0 소개
중국은 심각한 물 부족 국가로 1 인당 수자원은 2238.6m3 에 불과하며 세계 순위 109 로 세계 1 인당 수자원의 1/4 에 해당한다. 수자원이 취약한 국가에 속하는 것은 세계 1 인당 수자원이 매우 적은 13 빈수 국가 중 하나이다. 전국 669 개 도시 중 1 10 심각한 물 부족, 일일 물 부족 16 만 m3, 매년 물 부족으로 인한 공업 생산액 손실 2300 여억 원. 생활용수 1 인당 소비량은 50-300L/d 로, 그 중 생리수요를 직접 충족시키는 식수나 식용 소비량은 5L/d 정도에 불과하며, 나머지 대부분의 물은 주로 세면 화장실 등 위생 용도로 쓰이며, 사용 후 다양한 오염물을 운반한다.
우리나라가 날로 두드러지고 있는 수자원 공급과 수요의 모순을 해결하기 위해서는 주로 두 가지 방면에서 해결해야 한다. 한편으로는 한정된 수자원을 절약하고 활용해야 하고, 다른 한편으로는 폐수 재활용 기술을 적극적으로 보급하고 수자원 이용의 지속 가능한 발전의 길을 걸어야 한다. 중수 재사용 기술은 바로 이 목표에 부합하는 기술로 투자성, 효효효효효, 운영비용이 낮은 특징을 가지고 있다.
물 및 물 재사용 1
1..1물 정의
재생수는 주로 도시 오수나 생활오수가 처리된 후 일정 범위 내에서 재사용할 수 있는 비음잡배수를 말한다. 그 수질은 상층수와 하층수 사이에 있으며 수자원의 효과적인 이용의 한 형태이다.
실생활에서 중수 재사용은 강한 경제적 우세를 가지고 있다. 미국은 일찍이 도시 오수를 바닷물과 비교하였다. 전자는 0. 1% 오염물을 함유하고 있고, 후자는 3.5% 용해염과 대량의 유기물을 함유하고 있다. 따라서 해수담화가 수원을 얻는 인프라 비용과 단가가 오수 재사용 비용을 초과했다. 재생수는 일반적으로 근처에서 사용되기 때문에, 비용은 민물 장거리 파이프 운송보다 저렴하다. 동시에, 도시 하수는 2 차 처리 후 재사용되어 그에 따라 수역으로의 배출을 줄여 상당한 환경적 효과를 가져왔다. 이러한 환경 적 및 경제적 이익은 통일되어 있습니다.
실제로 물 재사용이 기술적으로나 경제적으로 가능하다는 사실이 밝혀졌으며, 물 부족 국가와 지역에서 물 위기를 해결하는 효과적인 방법이 되어 엄청난 경제적, 사회적, 환경적 효과를 가지고 있다. 미국의 357 개 도시가 하수 처리와 재활용을 실현했습니다. 1960 년대 이래로 일본은 도시 재활용과 재생수 기술을 대대적으로 연구하고 보급해 왔으며, 공장, 기업, 주민지역에 화장실과 기타 용도를 세척하는 데 널리 공급되고 있다. 1986 년 남아프리카공화국은 세계 최초의 도시 하수' 재생수' 공장을 건설해 도시 수돗물의 보충수원으로 삼았다.
1.2 물 재사용 수원
재생수의 수원은 비교적 넓지만, 건물 내 물의 경우, 그 수원은 일반적으로 세탁 배수, 목욕 배수, 세탁 배수, 주방 배수, 화장실 배수를 포함한다. 비용과 처리의 난이도를 감안하면 욕조 배수, 화장실 배수, 세탁 배수, 주방 배수, 화장실 배수 순으로 선택할 수 있다. 건물의 수계 설계에서는 실제 상황에 따라 하나 이상의 배수를 수원으로 수집해야 한다. 일반적인 조합은 다음과 같습니다: ① 에어컨 시스템 배수, 세척 배수, 목욕 배수 등. 고퀄리티의 경오염 잡배수라고 불리며, 설계에서 재생수원으로 우선적으로 고려해야 합니다. (2) 수세변기를 제외한 생활배수조합, 오염도가 중간 정도로 잡배수라고 합니다. (3) 모든 생활배수의 총칭으로, 그 오염 정도가 가장 심하여 생활하수라고 한다. 처리 비용이 높고 처리가 어렵기 때문에 설계에서 최대한 피해야 합니다. 현재 상황으로 볼 때, 우리나라 기존 건물의 물 재사용 시스템에 사용되는 수원은 거의 모두 양질의 잡배수나 잡배수이다.
