• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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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.

• Journal of Wetlands Research
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• v.14 no.4
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• pp.629-635
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• 2012

This study was conducted to evaluate the removal behaviors of DOM(dissolved organic matter) and phosphorus in eutrophic lake water by coagulation process with PAC(powdered activated carbon). It was observed that the removal characteristic of soluble matter was different from that of dissolved one, and the removal of DOM was effected by both pH and coagulant dosage. It was founded that PAC could increase the removal efficiency by an adsorption of DOM in coagulation process. A formation of soluble and colloidal matters resulted in the degradation of phosphorus removal efficiency in a chemical precipitation process. The phosphorus removal efficiency could be enhanced by an absorption of colloidal matter and dissolved complex with PAC addition. In addition, the PAC addition caused the increase of floc density in coagulation process, that led to the rise of sedimentation rate, and resulted in a significant improvement of solid-liquid separation efficiency.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.339-345
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• 2007

이번 연구에서는 pH 조작이 어려운 소규모 하수 처리장에서의 BNR 슬러지의 접종으로 인한 SBR start-up시 영양 염류 제거 특성 및 변화를 관찰 하였다. 1) 글루코즈를 탄소원으로 사용한 유기물 제거에 있어서 모두 85%이상의 높은 제거 효율을 보였으나 BNR 슬러지 접종 비율이나 유무에 따른 SBR의 유기물 제거에 미치는 영향은 미비한 것으로 나타났다. 2) 유입비율에 따라 암모니아 제거 효율은 BNR 슬러지 첨가 유무에 따라 바뀌었으며, 비율에 상관없이 첨가된 반응조는 7일 이내 $82{\sim}98%$에 달하는 제거율을 보였다. 3) 인 제거효율에 있어서는 유입비율에 따라 인 제거 효율이 증가하였으며, 첨가와 미첨가의 차이는 25%이상의 인 방출량 차이를 나타내었다. 4) 첨가한 BNR 슬러지의 비율이 전체의 40%이상일 때는 50%일 때와 큰 차이를 보이지 못했다. 5) FISH를 통하여 미생물 군집을 확인하였고 각 미생물들 간의 상대적인 비율과 heterotroph의 급격한 증식을 확인할 수 있었다. 6) pH, DO, ORP graph를 통한 Reactor의 실시간 조정 가능성을 볼 수 있었다. 7) BNR 슬러지를 접종하지 않을 경우, PAOs와 질산화 미생물의 성장이 더뎌 영양염류 제거가 어려웠다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2004.05a
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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.

• Applied Biological Chemistry
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• v.37 no.6
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• pp.472-479
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• 1994

This study was conducted to determine the effective removal method of THMs and humic material in drinking water when the doses of oxidants, coagulants, and activated carbon, and the points of oxidants treatment were changed in the drinking water treatment process. The inhibition of THMs formation and the removal of humic matter were more effectively achieved by $ClO_2$ than by other oxidants, $Cl_2,\;NH_2Cl,\;KMnO_4\;and\;O_3$. By changing the point of oxidant treatment, the formation of THMs was reduced by about 36.7 to 8.2% on treatment after coagulation, but the content of humic matter was not affected. The coagulation efficiency of alum and ferric sulfate to coagulate organic materials in water was affected by the molecular weight of humic matter in drinking water. The treatment of activated carbon after filtration was found to be more effective than that before oxidation in inhibiting THMs formation and removing THMs.

• KSBB Journal
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• v.6 no.4
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• pp.345-350
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• 1991

The purpose of this study is to investigate biomass characteristics and organic removal efficiency by changing superficial upflow velocity and organic loading rate in treating alcoholic distillery wastewater. Since the biomass concentration and the thickness of biofilm are very sensitive to superficial upflow velocity, a high concentration of biomass could be achieved by decreasing superficial upflow velocity that lowered the organic removal efficiency. Therefore, superficial upflow velocity should be controlled as to give optimum conditions and removal efficiency. Generally, activated sludge system shows 70% COD removal efficiency at$1.5kgCOD/m^3{\cdot}day$, but the fluidized-bed biofllm reactor shows 80% COD removal efficiency even at 6kgCOD/$m^2{\cdot}day$.

