• 상하수도학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.149-154
• /
• 2005

Conventionally used flocculation tanks require large space and high energy requirement for mixing. Static flocculators using gravel bed filter operate at a lower flow rate ($5-10m^3/m^2{\cdot}h$). Further, the cleaning of this system is difficult. A novel high rate static flocculator/filter developed at UTS packed with buoyant media such as polystyrene, polypropylene has been found to operate at higher filtration rates (30-45 $5-10m^3/m^2{\cdot}h$). They can easily be cleaned with minimal energy. Detailed experiments conducted with an artificial kaolin clay solution show that buoyant media is an excellent static flocculator in producing uniform filterable microflocs (12-15 m) even when it is operated at a high rate of 30-40 m/h. Detailed filtration experiments were conducted in a wastewater treatment plant to treat the biologically treated effluent with a floating media of depth of 120 cm. This filter was able to remove majority of phosphorus and remaining solids. It reduced significantly the fecal coliforms and fecal streptoccoci, thus requiring less amount of chlorine for disinfection. The advantage of this system is the low energy and water requirement for cleaning of filter bed. The periodic backwash adopted 30 seconds air and water and 30 seconds water cleaning every 90 minutes filter operation. Thisis equivalent to 1-2% of filtered water production. Mechanical cleaning system on the other hand, requires very low energy requirement (<1% of filtered water production).

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제1권4호
• /
• pp.283-296
• /
• 2010

During the disinfection of potable water, humic substances present in the solution react with chlorine to form potential carcinogenic compounds. This study evaluates the feasibility of using a submerged membrane photocatalysis reactor (SMPR) process for treatment of humic substances through the characterization of both organic removal efficiency and membrane hydraulic performance. A simple SMPR was operated and led to the removal of up to 83% of the polluting humic matters. Temporal rates of organic removal and membrane fouling were found to decrease with filtration time. Using tighter membrane in the hybrid process resulted in not only higher organic removal, but also more significant membrane fouling. Under the experimental conditions tested, optimum $TiO_2$ concentration for humic removal was found to be 0.6 g/L, and increasing initial pollutant concentration expectedly resulted in a more substantial membrane fouling. The importance of the influent nature and pollutant characteristics in this type of treatment was also assessed as various water sources were tested (model humic acid solution vs. local water containing natural organic matters). Results from this study revealed the promising nature of the SMPR process as an alternative technique for organic removal in the existing water treatment system.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권8호
• /
• pp.798-807
• /
• 2008

연안지역 주위에 설치된 각종 관망시설의 금속부식으로 인한 경제적 손실 때문에 실제적인 부식 거동을 이해하고 그것을 적절하게 조절하기 위한 부식과 관련된 원인-결과에 대한 정보를 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 미생물 제어에 따라 금속 부식에 영향을 미치는지를 조사하기 위하여 실험실 규모로 연구를 수행하였다. 먼저 관망의 막힘 현상이 발생하는 곳(즉, I Gas Station)의 지하수를 채취한 후 16S rDNA방법으로 시료 속의 미생물 다양성을 조사하였다. 이로부터 금속을 부식시키는 거동이 관측된 미생물이 Leptothrix sp.(철산화)와 Desulfovibrio sp.(황환원)임을 알 수 있었다. 실험 결과, 철 시편의 경우 철산화 미생물에 의해 부식속도가 가장 크게 증가하였고, 반면 황환원 미생물에 의해 철침전물이 빠르게 형성되었다. 함석 시편과 스테인리스 스틸의 경우 주로 철산화 미생물이 부식뿐만 아니라 침전물 형성 속도를 증가시키는 데에도 매우 관련이 높았다. 아연 시편의 경우, 황환원 미생물이 철산화 미생물보다 더 부식에 대한 영향이 컸다. 또한 미생물 성장 제어실험에서는 염소주입이나 UV 처리는 효과적으로 미생물의 성장을 조절할 수 있었다. 그러나 미생물 제어 강도가 경계치보다 증가한다면 화학적 반응을 증가시키기 때문에 부식속도는 점차 증가하는 현상이 나타났다. 본 연구에서는 미생물 금속 부식은 미생물 종류나 금속재료에 따라 다르게 발생하며, 관련 미생물(Leptothrix sp.와 Desulfovibrio sp.)과 금속 부식 또는 침전물 생성에 높은 연관성을 가지고 있었다. 그리고 효과적인 미생물의 제어를 통해 부식 또는 침전 속도를 늦출 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.50-54
• /
• 2012

