다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 운영과-2428 결재일자 2021. 11. 29. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 주무관 주무관 운영과장 채호승 이진호 장인환 11/29 김봉철 안전하고 행복한 물환경 도시 서울 2021년 09월 하수처리 운영분석 결과 서울특별시 난지물재생센터 (운영과) 목 차 Ⅰ. 총 괄 1 Ⅱ. 공정별 운영결과 및 분석 2 □ 하수처리공정 2 □ 슬러지처리공정 7 □ 분뇨처리공정 10 □ 반류수처리공정 11 Ⅲ. 물질수지 13 Ⅰ. 총 괄 □ 기상여건 구분 강우량(mm) 강우일수 수온(℃) 비 고 금월(9월) 131.0 8 24.7 전월(8월) 211.2 13 27.1 증감 ？80.2 ？5 ？2.4 □ 처리량 구분 하수(m3/일) 분뇨(kL/일) 음폐수(ton/일) 비 고 금월 633,178 3,110 128 전월 578,722 3,339 143 증감 ？54,457 ？229 ？15 □ 수질현황 유입수 방류수 구분 BOD TOC SS T-N T-P BOD TOC SS T-N T-P 금월 95.1 75.7 80.5 23.620 2.574 2.2 3.5 3.5 11.380 0.140 전월 115.8 83.9 102.0 25.922 2.855 2.1 3.7 3.5 11.897 0.173 증감 ？20.7 ？8.2 ？21.5 ？2.302 ？0.281 ？0.1 ？0.2 - ？0.518 ？0.033 □ 운영 총평 ○ 9월 강우량이 전월대비 감소하였으나, 하수유입량은 증가하였음 - 전월대비 강우량(211.2 ？ 131.0mm) 및 강우일수(13 ？ 8일) 감소하였음 - 하수유입량은 9.4% 증가(57.9 ？ 63.3만m3/일)하였으며, 바이패스 유량이 크게 상승(93,070 ？ 181,135m3/일) 한 것으로 보아 금월은 서울 및 경기북부지역에 발생한 집중폭우로 평균 하수유입량은 전월보다 증가된 것으로 판단됨 ○ 유입수질은 전월대비 전 항목 감소하였음 - 수질 주요지표인 유입BOD는 전월보다 감소(115.8 → 95.1mg/L)하였으며, 유입수질 편차도 최대 152.4, 최소 54.9mg/L로 전월대비 감소하였음 유입수 TOC, SS농도는 전월대비 9.8%, 21.1% 감소하였으며, 유입수 T-N, T-P농도 또한 각각 8.9%, 9.8% 전월보다 감소하였음 ○ 방류수 수질은 공정별 처리시설 적정 운영하여, 기준 이내로 안정적으로 유지되었으며, BOD, SS를 제외한 전 항목 약간 감소하였음 Ⅱ. 공정별 운영 결과 및 분석 1 하수처리공정 □ 하수유입량 ○ 1일 평균 63.3만m3으로, 시설용량대비 가동률 74%임(최대 111%, 최소 59%) 전월대비 유입 하수량 증가로 평균 가동률도 상승(67 → 74%) 하수유입량은 전월(57.9만m3/일)보다 9.4% 증가하였으며, 전년 동월(69.7만m3/일) 대비 9.1% 감소하였음 < 하수 운영현황 및 가동률 > 구분(m3/일) 계 1처리장 2처리장 시설용량 860,000 391,000 469,000 운영현황 633,178 284,980 348,199 가동률 74% 73% 74% < 최근 3년 유입하수량 변동 현황 > □ 유입 및 방류수질 ○ 유입수 BOD는 전월대비 감소(115.8 → 95.1mg/L) - 금월 집중폭우 발생(월 4회)으로 유입BOD는 전월대비 17.9% 감소함 ○ 방류수 수질은 방류수 수질기준 이내에서 안정적으로 처리됨 < 항목별 유입 및 방류수질 > 구분(mg/L) BOD TOC SS T-N T-P 설계기준(유입/방류) 179/10 56/25 132/10 38/20 4.3/0.5 유 입(순수하수) 95.1 75.7 80.5 23.620 2.574 방류 평균 2.2 3.5 3.5 11.380 0.140 #1 1.7 3.7 2.9 11.099 0.121 #2 2.7 3.3 3.9 11.610 0.155 ※ TOC 수질항목 설계치는 기존 COD 수질기준을 TOC로 환산한 값임(TOC/COD=25/40) □ 유입분배조 ○ 계열별 유입량은 적정 수질 관리를 위한 유량 조정으로 편차(-6.8~2.7%) 발생 - 일차침전지 단면보수 및 슬러지수집기 수리 등의 영향으로 계열별 유량편차 발생됨 < 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 652,375 117,965 119,979 55,539 115,579 121,922 121,390 118,614 계열평균대비 (전월) - -0.6% (-1.4%) 1.1% (1.3%) -6.8% (-6.6%) -2.6% (-2.7%) 2.7% (3.1%) 2.3% (2.4%) - □ 1차 침전지 ○ 혼합수 BOD농도 전월대비 증가(97.4 → 103.1mg/L) - 금월 집중폭우의 영향으로 유입수 BOD농도가 낮아졌으나, 혼합수 BOD농도는 약간 상승하였음 - 1처리장 최초침전지 전단에 설치된 1~3계열 자동채수기 고장(냉장기능 고장)으로 직접 채수를 진행하고 있으며, 일별 혼합수 BOD농도가 전월보다 높게 나타나는 것은 순간 채수의 영향임 ○ 설계치보다 낮은 수면적부하(23.7m3/m2·일) 유지와 충분한 체류시간(3.0hr)을 확보함에 따라, SS 제거율이 73.6% 수준으로 나타남 - 대표 계열(1처리장 2계열, 2처리장 4계열) 1차 처리수에 대한 통합시료 채취(24시간 자동채수) 중에 있음 < 항목별 1차 침전지 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 57 131 40.2 4.5 125 40 65.6 36.1 3.8 868(#1) 1,041(#2) 3.0 평균 (전월) 3.0 (3.3) 23.7 (21.7) 103 (97) 73 (75) 87 (88) 23.3 (25.3) 2.6 (2.7) 59 (58) 62 (69) 23 (32) 23.7 (25.3) 2.4 (2.6) 972 (1,161) 1.8 (1.8) 1처리장 (전월) 3.0 (3.3) 24.0 (21.9) 117 (103) 75 (74) 93 (82) 23.0 (26.1) 2.8 (2.8) 61 (63) 64 (70) 24 (35) 23.9 (25.5) 2.4 (2.7) 1,069 (1,298) 1.7 (1.7) 2처리장 (전월) 3.1 (3.3) 23.5 (21.5) 92 (93) 71 (76) 82 (92) 23.5 (24.7) 2.3 (2.6) 57 (55) 61 (68) 21 (30) 23.6 (25.1) 2.4 (2.6) 893 (1,049) 1.8 (1.8) □ 생물반응조 ○ 생물반응조는 유입수 수질 특성을 고려하여 적절하게 운영하였음 - 생물반응조로 유입BOD농도는 1·2처리장 모두 전월대비 비슷한 수준이었음 - 전월대비 유입수 수질특성이 변화함에 따라, MLSS, MLDO, F/M비, SRT 등 운영조건에 맞추어 조치운영 하였음 강우시에는 MLVSS 농도 및 미생물 현미경관찰 등을 통해 생물반응조 상태를 면밀히 파악하는 것이 매우 중요함 < 생물반응조 운영 현황 > 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) 61.2 (62.9) 56.7 (54.5) 24.3 (34.6) 21.2 (29.7) 2,756 (2,505) 2,940 (2,736) 0.09 (0.09) 0.08 (0.08) 4.7 (4.6) 4.7 (4.6) 67 (68) 52 (56) 16.1 (13.3) 20.2 (17.2) 82 (68) 80 (75) - 외부반송율을 1처리장(67%), 2처리장(52%) 수준으로 운영하여 계열별 적정 MLSS농도를 유지하였으며, 계열별 적정수준의 MLDO 농도가 유지되도록 생물반응조 송풍량을 증감 운영하였음 - NH4-N농도 상시 모니터링으로 전 계열 목표운영농도(1.5mg/L이하)로 유지하였음 < 생물반응조 계열별 상세 현황 > 계 열 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 MLSS (전월) 2,790 (2,363) 2,822 (2,499) 2,558 (2,801) 3,065 (3,012) 2,639 (2,551) 3,116 (2,644) MLDO (전월) 4.9 (4.5) 4.3 (4.5) 5.0 (5.1) 5.2 (5.5) 3.7 (3.8) 4.9 (4.1) NH4-N (전월) 0.30 (0.40) 0.30 (0.40) 0.30 (0.40) 0.30 (0.38) 0.30 (0.35) 0.32 (0.38) - 9월 유입수 