문서번호	물순환연구과-1331
결재일자	2020.3.19.
공개여부	부분공개(5)
방침번호

					시 민
주무관	물순환연구과장	수도연구부장	서울물연구원장
장신요	이태일	代함영국	03/19 엄연숙
협 조

하수처리의 양적 균등분배 현장적용방안 연구 결과

2020년

서울물연구원

(물순환연구과)

☞ 해당사항이 있는 부분에 ‘ ■ ’ 표시하시기 바랍니다. (※ 비고 : 필요시 검토내용 기재)
구 분	사전 검토항목 점검 사항	검토완료	해당없음	비 고
정책의제 형성	◆ 정책현안에 대해 현황과 실태를 검토하였습니까? - 현황자료(통계자료 등) 및 실태조사서 검토 타지자체 유사정책 및 국내외 사례 분석 등	□	■
	◆ 시민 및 관련전문가 의견을 반영하였습니까? - (시민참여) 청책토론회, 시민공모, 설문조사 등 - (전문가 자문) 자문위원회, TF운영, 타당성 검토조사 등	□	■
정책수립	◆ 정책화를 위한 제반 법규(근거법령 및 규칙, 지침 등)는 검토하였습니까? - (선거법) 공직선거법 등 각종 법률 저촉여부 - (성별분리통계) 성별분리통계 분석 등	□	■
	◆ 정책(사업) 집행의 직·간접적 영향 및 효과성을 분석 하였습니까? - (갈등) 이해관계 당사자 간 갈등 및 대책 마련 - (사회적 약자) 사회적 약자에 대한 배려 등 - (일자리) 일자리 창출, 직·간접 채용, 전문인력 양성, 창업지원 - (안전) 시민 안전 위험요인 및 대책, 안전 관리 등 - (온실가스 감축) 건물 및 수송 분야 에너지사용 절감방법, 폐기물 발생 억제 대책 등	□	■
정책집행	◆ 타기관, 민간단체 등과의 협의·협력 및 이견 조정 등을 검토하였습니까? - (타기관) 타기관(중앙정부, 지자체), 민간(단체) 등의 자원 활용 방안 - (자치구 영향) 자치구 행정·인사·재정 부담 및 적정성, 파급효과 분석 등	□	■
	◆ 정책·계획 등의 지속가능성을 검토하였습니까? - (지속가능성) 지역경제 발전, 사회적 형평성, 환경보전 등	□	■
정책홍보	◆ 국내외 정책(사업)홍보방안을 검토하였습니까? - (홍보) 국내보도자료, 기자설명회, 현장설명회 - (정책영문화) 영문제목·요약, 해외언론보도, 외국어 홈페이지 게시 등	□	■
기타사항	◆ 불필요한 외국어·외래어 표현 대신 바른 우리말을 사용하였습니까?	■	□
	◆ 공개 여부를 "비공개"로 설정했다면 법적근거를 명확히 검토하였습니까? (정보공개법 제9조 제1항 제1호~제8호)	□	■

하수처리의 양적 균등분배 현장적용방안 연구 결과

물재생센터 운영자료를 조사하여 하수처리 양적 균등분배를 위한 현장적용방안을 마련한 연구 결과를 보고 함

□ 연구개요

○ 연구배경

- 유량변동으로 전체 단위공정 변동이 심하여 유량조정조 설치 필요성이 증가

- 서울시 하수처리는 많은 반응조와 침전지로 구성되어 지별 편차관리의 어려움 발생

- 유량변동과 지별 편차 해소로 처리효율 및 경제성 향상

○ 사업기간 : 2018. 11. ～ 2019. 12. (14개월)

○ 과 제 명 : 하수처리의 양적 균등분배 현장적용방안 연구

- 변경 : 하수처리의 양적 균등분배 현장적용 연구 → 하수처리의 양적 균등분배 현장적용방안 연구

○ 연구목적

- 물재생센터의 양적 균등분배 현황조사

- 양적 균등분배를 위한 현장적용방안 마련

□ 과거 균등분배 관련 연구과제 추진내용

○ 하수고도처리 MLE공법 최적화 연구(’15.2. ~ ’16.12.)

- 지별 편차 관리로 질소, 인 처리효율 19% 이상 향상

○ 하수고도처리 MLE공법 최적 운영매뉴얼 작성 및 배포(’17.1. ~ ’17.12.)

- 지별 질소, 인, 염소 분포 실험 → 지별 공기공급량, 응집제투입량 제어방법 제시

○ 양적 균등 분배 모니터링을 위한 전기전도도 활용방안 마련

- “전기전도도 측정을 통한 하수 중 생물학적 질소 연속 제거 공법” 특허출원

□ 연구내용 및 결과

○ 현장 의견수렴(’18. 12.)

- 참석자 : 시청(3), 연구원(8), 물재생센터(11)

- 유량조정조를 설치하는 것이 원칙이나 예산, 공사 기간 등을 고려할 때 우선 현실적인 방안(수질모니터링 및 시설개선 등)을 마련하는 것이 필요

- 양적 균등분배와 관련한 전동밸브, 유량계, 계측기 등 설치관련 현장조사 필요

○ 물재생센터 균등분배 현황조사(’19. 1 ~ 6.)

