• 한국농공학회지
• /
• 제44권7호
• /
• pp.14-24
• /
• 2002

The effect of reclaimed water irrigation on paddy rice culture was evaluated by pilot study at the experimental field of Konkuk University in Seoul, Korea. The sewage was treated by constructed wetland system, and its effluent was used as irrigation water for four treatments and one control plots with three replications. Irrigation of reclaimed water onto paddy rice cultures did not adversely affect the growth and yield of rice. Instead, experimental rice plots of reclaimed water irrigation displayed about 10 to 50% more yield on average than controls. This implies that reclaimed water irrigation might be beneficial rather than harmful to rice culture as long as the sewage is treated adequately and used properly. The amount of irrigation water had little effect on experimental rice cultures, but its strength was important. The strength of treated sewage was not a limiting factor in this study, and no lodging was observed even with a relatively high nitrogen concentration (up to 160mg/L). In general the paddy soil was not affected by reclaimed water irrigation. However, there was an indication that continuous irrigation with high strength of reclaimed water might cause salt accumulation in the soil. Supplemental use of reclaimed water with existing sources of irrigation water is recommended rather than irrigation with a single source of reclaimed water. Overall, the results demonstrated that reclaimed water could be reused as a supplemental source of irrigation water for paddy rice culture without causing adverse effects as long as it is properly managed. For full-scale application, further investigation should be done on environmental risks, tolerable water quality, and fraction of supplemental irrigation.

• 한국환경농학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.433-441
• /
• 2000

A feasibility study was performed to examine the agronomic application of treated sewage on paddy rice culture by field experiment for two consecutive years. The domestic sewage was treated by the constructed wetland system which was in subsurface flow type and consisted of sand and macrophyte. The effluent of the wetland system was used for irrigation water. The effluent was diluted to maintain the total nitrogen concentration below $26mg{\cdot}L^{-1}$ in the first year and used without dilution in the second year experiment. Growth components and yields were compared against the CONTROL plot where conventional method was applied. And also, soil characteristics of the plots before and after reclaimed sewage irrigation were analyzed. Generally, addition of the treated sewage to the irrigation water showed no adverse effects on paddy rice culture, and even enhancement was noticed in both growth and yield. Irrigation of treated sewage after concentration adjusted with conventional fertilization showed the better result, and the yield exceeded that of CONTROL case where clean water was irrigated. Soil characteristics changed after irrigation, and significant EC increasing was observed for the reclaimed sewage irrigation plots. From this study, it appears that reuse of treated sewage, as supplemental irrigation water could be a feasible and practical alternative. For full-scale application, further study is recommended on the specific guideline of major water quality components in treated sewage for irrigation and public health.

• 상하수도학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.285-294
• /
• 2012

Current urban stream conditions and their restoration projects were investigated by surveying the urban stream management experts in 29 cities with high population density (more than 1,000person/$km^{2}$). The survey results showed that the ratio of covered urban streams decreased by 1.4% (from 14% to 12.6%) in the last 5 years through steady river restoration projects promoted by governments. Nonetheless, 36.3% of 369 urban streams surveyed still report stream depletion problems; therefore, more efforts to alleviate the problems caused by distorted water circulation of urban streams are still necessary. Water depletion in many local urban streams, unlike national rivers, is accelerated due to negligence in stream management, budget shortage, and other reasons. To prevent stream depletion, the use of reclaimed water is suggested as one of the prevention plans. When available amounts of reused sewage are estimated through actual available nationwide sewage discharges of each watershed and instream flow of stream, annual instream flow supply of 780 million $m^{3}$ is expected; 4.8% reduction in the pollution load of public sewer treatment facilities is expected; and the creation of new value through water reuse service is expected. Thus, it is important for the reviews of feasibility and alternatives of water reuse projects for flow augmentation to consider not only investment budget reductions, but also environmental aspects. Also it is necessary to provide the financial support of unified government with strict water quality management policy.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.237-245
• /
• 2017

