• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.629-635
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• 2012

본 연구는 부영양화 호소의 개선을 위하여 분말활성탄 공정을 적용하고 호소수 내의 용존 유기물과 인의 제거특성을 파악하고자 수행되었다. 용존 유기물의 제거특성은 부유물질의 제거특성과 다르며 응집제 주입량과 pH에 영향을 받음을 확인하였다. 용존 유기물은 분말활성탄에 의해 흡착으로 제거되며 응집과정에서 용존 유기물의 제거효율을 증가시킬 수 있었다. 응집침전공정의 인 제거 과정과 같은 화학침전과정에서 형성되는 용존성 착화합물과 콜로이드성 물질은 인의 제거효율을 저하시키는 요인이다. 분말활성탄의 주입으로 콜로이드성 물질과 용존성 착화합물을 흡착함으로써 인의 제거효율을 증가시킬 수 있었다. 또한 분말활성탄은 응집과정의 floc의 밀도를 증가시켜 침전속도를 높이고 고액분리 효율을 높일 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.226-232
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• 2013

역삼투기반 금속산업폐수 물재이용시스템의 전처리공정을 선정하기 위해 연수화, 응집침전, 활성탄, 이온교환 및 중화 침전공정에 대한 무기물 및 유기물 제거특성을 조사하였다. 유기물제거를 위해 DOC중 친수성 및 소수성 유기물을 분류하였으며, 이를 이용하여 조합공정을 최적화하였다. 다양한 전처리공정 중에서 연수화는 금속산업 방류수에 존재하는 칼슘경도(1,201 mg/L as $CaCO_3$)를 93.4%제거함과 동시에 소수성유기물을 모두 제거하는 것으로 나타났다. 연수화 후에 응집침전공정을 연계할 경우, 방류수에 포함된 유기물 5.1 mg DOC/L을 1.6 mg DOC/L까지 저감할 수 있었다. 또한, 금속공정 원폐수를 대상으로 가성소다를 이용한 중화침전공정을 적용하였을 때, 수중경도를 유발하지 않으면서도 철과 총용존성고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.501-502
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• 2001

갯벌의 수질정화기능에 대하여 다양한 정의를 내릴 수 있으나 본 연구에서는 갯벌의 여과식성 저서생물에 의해 수중의 동ㆍ식물 플랑크톤과 데트리터스를 포함하는 입자성 유기물 (POM)이 포집되어 제거되는 기능으로 그 범위를 한정하였다. 갯벌생태계에서 수질정화기능의 핵심적 역할은 단연 이매패류가 담당하고 있다. 이들은 탁월한 여과능력으로 먹이 섭식과정에서 많은 양의 해수를 아가미로 걸러내기 때문에 결과적으로 수층의 입자성 유기물을 물리적으로 제거시키는 자연 여과시스템에 견주어진다. (중략)

• 대한환경공학회지
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• 제29권2호
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• pp.169-175
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• 2007

B3(Bio Best Bacillus)와 RABC(Rotating Activated Bacillus Contactor) 공법은 Bacillus를 이용하여 유기물뿐만 아니라 질소와 인도 효율적으로 제거하는 공법이다. 그러나 현 단계에서 폐수처리 시설에 이용되고 있는 Bacillus의 유기물 제거에 대한 미생물학적인 특성을 과학적으로 입증하지 못하였다. 이에 본 연구에서는 활성슬러지에서 보고되는 균주 Burkholderia cepacia(KCTC 2966)를 대조균으로 하고 Bacillus megaterium(KCTC 3007), Paenibacillus polymyxa(KCTC 3627) 균주와 B3 공법의 분뇨처리장으로부터 분리한 Bacillus속 4개 균주 Bacillus sp.(A12, C21, F12, L1)를 선정하여 0.2% Nutrient Broth, $30^{\circ}C$에서 배양하면서 Burkholderia의 Bacillus의 유기물 제거능력을 비교하였다. 접종량에 따른 개체군 차이로 유기물 제거능력이 영향 받을 수 있지만, Bacillus의 유기물 제거능력이 Burkholderia보다 $2\sim5$배 뛰어남을 알 수 있었다. 또한, Bacillus megaterium과 Bacillus sp.(C21, F12, N12)의 영양세포와 내생포자의 유기물 제거능력의 차이를 알아본 결과 내생포자의 제거능력이 영양세포보다 더욱 뛰어남을 알 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권6호
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• pp.472-479
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• 1994

상수처리시 토양현탁액과 같은 유기물이 있을 때 산화제, 응집제 및 흡착제의 종류를 달리하고 처리방법을 변경시켰을 때 THMs 및 유기물의 제거정도를 조사하였다. 산화제로 처리된 $ClO_2$가 다른 산화제인 $Cl_2,\;NH_2Cl,\;KMnO_2$ 및 $O_3$ 보다 THMs 생성억제와 THMs의 전구물질인 유기물을 제거시키는데 가장 효율적이었다. 산화제$(Cl_2,\;NH_2Cl,\;KMnO_4,\;ClO_2,\;O_3)$를 응집 이후에 처리하였을 때 유기물의 양은 거의 변화가 없었으나 THMs의 생성량은 응집 이전 처리보다 약 $36.7{\sim}8.2%$ 정도 감소하였다. 수중 유기물을 응집 제거시키기 위하여 응집제로 alum과 ferric sulfate를 처리하였을 때 응집 효율은 유기물의 분자량 분포에 따라 상이하게 나타났다. THMs 제거 및 생성 억제를 위한 활성탄의 처리는 여과 이후의 처리가 산화제 처리 이전의 활성탄 처리보다 효과적이었다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제3권1호
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• pp.38-43
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• 2018

