• 환경위생공학
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• 제15권3호
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• pp.50-56
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• 2000

In this study, sewage were treated with operating Two-step Aeration System and conventional activated sludge process together in a condition. At the same HRT 8hr of Two-step Aeration System and Activated Sludge Process, BOD treatment efficiency of 1st sedimentation basin effluent 36.9% by Two-step Aeration system was 12.3% higher than 24.65 by Activated Sludge Process and the COD treatment efficiency 39.8% by two-step Aeration System was 11.6.3% higher than 28.2% by Activated Sludge Process. BOD and COD treatment efficiencies of 2nd sedimentation basin effluent were 88.1% and 85.6% Two-step Aeration System and were 83.8% and 82.3% Activated Sludge Process. In the first treatment, as BOD was relatively removed a lot, F/M ratio 0.17, $0.21{\cdot}BOD/kg{\cdot}MLSS.d$ was maintained by Activated Sludge Process. Therefore it was proved that organic matter treatment efficiency by Two-step Aeration System os Higher than by Activated Sludge Process in a aeration time 8hr. $NH_4^{+}-N$ treatment efficiencies were 55.5% by Two-step Aeration System and 39.75 by Activated sludge Process. $NO_3^{-}-N$ concentration in 2nd. sedimentation basin effluent were 3.33% by Two-step Aeration System and 2.36% by Activated Sludge Process. From this result, Two-step Aeration System was proved more advantageous treatment process for nitrification than Activated Sludge Process. The fluctuation range of BOD, COD and SS concentration in 2nd sedimentation basin effluent $16~33mg/{\ell}$, $15~23mg/{\ell}$ and $14~22mg/{\ell}$ by Two-step Aeration System was smaller than $16~57mg/{\ell}$, $15~25mg/{\ell}$ by Activated sludge Process. Overall the fluctuation range in 2nd sediment basin effluent by was smaller than by Activated Sludge Process. As a result, it is possible for this Two-step Aeration with no facility investment and a little of operation condition change in a conventional sewage treatment plant to get stability and nitrification of treatment water quality.

• 한국환경농학회지
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• 제19권2호
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• pp.110-115
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• 2000

동진강 수계의 수질현황을 파악하기 $1994{\sim}1998$년 까지 $4{\sim}9$월에 월 1회에 걸쳐 5개년간 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 월별로는 빗물에 의한 희석효과로 7, 8월에 수질이 가장 양호하였으며, 4월이 다소 불량하였으나 수도생육 피해 한계농도에는 미치지 못하는 수준이었다. 지점별 수질현황은 생활하수 유입지인 정읍천과 지천의 폭이 좁은 원평천의 무기성분 함량이 높았으며 동진천 상류지역에서 가장 양호하였다. 연도별 현황은 '94년 이후 '95년까지는 수질이 악화되는 경향을 보였으나 '95년 이후로는 각 성분 함량이 낮았지는 등 점점 양호해지고 있으며 COD함량으로 볼 때 특히, 정읍천의 수질이 개선되고 있음을 알 수 있었다. 양이온과 음이온의 총당량온 4월에 가장 높았고 7, 8월에 가장 낮았으며 양이온/음이온의 당량비는 5월에 높았고 7월이 가장 낮았으며 지점에 따라서는 총당량은 정읍천, 원평천, 동진천 하류, 중류, 상류의 순위였으며 양이온/음이온 총당량 비율은 원평천이 상대적으로 작은 수치를 보였지만 지역간 큰 차이는 보이지 않았다. 수질 중 각 성분 상호간의 상관관계를 보면, 대개의 성분 상호간에 유의성이 높게 나타났으나, $NO_4\;^--N$는 대개의 성분과 유의성이 없었고, $PO_4\;^{3-}-P$도 COD, $NH_4\;^+-N$, $NO_3\;^--N$, $SO_4\;^{2-}$과는 유의성을 보이지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.304-310
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• 2007