• KSBB Journal
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• v.6 no.2
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• pp.115-121
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• 1991

A number of experiments were conducted in order to investigate the COD removal rate according to the biofilm thickness in a Fluidized-Bed Biofilm Reactor(FBBR). The following conditions were fixed during the experiments: superficial upflow velocity was 0.47cm/sec, operating temperature was $22{\pm}1{\circ}C$ and pH was about $7{\pm}0.1$. The synthetic wastewater based on glucose was used as a substrate. The COD removal efficiencies were shown as 73% and 95%, respectively, when organic loading rate was increased from $10kgCOD\;/\;{\textrm{m}^3}$.day to $80kgCOD\;/\;{\textrm{m}^3}$.day. Andrew's model of substrate removal rate which was commonly used in fixed-biofilm reactor was transformed and applied in this FBBR experiment to predict substrate removal rate and gave 85% agreement with the experimental values.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.510-514
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• 2008

본 연구에서는 전극의 특성에 따른 돈사유래 축산폐수의 ECO 공법에 의한 처리특성을 평가하기 위해 ECO 시스템 모듈내 Fe-Fe 및 Al-Al 계열의 용해성 전극과 Al-SUS, Ir-SUS 등 불용성 전극을 대상으로 5$\sim$20mA/cm$^2$의 전류밀도하에서 축산폐수내 유기물 및 영양염류의 제거특성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 전기응집산화에 의한 축산폐수의 처리시 수중 유기물질 및 영양염류의 제거효율은 전류밀도의 증가에 비례하여 증가한다. 2. 불용성 전극조합 및 불용성-용해성 전극조합은 전류밀도가 높을수록 수중 유기물 및 오염물질 제거효율이 안정되고, 용해성 전극은 15mA/cm$^2$ 이하의 저 전류밀도의 조건하에서 전류밀도의 증가에 따라 안정된 제거효율 향상을 기대할 수 있다. 3. 불용성전극 조합인 Ir-SUS 전극조합을 사용하여 축산폐수를 처리할 경우 COD$_{Mn}$ 제거효율을 약 10% 향상시킬 수 있으며, TN 20mA/cm$^2$에서 Al-Al 전극조합과 TP 15mA/cm$^2$ 이하에서 Fe-Fe 전극조합은 제거효율이 저하되는 경향이 나타난다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.12 no.3
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• pp.126-133
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• 2004

This study is performed to examine the removal efficiency of organic materials,$NH_4-N$ and P in Swine-Wastewater Treatment using Hybrid-process. It named SBR process, Hybrid-process as RunI(SBR), and Run II(Struvite Tank-SBR), and compared the removal efficiency of each Run. The removal efficiency of the organic materials in each Run is like this; In Run I, TS, VS and COD was 43%, 39%, and 70%, respectively. And in Run II, TS VS, and COD was 52%, 52%, and 82%, respectively. It shows that the removal efficiency of Run II using Strutive Tank is higher. And as for the removal efficiency of $NH_4-N$ and T-P in each Run, Run II using Strutive Tank was 90% and 57%, higher than 56% and 49% of RunI. Especially for $NH_4-N$, Run II showed much higher efficiency, and this proved that Strutive Tank was very efficient process of all for the removal of N and P. As a result of this study, Hybrid-process that combines Strutive Tank and SBR is proved to be a very good process in Swine Wastewater Treatment.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1400-1404
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• 2006

생물학적 질소, 인 제거 공정(이하 BNR)의 운전에 있어서 최적 유입수의 C/N(COD/TKN)비, SRT 및 온도의 범위 및 정량적 수치 등은 유기물 뿐 만아니라 질소, 인의 처리 효율에 있어서 매우 중요하다. 특히, 외국과 다른 저농도 유기물 특성을 보이는 국내 하수에 대해서는 BNR 공정의 선택과 설계 및 운전인자의 선별이 무엇보다도 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 IAWQ에서 제시한 ASM No.2d를 기초로 하여 만들어진 전산모형인 Envirosim사의 Biowin 프로그램을 시뮬레이션 도구로 활용하여, 국내 하수에 비교적 적용하기 용이한 A2/O 공정과 MUCT 공정에 대한 유기물, 질소 및 인처리 효율을 비교하고 유입수의 C/N와 SRT 및 온도에 따른 질소, 인 처리 특성과 유출수의 거동 등을 파악하였다. 시뮬레이션 결과, 국내 하수에서는 A2/O 보다는 MUCT 공정이 질소, 인 처리효율이 더 크게 나타났다. 온도와 SRT가 일정한 상태에서 C/N비는 7이상에서 TKN과 TP제거효율이 양호하게 나타났고, 온도와 C/N비를 일정한 조건에서는 SRT가 7일을 넘어서면 효율이 급격히 낮아지는 현상을 관찰할 수 있었다. 온도조건 실험에서는 $20^{\circ}C$이하, 특히 국내 하수처리장에 BNR 적용시 설게조건인 $13^{\circ}C$에 근접해서는 TKN의 제거효율은 급격히 떨어지는 반면에 인 제거효율이 상승하는 것으로 나타났다.