다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 운영과-272 결재일자 2021. 2. 10. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 주무관 주무관 운영과장 채호승 代최승호 장인환 02/10 김학춘 협 조 안전하고 행복한 물환경 도시 서울 2020년 12월 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(12월) 4.4 3 15.1 전월(11월) 120.2 9 18.7 증감 ？ 115.8 ？ 6 ？ 3.6 □ 처리량 구분 하수(m3/일) 분뇨(kL/일) 음폐수(ton/일) 비 고 금월 498,285 4,873 117 전월 539,970 3,478 124 증감 ？ 41,686 ？ 1,395 ？ 7 □ 수질현황 유입수 방류수 구분 BOD SS T-N T-P 구분 BOD SS T-N T-P 금월 146.9 114.9 32.370 3.202 금월 2.3 2.9 14.260 0.117 전월 151.8 133.5 31.343 3.183 전월 2.4 2.9 12.876 0.111 증감 ？ 4.9 ？ 18.6 ？ 1.027 ？ 0.019 증감 ？ 0.1 - ？ 1.384 ？ 0.006 □ 운영 총평 ○ 12월은 강우량이 11월보다 크게 감소함에 따라 유입하수량도 감소 - 월 평균 강우량이 전월보다 감소(120.2 ？ 4.4mm)함에 따라 하수 유입량도 약 7.4% 감소(54.0만 ？ 49.8만m3/일)하였으며, 바이패스 발생은 없었음 ○ 유입수 수질항목 중 BOD는 11월과 비슷한 수준을 유지하였으며, SS는 감소, T-N, T-P는 약간 증가 - 수질 주요지표인 유입BOD는 전월과 비슷한 수준(151.8 → 146.9mg/L)이었으며, 최대 173.3, 최소 96.8mg/L로 유입수질 편차는 전월대비 크게 나타남 유입 SS농도는 전월대비 13.9% 감소하였으며, T-N, T-P농도는 각각 3.3%, 0.6% 증가함 ○ 방류수 수질은 공정별 처리시설 적정 운영하여, 안정적으로 항목별 기준 이내를 유지하였음 T-N, T-P 수질은 전월보다 약간 증가하였으나 전체 항목 기준 이내로 유지됨 Ⅱ. 공정별 운영 결과 및 분석 1 하수처리공정 □ 하수유입량 및 가동률 분석 ○ 12월 일일 유입하수량은 평균 49.8만m3으로, 시설용량대비 가동률 58%임(최대 69%, 최소 50%) 11월 대비 강우량 및 유입하수량 감소로 평균 가동률도 감소(61 → 58%) ○ 11월(54.0만m3/일)보다는 7.8% 감소하였고, 지난해 12월(50.6만m3/일)보다는 1.5% 감소 ※ ‘20.12월 하수 유입량(m3/일) 및 가동률(%) 구분 계 1처리장 2처리장 시설용량 860,000 391,000 469,000 운영현황 498,285 227,426 270,859 가 동 률 58% 58% 58% ※ 최근 3년 유입하수량 변동현황 □ 유입하수 및 방류수 수질 분석 ○ 유입수 항목별 수질은 전반적으로 11월 수질측정값보다 감소함 - 12월 유입수 BOD는 11월보다 감소 (151.8 → 146.9mg/L) ○ 방류수 수질은 항목별로 방류수수질기준 이내에서 안정적으로 유지됨 ※ 항목별 유입 및 방류수질(mg/L) 현황 구분 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) 146.9 66.3 114.9 32.370 3.202 방류 평균 2.3 7.0 2.9 14.260 0.117 #1 2.7 7.1 2.9 14.151 0.099 #2 1.9 6.8 3.0 14.400 0.136 □ 수처리 계열별 유입하수량 분배비율 분석 ○ 수처리 계열별 유입량은 각 계열별 운영상황에 맞게 적기 유량을 분배？ 조정함으로서 계열별 최적 처리부하 유지 : 계열별 유량 편차 발생 -7% ~ 8% - 초침 단면보수공사, 슬러지수집기 및 2처리장 4계열 유량계 교체공사 등으로 유량편차는 전월대비 약간 크게 나타남 ※ ‘20.12월 수처리계열별 하수분배비율(%) 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 489,208 83,254 90,424 48,145 85,464 90,642 91,280 88,947 계열평균대비 (전월) - -7% (-3%) 2% (1%) 8% (-4%) -4% (1%) 2% (1%) 3% (2%) - □ 1차침전지 운영분석 ○ 11월보다 유입수 BOD오염부하가 감소함에 따라, 혼합수 BOD농도도 감소하여 처리장으로 유입됨 - 12월 1차침전지 혼합수 BOD농도는 11월보다 감소(162 → 154mg/L) ○ 