• Membrane and Water Treatment
• /
• 제6권1호
• /
• pp.15-26
• /
• 2015

The compact structure and high-quality effluent of membrane bioreactors make them well-suited for decentralized greywater reclamation. However, the occurrence of membrane fouling continues to limit their effectiveness. To address this concern, a unique membrane module configuration was developed for use in a decentralized greywater treatment system. The module featured local aeration directly below a series of inclined membrane bundles, giving the overall module a twisted appearance compared to a module with vertically orientated fibres. The intent of this design was to increase the frequency and intensity of collisions between rising air bubbles and the membrane surface. Material related to the construction of custom-fit modules is rarely communicated. Therefore, detailed design and assembly procedures were provided in this paper. The twisted module was compared to two commercially available modules with diverse specifications in order to assess the relative performance and marketability of the twisted module with respect to existing products. Contaminant removal efficiencies were determined in terms of biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, ammonia, total nitrogen, total phosphorus, and turbidity for each module. Membrane fouling was monitored in terms of permeate flux, transmembrane pressure, and membrane resistance. Following 168 h of operation, the twisted module configuration demonstrated competitive performance, indicating good potential for further development and commercialization.

• 농촌계획
• /
• 제24권2호
• /
• pp.21-29
• /
• 2018

Riparian management has become important as stream water quality as well as riparian ecosystem gain more public attentions. The objective of this study was to determine riparian widths based on the functions of nutrient removal and wildlife habitat protection and to apply for the Jinwee stream area as a preliminary case. Nitrogen and phosphorus filtration efficiencies were considered in water quality aspect, while the habitat radii of amphibian and reptiles were used for wildlife conservation purpose. In addition, observation of endangered species and human impact on wildlife disturbance in riparian area were also taken into account in determining riparian widths. The stream confluence zone was emphasized by doubling the riparian widths as the focal point for wildlife habitat conservation. As the results, three different levels of riparian widths were proposed depending on the major riparian functions and applied to the Jinwee stream section as the case study. The proposed method can be used to determine riparian width in other stream areas based on different functional focus, ie, water quality or riparian conservation purposes.

• 한국환경과학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.295-309
• /
• 2022

The purpose of this study was to evaluate the operational characteristics of wastewater treatment using Sequencing Batch Reactor (SBR) with Aerobic Granular Sludge (AGS) separator in the pilot plant. Pilot plant experiments were conducted using SBR with AGS separator and pollution removal efficiencies were evaluated based on the operational condition and surface properties of AGS. The results of the operation on water quality of the effluent showed that the average concentration of total organic carbon, suspended solids, nitrogen, and phosphorus was 6.89 mg/L, 7.33 mg/L, 7.33 mg/L, and 0.2 mg/L, respectively. All these concentrations complied the effluent standard in Korea. The concentration of mixed liquor suspended solid (MLSS) fluctuated, but the AGS/MLSS ratio was constant at 86.5±1.3%. Although the AGS/MLSS ratio was constant, sludge volume index improved. These results suggested that the particle discharged fine sludge and increased the AGS praticle size in the AGS. Optical microscopy revealed the presence of dense AGS at the end of the operation, and particles of > 0.6 mm were found. Compared to those of belt-type AGS separator, the required area and power consumption of the hydrocyclone-type AGS separator were reduced by 27.5% and 83.8%, respectively.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제51권5호
• /
• pp.87-94
• /
• 2009

The objectives of this paper were to estimate cell based pollutant loadings for total maximum daily load (TMDL) programs and to evaluate the applicability of the agricultural nonpoint source (AGNPS) model for an intensive agricultural watershed in Korea. The model was calibrated and validated at a watershed of 384.8 ha of drainage area using the observed data from 1996 through 2000 in terms of runoff, suspended solid, total nitrogen, and total phosphorus on a hourly basis. Analysis of spatial variations of pollutant loadings for rainfall frequencies of various intensities and durations were conducted. In addition, the validated model was applied to estimated the TMDL removal efficiency for best management practices (BMPs) scenarios which were selected by taking into account the pollutant characteristics of the study watershed. The model can help to understand the problems and to find solutions through landuse changes and BMPs. Thus, the method used for this study was able to identify TMDL quantitatively as well as qualitatively for various sources pollution that are spatially dispersed. Also it provides an assessment of the impact of BMPs on the water bodies studied, allowing the TMDL programs to be complemented more effectively.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.375-381
• /
• 2010

