다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 운영과-2130 결재일자 2020. 12. 1. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 주무관 주무관 운영과장 채호승 김지응 장인환 12/01 김학춘 협 조 안전하고 행복한 물환경 도시 서울 2020년 10월 하수처리 운영분석 결과 서울특별시 난지물재생센터 (운영과) 목 차 Ⅰ. 총 괄 1 Ⅱ. 공정별 운영결과 및 분석 2 □ 하수처리공정 2 □ 슬러지처리공정 7 □ 분뇨처리공정 9 □ 반류수처리공정 10 Ⅲ. 물질수지 12 Ⅰ. 총 괄 □ 기상여건 구분 강우량(mm) 강우일수 수온(℃) 비 고 금월(10월) 38.3 1 22.2 전월(9월) 143.2 10 24.0 증감 ？ 104.9 ？ 9 ？ 1.8 □ 처리량 구분 하수(m3/일) 분뇨(kL/일) 음폐수(ton/일) 비 고 금월 524,297 4,873 120 전월 696,822 3,297 110 증감 ？ 172,525 ？ 1,576 ？ 10 □ 수질현황 유입수 방류수 구분 BOD SS T-N T-P 구분 BOD SS T-N T-P 금월 149.9 140.0 31.870 3.199 금월 2.0 2.9 13.852 0.137 전월 95.1 105.4 22.035 2.139 전월 1.4 2.8 10.633 0.126 증감 ？ 54.8 ？ 34.6 ？ 9.835 ？ 1.06 증감 ？ 0.6 ？ 0.1 ？ 3.219 ？ 0.011 □ 운영 총평 ○ 월 평균 강우량이 전월보다 감소됨에 따라 유입하수량도 감소 - 월 평균 강우량이 전월보다 감소(143.2 ？ 38.3mm)함에 따라 하수 유입량도 32.9% 감소(69.7만 ？ 52.4만m3/일) - 집중호우 등 유입량의 일시적 증가가 없어 초침 바이패스는 발생하지 않았음 ○ 유입하수 수질은 BOD, SS, T-N, T-P항목 모두 전월대비 증가 - 수질 주요지표인 유입수 BOD는 전월보다 57.6% 상승(95.1 → 149.9mg/L) 하였으며, 최대 175.0, 최소 119.7mg/L로 유입수질 편차는 전월대비 크지 않았음 유입수 SS농도는 전월대비 32.8%, T-N농도 44.6%, T-P농도 49.5% 증가함 ○ 방류수 수질은 공정별 처리시설 적정운영 함에 따라, 기준 이내로 안정적으로 유지되었으며 BOD, SS 등 전반적으로 소폭 상승하였음 Ⅱ. 공정별 운영 결과 및 분석 1 하수처리공정 □ 하수처리량 ○ 1일 평균 52.4만m3으로, 시설용량대비 가동률 61%임(최대 110%, 최소 58%) 전월대비 강우량 감소로 평균 가동률도 감소(81 → 61%) ○ 하수유입량은 전월(69.7만m3/일)보다 24.7% 감소하였고, 전년 동월(54.9만m3/일)보다 4.5% 감소 ○ 하수 운영현황 및 가동률 구분(m3/일) 계 1처리장 2처리장 시설용량 860,000 391,000 469,000 운영현황 524,297 236,144 288,153 가동률 61% 60% 61% ○ 최근 3년 유입하수량 변동현황 □ 유입 및 방류수질 ○ 유입수 BOD는 전월대비 증가 (95.1 → 149.9mg/L) - 유입수 BOD는 강우량 감소 및 차집관로 불명수 차단(저단역지변 보수완료) 등으로 전월대비 57.6% 증가하였음 ○ 방류수 수질은 방류수수질기준 이내에서 안정적으로 처리됨 ○ 항목별 유입 및 방류수질 구분(mg/L) BOD COD SS T-N T-P 설계기준(유입/방류) 179/10 90/40 132/10 38/20 4.3/0.5 유 입(순수하수) 149.9 67.1 140.0 31.870 3.199 방류 평균 2.0 6.6 2.9 13.852 0.137 #1 2.6 6.8 2.7 13.894 0.122 #2 1.5 6.4 3.1 13.809 0.152 □ 유입분배조 ○ 계열별 유입량은 적정 수질 관리를 위한 유량 조정으로 편차(-3%~1%) 발생 - 유입하수량 감소로 계열별 유입유량 대폭 감소하였으나, 유량편차는 크지 않았음 ○ 계열별 유입량 구분(m3/일) 계 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 (계열) 평균 설계기준 860,000 156,400 156,400 78,200 156,333 156,333 156,333 - 운영현황 524,297 92,983 96,225 46,936 96,614 95,045 96,495 95,327 계열평균대비 (전월) - -3% (-1%) 1% (1%) -2% (0%) 1% (1%) 0% (-1%) 1% (1%) - □ 1차침전지 ○ 혼합수 BOD농도 전월대비 증가(101 → 157mg/L) - 전월대비 강우량감소(143.2 ？ 