Earticle

본 연구에서는, 초기강우 유입수 및 하수처리장 월류수 중의 SS와 Turbidity제거를 위한 부상방법에 대하여, 일정한 압력조건에 맞추어 공급되는 공기량을 고정시킨 상태에서 최고의 SS와 Turbidity의 제거효율을 나타내는 버블을 생성하는 노즐의 선정방법의 일반화가 연구되었다. 강우강도가 10 mm/hr 미만에서 실트성 또는 토사질의 채거름한 SS입자들을 0~63 μm 이하의 분포가 주로 나타나며 강우량이 증가하면서 0~150 μm 이하의 분포, 0~300 μm 이하의 분포로 확대되므로 이를 반영하여 3가지 입경분포의 시료를 KSF2306(입도) 방식으로 제조하여 최적의 SS제거율을 갖는 노즐을 선정하기 위해 서로 다른토질특성과 분포 특성 속에서 실험하였다. 본 연구의 결과, 토사질과 실트질의 유사 모두의 경우 부상방법의 요구제거율이 나타나는 노즐선정 방법의 일반화가 가능하였다. 그 내용을 보면, 63 μm 이하의 토질분포는 노즐N1에 요구제거율에 이르는 부상시간이 짧았고 150 μm 이하의 토질분포는 중간구경의 노즐에, 300 μm 이하의 토질분포는 노즐N3에 적합하였다. 이러한연구결과에 근거하여, 강우량에 따라 유입되는 SS의 입자 분포로부터 최적화 조건이 결정되어짐을 확인하였다. 따라서, 일정한 압력 하에 공급되는 공기량에 의해 생성되는 버블분포 특성을 통하여 부상법을 설계하기 위한 노즐선정과정의 일반화가가능하고, 버블생성장치의 다양성, 서로 다른 압력, 유사의 특성, 버블의 분포도 등이 운영과 기술진단 및 검증을 위한 판단기준의 일반화방안을 확인하였다.

In this study, for the remove SS and Turbidity in the initial rainfall for runoff and combined sewer overflows at the same condition of air pressure and fixed air quantity, the determination method of the nozzle type that show the distribution of bubble size for the best SS and Turbidity removal ratio, is studied. At the condition of the rainfall intensity is 10 mm/hr below, The SS particles with the sandy soil or silty clay soil is in grain size distribution of 63 μm below are normally observed. rainfall of meteorological phenomena increase, then, grain size distribution of 150 μm below are observed. rainfall intensity is more stronger then 300 μm below are observed. With reflection this, 3type of the distribution soil materials are made by KSF2306 standard method. For the determination of the best SS removal nozzle type, the different soil condition and distributions are done experimantal works. The result of this study, the both of all soil condition, like as the sandy soil or silty clay soil are able to generalize the method of the determination best nozzle type for demanded removal rate in flotation unit. Let see the detail of this, at the soil distribution of 63 μm below, the Nozzel N1 is the short for the demanded removal rate. at 150 μm below soil distribution, the middle Nozzle is, at 300 μm below soil distributiion, the Nozzle N3 is suitable for the condition. Based on the result from this study, it is the verifying this that the inlet SS distribution with rainfall fixed the best condition of flotation method. Therefore, through the bubble distribution, at the same condition of air pressure and fixed air quantity, the generalization of the determination method of nozzle type is possible

In this research, the welding experiment was carried out with both the steel materials (SS400+SS400, SUS304+SUS304) and the different steel materials (SS400+ SUS304), where SS400 is a general structural rolled steel material and SUS304 is a cold strip stainless steel sheet. The average of yield point of a SS400 experimental piece was the most highest point with 2015.54 N/m2. Although welding defects were not found with the naked eye, it was sure that there were some wilding defects because there were no stress against load through experiments. The rate of yield point of experimental piece A, experimental piece B and experimental piece C was respectively 1.7mm, 1.3mm and 2.6mm. The rate of breakdown was respectively 39.77mm, 17.97mm and 2.6mm. So considering price and efficiency with use condition is very important. SS400 and SUS304 will be profited from considering price and mechanical property with use condition.

본 연구에서는 Aerodyne HR-ToF-AMS를 이용하여 주류(main stream) 및 지류(side stream) 담배연기에서 배출되는 에어로졸 입자의 특징을 실시간으로 파악하였으며, 평균 질량스펙트럼은 주류연기에서는 m/z 43이, 지류연기에서는 m/z 28이 주요하게 나타났다. 질량스펙트럼에서 검출된 이온들은 C, CH, CHO, CHOgt1, CHON, CHOgt1N, CHN 그룹으로 분류되었고, 주요한 그룹은 CH 이었다(MS : 69%, SS : 60%). 주류연기와 지류연기에서 평균 유기물질 성분은 CxHyOz 와 CxHyNq의 존재 하에 탄화수소가(CxHy) 주요 성분인 것으로 나타났다. 유기물질의 화학식은 주류연기가 C1H1.382O0.08N0.032, 지류연기는 C1H1.396O0.116N0.056로 나타났으며, O : C(MS : 0.10, SS : 0.16), H : C(MS : 1.52, SS : 1.50), N : C(MS : 0.032, SS : 0.062) 비율을 산정하여 비교한 결과, 담배연기 에어로졸의 원소 비율은 대기에어로졸의 NOA(a nitrogen-enriched organic aerosol)와 유사한 것으로 나타났다. 담배연기의 지류 및 주류연기에어로졸의 질량스펙트럼 연구 결과는 다양한 ToF-AMS 자료에서 복잡한 유기에어로졸의 분석을 위한 유용한 스펙트럼 사례의 하나가 될 수 있다.

In this study, the characteristics of the aerosol particles discharged from main stream and side stream cigarette smoke were grasped in real-time using an Aerodyne HR-ToF-AMS, and the mean mass spectrum was shown to be leadingly m/z 43 and m/z 28 in the main stream and the side stream respectively. The ions detected in the mass spectrum were classified into groups of C, CH, CHO, CHOgt1, CHON, CHOgt1N, and CHN, the important group being CH (MS: 69%, SS: 60%). As to the average ingredient of organic matters in the main stream and the side stream, hydrocarbon (CxHy) was shown to be the main ingredient under the existence of CxHyOz and CxHyNq. The chemical equations of organic matters in the main stream and the side stream were shown to be C1H1.382O0.08N0.032 and C1H1.396O0.116N0.056 respectively, and, as a result of comparing them using the estimated ratios of O : C (MS : 0.10, SS : 0.16), H : C (MS : 1.52, SS : 1.50), and N : C (MS : 0.032, SS : 0.062), the element ratio of cigarette smoke aerosol was found to be similar with that of NOA (a nitrogen-enriched organic aerosol) of the atmospheric aerosol. The result of study on the mass spectrum of the aerosol of cigarette smoke main stream and side stream can be one of the spectrum examples useful for analysis of complicated organic aerosol from diverse ToF-AMS data.

