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제주지역 골프장의 개인하수처리시설 방류수질 특성 연구

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Author(s)
양성택
Issued Date
2010
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000005001
Abstract
제주지역 골프장에 하수처리를 위하여 시설되어있는 개인하수처리시설 중 T-N, T-P 제거를 위한 고도처리공정이 도입된 1개소와 재래식공정이 도입된 2개소를 선정 2009년 5월~2009년 8월까지 방류수 수질특성을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 국내외 하수와 골프장 하수의 수질 특성을 비교 분석한 결과 골프장의 평균 BOD, T-N, T-P의 경우 각각 95.7 ㎎/L, 22.3 ㎎/L, 3.1 ㎎/L로 국내 합류식 하수관거의 수질과 비슷한 농도를 나타내었고, 특히 BOD의 경우는 미국, 유럽의 선진국보다는 50% 수준의 농도로 낮게 발생되고 있었고, 제주시 지역의 하수종말처리장 유입수의 평균 BOD 172.43 ㎎/L 보다도 50∼60% 수준의 농도로 발생되고 있어 C : N : P비를 볼 때 영양염류 제거 면에서 불리한 조건으로 나타났다.
2. 골프장 내장객수에 따른 수질 변동특성을 살펴보면 내장객수가 증가할수록 하수발생량 및 BOD, T-N농도는 증가하는 것으로 나타났으며 SS 및 T-P의 경우는 미미한 농도 변화를 보였다. 또한 내장객수가 적은 경우 내장객 1인당 하수발생량은 367 L/인·일 이상으로 높은 것을 알 수 있었다.
3. 숙박시설이 있는 골프장의 경우 원단위 산정을 한 결과 BOD는 56.0g/인·d~123.0g/인·d의 범위를 나타내었고, T-N은 16.2g/인·d~30.9 /인·d, T-P 는 2.2g/인·d~3.1g/인·d의 범위를 나타내었으며 BOD평균 원단위는 87.8g/인·d, T-N의 평균원단위는 20.7g/인·d, T-P의 평균 원단위는 2.6g/인·d로 BOD, T-N, T-P의 전국 발생원단위 가중평균치 58.0g/인·d, 16.0g/인·d, 1.6g/인·d(박명술, 2004)보다 높게 나타나는 것으로 조사되었다.
4. 연구대상 개인하수처리시설 유입하수의 수질은 A-STP에서 평균 BOD 165.4 ㎎/L로 가장 높았고, B-STP에서 평균 BOD 53.9 ㎎/L로 가장 낮았다. C-STP의 유입수질 평균 BOD 67.9 ㎎/L로 나타났다. 유입수질의 SS 농도는 A-STP에서 평균 163.3 ㎎/L로 가장 높았고, B-STP에서 평균 55.9 ㎎/L로 가장 낮았으며, C-STP의 평균 SS농도는 98.7 ㎎/L로 나타났다. 이는 A-STP의 골프장의 내장객수가 가장 많았고, 또한 숙박시설에 의한 체류형 이용객들로 인한 것으로 판단되었고, 또한 B-STP와 C-STP에서 처리시설로 유입되기 전에 설치된 부패조에서 유기물의 일부가 분해되고, 부유물의 일부가 침전되어 처리시설로 유입되었기 때문인 것으로 조사되었다. 그리고 T-N, T-P의 경우 연구대상 처리시설 모두 2012년 적용될 방류수 기준치 T-N 20 ㎎/L, T-P 2 ㎎/L를 초과하여 유입되고 있는 것으로 조사되어 질소 및 인제거가 필요한 것으로 조사되었다.
5. 연구대상 개인하수처리시설의 방류수의 수질을 분석하여 본 결과 BOD, SS는 A-STP, B-STP, C-STP에서 모두 방류수 수질기준 5 ㎎/L이내인 것으로 조사되고, 제거율을 비교하여 본 결과 BOD의 평균제거율은 A-STP 99.3%, B-STP 98.2%, C-STP 98.2%로 A-STP에서 가장 높은 제거율을 나타내었고, SS의 평균제거율은 A-STP에서 99.4%, B-STP 98.2%, C-STP 98.3%로 A-STP에서 가장 높게 나타났고, 유입하수의 유기물제거에 있어서는 고도처리공법인 Bio-NET공법과 장기폭기법, 접촉산화법에 있어 모두 안정적으로 제거가 되고 있는 것을 알수 있었다.