설계값보다 낮은 수면적부하량(18.7m3/m2·일) 유지와 충분한 체류시간(3.6hr)을 확보하였으며, SS 제거율은 76.2% 수준으로 나타남 - 시간별 통합시료 채취(24시간 자동채수) 확대로, 보다 신뢰도 높은 대표수질측정값 확보 ※ 2계열, 4계열 자동채수기 설치완료(’20.10)로 1차침전지 유입수는 통합시료 채취 중에 있음 ※ ‘20.12월 1차침전지 항목별 유입 및 유출수 수질현황 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) 3.9 (3.6) 18.7 (20.2) 154 (162) 75 (78) 122 (137) 31.2 (28.8) 3.1 (2.9) 86 (75) 47 (43) 29 (29) 31.4 (28.4) 3.1 (2.9) 809 (821) 1.7 (1.7) 1처리장 (전월) 3.8 (3.5) 19.2 (20.4) 158 (167) 75 (79) 126 (139) 31.0 (29.1) 3.0 (3.0) 90 (81) 46 (43) 28 (29) 31.7 (29.1) 3.1 (2.9) 776 (848) 1.7 (1.7) 2처리장 (전월) 3.9 (3.6) 18.3 (20.1) 150 (158) 74 (78) 118 (135) 31.4 (28.6) 3.1 (2.9) 82 (71) 47 (43) 30 (29) 31.1 (27.8) 3.2 (2.9) 836 (800) 1.7 (1.7) □ 생물반응조 운영 분석 ○ 생물반응조는 12월 유입수 수질 특성을 고려하여 적절하게 운영하였음 - 유입수의 BOD부하가 소폭 감소하였지만, 동절기 반류수 처리시설의 운영효율이 감소됨에 따라 생물반응조로 유입되는 BOD농도가 전월보다 증가한 것으로 판단 - 11월보다 유입수 수질 및 수온특성이 변화함에 따라, MLSS, MLDO, F/M비, SRT 등 운영조건에 맞추어 조치 운영 하였음 ※ ‘20.12월 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) 90.0 (81.3) 82.0 (70.8) 28.2 (29.2) 29.5 (29.1) 2,794 (2,761) 2,848 (2,663) 0.09 (0.09) 0.09 (0.08) 5.0 (4.7) 5.0 (4.7) 71 (68) 57 (55) 8.8 (11.1) 15.5 (14.9) 129 (110) 87 (89) ○ 생물반응조 계열별 상세현황 - 외부반송율은 1처리장(72%), 2처리장(73%) 수준으로 운영하여, 계열별 적정 수준의 MLSS농도를 유지하였음 - NH4-N 농도를 지속적 감시하여 적정운영농도(1.5mg/L이하)로 유지하였으며, NH4-N 농도변화에 따라 생물반응조 내 폭기량을 증감 운영하였음 ※ ‘20.12월 생물반응조 계열별 운영현황 비교 계 열 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 MLSS (전월) 2,880 (2,925) 2,651 (2,735) 2,909 (2,502) 2,799 (2,505) 2,632 (2,426) 3,113 (3,057) MLDO (전월) 5.5 (4.5) 3.4 (4.5) 7.1 (5.5) 3.4 (3.3) 4.7 (4.0) 4.7 (4.3) NH4-N (전월) 0.80 (1.07) 0.84 (0.67) 0.72 (0.63) 0.54 (0.57) 0.58 (0.53) 0.65 (0.47) ※ ‘20.12월 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) 2.84 (2.85) 2.65 (2.58) 29.30 (27.97) 25.83 (24.48) □ 2차침전지 운영 분석 ○ 수면적부하는 설계기준대비 58% 수준이었음 - 11월보다 유량 감소로 1처리장 수면적부하 감소(14.4 → 13.5m3/m2·일) ○ 설계치보다 체류시간은 길게 운영되었음(6.2hr) - 체류시간 증가(5.8 → 6.2hr)하였으며, 2처리장도 비슷한 변화추이를 보였음 ○ 잉여슬러지 인발량은 전월대비 증가하였으며(3,368 → 3,873m3/일), 잉여슬러지 TS 및 VS는 전월과 비슷함 ※ ‘20.12월 2차침전지 운영현황 ※ 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 6.2 13.5 3,873 0.7 72.1 1처리장 (전월) 6.2 (5.8) 13.5 (14.4) 4,596 (3,647) 0.7 (0.7) 71.9 (71.9) 2처리장 (전월) 6.2 (5.7) 13.5 (21.9) 3,149 (3.089) 0.7 (0.7) 72.3 (71.8) ○ BOD농도는 평균 2.0mg/L (최소: 1.2, 최대: 6.6mg/L) 수준으로 전체적으로 매우 양호함 ※ ‘20.12월 항목별 2차침전지 유출수질 (단위 : mg/L) 구 분 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 평균 BOD 3.0 2.5 1.0 2.8 2.2 3.0 2.0 COD 7.1 7.1 7.1 7.0 7.0 7.0 5.8 SS 2.7 2.6 2.6 2.9 2.9 2.9 2.3 T-N 14.160 13.649 13.466 13.106 13.987 14.829 11.496 T-P 0.100 0.101 0.073 0.133 0.136 0.118 0.096 ○ 방류수 T-P농도는 일평균 0.117mg/L(최소: 0.079, 최대: 0.196mg/L) 유지하였음 - T-P농도는 TMS 모니터링 및 수분석 값을 토대로 무기응집제 투입량을 조절하여 운영하였음 T-P농도의 증감은 동절기 수온변화(13.2~17.0℃)에 의한 생물반응조 내 미생물 활동특성이 변화하여 발생하는 현상으로 판단됨 ○ 무기응집제 투입량은 일평균 36.03mg/L(최소: 28.67, 최대: 46.13mg/L)이었음 ※ ‘20.12월 일별 응집제 투입량 및 방류수 T-P농도 2 슬러지 처리공정 □ 농축시설 1) 1처리장 ○ 유입량은 11월보다 감소하였으며, 설계치의 약 140% 수준으로 과부하 상태 - 생슬러지 유입TS농도는 설계치(3.0)보다 낮게(1.7%) 나타났으며, 생슬러지를 농축공정을 거치지 않고 소화조로 직접 투입하기 때문에 발생하는 현상임 ※ 1처리장 생슬러지 저류조(중력농축조)는 고장 정비중으로 미가동 상태임 ○ 잉여 농축슬러지 TS농도(3.55%)는 설계치(5.00%)보다 낮음 - 낮은 농축률(44.5%)로 인해 TS농도가 낮게 유지되면서 후속 공정 효율 저하 - 잉여슬러지 유입유량이 증가하면서 슬러지 월류가 발생되어 반류수 처리 공정의 MLSS 및 수질오염부하를 상승시키는 원인임 2) 2처리장 ○ 유입량은 11월대비 증가하였으며, 설계치의 약 87% 수준으로 저부하 상태 생·잉여슬러지 인발량 감소로 인한 유입슬러지량 부족현상이 나타난 것으로 판단 ○ 농축슬러지 TS농도(4.18%)는 전월대비 감소하였고, 설계치(5.00%)에 근접하게 운영됨 ※ ‘20.12월 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) 5,372 (4,494) 1.7 (1.7) 0.7 (0.7) 0.69 (0.81) 0.88 (0.99) 2,979 (2,187) 2,393 (2,307) 3.55 (3.60) 2처리장 (전월) 3,985 (3,890) 1.7 (1.7) 0.7 (0.7) 0.94 (0.93) 0.79 (0.87) 1,138 (997) 2,847 (2,893) 4.18 (4.28) □ 소화시설 1) 1처리장 ○ 소화율은 11월보다 약간 증가(29.9 → 30.3%) - 전월대비 슬러지 투입량 및 유입슬러지 VS 증가(70 → 71%) 영향으로 소화율이 약간 상승한 것으로 보임 ○ 소화조 유입량이 설계치(1,878m3/일)보다 많아 적정 소화일수 확보 어려움 - 중력농축조 조속 수리 후, 농축기 가동으로 소화조로 유입되는 TS농도 적정치로 유지운영 필요 2) 2처리장 ○ 소화조 C지 단면보수공사로 설계치(1,073m3/일)의 62.4% 슬러지 투입되어 운영되었음 - 20년 6월부터 진행된 소화조 C지 단면보수공사로 12월까지 운영일시중지 하였으며, 12월28일부터 슬러지 투입하여 운영 중에 있음 ○ 소화율은 11월대비 약간 감소(51.4%)하였으며, 설계치보다 높은 소화효율을 보이고 있어 지속적인 유지관리 필요 ※ ‘20.12월 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) 3,292 (2,995) 3.5 (3.4) 71 (71) 2.0 (1.9) 63 (63) 16.3 (18.0) 30.3 (29.9) 29,516 (24,323) 2처리장 (전월) 670 (688) 3.9 (3.9) 68 (68) 3.0 (3.2) 51 (50) 32.7 (31.7) 51.4 (54.2) 14,604 (15,338) □ 탈수시설 운영분석 ○ 탈수케익 생산량은 11월보다 약간 증가하였음(336 → 361ton/일) - 투입 슬러지량이 전월대비 4.4% 감소하였지만, 슬러지 TS농도가 전체적으로 상승하여 탈수케익 발생량이 증가한 것으로 보임 - 2처리장 소화율이 양호하여(51.4%), 탈수 유입슬러지 VS농도 낮게 유지(50%) ○ 12월 탈수케익 함수율은 11월 함수율과 비슷함(78.6%) ※ ‘20.12월 