본 연구에서는 주거지역에 대해 세분류 형태로 구분하여 각각에 대해 강우 시 유출수에 대한 모니터링을 실시하고, 그 결과를 바탕으로 주거 형태에 따른 비점오염원의 유출 특성을 분석해 보았다. 단독주거지역 및 아파트지역의 강우사상별 유출형태 및 농도 변화 형태를 분석한 결과 대다수의 강우사상에서 초기유출수의 농도가 높게 나타나는 형태를 나타내었 으나 두 지점의 경우 강우량별 유출율의 차이가 크게 조사되었다. 평균 유출부하량은 단독주거지역의 경우 BOD 101.0 kg/km2, SS 232.2 kg/km2, T-N 18.2 kg/km2, T-P 2.0 kg/km2이며, 아파트지역의 평균 유출부하량은 BOD 108.82 kg/km2, SS 329.18 kg/km2, T-N 57.67 kg/km2, T-P 4.21 kg/km2으로 산정 되었다. 평균 EMCs는 단독주거지역에 대해 산정된 평균 EMCs의 경우 BOD 6.6 ㎎/L, SS 12.8 ㎎/L, T-N 1.518 ㎎/L, T-P 0.099 ㎎/L로 조사되었다. 아파 트 지점 평균 EMCs의 경우 BOD 6.3 ㎎/L, COD 11.2㎎/L, SS 14.5 ㎎/L, T-N 3.1 ㎎/L, T-P 0.2 ㎎/L로 조사되었 다. 주거 형태에 따른 초기세척비율을 산정한 결과, 단독주거지역의 경우 총유출량 기준 초기 30%의 유출 시, MFFn 값 이 T-P 1.04 > T-N 0.97 > BOD 0.90 > SS 0.80의 순으로 비율차이를 나타내었다. 아파트지역 n=30에서 수질항목별 MFFn 값의 경우, BOD 1.49 > T-P 1.40 > SS 1.30 > T-N 0.96의 순으로 비율차이를 나타내었다.

In this study, divided into small category groups for the residential area it was carried out monitoring for the runoff during precipitation. Based on the results analyzed according to the nonpoint sources Housing leakage characteristics. Analysis of the rainfall runoff and concentration of each type of exclusive detached house with apartments, in the majority of precipitation types runoff concentrations were higher in early. In the case of a difference of two points per runoff rate rainfall it was largely investigation. The average runoff is estimated loadings of BOD 101.1 kg/km2, SS 232.2 kg/km2, T-N 18.2 kg/km2, T-P 2.0 kg/km2 detached house case, if the apartment was estimated at point BOD 108.82 kg/km2, SS 329.18 kg/km2, T-N 57.67 kg/km2, T-P 4.21 kg/km2. The average EMCs is BOD BOD 6.6 mg/L, SS 12.8 mg/L, T-N 1.518 mg/L, T-P 0.099 mg/L detached house case, if the apartment was estimated at point BOD 6.3 mg/L, COD 11.2mg/L, SS 14.5 mg/L, T-N 3.1 mg/L, T-P 0.2 mg/L. The initial 30 percentage calculated based on the initial results, the total flow of 30% if the outflow of detached house showed a net percentage difference to T-P 1.04 > T-N 0.97 > BOD 0.90 > SS 0.80. The apartment area showed the percentage difference in the water quality in the order of BOD 1.49 > T-P 1.40 > SS 1.30 > T-N 0.96 per item.

본 연구에서는 SBR공정의 유출수를 대상으로 이중하이드로싸이클론과 경사판 침전조를 조합한 고도처리 공정을 적 용하여, PAC, 폴리머, 여재 적용에 따른 처리특성을 분석하고자 하였다. PAC와 폴리머를 사용한 실험에서의 처리수의 수 질은 탁도 1.1~1.4 NTU (평균 1.2 NTU), SS 9.7~13.5 mg/L (평균 10.8 mg/L), TN 2.8~3.3 mg/L (평균 3.08 mg/L), TP 0.12~0.2 mg/L (평균 0.15 mg/L)의 범위로 분석되었다. PAC와 여재를 사용한 실험에서의 처리 수질은 탁도 0.3~0.5 NTU (평균 0.4 NTU), SS 3.9~6.1 mg/L (평균 4.9 mg/L), TN 2.6~3.5 mg/L (평균 2.94 mg/L), TP 0.11~0.19 mg/L (평균 0.15 mg/L)의 범위로 나타났다. PAC 와 폴리머, 여재를 사용한 실험에서의 처리 수질은 탁도 0.2~0.4 NTU (평균 0.3 NTU), SS 1.8~4.0 mg/L (평균 2.7 mg/L), TN 2.6~3.7 mg/L (평균 3.1 mg/L), TP 0.11~0.22 mg/L (평균 0.16 mg/L)의 범위로 분 석되었다. 실험결과 PAC와 폴리머, 여재를 적용한 실험에서 처리효율이 가장 높았고 강화된 환경부의 공공하수처리장 총인 방류수 수질기준인 0.2 mg/L 이하의 농도 범위를 만족 할 수 있는 것으로 나타났다.

The purpose of this study is to analyze the treatment characteristics of PAC, polymer, and filter media by applying the aggregate altitude treatment process, which is a combination of dual hydrochclone and slope plate sedimentation tank, to the runoff of SBR process. The water quality of treated water with PAC and polymer were 1.1~1.4 NTU (mean 1.2 NTU), SS 9.7~13.5 mg/L (mean 10.8 mg/L) and TN 2.8~3.3 mg/L (mean 3.08 mg/L), and TP 0.12~0.2 mg/L (mean 0.15 mg/L). Using the PAC and filter media, the treated water quality were 0.3~0.5 NTU (mean 0.4 NTU), SS 3.9~6.1 mg/ L (mean 4.9 mg/L) and TN 2.6~3.5 mg/L (mean 2.94 mg/L) and TP 0.11~0.19 mg/L (mean 0.15 mg/L). In case of using the PAC, polymer and filter media, the treated water quality was 0.2~0.4 NTU (mean 0.3 NTU), SS 1.8~4.0 mg/L (mean 2.7 mg/L), TN 2.6~3.7 mg/L (mean 3.1 mg/L), and TP 0.11~0.22 mg/L (mean 0.16 mg/L). Experimental results showed that the treatment efficiency was the highest in case of using the PAC, polymer, and filter media, and the concentration range of 0.2 mg/L or less, which is the water quality standard of the total sewage treatment water of the public sewage treatment plant of the Ministry of Environment, can be satisfied.