5. 유입하수 중 T-N의 제거율을 비교하여 본 결과 A-STP공정에서 평균제거율 62.8%로 B-STP 61.4%, C-STP 47.5%로 보다 높게 나타났고 T-P의 제거율 역시 A-STP 공정이 평균제거율 64.7%로 B-STP 59.8%, C-STP 58.1%보다 높게 나타났다. 이는 A-STP의 Bio-NET공정의 경우 선단 무산소조를 설치한 영양소제거 공정을 통하여 탈질소화에 의해 질소제거 효율을 높이고, NOX-N에 의한 인 용출 저해효과를 최소화하여 인제거 미생물이 인을 유입농도의 2~4배까지 용출 시키도록 하여 인제거 효율을 높이는 고도처리공법으로, 재래식공법이 적용된 B-STP, C-STP 보다 제거 효율이 우수했던 것으로 나타났다.
6. 방류수 분석결과 T-N은 2012년 적용될 방류수 수질기준 T-N 20 ㎎/L이하로 처리가 되고 있었으나, 방류수 수질기준에 육박하는 경우도 자주 나타나, 제거율이 47.5%~61.4%로 만족할 만한 수준은 아닌 것으로 나타났다. T-P의 경우는 방류수 수질기준 2 ㎎/L를 초과하여 배출되는 경우도 나타나 T-N, T-P대하여 장래에 안정적인 처리를 위하여 효율적 운영관리 및 공정개선이 필요할 것으로 보이며 향후 고도처리공법 선정 시 T-P 제거에 주안점을 두고 공법을 선정하여야 할 것으로 판단된다.
결과적으로 2012년 개인하수처리시설 방류수 수질기준이 현행보다 강화되어짐에 따라 영양염류의 제거가 반드시 필요하게 되었다. 따라서 BOD, SS 제거를 목적으로 설치된 기존 개인하수처리시설에 있어 지속적인 골프장 내장객 증가로 인한 하수발생량의 증가로 T-N, T-P의 제거는 갈수록 어려워질 것으로 판단된다. 또한 재래식 하수처리공법에서 운전자의 운전조건은 제한적이어서 영양염류 제거에 있어서 처리효율 개선을 기대하기는 힘들다. 따라서 각 공법별 처리효율에 대한 세부적인 고찰이 이루어져야 할 것이며 향후 골프장개인하수처리시설에 있어 고도처리공법의 도입은 질소, 인 제거에 있어 충분한 검토가 필요할 것으로 판단되어 졌다.
또한 정확한 원단위 산정을 위하여 클럽하우스, 콘도, 샤워장 등을 구분하여 하수 발생량 및 수질특성을 파악할 필요가 있고 질소 및 인이 존재형태를 구체적으로 분석해야 할 것으로 판단되어 졌다.
Most of the golf courses in Jeju Island install individual sewage treatment plants, remove organisms in sewage, and use treated sewage to water grass after being brought into the ponds in golf courses. But if nutrient salts are not removed in sewage and flow into the ponds, this can cause the generation of green algae by eutrophication and make it impossible to recycle treated sewage as irrigating water. Most of the individual sewage treatment plants being operated in golf courses are focusing on organism removal through a changed activated sludge process. Recently, some of them introduce advanced treatment process to remove nutritive salts such as nitrogen, phosphorus, etc. In accordance with the revision of the Sewage Act in 2008, the number of the constituents of the effluent water quality criteria increased from 2 items such as BOD and SS to 5 items including T-N, T-P and Total Coliforms. Beginning January 2012, the effluent water quality criteria of the 5 items will be applied and the treatment for removal of nitrogen and phosphorus will become much more important.
