다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 운영과-3 결재일자 2023. 1. 2. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 주무관 주무관 운영과장 김도훈 이진호 조정호 01/02 김봉철 안전하고 행복한 물환경 도시 서울 11월 하수처리 운영분석 결과보고 2022. 12. 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(11월) 84.5 5 19.8 전월(10월) 124.1 5 22.0 증감 -39.6 0 -2.2 □ 처리량 구분 하수(m3/일) 분뇨(kL/일) 음폐수(ton/일) 비 고 금월 525,344 4,035 130 전월 611,820 3,493 137 증감 -86,476 542 -7.3 □ 수질현황 유입수 방류수 구분 BOD TOC SS T-N T-P BOD TOC SS T-N T-P 금월 131.5 70.9 109.5 28.877 2.941 2.2 5.1 3.8 13.102 0.133 전월 124.5 66.7 121.1 26.144 2.672 1.9 3.4 3.4 12.171 0.127 증감 7.0 4.2 -11.6 2.733 0.269 0.3 1.7 0.4 0.931 0.006 □ 운영 총평 ○ 11월 강우량은 전월대비 감소하였으며, 하수유입량 역시 감소 - 강우량 전월대비 31.9% 감소함(124.1 ？ 84.5mm) - 하수유입량 역시 강우량 감소로 인해 전월대비 14.2% 감소함(61.2 ？ 52.5만m3/일) ○ 유입수 수질 BOD, TOC, T-N, T-P 항목이 전월대비 증가 - 수질 주요지표인 유입수 BOD는 전월대비 5.6% 증가(124.5 → 131.5mg/L)하였으며, 유입수질 편차는 최대 246.3, 최소 93.3mg/L 수준임 - 유입수 SS는 전월대비 전월대비 9.6% 감소함 ○ 방류수 수질은 공정별 처리시설에서 적정 운영하여, 수질기준 이내로 안정적으로 유지함 Ⅱ. 공정별 운영 결과 및 분석 1 하수처리공정 □ 하수처리량 ○ 금월 하수처리량은 52.5만m3/일로, 시설용량대비 가동률 61% - 강우량 감소로 인해 평균 가동률이 감소(71 → 61%) - 금월 하수처리량은 전월(61.2만m3/일)보다 14.2% 감소하였으며, 전년 동월(58.4만m3/일) 대비 10.1% 감소하였음 < 하수 운영현황 및 가동률 > 구분(m3/일) 계 1처리장 2처리장 시설용량 860,000 391,000 469,000 운영현황 (전월) 525,344 (611,820) 256,669 (292,673) 268,675 (319,147) 가동률 (전월) 61% (71%) 66% (75%) 57% (68%) < 최근 3년 유입처리량 변동 현황 > □ 유입 및 방류수질 ○ 유입수 BOD는 전월대비 증가(124.5 → 131.5mg/L) ○ 방류수 수질은 방류수 수질기준 이내에서 안정적으로 처리 < 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) 131.5 70.9 109.5 28.877 2.941 방류 평균 2.2 5.1 3.8 13.102 0.133 #1 2.0 5.2 3.0 12.901 0.089 #2 2.5 5.0 4.5 13.295 0.175 ※ TOC 수질항목 설계치는 기존 COD 수질기준을 TOC로 환산한 값임(TOC/COD=25/40) □ 유입분배조 ○ 총인시설 관로공사를 위해 6계열 일부를 운영중단함에 따라, 6계열 계열평균대비 49% 감소운영 ○ 그 외 계열에서 대신 증가운영하여 편차(+7 ~ +19%) 발생 < 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 525,344 102,954 102,685 51,030 113,915 106,297 48,463 95,517 계열평균대비 (전월) - +8% (+7%) +8% (+4%) +7% (+4%) +19% (+17%) +11% (+9%) -49% (-39%) - □ 1차 침전지 ○ 혼합수 BOD농도 전월대비 증가(116.6 → 132.7mg/L) - 금월 유입수 BOD가 전월대비 증가한 영향으로 혼합수 BOD 역시 증가하였음 ○ 설계치와 낮은 수면적부하(19.8m3/m2·일)와 충분한 체류시간(3.7hr)을 확보함에 따라, BOD 제거율이 42% 수준으로 나타남 - 대표 계열(1처리장 1·2계열, 2처리장 4·5계열)에서 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 66 36.1 3.8 868(#1) 1,041(#2) 3.0 평균 (전월) 