본 연구는 전라북도 내 하수처리장 방류수를 효율적으로 재이용하기 위해 일일 방류량이 $5,000m^3$ 이상 되는 12개 하수처리장을 대상으로 방류수 수질을 조사하고 처리장 주변 현황을 파악하여 용도별 재이용 가능성을 제안하는데 목적을 두었다. 추가적으로 방류수를 재처리하기 위한 실험실규모의 실험도 수행하였다. 방류수는 7개 용도별 수질기준에 근거하여 중금속 16개 항목을 포함한 총 28개 항목을 수질 분석하였다. 분석결과 부적합 항목은 색도, BOD, TN, SS, 염화물, 전기전도도 등 6개 항목이며, 색도와 TN이 각각 8개소, 5개소로 가장 높았다. 유입원수가 공단폐수 및 음식물처리수가 유입되는 처리장의 경우 염화물과 전기전도도가 높았다. 방류수 재처리없이 직접 재이용수로 가능한 처리장은 4개소였다. 실험실 규모의 실험(Lab test)은 모래여과(SF)-활성탄흡착(GAC)-정밀여과(MF)-역삼투압(RO) 순으로 실험을 수행하였다. 총대장균군, 색도, 부유물질(SS) 제거는 SF와 GAC조합이 경제성과 처리 효율면에서 가장 적절하였으며, 염화물과 전기전도도는 SF, GAC, MF에서는 큰 효과가 없었으며, RO처리 후 90% 이상의 제거효율을 보였다. $UV_{254}$는 원수가 0.3651/cm에서 SF-GAC공정 후 0.0306/cm로 92% 이상의 높은 제거효율을 보였다. 중금속 중 총붕소(B-total)는 SF-GAC-MF-RO 처리 후 0.7054 mg/L에서 0.0854 mg/L로 88% 제거효율을 보였다. 결론적으로 각 처리장은 방류수 수질분석결과와 주변 지형을 고려하여 방류수 재이용 용도를 선택하여야 한다. 또한 재처리가 필요한 경우 처리할 수질 항목과 처리비용을 고려한 처리방법을 결정하는 것이 적절하다고 판단된다.

• 생태와환경
• /
• 제37권3호통권108호
• /
• pp.344-354
• /
• 2004

본 연구에서는 용수재이용을 위해 생활하수를 지하흐름형 인공습지로 처리한 후 연못시스템에 연결시켜 미생물과 각 수질인자들의 처리효과를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. SS의 농도는 얼음이 녹은 3월 초순에서 4월 초순까지는 10 mg $L^{-1}$ 이하의 매우 낮은 농도로 우리 나라 방류수 수질기준보다 낮은 농도를 유지할 수 있었으나 겨울이나 여름 특정기간에 농도가 높아서, 용수 재이용시 보건 ${\cdot}$ 위생적인 측면과 더불어 이용자에게 심미적인 불편함이 없어야 하므로 유출부에 여과시설 등 관리대책을 검토할 필요가 있을 것으로 생각된다. $BOD_5$는 식물의 생장과 미생물의 성장이 저조한 동절기의 농도 증가현상과 이들의 활동이 활발한 성장기의 감소현상을 뚜렷히 나타내었으나, 전체적으로는 국제적인 농업용수 재이용 수질기준보다 낮은 수준으로서 우려할 사항이 아닐 것으로 판단된다. 영양물질의 경우 DO가 상승한 호기성상태에서 T-N, T-P 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 수질개선을 목적으로 연못시스템을 이용할 경우 3월중에 상층부를 유출시키고 3월 이후에는 수심을 낮게 유지하여 심수층까지 호기성상태를 유지하는 것이 수질관리에 유리할 것으로 판단된다. 지하흐름형 인공습지에서의 미생물 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 92 ${\sim}$ 96% 이상 높은 처리 효율을 보였으며, 인공습지 유출수가 연못시스템을 거치면서 추가로 평글 83 ${\sim}$ 90% 이상 제거되어 평균 대장균농도가 1,200MPN 100 $mL^{-1}$ 로써 인공습지와 연못시스템을 연계 ${\cdot}$ 적용한 후 농업용수로 재이용하거나 수계로 방류할경우 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 미생물의 소독은 대부분 태양광에 의해서 이루어지기 때문에 본 연구와 같이 연못 상층부에서 유출시킬 경우 높은 처리효율을 기대할 수 있을 것으로 생각하며, 대장균과 연못 내에 존재하는 생물들 사이의 상호작용을 정확히 이해하여 적절한 관리대책을 마련 할 경우 안정적인 방류수 농도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 자연정화로서 하수처리수를 고도 처리할 수 있는 인공습지와 연못시스템을 연계처리 하면 높은 미생물 소독효율을 나타내어 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 인공습지와 연계한 연못시스템의 하수처리방식은 간단한 구조, 큰 완충능력, 적은 슬러지 발생, 간소한 유지 ${\cdot}$ 관리의 장점을 가지고 있어서, 소규모하수처리와 농업용수 재이용 기술로서 적용가능성이 클것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
• /
• 제45권4호
• /
• pp.55-65
• /
• 2003