Consequently, this research deals with the comparison of efficiency by method between one golf course applying advanced treatment, Bio-NET process, among individual sewage treatment plants installed in golf courses in Jeju Island and 2 golf courses using conventional extended aeration method and aerobic contact oxidation method. And it also covers whether the individual sewage treatment plants can meet effluent water quality criteria in the future. In addition, it lays the foundation for collecting basic data concerning the increased efficiency of sewage treatment plants by comparing the removal efficiency of organisms and nutrients between the plants adopting the advanced treatment process and the ones using a conventional treatment process. The main results of the research are as follows:
The examination of water quality characteristics between sewage home and abroad and sewage in golf courses shows that the average BOD, T-N and T-P of golf courses are 95.7㎎/L, 22.3㎎/L and 3.1㎎/L respectively and concentrations are similar to those of domestic confluence-type sewer pipes along with unfavorableness in terms of nutrient removal. And the more golf course users are, the more the concentrations of BOD, SS and T-N of influent water into individual sewage treatment plants are. T-N and T-P in influent water exceed effluent water quality criteria, T-N 20㎎/L and T-P 2㎎/L, which will be applicable in 2012. Therefore, it has been surveyed that it is necessary to remove nitrogen and phosphorus.
It is shown that BOD and SS are all removed stably in advanced Bio-Net method, extended aeration method and aerobic contact oxidation method. Though T-N has been treated less than effluent water quality criteria, 20㎎/L, which will be applicable in 2012, it frequently reaches effluent water quality criteria. T-P occasionally exceed effluent water quality criteria of 2㎎/L, which will be applied hereafter. And it is necessary to efficiently operate and improve a treatment process to treat sewage in a stable manner in the future.
Consequently, the effluent water quality criteria to be enacted in 2012 for individual sewage treatment plants will be stricter than now. And it is indispensable to remove nutrient salts. Therefore, it is judged that it will be more and more difficult to remove T-N and T-P in individual sewage treatment plants because of increased influx as the number of golf course users increases. As operating conditions are limited in conventional sewage treatment method, it is difficult to increase efficiency in removing nutrient salts. Therefore, it is judged that the specific examination should be made concerning removal efficiency by method. And it will be necessary to thoroughly review the introduction of the advanced sewage treatment method in individual sewage treatment plants installed in golf courses in terms of removal of nitrogen and phosphorus.
Alternative Title
Study on treated water of individual sewage treatment plants in golf courses in Jeju Island
Affiliation
제주대학교 산업대학원
Department
산업대학원 건설환경공학과
Advisor
조은일
Awarded Date
2010. 2
Table Of Contents
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 이론적 배경 3
1. 제주지역 하수처리시설 현황과 골프장 현황 3
2. 개인하수처리시설의 법적근거 5
1) 개인하수처리시설의 방류수 수질기준 5
3. 개인하수처리시설에서의 하수처리 7
1) 재래식 하수처리공법 7
2) 고도처리의 필요성 11
3) 생물학적 고도처리 13
4) 국내 고도처리 기술동향 22
5) Bio-NET 공법의 특성 29
Ⅲ. 조사 및 분석방법 32
1. 조사방법 32
2. 분석항목 및 분석방법 33
Ⅳ. 결과 및 고찰 35
1. 국내외 하수와 골프장 하수의 수질특성 비교 35
2. 골프장 개인하수처리시설의 유입수량 및 유입수 수질특성 37
1) 하수 유입수량 변화 37
2) 골프장 내장객수에 따른 수질변동 특성 40
3) 골프장 개인하수처리시설의 유입하수 수질 특성 42
3. 골프장 개인하수처리시설별 방류수 수질특성 47
1) A-STP의 방류수 수질특성 47
2) B-STP의 방류수 수질특성 50
3) C-STP의 방류수 수질특성 53
4. 골프장 개인하수처리시설의 공법별 처리효율 비교 56
Ⅴ. 결론 58
참고문헌 61
Degree
Master
Publisher
제주대학교 산업대학원
Citation
양성택. (2010). 제주지역 골프장의 개인하수처리시설 방류수질 특성 연구
Type
Dissertation
Appears in Collections:
Graduate School of Industry > Environmental Engineering
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