• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제1권2호
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• pp.242-249
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• 1998

The engineering aspect of water treatment processes in the recirculating aquaculture system was studied. To recycle the water in the aquaculture system, a wastewater treatment process was required to maintain high water quality for the growth and health of the cultured fish. In this study, three different biofilm processes were used to reduce the concentration of organic matters and ammonia from the recirculating water - two phase fluidized bed, three phase fluidized bed, and trickling filter. The objectives of this research were to evaluate the optimum treatment conditions of the biofilm processes for the recirculating aquaculture system, and thereby reduce the volume of biofilm processes, which are commonly used for the recycle water treatment processes for aquaculture. The result of this study showed that the removal efficiency of organic matters by trickling filter was found to be lower than that of the fluidized bed. In the trickling filter system, anthracite showed better organic removal efficiency than crushed stone as a media. In the two phase fluidized bed, the maximum removal efficiency of either organics or ammonia was obtained when both the packing rate of media was maintained to $40\%$ of total reactor depth excepting sediment zone and the bed expansion rate was maintained to $100\%$. When 100 tilapia (Oreochromis niloticus) of each average 200g was reared, the pollutant production rate was 0.07g $NH_4\;^+-N/kg$ fish/day and 0.06g P04-3-P/kg fish/day, and sludge production rate was 0.39 g SS/kg fish/day. In the two phase and three phase fluidized bed, the volume of water treatment tank could be calculated from an empirical equation by using the relationship between the influent COD to $NH_4\;^+-N$ ratio (C/N, -), media concentration (Cm, g/L), influent ammonia nitrogen concentration (Ni, mg/L), effluent ammonia nitrogen concentration (Ne, mg/L), bed expansion rate $(E,\;\%)$, and influent flowrate $(Q,\;m^3/hr)$. The empirical equation from this study is $$V_2\;=\;10^{3.1279}\;C/N^{3.5461}\;C_m\;^{-3.7473}\;N_i\;^{4.6477}\;E^{0.0326}\;N_e\;^{-0..8849}\;Q\;(Two\;Phase\;FB) V_3\;=\;10^{11.7507}\;C/N^{-1.2330}\;C_m\;^{-6.5715}\;N_i\;^{1.5091}\;N_e\;^{-1.8489}\;Q (Three\;Phase\;FB)$$

• 한국항해항만학회지
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• 제46권3호
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• pp.251-258
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• 2022

동해항은 주거 생활권인 송정동, 북평동과 매우 인접한 거리에 위치하고 있으며 송정동에는 총 21,179세대, 북평동에는 5,754세대가 거주하고 있다. 동해항에서 처리되는 주요화물은 석회석, 시멘트, 무연탄, 유연탄 등으로 분진성이라는 특성을 갖는다. 따라서 동해항 운영으로 인해 산화물 분진, 미세먼지 등 대기오염물질이 발생하여 확산되는 과정에서 인근 주거지역에 심각한 대기공해를 유발하고 있다. 이는 주민들의 생활과 건강에 악영향을 미치고 있으며, 배후 주거지에 거주하는 주민들은 동해항을 혐오시설로 인식하고 있는 실정이다. 현재 동해항에서는 항만산업에 기인한 미세먼지 배출량을 저감하기 위한 목적으로 장기적인 관점에서 항만 인프라와 장비운영 환경을 개선하고자 단계적인 접근을 하고 있으나 항만 인근지역의 대기공해에 대한 개선효과가 점진적으로 나타나기까지 오랜 시간이 소요될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 단기적인 관점에서 항만 인근지역 주민들이 상시적으로 체감할 수 있는 미세먼지 농도 관리가 실현될 수 있도록 주간, 야간 및 계절주기에 따른 동해항 주변지역의 미세먼지 농도추이, 미세먼지 확산 패턴, 고농도의 미세먼지가 발생하는 공간분포를 풍향, 풍속 변수를 고려하여 분석하였다. 현재 추진되고 있는 미세먼지 저감 장기계획과 더불어 동해항 배후 주거권역에 대한 미세먼지 확산 영향권과 오염도 분석결과를 기반으로 주간, 야간 및 계절 주기에 따른 상시적 미세먼지 농도관리가 병행된다면 더욱 효과적인 대기질 관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권1호
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• pp.13-19
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• 2000

