heterotrophic yield coefficient)

5. Mass Balances

6. 시사점

Ⅲ. 결론

참고문헌

본문내용

관계하는 기질로만 간주될 수 있다. 또한 천천히 분해되는 기질은 플록의 흡착에 의한 부유에 의해 제거되고 그 과정에서 쉽게 분해되는 기질로 변환되는 반응이 일어난다. 이 반응은 실제 모델에서는 좀 더 복잡하겠지만 가수분해(hydrolysis)라 한다.
5. Mass Balances
어떤 정의된 시스템 경계 내에서의 Mass balance에 대한 기본식은 다음과 같다.
Input Output + Reaction = Accumulation
유입(input)과 유출(output)항은 물질 이송(transport)에 관한 항이고 시스템의 물리적인 특성 (예; hydraulic regime)에 달려있다. 고려하고자 하는 모델 구성성분(component i)에 대한 반응(reaction)항은 화학양론계수인 νij 와 반응속 도식인 ρj의 곱의 합으로 구할 수 있다. 다음은 기질(COD), 미생물(Heterotrophic biomass), 용존산소(DO) 항목의 CSTR (Continuously Stirred Tank Reactor) 시스템에서의 Mass balance이다. 이러한 3가지 성분에 대한 Mass balance만을 집중적으로 분석하는 이유는 실제 Computer simulation 하고자 하는 코크스 처리장의 운전 데이터 중에서 유입/유출 COD 항에 관한 자료가 대부분이고 현재 활성슬러지 모델의 코크스폐수 처리장 적용 가능성 연구에서는 이러한 현실적인 데이터 제 약조건에 의해 그 연구 범위가 주어지게 된다.
6. 시사점
하수처리장 운전의 주요 목적은 방류수 수질기준을 만족하도록 처리수질을 안정적으로 유지시키면서, 이에 따른 처리 비용을 최소화하는 것이다. 유입 유량이나 성분 농도의 변화와 같은 부하 변동이 발생할 경우에도 오염물질을 안정적 유출수질 이하로 처리해야 하고, 온도변화와 같은 외부 환경변화에도 적절히 대처하며, 공정의 처리 효율을 적정한 수준으로 유지해 주어야 한다. 하수처리장의 현장 운전자 중 대부분은 처리장 운전 지침서와 과거의 운전 경험을 바탕으로 하수처리장을 운전 및 관리하고 있다. 따라서 공정 운전자가 공정을 적절히 운영하기 위해서는 공정에 대한 지식이 필수적으로 요구되고 있고, 다년간의 운전 경험을 필요로 하고 있다.
최근 하수처리장의 방류수 수질기준이 강화되면서, 재래식 활성슬러지 공법이 고도처리공법으로 빠르게 전환되고 있다. 하지만 현장 운전자가 공정에 대한 지식과 경험에 의존하여 이러한 최신 기술의 공정을 안정적으로 운전, 관리하기에는 어려움이 있다. 처리장 규모나 유입수 유량, 수질에 따라서 하수처리공정의 거동이 다르며, 주된 제거반응이 다양하기 때문이다. 예를 들어 질소부하가 높은 공정은 질소 제거 반응이 주된 공정 반응이며, 인부하가 비교적 높은 공정은 인 제거 반응이 주요 공정 반응이다. 그러므로 하수처리 공정의 효율적인 운전, 관리를 위해 현장 운전자는 공정에 대한 정보를 얻을 수 있는 보조적 도구가 필요하게 되었고, 활성슬러지 모델이 공정에 대한 정보를 비교적 정확하게 제공할 수 있다는 것이 여러 연구자들에 의해 검증, 제안되어졌다. 이에 기존 하수처리장 공정 성능을 개선하거나 신설 하수처리장의 설계자료로 활용하기 위해 모델링을 수행하는 사례가 1980년대 이후 부터 증가하고 있다. 하지만 모델을 활용하여 만족할 만한 결과를 얻기 위해서는 실제 공정자료를 바탕으로 모델을 최적화해야하며, 이와 같은 모델 보정작업이 필수적으로 요구된다.
Ⅲ. 결론
지금까지 본론에서는 ‘활성슬러지 공정’에 대해 서술해 보았다. 현재까지 제안된 모델 보정작업은 여러 연구자들에 의해 개별적으로 개발되어 왔으며, 체계적으로 연구가 진행되지 않았기 때문에, 현장 공정 운전자와 같이 모델에 대한 지식이 부족한 사람들이 모델 보정작업을 적절히 수행하기에는 어려움이 있었다. 이를 해결하기 위해 몇몇 연구 그룹에서는 체계적인 모델 보정 방법론을 제안하였으나, 방법론들이 각각의 장단점을 가지고 있어 적당한 방법론을 직접 선택해야 하는 어려움이 여전히 존재하고 있다.
참고문헌
환경부(2002). 다목적댐상류 하수도시설확충사업.
김남천(2000). 환경미생물 제어공학. 동화기술.
김여근 외(2000). 메타휴리스틱. 영지문화사.
환경부(2006). 수질환경보전법 시행령 제 18조 제 5항.
최의소(1999). 상하수도 공학. 청문각.
김종락(2006). 활성슬러지공정 모델 최적화 및 모델 기반 관리자 국지제어. 박사학위논문. 부산대학교 대학원 환경공학과.

키워드

활성슬러지 공정,   활성슬러지,   활성슬러지 모델,   모델링,   구성성분,