살모넬라와 부루셀라는 가축에 심각한 질병을 유발하며, 축산업과 식품산업에 많은 경제적 손실을 초래하고 있다. 본 연구에서는, 이산화염소와 베타인 염산염을 주성분으로 한 소독제 바이탈옥사이드의 $Salmonella$ $typhimurium$과 $Brucella$ $ovis$에 대한 효력시험을 수행하였다. 배지희석법을 이용한 살균효력시험은 $4^{\circ}C$에서 30분 동안 시험 세균을 희석 소독제에 노출시켜 소독제의 가장 효과적인 낮은 희석배수를 결정하는 시험이다. 바이탈옥사이드와 시험 세균들을 처리조건에 따라 증류수, 경수, 그리고 유기물 등으로 희석하여 반응을 시켰다. 유기물 조건에서, $Salmonella$ $typhimurium$과 $Brucella$ $ovis$에 대한 바이탈옥사이드의 살균력은 경수조건에서의 살균력과 비교하여 낮게 나타났는데, 이는 유기물들에 의한 소독제의 살균 유효성분에 대한 저해작용에 따른 것으로 생각된다. 바이탈옥사이드는 $Salmonella$ $typhimurium$과 $Brucella$ $ovis$와 같은 가축병원성 질병들에 대해 살균효과를 갖고 있기 때문에, 이 소독제는 세균성 질병의 확산을 제어하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.123-128
• /
• 2008

The Dissolved Organic Carbon (DOC) existing in a water includes both hydrophobic and hydrophilic substances however, most of the discussion focuses on hydrophobic substances. The hydrophobic fraction was easily removed by absorption or coagulation more than hydrophilic fraction. Therefore, control of the hydrophilic fraction is very important in water treatment process. This study is to determine the variation of DOC, the removal efficiency of DOC, and Trihalomethane formation potential (THMFP) after each stage of water treatment process by fractionating Natural Organic Matters (NOM) into hydrophobic and hydrophilic substance. DOC from raw water was fractionated at acidic pH (pH<2) using XAD 8 resin column, into two fraction : hydrophobic substance (i.e. humic substance) adsorbed on XAD 8 and hydrophilic substance which represent the organics contained in the final effluent. THMFP was carried out according to the following set condition: Cl2/DOC=4 mg/mg, incubation at $25^{\circ}C$ in darkness, pH 7 adjust with HCl or NaOH as necessary, and 72hour-contact time. THMs analyzed in this study were chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethan, and bromoform. Sewage was almost evenly split between the hydrophobic (56%) and hydrophilic fraction (44%). But, Aldrich humic substance (AHS) was found to contain less hydrophilics (14%) than hydrophobics (86%). The formation of THMs may depend on the source which is characterized by the composition of organic matters such as AHS and sewage. The THMFP yield of sewage and AHS were assessed as follows. The value of the THMFP reaction yield, AHS $172.65{\mu}g/mg$, is much higher than that of sewage $41.68{\mu}g/mg$. This illustrates possible significant difference in THMFP according to the component type and the proportion of organic matter existing in water source. Apparently AHS react with chlorine to produce more THMFP than do the smaller molecules found in sewage. Water treatment process may reduce THMFP, nevertheless residual DOC (the more hydrophilic substance) has significant THMFP. Further reduction in organic halide precursors requires application of alternative treatment techniques.

• 생명과학회지
• /
• 제20권7호
• /
• pp.1073-1077
• /
• 2010

병원성과 독성을 포함하는 곰팡이속은 사람의 건강에 직접적인 영향을 끼치며, 수계에 분포할 경우 수처리 공정에서 소독과정을 방해할 뿐만 아니라 잔류염소의 유지를 어렵게 하여 여러 가지 맛과 냄새문제를 야기 시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 부산시 상수원으로 사용하고 있는 물금, 매리 지점을 대상으로 수계에 존재하는 곰팡이속에 대한 분포실태를 2009년 3월부터 10월까지 조사하였다. 곰팡이속은 4월에 최소, 9월에 최대 농도를 보이는 특성을 보였으며, 검출농도는 5~64 CFU/100 ml 범위로 분포하였다. 그리고 곰팡이 농도는 여러 가지 수질인자 가운데 수소이온농도, 수온 및 총대장균군과 상관관계를 보였으며 지점별로는 물금 지점이 매리 지점보다 개체수가 높게 나타났다. 검출되어진 곰팡이속을 대상으로 종 동정을 실시한 결과 Aspergillus fumigus, Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Mucor pusillus, Penicillum notatum 등 9종이 분리되었으며, 이중 Aspergillus flavus, Penicillum notatum이 우점종으로 조사되었다. 그리고 지점별로는 물금에서 6종, 매리에서 9종이 검출되어 매리 지점이 물금 지점보다 종 수는 많은 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2012