Hydrocyclone은 높은 수면적부하율 운전이 가능하고, 구동부분이 없고, 운전 및 유지관리비가 적게 소요되어 미세입자물질 제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. 본 연구의 목표는 하이드로싸이클론 밸러스트 응집여과시스템(HBCF)의 개발이다. HBCF 시스템은 도시 강우 유출수내 미세입자를 처리하기 위해 폴리염화알루미늄 실리카(PACS)응집제를 이용한 하이드로싸이클론 밸러스트 응집과 상향류 여과를 조합하여 구성하였다. PACS 최적응집 주입농도를 결정하고자 200 μm 이하인 도로변 퇴적물질을 수돗물에 희석하여 여러 가지 탁도 조건을 만들었다. 응집교반 실험은 200 rpm 1분, 50 rpm 3분, 침전 5분으로 하였으며 최적응집제 주입농도를 분석한 결과 7 mg/L를 주입하였을 때 탁도 제거효율은 99.5%로 잔류탁도는 2.0 NTU 이하를 나타내었다. HBCF 시스템의 성능을 평가하기 위해 도로변 퇴적물질 입자를 모의 탁도물질로 사용하였다. 플라스틱 볼 여재와 난석을 혼합한 여재를 사용한 HBCF 시스템 운전의 경우 여과지 수면적부하율 132.0~172.2 m3/m2/day (평균 151.6 m3/m2/day), hydrocyclone내 평균 체류시간은 9.2 sec의 운전 조건에서 탁도는 8.7~29.1 NTU(평균 14.6 NTU)로 처리효율 범위는 91.6~97.5% (평균 95.9%)를 나타내었다. 유출수 SS는 20.0~90.0 mg/L (평균 43.0 mg//L)로 처리효율 범위는 90.3~97.9% (평균 95.6%)를 나타내었다. 역세척에 사용된 역세수량은 노즐 분사량 16.6 L와 침전 여과조 유효용적에서 배수된 35 L로 총 51.6 L가 소요되었다. 역세척수 51.6 L는 HBCF시스템 운전 시간동안 처리량의 3.18%이다. 폴리에틸렌 스폰지 여재를 사용한 HBCF 시스템 운전의 경우 제거율 범위는 탁도 68.1~96.4% (평균 90.6%), SS 68.3~96.4% (평균 89.1%)로 분석되었다. 2회의 역세척을 실시한 결과 역세척 후에는 깨끗한 여재를 사용한 초기운전과 제거율을 비교하면 탁도 1.73~3.38%, SS 1.78~4.88% 감소하는 것으로 분석되어 역세척 효과가 높은 것을 분석되었다. 여과형 비점오염 처리시설의 고가의 여재교체 비용, 미세입자 제거 효율이 매우 낮은 문제점들을 해결하고자 시도된 HBCF 시스템은 하나의 대안으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Hydrocyclone is widely used in industry, for its simple design, high capacity, low maintenance and low operational cost. The objective of this study is to develop hydrocyclone ballasted coagulation and filtration (HBCF) system. The HBCF system is consisted of hydrocyclone ballasted coagulation with polyaluminium chloride silicate (PACS) and upflow filter to treat micro particles in urban storm runoff. Roadside sediment particles (< 200 μm) was mixed with tap water to make various turbid suspensions to determine the optimum PACS dosage. The experiment of Jar test was applied with rapid mixing at 200 rpm for 1min, slow mixing at 50 rpm for 3min, and settling period for 5min. The results of Jar test showed that PACS optimum dosage was 7.0 mg/L, which these conditions left residual turbidity to less than 2.0 NTU. The synthesized turbidity was made with roadside sediment particles to evaluate performance of HBCF. In case of HBCF system using plastic ball and orchid stone mixed media, on condition of a filter bed overflow loading rate was 132.0~172.2 m3/m2/day (mean 151.6 m3/m2/day), and the hydrocyclone mean hydraulic retention time was 9.2 sec. The range of removal efficiency of turbidity, SS were 91.6~97.5% (mean 95.9%) 90.3~97.9% (mean 95.6%), respectively. When the HBCF system operation using polyethylene sponge media, the range of removal efficiency of turbidity, SS were 68.1~96.4% (mean 90.6%), 68.3~96.4% (mean 89.1%) respectively. Backwash water usage was 51.6 L as sprayed 16.6 L and 35 L of drained from settling filter effective volume. Backwash water 51.6 L was 3.18% of the water filtered during the HBCF system run. The comparison of removal efficiency between initial operation using clean filter media and operated filter media indicated that after two times of backwash was 1.73~3.38% reduced in turbidity and 1.78~4.88% in SS. Therefore the HBCF backwash system proved higher efficiency. The HBCF system, which came out to solve the problems of the costly exchange filter media, and low efficiency of removing micro particlels of filter type nonpoint treatment devices, is considered as an alternative system.

하이드로싸이클론은 높은 수면적부하율로 운전이 가능하고 구동부분이 없으며, 운전비용 및 유지관리비가 적게 소요되어미세입자물질 제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. 본 연구의 목표는 이중하이드로싸이클론 경사판침전조 시스템(HISS)의 개발이다. HISS 시스템은 연속회분식반응조(SBR) 방류수내 TP농도를 0.2 mg/L 이하로 처리하기 위해 폴리염화알루미늄 실리카(PACS-2)응집제를 이용하였다. PACS-2 최적주입농도를 분석한 결과 3.0~5.0 mg/L를 주입하였을때 탁도 제거효율이 가장 높게 나타났다. 평균 처리유량 10.7 m3/day, 내부 하이드로싸이클론 체류시간 1.5~1.8 sec(평균1.6 sec), 외부 하이드로싸이클론 체류시간 29.2~36.3 sec(평균 32.2 sec)에서 운전하였다. 경사판침전조의 체류시간은14.6~18.1 min(평균 16.1 min), 월유율은 23.8~29.8 m3/m2·day(평균 26.8 m3/m2·day)로 분석되었다. HISS 시스템을 적용하여 처리한 결과 평균 유출수 농도는 탁도 0.3 NTU, SS 0.4 mg/L, BOD5 3.6 mg/L, CODcr 7.0 mg/L, TN 3.6 mg/L, TP 0.1 mg/L로분석되었다. 수질항목별 평균 처리효율은 탁도 65.0~95.7%(평균 82.1%), SS 50.0~100.0%(평균 84.2%), BOD5 35.2~65.0% (평균 50.8%), CODcr 42.9~71.4%(평균 55.2%), TN 9.3~17.6%(평균 12.2%), TP 56.5~89.7%(평균 77.8%)로 분석되었다. 하이드로싸이클론과 경사판 침전조를 조합한 HISS 시스템은 TP고도처리에 적용 가능성 있으며, 기존 방식의 응집에 비교하여구동부분이 감소되어 단순하고 컴팩트한 공정으로 비용절감 및 유지관리 측면에서도 장점이 있는 것으로 판단된다.

Hydrocyclone is widely used in industry, for its simple design, high capacity, low maintenance and low operational cost. The objective of this study is to develop the hybrid inclined settler system (HISS). The HISS is consisted of inner and outer hydrocyclone ballasted coagulation with polyaluminium chloride silicate 2 (PACS-2) to meet the reinforced discharge standard (TP ≤ 0.2 mg/L). The results of Jar test showed that PACS-2 optimum dosage was 3.0~5.0 mg/L. As the results of HISS field test, on condition of a average flowrate was 10.7 m3/day the inner and outer hydrocyclone hydraulic retention time was 1.5~1.8 sec (mean 1.6 sec), 29.2~36.3 sec (mean 32.3 sec), respectively. And the range of retention time for inclined settler was 14.6~18.1 min (mean 16.1 min). The average water quality of the HISS effluent were Turbidity 0.3 NTU, SS 0.4 mg/L, BOD5 3.6 mg/L, CODcr 7.0 mg/L, TN 3.6 mg/L, TP 0.1 mg/L, respectively. The range of removal efficiency of turbidity, SS, BOD5, CODcr, TN, TP were 65.0~95.7% (mean 82.1%), 50.0~100.0% (mean 84.2%), 35.2~65.0% (mean 50.8%), 42.9~ 71.4% (mean 55.2%), 9.3~17.6% (mean 12.2%), 56.5~89.7% (mean 77.8%), respectively. Therefore the HISS proved higher efficiency for treatment of TP. HISS system is simple and no moving parts compare with conventional coagulation system, therefore the HISS system would have possibility for replace coagulation and flocculation reactor to TP advanced treatment.