본 연구는 초단파조사 처리된 잉여슬러지를 하수와 함께 활성슬러지공법으로 처리할 때 하수처리효율과 잉여슬러지 발생량에 미치는 영향을 파악하기 위하여 실시되었다. 온도가 $20^{\circ}C$이고 MLSS농도가 약 2,000 mg/L인 250 mL의 잉여슬러지를 발진주파수가 2,450 MHz이고 정격고주파출력이 700 W인 전자렌지(microwave oven)로 초단파조사 처리한 결과 조사시간이 1분 증가함에 따라 수온이 약 $20^{\circ}C$씩 증가하였으며, 슬러지의 SCOD, TKN 및 T-P 농도는 모두 $40\sim130$ sec의 조사시간에서 가장 많이 증가하였다. 그리고 혼합액 미생물의 산소섭취율을 측정한 결과 130 sec 이상의 조사시간($65^{\circ}C$ 이상)에서는 혼합액의 미생물이 거의 사멸하는 것으로 나타났다. 잉여슬러지를 초단파조사 처리한 다음 하수와 혼합시켜 활성슬러지공법으로 처리하였을 때 유입수 및 처리수의 pH 및 알칼리도에는 거의 영향이 없었으나, 유입수의 SS, COD, T-N 및 T-P 농도는 증가하였으며, 처리수의 SS, BOD 및 T-P 농도는 거의 영향을 받지 않았으나 COD 및 TKN 농도는 증가하였다. 그리고 초단파 조사비가 1 g SS/g SS-day 증가할수록 미생물성장계수 값은 0.91 g SS/g COD removed의 율로 감소하였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제38권4호
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• pp.505-515
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• 2015

The objectives of this study were to determine the effects of stream nutrient regime, N:P ratios and suspended solids on fish tolerance/trophic compositions and stream ecosystem health, based on multi-metric model, during 2008-2013. Also, stream ecosystem health was evaluated in relation to chlorophyll-a (CHL) as a measure of algal productivity or indicators of trophic state to water chemical parameters. Total number of sampled fish species were 50 and showed a decreasing trend from 2008 to 2013. The minnow of Zacco platypus, based on the catch per unit effort (CPUE), was the most dominant species (25.9%) among the all species. Spatial heterogeneity was evident in the fish tolerance guilds that showed the dominance of sensitive species (89%) in the headwaters (S1) and the dominance of tolerant species (57%) in the urban. These conditions were directly influenced by concentrations of nutrients and organic matter (COD). The N:P ratios, as a barometer of water pollution, had a negative linear function (R² = 0.40, P < 0.01) with CHL, and the ratios had an important role in changes of COD concentration (R² = 0.40, P < 0.01). Under the circumstances, the N:P ratio directly influenced the relative proportions of fish trophic/tolerance compositions. According to the regression analysis of omnivore (O_m) and insectivore sp. (I_n) on total nitrogen and total phosphorus, nitrogen had no significant influences (P > 0.05) to the two compositions, but phosphorus influenced directly the two guilds [slope (a) = -32.3, R² = 0.25, P < 0.01 in the I_n; a = 40.7, R² = 0.19, P < 0.01 in the O_m]. Such water chemistry and fish trophic guilds determined the stream ecosystem health, based on the multi-metric fish model.

• 한국물환경학회지
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• 제27권2호
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• pp.235-241
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• 2011

This study was performed to investigate the characteristics of nutrient removal of municipal wastewater in the submerged membrane bioreactor by addition of alum directly into aerobic tank. Membrane bioreactor consists of three reactors such as two intermittent anaerobic tanks and the aerobic tank with hollow fiber membrane. The removal efficiencies of $COD_{cr}$, BOD, SS, TN and TP on the membrane bioreactor were 94.0%, 99.1%, 99.9%, 66.9%, and 58.9%, respectively. In addition, The removal efficiencies of $COD_{cr}$, BOD, SS, TN and TP on the membrane bioreactor with alum addition were 93.4%, 99.0%, 99.9%, 63.2%, and 96.8%, respectively. There was little difference between them on the nutrient removal efficiencies except phophorus removal. The estimated sludge production, specific denitrification rate, specific nitrification rate and phosphorus removal content on the membrane bioreactor were 1.76 kgTSS/d, $0.055mgNO_3-N/mgVSS{\cdot}d$, $0.031mgNH_4-N/mgVSS{\cdot}d$, and 0.095 kgP/d, respectively. And The estimated sludge production, specific denitrification rate, specific nitrification rate and phosphorus removal content on the membrane bioreactor with alum addition were 2.90 kgTSS/d, $0.049mgNO_3-N/mgVSS{\cdot}d$, $0.030mgNH_4-N/mgVSS{\cdot}d$, and 0.160 kgP/d, respectively. The alum content added was 1.7 molAl/molP on an average. The increasing ratio of tran-membrane pressure on the membrane bioreactor was $0.0056kgf/cm^2{\cdot}compared$ to $0.0033kgf/cm^2{\cdot}d$ on the membrane bioreactor with alum addition. There was a slightly reduction effect on membrane fouling by alum addition.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.355-361
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• 2006

