• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권4호
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• pp.208-216
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• 2019

본 연구는 하천 내의 자연형 수질정화기법으로 박층류 하도의 설계방법과 효율에 대해서 연구하였다. 박층류 하도의 설계인자를 고려하여 설계를 수행하고 오산천 고수부지에 시험구간을 조성하여 모니터링을 수행하였다. 수위, 유속, 유량, T-N, T-P, NO₃-N 등에 대한 모니터링 결과를 이용하여 제거효율을 평가하고 설계식을 제시하였다. T-N, T-P, NO₃-N 등의 제거효율은 10 - 20%로 나타났으며 체류시간과 일정한 관계를 나타내고 있다. 또한 조류 형성과 유속 간의 관계를 통해 최소 유속 조건을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 체류시간과 제거효율의 관계식은 차집수로 설계와 운영에 유용할 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권2호
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• pp.229-234
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• 2007

본 연구에서는 고형물 체류시간, 수리학적 체류시간, 생흡착시간 및 온도 변화가 이단슬러지 유형의 연속회분식반응기 공정 운영에 어떻게 영향을 주는지를 조사함으로서 본 공정을 최적화 하고자 하였다. T-N 제거에 있어서 고형물 체류시간이 증가할수록 T-N 제거효율이 증가하는 경향을 관찰할 수 있었는데 이는 SRT가 증가할수록 SCOD 생흡착효율의 증가와 관련이 있을 것으로 판단된다. HRT 영향에 있어서 HRT 8시간, 10시간 및 15시간에서 암모니아성 제거효율 및 T-N 제거효율은 각각 HRT 영향에 관계없이 거의 같았다. 생흡착시간을 20분 이상 증가시켜도 T-N 제거효율 향상에는 도움이 되지 않는 것으로 관찰되었다. 서로 다른 온도 조건에서 공정 제거 효율 비교에 관해 조사한 결과 온도의 감소가 공정 성능에 영향을 주지는 않았으나 인 제거 효율에 있어서 높은 온도에서보다 낮은 온도에서 인 제거효율이 다소 높게 관찰되었다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 공정은 낮은 온도 조건 및 높은 유입 부하를 가진 폐수처리에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.383-388
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• 2002

본 연구에서 구성한 바이오필터 시스템은 암모니아 가스를 대상으로 여러 조건에서 성능을 구명하였으며, 필터 설계시 중요 인자인 송풍량, 온도, 함수율, 압력강하, 체류시간들간의 관계를 구명하였다. 필터 내부의 온도 변화는 체류시간 및 압력손실에 거의 영향을 주지 않았으며, 함수율의 변화가 체류시간과 압력손실에 미치는 영향은 함수율 값이 증가할수록 체류시간은 감소했으며 반대로 압력손실은 증가하는 결과를 보였다. 이는 필터 내부의 공극률 변화로 생긴 결과라 판단된다. 송풍량은 바이오필터 효율에 절대적으로 영향을 미치며 송풍량이 증가할수록 체류시간은 감소하며 초기 제거율도 떨어진다. 미생물의 투입 여부에 따른 제거율은 미생물 접종을 하지 않은 경우 초기 흡착에 의한 영향으로 제거율이 높다가 시간이 지남에 따라 차츰 낮아져 90% 이하로 떨어지는 경향을 보였고, 균주를 접종한 경우에 있어서는 시운전 기간 동안 거의 100% 가까운 제거 성능을 보였다. 본 연구는 실험실에서 암모니아 가스만을 대상을 하여 실험하였다. 따라서 실제 축사에서 발생하는 다양한 성분의 악취와 농도에 대한 성능 검증과 개선에 대한 연구가 보다 장기간에 걸쳐 이루어져야 할 것이다. 또한 소요되는 에너지와 운전비용의 절감 등의 유지관리, 바이오필터와 타 방식과의 조합, 그리고 다양한 전처리 방식의 개발 등 여러 측면에서 바이오필터 성능 개선에 대한 연구가 병행되어야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제35권2호통권98호
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• pp.133-140
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• 2002

