Earticle

본 연구는 기존 처리 폐수의 잔존 유기물과 영양염류를 제거하기 위하여 전해 여과의 운전조건을 도출하였다. 전극 재 질을 비교한 결과 음극에 탄소섬유(CF) 전극을 이용하였을 때 스테인리스강(SUS) 전극보다 화학적 산소요구량(CODCr) 제거율이 높았다. 전해 활성탄 여과로 CODCr 제거율이 71%를 보여 활성탄 여과나 전해산화보다 효율적임을 알 수 있었 다. 여과 또는 전해 여과 모두 총인은 제올라이트를 여재로 이용하였을 때, CODCr는 활성탄을 여재로 이용하였을 때 높 은 제거율을 얻었다. 반응조 규모 확장 시 전기장 보강은 필수적이며 여과작용을 위한 여재의 양과 체류 시간이 중요한 인자로 도출되었다. 동심 원통형 SUS 전극을 양극으로 추가하여 보강 전극을 기준으로 전기장 세기가 내측은 1.4배, 외 측은 3.3배 강화됨으로써 전해 활성탄 여과와 잔해제올라이트여과 모두 CODCr 제거율이 향상되었다. 전극보강 조건에서 체류 시간을 15 min에서 30 min으로 증가시킨 효과는 전해제올라이트여과 외에는 CODCr와 영양염류인 T-N, T-P 모두 제거율의 향상이 미미하였다.

This study elicited the operation factors of electrolytic oxidation-filtration to remove residual organics and nutrients in stabilized wastewater. The carbon fiber (CF) was more effective than stainless steel (SUS) as cathode in removing chemical oxygen demand (CODCr) at φ100 mm reactors. The CODCr removal with electrolytic oxidation-filtration (EOF), showed 71% removal, was higher than that with activated carbon filtration or electrolytic oxidation. The removal of total phosphorus (T-P) was higher with zeolite and that of CODCr was higher with activated carbon in both filtration and EOF at φ150 mm reactors. The reinforcement of electricity field was essential in reactor scaleup and the quantity of filtration media and the retention time of reactor were important factors. Additive concentric cylindrical SUS anode reinforced electricity field for 1.4 times in inner layer and 3.3 times in outer layer and increased CODCr removal in EOF both with zeolite and activated carbon. Under reinforced electricity field the increase of hydraulic retention time from 15min to 30min showed slight inCrease of removal efficiency, except with zeolite EOF, both in CODCr and nutrients.

본 연구에서는 배출구에서 측정된 자가측정 결과값을 기반으로 점오염원에 해당되는 1~5종 사업장의 먼지, 질소산화물, 황 산화물, 특정대기유해물질의 배출량을 산정하여 지역별, 업종별 특성을 분석하였다. 2017년 1~5종 사업장의 먼지 배출량(추 정포함)은 38,394톤/년, 질소산화물 배출량(추정포함)은 417,365톤/년, 황산화물 배출량(추정포함)은 146,294톤/년으로 산정 되었다. 먼지는 1종 사업장에서 59.7%를 배출하였고, 전라남도(17.3%)의 배출이 높은 편이었으며, 질소산화물과 황산화물은 1종 사업장에서 대부분(94% 이상) 배출되고 있었고, 충청남도(25% 이상)에서 가장 높게 배출되었다. 한국표준산업분류 1차 분류 업종 중 먼지, 질소산화물, 황산화물 모두 제조업에서 배출 비중이 높았으며, 황산화물과 질소산화물은 “제조업”과 “전 기, 가스, 증기 및 수도사업”의 두 업종에서 97%가 넘는 배출량이 발생되는 것으로 확인되었다. “제조업”을 세분화하여 확인 한 결과 먼지, 질소산화물, 황산화물 모두 “1차 금속 제조업”에서 가장 많이 배출하는 것으로 확인되었다. 특정대기유해물질 을 가장 많이 배출하는 사업장은 1종 사업장이며, 그 중 염화수소를 가장 많이 배출하고 있었고, 나머지 특정대기유해물질 모 두 1종 사업장에서 평균 87.5%를 배출하는 것으로 나타났다.