1.3 물 재사용 처리 모드
현재 우리나라 도시 오수 심도 처리나 3 급 처리는 응결 침전 필터링, 미세 응집 필터링, 생물학적 접촉 산화 후 섬유구 필터링, 바이오탄소 필터링 등 통상적인 공예에 적용되었다. 중국의 전통적인 하수 재사용 방법은 다음과 같이 요약할 수 있다.
(1) 2 차 처리 후 물이 직접 재사용됩니다.
(2) 오수가 2 차 처리를 거친 후, 용수 사용자가 재사용할 수 있도록 여과한다.
(3) 2 차 처리 후 오수는 응결 침전을 거쳐 여과한 후 재활용한다.
(4) 오수는 2 차 처리 후 혼합, 침전, 여과, 활성탄 흡착 후 재사용한다.
(5) 오수는 2 차 처리를 거친 후 개량된 A/O 방법으로 응고하여 여과한 후 재사용한다.
그러나 전통적인 오수 재사용 방법에는 처리 시설이 열악하고 운영비가 높으며 처리 효과와 처리 능력이 제한적이라는 단점이 있다. 따라서, 우리는 더 경제적이고 에너지 효율적인 처리 방법을 찾아야 한다.
2 습지를 건설하다
2. 1 건설 습지의 정의
Constructedwetland 는 오스트레일리아의 Mackney 가 1904 년에 최초로 제기한 것으로, 인공적으로 건설, 감독 및 통제하는 공사 습지 [1] 를 가리킨다. 그러나, 실제로 오수 처리에 쓰이는 습지는 1970 년대까지 개발되지 않았다. 인공습지' 나 이와 비슷한 용어가 속속 등장하기 시작했다. 1989 년 미국의 유명한 습지 연구, 설계 및 관리 전문가인 하머 등은 인공 습지를 인간의 사용과 이익을 위해 자연습지 시뮬레이션을 통해 인위적으로 설계하고 건설한 복합체로 정의했다. 포화기질, 반수, 침수식물, 동물, 물로 구성되어 있습니다. 우리나라의 하한평 [4] 은 이 정의가 불필요하고 불완전하다고 생각한다. 그는 인공습지란 자연습지의 구조와 기능을 시뮬레이션하여 특정 지리적 위치와 지형을 선택하는 것을 의미하며 사람에 따라.
우리는 인공적으로 설계되고 건설된 습지가 필요하다.
2.2 건설 된 습지의 분류
식물의 존재 상태에 따라 인공습지는 주로 떠있는 식물 시스템과 침수식물 시스템의 세 가지 유형으로 나뉜다.
정수식물 시스템 [28].
이 가운데 떠 다니는 식물 시스템에는 몇 가지 잠재적 단점이 있다. 한편, 이 시스템에는 하나 이상의 식물이 있는데, 단시간에 식물의 일부 또는 전부가 사망하기 쉬우며, 이로 인해 치명적인 사건이 발생할 수 있습니다. 반면에 영양분을 제거하고 식물의 최적 성장 속도를 유지하기 위해 수확을 하기 위해 이들 식물의 수분 함량은 일반적으로 95% 를 초과하며 수확 후 건조해야 하며 건조한 식물은 여전히 처리해야 한다. 따라서 이 시스템은 널리 사용될 수 없습니다. 현재 침수식물 시스템은 주로 실험 단계에 있다. 이 시스템의 수생식물은 완전히 물에 잠기고, 시스템의 물의 탁도는 너무 높아서는 안 된다. 그렇지 않으면 식물의 광합성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 이 시스템은 2 차 유출 물의 깊이 처리에 적합합니다.
