• 대한환경공학회지
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• 제38권7호
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• pp.387-394
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• 2016

실제 하천과 호소에서 적용된 상용화된 28개 조류저감기술의 현장적용 자료를 조사하고, 이를 평가(evaluation) 분석(analysis)하여 분류(classification)하였다. 분류 기준은 공법구분, 적용 수체의 유속, 적용 시점의 3가지 기준에 의해 분류하였으며, 각 조류저감기술은 경제성, 현장 적용성, 효과 지속성, 수생태 안전성을 기준으로 평가를 실시하였다. 공법 원리별로 분류시 물리적 공법이 32.2%, 화학적 공법이 25%, 생물학적 공법이 21.4%, 복합처리 공법이 21.4%를 차지하였다. 조사된 조류저감기술의 75%는 유속 0.2 m/s 이하의 정체된 호소, 저수지, 소형 하천을 대상으로 적용되었다. 가압부상장치와 컨베이어 벨트 및 탈수장치를 탑재한 이동식 녹조제거선과 광물기반 천연 부유응집제 기술이 타 기술 대비 현장 적용성은 우수한 것으로 조사되었다. 발생현장에 적합한(site-specific) 맞춤형 조류저감기술의 도입은 pilot 규모의 장 단기 운전을 통해 효율을 검증 후 최종 도입하는 것이 바람직하다. 또한, 회수된 조류 바이오매스를 생물 자원화를 통해 에너지 회수형 조류저감기술 등의 신속한 개발 및 보급이 필요하다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권3호
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• pp.425-438
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• 2016

This study carried out zeta potential measurements of the Microcystis sp. under various solutions condition and investigated the characteristics of Microcystis sp. through the size control of microbubbles to eliminate algae that causes problems in aquatic ecosystems and human activities. DAF process was adopted and several coagulants were used to remove the Microcystis sp. CCD Camera was used to measure and analyze the size of microbubble, and fluorescent microscope was used to observe the particle, algae species and community. Zeta potential behavior of the algae was analyzed by using ELS-Z. Lab-scale and pilot-scale experiments were conducted to test flotation process. Polyaluminium chloride(PAC) coagulant was used, and the removal efficiency of the algae was assessed through Chlorophyll-a analysis. In the Lab-scale experiment, 2.2 ppm, 11 ppm, 22 ppm, and 44 ppm of polyaluminium chloride was injected to coagulate the algae. The coagulated algae was floated by the microbubble. The microbubbles in the experiments were generated at a air pressure of 450 ~ 550 kPa. The microbubble size was controlled in $36{\mu}m$, $100{\mu}m$, and $200{\mu}m$, respectively by using different diffuser. The results of lab-scale experiments on flotation plant indicated that the average removal rate was about 90% or above for 11 ppm, 22 ppm, and 44 ppm of polyaluminium chloride. On the other hand, in the pilot-scale experiment, the removal efficiency was in the range of 85% to 95% in all dose ranges of polyalumium chloride and aluminium sulfate coagulants.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권6호
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• pp.447-454
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• 2018

Although flotation techniques are often used for the removal of algal particles, the practicality of algae-harvesting technologies is limited owing to the complex and expensive facilities and equipment required for chemical coagulation. Here, we examined the feasibility of an approach to separating algal particles from water bodies without the need for chemical coagulants, depending on the condition of the algae, and to determine the optimal conditions. Using Anabaena sp., a cyanobacterium causes algal blooms in lakes, we stimulated auto-flocculation in algal particles without coagulants and conducted solid-liquid separation experiments of algal particles under various conditions. The six cultivation columns included in our analysis comprised four factors: Water temperature, light intensity, nutrients, and carbon source; auto-flocculation was induced under all treatments, with the exception of the treatment involving no limits to all factors, and algal particles were well-settled under all conditions for which auto-flocculation occurred. Meanwhile, flotation removal of auto-flocculated algal particles was attained only when nutrients were blocked after algae were grown in an optimal medium. However, no significant differences were detected between the functional groups of the extracellular polymeric substances (EPSs) of floated and settled algal particles in the FT-IR peak, which can cause attachment by collision with micro-bubbles.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.419-430
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• 2023

국내 상수원에서 주기적으로 발생하는 녹조에 대응하기 위하여 다양한 종류의 녹조제거기술이 개발되어 적용 중이다. 이러한 기술들은 녹조제거 원리가 다르기 때문에 이들의 제거 효율을 비교·평가하기는 어렵다. 본 연구에서는 대청호 서화천 수역에서 이동식 녹조제거장치를 사용하여 제거 작업을 시행한 결과를 활용하여, 녹조제거 효율을 평가할 수 있는 표준화된 방법을 제안하였다. 녹조 제거 작업시 수거된 슬러지의 양, 함수율, 클로로필-a의 농도로부터 작업 구간 중 클로로필-a의 농도 감소량(ΔChl-a)을 계산하였다. 또한 작업 대상 수역의 면적, 일일 최대 작업 면적과 ΔChl-a로부터 대상 수역에서 1 mg/m³의 클로로필-a 농도를 저감하는데 필요한 작업일수(WD)를 계산하였다. 작업 전후 수체에서 클로로필-a의 농도 저감율, 제거 기술의 처리 용량, 작업 대상 수역의 수체 용량으로부터 녹조제거능을 계산하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 사용된 이동식 녹조제거장치의 녹조제거능은 6.64%/day (대청호 서화천 수역 대상, 약 500,000 m²)이었으며, 이는 다른 물리·화학적 녹조제거 기술의 녹조제거능(0.02~4.72%/day)에 비해 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 조류제거효율 평가 방법을 활용하여 국내에서 적용되고 있는 녹조제거 기술의 비교 평가가 가능할 것이며, 국립환경과학원이 운영하고 있는 「조류제거시설 설치·운영 및 살포용 조류제거물질 사용지침」에서 물리적 또는 물리·화학적 복합 조류제거기법의 조류제거 성능 및 제거 효율 평가를 판정하는 방법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.257-264
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• 2015