낙동강 원수에 대한 정수처리과정의 주요 공정인 응집과 여과에 미치는 조류의 장애를 조사하기 위하여 낙동강 하류지역인 칠서정수장 취수원에서 1995년 1월부터 1998년12월까지 발생되는 계절별, 종별 조류 천이과정과 조류가 응집과 여과에 미치는 영향을 실제 정수장에서 적용 사례를 중심으로 조사한 결과는 다음과 같다. 취수원인 낙동강의 Chlorophyll-a 농도는 최저 $20.7{\mu}g/l$ 에서 최고 $180.9{\mu}g/l$ 이었고,총질소와 총인의 농도는 각각 3.4mg/l 와 0.1mg/l 이상으로 년중 과영양상태로 평가되었다. 조류 우점종은 $Stepanodiscus\;sp.\;{\to}\;Asterionella\;sp.\;{\to}\;Melosira\;sp.\;{\to}\;Microcystis\;sp.\;{\to}\;Synedra\;sp.\;{\to}\;Stepanodiscus\;sp.$로 천이되었다. 정수장애는 여과시 폐쇄 및 응집, 침전불량 이었고, 장애 발생빈도는 Stepanodiscus sp.와 Synedra sp.가 각각 42%와 38%이었다. 조류 개체수가 Stepanodiscus sp.와 Synedra sp.는 각각 1,820cells/ml와 800cells/ml일 때 정수장애가 시작되었다. Chlorophyll-a 농도가 $18.9{\mu}g/l$ 일 때 Alum과 PACS의 최적응집제 주입량은 각각 40mg/l 과 16mg/l 에서 처리수 탁도가 가장 양호하였으며, Chlorophyll-a 농도가 $154.1{\mu}g/l$ 로 증가될 때 Alum과 PACS의 최적응집제 주입량은 각각 75mg/l 과 35mg/l 에서 처리수 탁도가 양호하여 Chlorophyll-a 농도가 증가할수록 응집제 주입량이 증가하였다. 응집제를 최적으로 주입하였을때의 조류 제거율은 Stepanodiscus sp. 경우 Alum과 PACS 주입량이 각각 60mg/l 과 30mg/l 일 때 각각 85%와 83%이었으며, Synedra sp. 경우 Alum과 PACS 주입량이 각각 50mg/l 과 25mg/l 일 때 각각 79%와 81%이었다. 여과지에 유입된 Synedra sp.의 개체수가 1,500cells/ml일 때 여과지 폐쇄를 유발하였고, 이 때 여과지속시간은 8hr이었다. 여과지 폐쇄를 일으키는 대부분의 조류는 안트라사이트 표층으로부터 10cm 깊이에서 억류되었으며, Synedra sp.는 표층 5cm 깊이에서 97% 억류되었다.

• 자원환경지질
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• 제31권3호
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• pp.201-213
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• 1998