본 연구는 실험실규모의 산화지 공법을 적용하였다. 체류시간 변화 및 산화지 형태가 처리율에 미치는 영향을 조사하였다. 조류의 광합성에 대한 유기물 제거율과 용존산소와의 상관관계는 야간에 비해 주간의 상관성이 더 높은 것으로 나타났고, 단일지의 경우는 체류시간 15일의 경우가 5일에 비해 상관성이 더 높은 것으로 조사되었다. 시간대별 DO변화는 체류시간 5일의 경우 다단산화지 내의 DO농포는 $42{\sim}19.8\;mg/l$를 나타내었고, 첫번째 조에 비해 후단으로 갈수록 높아졌다. 유기물 처리효율은 체류시간 5일이고, 4단 직렬식 다단 산화지 시설에서 제거효율이 더 높았다. 유기물 제거효율로 $TBOD_5$ 평균 제거율은 $49{\sim}83%$를 나타내었고, $SBOD_5$의 경우는 $87{\sim}92%$의 높은 처리율을 나타내었다. 또한 산화지내 조류생성량을 일정 농도로 유지시켜 주는 것이 산화지 공법의 처리율을 높일 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.1-9
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• 1984

본(本) 연구(硏究)는 고정미생물막(固定微生物膜)을 이용한 회전원판법(回轉圓板法)이 저농도(低濃度)의 유입수(流入水)로부터 고농도(高濃度) 유입수(流入水)로 단계별(段階別)로 변(變)하는 오수(汚水)에 대해 각(各) 단계별(段階別) 처리효율(處理効率)과 회전원판(回轉圓板)의 회전속도(回轉速度)와 체류시간(滯留時間)이 처리효율(處理効率)에 어떤 영향을 미치는지를 분석(分析)하여 국내오수처리(國內汚水處理)에 대한 회전원판법(回轉圓板法)이 개발(開發)에 기여코자 한다. 고농도(高濃度)의 유입수(流入水)는 저농도(低濃度)의 일반오수(一般汚水)에 분뇨(糞尿)를 투입(投入)하여 그 농도(濃度)를 인위적(人爲的)으로 만들어 사용했으며, 이들 유입수(流入水)에 대한 pilot plant의 실험결과(實驗結果)는 원판(圓板)의 회전속도(回轉速度)가 3 rpm, 체류시간(滯留時間)이 120 분(分)인 경우가 경제성(經濟性)이 있는 것으로 나타났으며, 단계별(段階別) 처리효율(處理効率)은 첫 단계(段階)에서 유입수(流入水)의 농도(濃度) 관계(關係)없이 40~50%정도의 $BOD_5$ 제거율(除去率)을 나타내었고, 용적부하(容積負荷) $2.0kgBOD/m^2$ 일(日)이 고농도(高濃度)에서도 방류수(放流水)의 $BOD_5$ 제거율(除去率)이 88~90% 정도로 양호(良好)하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.7-14
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• 2006

본 연구에서는 도시하수를 이용하여 two-sludge 시스템방식의 SBR3 공정의 질소제거 효율 향상능을 평가하기 위해 기존 재래식 SBR 공정(SBR1) 및 분할주입(step-feeding)을 통해 탈질효율 향상을 도모한 SBR2 공정과의 비교 연구를 수행하였다. 도시하수를 대상으로 한 연구결과 two-sludge 시스템 방식으로 질산화 반응이 별도의 반응조에서 진행되며(external nitrification), 질산화된 질산염은 생흡착된 유기물을 이용하여 효과적으로 탈질되는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 반응조에 비해 T-N 제거효율면에서 우수함이 관찰되었다. SBR3 공정과 SBR1 및 SBR2 공정의 T-N 제거효율 차이는 낮은 C/N 비에서 더 크게 관찰되었으며 이는 생흡착 기작을 이용하는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 탈질시 유기물 이용을 효율적으로 함을 의미한다. SBR3 공정은 T-N 유입 부하율에 따른 T-N 제거효율 관계에서도 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 성능이 우수함을 관찰할 수 있었다. SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 높은 T-N 부하율에서도 질소제거효율이 높은 원인은 SBR3 공정이 two-sludge 시스템 방식으로 운영됨에 따라 질화박테리아가 독립된 반응조에서 질산화를 수행하므로(external nitrification) 질산화 반응시 소요되는 수리학적 체류시간을 단축시킬 수 있기 때문이다.