3.7 (3.1) 19.8 (23.0) 133 (117) 67 (56) 103 (98) 28.1 (24.4) 2.7 (2.3) 77 (61) 55 (46) 38 (34) 27.6 (24.2) 2.7 (2.3) 871 (960) 2.2 (2.2) 1처리장 (전월) 3.3 (2.9) 21.6 (24.7) 146 (143) 69 (59) 106 (114) 28.3 (24.5) 2.7 (2.4) 78 (61) 56 (46) 37 (34) 28.1 (24.4) 2.7 (2.3) 977 (983) 2.6 (2.9) 2처리장 (전월) 4.0 (3.3) 18.1 (21.5) 120 (92) 65 (53) 100 (84) 27.8 (24.3) 2.7 (2.3) 77 (60) 55 (46) 38 (34) 27.2 (24.0) 2.6 (2.3) 770 (938) 1.8 (1.5) □ 생물반응조 ○ 생물반응조는 유입수 수질 특성을 고려하여 적절하게 운영하였음 - 겨울철 온도 하강에 대비하여, MLSS 농도를 전월대비 상승시켜 운영함 - NH4-N 농도 상시 모니터링으로 목표운영농도(1.5mg/L이하)로 유지함 < 생물반응조 계열별 상세 현황 > 계 열 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 MLSS (전월) 2,911 (2,883) 3,173 (2,791) 2,964 (2,672) 2,846 (2,749) 3,143 (2,614) 3,030 (2,440) MLDO (전월) 3.3 (2.2) 2.8 (3.1) 4.5 (5.0) 3.8 (3.4) 2.3 (2.2) 4.6 (4.9) NH4-N (전월) 0.30 (0.53) 0.38 (0.33) 0.30 (0.38) 0.35 (0.35) 0.35 (0.35) 0.38 (0.45) - 생물반응조 유입 BOD는 1처리장, 2처리장 모두 전월보다 증가함 - 전월대비 유입수 수질특성이 변화함에 따라, MLSS, MLDO, F/M비, SRT 등 운영조건에 맞추어 조치 운영하였음 - 외부반송율을 1처리장(67%), 2처리장(57%) 수준으로 운영하여 계열별 적정 MLSS농도를 유지하였으며, 계열별 적정수준의 MLDO 농도가 유지되도록 생물반응조 송풍량 증감 운영하였음 < 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) 77.6 (61.1) 76.6 (60.3) 37.5 (33.6) 38.4 (33.6) 3,032 (2,804) 3,007 (2,601) 0.08 (0.08) 0.07 (0.08) 3.3 (3.1) 3.6 (3.5) 67 (64) 57 (49) 13.6 (13.6) 21.1 (18.7) 98 (102) 75 (67) < 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) 2.78 (2.53) 2.83 (2.57) 29.2 (27.6) 29.2 (27.3) □ 이차침전지 ○ 수면적부하는 설계기준대비 61.2% 수준이었음 ○ 평균 체류시간은 설계치보다 길게 운영되었음 - 1·2처리장 모두 유입유량 감소로 전월대비 체류시간 증가(5.1 → 5.9 hr) ○ 2처리장 MLSS농도를 증가운영하기 위해, 2처리장 잉여슬러지 인발량을 전월대비 감소운영함(2,326 → 2,183m3/일) < 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 5.9 14.3 2,291 0.8 71.3 1처리장 (전월) 5.5 (4.8) 15.3 (17.4) 2,400 (2,376) 0.8 (0.7) 72.1 (66.9) 2처리장 (전월) 6.3 (5.3) 13.4 (15.9) 2,183 (2,326) 0.8 (0.8) 70.5 (65.2) ○ 유출 BOD농도는 평균 2.1mg/L(최소:1.1, 최대: 6.5mg/L) 수준으로 양호함 < 항목별 이차침전지 유출 수질 > (단위 : mg/L) 구 분 1계열 2계열 3계열 4계열 5계열 6계열 평균 BOD 2.0 2.0 1.5 2.3 2.2 2.2 2.1 TOC 6.8 4.3 3.5 4.7 4.8 4.1 4.8 SS 3.0 3.1 3.0 4.5 4.6 4.4 3.6 T-N 12.672 12.682 12.039 12.723 12.932 14.283 12.825 T-P 0.073 0.122 0.038 0.161 0.101 0.206 0.116 ○ 방류수 T-P농도는 일평균 0.133mg/L(최소: 0.071, 최대: 0.205mg/L) 유지하였음 - TMS 및 수분석 값을 통해 T-P농도 변화추이를 실시간 모니터링하여 응집제 투율 증감 운영 조치하였음 ○ 무기응집제 투입량은 