38.3mm)로 유입수 BOD 증가됨에 따라, 혼합수 BOD농도도 증가하여 처리장으로 유입됨 ○ 설계값보다 낮은 수면적부하량(19.7m3/m2·일) 유지와 충분한 체류시간(3.7hr)을 확보함에 따라, SS 제거율이 82.4% 수준으로 나타남 - 1차 처리수에 대한 통합시료 채취(1시간 간격으로 24시간 자동채수)를 통해, 정확한 SS농도 파악이 요구됨 ※ 2계열, 4계열 자동채수기 설치완료(’20.10)로 1차침전지 유입수는 통합시료 채취 중에 있음 ○ 항목별 1차침전지 유입 및 유출 수질 구 분 체류시간 (hr) 수면적부하 (m3/m2·일) 유입수질(mg/L) 처리수질(mg/L) 생슬러지 인발량 (m3/일) TS (%) BOD COD SS T-N T-P BOD COD SS T-N T-P 설계기준 2.2 33.4 178 91 131 40.2 4.5 125 63.8 65.6 36.1 3.8 868(#1) 1,041(#2) 3.0 평균 (전월) 3.7 (2.8) 19.7 (26.1) 157 (101) 73 (49) 148 (105) 30.4 (19.3) 3.2 (1.9) 70 (41) 42 (29) 26 (21) 29.8 (20.1) 3.1 (2.0) 1,001 (1,072) 1.8 (1.7) 1처리장 (전월) 3.6 (2.7) 19.9 (26.6) 170 (109) 72 (49) 152 (108) 30.1 (19.1) 3.2 (2.0) 76 (44) 42 (30) 26 (21) 30.3 (20.4) 3.1 (2.1) 1,193 (1,457) 1.8 (1.7) 2처리장 (전월) 3.7 (2.8) 19.5 (25.7) 147 (95) 73 (48) 144 (102) 30.6 (19.5) 3.1 (1.9) 65 (38) 42 (29) 26 (21) 29.4 (20.1) 3.1 (2.0) 843 (751) 1.8 (1.7) □ 생물반응조 ○ 생물반응조는 10월 유입수 수질 특성을 고려하여 적절하게 운영하였음 - 강우량 감소로 유입수의 오염부하가 전체적으로 상승하면서, 생물반응조로 유입되는 BOD, SS농도가 전월보다 큰 폭으로 증가한 것으로 판단 - 전월대비 유입수 수질특성이 변화함에 따라, MLSS, MLDO, F/M비, SRT 등 운영조건에 맞추어 조치운영 하였음 ○ 생물반응조 운영현황 구 분 유입BOD (mg/L) 유입SS (mg/L) MLSS (mg/L) F/M비 (kgBOD/kgVSS？day) MLDO (mg/L) 외부 반송율 (%) SRT (일) SVI #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 설계기준 124.7 65.6 2,700 0.17 2~5 35~70 10.5 300 운영현황 (전월) 75.7 (44.4) 65.0 (37.9) 25.5 (21.4) 25.6 (20.2) 2,583 (2,330) 2,749 (2,477) 0.09 (0.07) 0.08 (0.06) 3.6 (4.3) 3.6 (4.3) 71 (61) 70 (59) 12.0 (9.8) 16.6 (19.5) 89 (87) 86 (91) ○ 생물반응조 계열별 상세현황 - 외부반송율은 1처리장(71%), 2처리장(70%) 수준으로 운영하여, 계열별 적정수준의 MLSS농도를 유지하였음 - NH4-N 농도를 지속적 감시하여 적정운영농도(1.5mg/L이하)로 유지하였으며, NH4-N 농도변화에 따라 생물반응조 내 폭기량을 증감 운영하였음 계 열 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 