반수 식물 시스템은 반수 식물을 위주로 하고, 식물 뿌리는 발달한다. 산소는 뿌리를 통해 기질에 전달되어 기질에 여러 개의 호기성, 겸성 습산소, 습산소 군락을 형성하여 각종 미생물의 번식과 오염물의 여러 채널을 분해하는 데 도움이 된다. 현재, 건설 된 습지는 주로 물 식물 시스템을 의미합니다. 하수가 습지에서 흐르는 방식에 따라 습지는 표면류 습지, 잠류 습지, 수직류 습지로 나눌 수 있다
(1) 표면류 건설 습지 (SFW): 하수가 표면류 습지에 넘쳐 지표수 층을 형성하여 지표에서 흘러나온다. 그것은 자연 습지에 가장 가깝고, 대부분의 유기물은 수중 식물 줄기에서 자란 생체막에 의해 제거된다. 이런 건설 습지는 투자가 적고, 조작이 간단하며, 운영비용이 낮다는 장점이 있다.
이런 습지는 충전재와 풍부한 식물 뿌리를 충분히 이용할 수 없고, 여름에는 모기파리가 쉽게 번식하여 냄새가 난다. 겨울철 추운 지역의 표면 결빙은 처리 효과에 영향을 미치기 쉽고 위생 조건이 좋지 않아 설계에 일반적으로 사용되지 않는다.
SSFW (Subsurfaceflowwetlands): 하수는 배수시스템을 통해 습지의 한쪽 끝에 있는 충전층 식물 루트 지역으로 골고루 들어가 습지 침대 내부를 흐른다. 정화한 물은 습지 끝의 집수관에 의해 수집되어 배출된다. 물이 습지에서 흐를 때, 충전재 표면의 생체막과 식물 뿌리 등의 기능을 충분히 이용하여 오수를 처리할 수 있다. 표면류 건설 습지에 비해 수평 하류 건설 습지의 수력부하가 크며 BOD, COD, SS, 중금속 등 오염 지표에 좋은 제거 효과가 있어 냄새와 모기파리의 번식이 거의 없다. 현재 수평 하류 건설 습지는 미국 일본 호주 독일 스웨덴 영국 네덜란드 노르웨이에서 널리 사용되고 있다. 이런 습지를 건설하는 단점은 통제가 비교적 복잡하다는 것이다. 인질소 제거 효과는 수직류보다 습지를 건설하는 것보다 못하다.
(3) 수직류 건설습지 (VFW) 는 건설습지와 SSFW 의 특징을 종합했다. 물은 충전 침대에서 위에서 아래로 수직으로 흐르고, 유출액은 맨 아래 집수기에 의해 수집되어 배출됩니다. 수직류 건설 습지의 질산화 능력은 이 두 가지 건설 습지보다 높으며, 높은 암모니아 질소 오수 처리에 사용될 수 있다. 그 단점은 유기물에 대한 처리 능력이 하류에 습지를 건설하는 것보다 못하다는 것이다. 건조하거나 물에 잠기는 시간이 길며 통제가 비교적 복잡하다는 것이다.
3 건설 된 습지의 물 재사용 사례 및 분석
3. 1 단일 목적 건설 습지
건설 습지는 단일 처리공예로 중수 재사용의 주요 처리공예로 하수를 처리하고 재활용할 수 있다. 고교 캠퍼스 용수는 물량이 많고, 용수집중이 가능하며, 배수 품질이 주민 사용자보다 우수하다는 특징을 가지고 있다. 고교가 발달하면서 효율적인 지역이 지역 집중을 보여 주면서 많은 고교들이 서로 접해 건설되었다. 따라서 배수 수집, 재사용 처리, 물 재사용 등을 보면 대학 캠퍼스에 적합한 물 재사용 시스템을 구축하는 것이 현실적이고 시급하다.
쓰촨 대학 망강 캠퍼스를 예로 들면, 학생 기숙사의 물 소비량은 캠퍼스 전체 물 소비량의 약 37% 를 차지하며, 그 중 세탁물 소비량은 약 22.2% 이다. 세척 폐수를 중수의 원수로 삼아, 수평균형에 따라 중수의 수요를 충족시킬 수 있다. 캠퍼스의 지역 면적과 경관 건설에 따라 건설 습지 처리 시스템을 중수 처리 공예로 채택하여 폐수가 재사용 기준에 도달하게 한다.
