다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 운영과-460 결재일자 2021. 3. 9. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 주무관 주무관 운영과장 채호승 이진호 장인환 03/09 김학춘 협 조 안전하고 행복한 물환경 도시 서울 2021년 1월 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(1월) 18.9 9 12.3 전월(12월) 4.4 3 15.0 증감 ？ 4.5 ？ 6 ？ 3.7 □ 처리량 구분 하수(m3/일) 분뇨(kL/일) 음폐수(ton/일) 비 고 금월 534,647 3,624 113 전월 501,176 4,873 117 증감 ？ 33,471 ？ 1,249 ？ 4 □ 수질현황 유입수 방류수 구분 BOD SS T-N T-P 구분 BOD SS T-N T-P 금월 139.7 102.6 33.357 3.183 금월 3.1 3.3 13.624 0.124 전월 148.1 114.9 32.370 3.202 전월 2.3 2.9 14.260 0.117 증감 ？ 8.4 ？ 12.3 ？ 0.987 ？ 0.019 증감 ？ 0.8 ？ 0.4 ？ 0.636 ？ 0.007 □ 운영 총평 ○ 1월(갈수기) 강우량이 전월보다 약간 증가함에 따라 유입하수량도 소폭 증가 - 월 평균 강우량이 전월대비 약간 증가(4.4 ？ 18.9mm)함에 따라 하수 유입량도 약 6.7% 증가(50.1만 ？ 53.5만m3/일)하였으며, 바이패스 발생은 없었음 ○ 유입수 수질항목 중 BOD, SS, T-P는 전월대비 감소하였으며, T-N는 약간 증가 - 수질 주요지표인 유입BOD는 전월보다 감소(148.1 → 139.7mg/L)하였지만, 최대 180.4, 최소 109.1mg/L로 유입수질 편차는 전월대비 크게 나타남 유입 SS농도는 전월대비 10.7% 감소하였으나, T-N농도는 3.1% 증가하였음 ○ 방류수 수질은 공정별 처리시설 적정 운영하여, 기준 이내로 안정적으로 유지되었으며, BOD, SS, T-P 항목은 약간의 상승이 있었음 Ⅱ. 공정별 운영 결과 및 분석 1 하수처리공정 □ 하수처리량 ○ 1일 평균 53.5만m3으로, 시설용량대비 가동률 62%임(최대 68%, 최소 58%) 전월대비 강우량 증가로 평균 가동률도 상승(58 → 62%) ○ 하수유입량은 전월(50.1만m3/일)보다 6.7% 증가하였고, 전년 동월(52.7만m3/일) 대비 1.5% 증가 ○ 하수 운영현황 및 가동률 구분(m3/일) 계 1처리장 2처리장 시설용량 860,000 391,000 469,000 운영현황 534,647 242,228 292,420 가동률 62% 62% 62% ○ 최근 3년 유입하수량 변동현황 □ 유입 및 방류수질 ○ 유입수 BOD는 전월대비 감소 (146.9 → 139.7mg/L) - 유입수 BOD는 강우량 증가와 유입SS 감소의 영향으로 전월대비 4.9% 감소하였음 ○ 방류수 수질은 방류수수질기준 이내에서 안정적으로 처리됨 ○ 항목별 유입 및 방류수질 구분(mg/L) BOD TOC SS T-N T-P 설계기준(유입/방류) 179/10 90/40 132/10 38/20 4.3/0.5 유 입(순수하수) 139.7 103.5 102.6 33.357 3.183 방류 평균 3.1 4.6 3.3 13.624 0.124 #1 2.7 4.6 3.2 13.415 0.115 #2 3.6 4.5 3.4 13.847 0.134 □ 유입분배조 ○ 계열별 유입량은 적정 수질 관리를 위한 유량 조정으로 편차(-4%~3%) 발생 - 초침 단면보수공사 및 슬러지수집기 수리 등으로 유량편차가 크게 발생했지만, 적절한 공정제어운영으로 전월대비 계열별 유량편차는 완화되었음 ○ 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 534,647 97,441 95,581 49,205 93,893 100,311 98,215 97,209 계열평균대비 (전월) - 0% (-7%) -2% (2%) 1% (8%) -4% (-4%) 3% (2%) 1% (3%) - □ 1차침전지 ○ 혼합수 BOD농도 전월대비 감소(154 → 148mg/L) - 전월대비 유입수 BOD오염부하가 감소함에 따라, 혼합수 BOD농도도 감소하여 처리장으로 유입됨 ○ 설계값보다 낮은 수면적부하량(20.0m3/m2·일) 유지와 충분한 체류시간(3.6hr)을 확보함에 따라, SS 제거율이 74.3% 수준으로 나타남 - 1차 처리수에 대한 통합시료 