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) 2,331 (2,327) 2.0 (1.9) 63 (63) 금월 (전월) 361 (336) 78.6 (77.8) 3,847 (4,137) 205 (218) 1.25 (1.40) 2처리장 (전월) 1,878 (2,147) 3.4 (3.3) 52 (50) 반류수 (전월) 1,443 (1,436) 1.2 (1.1) 71 (70) ※ 최근 3년 탈수케익 발생량 변동현황 3 분뇨 처리공정 □ 유입량 및 수질 분석 ○ 정화조, 분뇨 반입량은 11월보다 약간 감소하였음(3,830 → 3,670kL/일) ○ 유입 BOD는 전월대비 감소하였음(6,666 → 6,349mg/L) - 분뇨는 정화조에 비해 BOD농도가 높지만(11,500/6,332mg/L) 유량이 매우 적어(12.2/3,658kL/일) 전체 BOD농도에 거의 영향을 주지 않음 ※ ‘20.12월 분뇨 처리공정 운영현황 시설 용량 반입 유량(kL/일) BOD(mg/L) TS(%) 정화조 분뇨 정화조 분뇨 정화조 분뇨 금월 (전월) 4,500 3,658 (3,822) 12.2 (8.7) 6,332 (6,658) 11,500 (10,400) 0.94 (0.95) 1.34 (1.27) □ 농축시설 운영 분석 ○ 농축상징수 BOD는 11월보다 증가하였음 (1,847 → 2,041mg/L) - 20년 10월부터 진행된 농축저류조 단면보수공사로 유입분뇨의 충분한 체류시간 확보의 어려움이 있어, 농축상징수의 BOD농도가 상승한 것으로 보임 ※ ‘20.12월 항목별 농축여액 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 (3,478) 2,041 (1,847) 2,311 (1,924) 345 (330) 28 (32) 583 (579) 3.16 (3.14) ○ 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) 13.2 (7.4) 11.0 (7.4) 9.0 (7.0) 4 반류수 처리공정 □ 분뇨반류수 처리 ○ 분뇨반류수 2차 처리수는 11월대비 비슷한 수질로 처리됨 - BOD, COD, SS, T-N, T-P 항목 모두 연계처리수 설계기준 이하로 운영되었음 - 처리수 수질항목 중 BOD, SS 경우, 전월대비 각각 89.5%, 62.0% 증가하였으나, 유입수 농도 대비 99% 이상의 제거율을 보이고 있어 정상운영 되는 것으로 판단됨 ※ ‘20.12월 항목별 분뇨반류수 수질(mg/L) 구 분 유입량 (m3/일) MLSS (mg/L) 수질 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 (3,478) 6,685 (5,882) 2,041 (1,847) 1,497 (1,483) 2,311 (1,924) 345 (330) 28 (32) 18.0 (9.5) 80 (69) 11.5 (7.1) 22.1 (26.5) 0.87 (2.07) 26 (31) 1,327 (944) □ 통합반류수 처리 ○ 금월 통합반류수의 MLSS농도는 8,799mg/L로 높게 운영됨 - 통합반류수 MLSS농도는 전월대비 128.2% 수준으로, 그 원인은 1처리장 슬러지 농축공정의 낮은 슬러지 농축율(44.5%)로 고형물 부하가 증가됨에 따라 통합반류수 유입·처리수질이 전체적으로 상승하였음 - 1처리장 잉여슬러지 농축율 상향운영 필요 ○ BOD 제거율은 98.2% 수준으로 전월과 비슷함 (1,459 → 23mg/L) - 반류수 상시 식종에 의한 미생물 안정화 ※ ‘20.12월 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) 12,839 (15,805) 8,799 (6,864) 1,459 (1,241) 896 (632) 2,093 (1,755) 216 (143) 20 (14) 23 (12) 64 (54) 9 (7) 57 (47) 6 (3) 231 (282) 1,186 (1,123) Ⅲ. 물질수지 □ 센터내 슬러지 물질수지 ○ 유입부하량 대비 배출부하량 증가 (98.3 → 125.1 tonDS/일)로 계 내 슬러지 해소 구분 부하량(tonDS/일) 유 입 량 계 98.3 하수유입 60.8 정화조·음폐수 35.5 포기조 합성 2.0 배 출 량 계 125.1 탈수케익 73.7 소화가스 50.0 방 류 1.4 축적(오차) -26.9 붙임 : 물질수지 흐름도 1부. 끝.

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운영과-272

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