Based on the self-measurement results obtained from chimney outlets, the emissions from 1st to 5th classes of business places corresponding to the point pollution sources were calculated and then, the emission characteristics of dust, nitrogen oxides, sulfur oxides, and specified hazardous air pollutants were analyzed by region and industry. The total amount (including estimates) of each emission from 1st to 5th classes in 2017 showed 38,394 tons of dust, 417,365 tons of nitrogen oxides and 146,294 tons of sulfur oxides. 59.7 % of dust was emitted from the first-class business places, and Jeollanam-do showed the largest dust emission amount (17.3 %) by region. Both nitrogen oxides and sulfur oxides were also mostly emitted from the first-class business places (94 % or more), and Chungcheongnam-do appeared the largest emission region (25 % or more). In addition, those of dust, nitrogen oxides and sulfur oxides mostly generated from the "manufacturing" among the first-sector of Korea Standard Industrial Classification, while more than 97% of sulfur and nitrogen oxides were emitted from those two sectors: "manufacturing" and "electric, gas, steam and water business". As a result of subdividing the manufacturing industry, it could be confirmed that all of those dust, nitrogen oxides and sulfur oxides showed the largest emission amount from "manufacture of basic metals". In the case of specified hazardous air pollutants, the largest emission amount appeared in the first-class business places as well, and hydrogen chloride took the largest portion among them. Add more, the emission results for all of the other specified hazardous air pollutants showed that about 87.5% of each pollutant average was emitted from the first-class business places.

생물학적 고도처리 공법은 영양물질 제거에 상당한 효과를 나타내고 있다. 그러나 우리나라의 경우 다른 선진국과 비 교하여 유입수의 C/N비가 낮은 농도로 유입되고 있으며, 겨울철에는 낮은 온도로 인해 질소처리율이 저하되는 문제를 가 지고 있다. 본 연구에서는 Downflow Column Reactor를 이용하여 유입수 C/N비, 온도에 따른 질소제거에 미치는 영향 을 검토하였다. 그 결과, C/N비 4~5에서는 질소제거에 영향을 받지 않는 것으로 나타났으나, C/N비 10~11에서 질소제거 율이 44%까지 낮아져 적절한 C/N비 조절이 필요한 것으로 나타났다. 반응기내 온도에 따른 질소제거 영향을 검토한 결 과 20~30oC에서는 질소제거율 약 90%이상 나타났지만, 10oC에서 질소제거율 76%로 낮은 질소제거율을 보였다.

Biologically advanced treatment process have a significant effect on nutrient removal. In Korea, the relatively low C/ N ratio of influent and the low temperature of winter lower nitrogen removal efficiency. This study evaluated the effects of C/N ratio, and temperature on nitrogen removal in Downflow Column Reactor. When the C/N ratios of influent was low, 4~5, nitrogen removal reached to 95%, while that was high, 10~11, it dropped to 44%, This result showed the adjustment of C/N ratio was essential in nitrogen removal. The nitrogen removal dropped to 76% at the low rector temperature of 10°C, corresponding winter season, but it achieved to 90% at 20°C~30°C, corresponding other season.

본 연구에서는 대기 중 미세먼지 고농도 현상 발생 시 시행되는 미세먼지 비상저감조치 방안 중 고정오염원에 대한 사업장 감시· 점검 분야에서 활용할 수 있는 대기질 모니터링 및 오염원 추정에 대한 감시기법으로 2018년에 발생한 미세먼지 비상저감조치 시 경 기도에 위치한 도심 산단에서 활용되었던 사례를 바탕으로 연구를 진행하였다. 본 연구에서 활용한 최신기법은 대기오염물질 측정용 드론과 실시간 이동형 감시시스템을 이용하였으며, 미세먼지 고농도 현상 발생 시 도심 산단에 위치한 수많은 사업장 중에서 고농도 배출 의심 사업장을 추정하여 선정(List-up) 하는 것에 의의를 가진다. 실시간 이동형 감시시스템으로는 도심 산단의 부지경계를 측 정·탐색한 후 구역을 구분하고 의심 사업장의 후보군을 선정하였고, 드론은 의심 사업장의 후보군에 속한 사업장 상공을 실시간으로 측정하고 고농도 사업장 2곳에 대하여 시료를 포집하는 역할을 수행하였으며, 또한, 드론으로 포집한 시료를 실시간 이동형 감시시 스템을 이용하여 분석한 결과로 최종 의심 사업장을 추정하였다. 최종 선정된 의심 사업장 측정 결과 톨루엔(Toluene) 농도가 최대 약 2,560 ppb까지 나타났고, 디클로로메탄(Dichloromethane)은 최대 약 170 ppb, 메탄올(Methanol)은 최대 90 ppb로 나타나 대기오 염물질 고농도 배출이 의심되는 부분을 확인하였다. 본 연구에서는 대기질 측정에 소요되는 시간과 노동력이 많이 필요한 기존의 감 시체계를 보완하여 미세먼지 비상저감조치 시 신속·정확하게 대응할 수 있는 감시기법을 제시하였다. 이는 미세먼지 고농도 현상 발 생 시 도심 산단 지역의 대기질 감시 모니터링에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