고정상 생물여과지(biofiiter)에서 유입 C/N(COD/Nitrate)비와 용존산소(DO) 농도가 지하수로부터 질산성 질소를 제거하는데 미치는 영향을 관찰하였다. 유입 C/N비 10과 4.0에서 30 mg/L로 유입된 질산성 질소는 생물학적 탈질반응에 의해 완전히 제거되었다. 반면, 유입 C/N비 2.0에서는 전자공여체가 부족하였기 때문에 5.0 mg/L의 질산성 질소가 유출되었다. 게다가, 유입 C/N비가 2로 감소함에 따라 5.0 mg/L에 달하는 아질산성 질소가 발생하였다. 유입 C/N비 5에서 DO 농도의 증가는 탈질반응을 저해하였으며, 질산성 질소제거효율을 감소시켰다. 아황산나트륨($Na_2SO_3$)을 이용하여 유입 DO농도를 조절할 경우, 0.3 mg/L의 낮은 DO에도 불구하고 유출수 중 3.6 mg/L의 아질산성 질소가 잔류하였다. 반면, 질소가스를 이용하여 DO농도를 0.3 mg/L로 조절한 경우, 유입된 질산성 질소는 완전히 제거되었으며, 아질산성 질소는 검출되지 않았다. 생물여과지에서 유입된 질산성 질소를 제거하는데 소비된 유기물은 $3.0{\sim}3.5gSCOD/g{NO_3}^--N$의 범위이었으나, DO 농도가 5.5 mg/L로 증가함에 따라 소비된 그 양은 증가하였다. 높은 DO 농도 및 낮은 유입 C/N비와 함께 아황산나트륨을 이용한 DO 농도 조절은 생물학적 탈질반응에 영향을 주었으며, 질산성 질소제거효율을 감소시키고 아질산성 질소가 축적되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.687-692
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• 2006

실험은 C/N 비가 낮은 실제하수 유입시 적용한 유동여재 $A_2O$시스템의 생물학적 탈질특성을 파악하고 외부 탄소원(메탄올) 주입량(C/N비) 변화에 따른 오염물질 제거특성, 각 반응조의 유기물, 질소 거동 특성을 검토하였다. 실험장치는 실험실 규모로 호기조에 유동여재를 투입하여 부유와 부착 미생물이 공존하는 혼합형 형태이다. 유동여재는 $10{\sim}20mm$정도의 육면체로 된 스폰지 형태의 폴리우레탄 재질이다. 실험에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 외부탄소원을 주입하지 않는 하수처리의 경우, 부유성 미생물양이 부착성 미생물양 보다 약 3배 가량 많았다(총 미생물량 80 g). 무산소조에 주입되는 외부탄소원에 의해 성장되는 미생물은 우선적으로 호기조 접촉여재에 일정량 부착된 후에 부유성 상태 미생물로 유지되었다. 유출수 $COD_{Cr}$ 농도는 외부탄소원 주입여부에 관계없이 $13{\sim}29mg/L$으로 안정하게 유지되었다. 유출수의 총무기성 질소(TIN)농도의 경우, 미주입시에는 $20.0{\sim}35.9mg/L$(제거효율 18%)이었으나 주입시에는 $2.5{\sim}9.0mg/L$(제거효율 $71{\sim}83%$)로 염분의 영향은 없었다. 각 반응조의 유기물($COD_{Cr}$) 제거특성은 외부탄소원 미주입시에는 대부분이 혐기조에서 제거되었으며, 외부탄소원 주입시에 대부분이 무산소조에서 제거되었다. 과잉주입의 경우 대부분이 호기조에서 제거되었다. 총 무기성 질소(TIN)의 경우, 외부탄소원 미주입시 대부분이 혐기조에서 제거되었으며, 외부탄소원 주입시 불안정한 상태에서는 혐기조에서, 안정한 상태에서는 무산소조에서 대부분 제거되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권9호
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• pp.654-659
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• 2013

본 연구에서는 액상당밀을 외부탄소원으로 이용하는 탈질미생물 Pseudomonas sp. KY1의 탈질능력을 확인하고 최적의 C/N 비율을 도출하였다. 회분식 실험 결과, C/N 비율 3/1에서 $0.0263hr^{-1}$의 유사1차반응상수가 도출되었고, 이 비율에서 100 mg-N/L의 초기 질산성질소는 실험시작 후 약 100시간 이내에 약 80%의 제거율을 보였다. C/N 비율 3/1의 컬럼 실험에서 초기 질산성질소 농도 100 mg-N/L의 오염수(유속 0.3 mL/min)는 실험시작 후 172시간(35 PV) 이후부터 실험 종료 시(62 PV)까지 최대 95%의 탈질효율을 보였고, 이 비율에서 2차 오염원으로 작용할 수 있는 잔류당밀의 농도를 최소화(125~180 mg-COD/L) 할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권2호
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• pp.1-9
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• 2009