본 연구에서는 선박오수 고도처리시스템 개발을 목적으로 SBR 공법을 도입하여 선박용 오수처리장치를 제작한 후 성능 평가를 수행하였다. Lab scale 과 Pilot Plant 규모의 기초 실험을 토대로 제작한 시제품은 시운전 결과 IMO의 Res.MEPC.159(55) 성능 기준을 충분히 만족시켰으며, 질소와 인의 동시처리도 가능하여 강화되어 가는 해양환경기준을 충분히 만족시킬 수 있을 것으로 평가되었다. 선박오수와 유사한 실 하폐수를 대상으로 한 제품 가동 결과 유기물의 경우 90% 이상, 질소와 인의 경우 50% 이상의 처리 효율을 나타내었으며, 운전 기간 내내 안정적인 처리 효율을 보이며 선박이라는 특수한 환경과의 접목성도 매우 우수한 시스템으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.121-132
• /
• 2000

TCODcr 380mg/L이며 TKN이 65mg/L, TP 12mg/L가량인 도시하수의 질소, 인 제거를 위하여 $13{\sim}28^{\circ}C$에서 선단무산소조를 설치한 영양소제거공정(Bio-NET)을 $10m^3/d$ 규모의 pilot plant를 설치하여 내부반송율과 SRT를 변화시켜 운전하여 질소, 인 제거 특성을 살펴 보고 이를 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 모사한 결과를 상호 비교하였다. SS, CODcr의 경우 각각 94%, 87%의 제거효율을 안정적으로 보였으며, 질소의 경우 52%~89%로 평균 75%의 제거효율을 보였다. 또한 인의 경우 안정적으로 평균 90% 이상의 높은 제거효율을 보여주었다. 또한 선단무산소조에서는 유입수내에 높은 $COD/NO_3-N$가 유지되어 비탈질속도는 평균 9.04mgN/gMv/hr로 분석되었다. 인의 거동은 유입수의 SCOD부하에 의해 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며 비인용출속도는 평균 6.25mgP/gMv/hr를 보였다. 혐기조에서 비인용출속도는 평균 1.0mgP/gMv/hr를 보였고 폭기조에서 비질산화속도는 평균 2.9mgN/gMv/hr로 분석되었다. GPS-X 프로그램을 이용하여 모델의 내부인자 중 종속영양미생물군의 최대비중식속도, 인의 용출에 관련된 Short Chain Fatty Acid(SCFA) limit, 인의 섭취와 관련된 COD 이용당 인용출량을 반응조 특성에 맞게 보정하여 시뮬레이션을 실시한 결과와 pilot plant 실측치가 유사한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권7호
• /
• pp.518-524
• /
• 2013

다목적 여과저류지에서 모래여재의 여과수 여과능, 적정한 표층폐색 제거주기 그리고 오염제거효율 등 설계와 운영요소를 파악하기 위하여 서로 다른 3가지 입경의 낙동강 준설토를 채운 파일럿 규모의 테스트베드를 운영하였으며, 여과저류지에서의 다양한 인공하천의 유속을 모사하기 위하여 표류수 유속을 0~40 cm/sec로 단계적으로 변화시켰다. 운영결과 여재표층의 슬러지를 7~13일의 주기로 제거함으로써 여과수량을 5~3 $m^3/m^2-day$로 유지할 수 있었고, 여과수량과 여재입경 그리고 표류수 유속 등의 차이에 의한 여과수의 수질차이가 없음을 알 수 있었다. 대부분의 오염제거는 표층 50 cm 부근에서 발생함을 알 수 있었고, 여과거리 2.4 m에서의 오염제거율은 탁도 80~95%, COD 20~30%, BOD 75~90%, T-N 5~20% 그리고 T-P 20~60%로, 주로 입자성 오염물의 제거율이 높은 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
• /
• 제24권4호
• /
• pp.31-37
• /
• 2016