In this study, we conducted a case study on the selection process of suspected pollutant emission sites in urban industrial complexes and the concentration characteristics of pollutants using drones for measuring air pollutants and air quality real-time mobile monitoring system when high concentration of fine dust occurs. The study was conducted based on the case that was used in the industrial complex located in Gyeonggi-do during the actual emergency reduction that occurred in 2018. The area showing high concentration phenomenon inside the industrial complex was identified using drone and real-time mobile monitoring system, and the detailed measurement was carried out in the divided area and the workplaces were selected first. The industrial complex suspected of pollutant emission was mainly textile dyeing industry, and the industrial complex was mixed with residential area, and the site where the complaints of the residents occurred, and the Y business site located in the B area with the highest concentration was selected as the site of the suspicion of pollutant emission. The final result of the emission doubt workplace measurement showed that the concentration of toluene was up to about 2,560 ppb, dichloromethane was up to about 170 ppb, and methanol was up to 90 ppb, confirming the suspected emission of air pollutants. The results of this study can not investigate all air sources when high concentration of air quality occurs, so it can be used to select the workplace to be inspected in industrial areas or to identify the characteristics of air quality concentration in industrial areas in time and space rather than to measure the exact concentration or exceeding the clear emission allowance standard.

폐수에 남아 있는 난분해성 오염물질의 추가 제거를 위하여 전해 여과 상용화 장치를 개발하고 평가하였다. 반응조 규 모를 확장하여도 전극을 보강함으로써 하·폐수 처리시설 2차 처리수에 잔류하는 COD를 효율적으로 제거할 수 있었다. 난분해성 물질로서 산업폐수가 다량 유입되는 시설의 가압부상 처리수의 COD와 색도 제거가 가능하였다. 여재 재생 후 에도 표면 형상이나 흡착능력의 차이가 거의 없어 전해 여과의 실용성이 입증되었다. 개발된 상용화 전해 여과 장치의 경 제성 평가 결과 5개의 유닛을 채택하여 설계 기준 20 m3/일 처리 시 시설비 1,900만 원, 운영비 75원/일로 실용적인 운영 이 가능함을 알 수 있었다.

A commercial scale electrolytic oxidation-filtration (EOF) facility was developed and evaluated for further treatment of stabilized water containing recalcitrant residue. Reactor scale up with electrode supplement proved to remove residual chemical oxygen demand (COD) in the sewage stabilized by secondary treatment. The recalcitrant pollutants, residual COD and color in dissolved air flotation treated wastewater receiving industrial wastewater, were also successfully removed. The little variation on the surface morphology and the adsorption potential of filter media by regeneration showed practical usability of the EOF system. The developed commercial scale EOF facility adopting 5 unit, designed to treat 4 m3/day/unit, required only 75 won/m3/day in operation cost and 19 million won in capital cost to treat 20 m3/day of wastewater.

본 연구에서는 지정악취물질중 방향족 탄화수소, 케톤류 및 에스테르, 4개의 지방산과 아이소부틸알콜, 총 10 종에 대 하여 악취관리 수단으로 사용하는 악취강도, 복합악취에 대한 희석배수, 지정악취물질의 물질농도 기준간의 연계성 및 배 출허용기준의 적정성을 검토하고, 개별 물질농도의 기준치 개선(안)을 제안하고 자 하였다. 악취강도와 물질농도, 희석배 수, 그리고 물질농도와 희석배수간의 상관관계식을 이용하여 상호 기준치의 연계성과 적정성을 검토하였다. 일반적인 악 취강도의 규제 기준치인 2.5와 3.0에 비해 희석배수 15와 20은 강화된 수준이며, 물질 기준인 경우는 변화폭이 크고 희 석배수보다 더욱 강화된 수준으로 뷰틸아세테이트는 약화 기준치이며, 프로피온산과 뷰틸릭산은 가장 강화된 물질 농도 수준인 것으로 나타났다. 상관관계식으로부터 악취강도의 기본 기준치에 해당하는 물질농도를 산출하였으며, 현 악취방 지법에 기준 되어진 물질농도와는 일부 다르게 나타났다. 제안되어진 기준들의 적정성 검토를 위하여 희석배수와 물질농 도의 관계식을 이용한 검토와 결과 값을 통해 준공업지역과 공업지역에 대해 악취강도를 산출한 결과 거의 모든 물질이 2.5와 3.0의 악취강도를 갖는 것으로 나타났다.