T-N, T-P농도가 감소함에 따라 1·2처리장 모두 전월대비 C/N비, C/P 모두 상승하였음 < 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) 2.66 (2.46) 2.44 (2.18) 26.9 (23.5) 24.5 (21.1) □ 이차침전지 ○ 수면적부하는 설계기준대비 73.8% 수준이었음 - 전월대비 유량 증가로 1처리장 수면적부하 상승(15.5 → 17.0m3/m2·일) ○ 평균 체류시간은 설계치보다 길게 운영되었음(전체 평균 4.9hr) - 1처리장 체류시간은 하수유입량의 증가로 전월대비 감소(5.4 → 5.0hr) - 2처리장 체류시간은 하수유입량의 증가로 전월대비 감소(5.3 → 4.8hr) ○ 적정 MLSS농도 유지를 위해, 잉여슬러지 인발량은 전월대비 감소하였으며(2,565 → 2,369m3/일), 잉여슬러지 TS 및 VS농도도 약간 감소하였음 < 이차침전지 운영 현황 > 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 4.9 17.2 2,369 0.7 67.3 1처리장 (전월) 5.0 (5.4) 17.0 (15.5) 2,368 (2,596) 0.7 (0.8) 67.2 (70.3) 2처리장 (전월) 4.8 (5.3) 17.4 (21.9) 2,371 (2,534) 0.7 (0.8) 67.3 (71.0) ○ 유출 BOD농도는 평균 2.4mg/L (최소:1.6, 최대: 2.9mg/L) 수준으로 양호함 < 항목별 이차침전지 유출 수질 > (단위 : mg/L) 구 분 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 평균 BOD 2.0 1.5 1.4 3.0 3.0 2.8 2.4 TOC 4.5 3.3 3.2 4.3 4.4 4.4 4.0 SS 2.7 2.6 2.9 3.8 3.7 3.9 2.6 T-N 11.308 10.350 11.112 11.242 11.649 11.672 11.235 T-P 0.104 0.095 0.179 0.130 0.122 0.099 0.116 ○ 방류수 T-P농도는 일평균 0.140mg/L(최소: 0.087, 최대: 0.222mg/L) 유지하였음 TMS 및 수분석 값을 통해 T-P농도 변화추이를 실시간 모니터링하여 응집제 투입율 증감 운영 조치하였음 ※ 1처리장 3-1계열 및 반류수 처리공정의 경우, 철(Fe)계 무기응집제 투입 중에 있음 ○ 무기응집제 투입은 일평균 30.22mg/L(최소: 24.21, 최대: 43.67mg/L)이었음 < 일별 응집제 투입량 및 방류수 T-P농도> 2 슬러지 처리공정 □ 농축시설 1처리장 ○ 슬러지 유입량은 전월보다 감소(3,893 → 3,437m3/일)하였으며, 설계치의 89.9% 수준임 수처리계통 적정 MLSS농도 유지 및 건조재 반출량 감소(‘21.9월부터 화력발전소 감축운영) 영향으로 슬러지 인발량을 하향운전 하였으며, 농축시설 유입량은 전월대비 11.7% 감소하였음 - 생슬러지 유입TS농도는 설계치(3.0%)보다 낮게(1.7%) 나타났으며, 1처리장 2계열 슬러지 농축조 준설 및 단면보수공사(‘21.5월~) 영향으로 판단됨 ※ 1처리장 3계열 슬러지 농축조 준설 및 단면보수공사는 10월부터 진행 예정에 있음 2처리장 ○ 유입량은 설계치의 약 71% 수준으로 전월대비 감소(3,583 → 3,264m3/일) 건조재 반출량 감소 및 침전지 단면보수, 슬러지수집기 수리 등으로 잉여슬러지 인발량은 감소(3,335 → 2,534m3/일)하여, 2처리장 슬러지 농축시설 유입량은 전월보다 8.9% 감소하였음 ○ 농축슬러지 TS농도는 전월대비 감소(3.78 → 3.68%) 2처리장 슬러지 인발량 감소로 농축율은 상승(73.1 → 78.0%)하였으나 농축약품 투입량 감소의 영향으로 농축슬러지 TS농도는 전월보다 2.6% 감소하였음 < 슬러지 농축시설 운영 현황 > 구 분 슬러지 저류조 농축기 유입량 (m3/일) 유입TS 유출TS 탈리액 (m3/일) 처리량 (m3/일) 농축율 (%) TS (%) 생 잉여 평균 설계기준　 3,825/4,590　 3.0/3.0 0.8/0.6 1.3 1.2/1.3 3,046/3,525 3,825/4,590 79.6/76.6 5.00 1처리장 (전월) 3,437 (3,893) 1.7 (1.7) 0.7 (0.8) 0.93 (0.96) 1.40 (1.51) 1,064 (440) 2,373 (3,453) 69.0 (88.7) 2.20 (2.19) 2처리장 (전월) 3,264 (3,583) 1.8 (1.8) 0.7 (0.8) 1.03 (1.07) 1.71 (1.65) 717 (963) 2,547 (2,620) 78.0 (73.1) 3.68 (3.78) □ 소화시설 1처리장 ○ 소화조 유입량은 설계치(1,878m3/일)의 102.8% 슬러지 투입운영 되었음 수처리계통 적정 MLSS농도 유지 및 건조재 반출량 감소(‘21.9월부터 화력발전소 감축운영)의 영향으로 슬러지 인발량이 감소(3,893 → 3,437m3/일) 함에 따라, 1처리장 소화조에 설계치 근접하게만 소화조 유입량을 운영 중에 있음 ○ 소화율은 전월대비 감소(19.6 → 18.8%) 1처리장 소화조 슬러지유입량 상승(1,759 → 1,931m3/일)의 영향으로 소화일수가 전월보다 감소(30.2 → 27.5일)하여 소화조 정상운영일수(29일)에는 충분하지 않아 소화율이 감소한 것으로 판단됨 - 5월부터 진행 중인 슬러지 농축조 준설 및 단면보수공사 등으로 약 3개월 간 생슬러지를 농축과정 없이 장기간 소화조로 투입된 것도 소화율 저하에 영향을 준 것으로 보임 2처리장 ○ 소화조 유입량은 설계치(1,073m3/일)의 69.7% 슬러지 투입되어 운영되었음 - 2처리장 소화조 유입량은 전월대비 감소(887 → 748m3/일)하였으며, 이 영향으로 금월 소화일수는 전월보다 상승하였음(24.2 → 28.8일) ○ 소화율은 전월대비 감소(31.4 → 28.6%) 2처리장 정상운영일수가 확보되었으나 소화조로 직접 투입되는 분뇨 슬러지량의 감소(113.9 → 72.4m3/일)로 소화율 저하에 영향을 준 것으로 판단됨 < 슬러지 소화시설 운영현황 > ※ 1·2처리장 슬러지투입은 정화조·분뇨 슬러지 및 음폐수 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) 1,931 (1,759) 2.3 (2.2) 70 (71) 1.5 (1.6) 65 (67) 27.5 (30.2) 17.5 (18.8) 17,357 (17,195) 2처리장 (전월) 748 (887) 2.3 (2.5) 65 (65) 2.1 (2.0) 57 (56) 28.8 (24.2) 28.6 (31.4) 17,031 (16,489) □ 탈수시설 ○ 탈수케익 생산량은 전월대비 증가하였음(245.1 → 303.3ton/일) - 탈수시설로 유입되는 총 슬러지량은 전월과 비슷한 수준(2,793 → 2,732m3/일)이었으며, 1·2처리장 소화조 유출 슬러지량 및 TS농도 상승의 영향으로 탈수케익 발생량은 전월대비 약 24% 증가하였음 - 1·2처리장 공동구 노후설비 개선공사(‘21.8월~)가 진행 중에 있으며, 소화슬러지 농축조 배관교체 작업일정에 따라 탈수시설 슬러지 유입량을 유동적으로 운영 ○ 탈수케익 함수율은 전월과 비슷함(77.2%) < 슬러지 탈수시설 운영 현황 > 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) 1,932 (2,226) 1.6 (1.5) 65 (67) 금월 (전월) 303.3 (245.1) 77.2 (76.9) 2,429 (2,548) 175 (179) 0.44 (0.33) 2처리장 (전월) 800 (567) 2.3 (2.1) 57 (57) < 최근 3년 탈수케익 발생량 변동 현황 > 3 분뇨 처리공정 □ 유입량 및 수질 ○ 정화조 반입량은 전월과 비슷함(3,058 → 3,051kL/일) ○ 정화조 유입 BOD는 전월대비 감소(6,063 → 5,884mg/L) - 분뇨는 정화조에 비해 BOD농도가 높지만(8,680/5,884mg/L) 유량이 매우 적어(13.9/3,051kL/일) 전체 BOD농도에 거의 영향을 주지 않음 < 분뇨 처리공정 운영 현황 > 시설 용량 반입 유량(kL/일) BOD(mg/L) TS(%) 정화조 분뇨 정화조 분뇨 정화조 분뇨 금월 (전월) 4,500 3,051 (3,058) 13.9 (8.5) 5,884 (6,063) 8,680 (9,120) 0.85 (0.85) 1.13 (1.08) □ 농축시설 ○ 