Pilot study was conducted to examine the effects of ponded-water depth and reclaimed wastewater irrigation on paddy rice culture. For the ponded-water depth effect, three treatments of shallow, traditional, and deep water depths were applied, and each treatment was triplicated. The irrigation water for the treatment pots was an effluent from constructed wetland system for sewage treatment, while the control pot was irrigated with tap water kept traditional ponded-water depth. Irrigation water quantity varied with ponded-water depth as expected and drainage water quantity also varied similarly, which implies that shallow irrigation might save irrigation water and also reduce environmental impacts on downstream water quality. Rice growth and production were not significantly affected by ponded-water depth within the experimental condition, instead there was an indication of increased production in shallow and deep ponded-water depths compared to the traditional practice. Raising drainage outlet to the adequate height in paddy dike might be beneficial to save water resources within the paddy field. There was no adverse effect observed in reclaimed wastewater irrigation on the rice production, and mean yield was even greater than the control pots with tap water irrigation although statistically not significant. Water-saving irrigation by shallow ponded-water depth, raising the outlet height in diked rice paddy fields, minimizing forced surface drainage by well-planned irrigation, and reclaimed wastewater irrigation are suggested to save water and protect water quality. However, deviation from traditional farming practices might affect rice growth in long term, and therefore, further investigations are recommended before full scale application.

• 한국농공학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.194-206
• /
• 2003

A pilot study was performed to examine the feasibility of the pond system for further polishing of treatment wetland effluent to agricultural reuse of reclaimed water. The constructed wetland and pond system was installed in Konkuk University and the effluent from septic tank of school building was used as an influent to the wetland system. The effluent of the wetland was used as an influent to pond systems. The influent concentrations of total coliform(TC), fecal coliform (FC), and E. coli were about $10^5$MPN/100 ml, and they were reduced to less than 10,000 MPN/100 ml on average after wetland treatments, showing over 95 % removal. And they were further reduced to less than 1,000 MPN/100 ml in average, showing over 85∼93 % removal after pond treatment. Turbidity and SS were improved effectively on average and their pond effluent concentration was about 4.5 NTU and 9.8 mg/L in average, respectively Average $BOD^5$ concentrations were also reduced substantially to 9.3 mg/L with about 83 % removal rate after wetland and pond treatment systems. Nutrients removal was relatively low and removal rate for T-N and T-P was less than 43 and 44%, respectively after wetland and pond treatment. Considering stable performance and effective removal of bacterial indicators as well as other water quality parameters, low maintenance, and cost-effectiveness, pond system was thought to be an effective and feasible alternative for agricultural reuse of reclaimed water. This paper describes a preliminary result Iron pilot study and further investigations are recommended on the optimum design parameters before full scale application.

• 한국환경과학회지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.1523-1528
• /
• 2012

This study was carried out to develop pilot plant Net3FM(Net Fit Fiber Filter Module) system and to suggest optimum operating condition for municipal wastewater reuse. SS concentration of biologically treated sewage effluent was reduced from 1.5~5.4mg/L to 0.4~1.0mg/L without coagulant injection in Net3FM system, and the SS removal efficiency was average 84.7%. And also, the removal efficiencies of COD and T-P were decreased slightly due to the SS removal by filtration. Coagulation-Filtration test was conducted to enhance the removal efficiencies of SS and T-P. The optimum dosage of coagulant was injected automatically by auto-controlling system, which is controlled by detecting value of turbidity of secondary sewage effluent. SS, COD and T-P concentrations in filtrated effluent were 0.21~0.57, 1.6~6.2 and 0.137~0.392mg/L with coagulant injection by in-line mixer in Net3FM system, respectively. The removal efficiencies of SS and T-P were highly increased to 92.8% and 89.8%, respectively. It was due to the combined the processes of coagulation and filtration. Net3FM system was evaluated that the removal efficiency of pollutants in secondary sewage effluent and the utilization potential as reclaimed water technology were very high.