주택 중수처리 시스템은 우리나라에서 광범위하게 채택된 중수처리 방안이다. 한편으로는 동네 및 그 인접 지역의 양질의 잡배수를 재생 수원으로 이용한다. 집중 처리를 거쳐 수질이 재사용 가능한 기준에 도달하여 동네로 돌아가 사용하다. 장점은 편리하고 유연하며 시공 방안은 자신의 조건에 따라 실시할 수 있다는 것이다. 한편, 일반 지붕 빗물 지표는 대부분 생활잡수 수질 기준을 초과하므로 반드시 처리해야 사용할 수 있다. 지붕 빗물은 건설 습지를 거쳐 동네 녹화수로 취급된다.
고효율 수직류 건설 습지 기술은 선전 매원구 생활오수 처리에 사용된다. 전체 하수 처리 시스템의 경관 효과가 좋아 동네 다른 환경과 조화를 이룬다. 수질이 양호하여' 도시 오수 재활용과 도시 잡수' (GB/T 18920-2020) 중 녹화수 수질기준을 달성하여 동네 녹화수로 수돗물 사용량을 절약할 수 있다. 운영비용은 낮고, 약 0.35 원 /m2 이고, 수돗물녹화 비용은 2.7 원 /m2 로 좋은 경제적 효과를 창출했다. 또한 습지를 건설하면 인근 생활오수를 소규모로 처리하고, 오수 운송 비용을 절약하고, 오수 처리 공장의 압력을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 습지식물은 경관 효과가 좋은 양수식물과 다양한 식물을 섞어 원림 분위기를 형성한다.
그러나 동네내에 오수 재활용을 세우는 데는 일정한 제한이 있으며, 동네의 건설은 반드시 통일된 계획을 요구하고, 건물을 집중적으로 건설하고, 단독으로 파이프를 깔아야 한다. 주거 지역이 비교적 집중되어 있고, 현지 인구가 비교적 밀집되어 있고, 경관 문제도 고려해야 하기 때문에, 오수를 처리할 때 악취가 나지 않는 기체가 생겨 사람들의 정상적인 생활에 영향을 미치기 때문이다.
3.2 건설 된 습지의 종합 이용
건설된 습지는 단독으로 중수재사용의 처리공예로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 중수재사용조합처리공예의 일부로 사용될 수도 있다. 처리 효과를 보장하기 위해 지형조건과 결합해' 접촉산화+생물방울필터탑+잠류건설습지+산화탕' 조합처리공예를 설계해 난징모 병영 저농도 생활하수를 처리했다. 이 조합공예는 겨울과 건설 습지가 식물을 심지 않고 저농도 하수에 좋은 정화 효과를 가지고 있다. 수질은' 도시 오수 재생이용 경관환경수질' (GB/T18921-2002) 과' 도시 오수 처리장 오염물 배출 기준' (GB/KLOC-0) 에 부합한다.
예아령 등은 DAF+ 와 건설습지가 연합하여 중소도시 생활오수를 처리하는 것을 연구했다. 그 결과 수질이' 도시 오수 처리장 오염물 배출 기준' (GB 189 18-2002) 1 급 A 기준에 도달한 것으로 나타났다. 또한 건설 습지에 늪식물을 심으면 녹화 면적을 늘리고 환경을 미화하며 사람들에게 자연과 가까워지고 자연을 즐길 수 있는 레저 장소를 제공할 수 있다. 또한 오수는 더 정화되어 재사용의 요구 사항을 충족하고, 녹지나 농작물을 관개하여 오수 처리와 자원 활용의 최상의 효과를 얻을 수 있다.
