다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 운영과-9264 결재일자 2017.10.13. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 운영과장 중랑물재생센터소장 물순환안전국장 이정연 정종기 이인근 10/13 권기욱 협 조 물재생시설과장 이철해 관리과장 윤문경 시설보수과장 윤승범 주무관 이도훈 주무관 이창하 물재생기술 R&D연구단지 조성 계획 보고 2017. 10. 중랑물재생센터 (운영과) 지속 가능성 ● 정책·계획 등의 지속가능성을 검토하였습니까? 예) 지역경제 발전, 사회적 형평성, 환경의 보전 등 ■ □ 중랑물재생센터 물재생기술 R&D연구단지 조성 계획 보고 센터 내 유휴 공간을 활용, 물재생기술 R&D 연구단지를 조성하여 물재생센터 현안 문제 해결 및 하수처리 효율성을 제고하고자 함. Ⅰ 추진배경 IoT와 빅테이터를 적용한 첨단 물재생센터 운영방식 증가 추세 기관 적용사례 비고 금강 유역환경청 ？하수처리시설 인공지능(AI)화 사업 ？2017년 현재 추진중 환경부 ？IoT기반 하수처리시설 운영시스템 구축 ？2018년 시범사업 추진중 유기물 관리체계를 TOC 기반으로 전환 계획 예정(2020년) ○ 수질오염물질 유기물 지표의 전환(CODMn ？ TOC) ○ 「수질수생태계법 시행규칙」개정안 마련 및 입법예고(2018) (환경부 수질관리과) 하수처리시설 에너지 자립화 선언에 따른 관련 분야 기술개발 진행 ○ 2030년까지 하수처리시설 에너지자립률50%(환경부, 2010) 하수처리기술 첨단화 및 정부 수질 규제 변화에 대응하고 물재생센터 선진화를 위한 물재생기술 R&D센터 구축 필요 IoT(Internet of Things;사물 인터넷) : 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스 Ⅱ 추진 개요 참여 기관 : 물순환안전국(중랑물재생센터), 서울시립대학교, LG-히타치워터솔루션 추진 방법 : 민간자본 활용 ○ 운영 인력 : 중랑물재생센터 1명, 서울시립대 3명, LHWS(LG-히타치워터솔루션) : 2명 연구 내용 ○ 물재생센터 적용 수처리 및 슬러지 처리기술 진단 및 공정？운영 개선 기술개발 - 고도처리기술(질소/인 처리 공정 등) 및 슬러지기술(농축？탈수공정 등)의 성능 평가 ○ 물재생센터 악취배출 저감 기술개발 - 악취민원 경향분석 및 공정별 악취저감 기술 개발(배출량 산정 포함) ○ 물재생센터 에너지 관리 기술개발 - 운영 ESS 시스템 운영 성능평가 등 ○ 혐기소화 효율개선 기술개발 - 혐기소화 공정 효율 평가 및 고효율 혐기소화 운영 기술 공동개발 등 ○ 물재생센터 배출 기후변화가스 저감 기술개발 - 단위 공정별 기후변화가스 배출 저감기술 개발 등 Ⅲ 추진계획 추진 기본 방향 ○ 중 랑 물 재 생 센 터 : 부지 제공 및 공동 연구 참여, 연구센터 운영 관리 ○ 서 울 시 립 대: R&D 센터 구축, 사업계획서 작성, 연구센터 운영, 연구 진행 ○ LG-히타치워터솔루션 : 사업투자, 개발기술 현장적용 및 상용화 R&D 연구센터 구축 계획 ○ 설치위치 : 중랑물재생센터 고도처리장 종합설비동 1층, 2층(구 탈수기동) ○ 부지면적 : 1층 297m2(90평), 2층 459m2(139평) ○ 설치비용 : 300백만원(Pilot Plant : 250백만원, 사무실 구축 : 50백만원) ○ 공사기간 : 약 2개월(Pilot Plant 및 사무실 구축 포함) R&D 연구센터 1층 계획평면도 R&D 연구센터 2층 계획평면도 추진 일정 ○ 추진계획 방침수립 : ‘ 17. 10월 ○ 업무협약(MOU) 체결 : ‘ 17. 