목차

1. 서론 ………………………….…..…....………………………………………….................................... 1
1.1 연구배경 및 목적………………………….…..………..…………………............................. 1
1.2 연구의 절차 및 방법……………………….…..………………………….......................... 5
2. 이론적 배경……………………………………………………………..……..................................... 8
2.1 기후변화에 따른 하수처리장에서.의 온실가스 배출…………….................. 8
2.1.1 하수처리장에서의 온실가스 배출원……………………………........................9
2.1.2 하수처리장에서의 아산화질소(N2O) 가스 발생……….….................... 12
2.2 두 단계 질산화 및 네 단계 탈질화 활성슬러지 모델(ASM 2N4DN)………………………………………………………………………………................................. 14
2.2.1 활성슬러지모델 No.1……………………………………………….............................15
2.2.2 ASM 2N4DN 모델에 따른 하수처리장에서의 온실가스 추정……………………………………………………………………………………….........................................20
2.3 하수처리장에서의 carbon emission pinch analysis (CEPA)..27
2.4 에너지시스템모델을 이용한 하수처리장에서의 온실가스감축 모형…………………………………………………………………………………...........................................30
3. 연구방법…………………………………………………………………………..................................36
3.1 대상 Benchmark Simulation Model no. 1 (BSM 1)공정…….....................36
3.2 Scope 1에서의 온실가스 추정………………………………………...........................39
3.3 Scope 2및 3에서의 온실가스 추정…………………………………........................ 43
3.3.1 전기 사용량에 따른 Scope 2에서의 온실가스 추정……...................43
3.3.2 슬러지 감량화를 위한 혐기 소화조에 따른 Scope 3에서의 온실가스 추정………………………………………………………………………........................................ 45
3.4 하수처리장에서 온실가스 저감방안 연구………...……………….....................51
3.5 온실가스 감축 잠재량 추정을 위한 상향식 모형 구축……….................54
4. 연구 결과……………………………………………………………………….................................. 58
4.1 ASM 2N4DN에 대한 기존 모델과의 검증 …….……………...................... 58
4.2 정상 및 동적 상태에서 하수처리장에서의 온실가스 배출 모델…………………………………………………………………………..................................... 65
4.2.1 정상 상태의 하수처리장에서 scope 1의 온실가스 배출
………………………..……………………………………………………..................................66
4.2.2 동적 상태의 하수처리장에서 scope 1의 온실가스 배출………………………………………………………………………….…................................ 69
4.2.3 scope 2와 scope 3에서의 온실가스 배출 ……………......................77
4.3 하수처리장의 온실가스 저감방안 분석………………………….....................80
4.3.1 DO 제어기 설치에 따른 N2O 저감………………………….....................81
4.3.2 다양한 DO 설정치에 따른 N2O 저감……………………......................94
4.3.3 혐기 소화조에서 배출된 CH4의 재이용…………………....................102
4.4 전체적인 하수처리장에서의 온실가스 저감을 위한 carbon emission pinch analysis (CEPA)………….…………………….........................104
5. 결 론…………………………………………………………………………….................................. 109
참고문헌…………………………………………………………………………….................................112
영문초록…………………………………………………………………………….................................119