• 생태와환경
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• 제35권4호통권100호
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• pp.285-294
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• 2002

본 연구는 농업용저수지의 수질개선을 위한 인공습지 시스템에서 수리학적 부하조건과 수질정화 특성간의 상관관계를 평가하고, 습지의 조성과 관리에 관한 기본적이며 주요 인자들을 규명하고자하였다. 인공습지시스템은 저수지 중층수를 유입시키기 위한 양수장과 미나리, 창포, 줄, 부들, 갈대등의 정수식물을 식재한 6개의 개별습지로 구성되어 있다. 시스템은 자유수면흐름방식으로 유입처리유량 $0.012-0.122\;m^3/s$,수리학적 체류시간 0.5-2.0 hr의 수리학적 고부하조건으로 운영하였으며, 수심은 0.1-0.2m, 유입수질은 저수지를 대상으로 하여 비교적 낮은 영양염류 농도(TN 2.224-2.462 mg/L, TP 0.145-0.164 mg/L)를 가지고 있다. 본 연구기간 중 각 개별습지의 평균 수질정화효율은 TN 12.1-14.3%로 갈대조에서 높게 나타났으며, TP는 6.3-9.5%로 식물 종에 따른 른 차이가없었다. SS는 17.4-38.5%, Cht-a는 12.6-20.2%로 미나리조에서 높게 나타났는데, 이는 유입수 농도가 다소 높은 때문으로 판단된다. 시간당 정화량은 TN $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ TP $0.85-1821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, SS는 $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. Chl-3는 $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$로 정화효율에서와 달리 TN은 줄에서 가장 높았고, TP는 창포에서 높았다. 침강성 물질인 SS와 Chl-a는 미나리에서 높게 나타났으며, 미나리는 BOD, COD, TN, TP등 다른 수질항목에서도 높은 값을 보여주고 있어 정화효율에서와 같이 유입수농도가 습지내 물질제거에 영향이 있음을 보여준다. 정화효율 및 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계는 수심, 체류시간, 일유입량, 수리학적 부하량, 유입수 농도, 온도 등 다양한 변수에 의한 영향으로 비교적 낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.175-180
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• 2008

본 연구는 Fill-Contact-Settle-Decant-Idle의 공정으로 구성된 활성슬러지 공정인 SBR(Sequencing bach reactor)공정에서 수리학적 체류시간을 24시간으로 하여 운전하였으며, 세포외 폴리머의 생성량, 흡착량, 제거율 등과 SRT와의 상관관계에 대한 특성을 조사하였다. 본 실험의 목적은 활성슬러지 시스템에서 다양한 SRT를 통한 생물흡착 특성을 결정하기 위한 것이다. 연구 결과 SRT(Sludge retention time)가 증가함에 따라 단위 미생물당 유기물 흡착율 및 제거율이 감소하는 것으로 나타났으며 단위 미생물당 생성되는 세포외 폴리머 양도 감소하는 것으로 나타났다. 생물흡착효율은 SRT가 증가할수록 높았고 SRT 30일에서 그 값은 53.2%였다. 하지만 단위 미생물당 생물흡착량은 SRT 2일에서(48.6 mg COD/gVSS) 가장 높게 관찰되었다. SRT에 따른 EPS량은 TSS, TCOD$_{Cr}$ 그리고 TKN에 의해 정량적으로 분석하였다. 상기의 결과로 인하여 슬러지의 플록 형성을 방해하여 슬러지의 침강성을 저해하며, COD 제거효율을 감소시키는 결과를 초래하는 것으로 사료된다. 따라서 미생물을 이용한 생물학적 공정 운영시 EPS의 특성을 고려하여 SRT, MLSS 유지, 유기물 부하량 등의 설계 인자를 적정히 선정하여 운영하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제18권3호
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• pp.244-249
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• 2016

