Journal of Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회지)

Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회)
권호 표지

Integrated Evaluation of Advanced Activated Sludge Processes Based on Mathematical Model and Fuzzy Inference

수학적 모델 및 퍼지 추론에 의한 고도 활성슬러지 공정의 통합 평가

  • Kang, Dong-Wan (Department of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Kim, Hyo-Su (Department of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Kim, Ye-Jin (Department of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Choi, Su-Jung (Department of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Cha, Jae-Hwan (Department of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Kim, Chan-Won (Department of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University)
  • 강동완 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 김효수 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 김예진 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 최수정 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 차재환 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 김창원 (부산대학교 사회환경시스템공학과)
  • Received : 2009.11.26
  • Accepted : 2010.01.12
  • Published : 2010.01.31
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Abstract

At present, the biological nutrient removal (BNR) process for removal of nitrogen and phosphorus is being constructing to keep pace with the reinforced standard of effluent quality and the traditional activated sludge process of preexistence is being promoting to retrofit. At the most case of retrofitting, processes are subjected to be under consideration as alternative BNR process for retrofitting. However, process evaluation methods are restricted to compare only treatment efficiency. Therefore, when BNR process apply, process evaluation was needed various method for treatment efficiency as well as sludge production and aeration cost, and all. In this study, the evaluation method of alternative process was suggested for the case for retrofitting S wastewater treatment plant which has been operated the standard activated sludge process. Three BNR processes for evaluation of proper alternatative process were selected and evaluated with suggested method. The selected $A^2$/O, VIP and DNR processes were evaluated using the mathematical model which is time and cost effective as well as gathered objective evaluation criteria. The evaluation between 5 individual criteria was possible including sludge production and energy efficiency as well as treatment performance. The objective final decision method for selection of optimal process was established through the fuzzy inference.

현재 강화된 방류수 수질 기준에 발맞춰 질소 인 제거를 포함한 고도처리 공정을 건설 중이거나 기존 표준활성슬러지 공정에서 고도처리공정으로의 개선이 추진되어지고 있다. 그러나 다양한 고도처리공정의 적용을 검토함에 있어 제거 효율 측면에서의 단순 평가만이 사용되고 있다. 따라서 고도처리공정 적용 시 제거 효율 뿐 아니라 슬러지 생산, 포기 비용 등을 복합적으로 평가할 수 있는 방법이 필요하였다. 따라서 본 연구에서는 표준활성슬러지 공정으로 운영 중인 S 하수처리장을 Biological nutrient removal(BNR) 공정으로 개선할 경우를 가정한 대안 공정 평가 방법을 제안하였다. 시간적, 비용적 장점을 가지며 객관적인 평가 기준으로 대두되고 있는 수학적 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 대안 공정으로 선정된 Anaerobic/anoxic/oxic ($A^2$/O), Virginia initiative plant (VIP), Daewoo nutrient removal (DNR) 공정에 대해 평가하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 공정의 처리 성능 뿐 아니라 슬러지 생산량 및 에너지 효율을 포함한 5가지 성능 지수들을 적용함으로써 개별 항목간의 비교 평가가 가능하였으며, 최적 공정을 제시하기 위한 객관적 판단과정을 퍼지 추론을 통하여 구현하였다.

Keywords

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