Application of Subsurface Flow Wetland using the Phragmites australis for Water Quality Improvement of the Agricultural Reservoi

농업용 저수지 수질개선을 위한 지하흐름 갈대 인공습지의 적용

Constructed wetlands are regarded as an important water treatment system for agricultural water quality improvement and management. The purpose of this study is to evaluate the application of subsurface flow wetland(SFW), using the Pharagmites australis as macrophytes, and to clarify the basic and essential factors to be considered in the construction and management of constructed wetlands. This study was carried out relatively short hydraulic residence time(HRT), 6hr ~ 72hr (3days), using eutrophic reservoir water with relatively low concentrations of influent and large quantity to be treated. The effluent satisfied the criteria of agricultural water quality. Removal efficiencies of Biochemical oxygen demand(BOD), Chemical oxygen demand(COD), Suspended solids(SS) and Chlorophyll a(Chl-a) were high in HRT 24hr, not any more significant increasement of removal efficiencies in HRT 48hr and 72hr. However, removal efficiencies of nitrogen and phosphorus increased as HRT increased, showing the highest efficiency at the 72hr of HRT in nitrogen, and 48hr in phosphorous. The SFW was very effective system for reservoir water quality improvement, and had the advantages of the reduction of purchasing cost to land required, lack of odors, and harmful insects, especially mosquito, the improvement of the scenic beauty and minimal risk of public exposure. Therefore, it was evaluated that the SFW was very available water treatment system for the water quality improvement of agricultural reservoir. However, it was need to consider with application of the SFW in high cost of construction and troublesome of management.

농업용수 수질기준을 초과하는 부영양화된 농업용저수지의 수질개선을 위해 갈대를 이용한 지하흐름 인공습지를 적용하였다. 처리수량이 많고 처리대상 농도가 비교적 낮은 저수지 오염특성상 인공습지의 운영은 수리학적 부하율이 높은 체류시간 6시간 ~ 72시간으로 운영하였다. 체류시간에 따른 수질 항목별 유출농도는 농업용수 수질기준보다 낮게 감소되었으며, 정화효율은 BOD와 COD, SS와 Chl-a는 체류시간 24시간 조건에서 높은 정화효율을 보여 주었으며, 그 이상의 체류시간 연장에서는 정화효율의 뚜렷한 증가를 보이지 않았다. 반면, 질소와 인은 체류시간이 증가할수록 정화효과가 현저히 증가하여 질소는 체류시간 72시간에서, 인은 48시간에서 최고의 정화효율을 나타내었으며, 질소의 정화효과가 특히 우수하게 나타났다. 따라서 저농도의 농업용수 수질개선을 위한 지하흐름습지는 질소 등 오염물질의 정화효과가 우수하고, 용지매수비용의 절감, 모기 등 병충해방지, 친수공간의 안전성 등 이점이 많으므로 넓은 면적의 인공습지 적용시 일부구간에 지하흐름습지의 적용을 검토해 볼 수 있다. 그러나 설치비용상승 및 유지관리 문제 등 여러 가지 측면의 고려가 필요할 것이다.