• 생태와환경
• /
• 제37권1호통권106호
• /
• pp.112-121
• /
• 2004

이 연구에서는 하수처리수를 농업용수로써 재이용시 발생할 수 있는 위생문제를 검토하기 위해 하천수, biofilter 유출수, 그리고 UV소독수를 관개한 벼재배 실험포트에서 지표미생물의 밀도변화를 조사하였다. 우리나라 하수처리장 유출수 수질기준을 살펴보면, USEPA에서 정하고 있는 농업용수 재이용 수질기준 항목인 $BOD_5$와 SS의 수질기준은 만족시키지만, 대장균의 경우추가적인 처리가 필요한 것으로 나타났다. 벼 식재 직후인 5월과 6월의 경우 관개 후 24시간 동안의 평균밀도가 $10^2{\sim}10^4$의 범위에서 관개용수의 밀도와 상관없이 지표미생물의 밀도변화는 크게 나타나지 않았다. 이 시기에는 기비와 추비로 인해 미생물의 성장에 필요한 영양물질, 교란된 저질의 높은 미생물 밀도 등에 영향을 받고 논의 벼 생육생태가 덜 성숙되었기 때문으로 판단된다. 그러나 7월과 8월은 처리구별로 밀도차이가 컸고 24시간 동안 변화폭도 컸으며, 관개용수 미생물밀도에 영향도 일부 나타났다. 실험기간동안 지표미생물의 밀도를 관개용수별로 분산 분석한 결과, UV소독 후 관개한 경우가 하천수와 biofilter 유출수를 사용한 경우보다 낮은 밀도를 나타내었다. 실제 논농사가 이루어지고 있던 양평군의 하천관개 논과 여주군의 지하수관개 논의시료분석에서 지표미생물 밀도는 FC, E. coli밀도가 TC밀도보다 크게 낮았으며, 시기별로 밀도의 차이가 있으나, TC, FC, 그리고 E. coli의 평균밀도가 약 4,000, 400,300 MPN/100mL범위를 나타내었다. TC의 밀도는 본 실험포트 실험과 유사한 범위이었으며, FC와 E. coli는 실험포트에서 초기 경운시 사용된 biofilter 유출수의 영향으로 실제 논보다 높은 값이었다. 이앙기 때에는 특별히 논 표면수와 신체접촉이 많은 점을 고려할 때 하수처리수만을 관개하여 이앙준비를 하는 것보다 하수처리수를 보조관개용수로 사용하는 것이 보다 안전할 것으로 판단된다. 하수처리수를 농업용수로 재이용할 경우 하수처리수를 관개용수로 직접 이용하기보다는 UV소독으로 보건 위생학적으로 높은 안정성을 확보할 수 있으며 하수처리수재이용 수질기준에도 적합할 수 있을 것이다. 그러나 벼의 생육에 영향을 줄 수 있는 영양물질과다로 인한 도복문제, 하수처리수에 존재할 수 있는 독성물질에 의한 영향 등 하수처리수를 관개강수로 이용하는 데에는 종합적이고 과학적인 고찰이 필요하며, 본연구의 결과는 하수처리수를 농업적으로 이용할 경우 공공의 보건 ·위생적인 안전을 확보하기 위한 기초연구로서의 성격을 갖는다고 할 수 있다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.236-244
• /
• 1999

본 연구에서는 인공습지 처리시설에서 나오는 생활오수 처리수의 농업용수로 재이용 가능성을 조사하기 위하여 관개용수의 수질과 시비량을 조절하여 벼재배실험을 수행하였으며, 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. T-N농도가 약 $25mgL^{-1}$까지는 생활오수 처리수를 함유한 관개용수의 수질이 벼의 생장과 수확면에 모두 거의 영향을 미치지 않았으며, 결정적인 영향을 미친 요인은 시비량이었다. 2. 시비량을 동일하게 하였을 경우에 수돗물을 관개한 대조구보다 T-N을 약 $25mgL^{-1}$로 조절 하여 영양물질을 함유한 상태의 생활오수처리수를 관개한 실험구가 오히려 약 9%정도 많이 수확하였다. 이러한 결과는 적절한 농도의 오수처리수는 벼의 재배에 장해가 되는 것이 아니고 오히려 유익할 수도 있음을 의미한다. 3. 종실의 중금속성분 분석결과에 의하면 생활오수처리수의 관개가 종실의 중금속축적에 미치는 영향이 거의 없었다. 따라서, 생활오수처리수를 관개함으로서 종실에 중금속유해성분이 증가하여 건강에 악영향을 미칠 가능성은 적다고 생각된다. 다만 위생적인 작업환경 및 심미적인 영향에 대해서는 구체적인 연구가 수행되어야 할 것이다. 4. 이상의 실험결과에 의하면 오수처리수는 벼재배에 오염성분으로 작용하기보다는 오히려 유익한 관개용수로 재이용할 수 있다고 판단된다. 이러한 결과는 물 부족 국가로서 다량의 관개용수를 필요로 하며 용수부족을 자주 겪는 우리나라의 벼재배에는 특히 적용가능성이 높아고 판단된다. 5. 생활오수 처리수의 관개를 본격적으로 적용하기 위해서는 벼재배에 악영향을 미치지 않는 범위에 대한 과학적이고 현실적인 수질기준을 설정, 영양물질을 함유한 관개용수 사용에 따른 시비량의 조정, 그리고 인공습지와 같은 저기술형 오수처리시설들이 농촌지역의 소규모 처리시설로서의 활발한 보급을 위하여 지속적인 추가연구가 필요하다.