농축상징수 BOD는 전월대비 감소하였음(2,029 → 1,710mg/L) - 분뇨처리공정 농축상징수의 BOD농도는 전월대비 15.7% 감소하였음 < 항목별 농축여액 수질 > 농축상징수 농축슬러지 유 량 (m3/일) BOD (mg/L) TOC (mg/L) SS (mg/L) T-N (mg/L) T-P (mg/L) 처리량 (ton/일) TS (%) 금월 (전월) 3,110 (3,339) 1,710 (2,029) 2,062 (2,555) 1,243 (1,871) 305 (342) 28 (30) 623 (662) 2.78 (2.83) ○ 연계처리 부하율은 전체 항목 전월대비 감소 ※ 분뇨 상징수는 T-N, T-P 연계처리 부하율이 가장 중요 < 분뇨 처리공정 연계처리 부하 > 평균 연계처리 부하율(%) BOD T-N T-P 금월 (전월) 7.9 (11.5) 6.2 (7.5) 5.2 (6.0) 4 반류수 처리공정 □ 분뇨반류수 ○ 분뇨반류수 2차 처리수질은 T-N, T-P를 제외한 전 항목 전월과 비슷한 수준임 - 2차 처리수 전 항목 모두 연계처리수 설계기준 이하로 운영되었음 - SS, T-N, T-P 처리수질은 전월보다 증가하였으나, 유입수 대비 전체 항목 99% 이상 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 TOC SS T-N T-P BOD TOC SS T-N T-P 생 (m3/일) 잉여 (m3/일) 설계 기준 5,300 4,000 3,897 946 662 297 59 600 375 300 180 38 47 799 금월 (전월) 3,110 (3,339) 5,454 (4,948) 1,710 (2,029) 2,062 (2,555) 1,243 (1,871) 305 (342) 28 (30) 12.3 (12.5) 31 (35) 15.1 (12.5) 27.105 (19.952) 0.805 (0.638) 18 (23) 646 (825) □ 통합반류수 ○ 통합반류수의 MLSS농도는 전월보다 증가하였음(5,697 → 10,272mg/L) - 통합반류수 MLSS농도는 전월대비 약 180% 수준으로 크게 상승하였으며, 슬러지 농축공정 탈리액 발생량 상승에 따른 농축탈리액 월류유량 증가가 원인임 - 통합반류수 공정 처리수질은 전월과 비슷한 수준이었으며, 목표 처리수질 범위 내에서 적절하게 처리됨 ○ BOD 제거율은 98.8% 수준(1,022 → 12mg/L)으로 전월과 비슷함 - 반류수 상시 식종에 의한 미생물 안정화 < 항목별 통합반류수 수질 > 구 분 유입량 (m3/일) MLSS (mg/L) 수질(mg/L) 슬러지발생량 유입수 처리수 BOD TOC SS T-N T-P BOD TOC SS T-N T-P 생 (m3/일) 잉여 (m3/일) 설계 기준 18,000 3,000 1,057 958 2,437 459 79 150 94 100 110 15 894 232 금월 (전월) 12,868 (13,113) 10,272 (5,697) 1,022 (789) 386 (303) 1,360 (1,145) 156 (131) 8 (8) 12 (11) 16 (22) 6 (9) 49.444 (45.571) 0.447 (0.544) 166 (205) 1,567 (1,203) ○ 통합반류수 잉여슬러지 인발량은 전월대비 증가(1,431 → 1,751m3/일) - 반류수 처리공정 잉여슬러지 인발량 증가로 전월대비 탈수기동 슬러지 이송량은 22.4% 상승하였음 ※ 반류수 처리공정에서 발생한 슬러지는 무기물질 함량이 높아 소화공정 투입하지 않고 직접탈수 함 < 반류수 처리공정 슬러지 운영현황 > 구 분 투입량(m3/일) TS(%) VS(%) 금월 (전월) 1,751 (1,431) 1.1 (0.8) 65 (67) Ⅲ. 물질수지 □ 센터 내 슬러지 물질수지 ○ 유입부하량 대비 배출부하량 증가(84.0 → 97.2 tonDS/일)로 계 내 슬러지 해소 구분 부하량(tonDS/일) 유 입 량 계 84.0 하수유입 55.1 정화조·음폐수 26.9 포기조 합성 2.0 배 출 량 계 97.2 탈수케익 68.6 소화가스 26.3 방 류 2.3 축적(오차) -13.2 붙임 : 물질수지 흐름도 1부. 끝.

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