모델링에 의한 하수처리공정의 아산화질소(N2O) 배출량 비교분석: 기존산정방식 vs 모델링 (Comparative Analysis of Greenhouse Gas Emissions from Domestic Wastewater Treatment Processes by Modeling: Existing Estimation Methods vs Modeling)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 45권 / 8호 / 337 ~ 347페이지
· 저자명 : 안세영, 김해림

초록

본 연구는 하수처리과정에서 배출되는 아산화질소(N2O)의 산출방법과 관련하여 기존 방법론을 분석하고 공정모델링의 적용성을 조사하였다. 생물학적 질산화 및 탈질화 과정에서 발생하는 하수의 N2O 배출량 산정방법은 하수처리 고도화 이전과 이후로 구분할 수 있는데, IPCC 초기 가이드라인인 IPCC 1996 GL, GPG 2000, IPCC 2006 GL은 하수 전반의 N2O 배출량 산정방법을 제시하였고, 개정된 버전인 IPCC 2019 RF는 하수처리장 고도화 이후 하수처리와 방류수를 구별하여 각 N2O 배출량 산정방법을 제안하고 있다. 국내 국가온실가스인벤토리보고서(NIR)는 GPG 2000의 방법론을 채택하였고, 배출권거래제(ETS)는 하수처리장 영역에서 IPCC 2006 GL의 산정방법을 적용하고 있다. IPCC, NIR, ETS는 질소 거동의 활동자료와 배출계수로 N2O 배출량을 산정한다. 반면에, 공정모델링은 하수처리장 각 단위공정에서 4단계 AOB 질산화 및 4단계 탈질화 모델과 액체/기체 가스전달 모델을 사용하여 N2O 배출량을 산출한다. 모델링에서 산출된 N2O 배출량 결과를 IPCC, NIR, ETS의 산정결과와 비교하여 모델링 산출방법의 적합성을 분석하였다. 이를 통해 공정모델링이 N2O 배출량 산정에 어느정도 적절성을 가지는지 평가하였다.

영어초록

This study examined the existing methodologies and the applicability of process modeling concerning the estimation of nitrous oxide (N2O) emissions from wastewater treatment processes. The method of extimating N2O emissions from wastewater occurring during biological nitrification and denitrification processes can be divided into those before and after legal nitrogen effluent quality enhancement for domestic wastewater treatment plant. Initial IPCC guidelines such as IPCC 1996 GL, GPG 2000, and IPCC 2006 GL, provided methods for estimating N2O emissions throughout domestic wastewater, while the revised version, IPCC 2019 RF, proposed methods for estimating each N2O emission by distinguishing wastewater treatment and effluent after the advancement of wastewater treatment plants. The National Greenhouse Gas Inventory Report (NIR) in Korea adopted the methodology of GPG 2000, and the Emissions Trading System (ETS) applies the estimation method of IPCC 2006 GL in the wastewater treatment plants. This study utilized process modeling to consider the process characteristics and operating conditions of wastewater treatment plants. IPCC, NIR, and ETS estimate N2O emissions based on nitrogen behavior activity data and emissions factors. On the other hand, process modeling estimates N2O emissions in each unit process of the wastewater treatment plant using a 4-step AOB nitrification/4-step denitrification model and a liquid/gas transfer model. The estimation results of N2O issions from modeling method were compared with the estimation results of IPCC, NIR, and ETS to analyze the suitability of the estimation method. Through this, it was evaluated how appropriate process modeling is for estimating N2O emissions in domestic wastewater treatment plants.

참고자료

· 없음