본 연구에서는 일반적인 물리·화학적 조류 증식 억제 방법의 문제점이 보완되어진 자연친화적인 생물학적 억제방법을 이용하고자 하였다. 섬유상 담체들의 생물막 형성 두께와 물리적 특성을 비교한 결과, 폴리에스터 담체가 가장 적절하였다. 이를 이용하여 부영양화 호소에서의 영양염류 제거와 조류증식 억제 효율을 분석하였다. 질소, 인 제거율은 14.59%, 6.36%, 그리고 조류증식 억제효율 비교를 위한 식물플랑크톤 성장 억제률은 77%로 영양염류와 식물플랑크톤 수치가 증가한 대조군에 비해서 높은 효율을 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 폴리에스터 섬유상 담체를 적용하여 호소에서 자연친화적인 생물학적 처리가 가능할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제31권6호
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• pp.521-527
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• 2017

Phosphorus is one of the limiting nutrients for the growth of phytoplankton and algae and is therefore one of leading causes of eutrophication. Most phosphorous in water is present in the form of phosphates. Different technologies have been applied for phosphate removal from wastewater, such as physical, chemical precipitation by using ferric, calcium or aluminum salts, biological, and adsorption. Adsorption is one of efficient method to remove phosphates in wastewater. To find the optimal media for phosphate removal, physical characteristics of media was analysed, and the phosphate removal efficiency of media (silica sand, slag, zeolite, activated carbon) was also investigated in this study. Silica sand showed highest relative density and wear rate, and phosphate removal efficiency. Silica sand removed about 36% of phosphate. To improve the phosphate removal efficiency of silica sand, Fe coating was conducted. Fe coated silica sand showed 3 times higher removal efficiency than non-coated one.

• Membrane and Water Treatment
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• 제14권2호
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• pp.77-83
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• 2023

As a result of algal bloom, algal organic matters (AOMs) are rapidly increased in surface water. AOMs can act as precursors for the formation of harmful disinfection by-products (DBPs), which are serious problems in water treatment and human health. The main aim of this study is to characterize the formation of DBPs from AOMs produced by three different algae such as Oscillatoria sp., Anabaena sp., and Microcystis aeruginosa under different algal growth phases. In an effort to examine formation of DBPs during chlorination, chloroform (TCM), dichloroacetic acid (DCAA) and trichloroacetic acid (TCAA) were determined under various CT (product of disinfectant concentration and contact time, mg·min/L) values. Generally, the amounts of DBPs tended to increase with increasing CT values at the most growth phases. However, there was a significant difference between the amounts of DBPs produced by the three algal species at different growth phases. This result is likely due to the chemical composition variability of AOM from different algae at different growth phases. In addition, the effect of pre-ozonation on coagulation for the removal of AOMs from three algal species was investigated. The pre-ozonation had a positive effect on the coagulation/flocculation of AOMs.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.123-129
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• 2005

철을 이용한 반응벽체 (permeable reactive barrier, PRBs) 기술은 유기 화합물로 오염된 지하수를 환원적 반응에 의해 정화시키는 공법이다. 벽체의 매질로 주로 사용되는 영가 철은 반응이 진행됨에 따라 점차 2가 및 3가 철로 산화되어 제거능이 점차 저감된다. 자연계에 존재하거나 동정된 철 환원 박테리아는 산화된 Fe(III)를 Fe(II)로 환원시키는 능력을 가지고 있으며 이와 같이 환원된 Fe(II)는 반응 표면적을 넓히고 다시 할로겐 유기 화합물을 환원적으로 제거할 수 있도록 한다. 본 연구는 철 환원 박테리아로 순수균인 Shewanella algae BrY에 의한 산화철의 환원 경향을 aqueous phase와 solid phase로 나누어 관찰하고 환원된 철이 TCE 제거에 미치는 영향을 iron(II,III) oxide와 iron(III) oxide를 대상으로 하여 파악하는 것을 목표로 하였다. 박테리아는 배지 내에 존재하는 Fe(III)를 우선적으로 사용하여 Fe(II)로 환원시켰으며 선택성은 떨어지지만 입자상의 산화철 표면에 존재하는 Fe(III)도 환원시켰다. 또한 동량의 산화철이 존재할 때 iron(II,III) oxide에 비해 박테리아가 전자수용체로 사용할 수 있는 Fe(III)가 풍부한 iron(III) oxide의 환원이 더 잘 일어남을 알 수 있었고, 환원된 Fe(II)는 박테리아 또는 다른 철 산화물과 침전을 형성하였으며 TCE와의 반응속도 및 제거 능력을 향상시키는 것으로 판단된다.