- 중랑 일부 처리장을 제외하고 유량조정조가 거의 설치되어 있지 않아 유입유량 및 방류수질 변화에 대처하기 힘든 부분이 있음

구 분	중랑	난지	탄천	서남	목표치
설계 체류시간(hr)	0.54	0	0	0	2~5

- 지별 편차를 알 수 있는 유량계 및 수질측정기의 설치비율이 낮고, 지별 편차를 제어하는 수문/밸브는 중랑을 제외하고 전동화율이 낮아 단계적인 보완 필요

구 분	중랑	난지	탄천	서남	목표치
유량계 설치비율(%)	39	34	15	33	50
수질측정기 설치비율(%)	22	30	10	14	50
수문/밸브 전동화율(%)	100	69	64	42	100

○ 운영자료 조사(’19. 7. ~ 11.)

- 최대유량/설계유량이 1.5 이상인 중랑 4, 서남 2는 처리용량 확보하고, 평균유량/설계유량 비가 1에 근접한 중랑 3, 서남 1과 유량변동이 큰 탄천 1, 2는 개선 필요

구 분	중랑			난지		탄천		서남		목표치
	2	3	4	1	2	1	2	1	2
평균/설계	0.5	0.89	1.63	0.62	0.66	0.82	0.82	0.98	1.39	0.8
최대/설계	0.61	1.05	2.15	0.7	0.74	1	1.05	1.1	1.51	1.5
최대/최소	1.67	1.97	12.5	1.29	1.27	2.5	3.2	1.31	1.18	2.0

- 유량 변동계수가 0.2 이상인 중랑 2의 계열 유입유량, 난지 2와 서남 1의 공기유량의 계열/지별 유량 편차 관리 필요

구 분	중랑			난지		탄천		서남		목표치
	2	3	4	1	2	1	2	1	2
계열유량	0.21	0.06	0.11	0.07	0.01	유량계 없음		0.15	0.07	0.2
반송유량	0.01	0.13	0.06	0.11	0.19	0.03	0.16	유량계 없음		0.2
공기유량	0.13	0.12	0.04	0.19	0.20	0.04	0.13	0.24	0.17	0.2

- 지별 DO, 계면의 변동계수가 0.5(0.1~1.3)로 높아 지속적인 관리 필요

○ 매뉴얼 수정보완 등 제안사항(’19. 11. ~ 12.)

- 유입유량, 지별편차 변동과 관련된 관리인자를 선정하여 기존 운영매뉴얼에 반영

- 암모니아성질소와 전기전도도 측정기를 이용한 지별 편차관리 방안 제시

- 시설현대화 계획 단계부터 양적 균등분배를 고려하여 추진

□ 양적 균등분배 현장적용 방안

○ 양적 균등분배 목표치 설정

- 시설개선 및 운영관리 최적화를 통해 달성

구 분	양적 균등분배 목표치
유입유량 변동	연평균/설계 0.8 이하, 연최대/최소 2.0 이하
방류수질 변동	연평균/기준 0.7 이하, 연최대/최소 2.5 이하
계열 편차	유량 변동계수 0.1 이하, 계열 수질 변동계수 0.15 이하
지별 편차	유량 변동계수 0.1 이하, 지별 공정인자 변동계수 0.2 이하

○ 운영관리 최적화

- 지별/계열 운영인자의 변동계수를 매년 10% 줄이는 것을 목표

- 운영매뉴얼에 관리인자를 선정하여 균등분배 관리

구 분	측정방법(항목)		관리인자
유입유량	유량계(유입유량)		연평균/설계, 연최대/최소 등
방류수질	수질 TMS(총질소, 총인, SS)		연평균/기준, 연최대/최소 등
계열단위	유량계(계열유량)		유량 및 수질 변동계수
	일차처리수, 이차처리수	실험실(총질소, 총인, SS) 측정기(암모니아성질소, 인산염인)
지별단위	유량계(반송유량, 공기유량)		유량 및 공정인자 변동계수
	호기조, 침전지	실험실/측정기(DO, MLSS, 전기전도도, 슬러지 계면)

○ 시설개선 제안

- 단기적 : 측정기와 전동수문(밸브)으로 공정별 지별 편차를 제어하는 시스템 구축

1) 지별/계열별 모니터링 시스템 구축(전기전도도 추가)

· 지별(생물반응조, 침전지) : MLSS, DO, 전기전도도, 슬러지 계면, 유량

· 계열(일차, 이차처리수) : 암모니아성질소, 인산염인, SS, 유량

2) 측정값을 통한 전동 수문/밸브로 제어하는 시스템 구축

3) 유입유량 변화에 대응하는 지별 제어시스템 구축

- 장기적 : 처리용량 확보 및 유량조정조 설치

· 시설현대화 계획 단계부터 양적 균등분배를 고려

□ 향후계획

○ 결과보고서와 운영매뉴얼(개정)을 센터, 본청과 공유 및 기술지원

첨부 : 1. 하수처리의 양적 균등분배 현장적용 연구 결과보고서 1부.

2. 하수고도처리 MLE공법 최적 운영매뉴얼(개정) 1부.  끝.