채취(24시간 자동채수)를 통해, 정확한 SS농도 파악이 요구됨 ※ 2계열, 4계열 자동채수기 설치완료(’20.10)로 1차침전지 유입수는 통합시료 채수 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 TOC SS T-N T-P BOD TOC 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) 3.6 (3.8) 20.0 (18.8) 148 (154) 122 117 (122) 31.2 (31.2) 3.1 (3.1) 93 (86) 87 30 (29) 30.9 (31.4) 2.9 (3.1) 945 (809) 1.9 (1.7) 1처리장 (전월) 3.5 (3.8) 20.4 (19.2) 152 (158) 134 119 (126) 31.2 (31.0) 3.0 (3.0) 96 (90) 92 29 (28) 31.5 (31.7) 3.0 (3.1) 947 (776) 1.8 (1.7) 2처리장 (전월) 3.6 (3.9) 19.7 (18.5) 144 (150) 111 116 (118) 31.2 (31.4) 3.1 (3.1) 91 (82) 83 31 (30) 30.4 (31.1) 2.9 (3.2) 944 (836) 1.9 (1.7) □ 생물반응조 ○ 생물반응조는 1월 유입수 수질 특성을 고려하여 적절하게 운영하였음 - 유입수의 BOD부하가 소폭 감소하였지만, 동절기 반류수 처리시설의 운영효율이 감소됨에 따라 생물반응조로 유입되는 BOD농도가 전월보다 증가한 것으로 판단 - 전월대비 유입수 수질 및 수온특성이 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) 96.0 (90.0) 90.7 (82.0) 29.2 (28.2) 30.8 (29.5) 2,953 (2,794) 3,277 (2,848) 0.10 (0.08) 0.08 (0.08) 4.5 (5.0) 4.5 (5.0) 70 (71) 53 (57) 9.2 (8.8) 16.4 (15.5) 110 (129) 77 (87) ○ 생물반응조 계열별 상세현황 - 외부반송율은 1처리장(70%), 2처리장(53%) 수준으로 계열별 적정수준의 MLSS농도를 유지하였음 - 전체적으로 MLSS농도가 소폭 증가하였으며, 계별별로 MLDO 농도가 감소하는 경향을 보이고 있어 공정운영에 주의 필요 - NH4-N 농도를 지속적 감시하여 목표운영농도(1.5mg/L이하)로 유지하였으며, 6계열(6-3·4지)의 경우, NH4-N 농도가 적정운영농도 범위를 벗어남에 따라 생물반응조 미생물 관찰 및 폭기량 증감 운영조치 중에 있음 계 열 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 MLSS (전월) 3,160 (2,880) 2,813 (2,651) 2,821 (2,909) 3,422 (2,799) 2,832 (2,632) 3,576 (3,113) MLDO (전월) 4.7 (5.5) 2.8 (3.4) 7.3 (7.1) 5.6 (3.4) 4.0 (4.7) 3.6 (4.7) NH4-N (전월) 0.38 (0.80) 0.48 (0.84) 0.43 (0.72) 0.38 (0.54) 0.30 (0.58) 1.73 (0.65) ○ 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) 3.05 (2.84) 2.99 (2.65) 31.95 (29.30) 31.48 (25.83) □ 이차침전지 ○ 수면적부하는 설계기준대비 62% 수준이었음 - 전월대비 유량 증가로 1처리장 수면적부하 증가(13.5 → 14.4m3/m2·일) ○ 설계치보다 체류시간은 길게 운영되었음(5.8hr) - 체류시간 감소(6.2 → 5.8hr)하였으며, 2처리장도 비슷한 변화추이를 보였음 ○ 잉여슬러지 인발량은 전월대비 증가하였으며(3,873 → 4,345m3/일), 잉여슬러지 TS 및 VS는 전월과 비슷함 ○ 이차침전지 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 5.8 14.5 4,345 0.7 72.6 1처리장 (전월) 5.8 (6.2) 14.4 (13.5) 5,103 (4,596) 0.7 (0.7) 72.3 (71.9) 2처리장 (전월) 5.8 (6.2) 14.6 (21.9) 3,586 (3,149) 0.7 (0.7) 72.9 (72.3) ○ BOD농도는 평균 2.6mg/L (최소: 1.8, 최대: 4.7mg/L) 수준으로 매우 양호함 ○ 항목별 이차침전지 유출수질 (단위 : mg/L) 구 