• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.197-197
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• 2017

본 연구에서는 입자성 오염물질을 다량 함유하고 있는 초기강우 유출수를 처리하기 위한 수처리 시설로 고속복합응집장치를 개발하였다. 고속응집복합장치의 요소기술은 마이크로 버블, 급속교반장치(인라인믹서), 전기촉매를 이용한 부상촉진장치, 볼텍스 흐름 등으로 구성되며, 기술 원리는 응집제에 의해 오염물질을 응결, 응집, 부상시켜 스컴을 제거하는 일반 응집 원리와 유사하다. 본 기술의 특징은 교반, 혼화조, 응집제를 1개의 조에 컴팩트하게 구성하여 체류시간을 10분 이내로 단축하였고, 볼텍스(voltex) 흐름을 이용한 선회류와 루버홀 형태의 스크린을 적용하여 응집효과를 극대화하였으며, 플럭에 의한 막힘이 없이 스크리닝이 이루어질 수 있도록 하였다. 또한, 부상촉진장치(전기유도)를 이용해 응집 플럭의 부상효과를 상승시켰고, 감속기와 일체화된 내통스크린이 선회류와 반대 방향으로 회전하면서 볼텍스 흐름의 가속효과에 의한 스크린 폐색 방지 및 응집부상 효율을 향상시킬 수 있도록 설계하였다. 부상슬러지는 별도의 플럭 제거 설비 없이 스크린 내통 회전에 이용되는 감속기에 부착된 스컴 제거기에 의해 동시 제거가 가능하며, 응집부상 처리수는 장치 가장 바깥 외곽에 충진된 필터층에서 최종 여과되어 방류되도록 구성함으로서 모든 처리공정이 단일 장치 내에서 이루어지도록 구성하였다. 본 고속복합응집장치는 전체 규격 ￠ $1000{\times}2,000mmH$의 시제품이 제작되어 현재 시흥소재 매화저수지에서 성능평가를 실시하고 있다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.12 no.2
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• pp.101-109
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• 2004

In this study, the solid-liquid separation characteristics of swine wastewater were investigated for the coagulation and dissolved air flotation (DAF). Coagulation characteristics were studied using jar-tester with the different coagulants and dosage amounts. DAF characteristics were also investigated in terms of the different flotation conditions with the raw swine wastewater, pH adjustment only, and adding coagulants. When the raw swine wastewater was coagulated with the only inorganic coagulants, the proper inorganic coagulants were founded as $FeCl_3$ > PAC > Alum orderly, and the optimal coagulant dosages were founded as $1,000mg/{\ell}$, $1,500mg/{\ell}$, $1,500mg/{\ell}$, respectively. As the raw swine wastewater was treated with the polymer coagulants, the only cationic polymer coagulant showed an effective coagulation and the optimal dosage of cationic coagulant was founded as $200mg/{\ell}$. When the different dosages of cationic polymer was added to each $500mg/{\ell}$ of the inorganic coagulants, the proper inorganic coagulants were founded as $FeCl_3$ > Alum > PAC orderly, and optimal cationic polymer dosages was founded as $25mg/{\ell}$, $25mg/{\ell}$, and $100mg/{\ell}$, respectively. Resulting from the raw swine wastewater experiments using DAF without coagulation, the proper operation conditions of DAF were set to 400% of recycling ratio, 4 atm in air dissolving tank, and under pH 3. But the raw swine wastewater was difficult to successfully operate DAF without pre-coagulation. While the DAF separation after pre-coagulation using inorganic coagulants was not accomplished due to the low intensity of the floc, DAF after pre-coagulation using both the inorganic and cationic polymer coagulants was accomplished very well. Optimal dosage of cationic polymer coagulant in case of $500mg/{\ell}$ Alum dosage was founded as $500mg/{\ell}$.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.1-1
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• 2017

녹조현상은 부영양화된 호수나 유속이 느린 하천에서 부유성의 조류(식물 플랑크톤)가 대량 증식하여 수면에 집적하게 되고 물의 색을 현저하게 녹색으로 변화시킴으로써 발생된다. 최근에는 이러한 녹조 현상이 광역화, 독성화, 장기화의 특성을 띠며 빈번히 발생되고 있다. 녹조현상은 독소를 발생시키는 남조류에 의해 수생식물에 악영향을 주는 것으로 알려져 있다. 예를 들면 독소에 의한 가축에의 영향, 생태계 파괴로 인한 생태학적인 문제, 산소결핍으로 인한 물고기 및 각종 수중생물 폐사 등의 심각한 문제를 야기한다. 또한 조류는 식수에서 맛과 냄새를 유발할 뿐 아니라 Microcystin-LR과 같은 유해한 독소를 배출하여 공중 보건을 위협한다. 이에 식수원으로 사용되는 하천의 조류 번식에 따른 대응방안 마련이 절실히 요구된다. 유입되는 조류로 부터의 정수처리 설비의 처리 부하를 줄이기 위해서는 취수시스템과 연계한 고속 전처리 조류 제거 시스템을 개발이 필요하다. 기존의 전기응집부상공정(Electro-Coagulation and Flotation, ECF)은 화학 약품(응집제) 투여량이 적은 이점이 있지만 비교적 긴 전기 분해 시간이 필요하여 기존 정수처리 시스템과 연계성에 있어 한계가 있다. 이에 본 연구는 전기 분해 시간을 줄여 유입된 조류를 수 초 내에 응집하여 1분 이내에 조류를 분리하는 초고속 조류 전처리 기술을 개발하였다. 개발된 기술의 현장적용 및 실험 결과, 응집과정이 없이도 Chlo-a는 약 45 %의 제거 효율을 나타났다. 또한 응집제의 투입 및 전극에 의한 부상시스템에 의해 Chlo-a가 약 80 %로 제거되는 것으로 나타나 빈번하게 발생되는 조류로부터 안정적인 물 공급을 위한 전처리 공정으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.34 no.1
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• pp.42-48
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• 2012

In this study, experiment on phosphorus removal was performed by using microbubble liquid film flotation tank with microbubble module. After dissolving gas and liquid in dissolving tank, microbubble liquid film system created microbubbles in equal size under fixed low pressure. After being passed through $A_2O$ and m-$O_3$ process, secondary treatment wastewater was used as influent in phosphorus removal process. When the T-P concentration of influent was 2.89 mg/L, alum(8%, 30 mg/L) was injected into a microbubble flotation tank, the treatment resulted 94% of T-P removal rate. Remaining T-P concentration was less than 0.2 mg/L, which is in accord with the effluent quality standard. Seasonal variations in water temperature showed no differences in T-P removal property. When the inflow concentration of SS was 1.0 mg/L or more, it served as coagulation nuclei in the coagulation process. In that condition, average T-P removal rate was higher than 97%. When 50% of floated scum was returned, coagulator Al included in scum assisted the injected coagulator and maximized the coagulation efficiency of pollutant. In such treatment, the T-P concentration was measured as 0.18 mg/L and satisfied the outflow water quality standard, which is 0.2 mg/L or less.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.491-493
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• 2012

우리나라는 농업용수, 생활용수 등의 목적으로 여러 개의 호소 등을 설치하여 운영 중에 있다. 하지만 몇몇 호소들은 인구증가 및 산업발달로 인하여 매년 오염도가 증가하는 것으로 알려져 있으며, 특히 부영양화 현상으로 인하여 남조류가 과다번식 할 경우 호소 수질 및 수생태계에 악영향은 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 호소의 부영양화 현상을 제어하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 부영양화 현상을 발생시킬 수 있는 여러 제한인자 중 인(P)에 대한 관심이 많아지고 있는 실정이다. 부상분리의 일종인 DAF는 침전공정의 대안으로서 25년 전부터 유럽과 미국을 중심으로 정수 및 하수처리 공정에서 이용되어 왔다. 가압부상공법에서 발생되는 기포의 크기는 $50{\sim}100{\mu}m$ 정도로 부상물질인 스컴이 파괴될 가능성이 낮고 기포의 크기가 작아 공기의 용해효율이 높으며 대전작용, 물리적 흡착효과 등의 특징을 가진다고 알려져 있다. 또한 공기와 물 뿐만 아니라 Al 성분의 응집제인 PAC를 이용하여 버블을 발생시킬 경우 인의 제거 효율이 크다고 알려져 있다. 가압부상공법의 경우 응집 침전 공정과는 달리 발생되는 처리과정에서 발생되는 부산물을 외부로 유출 시킬 수 있기 때문에 호소 수질정화에 이용될 수 있다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 저수지의 형태와 유사한 반응조를 설계하여 DAF를 주입하는 실내실험을 진행하였으며, 이를 통해 호소수질 정화를 위한 DAF의 타당성에 대해 평가하기 위해 이루어졌다.

• Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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• 2001.04a
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• pp.26-26
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• 2001

사무용 고지의 상당량을 차지하는 복사고지는 열과 압력으로 융착된 합성고분자 물질인 토너를 함유하고 있으며 이들 토너는 펄핑 후 크고 판상 형태의 잉크 입자를 형성하 여 기존의 부유부상법으로 제거가 곤란한 문제점을 지니고 있었다. 이러한 문제점을 극복하 는 방안으로 응집제를 이용하는 방법을 검토하였다. 복사기용 인쇄 잉크로 널리 사용되는 토너 업자는 낮은 표면에너지를 가지는 소수 성 물질이므로 같은 표면 특성을 가지는 소수성 물질과 서로 잘 결합한다. 따라서 소수성의 응집제를 이용하면 분리된 토너 잉크업자를 응집시킬 수 있으며, 응집된 토너 응집체는 스 크린 또는 클리닝 같은 정선 공정을 이용하여 제거가 가능할 것이다. 따라서 복사고지를 효 과적으로 재활용할 수 있는 탈묵방법으로 응집제를 이용하여 토너 입자를 조대한 웅집체로 형성시키고 이를 기존 탈묵방법인 스크린처리로 제거하는 방법을 검토하였다. 본 연구에서는 고급알코올의 하나언 1 -octadecanol을 이용하여 기존의 탈묵 방법 인 부유부상법으로는 제거가 곤란한 토너 잉크의 업자를 웅집시켜 구형의 조대한 응집체로 형성시켜 이를 제거하는 기술에 대하여 연구하였다. 펄핑 시의 온도를 70C의 고온으로 설 정한 경우 토너 입자가 유리전이온도에 이르게 되며 이들 토너 입자는 응집제에 의하여 웅 집되어 구형으로 성장하는 특정이 뚜렷하였으며, 토너 응집체의 크기는 최대 800 µm에 이 르기까지 조대하게 성장하였다. 또한 슬롯 폭 $250\mu\textrm{m}$의 진동 스크린 처리에 의한 토너 제 거 효율 측정 결과 역시 이들 토너 업자 웅집체의 형태가 구형임을 보여주었다. 해리 및 응 집 처 리 시 의 pH를 3으로 조정 하였을 때 토너 입 자가 웅집 제인 1 -octadecanol에 의 해 가장 효과적으로 구형의 조대한 웅집체를 이루는 것으로 나타났으며, 스크련을 통한 토너 웅집체 제거효율이 향상되었다. 복사고지 내에 포함되어 있는 전분 또는 사이즈제는 웅집 효과를 떨어뜨리는 주요 인으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.474-474
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• 2022

미세플라스틱이 물 환경으로 배출되는 주요 경로로는 하수처리장 방류수와 강우유출수가 있다. 하수처리장 및 유역에서 배출된 미세플라스틱은 하천과 하구역을 거쳐 해양과 같은 대규모 수역으로 이동하는데, 이 과정에서 해양뿐만 아니라 담수호, 저수지 등과 같은 공공수역에도 미세플라스틱이 지속적으로 축적되고 있다. 특히 강우유출수에 포함된 미세플라스틱은 적절한 처리 과정 없이 하천으로 유입되는 경우가 많아 공공수역 내 미세플라스틱 저감 기술의 필요성이 증가하고 있다. 그러나 미세플라스틱 관련 기존 연구는 미세플라스틱의 분포 등 현황에 대한 모니터링 및 환경위해성과 관련한 것이 대부분이며, 미세플라스틱 저감기술 관련 연구 또한 일부 정수처리 및 하수처리 공정을 대상으로 하는 초기 단계의 연구가 진행되고 있을 뿐 공공수역에서의 미세플라스틱 저감기술 개발 관련 연구는 전무한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 물리·화학적 수처리 공정인 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation, DAF)에 물의 전기분해 시발생하는 브라운가스를 활용하여 응집된 물질을 빠르게 부상시켜 수체 내 오염물질을 제거할 수 있는 기술을 통해 수체 내 미세플라스틱 저감효과를 분석하였다. 또한, 해당 기술을 공공수역인 저수지에 적용하여 오염물질과 함께 미세플라스틱을 제거할 수 있는지 검토하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.279-289
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• 2000