MLSS (전월) 2,868 (2,445) 2,474 (2,117) 2,233 (2,527) 2,683 (2,835) 2,502 (2,234) 3,062 (2,361) MLDO (전월) 3.1 (3.8) 3.4 (4.0) 4.8 (5.7) 4.4 (5.7) 4.2 (4.7) 4.2 (4.3) NH4-N (전월) 0.87 (0.70) 0.87 (0.70) 0.80 (0.70) 0.73 (0.70) 0.70 (0.70) 0.70 (0.68) ○ 생물반응조 내 총질소, 총인 대비 유기물의 양 ※ C/N비 = 유기물/총질소 C/P비 = 유기물/총인 C/N비 C/P비 #1 #2 #1 #2 설계기준 3.45 3.45 32.8 32.8 금월 (전월) 2.50 (2.13) 2.21 (1.82) 24.77 (21.30) 21.03 (18.46) □ 이차침전지 ○ 수면적부하는 설계기준대비 61% 수준이었음 - 전월대비 유량 감소로 1처리장 수면적부하 감소(18.8 → 14.1m3/m2·일) ○ 설계치보다 체류시간은 길게 운영되었음(5.9hr) - 체류시간 증가(4.5 → 6.0hr)하였으며, 2처리장도 비슷한 변화추이를 보였음 ○ 잉여슬러지 인발량은 전월대비 약간 증가하였으며(2,895 → 3,018m3/일), 잉여슬러지 TS 및 VS는 전월과 비슷함 ○ 이차침전지 운영현황 ※ 1처리장 종침 체류시간 : 6.5hr(유효수심 3.5m기준), 8.4hr(실제수심 4.5m기준) 1처리장 잉여슬러지량에 분뇨 잉여슬러지량이 포함 됨 구 분 운영현황 잉여슬러지 체류시간 (hr) 수면적부하 (m3/m2·일) 인발량 (m3/일) TS (%) VS (%) 설계기준 3.1/3.6 23.3/23.4 2,954/3,545 0.8/0.6 - 평균 5.9 14.2 3,018 0.7 71.8 1처리장 (전월) 6.0 (4.5) 14.1 (18.8) 3,115 (3,525) 0.7 (0.7) 71.8 (70.1) 2처리장 (전월) 5.8 (4.4) 14.4 (21.9) 2,920 (2,266) 0.7 (0.7) 71.8 (70.4) ○ BOD농도는 0.7 ~ 3.2mg/L 수준으로 전체적으로 매우 양호함 ○ 항목별 이차침전지 유출수질 (단위 : mg/L) 구 분 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 평균 BOD 3.2 1.4 0.7 2.1 2.1 2.3 1.5 COD 6.8 6.8 6.6 6.4 6.5 6.4 5.4 SS 2.5 2.5 2.4 2.8 3.0 2.8 2.1 T-N 14.097 13.277 12.349 13.337 13.364 14.224 11.040 T-P 0.141 0.111 0.086 0.132 0.194 0.107 0.107 ○ 방류수 T-P농도는 일평균 0.126mg/L(최소: 0.094, 최대: 0.182mg/L) 유지하였음 - T-P농도는 TMS 모니터링 및 수분석 값을 토대로 무기응집제 투입량을 조절하여 운영하였음 - 10월 14일, T-P농도가 상승한 이유는 우리센터 전기설비 안전진단에 의한 정전 영향으로 T-P농도가 일시적으로 증가한 것으로 판단됨 ○ 무기응집제 투입량은 일평균 27.32mg/L(최소: 21.16, 최대: 37.72mg/L)이었음 ○ 일별 응집제 투입량 및 방류수 T-P농도 10월14일 2 슬러지 처리공정 □ 농축시설 ○ 1처리장 유입량은 전월대비 감소하였으며, 설계치의 약 113% 수준으로 과부하 상태 - 생슬러지 유입TS농도는 설계치(3.0)보다 낮게(1.8%) 나타났으며, 유입슬러지량 감소에 따른 TS농도 영향은 미미한 것으로 판단 - 생슬러지 유입 TS농도 조절 위해 인발시간 조정 필요 ○ 2처리장 유입량은 전월대비 증가하였으며, 설계치의 약 82% 수준으로 저부하 상태 생·잉여슬러지 인발량 감소로 인한 유입슬러지량 감소현상이 나타난 것으로 판단 ○ 1처리장 농축슬러지 TS농도(3.73%)는 설계치(5.00%)보다 낮음 - 낮은 농축슬러지 TS농도는 후속 공정에 악영향을 끼치므로, TS농도를 설계치에 근접하게 운영해야 함 ○ 2처리장 농축슬러지 TS농도(4.24%)는 