일평균 23.4mg/L(최소: 17.2, 최대: 32.8mg/L)이었음 < 일별 응집제 투입량 및 방류수 T-P농도 > 2 슬러지 처리공정 □ 농축시설 1처리장 ○ 농축기 유출 TS농도 전월대비 증가(3.15 → 3.38%) - 농축기 유출 TS농도가 증가시키기 위해, 응집약품을 적정한 수준으로 운영함(454.7 → 462.9 kg/일) 2처리장 ○ 농축슬러지 유입량이 전월대비 감소(3,264 → 2,953m3/일) - 잉여슬러지 인발량이 감소(2,326 → 2,183m3/일)하여 슬러지 유입량 역시 감소함 ○ 저류조 유입되는 생슬러지 TS농도 전월대비 증가(1.5 → 1.8%) - 생슬러지 인발시간 간격을 늘려서 운영하여, 생슬러지 TS농도 증가함 ○ 농축상등수량 전월대비 2배이상 증가(950 → 2,005m3/일) ○ 농축기 유입량 전월대비 절반이하로 감소(2,314 → 947m3/일) - 생슬러지 인발시, 전월과 마찬가지로 1차처리수 일부가 슬러지 저류조 유입되는 것으로 파악됨 - 12월 중순, 6계열 내에 1차침전지 유입유량 불균등 분배로 인해 1차처리수가 슬러지 저류조로 유입된다는 것을 파악하고 조치를 취함 < 슬러지 농축시설 운영 현황 > 구 분 저류조 기계식 농축기 유입량 (m3/일) 유입TS 유출TS 농축상등수 (m3/일) 농축률 (%) 유입량 (m3/일) 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 79.6/76.6 3,825/4,590 5.00 1처리장 (전월) 4,462 (4,532) 2.6 (2.9) 0.8 (0.7) 0.82 (0.99) 1.19 (1.48) 645 (498) 85.5 (89.0) 3,818 (4,034) 3.38 (3.15) 2처리장 (전월) 2,953 (3,264) 1.8 (1.5) 0.8 (0.8) 1.05 (1.05) 1.08 (1.01) 2,005 (950) 32.1 (70.9) 947 (2,314) 5.57 (3.90) □ 소화시설 1처리장 ○ 소화슬러지 유입량은 전월대비 9% 감소(1,305 → 1,193m3/일) - 농축슬러지 유출량이 감소(809 → 700m3/일)하여, 소화슬러지 유입량 역시 감소함 ○ 소화율은 전월대비 7% 증가(50.1 → 57.6%) - 농축슬러지 VS가 증가하여(68 → 73%)하여, 소화율 역시 증가함 2처리장 ○ 소화율 전월대비 감소(45.5 → 35.9%) - 10월과 마찬가지로 슬러지 저류조에 생슬러지 외에도 1차처리수가 유입되는 현상이 발생함. 이 현상으로 인해 물속에 녹아있는 산소가 소화조의 혐기상태에 영향을 주어, 소화율이 감소한 것으로 판단됨 - 12월 중순, 6계열 내에 1차침전지 유입유량 불균등 분배로 인해 1차처리수가 슬러지 저류조로 유입된다는 것을 파악하고 조치를 취함 < 슬러지 소화시설 운영현황 > ※ 소화율은 하수슬러지 VS농도 실험값을 계산식에 대입한 것으로 소화조에 직접 투입되고 있는 정화조·분뇨 및 음폐수 슬러지에 의한 오차가 발생할 수 있음 구 분 슬러지 투입 소화슬러지 소화 일수 (일) 소화율 (%) 소화가스 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) 1,193 (1,305) 4.08 (3.93) 73 (68) 2.51 (2.61) 63 (61) 44.5 (40.7) 57.6 (50.1) 16,140 (16,515) 2처리장 (전월) 745 (779) 4.20 (3.39) 54 (56) 1.64 (1.66) 58 (53) 28.9 (27.6) 35.9 (45.5) 17,889 (13,710) 소화가스 ○ 열병합발전 가스사용량 전월대비 21% 감소(10,800 → 8,509m3/일) - 금월 발전기 고장으로 인해 11~16일 가동중단하여 가스사용량이 감소함 ○ 건조보일러 가스사용량 전월대비 19% 증가(12,453 → 14,867m3/일) - 슬러지케익 자체 건조처리량 증가(129 → 158톤/일)하여 건조보일러 가스사용량 역시 증가 ○ 잉여가스 소각시설 수리 중 < 소화가스 운영현황 > ※ 가스가용량 = 가스사용량 + 잉여가스 소각량 구 분 가스발생량 (m3/일) 가스사용량(m3/일) 잉여가스 소각량 (m3/일) 합계 열병합발전 건조보일러 소각장보일러 금월 (전월) 34,029 (30,225) 23,375 (23,253) 8,509 (10,800) 14,867 (12,453) 0 (0) 0 (0) □ 탈수시설 ○ 탈수케익 발생량 전월대비 약 30톤/일 감소 - 소화슬러지 투입량이 감소(2,848 → 2,614m3/일)하여, 탈수케익 발생량 역시 감소함 ○ 탈수케익 함수율 전월과 비슷 < 최근 