상수원인 K강 하류부에서의 COD (4~10 mg/L)는 매우 높으며 암모니아성질소의 농도(겨울철 3.5 mg/L) 또한 매우 높다. 암모나아 자체는 이 농도 범위에서 인체에 독성을 주지는 않지만 우리나라 먹는물 기준인 0.5 mg/L로 맞추어져야 한다. 본 연구에서는 K강 상수원을 고도처리 하고자 기존의 일반적인 상수처리공정을 수정하여 파일롯플랜트를 제작하여 운전하였다. 암모니아를 제거하고 염소소독 부산물 일부 제거를 위하여 파괴점 염소주입 및 분말활성탄 투여 공정을 응집조 전 공정에 넣었다. 또한 모래여과 공정 다음에 입상활성탄공정을 넣어 미량 잔류유기물을 제거하고자 하였다. 파일롯플렌트는 36톤/일 규모이며 1년 동안 운전이 되었다. 본 수정된 공정을 통하여 암모니아를 제거하고 여러 유기물질(DOC, MBAS, UV-254 nm absorbance 등)들을 제거할 수 있었다. 유입 DOC 농도는 유입기간 동안 3~6 mg/L 계속 높았으며 1 mg/L로 낮추기 위해서는 GAC 필터의 2 m 높이는 낮은 것으로 판단되었다. 파괴점 염소주입에서 투입 염소농도가 잘 주입이 되었을 때 암모니아의 제거는 98%이상이었으며 낮은 유리 잔류염소 농도와 분말활성탄 투여로 트리할로메탄(THM)은 낮게 검출되었다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
• /
• 제22권4호
• /
• pp.495-505
• /
• 1989

This study was conducted as a nationwide survey In Korea to determine the THM (trihalomethane) concentration levels in the drinking water of 14 selected cities. The survey was underdtaken in one city (Kwangju) during September and October of 1988 and 14 cities in January through February of 1989. The results were as follows : 1. The $KMnO_4$ consumption was 10.6mg/l-11.6mg/l in Pusan and Ulsan, exceeding the drinking water standard of 10mg/l. Pusan, Inchon, Kwangju, Ulsan, Mokpo and Junju areas also exceeded the ammonia nitrate standard of 0.5mg/l. Other tap waters surveyed were detected below the drinking water standards. 2. The THM concentrations of tap water measured in January and February of 1989 were detected in the range $1.20{\mu}g/l-150.8{\mu}g/l$. 3. In the comparative study of the THM concentration of tap water measured in the Kwangju area during September and October of 1998, the average THM concentation of $145.63{\pm}70.72{\mu}g/l$ showed a sixfold increase compared to that of $23.8{\pm}8.31{\mu}g/l$ surveyed in January and February 1989. 4. The proportion of the four THM compounds found in tap water was bromoform, 47% ; chloroform, 30% ; chlorodibromomethane, 13% ; and dichlorobromomethane, 10%. 5. Since the results indicate that the concentration of bromoform was 2-10 times higher than that of chloroform measured in the seaside district of Pusan, Ulsan and Cheju Island, it is reasonable to assume that the raw water was somehow Influenced by seawater. 6. The average lifetime cancer rate of the population exposed to chloroform measured in the surveyed areas was 17 cancer incidences per 1 million population. From the above results, the existence of THM in the distribution systems seems to be inevitable, since chlorine disinfection is performed in water treatment plants In our country. There seems to be a trend of increasing. THM cncentrations due to the contamination of raw water. In order to establish my form of regulations, health risk assessment is an imminent subject.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권10호
• /
• pp.1099-1107
• /
• 2005