10월 중순 - 협약주체 : 물순환안전국(중랑물재생센터), 서울시립대, LG-히타치워터솔루션 - 부지사용 협약서 등 별도 협의 후 작성 ※ 3자 업무협약 이후 서울물연구원 참여방법 논의 예정 ○ R&D센터 구축 및 완료 : ‘ 17. 10~11월 - 담당기관 : 서울시립대 및 LG-히타치워터솔루션 ○ Pilot Plant 시운전 : ‘ 17. 11~12월 ○ 정상 운영 및 연구과제 수행 : ‘ 18. 1월 Ⅳ 기대효과 물재생센터의 현안문제 분석 및 해결책 제시 ○ 수질 규제 강화 등 환경부 정책 방향에 따른 선제적 대응 가능 ○ 적용 가능한 계측장비 및 공법 등의 현장 적용 가능성 평가 물재생관련 전문 기술 습득 인력 양성 ○ 현장 적용 연구 참여 및 기술 교류를 통한 전문인력 양성 ○ 물재생센터 운영인력에 대한 공정 진단 능력 배양 첨단 물재생기술 개발에 의한 지적 재산권 공동소유 ○ 연구결과 발표를 통한 서울시 물관리 위상 제고 ※ 본 R&D센터에서 개발된 기술 및 Know-how는 공동 소유가 원칙 별첨 : 1. R&D 연구센터 예정 부지 사진(고도처리시설 종합설비동) 2. 정부 정책 방향 및 첨단기술 적용 사례 3. R&D 연구센터 재원 조달 방안 4. 연구 내용 별 Pilot Plant 및 연구 장비 5. 업무협약(안) R&D 연구센터 예정 부지(고도처리 종합설비동) 위치 : 고도처리장 종합설비동 1층, 2층(구 탈수동) ○ 고도처리 종합설비동 1층 - Pilot Plant 설치 및 운영 공간 종합설비동 1층 유휴부지 연구센터 1층 계획 평면도 계획 평면도 1번 계획 평면도 2번 ○ 고도처리 종합설비동 2층 - 운영 사무실 및 기기 분석실(실험실) 종합설비동 2층 유휴부지 연구센터 2층 계획 평면도 정부 정책 방향 및 첨단기술 적용 사례 IoT와 빅테이터를 적용한 첨단 물재생센터 운영방식 ○ 사물인터넷(IoT) 및 빅데이터 통계분석에 기반한 하수처리시설 최적 운전 프로토콜 마련을 위한 시범사업 착수(2017) ○ 사물인터넷(IoT) 기술이 탑재된 MBR 수처리 시스템 유기물 관리체계를 TOC 기반으로 전환 계획 예정(2020년) ○ 유기물 관리체계를 TOC 기반으로 규제를 시행할 계획 ？ TMS 확대보급 고려중 ○ 농약, POPs, 잔류 의약물질 등의 하수처리장 배출 억제 ？ 감시항목으로 검토중 ※ 조사결과를 기반으로 잔류 유기물에 대한 규제책을 입안할 계획 하수처리시설 에너지 자립화 선언에 따른 관련 분야 기술개발 진행 ○ 전체 에너지의 20%, 신재생에너지로 대체 계획(‘17 신재생3020 이행계획, 산업통상자원부) 신재생3020 이행계획 : 2030년 신재생에너지 발전량 비중을 20% 달성을 목표로 함 ○ 2030년까지 하수처리시설 343개 에너지 자립률 50% 목표(환경부, 2010) <신재생3020 및 하수처리장 에너지 자립회 계획> 온실가스 배출량 배출전망치(BAU) 대비 37% 삭감 ○ 2030년 일인당 온실가스 배출량 세계 3위 전망(현재 7위 배출국) ○ 산업부분 감축량(BAU 대비 12%) 고려시, 바이오가스 생산？보급 확대 필요 - 하수처리시설 온실가스배출 감축 필요, 자발적 감축 방안 마련 시급 <2030 국가온실가스감축 기본로드맵(국무조정실, 2016)> R&D 연구센터 재원 조달 방안 R&D센터 기초공사 및 공간구성은 LHWS에서 지원 기술개발을 위한 연구비용은 UOS와 LHWS에서 연구비 수주 테스트베드 장비 및 측정분석기기는 UOS/LHWS에서 구축 범위 기술개발내용 투자금액 수행기간/진행현황 재원 출처방안 R&D 수처리기술 진단 및 공정/운영 개선 기술개발 1.5억/년 2017.5~2018.5 서울시립대 수행중 연구비수주/UOS R&D 물재생센터 에너지 