전월대비 감소하였고, 설계치(5.00%)에 근접하게 운영됨 ○ 슬러지 농축시설 운영 현황 구 분 슬러지 저류조 농축기 유입량 (m3/일) 유입 TS 유출 TS 월류 유량 (m3/일) 처리량 (m3/일) TS(%) 생 잉여 평균 설계기준　 3,821/4,586　 3.0/3.0 0.8/0.6 1.2/1.3 1,549/1,692 3,821/4,586 5.00 1처리장 (전월) 4,308 (4,982) 1.8 (1.7) 0.7 (0.7) 0.83 (0.57) 0.99 (0.97) 2,036 (1,842) 2,272 (3,140) 3.73 (3.67) 2처리장 (전월) 3,763 (3,017) 1.8 (1.7) 0.7 (0.7) 0.95 (0.96) 0.88 (0.92) 1,068 (513) 2,696 (2,504) 4.24 (4.64) □ 소화시설 ○ 1처리장 소화율은 전월대비 약간 감소(32 → 31%) - 9월부터 진행된 열교환기(3,4호기) 교체공사로 인한 3계열 소화조 가동중단이 큰 요인으로 판단됨 - 전월대비 유입슬러지 VS 감소(71 → 70%)영향도 있는 것으로 판단됨 ○ 1처리장 소화조 유입량이 설계치(1,878m3/일)보다 많아 적정 소화일수 확보 어려움 - 소화조 유입되는 TS농도가 적정치를 유지할 수 있도록 조정운영 필요 ○ 2처리장의 경우, 소화조 C지 단면보수공사로 설계치(1,073m3/일)의 57.5% 슬러지 투입되어 운영되었음 - 20년 6월부터 소화조 C지 단면보수공사 진행으로 10월까지 운영일시중지 ○ 2처리장 소화율은 전월대비 비슷(56%)하며, 설계치보다 높은 소화효율을 보이고 있어 지속적인 유지관리 필요 ○ 슬러지 소화시설 운영현황 ※ 1처리장 슬러지투입은 정화조 슬러지 포함 구 분 슬러지 투입 소화슬러지 소화 일수 (일) 소화율 (%) 가스발생량 (m3/일) 유 량 (m3/일) TS(%) VS(%) TS(%) VS(%) 설계기준　 1,878/1,073 4.6/5.0 64/50 4.4/3.5 51/38 29/20 40 -　 1처리장 (전월) 2,721 (2,111) 3.5 (3.5) 70 (71) 2.1 (1.8) 62 (62) 20.7 (27.1) 31 (32) 23,118 (22,121) 2처리장 (전월) 617 (657) 4.1 (4.1) 68 (69) 3.3 (3.4) 49 (50) 36.4 (34.0) 56 (56) 16,429 (12,654) □ 탈수시설 ○ 탈수케익 생산량은 전월보다 약간 증가하였음(332 → 360ton/일) - 투입 슬러지량이 전월대비 56.9% 증가하여 탈수케익 발생량이 증가한 것으로 보임 - 2처리장 소화율이 양호하여(56%) 탈수 유입슬러지 VS농도 낮게 유지(49%) ○ 탈수케익 함수율은 전월과 비슷함(77.3%) ○ 슬러지 탈수시설 운영현황 구 분 투입 슬러지량 케익 발생 탈수여액 약품 투입율 (%) 유 량 (m3/일) TS (%) VS (%) 발생량 (ton/일) 함수율 (%) 유량 (m3/일) SS (mg/L) 설계기준 3,146 5.0 51　 설계기준 503 78.0 2,682　 2,172 0.3~1 1처리장 (전월) 1,965 (1,702) 2.1 (1.8) 62 (62) 금월 (전월) 360 (332) 77.3 (77.3) 4,118 (2,521) 157 (119) 1.53 (0.83) 2처리장 (전월) 2,513 (1,152) 3.3 (3.5) 49 (50) 반류수 (전월) 1,643 (1,604) 1.2 (1.2) 70 (69) ○ 최근 3년 탈수케익 발생량 변동현황 3 분뇨 처리공정 □ 유입량 및 수질 ○ 정화조, 분뇨 반입량은 전월대비 약간 감소하였음(3,441 → 3,365kL/일) ○ 유입 BOD는 전월대비 감소하였음(6,298 → 6,070mg/L) - 분뇨는 정화조에 비해 BOD농도가 높지만(8,870/6,070mg/L) 유량이 매우 적어(10.6/3,365kL/일) 전체 BOD농도에 거의 영향을 주지 않음 ○ 분뇨 처리공정 운영현황 시설 용량 반입 유량(kL/일) BOD(mg/L) TS(%) 정화조 분뇨 정화조 분뇨 정화조 분뇨 금월 (전월) 4,500 