건설현장에서 발생하는 토사, 탁도는 지표수 수질악화의 주요 원인이다. 건설현장에서 발생하는 고탁도 폐수는 하천에 투과되는 빛을 흡수하고 차단하여 수생생태계에 악영향을 미친다. 건설현장 고탁수 폐수는 점토, 실트질 성분으로 구성 되어 있으며 입경이 작아 큰 비표면적과 높은 반응성을 가지고 있어 오염물질과 영양염류의 주된 이송매체 역할을 한다. 상·하수처리시설에서 응집은 수중에 미세입자제거에 효과적이며 널리 이용되고 있다. 수중에 분산된 입자들을 응집제를 투여하여 입경을 증가시켜 침전 가능한 플럭을 형성시킨다. 키토산은 천연 유기고분자 물질로서 게나 새우 껍질에서 추 출한 키틴을 탈아세틸화물로 cellulose와 유사한 구조를 가지고 있으며 수용액상에서 양이온을 나타내고 생분해성, 침강 성, 탈수성이 우수하다. 키토산은 효소와 호기성 미생물 분해작용에 의해 이산화탄소와 물로 최종 분해되므로 환경친화 적인 응집제이다. 터널현장, 골재선별장 석분 침전물질, 점토질 토양시료, 실트질 토양시료를 대상으로 Chitosan을 적용 한 Jar test로 응집특성을 분석하였다. 건설현장에 따라 발생하는 고탁수 폐수의 농도와 성상은 차이가 있지만 Chitosan주 입농도 10~15 mg/L 범위에서 최저 탁도와 SS농도를 나타내었다. Jar test 분석결과 Chitosan은 pH 조정이 필요없으므로 hydrocyclone응집장치가 단순하며 운전이 용이할 수 있다. 실험실 규모의 225 L 용량 투명 아크릴 재질 저류조에 50 mm hydrocyclone를 장착한 처리시스템 실험결과 평균 탁도제거율의 범위는 탁도 81.5~96.1%, SS 84.9~95.1%를 나타내었다. 체류시간 30 min이면 탁도와 SS가 90% 이상의 처리효율을 나타내었다. 본 연구의 결과는 건설현장 고탁수를 모의실험 한 결과를 기초로 실제 건설현장 임시저류조에 적용하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Sediment and turbidity from construction sites are primary causes for surface water quality impairment. Much of the sediment leaving construction sites consists of silt an clay that can carry substantial amounts of nutrients and pollutants. Increased turbidity can limit sunlight penetration into water by both adsorbing and deflecting light. Coagulation is the most widely used for microparticle removal in water and wastewater treatment facilities. Coagulants are added to transform dispersed particles into aggregate floc for subsequent removal by sedimentation. Instead of impeller type mixer for coagulation, coagulants injection hydrocyclone and was used for coagulation. Hydrocyclone effluent and underflow are recycled in retention basin for flocculation and settling. To determine the optimum Chitosan dosage for treatment of construction sites high turbidity, tunnel construction site, aggregate extraction sediment, clay-silt soil samples were used for Jar test. Chitosan, obtained by deacetylation of chitin, is described as a cationic polyelectrolyte and is expected to coagulate negatively charged suspended particles found in turbid waters. The structure of Chitosan is very similar to that of cellulose, and is biodegradable. Chitosan coagulants also produced larger flocs of better quality and faster settling velocity, dewatering. Therefore, Chitosan has become necessary to develop more efficient and environment-friendly flocculants for removal of turbidity in waters. As the results of Jar test (rapid mixing 1min, slow mixing 3 min, settling 15 min), the optimum Chitosan dosage was 10~15 mg/L for clay silt soil. Because of the effectiveness of Chitosan in removing turbidity was independent on pH, the hydrocyclone coagulation system would be simple. The results of lab scale retention basin with hydrocyclone coagulation system test indicate that the ranges of removal efficiency of turbidity, SS were 81.5~96.1%, 84.9~95.1%, respectively. Hydrocyclone coagulation system would have possibility with compact design, because of the increase of floc size and reduces the settling time.

본 실험연구의 최종적인 목적은 하수처리장 유출수를 화장실 세척용수나 도로, 식물체의 살수용수 등 재이용에 대한 처리시설의 개발에 있다. 연구를 위해 급속응집 및 응결과 가변형 필터로 구성된 실험실 규모의 처리시설을 제작하여 자동 운전하였고, 대전시 하수처리장과 소규모 오수처리장 및 합병정화조 유출수 및 대중목욕탕 배출수에 대한 현장적용실험을 실시하였다. 실험 결과 평균 처리수질은 필터의 여과 플럭스 94 m3/m2/d에서 탁도 0.71NTU, BOD 4 mg/L, CODMn 3.4 mg/L, SS 1.3 mg/L, TP 0.041 mg/L이었으며, 제거효율은 탁도 91%, BOD 53%, CODMn 48%, SS 85% 및 TP 88%인 것으로 조사되었다. 유사처리시설과 비교하면 본 연구에서 개발한 시설의 처리수질이 BOD, CODMn의 경우는 비슷하였으나 탁도, SS 및 TP는 양호하였다. 본 연구에서 개발한 수처리 시설이 중수도 생산에 적용 가능할 것으로 평가되었다.

The purpose of this experimental study was finally developed the treating facility to reuse the effluent of sewage treatment plant for toilet flushing water and sprinkling water for road and vegetable plants. In order to study, the laboratory scale treating facility composed with the processes of rapid coagulation, flocculation, and changeable filter was made and automatically operated, and field application test was performed for the effluents of Daejeon sewage treatment plant, small scaled sewage treating facility, combined septic tank, and public bath. For the results of test, average water qualities were 0.71NTU for turbidity, 4 mg/L for BOD, 3.4 mg/L for CODMn, 1.3 mg/L for SS, and 0.041 mg/L for TP as for the filtering flux of 94 m3/m2/d, respectively. Removal efficiencies were 91% for turbidity, 53% for BOD, 48% for CODMn, 85% for SS, and 88% for TP. Compared with the similar treating facilities, treating water quality of facility developed in this study was almost similar for BOD, CODMn, and improved with turbidity, SS and TP. It was evaluated that the developed water treating facility in this study was possible to practical use for produce the recycled water.

본 연구는 접촉산화지 운영에 영향을 미치는 인자와 인자 간에 존재하는 상호작용을 규명하기 위해 3가지 독립변수, 즉 여재종류(Media I, Media II), Bed 높이(60 cm, 40 cm), 흐름방향(상향류, 하향류)을 대상으로 각각의 인자별 처리 효율 및 효율적인 역세주기 변화를 비교·분석하였다. 운전 결과 Lab scale 운전에서 BOD는 56%, COD 50.3%, SS 66.1%, TN 36%, TP 15.6%의 제거효율을 얻은 RUN 4(Media, Bed 높이 60cm, 하향류)에서 오염물질의 제거효율이 가장 좋은 것으로 나타났다. 적정 여과속도를 결정하기 위해 EBCT를 변화시켜 운전 한 결과 EBCT 2.0 hr에서 가장 높은 처리효율을 보였다. 또한 EBCT 2.5 hr에서도 좋은 처리 효율을 나타냈으며, EBCT 1.5 hr 이하에서는 접촉시간이 짧아 오염물질을 제거율이 좋지 않는 것으로 사료된다.