탄산염형 지하수가 특징적으로 산출되고 있는 중원 및 문경 지역에서 유형별 자연수 (심부 지하수, 천부지하수, 지표수)를 채취하고 (기간: 1996-1997년) 수문지구화학 및 환경동위원소(황산염의 황, 물의 산소 및 수소, 삼중수소) 연구를 수행하였다. 연구지역에는 지구화학적으로 뚜렷g히 구분되는 두 유형의 자연수, 즉 탄산염형 및 알칼리형이 함께 산출된다. 탄산염형의 지하수는 수문화학적으로 $Ca(-Na)-HCO_{3}(-S0_{4})$ 유형의 특성을 보이지만, 알칼리형 지하수는 $Na-HCO_3$ 유형의 특성을 나타낸다. 탄산염형 지하수는 특징적으로 보다 낮은 pH와 높은 Eh 및 높은 용존이온 (특히, Ca, Na, Mg, $HCO_3$, $SO_4$) 함량을 갖는다. 두 유형의 지하수는 모두 방해석에 대하여 포화 또는 과포화 상태에 있다. 두 유형의 심부 지하수는 모두 핵실험 이전 (적어도 40년전)에 충진된 강우로부터 기원하여 오랜 수-암 반응에 의하여 진화하였다. 심부 지하수는 보다 젊은 시기에 충진된 물 (즉 천부 지하수 및 지표수)에 비하여 낮은 산소 및 수소 동위원소비를 갖는다. 그러나 지질 특성, 물의 화학성 및 환경동위원소 자료를 종합하여 보면, 두 유형의 심부 지하수는 각기 독특한 수문학적 및 수문지화학적 진화를 하였음을 알 수 있다. 탄산영형 지하수는 지역적으로 부화된 황화광물 (주로 황철석)의 용해에 의해 생성된 산성수의 혼합 결과로 형성되었는데, 황철석은 열수 광맥내 (중원 지역의 경우) 또는 무연탄종내 (문경 지역의 경우)에 존재하였다. 심부 순환하는 강우가 순환과정중 황철석을 만나지 않았다면 알칼리형 지하수 만이 생성되었을 것이다. 이와 같은 수문학적 및 수문지화학적 모델은 한반도에 부존하는 기타 탄산염형 지하수에도 성공적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제32권1호
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• pp.50-59
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• 2023

전기로에서 고철(Scrap)의 용해과정에서 발생되는 분진량은 고철장입량의 약1.5%정도이며, 주로 백필터(Bag Filter)에서 포집된다. 전기로 제강분진의 주요한 구성원소인 아연(Zn)과 철(Fe)중에서 아연성분은, 제강분진에 탄소계의 환원재(코크스, 무연탄)와 석회석(C/S제어)을 첨가하여 Pellet형태로 가공한 후에 반응로(Rotary Kiln 또는 RHF)에 장입하여 환원, 휘발, 재산화의 단계적인 세부반응을 거쳐서, 60wt%Zn을 함유한 조산화아연(Crude Zinc Oxide)으로 회수된다. 한편 제강분진 중의 철(Fe)성분은, Fe-Base의 Clinker(2차부산물)라고 하는 고형물의 형태로 반응기로부터 배출된다. 기존의 Fe-Clinker의 처리방법은, 각국의 상황에 따라서 다양한 방안들이 시행되고 있는데, 대표적인 처리방법으로는 매립, 재활용(로반재, 콘크리트용 골재, 시멘트제조용 Fe-Source), 그 외에 다양한 처리방법들이 있다. 이들 방법들 중에서 매립의 경우는, 침출수에 의한 환경오염, 고가의 매립비용, Fe자원의 낭비 등의 이유로, 결코 바람직한 처리방법이라고 할 수는 없다. 그러나 Fe-Clinker중의 Fe성분을 전기로를 이용하여 직접적으로 재활용하는 방법에 대한 연구결과는 거의 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 Fe-Clinker중의 Fe성분을 보다 적극적으로 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 Fe-Clinker를 분쇄하고 이어서 비중선별과 자력선별을 순차적으로 실시하여, Fe-성분이 농축된 조분(Coarse particle, >약10㎛)과 슬래그성분을 주로 함유한 미분(Fine particle, <약10㎛)으로 분리하였다. 이렇게 분리한 조분에 탄소계 환원제(코크스, 무연탄)와 점결재(전분)를 첨가하여 단광 Clinker를 제조하여, 전기로에 고철을 장입할 때에 소량(1~3wt%)의 단광Clinker를 함께 장입하여, 단광Clinker의 첨가재(가탄재, Fe-Source, 발열재 등으로서의 역할)로서의 사용가능성을 조사하였다. 그 결과, 비록 소량이지만, 전력원단위와 생산수율이 다소 향상되는 효과를 나타내었으며, 용융금속에 대한 가탄효과도 확인할 수 있었다.