The objective of this study was to investigate the effect of coagulants and solid-liquid separation methods on algal removal in water treatment processes. Thus characterization of raw water quality in terms of turbidity. UV-254, $KMnO_4$ consumption, chlorophyll-a and correlation analysis of these parameters were conducted. In addition, the effect of commercial Al-based coagulants(Alum. PAC and PACS) on algal removal was studied by turbidity and organic removal, algal species removal, characteristic of pH drop and alkalinity consumption using laboratory jar tests. Organic components including UV-254, $KMnO_4$ consumption, chlorophyll-a in case of algal bloom were highly correlated with turbidity and the correlation coefficients of UV-254, $KMnO_4$ consumption, chlorophyll-a with turbidity were 0.775, 0674 and 0.623, respectively. In coagulation and sedimentation, the Al-based coagulants showed similar efficiency of organic and turbidity removal in low organic($KMnO_4$ consumption below 15mg/l) and low turbidity(below 30NTU). However, PAC and PACS showed better algal removal than alum in high organic concentration($KMnO_4$ consumption above 20mg/l) and high turbidity(above 100NTU) raw water conditions generated by high algal growth, which is considered to be due to the floc settleability. In comparison of sedimentation and flotation after chemical coagulation and flocculation, the removal efficiency of organic and turbidity were higher in case of alum dose with flotation than with sedimentation, while those were better in case or PAC and PACS with sedimentation than with flotation. Thus, Alum with flotation and PAC and PACS with sedimentation is recommended for efficient algal removal. The dominant phytoplankton in raw water were Microcystic and pediastrum simplex and the removal efficiency of algae with sedimentation using alum. PAC and PACS were 27%, 45% and 22% respectively, while those with DAF showed 100% removal of phytoplankton and zooplankton.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.3
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• pp.172-177
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• 2014

Low pressure air flotation (LAF) pilot plant for sludge thickening was installed in Chung Nam N.S. municipal waste water treatment plant to verify its application possibility. Effects of operating conditions such as coagulant dosages and microbubble water ratio on thickening of the mixed sludge were examined. Microbubbles which were generated in the chamber of $1.5kgf/cm^2$ by high speed collision method with foaming agent were used to float sludge. Solid loading of $30kg/m^2/hr$, solid contents in thickened sludge of 60,300 mg/L and SS removal efficiency of 99% were obtained through long period operating LAF in conditions of mixed sludge concentration of 14,400 mg/L, coagulant dosage of 27.6 mg/L, foaming agent addition of 4.0 mg/L and microbubble water injection ratio of 9.7%.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.8
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• pp.641-648
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• 2009

The study presents sewage sludge flotation and thickening efficiencies which changes chemical conditioning and mixing conditions using a flotation thickening system with a microbubble generating pump. Flotation and thickening of sewage sludge are shown to significantly influence kinds of coagulants more than Gt values. It is found that the flotation and thickening efficiencies for kinds of coagulants follows the order: $Al_2(SO_4)_3$ < PSO-M < $Fe_2(SO_4)_3$. We shows that the flotation thickening system(1.6 $m^3$/d) could be continuously operated during two hours on operation conditions in the lab-scale experiments. Sludge thickening efficiency in the A/S ratio of 0.029 - 0.019 mL/mg was found to be very efficient, reaching to 300.0~335.7%.