This study conducted a comparison analysis on the treatment efficiencies and change of efficient backwashing periods of three independent variables; media type (Media I, Media II), bed height (60 cm, 40 cm), and flow direction(upflow, downflow) to examine the interaction between concurrent factors affecting the use of oxidation pond method. The results of laboratory scale operation indicated that RUN 4(Media, Bed 60cm heigh, downflow) had the highest pollutant removal efficiency with BOD of 56%, COD 50.3%, SS 66.1%, TN 36%, TP 15.6%. The results modified EBCT to determine optimal filtration rate showed that the highest treatment efficiency was obtained in EBCT of 2.0hrs. Also, relatively high efficiency was achieved in 2.5 hr EBCT. However, in EBCT of or less than 1.5 hr indicated low efficiency in removing pollutants due to short contact period.

공사 중 발생되는 일부 콘크리트 폐수는 작업자, 관리자, 사용자가 인지하지 못하는 비점오염원의 형태로 우수/오수 관를 통해 유입되어 관리가 쉽지 않고 콘크리트 철거시 물과 결합되어 나오는 건설오니들은 일시적으로 소량 유출된 다. 이러한 특성 때문에 건설오니는 관리가 되지 않는 상태로 비점오염원의 형태로 하천 및 우수/오수관에 유입되고 있는 실정이다. 본 연구는 도로상 기설치된 콘크리트 옹벽 철거공법에 D.W.S공법(Diamond Wire Saw)을 적용하였 고, 이로 인해 발생된 콘크리트 오폐수를 이동식 오수처리 시설을 통해 물리/화학적 처리를 실시하고 제거효율 및 유 출수의 폐수배출 허용기준에 만족하는지를 검토하였다. 이에 공사중 이동식 오수처리 시설을 통해 물리/화학적 처리 로 BOD 73.5%, SS 89.1%제거를 통한 공사중 오폐수의 유출수 농도 기준을 만족하고자 한다. 또한 공사진행시 이동 식 오수처리 시설을 통한 물리화학적 처리 및 공사중 발생되는 오폐수 처리에 대한 환경보전비 산정의 적정성 및 경 제성 분석에 대해 검토하고자 한다.

Some concrete wastewater generated during construction is in the form of non-point pollution sources that workers, managers, and users are unaware of, and it is not easy to manage as it flows through sewage pipes. Due to these characteristics, construction sludge is inflow into rivers and sewage pipes in the form of non-point pollution sources in an unmanaged state. This study applied the D.W.S method to the concrete retaining wall removal method installed on the road, and the resulting concrete wastewater was physically and chemically treated through a mobile sewage treatment facility, and it was examined whether it met the removal efficiency and wastewater discharge acceptance standards. Accordingly, it is intended to meet the standards for effluent concentration of wastewater during construction by removing 73.5% of BOD and 89.1% of SS through physical and chemical treatment through portable sewage treatment facilities during construction. In addition, we would like to review the adequacy and economic analysis of calculating environmental conservation costs for physicochemical treatment through portable sewage treatment facilities and sewage treatment generated during construction.

SBR(Sequence Batch Reactor)공정은 유기물과 영양염류 제거를 위해 폭넓게 적용되어 왔으나, 질소와 인과 같은 영양염류의 제거 및 침강된 슬러지의 Washout에 의한 처리유량이 제한되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 A2공정과 SBR공정의 결합한 CSBR(continuos sequencing batch reactor)공정을 구성하였으며, 각 반응조에 고정화 미생물 담체인 PVA gel을 충진하였으며, 각각의 HRT에서의 처리특성을 평가하였다. Mode-1(HRT 14.1 hr)에서의 방류수의 BOD, CODCr, SS, TN와 TP는 4.7, 18.1, 3.9, 11.3, 1.38 mg/L였고, 처리효율은 각각 95.6, 89.3, 95.9, 65.0 and 60.5%였다. Mode-2에서의 방류수의 BOD, CODCr, SS, TN와 TP는 4.7, 23.4, 4.1, 11.7, 1.41 mg/L였고, 처리효율은 각각 97.1, 91.2, 97.2 66.5, 61.8%였다. Mode-3(HRT 9.9 hr)에서의 방류수의 BOD, CODCr, SS, TN와 TP는 5.4, 28.6, 4.4,12.4,, 1.46 mg/L였고, 처리효율은 각각 97.3, 89.6, 97.1 64.6, 62.8%였다. 각각의 Mode들에서 모든 방류수 수질기준을 만족하였다. 또한,Decanting 높이에 따른 wash out을 확인하기 위하여 CFD(computational fluid dynamics) 분석을 수행하였다. 방류지점을 1/2지점에서 1/5지점까지 변동시켜 분석한 결과 PVA 담체(polyvinyl alcohol media, specific gravity 1.023)은 유출되지 않았다. 하지만 SS의 일부 유출을 확인할수 있었으며, 이때 유출수의 SS농도는 4.13 mg/L에서 5.78 mg/L로 증가하였으나, 전체적인 수질은 방류기준에 부합하였다. CSBR공정에 PVA 담체를 적용할 경우 안정적인 방류수질의 확보와 더불어 더 낮은 지점까지 방류할 수 있어 처리용량을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

This study, using CSBR (continuos sequencing batch reactor) process which is SBR combined with A2 (anoxic and anoerobic) process, was conducted to solve problem having SBR process such as the limit of removal of both nitrogen and phosphorus, and wash out of settled sludge when decanting. Every tank was filled with PVA (polyvinyl alcohol) media having immobilized microorganism. Effluent levels were evaluated to confirm treatment efficiencies at 3 different HRTs. At Mode-1 (HRT 14.1 hr), BOD, CODCr, SS, TN and TP of effluent were 4.7, 18.1, 3.9,11.3, and 1.38 mg/L, and treatment efficiencies were 95.6, 89.3, 95.9, 65.0 and 60.5%, respectively. At Mode-2 (HRT 11.3 hr), BOD, CODCr, SS, TN and TP of effluent were 4.7, 23.4, 4.1, 11.7, and 1.41 mg/L, and treatment efficiencies were 97.1, 91.2, 97.2 66.5 and 61.8%, respectively. At Mode-3 (HRT 9.9 hr), BOD, CODCr, SS, TN and TP of effluent were 5.4, 28.6, 4.4, 12.4, and 1.46 mg/L, and treatment efficiencies were 97.3, 89.6, 97.1 64.6 and 62.8%, respectively. All discharge standards met at each Mode. Also, CFD (computational fluid dynamics) analysis was conducted to check washout effect over decant heights. When decanting height changing from one half of full water level to one fifth of that, although PVA media (polyvinyl alcohol media, specific gravity 1.023) did not outflow, suspended particle was washed out. At that time, SS of effluent was increased from 4.13 mg/L to 5.78 mg/L, but all discharging standards met. If CSBR process with PVA media is applied, it may get more improved effluent quality and treat increased flow at lower discharging height.