혐기 소화 상징액은 고농도 질소를 함유하고 있으며 수처리 계통으로 반송되어 하수처리장 유입 부하를 증가시킨다. 혐기 소화 상징액 내 고농도 질소를 아질산화 반응을 통해 처리하게 된다면, 경제적인 하수처리장 개조 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 혐기 소화 상징액을 이용한 장기간 실험실 규모 반응조 운전을 실시하였다. 운전 결과 암모니아성 질소 제거율 90% 이상과 아질산화율 70% 이상 효율을 보이는 운전 조건을 도출할 수 있었다. 또한 이를 바탕으로 운전 인자와 암모니아성 질소 제거 효율 및 아질산화율의 상관성을 분석하였다. 운전 결과 암모니아성 질소 제거 효율과 아질산화율은 미생물 체류시간 (SRT), 암모니아성 질소 부하 및 단위 미생물 농도 (MLSS) 당 암모니아성 질소부하와 관계가 큰 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 향후 혐기 소화 상징액의 아질산화 반응 유도에 중요 자료로 활용될 수 있으며, 아질산화 반응의 활용성을 증가시킬 것을 기대한다.

• 한국환경농학회지
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• 제4권1호
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• pp.37-42
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• 1985

최근(最近) 오(汚)${\cdot}$폐수처리(廢水處理)에 있어서 고정생물막(固定生物膜)을 이용(利用)한 방법(方法)이, 처리장(處理場) 운전(運轉)에 요구(要求)되는 동력(動力) 및 인력(人力)의 절감(節減)이라는 장점(長點)으로 해서, 활발(活發)히 추진(推進)되어 오고 있으며 또한 국내(國內)에서도, 이를 적용(適用)한 처리장(處理場)이 점차 증가(增加)하고 있다. 본(本) 연구(硏究)는 고정생물막법(固定生物膜法)의 하나인 RBC(roating biological contactor; 회전생물막(回轉生物膜) 접촉체(接觸體))에 의(依)한 오수처리방법(汚水處理方法)을 실규모(實規模)의 pilot plant를 현장(現場)에 설치(設置), 5개월(個月) 간(間)의 운전(運轉)에 의(依)해 얻어진 결과(結果)를 분석(分析), 1984. 5. 16 환경청(環境廳)에서 고시(告示)(제(第)$84{\sim}8$호(號))한 오수정화시설중(汚水淨化施設中), 회전원판(回轉圓板) 접촉방법(接觸方法)에서 정(定)하는 설나기준(設羅基準)을 실제(實際) 처리장(處理場)에 어떻게 적용(適用)할 것인지에 대(對)한 검토(檢討)를 해보기 위(爲)해서였다. 회전판(回轉板)의 회전속도(回轉速度)와 체류시간(滯留時間)은 오수(汚水)의 BOD제거효율(除去效率)에 큰 상관관계(相關關係)를 가지며 회전판(回轉板)의 원주달도(圓周達度)가 $18{\sim}20m$/분(分)인 경우가 경제성(經濟性)이 있는 것으로 나타났으며 일반(一般) 가정하수(家庭下水)에 대(對)한 RBC조내(槽內)의 체류시간(滯留時間)은 120분(分)(2시(時) 간(間))정도(程度)에서도 BOD제거율(除去率)이 90% 이상(以上)이 됨을 알 수 있었다. 그리고 고농도(高濃度) 오빙(汚氷)(BOD $250{\sim}400mg/l$)인데 대(對)해서도 제거율(除去率) $85{\sim}90%$정도(程度)로 양호하였다.