This study examines the adequacy of odor intensity, dilution factor for complex odors, linkage of substance concentrations of designated odor substances, and adequacy of emission limits for aromatic hydrocarbons and esters compounds, ketone, 4 fatty acids and isobutyl alcohol. In addition, this study proposed a proposal to improve the standard value of individual material standard. The correlation and adequacy of mutual reference values were examined using the correlation between odor intensity, material standard, dilution factor. 15 and 20 of dilution factor are enhanced levels compared to 2.5 and 3.0, which are the odor intensity standards. Butyl acetate is a weakened standard, with a large change in substance level and stronger than dilution factor. Propionic acid and Butyric acid were found to be the most potent concentration levels. From the correlation equation, the substance concentration corresponding to the basic standard of odor intensity was calculated, and it was partially different from the current substance concentration standard. In order to examine the adequacy of the proposed standards, the odor intensity was calculated for the semi-industrial and industrial areas using the relationship between the material standard and the dilution factor, and almost all substances had odor intensity of 2.5 and 3.0.

본 논문은 다양한 식·음료폐수를 배출하는 시설이 밀집된 산업단지의 폐수를 처리하는 공공폐수처리장을 대상으로 산 업단지 내 발생하는 폐수의 특성과 처리장 내 문제점을 진단하여 개선 방안을 살펴보고자 하였다. 산업단지에서 발생하 는 폐수는 야간 및 주말을 제외한 평일 낮 조업시간 동안 가장 많이 발생하였으며, 배출업소 중 폐수 배출량 및 농도가 유입승인기준을 초과해 배출하는 경우가 빈번하여 관리에 어려움이 있어 제도적 보완이 이루어져야 한다. 또한 식·음료 생산과정에서 원료의 세척수, 용기 세척수 등 세정폐수가 많이 발생하는 것으로 원액폐수가 희석되어 발생폐수의 농도를 낮추는 것으로 나타났다. 처리장 내 문제점으로는 처리장 내 여과포 폐색에 따른 역세의 증가가 역세수의 발생을 초래 하 여 설비에 부하를 가중 할 수 있어 철저한 관리가 요구되며, 침전지 주변 조경수의 낙엽이 펌프와 배관을 막는 등 영향을 미쳐 개선을 필요로 하였다.

This study aimed at providing ways to improve wastewater treatment process by diagnosing G public wastewater treatment plant receiving industrial complex effluents, mainly food and beverage manufacturers. The industrial complex discharges wastewater mainly during the daytime operation on weekdays rather the weekdays’ night and weekends. The complementary measures were required to manage manufacturers discharging wastewater exceeding effluent standards. In addition, in the process of food and beverage production, cleaning wastewater such as raw material washing water and container washing water is generated, and it lowers the concentration of wastewater by dilution. The increased back washing to remove filter cloth blockage imposed over loading on treatment plant. The deciduous leaves around the settling ponds had an adverse effect on the pump and pipes, which made it necessary to be improved efficiently.

본 연구는 고형연료제품인 SRF와 Bio-SRF를 사용하는 시설을 중심으로, 입자상물질 배출특성 조사와 고형연료에 대 한 성분분석 등을 통해 SRF와 Bio-SRF의 품질기준에 관한 개선방안을 제안하였다. 고형연료 사용시설에서 배출되는 먼 지, PM10, PM2.5의 평균농도는 SRF 사용시설 3.18 mg/m3, 1.08 mg/m3, 0.49 mg/m3, Bio-SRF 사용시설 4.33 mg/m3, 0.77 mg/m3, 0.27 mg/m3로 조사되었다. 중금속(Cd, Pb, Cr, Cu, Ni, Zn) 분석 결과는 모든 항목이 배출허용기준 이하의 낮은 농도로 검출되었다. 염화수소의 농도는 Bio-SRF 사용시설에서는 3.09 ppm, SRF 사용시설에서는 9.25~14.70 ppm 으로 나타났다. 고형연료제품 품질기준 항목에는 없지만 배출허용기준이 설정되어 있는 아연의 경우 SRF 제품의 평균 농도는 226.1 mg/kg, Bio-SRF 제품은 43.3 mg/kg으로 중금속 분석 항목 중 가장 높은 농도로 나타나 향후, 고형연료제 품 품질기준 개선 시 고려가 필요하다.