관리 기술 개발 4억/년 2017.12~2020.11/예정 연구비수주/UOS R&D 혐기소화 효율개선 기술개발 7억/년 2017.12~2020.11/예정 연구비수주/UOS R&D 기후변화가스 배출량 평가 3억/년 2017.9~2020.5 서울시립대 수행중 연구비수주/UOS R&D 슬러지 처리공정 진단 및공정/운영 개선 기술개발 기술지원 지속 추진 UOS/LHWS R&D 물재생센터 악취배출 저감 기술 개발 기술지원 지속 추진 UOS/LHWS 인프라 테스트베드 시설 구축 (측정분석기기/파일롯 실험 장비) 현물제공 - UOS/LHWS 인프라 R&D센터 구축 공사 (기초공사/공간구성) 3억 R&D센터 협약시 구체적인 지원계획 추후 제출 LHWS 지원 인프라 R&D센터 공간 제공 (임대료 사용자측에서 부담) UOS/LHWS - 중랑물재셍센터/공간임대 인프라 측정분석기기 현물제공 - 서울시립대 R&D 추진 예정 과제 현황 ○ 지원기관: 한국에너지기술평가원 ○ 연구기간: 2017. 12. 1 ~ 2020. 11.30 (3년) ○ 지원예산: 11억/년 ○ 진행현황: 1차 제안서 통과 후 17. 11월 과제 평가 예정 ○ 지원과제 및 분야 (신재생에너지, 에너지수요관리기술개발) - IoT 기반 하·폐수처리시설 수요관리 비즈 모델 개발 및 실증 - 폐바이오매스 바이오가스화 공정 기반 산업부문 배출가스 활용 수송연료 생산 기술 개발 Pilot Plant 및 연구 장비 연구 내용 및 Pliot Plant(연구센터 1층) 순번 연구내용 적용가능 Pilot plant 공정도 / 제원 비고 1 여재성능평가 Lab-scale 반응조 - 예정 2 고도수처리 기술 개발 SBR-MBR (하수처리 실증시설) ？50 m3/d 규모 하수처리실증시설 ？인-제거를 위한 흡착 공정 포함 ？실증 평가를 통한 신기술 인증 추진 중 이전설치 3 고도수처리 기술 개발 AOP (고도산화공정 실증시설) ？50 m3/d 규모 오존발생기 및 멤브레인조 구성 ？3차 고도수처리 기술 평가 이전설치 4 고도수처리 기술 개발 CSOs 처리시설 ？200m3/d 규모 미세기포 부상처리 ？하수관거 월류수(CSOs)를 처리 효율 극대화 ？처리효율 BOD, SS 40 mg/L 이하 이전설치 5 혐기성 소화 효율 개선 회분식메탄 생성능평가 ？컨테이너 내 항온조건 유지 ？회분식메탄평가 반응조 100개 이상 구성 ？다양한 원료 성상/조건 변화에 따른 바이오가스 생성변화 확인 가능 예정 6 단위공정 배출가스 측정 Flux chamber ？배출 가스 포집 장치 ？악취/기후변화가스 분석 이전설치 7 수질자동 분석기 평가 측정기기 ？14개 수질 항목 동시 분석 가능 ？pH, DO, 탁도, TOC, TN, TP, NH4, NO3, PO4, 등 수질 항목 자동 분석 이전설치 단위 공정별 성능 평가 분석실(연구센터 2층) ○ 분석실을 설치？운영하여, 서울시립대학교의 우수한 분석 기술을 현장 활용 ○ 현안 문제 발생시, 빠른 분석결과 및 해결책 도출 ○ 물재생센터 실험실과 공조를 통한 시너지 효과 순번 보유장비 사진 사용용도 1 LC(액체크로마토그래피) 미량오염물질분석 2 GC-FID/TCD 가스성상분석 3 IC(이온크로마토그래피) 영양염류 분석 4 TN-TP 자동분석장치 실시간 연속 TN/TP 측정 5 COD분석장치 실시간 연속 COD측정 6 염소 측정장치 염소주입량결정 7 입자분석기 수질시료 입경분포분석 8 다항목측정기 수질 일반항목 분석 9 PCR 미생물 종 추적을 위한 DNA 추출 및 분석 10 Soxhelt 추출장치 수중/슬러지 중 잔류성유기물질 분석을 위한 전처리

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