3,365 (3,441) 10.6 (11.1) 6,070 (6,298) 8,870 (8,510) 0.93 (0.88) 1.05 (1.13) □ 농축시설 ○ 농축상징수 BOD는 전월대비 증가하였음 (1,643 → 1,838mg/L) - 20년 10월에 진행된 농축저류조 단면보수공사로 유입분뇨의 충분한 체류시간 확보의 어려움이 있어, 농축상징수의 BOD농도가 상승한 것으로 보임 ○ 항목별 농축상징수 수질 농축 상징수 농축슬러지 유 량 (m3/일) BOD (mg/L) SS (mg/L) T-N (mg/L) T-P (mg/L) 처리량 (ton/일) TS (%) 금월 (전월) 4,873 (3,297) 1,838 (1,643) 1,910 (1,887) 326 (353) 31 (33) 383 (343) 3.13 (3.11) ○ 전월대비 BOD, T-N, T-P 모두 연계처리 부하율 증가 ※ 분뇨 상징수는 T-N, T-P 연계처리 부하율이 가장 중요 평균 연계처리 부하율(%) BOD T-N T-P 금월 (전월) 10.8 (7.7) 10.0 (8.7) 9.0 (8.2) 4 반류수 처리공정 □ 분뇨반류수 ○ 분뇨반류수 2차 처리수는 전월대비 비슷한 수질로 처리됨 - BOD, COD, SS, T-P 항목 모두 연계처리수 설계기준 이하로 운영되었음 - T-N 처리수 농도(34.24 → 42.32mg/L)는 전월대비 23.6% 증가하였으나, 유입수 농도 대비 약87%의 제거율을 보이고 있음 ○ 항목별 분뇨반류수 수질 구 분 유입량 (m3/일) MLSS (mg/L) 수질(mg/L) 슬러지발생량 유입수 처리수 BOD COD SS T-N T-P BOD COD SS T-N T-P 생 (m3/일) 잉여 (m3/일) 설계 기준 5,300 4,000 1,335 - 820 530 53 600 600 300 180 38 47 646 금월 (전월) 4,873 (3,297) 3,500 (3,172) 1,838 (1,643) 1,350 (1,454) 1,910 (1,887) 326 (353) 31 (33) 10.6 (6.3) 25 (28) 7.2 (4.6) 42.32 (34.24) 1.28 (0.28) 39 (48) 643 (1,016) □ 통합반류수 ○ 금월 통합반류수의 MLSS농도는 6,963mg/L로 통합반류수 처리를 위한 조건범위(6,500~7,500mg/L) 수준에 충족함 - 통합반류수 MLSS농도가 전월대비 91.3% 수준으로, 처리공정 내 미생물의 양이 감소함에 따라 처리수 BOD농도가 소폭 상승하였음 - 처리수질 상승시, MLVSS 및 반응조 내 미생물 상태 상시모니터링 필요 ○ BOD 제거율은 99.7% 수준으로 전월과 비슷함 (6,963 → 21mg/L) - 반류수 상시 식종에 의한 미생물 안정화 ○ 항목별 통합반류수 수질 구 분 유입량 (m3/일) MLSS (mg/L) 수질(mg/L) 슬러지발생량 유입수 처리수 BOD COD SS T-N T-P BOD COD SS T-N T-P 생 (m3/일) 잉여 (m3/일) 설계 기준 18,000 3,000 2,000 - 2,000 400 90 150 - 100 110 15 873 - 금월 (전월) 14,446 (14,964) 6,963 (7,628) 1,220 (1,073) 529 (482) 1,455 (1,425) 137 (138) 13 (7) 21 (10) 41 (46) 7 (5) 55 (58) 2 (1) 348 (433) 1,256 (1,123) Ⅲ. 물질수지 □ 센터내 슬러지 물질수지 ○ 유입부하량 대비 배출부하량 증가 (112.2 → 128.5 tonDS/일)로 계 내 슬러지 해소 구분 부하량(tonDS/일) 유 입 량 계 112.2 하수유입 78.1 정화조·음폐수 32.1 포기조 합성 2.0 배 출 량 계 128.5 탈수케익 82.0 소화가스 45.0 방 류 1.5 축적(오차) -16.3 붙임 : 물질수지 흐름도 1부. 끝.

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운영과-2130

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