본 연구는 하수와 연계처리 되고 있는 분뇨의 유기물부하를 저감시킬 수 있는 전처리기술로서 마이크로버블을 이용하여 OH radical에 의한 유기물 산화 및 부유물질 저감 효과를 검토하였다. 가압식 마이크로버블 발생장치를 이용하여 생분뇨를 4시간의 HRT로 3개월간 연속 실험하였다. 마이크로버블을 이용하여 분뇨를 부상처리할 경우 SS 제거율은 평균 71.0%이었으며, 부상분리에 의한 스컴 및 고형물질이 제거됨에 따라 $TCOD_{Cr}$, TBOD, 총질소, 총인의 제거율은 각각 평균 51.5%, 47.9%, 17.1%, 14.7%로 나타났다. OH radical에 의한 용존성 유기물질의 분해능을 검토한 결과, $SCOD_{Cr}$의 경우 평균 25.0% 제거되었고 SBOD의 경우 평균 17.1% 제거되었다. 용존성 질소와 인은 각각 평균 11.9% 및 7.4% 정도 제거됨으로써 수중에서 마이크로버블이 소멸되면서 발생되는 OH radical의 강력한 산화력에 의하여 용존성 유기물질들이 제거됨을 확인할 수 있었다. 따라서 분뇨처리공정 전단부에 마이크로버블 부상조를 설치할 경우 부상분리에 의한 고형물 제거는 물론 용존성 유기물질의 산화에 의하여 후속 생물학적 처리시설의 안정적 운영에 충분한 기여를 할 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.145-158
• /
• 2023

인공습지(CW)는 도시 폐수처리를 위한 효과적인 기술로, 물리-화학적 및 생물학적 자연처리과정을 통해 오염 물질이 제거된다. 본 연구는 서지학적 분석 방법을 통하여 인공습지의 현재까지의 연구 진행 상황과 향후 연구 동향을 조사하였다. 인공습지를 통한 페수 처리 성능 평가 분석을 위하여 최근 출판된 논문(오픈 액세스 학술지 포함) 100편을 기반으로 종합적 분석 및 검토를 수행하였다. 분석 결과, 스페인, 중국, 이탈리아, 미국이 논문 출판수가 두드러지는 것으로 나타났다. 논문에서 가장 많이 사용된 핵심용어는 수질(n=19), 식물 정화(n=13), 강우유출수(n=11), 인(n=11) 순으로 나타났으며, 수질개선과 영양염류 제거에 대한 인공습지의 효율성 관련 연구가 폭넓게 연구되고 있는 것으로 분석되었다. 검토된 다양한 유형의 인공습지 중 Hybrid 형태의 인공습지가 TSS(95.67%) 및BOD(88.67%)으로 오염물질 저감효율이 가장 높은 것으로 나타났으며, VSSF, HSSF는 TSS 제거(83.25% 및 78.83%)에 가장 효과적인 것으로 조사되었다. VSSF 습지는 가장 높은 COD 제거 효율(71.82%)을 보였다. 일반적으로 인공습지에서 물리적 처리(예: 침전, 여과, 흡착)와 생물학적 메커니즘(예: 생분해)은 TSS, BOD, COD 제거 효율에 영향을 미치기 때문이다. Hybrid 형태의 인공습지는 호기성 및 혐기성 조건, 다양한 식생 유형, 다양한 매체 구성 등의 다양한 인자와 여러 처리 과정을 통해 미생물 활성도 증가 및 질소 처리를 통해 TN(60.78%)의 높은 저감효과를 보였다. FWS 형태의 인공습지는 퇴적물에 결합된 인을 침전 및 식물의 흡수를 통해 높은TP 제거효율(54.50%)로 나타났습니다. 일반적으로 인공습지에는 식물 정화 능력이 뛰어난 Phragmites, Cyperus, Iris 및 Typha 이 적용되고 있다. 본 연구는 향후 도시 지역에서 발생되는 폐수 처리를 위한 지속 가능한 대안으로 제시 가능할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.131-138
• /
• 2014

While coupling wastewater treatment with microalgal bioenergy production is very promising, new approaches are needed to enhance microalgal growth and lipid accumulation in wastewater. Therefore, this study investigated the effect of iron on the growth, nutrient removal, and lipid accumulation of Scenedesmus sp. LX1 in both artificial wastewater and domestic secondary effluents. When increasing the iron concentration from 0 to 2 mg/l in the artificial wastewater, the biomass production of Scenedesmus sp. LX1 increased from 0.17 to 0.54 g/l; the nitrogen and phosphorus removal efficiency increased from 15.7% and 80.6% to 97.0% and 99.2%, respectively; and the lipid content was enhanced 84.2%. The relationship between the carrying capacity/maximal population growth rate of Scenedesmus sp. LX1 and the initial iron concentration were also in accordance with the Monod model. Furthermore, when increasing the iron concentration to 2 mg/l in four different domestic secondary effluent samples, the lipid content and lipid production of Scenedesmus sp. LX1 was improved by 17.4-33.7% and 21.5-41.8%, respectively.