KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Water Quality Improvement Using Inverted Siphon Curved Channel System of Serial Contact Materials

연속접촉재 역사이폰 만곡수로 시스템의 수질개선

  • Received : 2011.08.08
  • Accepted : 2011.10.10
  • Published : 2011.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study sets the goal to improve effectively water quality of stream by complementing the weak points of the gravel contact oxidation process to use the inverted siphon curved channel system in free overfall of serial contact materials. The size of the current system can be diminished by expanding contact time, and the materials' replacement can be made easier when their gap are closed through the filtering boxes of contact materials. This system also has been developed into a construction method in which mixed and serial contact materials can be employed by using just the conventional single contact materials. It was verified the improvement ability of water quality of this system, during the simulation test at Tandong stream in Daejeon. The results of the verification of water quality improvement through several experiments in field were measured as follows : it showed to reduce about the averaged 55~83% higher than 60~75%, the internal planned goal of water quality improvement facilities.

본 연구는 자갈접촉 산화공법의 단점을 연속접촉재 자유월류형 역사이폰 만곡수로시스템으로 보완함으로써 하천수질의 개선효과를 증대시키기 위한 것이다. 이 시스템은 접촉시간의 확장으로 시설규모를 축소시키고, 접촉재의 필터화를 통해 공극의 폐쇄 시 교체가 용이하도록 개선하였다. 또한 이 시스템은 단일 접촉재 사용으로부터 혼합 연속 접촉재를 사용할 수 있도록 개량된 수질개선 공법으로 개발되었다. 개발된 시스템은 대전광역시 소재 지방하천인 탄동천 일부구간에 설치하여 현장실험으로 수질개선효과를 확인하였다. 몇 차례의 현장실험을 통한 수질개선효과 검증결과는 하천수질의 생활환경기준 검사항목으로 SS, BOD, 총대장균수의 수질 개선효과는 55~83% 감소율을 보여 국내 하천수질 정화시설의 목표치인 60~75%를 상회하는 양호한 것으로 확인되었다.