분 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 평균 BOD 3.2 2.4 0.7 2.3 3.7 5.6 2.6 COD 5.1 3.9 4.3 4.2 4.7 4.9 3.6 SS 3.0 2.9 2.8 3.1 3.1 3.2 2.9 T-N 13.260 13.104 13.679 12.584 13.660 14.265 10.995 T-P 0.095 0.093 0.132 0.105 0.137 0.123 0.095 ○ 방류수 T-P농도는 일평균 0.095mg/L(최소: 0.049, 최대: 0.176mg/L) 유지하였음 - T-P농도는 TMS 모니터링 및 수분석 값을 토대로 무기응집제 투입량을 조절하여 운영하였음 T-P농도의 증감은 동절기 수온저하(11.2~13.7℃)에 의한 생물반응조 내 미생물 활동특성이 변화하여 발생하는 현상으로 판단됨 ○ 무기응집제 투입량은 일평균 28.96mg/L(최소: 21.85, 최대: 38.17mg/L)이었음 ○ 일별 응집제 투입량 및 방류수 T-P농도 2 슬러지 처리공정 □ 농축시설 ○ 1처리장 유입량은 전월대비 증가하였으며, 설계치의 약 158% 수준으로 과부하 상태 - 생슬러지 유입TS농도는 설계치(3.0)보다 낮게(1.8%) 나타났으며, 생슬러지를 농축공정을 거치지 않고 소화조로 직접 투입하기 때문에 발생하는 현상임 ○ 1처리장 잉여농축슬러지 TS농도(2.71%)는 최소 적정운영농도(4.00%)보다 낮음 - 낮은 농축률(44.5%)로 인한 낮은 잉여농축슬러지 TS농도는 후속 공정에 악영향을 끼치므로, 높은 잉여슬러지 농축율을 달성하기 위한 대응책 필요 - 잉여슬러지 유입유량이 증가하면서 1처리장 중력농축조 내 슬러지 월류가 발생하게 되는데, 이것은 반류수 처리공정의 MLSS 및 수질오염부하를 상승시키는 원인임 ○ 2처리장 유입량은 설계치의 약 98% 수준으로 전월대비 크게 증가(87 → 98%) 전월대비 하수유입량 증가로 생·잉여슬러지 인발량이 상승하면서 유입슬러지량 증가 ○ 2처리장 농축슬러지 TS농도(3.16%)는 전월대비 감소하였으며, 유입슬러지량의 증가에 따른 농축공정 용량부하 상승이 원인으로 판단됨 ○ 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) 6,050 (5,372) 1.8 (1.7) 0.7 (0.7) 0.71 (0.69) 1.01 (0.88) 3,359 (2,979) 2,691 (2,393) 2.71 (3.55) 2처리장 (전월) 4,530 (3,985) 1.9 (1.7) 0.7 (0.7) 0.95 (0.94) 0.86 (0.94) 1,756 (1,138) 2,774 (2,847) 3.16 (4.18) □ 소화시설 ○ 1처리장 소화율은 전월대비 약간 감소(30.3 → 29.0%) - 전월대비 슬러지 투입량 증가 및 유입슬러지 TS 감소(3.5 → 3.1%) 영향으로 소화율이 소폭 감소한 것으로 보임 ○ 1처리장 소화조 유입량이 설계치(1,878m3/일)보다 많아 적정 소화일수 확보 어려움 - 중력농축조 조속 정상화 후, 농축기 가동으로 소화조로 유입되는 TS농도 적정치로 유지운영 필요 ○ 2처리장의 경우, 소화조 C지 단면보수공사로 설계치(1,073m3/일)의 56.0% 슬러지 투입되어 운영되었음 - 소화조 C지 단면보수공사로 20년 12월까지 운영중지 하였으며, 12월28일부터 슬러지를 투입하여 운영하고 있음 ※ 소화조 미생물 활성도 문제로 슬러지를 소량 투입 중에 있으며, 정상화까지 수일이 소요됨 ○ 2처리장 소화율은 전월대비 크게 증가(51.4 → 71.3%) - 소화조 C지 운영재개로 기존 소화조 A·B지 슬러지 투입량이 감소됨에 따라 전원대비 소화일수 증가(32.7 → 36.6일) 2처리장 슬러지 투입량 감소 및 유입 VS농도 증가(68 → 72%)도 소화율 증가에 영향을 준 것으로 판단됨 ○ 슬러지 소화시설 운영현황 ※ 1처리장 슬러지투입은 정화조 슬러지 포함 구 분 슬러지 투입 소화슬러지 소화 일수 (일) 소화율 (%) 가스 발생량 (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) 3,385 (3,292) 3.1 (3.5) 72 (71) 1.7 (2.0) 65 (63) 15.9 (16.3) 29.0 (30.3) 28,960 (29,516) 2처리장 (전월) 601 (670) 3.7 (3.9) 72 (68) 2.0 (3.0) 41 (51) 36.6 (32.7) 71.3 (51.4) 18,927 (14,604) □ 탈수시설 ○ 