오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 $UV_{254}$와 DOC가 각각 $23%{\sim}65%$, $2%{\sim}15%$의 제거율을 나타내었고, THMFP와 HAAFP의 제거율은 오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 각각 $17%{\sim}52%$, $9%{\sim}29%$로 나타났다. 오존 투입농도에 따른 수중 천연유기물질의 특성변화를 조사한 결과, 소수성 및 반친수성 유기물질은 오존 투입농도 $0.5{\sim}3\;mgO_3/mgDOC$에서 각각 $37%{\sim}68%$, $35%{\sim}64%$의 제거율을 나타내었으며, 반면 친수성 유기물질은 $40%{\sim}49%$의 증가율을 보였다. 오존처리에 의한 천연유기물질 특성변화에 따른 염소 소독부산물 생성능 변화를 조사한 결과, 소수성 및 반친수성 유기물질에서 생성되는 THMFP와 HAAFP는 오존 투입농도가 증가함에 따라 큰 폭으로 감소하였으나, 친수성 유기물질에서는 증가하는 경향을 나타내었다. 오존처리에 의한 단위 DOC당 THMFP와 HAAFP의 변화에서 두 물질 모두 오존처리에 의해 단위 DOC당 생성능의 감소를 보였고, 오존 투입농도가 증가할수록 반응성의 감소가 크게 나타났다. 그리고, 단위 DOC당 HAAFP 보다는 THMFP의 경우가 오존처리에 따른 제거율이 높은 것으로 조사되었다. 오존 투입농도별 천연유기물질 특성변화에 따른 단위 DOC당 THMFP 및 HAAFP 변화를 조사한 결과, 소수성, 반친수성 및 친수성 유기물질에서의 단위 DOC당 THMFP 및 HAAFP 모두 반응성이 감소하는 것으로 나타났다. Br-THMFP와 chloroformFP에 대한 오존 투입농도별 제거특성은 Br-THMFP의 경우 오존 투입농도에 따라 제거율 및 단위 DOC당 THMFP 제거율이 chloroformFP 보다 월등히 높은 것으로 나타났다. 또한, Br-HAAFP와 DCAAFP와 TCAAFP에 대한 오존 투입농도별 제거특성을 조사한 결과에서 TCAAFP는 오존 투입농도가 증가할수록 제거율 및 단위 DOC와의 반응성 감소율도 증가하였으나, DCAAFP는 오존처리 전 후로 제거율 및 단위 DOC와의 반응성에는 변화가 없었으며, Br-HAAFP의 경우는 $1\;mgO_3/mgDOC$ 이상의 오존 투입농도에서는 제거율의 상승은 나타나지 않았고, Br-THMFP에 비하여 오존처리에 의해 낮은 제거율을 나타내었다. 본 실험결과에서 소독부산물 생성능과 경제성을 고려하여 오존 투입농도를 결정한다면 $1\;mgO_3/mgDOC$가 적정 오존 투입농도로 조사되었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.203-214
• /
• 2018

이염화이소시아뉼산나트륨(NaDCC) 주입 선박평형수처리설비(BWMS, ballast water treatment system)에 의해 처리된 배출수 내에는 브롬 및 염소계열의 활성물질과 소독부산물질(DBPs, disinfection by-products)들이 포함되어 있다. 본 연구에서는 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양환경에 미치는 생태위해성을 파악하기 위하여 생태독성시험(WET test, whole effluent toxicity test)과 생태위해성평가(ERA, ecological risk assessment)를 수행하였다. 배출수독성 시험종은 규조류(Skeletonema costatum, Navicula pelliculosa), 녹조류(Dunaliella tertiolecta, Pseudokirchneriella subcapitata), 로티퍼(Brachionus plicatilis, Brachionus calyciflorus) 및 어류(Cyprinodon variegatus, Pimephales promelas)로 8개의 해양 및 담수종을 이용하였다. 생태독성시험결과, 규조류 및 녹조류를 이용한 성장저해시험에서만 명확한 독성영향이 나타났으며 해수의 시험 조건에서 무영향농도(NOEC, no observed effect concentration), 최저영향농도(LOEC, lowest observable effect concentration) 및 반수영향농도(EC50, effect concentration of 50 %)는 각각 25.0 %, 50.0 % 및 > 100.0 %로 가장 민감한 영향을 나타냈다. 하지만 로티퍼 및 어류를 이용한 독성시험의 경우 모든 염분 구간에서 독성영향이 나타나지 않았다. 한편, 배출수에 대한 화학물질분석결과, bromate, isocyanuric acid, formaldehyde, chloropicrin과 trihalomethanes (THMs), halogenated acetonitriles (HANs), halogenated acetic acid (HAAs) 등 총 25개의 소독부산물질들이 검출되었다. ERA결과, 25개의 소독부산물질들 중, 지속성(P), 생물축척성(B) 및 생물독성(T)의 특성을 모두 보이는 물질은 없었다. 예측환경농도(PEC, predicted environmental concentration) / 예측무영향농도(PNEC, predicted no effect concentration) 비율은 일반적인 항구 환경에서는 모든 물질이 1.0을 초과하지 않았지만 선박 최 인접지역의 경우 Isocyanuric acid, Tribromomethane, Chloropicrin 및 Monochloroacetic acid가 1.0을 초과하여 위해성이 있을 것으로 나타났다. 하지만 실제 배출수를 이용한 생태독성시험결과의 NOEC (25.0 %)를 적용한 결과 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양에 배출되었을 때 선박 최 인접지역을 포함한 일반적인 항구 환경에 수용 불가한 생태위해성을 가지지 않는 것으로 판단된다.