This study investigated the emission characteristics of particulate matter from facilities that use SRF and Bio-SRF. It also proposed improvement measures for quality standards of SRF & Bio-SRF through component analysis of SRF & Bio-SRF. PM, PM10, and PM2.5 concentrations from SRF boilers were found to be 3.18 mg/m3, 1.08 mg/m3, and 0.49 mg/ m3, respectively and those from Bio-SRF boilers 4.33 mg/m3, 0.77 mg/m3, and 0.27 mg/m3, respectively. The analysis of the heavy metals (Cd, Pb, Cr, Cu, Ni, and Zn) showed that all items were found to have lower concentrations than the emission standards. The average concentrations of HCl from Bio-SRF and SRF were 3.09 ppm and 9.25~14.70 ppm, respectively. However, in case of Zn, which has an emission standard but is not included in the SRF quality standard, 226.1 mg/kg was analyzed from SRF and 43.3 mg/kg from Bio-SRF on average. Therefore, inclusion of Zn in the SRF quality standard needs to be considered in the future.

본 연구에서는 지상구조물과 지하매설물로 인해 굴착이 제한되는 지역을 대상으로 현장 원위치(In-situ) 정화기술 중 과산화수소를 이용한 화학적산화법의 현장 적용성을 평가하고자 하였다. TPH로 오염된 범위는 951 m3, TPH 최고오염 농도는 10,988 mg/kg이였으며, 과산화수소 소요량을 판단한 결과 1 kg의 Cetane의 소요량은 7.37 kg H2O2, 토양 내 유기 물질에 대한 소요량은 2.27 kg H2O2로 산출되었다. 과산화수소의 농도는 35%, 투입량은 88 ton으로 적용하였다. 오염지 역 현장 적용결과 농도는 N.D~140.21 mg/kg로 저감되었고, 96.2~99.8%의 저감효율을 보였다. 과산화수소를 이용한 현 장 적용성 평가 결과 고농도 오염지역에 대해서도 높은 효율로 오염물질을 저감시킬 수 있음이 확인되었다. 또한 과산화 수소를 이용한 오염토양 정화 시 시간과 비용절감을 위해 효율적인 산화제 주입량을 고찰한 결과 과산화수소의 농도가 높을수록 저감 효율이 높아지고, 토양에 철성분이 존재하거나, 촉매제인 철염을 추가하였을 때 펜톤 산화로 인해 저감 효 율이 높아짐을 확인하였다. 또한 여러 연구결과 과산화수소의 적정 농도는 10%로 확인되었으나, 대부분 실내실험을 통 한 결과로 현장 적용 시에는 오염농도 저감 효율에 영향을 미칠 수 있는 다른 인자들에 대해 검토가 필요하고, 현장 실증 실험을 통해 적정 농도를 산정하고, 촉매제의 첨가 여부를 판단하는 과정이 필요하다고 사료된다.

In this study, the purpose of evaluating the site applicability of the chemical oxidation method using hydrogen peroxide among the in-situ cleanup techniques was to be applied to areas where excavation is restricted due to ground structures and underground burials. The range contaminated with TPH was 951 m3 and the TPH peak pollution concentration was 10,988 mg/kg, and based on the determination of hydrogen peroxide demand, the Cetane of 1 kg was calculated as 7.37 kg H2O2 and 2.27 kg H2O2 for organic matter in soil. The concentration of hydrogen peroxide was 35% and the input was 88 tons. The concentration was reduced from N.D. to 140.21 mg/kg as a result of site application in contaminated areas, and the reduction rate was 96.2 to 99.8%. The on-site applicability assessment using hydrogen peroxide confirmed that high-concentration contaminated areas can be reduced with high efficiency. In addition, when examining the amount of injection of an oxidizer to reduce time and cost in cleaning up contaminated soil using hydrogen peroxide, it was confirmed that the higher the concentration of hydrogen peroxide, the higher the efficiency of reducing it, the higher the efficiency of the penton oxidation when the presence of iron in the soil, or the addition of a catalyst iron salt. In addition, although the optimal concentration of hydrogen peroxide was found to be 10%, it is deemed necessary to consider other factors that may affect the efficiency of reducing pollution as a result of indoor experiments, and to calculate the appropriate concentration through field demonstration tests, and to determine whether catalyst is added.