대형저서동물에서 우점하고 있는 갯지렁이류는 퇴적층의 유기물 섭취를 통하여 저질환경개선에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 최근 양식기술이 개발된 바위털갯지렁이를 이용하여 갯벌 퇴적층의 유기물 제거효과를 검토하였다. 이를 위하여 입자특성이 다른 세종류의 저질환경(S1: 강사질, S2: 해사질, S3: 니사질)에서 해수 및 퇴적층의 TOC를 측정하였다. 바위털갯지렁이는 세종류의 입자특성에서 모두 유기물 제거효과를 나타내었으며, 입자가 클수록 제거율이 높았다. 유기물 정화능력을 정량적으로 평가한 결과 바위털갯지렁이는 각 저질별로 강사질에서 3.9856 ppm g^-1d^-1, 해사질에서 2.8021 ppm g^-1d^-1, 그리고 니사질에서 28.1142 ppm g^-1d^-1의 제거능력을 나타내었다. 본 연구결과는 바위털갯지렁이가 다양한 저질에서 유기물 제거에 기여하고 있음을 보여 주었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.320-323
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• 2004

두가지 처리방법을 연계처리하여 실험한 결과 펜톤산화를 전처리로 적용하여 실험한 경우가 COD와 Color의 제거면에서 더 높은 처리효율을 보이고 있으며 본 연구의 실험 목적인 RFP상의 수질기준을 만족하였다. 배출수 수질 기준이 강화된 RFP상의 수질기준을 만족하기 위한 고도산화방법의 연계처리방법 중 오존산화와 펜톤산화를 조합한 결과 유기물과 색도를 고루 제거하는 펜톤산화를 전처리 공정으로 적용하고 유기물의 제거보다는 색도제거에 더 효율적인 오존처리 공정을 후처리로 둔 조합공정이 더 적합한 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.31-37
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• 2016

본 연구는 하수와 연계처리 되고 있는 분뇨의 유기물부하를 저감시킬 수 있는 전처리기술로서 마이크로버블을 이용하여 OH radical에 의한 유기물 산화 및 부유물질 저감 효과를 검토하였다. 가압식 마이크로버블 발생장치를 이용하여 생분뇨를 4시간의 HRT로 3개월간 연속 실험하였다. 마이크로버블을 이용하여 분뇨를 부상처리할 경우 SS 제거율은 평균 71.0%이었으며, 부상분리에 의한 스컴 및 고형물질이 제거됨에 따라 $TCOD_{Cr}$, TBOD, 총질소, 총인의 제거율은 각각 평균 51.5%, 47.9%, 17.1%, 14.7%로 나타났다. OH radical에 의한 용존성 유기물질의 분해능을 검토한 결과, $SCOD_{Cr}$의 경우 평균 25.0% 제거되었고 SBOD의 경우 평균 17.1% 제거되었다. 용존성 질소와 인은 각각 평균 11.9% 및 7.4% 정도 제거됨으로써 수중에서 마이크로버블이 소멸되면서 발생되는 OH radical의 강력한 산화력에 의하여 용존성 유기물질들이 제거됨을 확인할 수 있었다. 따라서 분뇨처리공정 전단부에 마이크로버블 부상조를 설치할 경우 부상분리에 의한 고형물 제거는 물론 용존성 유기물질의 산화에 의하여 후속 생물학적 처리시설의 안정적 운영에 충분한 기여를 할 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.65-74
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• 2008

자연산 유기물과 미세 입자는 분리막을 이용한 수처리 공정에서 반드시 제거되어야 하는 주요한 물질이다. 특히 휴믹물질은 막오염을 일으키는 자연산 유기물의 대표적인 물질로 알려져 있어 막여과 정수처리와 관련된 많은 연구에서 정수 원수를 모사하기 위해 이용되고 있다. 본 연구에서는 휴믹산 용액과 자연수의 한외여과시 막여과 및 세척 특성을 비교 분석하여 분리막 모듈의 실제 정수 원수 적용시 휴믹산 용액을 이용한 모사수가 가지는 대표성을 검토하고자 하였다. 정수원수의 막투과도는 5 mg/L 휴믹산 용액의 여과와 거의 같은 양상을 보였으나 유기물 및 탁도 제거율 측면에서 차이를 보였다. 용존성 유기물의 제거율은 휴믹산 용액에 비해 자연수의 제거율이 아주 낮으며 자연수 내에 존재하는 유기물은 분리막에 의해 거의 제거되지 않음을 알 수 있었다. 모사수의 제거율이 상대적으로 높게 나타난 이유는 유입수 내 유기물의 분자량 분포와 $UV_{254}$ 및 SUVA 값으로부터 휴믹산 용액 내 유기물의 크기 배제 및 소수성 흡착 때문인 것으로 사료된다. 미세입자 제거의 경우 입자 분포에 있어서 상대적으로 작은 크기의 카올린을 함유한 모사수가 자연수에 비해 한외여과 처리수의 탁도가 더 낮게 나타났다. 이는 입자 크기 자체보다는 입자의 형태가 분리막에 의한 입자 제거에 영향을 미치는 것으로 추정된다. 또한 화학세정을 통한 막성능 회복률의 경우 비슷한 막투과도를 보이며 오염을 일으킨 경우에도 모사수가 자연수에 비해 다소 높은 회복률을 보였고, 이 또한 모사수의 한계를 드러낸다고 하겠다.