본 연구에서는 인공지능 프로그램인 SOM (Self Organizing Maps)를 이용하여 하천의 유량과 수질의 관계를 분석하였으며, 국내 K 연안으로 유입되는 T하천에 대해 과거 4년 자료의 유량 및 수질에 관해 조사를 하였다. 조사기간 중 K 연안으로 유입되는 T하천의 평균 유량 834,850 m3/d, 수온 16.6oC, pH 7.8, DO 10.5mg/l, BOD 1.8mg/l, COD 4.6mg/l, SS 9.0mg/l, T-N 1.356mg/l, T-P 0.071 mg/l를 나타내었다. 시계열에 따른 연도별로 유량 변화에 따라 SS, T-N, T-P 농도가 영향을 많이 받는 것으로 나타났으나 유량 변화와 하천의 전체 수질 항목간의 연관성을 일괄적으로 파악하는 것은 어려웠다. 패턴분석 결과 T하천의 경우 BOD와 COD 및 T-N과 T-P 가 서로 유사한 패턴을 보였으나, 유량과는 일관된 패턴 형태를 찾기가 어려웠다. 그러나, 하천 유량과 SS, pH, DO는 밀접한 관계를 가지고 있으며, SS와는 비슷한 패턴을 pH 및 DO 와는 상반된 패턴을 보이는 것으로 나타났다. T하천의 경우 유량이 높고, DO가 낮을 때 COD, SS, T-N, T-P 및 수온이 높은 패턴을 보인 바, 강우 시 및 여름철에 수질이 악화되는 것을 시사하였다.

The pattern analysis of correlation between the river flow and water quality using an artificial intelligence program, SOM (Self Organizing Maps) technique were analysed in this study. The past four years of data flow and water quality of the T river flowing into the domestic K coast had been collected. Average flow of the T river flowing into the K coast was 834,850 m3/d, average water temperature was 16.6oC, average pH of 7.8, DO of the 10.5 mg/l, BOD of the 1.8 mg/l, COD of the 4.6 mg/l, SS of the 9.0 mg/l, T-N of the 1.356 mg/l, T-P was 0.071 mg/l. Changes in flow rate due to the time series by year appeared to be frequently affected to the SS, T-N, and T-P concentrations, but inter-relationship between overall items of water quality and river flow changes was difficult to identify. SOFMs (Self Organizing Feature Maps) of BOD and COD in T river, and SOFMs of T-N and T-P showed a similar pattern to each other, respectively, but a relationship between flow pattern and them was difficult to find. However, river flow and SS, pH, DO has a close relationship, river flow and SS was analysed to have showed a positive correlation, but the negative correlation between river flow and pH, DO. SOFMs pattern of river flow and DO, and them of COD, SS, TN, TP, and temperature suggested that water quality in T river is deteriorating during rainfall period and summer season.

평상시 및 홍수시 하천에 유출되는 토사로 인한 SS(Suspended Solid)농도는 실측을 원칙으로 하여야 하나, 환경영향평 가, 하천기본계획 등에서와 같이 각종 개발사업에 따른 SS농도의 변화를 제시하기 위해서는 실측이 아닌 추정이 필요 하지만 추정 방법이 규정된 바 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서 RUSLE법에 의한 토사유출량과 특정 빈도 홍수량 산정결과를 이용하여 하천내의 SS농도를 추정하는 수문학적 방법에 대한 제안을 하고자 한다. SS는 실트․점토질 토사및 콜로이드 입자 등이 해당된다. 그러나, 본 연구에서는 토사유출량 중에서 일반적으로 부유토사에 해당하지 않는 모래를 제외하고, 실트 또는 점토질의 토사에 한해 부유사 기준으로 설정하였다. 농도 추정을 위한 유량은 평상시 유량은 1~2년, 홍수시 유량은 30~100년을 기준으로 하였다. 한편, 확률강우량 분석 소프트웨어는 Fard2006을 사용하였는 바, 2년빈도 미만에 대해서는 강우데이터와 Gumbel분포형 빈도계수를 이용하여 산정하였다. 위와 같은 방법에 의해 실트 및 점토의 토사유출량과 홍수량에 의한 유출용적을 이용하여 SS농도를 추정한 결과, 개발전 자연상태 및 개발중 나대지 상태에서의 SS농도는 유의한 수준을 보이는 것으로 판단된다. 특히, 유로경사에 따라 토사유출량의 차이가 큰점에 착안하여 SS농도를 유로경사로 나눈 값은 지형인자가 다르더라도 비교적 일정한 범위로 나타남을 확인할 수 있었다. 따라서, 향후 보다 많은 유역에 대하여 연구가 진행된다면 SS농도 추정방법에 대한 지침으로 발전시킬 수 있을 것으로 판단된다.

SS(Suspended Solid) concentration by soil erosion into river at normal and flood season should be measured. However, to present the variation of SS due to various development project such as EIA(Environmental Impact Assessment), River Master Plan, and so on, it is necessary to estimate not measure SS, but there are not exist how to estimate SS. In the present study, therefore, we propose the hydrologic method of estimating SS concentration using the results of particular frequency flood discharge and sediment discharge by RUSLE method. SS consists of silty and clay soil and colloid particle etc. However, in the present study, silty and clay soils of sediment discharge except send set up SS standards. The flow discharge to estimate SS concentration are 1~2 years for normal season, 30~100 years for flood season. Meanwhile, analysis software for probable rainfall uses Fard2006, probable rainfalls under 2-year frequency are estimated using rainfall data and frequency factor of Gumbel distribution. The results of estimating SS concentration using runoff volume by sediment and flow discharges of silty and cray soils as above method show that reliable level of SS concentration is considered in predevelopment of natural condition and under development of barren condition. Especially, SS concentration takes notice that the value of sediment discharge makes a huge difference according to channel slope, it was confirmed that the value obtained by dividing the SS concentration by the channel slope is relatively constant even though the topographical factors are different. Therefore, if the present study will be proceeded for various watersheds, it will be developed as estimation method of SS concentration.

전국 공공하수처리장의 80% 이상이 우기시 처리장에 유입수가 2Q~3Q까지 유입되고 있어 하수월류수에 의한 하수처리공정관리에 많은 난제를 안고 있는 실정이다. 본 기술은 하수월류수를 급속처리하는 장치로써 최단시간(15분)에 하수월류수를 깨끗이 처리하는 하수월류수 다이렉트 급속처리 기술이다. 핵심기술은 3가지로 인라인 고속응집 및 무동력 플럭응결장치, Splitter Type 고효율 마이크로버블장치, 국내최초로 개발한 다단격벽식 고효율 부상분리 장치로 이루어져 있다. 원리는 1단계 응집·응결, 2단계 마이크로버블을 이용한 버블코팅, 3단계 3단 부상조를 이용한 버블코팅된 응집입자들의 부상으로 이루어진 굉장히 심플한 공정이다. 강우시 실험결과, GJ-R 공법을 통과한 하수월류수가 SS 98.6%, BOD 88.8%, COD 85.1%, TN 21.7%, TP 92.1%의 높은 제거효율을 보이는 것을 볼 수 있었으며, 처리수의 SS 2.8 mg/L, BOD 11.2 mg/L, TP 0.24 mg/L로 환경부 간이공공하수처리시설 수질기준인 BOD 60 mg/L 이하로써 공법의 응집·응결 및 마이크로버블 부상 효율이 굉장히 우수한 것을 볼 수 있었다.