3년 탈수케익 발생량 변동 현황 > < 슬러지 탈수시설 운영 현황 > 구 분 투입 슬러지량 케익 발생 탈수여액 약품 투입율 (%) 유 량 (m3/일) TS (%) VS (%) 구 분 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) 1,580 (1,613) 2.5 (2.6) 63 (61) 금월 (전월) 305.3 (333.3) 78.6 (78.5) 4,642 (4,784) 143 (101) 0.74 (0.72) 2처리장 (전월) 1,034 (1,235) 1.6 (1.8) 55 (53) 3 분뇨 처리공정 □ 유입량 및 수질 ○ 정화조 반입량은 전월대비 증가(3,241 → 3,764ton/일) ○ 정화조 유입 BOD는 전월과 비슷(11,025 → 10,830mg/L) - 정화조 유입 BOD는 고농도 상태(10,830mg/L)이기에 별도의 반류수 처리시설로 연계처리한 후, 하수처리 일반계통으로 유입·재처리함 < 분뇨 처리공정 운영 현황 > 시설 용량 반입 유량(ton/일) BOD(mg/L) SS(mg/L) 정화조 분뇨 정화조 분뇨 정화조 분뇨 금월 (전월) 4,500 3,764 (3,241) 16.8 (22.2) 10,830 (11,025) 16,200 (6,657) 6,870 (7,343) 13,500 (15,700) □ 농축시설 ○ 금월 연계처리 부하율은 전월대비 전 항목 증가 ※ 분뇨 상징수는 T-N, T-P 연계처리 부하율이 가장 중요 < 분뇨 처리공정 연계처리 부하 > 평균 연계처리 부하율(%) BOD T-N T-P 금월 (전월) 10.5 (8.4) 8.9 (8.0) 7.6 (7.0) ○ 농축상징수 유입유량은 전월대비 증가(3,493 → 4,035m3/일)하였으며, BOD농도는 전월대비 증가(1,711 → 1,811mg/L) < 항목별 농축상징수 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) 4,035 (3,493) 1,811 (1,711) 1,611 (1,394) 1,668 (1,774) 324 (340) 27 (29) 636 (657) 3.20 (3.17) 4 반류수 처리공정 □ 분뇨반류수 ○ 분뇨반류수 2차 처리수 전 항목 연계처리수 설계기준 이하로 운영 - 분뇨반류수 공정 처리수질이 목표 처리수질 범위 내에서 적절하게 처리됨 - 유입수 대비 BOD 제거율이 약 99% 이상임 < 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) 4,035 (3,493) 3,069 (5,336) 1,811 (1,711) 1,611 (1,394) 1,668 (2,774) 324 (340) 27 (29) 16.1 (6.8) 30 (15) 19.1 (6.1) 39.619 (29.632) 1.090 (0.371) 413 (398) 672 (774) □ 통합반류수 ○ 통합반류수의 MLSS농도는 전월보다 감소(8,964 → 7,080mg/L) - 목표 처리수질 범위 내에서 적절하게 처리됨 ○ BOD 제거율은 약 96% 수준임(1,365 → 52mg/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 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) 13,160 (13,799) 7,080 (8,964) 1,365 (1,526) 451 (274) 1,762 (2,153) 265 (275) 11 (11) 52 (32) 53 (30) 31 (17) 90.190 (78.421) 1.810 (1.329) 367 (341) 2,400 (2,323) ○ 반류수 처리공정 슬러지 유입량은 전월과 비슷(2,664 → 2,768m3/일) - 탈수기동 슬러지 이송량은 전월대비 약 4% 증가하였음 ※ 반류수 처리공정에서 발생한 슬러지는 무기물질 함량이 높아 소화공정 투입하지 않고 직접탈수함 < 반류수 처리공정 슬러지 운영현황 > 구 분 투입량(m3/일) TS(%) VS(%) 금월 (전월) 2,768 (2,664) 0.8 (1.2) 66 (63) Ⅲ. 물질수지 □ 센터 내 슬러지 물질수지 ○ 유입부하량 대비 배출부하량 증가(87.1 → 93.8 tonDS/일)로 계 내 슬러지 해소 구 분 부하량(tonDS/일) 유 입 량 계 87.1 하수유입 56.1 정화조·음폐수 28.0 약품 사용량 3.0 배 출 량 계 93.8 탈수케익 65.2 소화가스 26.7 방 류 1.9 축적(오차) -6.7 붙임 : 물질수지 흐름도 1부. 끝.

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