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작성일 : 14-10-29 20:45
[Test data] 인공호수 수질 개선
 글쓴이 : 최고관리자
조회 : 164  
인공호수 수질 개선
 
1.대 상 처
1). 중소 규모
2). 악취, 날파리떼(모기 & 파리떼)와 녹조-문제로 민원이 심한 곳.
 
2.  Estimate을 계산하기 위해서는, 다음과 같은 자료가 필요합니다.
1). 호수의 Layout : Surface area, slope, water-depth
2). Inflow(유입수) : 하루에 유입되는 수량(물의 량)
     Effluent(배출 량) / day
3). 수질 분석 자료
     COD(화학적 산소 요구량), BOD(생물학적 산소 요구량), SS(부유물질), Ph(산도), DO(용존산소),
     Tn(총 질소), Tp(총 인).

3. 수질 개선을 위하여, 매일 필요로 하는 산소의 량을 계산하는, 개략적인 EPA-방식 입니다.
    Flow &/or Storage (GPD=Gallons Per Day) x BOD(ppm) x 8.34 / 1,000,000 = BOD(pounds) per day.
    BOD(pounds per day) x 2 = Oxygen pounds per day(required, 필요한 산소 량).

기흥 호수와 양산 호수-수질개선에 필요한 Estimation.
 
1. 기흥 호수 : 정확한 수질 분석 자료가 없기 때문에, 몇가지 중요한 자료들을 추정하여 계산하였습니다,
1). Storage(저수량): 2,670,000 m2 x 2.5m/depth x 264 Gal/m3 = 1,762,200,000 gallons
     Flow Rate(매일 유입되는 유입수의 량)
2). BOD
     확인해야 하지만, 추정치로 대체하여 계산.
     Sludge는, 모든 악취와 녹조를 발생시키는 원인 물질(영양분)이기 때문에, 중요한 Data.
3). Tn(총 질소), Tp(총 인)은, 녹조를 발생시키는 원인 물질.
4). Estimate :  1,762,200,000 Gal x BOD(추정량) 50 ppm x 8.34 / 1,000,000 = 734,837 pouns of BOD
                     x 2 = 1,469,674 pounds of Oxygen required per day. (BOD 50 ppm-추정치는,Sludge포함-평균치)
                     1,469,674#O2 / 655#O2 per VMB 650S = 2,234 Units of VMB 650S, which means that
                     the most(90%) of the nutrients(BOD-Mat'ls) can be decomposed with 2,234 units for a three days.
                     Retention Time(체류시간: 유입량 대비 Storage Capacity)가 1년 이상이기 때문에, 달리 표현하면,
                     1년동안 배출수 없이 유입량을 채워도 될 만큼의 저수량이기 때문에, 유입수량과 그 농도를 무시
                     하고, 계산을 하면, VMB 650S x 700대로 악취문제와 날파리 문제는,1-2개월 이내에 해결할 수 있고
                    녹조는, 미생물 투여와 더불어 3-4개월 이내에 50%이상 처리할 수 있으며, 물고기들이 생활하기에
                    적합한 수질로 개선시킬 수 있다. 그러면서, Sludge가 서서히 줄어들어, 1년 이내에 기존 Sludge의
                    70-80%까지 처리할 수 있다.
                    Ex). Flow Rate(유입수)가 매일 500톤 규모로 BOD-inffluent 250ppm(일반 생활 하수)라고 전제하면,
                    VMB 650S x 1대로 처리할 수 있기 때문에(그 이유는,유입량 대비 호수 저수량 이, 0.001%미만이기
                    때문에), 무시해도 좋다고 판단. 그러나  그 무시해도 좋을 만큼의 BOD-물질들이 쌓여, 현재와 같은
                    엄청난 규모의 악취와 녹조-문제를 야기 시키고 있다.
5). VMB 650S x 700대 x $6,000.00/대 = $4,200,000.00(원화로 약 46억원)
  설치비는 별도이며(시공 업체에서 별도로 견적)
  전기료금은, 농사용으로 1kwh = 100원(?)으로 가정하여, 380V x 3.9 Amps = 1.482 kw
  1.482kx x 24h/day x 30 days/month x 700 units = 746,928 kwh/month
  x 100 won/kwh = won 74,692,800 / month x 12 months/year = Won 896,313,600원. 1년간 전력
  사용량이 약 9웍원.
  Sludge를 준설하는 비용(1회 준설 비용 수백억원)과 비교하면, 문제가 될 수 없는 소요 예산이며,
  BG 650S를 설치 가동한 후,수질 상태를 주시하면서, 9개월 내지 1년 후부터는, 하루에 12시간 내지
  18시간을 가동하도록 조절하면, 전력 사용량의 30-50%를 절약할 수가 있을 것이다.
 
2. 양산 호수
1). Storage : 147,000m2 x 1.5m/water depth x 264 gallons/m3 = 58,212,000 gallons
2). Flow Rate  유입수는 거의 없는 것으로 추정.
3). Internet-website자료에 나타난 바에 의하면, 수심이 40-50cm라고 했는데, 이는 Sludge가 1m이상 쌓였다는
    반증.
4). Estimate: 58,212,000 Gal(storage) x BOD농도(Sludge를 감안하여 평균 : 50 ppm) x 8.34 / 1,000,000 =
                   24,274 pounds of BOD per day x 2 = 485,488 pounds of Oxygen per day.
                   48,5488 pounds O2 / 655 pounds O2 per day = 74대
                   Sludge가 전체 수량의 2/3이기 때문에, VMB 650S를 설치하기 위해서는, 절반정도의 Sludge를 준설
                   하는 것이 좋다. 그렇지 않으면, VMB 650S를 설치하는 주변의 수위를 1M정도를 만들어야 한다.
                   VMB 650S x 30대로, 1-2개월 이내에, 악취와 파리떼들은 거의 제거 시킬 수가 잇으며, 나머지
                   Sludge역시 6개월 내지 1년 이내에, 70-80%이상을 제거 시킬 수 있다.
                  소요예산 : VMB 650S x 30대 = $180,000.00 (원화 약 2억원)
                  전기요금 : 380V x 3.9 Amps = 1.482 kw / VMB 650S x 1 대
                                 1.482 kw x 24h/day x 30 days/month x 12 months/year x 30 units of VMB 650S = 
                                 384,134 kwh x 100원/kwh = Won 38,413,400원/1년동안의 전력 사용량.
                                 Sludge를 준설하거나, 70-80%제거된 후부터는, 10대 가동으로 충분할 것으로 예상.
                 준설을 하지 않은 상태에서는, VMB 650S x 30대를 가동해야하며, 준설을 할 경우에는 10대의
                 가동으로 충분히, 필요한 수질을 유지할 수 있다. 악취 제거는 물론, 모기 & 파리떼가 없어지며,
                 녹조 현상은 50% 이상 제거되며, 물고기들이 생활하기에 적합한 수질을 유지 시켜줄 것이다.