More than 80% of the public sewage treatment plants in the country are receiving influent water (2Q~3Q) during rainfall. This technology is a sewer overflows direct treatment technology that cleans sewer overflows in the shortest time (15 minutes). The core technology is quite simply composed of three device (high-speed flocculation and non-motorized flux condensing device, splitter type high efficiency microbubble system, multi-stage type bulkhead flocculation tank). The experimental results during rainfall, the final effluent removal efficiency of SS (98.6%), BOD (88.8%), COD (85.1%), TN (21.7%), TP 92.1%) were much higher than existing treatment facilities. and When viewing the water quality of effluent of SS 2.8 mg/L, BOD 11.2 mg/L (Convenience public sewage treatment plant water quality standards of BOD 60 mg/L), TP 0.24 mg/L, The present process can be seen that a very good efficiency of coagulation·flocculation, microbubble floatation.

본 연구는 강우 시 하수처리장에서 단순 침전하여 방류되는 2Q를 기존의 응집조, 응결조를 대체할 수 있는 시설로 hydrocyclone 를 이용하여 고속 응집·응결하여 침전하는 하이브리드형 경사판 침전지(HIS, hybrid-type inclined settler) 시스템의 적용 가능성 을 분석함에 있다. 응집제로는 3곳의 제조회사에서 제조한 chitosan을 주입하여 응집교반실험(응집 1분, 응결 3분, 침전 10분)하여 잔류탁도를 분석한 결과 D사에서 제조한 chitosan이 잔류농도가 가장 낮게 나타났고, chitosan 최적 주입농도는 11 mg/L으로 분 석되었다. 하천 및 도로변에 퇴적된 미세 토양입자를 채취하여 200 μm 이하 입자들을 수돗물로 희석하여 강우 유출수 모의 시료 로 사용하였다. HIS 시스템의 경사판 침전지의 체류시간 1.17-4.17 min, 수면적 부하율 170.7-609.5 m3/m2/day 범위의 운전조건에 서 200 μm 이하 도로변 퇴적물질 미세입자를 대상으로 처리효과를 분석한 결과, 탁도 처리효율 범위는 71.2-89.1%(평균 82.8%), SS는 83.2-99.2%(평균 93.5%)로 분석되었다. Hydrocyclone 하부배출수의 평균입경은 유입수 입경보다 증가하는데 이는 chitosan 에 의한 응집이 hydrocyclone에서 플럭을 형성하는 것으로 분석되었다. 강우 시 하수처리장으로 유입되어 미처리되는 2Q를 화학 적으로 처리 시 hydrocyclone은 응집조, 응결조를 대체할 수 있는 방안으로 판단된다.

The objective of this study is development of HIS (hybrid-type inclined settler) system for treatment of untreated 2Q wastewater during storm event. Instead of coagulation and flocculation reactor, HIS system was used hydrocyclone for coagulation. HIS system is consisted of hydrocyclone with chitosan coagulant and inclined storage tank. Three type chitosan (manufacture P, K, D) were used to determine the optimum type coagulant for treatment of storm runoff. As the results of Jar test (rapid mixing 1 min, slow mixing 3 min, settling 10 min), the best type chitosan was D chitosan and the optimum dosage of 11 mg/L for road side sediments was analysed. Because of the effectiveness of chitosan in removing turbidity was independent on pH, the operation of HIS system would be simple. The synthesized storm runoff was made with water and addition of under 200 μm stream sediments. The operated range of inclined settler retention time was 1.17-4.17 min and surface loading rate was 170.7-609.5 m3/m2/day. Results indicate that the range of removal efficiency of turbidity and SS were 71.2-89.1% (mean 82.8%) and 83.2-99.2% (mean 93.5%), respectively. As a results of micro particle size treatment, average particle size in foul flow was greater than that in inflow, which means that coagulation by chitosan makes floc well in hydrocyclone. HIS system would have possibility for replace coagulation and flocculation reactor to treat untreated 2Q of sewer overflows.

동복호 유역의 오염 배출부하량은 2017년 기준으로 BOD 893.4 kg/일, T-N 729.3 kg/일, T-P 55.9 kg/일로 산정되었다. 오염원별로는 토지계와 축산계가 가장 많은 양을 차지하였으나, 생활계 점오염원이 차지하는 비율도 BOD 기준으로 12.4%였고 이는 거의 대부분이 하수미처리구역에서 발생하는 것으로 나타났다. 동복호 유역에 설치·운영 중인 공공하수 처리시설은 34개소가 있으며, 이들에 의한 수질오염물질 처리효율은 BOD 90.6%, T-N 53.9%, T-P 58.7%로 나타났고 이 에 따라 공공하수처리시설들을 거쳐 방류되는 오염부하량은 총 점배출부하량 중에서 BOD 1.0%, T-N 13.2%, T-P 12.3% 를 차지하고 있다. 한편, 동복호 유역에는 총 7개소의 비점오염저감시설(인공습지)이 있으며, 강우시 인공습지 평균 제거 효율은 BOD 2.8%, COD -14.9%, SS 71.7%, T-N 42.5%, T-P 22.1%로 나타났으며, 이 시설의 설치·운영에 따른 평상시 (비강우시)의 수질개선 기여율은 BOD -1.5%, T-N 3.0%, T-P 0.4%로 매우 낮은 것으로 나타났다.

The pollutant load discharged in Dongbok lake watershed was estimated as BOD 893.4 kg/day, TN 729.3 kg/day and TP 55.9 kg/day in 2017 year. The largest amount of the load was the livestock and land-based pollutants, but the domestic wastewater-based amount also accounted for 12.4%, most of which were originated from the non-treated sewage in the living system. The number of public sewage treatment facilities installed to Dongbok lake watershed was 34, and the average removal efficiency of pollutant by them was BOD 90.6%, T-N 53.9% and T-P 58.7%. As a result, the load discharged from the facilities accounted for 1.0% of BOD, 13.2% of T-N and 12.3% of T-P in the total amount discharged from point sources. Meanwhile, 7 artificial wetland facilities for non-point pollutant treatment were installed and operated in the watershed. The average removal efficiency of the wetland during rainfall was BOD 2.8%, COD -14.9%, SS 71.7%, T-N 42.5%, and T-P 22.1%, but the contribution rate of water quality improvement during normal (non-rainy) day by these facilities was very low: BOD -1.5%, T-N 3.0%, and T-P 0.4%.

본 연구에서는 미세조류와 박테리아의 공생관계를 이용하여 하수 내 영양염류 제거효율을 평 가하고자 하였다. 또한 최 적 배양조건을 도출하기 위해 온도, 광주기, CO2 주입농도에 따른 Chlorella sp.와 Scenedesmus sp.의 생장특성을 파악하 고, 그에 따른 영양염류 제거효율을 평가하여 미세조류-박테리아의 공생관계를 이용한 폐수 처리 가능성을 연구하였다. 그 결과 미세조류의 최적 배양조건은 25 ~ 30oC, 24시간 내내 광원을 주입해 준 경우, Chlorella sp.는 5% CO2 주입농도 에서, Scenedesmus sp.는 2% CO2 주입농도에서 높은 성장률을 기준으로 산정되었다. 산정 된 배양조건을 영양염류 제거 효율을 평가해본 결과, Chlorella sp.의 경우 COD 63%, BOD 70%, SS 48.3%, T-N 70.5%, T-P 76.4% 나타냈고, Scenedesmus sp.는 COD 66%, BOD 72.3%, SS 56.5%, T-N 67.1%, T-P 70.1%로 나타내었다 .