Keywords

References

  1. 건설교통부(2008) 하천지구별 지정 및 관리방안. 4.2 하천의 자정능력 및 수질개선 방안, pp. 141-211.
  2. 김승준, 최용수, 배우근(2006) 오염하천 수질개선을 위한 Hybrid 형 인공습지의 적용. 수질보전 한국물환경학회지, 한국물환경학회, 제22권, 제2호, pp. 209-214.
  3. 김원근, 이찬원, 전홍표(2002) 역간접촉산화법에 의한 연안 하구 수질개선에 관한 연구. 환경연구, 경남대학교 환경문제연구소, 제25권, pp. 63-75.
  4. 김진홍(2007) 계단형 보의 공기유입과 산소전달에 영향을 미치는 월류 흐름의 수리학적 영향 분석. 서울도시연구, 서울시정개발연구원, 8권 1호, pp. 127-138.
  5. 대전광역시(2008) 대전의 환경(2008 환경백서). 환경정책과, pp. 145-181.
  6. 대전광역시(2009) 탄동천 하천기본계획.
  7. 세기종합환경(2009) 하천수 정화장치 시험결과 보고서.
  8. 안태웅, 최이송, 오종민(2009) 자연정화공법을 이용한 2차 하수처리수의 수질개선에 관한 연구. 환경영향평가, 제18권, 제2호, pp. 79-87.
  9. 오유미, 이재호, 박정진, 최기충, 박태주, 이태호(2010) 상향류 활성탄 생물막 공정을 이용한 정체 수역 수질 개선 및 공정내 미생물 군집 해석. 대한환경공학회지, 대한환경공학회, 제32권, 제1호, pp. 1191-1200.
  10. 유용규, 윤세의, 이상섭(2002) 자갈접촉산화법을 이용한 상류하천 수 처리에 관한 연구. 2002년도 춘계학술연구발표회 논문집, 대한환경공학회, pp. 239-241.
  11. 이승영(2011) 연속접촉재 자유월류형 역사이폰 만곡수로시스템의 수질개선. 석사학위논문, 한밭대학교 대학원, p. 62.
  12. 이종석(2010) 하천공학 및 설계. 도서출판 새론.
  13. 이종석, 이승영(2009) 집수정수장치 내 정화매체 필터기술의 실용화. 산학협력중심대학 기술개발과제 5차년도 결과보고서, 교육과학기술부.지식경제부.한국산업기술진흥원.
  14. 임연택, 윤조희, 서정범, 유순주, 류덕희, 홍정선, 서윤수(1992) 자갈층 접촉산화법을 이용한 오염하천수의 정화. 수질보전 한국물환경학회지, 한국물환경학회, 제8권, 제3호, pp. 173-180.
  15. 정윤철, 안대희, 손대희, 정진영(1999) 매립지침출수의 질소제거공정에서 분말제올라이트 첨가의 영향. 한국폐기물학회지, 한국폐기물학회, 제16권, 제6호, pp. 596-603.
  16. 지재성, 김영석(1997) 한국형 하천 수질정화기술의 개발-자갈접촉 산화법을 중심으로. 한국건설기술연구원.
  17. 환경부$G_{7}$(국내여건에 맞는 자연형 하천공법 개발팀)(2002) 하천 복원 가이드라인. pp. 223-232.
  18. 建設省(1989) (近畿地方建設局) 定川の 水環境.
  19. 泫賀縣(1995) (琵琶湖 綜合開發推進協議會) 琵琶湖 綜合開發 計劃.
  20. Juang, D.F., Tsai, W.P., Liu, W.K., and Lin, J.H. (2008) Treatment of polluted river water by a gravel contact oxidation system constructed under riverbed. Int. J. Environ. Sci. Tech., Vol. 5, No. 3, pp. 305-314. https://doi.org/10.1007/BF03326025
  21. Kim, K. and Yeo, H.K. (2004) A river restoration program based on a close-to-nature river improvement process in Korea, Advances in Hydro-Science And Engineering, Volume VI.
  22. Kim, Y.S., Lee, J.J., and Lee, B. (2004) A study on close-to-nature creek improvement techniques by Pilot Projects. Advances in Hydro-Science And Engineering, Volume VI.
  23. KNC-IHP (Korean National Committee for The International Hydrological Programme Republic of Korea) (2010) National Report on IHP Related Activities in Republic of Korea. Focal area 3.2: Case studies on gravel contact oxidation process technology applied to improvement of stream quality.
  24. Leu, H.G., Ouyang, C.F., and Su, J.L. (1996) Effects of flow velocity changes on nitrogen transport and conversion in an open channel flow. Water Res., Vol. 30, No. 9, pp. 2065-2071. https://doi.org/10.1016/0043-1354(96)00308-9
  25. Leu, H.G., Lee, C.D., Ouyang, C.F., and Pai, T.Y. (1998) A modified water quality model for predicting BOD and DO variations in a shallow polluted channel. Environ. Tech., Vol. 19, No. 9, pp. 933-940. https://doi.org/10.1080/09593331908616751
  26. Lin, K. and Tung, C.P. (2011) Modeling of the on site gravel contact oxidation process. Geophysical Research Abstracts, Vol. 13, pp. 2651.
  27. Liu, W., Dahab, M.F., and Surampalli, R.Y. (2005) Nitrogen transformations modeling in subsurface-flow constructed wetlands. Water Environ. Res., Vol. 77, No. 3, pp. 246-258. https://doi.org/10.2175/106143005X41825
  28. Pai, T.Y., Tzeng, C,J., Hsu, C.L., Tsai, Y.S., and Hsu, W.J. (2007) Effect of water depth and aeration on a contact media channel purification process for wastewater reclamation. J. Environ. Eng. Manage., Vol. 17, No, 5, pp. 339-343.
  29. Shanshan, L., Jina, Y., Fua, L., Quanb, C., and Yang, Y.S. (2009) Microbial community variation and functions to excess sludge reduction in a novel gravel contact oxidation reactor. J. Hazardous Materials, Vol. 165, pp. 1083-1090. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.10.106
  30. Tanner, C.C. (1994) Treatment of dairy farm wastewaters in horizontal and up-flow gravel-bed constructed wetlands. Water Sci. Tech., Vol. 29, No. 4, pp. 85-93.
  31. Tsai, W.P. (2007) Benefit Evaluation for improvement of water quality of rivers using a gravel-packed reactor. Master Thesis, National Central University, Taiwan.
  32. USEPA (2000) Design Manual: Constructed wetlands treatment of municipal wastewaters. U.S. Environmental Protection Agency, EPA-625/R-99-010, U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio.