• Title/Summary/Keyword: Sand filtration

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국내 기수역 환경의 균류 다양성 (Diversity of Fungi in Brackish Water in Korea)

  • 전유정;고재덕;문혜연
    • 한국균학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.457-473
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내 기수 환경의 물과 토양에서 균류의 다양성을 확인하기 위해 을숙도, 금강하구둑, 순천만습지, 대호방조제, 신두리사구 및 부남방조제 총 6지점의 현장조사 및 시료를 채집하였다. 현장에서 여과한 담수시료와 담수퇴적물로부터 곰팡이를 순수분리하여 PDA배지에 접종한 후 25℃에서 배양하였다. 기수역 시료에서 순수분리된 균주는 총 173균주로 ITS 부분을 분석하여 속 수준으로 동정하였다. 분리 동정된 균주를 다양성 지수를 이용하여 분석하였다. 분리된 균류는 Pleosporales, Eurotiales, Capnodiales, Hypocreales, Polyporales, Saccharomycetales, Agaricales, Glomerellales, Mucorales, Dothideales, Russulales, Xylariales, Sordariales, Myrmecridiales, Tubeufiales, Onygenales, Cantharellales, Amphisphaeriales 목에 속하며 Cladosporium속이 20%로 가장 우점하며, 그 다음은 Penicillium (19%), Fusarium (5%)의 순서로 많이 분포하였다. Sarocladium kiliense NNIBRFG3280와 Fusicolla merismoides NNIBRFG23708를 국내 기수환경에서 발굴하였으며, 이를 국내 미기록종으로 보고하고자 한다.

유기물 농도가 낮은 고품질 정수 생산을 위한 고압막여과 공정 설계 시 고려사항 (Considerations to design high-pressure membrane system to produce high quality potable water with lower organic matter concentration)

  • 전종민;김성수;서인석;김수한
    • 상하수도학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.473-480
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    • 2020
  • High-pressure membrane system like nanofiltration(NF) and reverse osmosis(RO) was investigated as a part of water treatment processes to produce high quality potable water with low organic matter concentration through membrane module tests and design simulation. River water and sand filtration permeate in Busan D water treatment plant were selected as feed water, and NE4040-90 and RE4040-Fen(Toray Chemical Korea) were used as NF and RO membranes, respectively. Total organic carbon(TOC) concentrations of NF and RO permeates were mostly below 0.5 mg/l and the average TOC removal rates of NF and RO membranes were 93.99% and 94.28%, respectively, which means NF used in this study is competitive with RO in terms of organic matter removal ability. Different from ions rejection tendency, the TOC removal rate increases at higher recovery rates, which is because the portion of higher molecular weight materials in the concentrated raw water with increasing recovery rate increases. Discharge of NF/RO concentrates to rivers may not be acceptable because the increased TDS concentration of the concentrates can harm the river eco-system. Thus, the idea of using NF/RO concentrate as the raw water for industrial water production was introduced. The design simulation results with feed water and membranes used in this work reveal that the raw water guideline can be satisfied if the recovery rate of NF/RO system is designed below 80%.

황철석 암버럭을 이용한 고속도로 성토체의 산성배수 처리 사례 연구 (Case Study on the Treatment of Acid Rock Drainage from an Embankment with Pyrite Rocks)

  • 공정식;김태형;송영석
    • 지질공학
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    • 제31권4호
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    • pp.523-532
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    • 2021
  • 본 연구에서는 고속도로 공사 시 주변에 분포하고 있는 황철석이 포함된 암버럭을 성토재로 활용한 사례를 대상으로 산성배수 처리방안을 조사 및 평가하였다. 도로 시공 시 해당 성토구간에 알칼리 차수제를 이용한 중성화 공법을 적용하여 산성배수가 발생되지 않도록 하였다. 그러나 시공이 완료된 이후 장기적인 우수침투로 인하여 산성배수가 유출되어 주변의 토양과 하천을 오염시켰다. 이를 해결하기 위하여 SAPS 조 혹은 생태습지 및 모래여과시설과 같은 정화처리시설을 설치하였다. 정화처리시설 설치 후 유출부에서의 방류수와 주변 토양을 대상으로 산성배수로 인한 오염여부를 평가하였다. 유출부에서의 방류수에 대한 pH 측정 및 주변 토양의 중금속 오염 분석 결과 산성배수에 대한 중화처리가 적절하게 진행되고 있으며, 산성배수 내 존재하는 중금속에 대한 오염관리도 안정적으로 진행되고 있음을 확인할 수 있다.

염전의 함수로 제조한 천일식제조소금의 물리화학적 특성 (The Physical and Chemical Properties of Salt Manufactured by New Process with Brine Produced in Korean Salt-farms)

  • 김경미;김인철
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.1664-1672
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    • 2013
  • 천일염은 자연 환경에서 제조되기 때문에 불용분 사분과 같은 이물이 함유될 가능성이 있다. 본 연구는 여과와 증발을 통하여 소금의 불순물 등 이물질을 효율적으로 제거하면서도 미네랄이 풍부한 소금을 생산하기 위해 수행되었다. 함수를 여과한 후 $90^{\circ}C$에서 회전식진공농축기를 이용하여 소금결정을 제조한 후에 탈수하였다. 이렇게 제조된 소금을 천일식제조소금이라 명명하였다. 소금의 수율은 물의 증발량에 의해 결정되는데, 증발량이 40%, 50%, 60%일 때 각각 40S, 50S, 60S로 표기하였다. 천일식제조소금의 수율은 40S, 50S, 60S가 각각 7.22%, 10.79%, 15.06%로 일반 천일염의 제조 수율인 4~8%보다 유사하거나 높았다. 천일식제조소금의 염도는 40S, 50S, 60S가 각각 90.38%, 91.16%, 68.16%를 나타냈다. 관능검사 결과 전체기호도가 가장 높은 소금은 40S이며, 쓴맛이 강함 소금은 60S를 나타냈다. Na, Mg, K, Ca의 미네랄 함량은 40S와 50S가 Mg 함량이 낮다는 것을 제외하면 천일염과 유사하였다. 불용분 함량은 천일염이 0.023%로 천일식제조소금보다 높고, 사분분석 함량은 천일염과 40S, 50S는 유의차가 없었다. 용해속도(g of salt/100 mL $H_2O$/sec)는 40S, 50S, 60S가 각각 0.69, 0.70, 0.69로 천일염의 용해속도(0.47)보다 높았고, 상대습도 70%, 저장온도 $20^{\circ}C$에서의 수분 재흡수 속도는 천일식제조소금 40S, 50S가 정제염보다는 빠르지만 천일염보다는 약 3~5배 낮은 결과를 보여주었다. 본 연구에서 개발한 천일식제조소금은 미네랄, 불순물 함량, 용해속도 및 수분 재흡수 등의 물리화학적 특성이 천일염에 비해 우수한 것으로 판단된다.

현장실증시험에 의한 단일 및 이중필터층 우물의 해수 여과 특성 연구 (A Study on the Seawater Filtration Characteristics of Single and Dual-filter Layer Well by Field Test)

  • 송재용;이상무;강병천;이근춘;정교철
    • 지질공학
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    • 제29권1호
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    • pp.51-68
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    • 2019
  • 국내에서는 바닷가 주변의 상가나 수협 등의 활어 위판장 등에 많은 양의 해수가 사용되고 있다. 이러한 해수는 기상악화나 태풍 등에 의해 관련시설이 수시로 파손되고 조기 폐색되어 시간적, 경제적 비용이 많이 소요되고 있는 실정이다. 또한 오염된 해수가 그대로 유입되는 경우가 많아 환경적인 문제를 야기하기도 한다. 본 연구는 직접적인 해수취수의 대안으로 이중필터취수정을 적용한 해변여과 방식의 해수취수 적용성을 평가하고자 수행하였다. 본 연구에서는 토층으로 이루어진 해변의 자유면대수층에서 필터조건을 달리하여 실규모의 이중필터취수정과 단일필터취수정을 각각 설치하고 설치된 우물에서 단계 및 연속대수성시험을 실시하여 필터재 조건에 따른 투수특성 및 적정양수량을 평가하였다. 단계대수성시험 분석결과 이중필터 취수정에서 우물 개량의 정도가 양호하여 단일필터 대비 110.3%의 투수계수 상승효과가 발생하는 것으로 분석되었다. 동일 양수량 대비 이중필터의 투수계수가 높게 나타나며, 이는 이중필터가 단일필터에 비해 투수성이 개선된 영향으로 판단된다. 연속대수성시험 분석결과 관측정 및 양수정을 이용한 투수계수 분석에서 이중필터취수정(SD1200)이 단일필터취수정(SS800)에 비해 높은 투수특성을 나타내는 것으로 평가되었으며, 이중필터가 단일필터 대비 평균 110.7%의 투수계수 상승효과가 발생하는 것으로 분석되었다. 수위강하량 분석을 통한 양수량 평가결과, 수위강하 2.0 m일 때 이중필터 취수정이 단일필터 취수정 대비 122.8% 양수량이 증대되는 것으로 분석되었으며, 비수위강하량을 이용하여 적정양수량을 산정한 결과 이중필터취수정이 단일필터취수정에 비해 136.0% 높은 양수량을 보이는 것으로 분석되었다. 또한 변곡점을 이용한 양수량 평가결과 이중필터가 단일필터에 비해 160.0% 높은 적정양수량을 보이는 것으로 분석되었다. 적정양수량의 경우 분석방법에 따라 단일필터 대비 122.8~160.0%의 개선효과가 있는 것으로 평가되었으며, 이를 평균한 단일필터 대비 이중필터의 양수량 개선율은 139.6%이다. 즉, 이중필터 설치만으로 일반적인 우물 대비 취수효율이 40% 정도 개선될 수 있음을 확인하였다. 변곡점을 이용한 이중필터취수정의 적정양수량은 2843.3 L/min로써 이중필터취수정 단일공의 일 해수취수량은 약 $4,100m^3/day$ (${\fallingdotseq}4094.3m^3/day$)에 달하는 것으로 평가되었다. 이와 같이 공당 다량의 취수가 가능하기 때문에 해수취수의 적용성이 높을 것으로 기대된다. 또한 이중필터취수정을 이용하여 해수취수를 수행하는 경우 기존에 문제시되었던 기상악화나 태풍 등에 의한 파손우려를 해소할 수 있으며, 해변의 모래층이 필터재 역할을 하여 오염정도를 개선하는 효과가 있을 것으로 기대된다. 따라서, 기존 해수취수기술에 대한 환경적인 문제 해결의 대안이 될 수 있고, 설치비용 및 파손등과 관련된 장기적인 유지관리비용 면에서도 유리하여 경제적 측면에서 그 적용성이 매우 높을 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 추후 수행예정인 이중필터취수정의 강변여과수 적용을 위한 현장실증시험의 기초자료로 활용될 예정이며, 그 결과를 종합하여 강변여과 및 해변여과기술과 관련된 우물의 설계 및 시공에 대한 표준화된 기준을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

재래식 정수처리 공정에서 수질계 휴믹물질의 구조 및 화학적 특성분석 (Structural and Chemical Characterization of Aquatic Humic Substances in Conventional Water Treatment Processes)

  • 김현철;유명진
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.11-16
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    • 2005
  • 한강을 상수원으로 하는 재래식 정수처리 시설의 각 단위공정으로부터 휴믹물질(HS; humic substances)을 분리하여 작용기 분포, 화학적 조성, FT-IR(Fourier transform infrared) 그리고 $^1H-NMR$(proton nuclear magnetic resonance) 스팩트럼을 분석하여 구조 및 화학적 특성을 평가하였다. HS의 농도분포는 정수처리 동안 47.2%에서 26.4%(0.97 mgC/L에서 0.54 mgC/L)로 단계적으로 감소하였다. HS 중 페놀기(phenolic groups)의 농도분포는 정수처리 동안 60.5%에서 21.8%($12.2{\sim}6.0\;{\mu}M/L$ as phenolic-OH)로 점차 감소하였으며, 카르복실기(carboxylic groups)의 경우 전염소처리 이후 39.5%($7.9\;{\mu}M/L$ as COOH)에서 46.9%($10.6\;{\mu}M/L$ as COOH)로 증가하였지만 응집 침전 그리고 모래여과 이후 34.2%($9.4\;{\mu}M/L$ as COOH)까지 단계적으로 감소하였다. 또한 원소분석과 FT-IR 및 $^1H-NMR$ 분석결과 정수처리 공정을 거치면서 카르복실기의 분율이 증가하고 방향족에 대한 지방족 양성자의 비($P_{Al}/P_{Ar}$)가 증가하는 것으로 조사되어 상대적으로 지방족 화합물의 물질분율이 증가하는 것을 확인하였다.

하수처리장의 내분비계장애물질에 대한 Yeast Two-hybrid Assay와 Enzyme-linked Immunosorbent Assay에 의한 에스트로겐활성도 평가 (Evaluation of the Estrogenic Activity by Yeast Two-hybrid Assay and Enzyme-linked Immunosorbent Assay in Sewage Treatment Plant)

  • 이병천;나진성;김상돈;;이철희
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.771-777
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    • 2007
  • 가정계열과 공단계열로 분리하여 처리되는 하수처리장에서 에스트로겐 활성을 평가하기 위하여 yeast two-hybrid assay와 enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA)를 이용하여 내분비계장애물질의 농도와 활성도를 측정하였다. 그 결과 가정계열 유입수 중에서 estrone (E1), 17$\beta$-estradiol(E2), 17$\alpha$-ethinylestradiol(EE2) 그리고 APE의 농도는 각각 최대 167.1, 39.7, 7.3, 145.4 ng/L까지 검출되었다. 활성슬러지법에 의한 처리로, 17$\beta$-estradiol의 평균제거율은 77.5%, 고도처리 공정인 모래여과와 오존산화를 거친 후에는 80.8%까지 제거되는 것으로 나타났다. 동시에 Yeast two-hybrid assay로 각 내분비계장애물질의 농도-반응곡선으로부터 반응식을 구하여, 에스트로겐 활성에 미치는 각 물질의 기여도를 분석한 결과, 가정계의 활성슬러지법에 의한 처리수에서 estrone, 17$\beta$-estradiol 17$\alpha$-ethinylestradiol, APE 가 각각 70.7, 23.3, 3.7, 2.32%로 나타났다. 즉, 생물학적 처리공정을 통해 배출된 처리수의 에스트로겐 활성에 영향을 미치는 주된 기여물질은 estrone과 17$\beta$-estradiol인 것으로 나타났다.

산업폐수처리장에서의 미량유해물질 제거율 평가 (Evaluation of Removal Efficiencies of Micropollutants in Wastewater Treatment Plants)

  • 이인석;심원진;오정은;김창원;장윤석;윤영삼
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.214-219
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    • 2007
  • 본 연구에서는 낙동강 수계 9곳의 산업폐수처리장을 대상으로 66종 미량유해물질을 대상으로 미량유해물질의 수계 방류 현황과 처리 공정별 제거율을 조사하였다. 그 결과 산업폐수처리장을 통해 수계로 방류되는 대상 미량유해물질의 농도수준은 기준치 이하이거나 타 연구의 농도수준보다 낮았다. 산업폐수 처리공정을 거치면서 1,4-다이옥산이 가압부상/화학응집, 활성탄흡착 처리공정에 의해 각각 84.6% 및 81.6% 제거되었다. 페놀 및 클로로페놀류, 다환방향족탄화수소류의 경우 표준 활성슬러지법에 의해 각각 94.6%, 66.4% 및 80.6% 제거되었다. 클로로벤젠류는 표준 활성슬러지법과 활성탄흡착법에 의해 각각 45.3% 및 60.6% 제거되었으나, 기타 처리공정에서는 제거율이 매우 낮았다(<20%). 또한 다이옥신류는 입자상 물질을 제거할 수 있는 공정인 사여과(SF)에서 제거효율이 가장 뛰어났지만(99% 이상), 사여과 공정일지라도 유입수의 농도가 낮은 경우에는 제거율이 높지 않았다(50% 이하).

주암호에서 미세조류의 계절적 군집 변화 (Seasonal Variation of Picoplankton Community in Lake Juam)

  • 정정조
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.271-277
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    • 2010
  • 본 연구에서는 다목적댐인 주암호에서 물리화학적 인자의 변화에 따른 미세조류의 계절적 변동특성을 파악하는 것을 목적으로 하여, 4회에 걸쳐 주암호 3개 지점에서 기초환경 변화와 Micro-, Nano-, Picoplankton의 계절적 군집변화 양상을 조사하였다. 강수량이 많고 수온이 가장 높았던 7월에 평균 Chl-a의 농도가 18.03 mg/$m^3$으로 가장 높은 결과를 나타내었으며, 그 다음이 10월, 4월 그리고 1월이 가장 낮은 1.86 mg/$m^3$으로 조사되었다. 모든 계절에서 표층 보다는 수심 2 m와 5 m의 수층에서 가장 높은 Chl-a의 농도를 나타내었으며, 그 이상의 수심에서는 Chl-a의 농도가 점차 감소하는 경향을 보였다. 전체적으로 20~200 ${\mu}m$의 Microplankton이 33.9~54.2%로 가장 높은 비율을 차지하고 있었으며, 2~20 ${\mu}m$의 Nanoplankton이 24.3~30.5%를 점유하고 있었으며, 나머지 2 ${\mu}m$ 미만의 Picoplankton이 21.6~41.2%의 비율을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 따라서 주암호에서 취수된 원수의 경우는 picoplankton과 같은 미세플랑크톤이 상당비율로 포함되어 있기 때문에 응집?침전 및 사여과 공정 등의 같은 정수처리 공정에서 제거되지 못한다면 후속공정인 염소소독에 의해 미세플랑크톤의 세포내의 물질이 생물학적으로 분해 가능한 유기물(AOC; Assimilable organic carbon)로 전환되어 후속 공정인 급수 배수관망에서 세균 및 병원미생물의 재증식(Regrowth)을 유발시킬 가능성이 있을 것을 판단해 볼 수 있다.

Nitrogen Removal from Milking Center Wastewater via Simultaneous Nitrification and Denitrification Using a Biofilm Filtration Reactor

  • Won, Seung-Gun;Jeon, Dae-Yong;Kwag, Jung-Hoon;Kim, Jeong-Dae;Ra, Chang-Six
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권6호
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    • pp.896-902
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    • 2015
  • Milking center wastewater (MCW) has a relatively low ratio of carbon to nitrogen (C/N ratio), which should be separately managed from livestock manure due to the negative impacts of manure nutrients and harmful effects on down-stream in the livestock manure process with respect to the microbial growth. Simultaneous nitrification and denitrification (SND) is linked to inhibition of the second nitrification and reduces around 40% of the carbonaceous energy available for denitrification. Thus, this study was conducted to find the optimal operational conditions for the treatment of MCW using an attached-growth biofilm reactor; i.e., nitrogen loading rate (NLR) of 0.14, 0.28, 0.43, and $0.58kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ and aeration rate of 0.06, 0.12, and $0.24\;m^3\;h^{-1}$ were evaluated and the comparison of air-diffuser position between one-third and bottom of the reactor was conducted. Four sand packed-bed reactors with the effective volume of 2.5 L were prepared and initially an air-diffuser was placed at one third from the bottom of the reactor. After the adaptation period of 2 weeks, SND was observed at all four reactors and the optimal NLR of $0.45kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ was found as a threshold value to obtain higher nitrogen removal efficiency. Dissolved oxygen (DO) as one of key operational conditions was measured during the experiment and the reactor with an aeration rate of $0.12\;m^3\;h^{-1}$ showed the best performance of $NH_4-N$ removal and the higher total nitrogen removal efficiency through SND with appropriate DO level of ${\sim}0.5\;mg\;DO\;L^{-1}$. The air-diffuser position at one third from the bottom of the reactor resulted in better nitrogen removal than at the bottom position. Consequently, nitrogen in MCW with a low C/N ratio of 2.15 was successfully removed without the addition of external carbon sources.