This study intended to evaluate the removal efficiency of nutrients in wastewarer using the symbiosis relationship of microalgae-bacteria. Also, in order to confirm optimal culture conditions, growth characteristics of Chlorella sp. and Scenedesmus sp. on the temperature, L:D cycle, and CO2 injection were identified, and then the possibility of wastewater treatment by the symbiosis relationship of microalgae-bacteria through the evaluation of nutrients removal efficiency, was identified as well. As the results, Chlorella sp. showed the highest growth rate at 25 ~ 30oC, 24:0 L:D cycle, and 5% of CO2 injection concentration, and Scenedesmus sp. showed it from 25 ~ 30oC, 24:0 L:D cycle, and 2% CO2 injection concentration, respectively. In addition, the nutrients removal efficiency under the optimal culture conditions was resulted in the followings: Chlorella sp. showed the removal efficiency of COD 63%, BOD 70%, SS 48.3%, T-N 70.5%, and TP 76.4% and Scenedesmus sp. showed COD 66%, BOD 72.3%, SS 56.5%, T-N 67.1%, and T -P 70.1%, respectively.

생물산업 연구단지에서 발생되는 폐수를 처리하기 위해 건설된 폐수처리장의 3차 처리시설로 hybrid 인공습지 시스템을 적용하여 최종 방류수의 재이용가능성을 평가하였다. 폐수처리를 위한 1차 처리공정은 화학적처리(약품 응집)이며, 2차 처리공정은 생물학적 처리(표준활성슬러지법)로 구성되어 있다. 3차 처리시설로서 hybrid 인공습지는 자연통풍시스템이 구비된 호기성 인공습지와 혐기/무산소성 인공습지가 순차적으로 연결된 시스템이다. Hybrid 인공습지로 유입되는 2차 생물학적 처리공정의 처리수 농도는 BOD, SS, T-N 및 T-P의 평균 농도가 각각 53mg/L, 48mg/L, 34mg/L 및 3mg/L로 나타났으며, hybrid 인공습지에서의 최종방류수의 BOD, SS, T-N 및 T-P의 평균농도는 각각 2.3mg/L, 1.2mg/L, 7.95mg/L 및 0.83mg/L로 나타나 하수처리수의 재이용권고수질기준과 비교할 때 조경용수나 세척용수 등의 용도로 직접 재이용이 가능한 수질이 확보될 수 있었다. Hybrid 인공습지는 반응조를 호기 및 혐기/무산소 조건으로 기능화 함으로서 높은 효율로 오염물질이 제거될 수 있었으며, 이러한 결과로부터 다양한 하수 및 폐수의 3차 처리시설로서 활용이 가능한 것으로 평가되었다.

The hybrid constructed wetland(HCW) as tertiary treatment process of a bio industrial wastewater treatment plant was employed to estimate applications for the reuse of final effluent. Raw wastewater was sequently treated through chemical and biological treatment processes and the biologically treated water was flowed into the HCW. The HCW system was composed of two constructed wetlands connected in series; The one is the aerobic constructed wetland with natural air draft system whose driving force for air supply was the difference between the temperature of the air inside the wetland and the ambient air, and the other is the anaerobic/anoxic constructed wetland. Average influent concentrations of BOD, SS, T-N and T-P in the HCW were 53mg/L, 48mg/L, 34mg/L and 3mg/L, respectively. After being treated at HCW, final effluent concentrations of BOD, SS, T-N and T-P were 2.3mg/L, 1.2mg/L, 7.95mg/L and 0.83mg/L, respectively. Referring to a reuse standard for a sewage wastewater, final effluent could sufficiently be reuse as landscaping, washing or agriculture water. HCW system with the aerobic/anaerobic combined constructed wetland could be achieved a high removal efficiency because each constructed wetland was functionalized to be removed efficiently organics, nitrogen and phosphorus. HCW system could be estimated to be successful application as tertiary treatment process of a various industrial and municipal wastewater.

주암호 유역의 오염원에 대한 발생부하량 및 배출부하량을 산정하고 주암호 유역에 설치·운영 중인 수질개선시설에 대 한 기여율을 평가하였다. 2017년 주암호 유역의 오염원 배출부하량은 BOD 4,754.2 kg/일, T-N 3,532.4 kg/일, T-P 304.6 kg/ 일 으로 산정되었으며, 오염원별로는 토지계가 가장 많은 양을 차지하였다. 주암호 유역의 점오염원은 대부분이 생활계 하 수미처리구역에서 발생하는 오염원이며, 대부분의 비점오염원 배출부하량은 축산계 및 토지계 오염원에 의한 것으로 나타 났다. 주암호 유역에 설치·운영 중인 공공하수처리시설은 49개소가 있으며, 이들의 수질개선 기여율은 BOD 55.0%, T-N 39.8%, T-P 43.7% 으로 산정되었으며, 점오염원 배출부하량 중에서 공공하수처리시설 방류부하량이 차지하는 비율은 BOD 2.2%, T-N 14.7%, T-P 8.7%으로 나타났다. 주암호 유역에는 총 12개소의 비점오염저감시설(인공습지)이 있으며, 강 우시 인공습지 평균 제거 효율은 BOD 27.5%, COD 16.3%, SS 81.8%, T-N 27.1%, T-P 39.3%로 나타났으나, 평상시(비강 우시) 설치·운영에 따른 수질개선 기여율은 BOD –0.1%, T-N 0.3%, T-P 0.2%로 매우 낮은 것으로 나타났다.

In this study, Generation load and the discharge load of pollutant in the Juam Lake watershed were calculated. Also the treatment efficiencies and contribution rates of water quality improvement facilities installed and operated in Juam Lake watershed were investigated. The pollutant discharge loads were estimated as BOD 4,754.2 kg/day, TN 3,532.4 kg/ day, TP 304.6 kg/day, respectively, and the pollutant discharged from the land accounted for the largest amount. Most of the point pollution sources in the Juam Lake watershed were originated from the non-treated domestic wastewater and the non-point discharge load was due to the livestock system and the land-based pollution sources. The water quality improvement contribution rate of 49 public sewage (point pollutant) treatment facilities was BOD 55.0%, T-N 39.8% and T-P 43.7%, respectively. Among the point discharge load, the public sewage treatment facilities comprise 2.2% of BOD, 14.7% of T-N and 8.7% of T-P. On the other hand, 12 artificial wetland facilities for non-point pollutant treatment were installed and operated in Juam Lake watershed. The average removal efficiency by the wetlands was BOD 27.5%, COD 16.3%, SS 81.8%, T-N 27.1%, and T-P 39.3% during rainfall duration, but it was very low, with BOD -0.1%, T-N 0.3%, and T-P 0.2% during normal (non-rainy) case.