일부 농촌 지역에서는 비용을 절감하기 위해 현지 지세 격차가 큰 특징을 활용하기 위해 에너지 소비가 없는 건설 습지 처리 기술을 우선적으로 고려할 수 있다. 충칭대학교 나곡원은 오수 토지 처리 시스템에 지렁이를 도입하여 새로운 생태 하수 처리 기술을 구축했다. 연구 결과에 따르면 지렁이의 활동은 토지 처리 시스템의 산소 공급 속도를 높이고 호기성 미생물에 의한 하수의 신속한 정화에 도움이 된다. 지렁이와 미생물의 조합은 원래 오수 토지 처리 시스템의 운영 효율을 높일 수 있으며, 지렁이의 발굴과 지렁이 똥의 축적은 토양의 빠른 개선을 실현할 수 있다. 이에 따라 습지를 건설한 토층에서 지렁이를 키울 수 있어 건설된 습지의 처리 효과를 크게 높일 수 있다. 또한 현지 지형 차이에 따라 합류 하수 처리 시스템을 채택하고, 연못체는 벽돌 콘크리트 구조를 채택하여 점유 면적을 줄이고 비용을 절감할 수 있다.
3.3 심층 처리를위한 습지 건설.
대도시에는 하수 처리장 규모가 크다. 오수 공장의 2 차 폐수 처리는 수질 요구에 따라 재활용을 더 처리한 다음 배수관을 통해 재활용할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 오수, 오수, 오수, 오수, 오수, 오수) 이 방법은 기술 장비에 대한 요구가 높고, 건설 규모가 크며, 통일된 관리와 운영을 용이하게 하며, 도시 발전의 요구를 충족시킬 수 있으며, 어느 정도 규모의 이익을 가지고 있으며, 오수 자원 재사용의 발전 추세이다.
건설 습지 하수 처리 시스템은 폐수 재사용의 품질을 보장하기 위해 하수 2 차 처리 후의 깊이 처리로 사용될 수 있다.
광저우 유계강 연안 지역은 회의, 여행, 휴가가 일체인 다기능 풍경지이다. 이 지역은 유계강 수계가 발달하여 수량이 풍부하다. 유계강은 광저우시의 주요 식수원으로 연간 유량 1.2-3 억 m3 로 수질이 양호하여 강을 따라 보호하는 것이 좋다. 이 지역의 특징에 따르면 오수 처리장의 통상적인 2 급 처리를 고려한 후 습지 시스템을 통해 자연정화를 거쳐 인공저수호에서 재활용하여 오수 제로 배출을 실현하였다.
노출 생물 필터를 통해 처리된 이 오수 중 오염물 함량이 이미 낮기 때문에 건설 습지 처리 시스템을 거치게 된다.
더 깊이 정화한 후, 물은 지표수 환경 표준에 달할 수 있다.
4 결론
현재, 물 재사용 기술은 이미 일부 도시와 지역에서 중시되고 적용되었지만, 여전히 해결해야 할 문제들이 있다. 예를 들어, 우리나라의 도시 오수 처리가 비효율적이어서 우리나라 중수 재사용의 전면 가동에 직접적인 영향을 미쳤다. 또 우리나라의 수돗물 물가가 너무 낮아 수자원의 심각한 낭비를 초래하여 재생수 재사용에 시장 경쟁력이 결여되어 있다. 중수 재사용에 대한 선전이 부족한 것도 우리나라 중수 재사용의 왕성한 발전에 영향을 미치는 주요 원인 중 하나이다.
재생수에 존재하는 상술한 문제에 대하여 몇 가지 해결 방법을 제시하였다.
(1) 우리나라 도시 오수 처리가 비효율적인데, 특히 중소도시에서 경제 문제가 중요한 제약 요소 중 하나이다. 그러나 적절한 물 재사용 처리 공정을 선택하는 것이 특히 중요하다. 예를 들어, 건설 습지는 넓은 지리적 지역에 적합하고 처리 된 하수의 농도가 높지 않습니다. 또한 건설 습지 하수 처리 기술은 어느 정도의 경제적, 환경적 효과를 가지고 있어 도시를 미화하고 녹화 면적을 확대할 수 있으며, 일부 습지 식물은 일정한 관상기능을 가지고 있다.
(2) 중수 재사용에 대한 홍보를 강화하여 우리나라 수자원의 현황을 더 잘 이해하고, 우리나라 물 부족의 긴박성을 인식하고, 중수 재사용의 중요성을 인식하게 한다.
⑶ 합리적인 수도 요금 제도를 제정하다. 재생수의 수도 요금은 수돗물보다 낮고, 일정 하수도 비용도 받는다. 합리적인 상벌 제도는 완벽한 감독 체계 하에서 제정되고 감독될 것이다.
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