탈수케익 생산량은 전월보다 약간 감소하였음(361 → 336ton/일) - 투입슬러지량이 전월대비 1.8% 증가하였지만, 슬러지 TS농도가 전체적으로 감소하여 탈수케익 발생량이 감소한 것으로 보임 - 2처리장 소화율이 양호하여(71.3%), 탈수 유입슬러지 VS농도 낮게(56%) 유지 ○ 탈수케익 함수율은 전월과 비슷함(78.9%) ○ 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) 2,351 (2,331) 1.7 (2.0) 65 (63) 금월 (전월) 336 (361) 78.9 (78.6) 3,949 (3,847) 244 (205) 1.71 (1.25) 2처리장 (전월) 1,934 (1,878) 3.0 (3.4) 56 (52) 반류수 (전월) 2,807 (1,443) 1.0 (1.2) 71 (71) ○ 최근 3년 탈수케익 발생량 변동현황 3 분뇨 처리공정 □ 유입량 및 수질 ○ 정화조, 분뇨 반입량은 전월대비 감소하였음(3,658 → 3,182kL/일) ○ 유입 BOD는 전월대비 감소하였음(6,332 → 4,977mg/L) - 분뇨는 정화조에 비해 BOD농도가 높지만(8,360/4,977mg/L) 유량이 매우 적어(7.9/3,182kL/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 3,182 (3,658) 7.9 (12.2) 4,977 (6,332) 8,360 (11,500) 0.96 (0.94) 1.07 (1.34) □ 농축시설 ○ 농축상징수 BOD는 전월대비 감소하였음 (2,041 → 1,707mg/L) - 20년 10월부터 진행된 농축저류조 단면보수공사가 완료되어 유입분뇨의 충분한 체류시간 확보되어 농축상징수의 BOD농도가 감소한 것으로 판단됨 ○ 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) 3,624 (4,873) 1,707 (2,041) 1,981 (2,311) 375 (345) 28 (28) 585 (593) 2.95 (3.15) ○ 전월대비 BOD, T-N, T-P 모두 연계처리 부하율 감소 ※ 분뇨 상징수는 T-N, T-P 연계처리 부하율이 가장 중요 평균 연계처리 부하율(%) BOD T-N T-P 금월 (전월) 7.8 (13.2) 8.1 (11.0) 6.2 (9.0) 4 반류수 처리공정 □ 분뇨반류수 ○ 분뇨반류수 2차 처리수는 전월대비 비슷한 수질로 처리됨 - BOD, COD, SS, T-N, T-P 항목 모두 연계처리수 설계기준 이하로 운영되었음 - 처리수 수질항목 중 COD, T-N 경우, 전월대비 각각 33.0%, 8.7% 증가하였으나, 유입수 농도 대비 98% 이상의 제거율을 보이고 있어 정상운영 되는 것으로 판단됨 ○ 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) 3,624 (4,873) 7,378 (6,685) 1,707 (2,041) 1,991 (1,497) 1,981 (2,311) 375 (345) 28 (28) 22.5 (18.0) 35 (80) 16 (11.5) 29.80 (22.14) 1.26 (0.87) 52 (26) 1,183 (1,327) □ 통합반류수 ○ 금월 통합반류수의 MLSS농도는 8,653mg/L로 높게 운영됨 - 통합반류수 MLSS농도는 전월대비 98.3% 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 98.0% 수준으로 전월과 비슷함 (1,805 → 37mg/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) 13,525 (13,292) 8,653 (8,799) 1,805 (1,459) 1,004 (896) 2,631 (2,093) 182 (216) 24 (20) 37 (23) 34 (64) 28 (9) 50.327 (56.818) 3.324 (6.177) 472 (231) 2,283 (1,186) Ⅲ. 물질수지 □ 센터내 슬러지 물질수지 ○ 유입부하량 대비 배출부하량 증가 (95.6 → 126.4 tonDS/일)로 계 내 슬러지 해소 구분 부하량(tonDS/일) 유 입 량 계 95.6 하수유입 62.8 정화조·음폐수 30.8 포기조 합성 2.0 배 출 량 계 126.4 탈수케익 70.7 소화가스 54.0 방 류 1.7 축적(오차) -30.9 붙임 : 물질수지 흐름도 1부. 끝.

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