국제농촌지역은 국제적인 농산물 개방 여파, 대도시 인근지역 택지개발 및 산업시설 설치, 각종 레저산업의 유입등 비농업시설이 기존 농경지를 대체 개발하면서 다각적인 발전의 활로를 모색하고 있다. 그러나 이러한 개발속도에 비해 수질솬리는 상대적으로 뒤쳐지는 편이다. 이연구는 개발이 활발한 경기도 OO시 A저수지 유역 대표적인 비농업시설을 중심으로 지하수 및 하철수 시료를 채수하여, 비농업시설 설치운영이 농촌용수 수질에 미치는 영향을 살펴보았다. 연구지역 내 비농업시설에 의한 수질오염은 적절한 처리시설 없이 하수가 A 저수지로무단 방류되는 지역과 공장밀집지역에서 발생했다. 배경수질 분석결과, 두 지역의 하철수 및 지하수에서 (Na+K)-Cl, Ca-(Cl, SO$_4$, Ca-Cl유형들이 나타나 외부 오염 물질의 유입을 보였다. 하수 무단방류지는 면소재지 발생하수가 하천수에 유입됨에 다라 COD, T-N, T-P 오염이 심각했고, 인접한 지하수는 하철수의 유도함양 결과, 화학비료 기원의 NO$_3$-N 오염이 진행 중이었다. 공장밀집지는 T-N, NO$_3$-N 오염이 심각했고, 공장지역 정화조 액상오수의 무단방류가 NO$_3$-N오염의 원이이었다. 축산시설개발지역에서는 가축분뇨에서 기원한 유기물이 하천수 및 지하수에 유입되어NO$_3$-N, Mn오염을 보였다. 농약은 골프장을 비롯한 전체 빈오시설 지역에서 불검출 되었고, SAR(Sodium Adsorption Ratio)-전기전도도 분석 결과,연구지역 용수를 관개용수로 사용 시 알칼리도 및 염도에 대한 위해가 없는 것으로 나타났다. 실버타운, 레저관광지, 골프장 주변 지역의 용수는 대체적으로 수질이 양호했다. 결론적으로 연구지역 내 수질 오염은 국지적인 비농업시설 설치지에서 발생하였으나, 이러나 오염수가 연구지역의 최종 집수지인 A저수지에 유입되면, 타 수계의 청정수와 혼합 희석에 의해 A 저수지에서는 수질 오염이 거의 나타나지 않았다. 그러나 향후 연구지역에 비농업시설이 난립할 경우 A저수지의 희석효과를 기대하기 어려우므로, 농촌개발과 병해할 수 있는 농촌 용수 수질관리 계획이 수립되어 청정한 농촌용수 수질관리가 이루어질 필요가 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1213-1221
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• 2006

본 연구에서는 혐기성 암모늄 산화(ANAMMOX)반응을 유도하기 위해 양조폐수를 처리하는 메탄 생성 반응조의 입상 슬러지를 혐기성 반응기에 식종하였다. 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)와 아질산성 질소($NO_2^--N$)를 1:1의 비율로 인공폐수를 조제하여 반응조를 운전하였다. 실험기간은 반응기의 유입 질소농도 조건에 따라 3개의 phase로 구분하였다. 각 phase별 유출수의 질소농도, COD, 알칼리도, 발생 가스 조성을 측정하여 처리효율을 평가하였다. Phase 1에서는 유입 $NH_4^+$-N $NO_2^-$-N를 각각 1.91 $gN/m^3{\cdot}d$부터 14.29 $gN/m^3{\cdot}d$까지 점차 높였으며 Phase 2에서 각 질소의 부하를 23.81 $gN/m^3{\cdot}d$, Phase 3에서는 19.05 $gN/m^3{\cdot}d$로 하여 운전하였다. 아질산성 질소($NO_2^-$-N)는 전 기간에 걸쳐 99%까지 제거 되었으며, 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율은 각 phase별로 변동폭이 높았으며 이 중 Phase 2에서 최대 75%까지 제거되었다. 한편 각 phase별 반응조의 미생물 군집 변화는 16s rDNA방법을 이용하여 분석하였다. 입상 슬러지의 접종 초기인 Phase 1의 경우 메탄생성이 일정하게 유지되었으며 메탄균과 탈질균이 공존하였다. Phase 2의 경우 아질산성 질소($NO_2^--N$)와 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율이 각각 99%와 75%까지 증가하였으며 이 때 ANAMMOX균의 존재가 확인되었다. Phase 3의 경우 외부 공기 유입으로 인하여 암모니아성 질소(NH4+-N)의 제거율은 급격히 감소하였으나 미생물 군집 중 여전히 ANAMMOX균이 관측되었다.