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폐수 처리 시설(WWTPs)은 현대 도시 물 환경 보호에 중요한 역할을 합니다. 그러나 높은 운영 비용 및 탄소 배출과 관련된 문제에 직면해 있습니다. 본 연구는 중국 구장시에 있는 네 개의 도시 WWTP를 분석하여 이러한 문제를 해결하는 데 주안점을 두었습니다. 연구는 플랜트의 규모와 프로세스를 비교하고, 유입수 및 배출수의 수질을 평가하며, 에너지 소비 및 화학 물질 사용을 측정하고, 직접 및 간접 탄소 배출을 계산하는 과정으로 진행되었습니다. 결과에 따르면 이러한 WWTP의 높은 운영 비용과 증가한 탄소 배출은 주로 낮은 수리적 하중, 낮은 유입 농도, 높은 에너지 및 화학 물질 소비에 기인한 것으로 나타났습니다. 이에 따라 WWTP의 효율을 높이고 탄소 배출을 줄이기 위한 세 가지 목표 시나리오가 제안되었습니다. 이러한 시나리오는 WWTP에 수입되는 폐수의 양을 설계된 용량에 맞추어 조정하고, 운영 비용을 최적화하거나 두 가지 접근 방식을 결합하는 방식이었습니다. 이 시나리오 중 시나리오 3이 효율성을 개선하고 탄소 배출을 줄이는 데 가장 효과적임이 확인되었습니다. WWTP의 운영 비용은 0.42–1.04 RMB/m³ 범위로 줄일 수 있으며, 이는 35%–57%의 감소율을 나타냅니다. 또한 탄소 배출량은 15.02에서 598.85 gCO₂ e/m³로 줄일 수 있으며, 이는 2.91%–41.38%의 감소에 해당합니다. 시나리오 2는 14.8–316.33 gCO₂ e/m³의 낮은 탄소 배출 감소를 보였지만, 현재 가장 실행 가능하고 쉽게 구현할 수 있는 고효율 솔루션으로 확인되었으며, 운영 비용은 0.43에서 1.31 RMB/m³ 범위로 감소했습니다. 향후 폐수 처리에서 제로 에너지 소비와 제로 탄소 배출을 달성하기 위해서는 투약 시스템 정확성을 향상시키고, 배기 가스 수집을 시행하며, 태양광 발전을 채택하고, 탄소 격리 기술을 시행하며, 폐수 열원 재활용을 탐색하는 등의 추가 조치를 취할 것을 권장합니다. 이러한 결과는 구장시의 도시 WWTP의 운영 효율성을 최적화하고 탄소 배출을 줄이며, 지속 가능한 폐수 처리 관행을 촉진하는 데 유용한 통찰을 제공합니다.
Tao et al. (Tue,)는 이 질문을 연구했습니다.