• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.289-296
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• 2007

본 연구에서는 음식물 쓰레기를 황토와 혼합하여 고온 열분해 과정을 거쳐 다공성 담체를 제조하고, 이를 하수처리용 담체로 적용하고자 하였다. 이에 열분해 장치를 이용하여 다공성 담체를 제조하는 1단계 실험과 실험실 규모의 하수처리 장치에 이 다공성 담체를 충진하여 수처리 효율을 분석하는 2단계로 실험을 진행하였다. 다공성 담체 제조를 위한 열분해 장치의 최적 운전조건을 결정하기 위하여, 1단계 실험에서 열분해 장치의 온도조건과 음식물 쓰레기와 황토의 혼합비를 달리하여 각각의 조건에서 제조된 다공성 담체의 비표면적, 기공률, 압축강도 등의 물리적 특성을 확인하였다. 그 결과로서 음식물 쓰레기와 황토의 혼합비 1:1, 열분해 온도조건 $1,100^{\circ}C$가 최적 운전조건인 것으로 나타났다. 2단계 실험에서는 제조된 다공성 담체에 대하여 수질정화용으로서의 적용가능성을 평가하였으며, 그 결과 실험시작 8일째부터 TOC 87.3%, COD 85.0%의 처리효율을 가지는 것으로 나타났다. 또한 전체 기공률 37.0% 와 $1\sim20{\mu}m$ 사이의 기공크기를 가지는 구조내에서 미생물 활성화가 활발하게 이루어지고 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.861-867
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• 2000

무산소 조건에서의 인섭취를 이용한 질소, 인 화합물의 동시 제거 가능성을 연속회분식반응기(SBR)를 사용하여 고찰하였다. 혐기-호기상의 AO SBR 반응기에 점차적으로 무산소상을 도입함으로써 질산염을 전자수용체로 사용하여 탈질이 가능한 인섭취 미생물들(DPAOs)을 다량으로 축적하였다.(혐기-호기-무산소-호기상의 $(AO)_2$ SBR). 무산소상과 호기상에서의 인섭취율을 비교해 보았을 때, 전체 인제거 미생물 내에서 DPAOs의 비율이 약 10%에서 64%까지 증가하였다. $(AO)_2$ SBR은 안정된 질소, 인제거 성능을 보였으며, 유기물질, 질소, 인 화합물의 제거율은 각각 92%, 88%, 100%였다. $(AO)_2$ SBR의 운전결과와 회분식 실험으로 부터 아질산염은 무산소상에서의 인제거 반응에 어떠한 악영향도 미치지 않으며, 오히려 질산염과 함께 전자 수용체로 사용되어짐을 알 수 있었다.

• 환경영향평가
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• 제30권1호
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• pp.35-48
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• 2021

본 연구에서는 예산군에 위치한 질산성 질소 오염 지하수 부지를 대상으로 오염지하수의 지중정화현장 적용성 평가를 수행하고자, 영가철/바이오 환경정화소재를 이용한 Injected PRB(Permeable Reactive Barrier)와 관측정을 현장 오염지하수부지에 적용하고 주요 정화지표에 대한 변화를 모니터링하였다. 질산성질소, 아질산성질소, 암모니아성질소, 철 이온, TOC, 탁도 등의 항목 등을 조사하고 미생물 분석을 실시하여 지중정화기술의 현장 적용성을 평가하였다. 연구대상 부지는 농경지역으로 북쪽 경계는 하천이 서쪽에서 동쪽으로 흐르며 하천 경계를 형성하고 남쪽은 불투수 경계로 이루어져 있다. 질산성질소는 전반적으로 지하수 흐름과 유사하게 하천으로 흐르는 것으로 분석되었다. 모델링 결과, 약 3년에서 5년정도 경과 후 안정 상태로 도달하는 것으로 판단되었다. 이는 추가적인 오염원 유입이 없는 현재 상태만 고려한 것으로 지속적 오염이 유입된다면 오염범위 및 안정화 기간이 증가할 수 있다. 모니터링 결과, PRB설치 전, 후 철 이온, TOC, 탁도 값이 큰 차이를 보이지 않아 PRB의 음용수 관정 영향은 없는 것으로 판단되어 해당 지중정화기술의 지중 주입 적합성을 확인하였다. 질산성질소는 PRB 설치 42일 차까지 5 mg/L보다 낮은 농도가 유지되었으나 84일 차부터 PRB 내부의 질산성질소 제거 유효 기간이 끝나 원래의 농도를 회복하였다. PRB 설치 후 아질산성 질소와 암모니아성 질소의 검출은 PRB에 의한 질산성 질소의 환원에 의한 감소를 보여주었으며, 미생물 분석 결과 종 다양성이 증가하고 탈질 미생물을 포함하고 있는 Betaproteobacteria Class 군집이 크게 증가한 결과는 질산성 질소가 생물학적 환원작용에 의한 정화 가능성도 보여주었다.

• 멤브레인
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• 제32권4호
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• pp.253-263
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• 2022

본 연구에서는 하수 재이용을 위한 역삼투막 공정에서 전처리 정밀여과막(MF) 손상에 대한 누출되는 다양한 수질변화로써 막 손상 검지 방안을 제시하였다. 이를 위하여 역삼투막 유입수질 적합성 평가지표인 SDI (silt density index)를 3에서 5의 범위 내에서 막 손상 시 검지 감도를 정량화하기 위하여 전처리 분리막이 1에서 3가닥 파단에 따라 SDI는 1.92에서 6.11까지 증가한 결과를 확인할 수 있었다. 일반적으로 3을 기준으로 역삼투막 유입수질로 설정하였을 때 분리막이 3가닥까지 파단이 되어야만 막 손상 검지가 가능하다는 것을 의미하며 역삼투막의 오염은 잠재적으로 가속화되어 효율을 저하시킬 수 있다. 또한 이때 누출되는 입자성과 유기물질에 대하여 0.45 ㎛ 이상의 크기만 걸러주는 입자계수는 입도분포별 막 파단 개수에 따라 일정한 패턴을 확인할 수 없었으며, TOC 농도는 약 2배의 변화패턴으로써 SDI와의 상관관계로써 TOC가 막 손상 수질지표로써 신뢰성이 높은 것으로 확인되었다. 수질분석결과와 더불어 USEPA에서 제시하는 막 손상 검지 방법 중 압력손실시험과 이를 기반으로 LRV_DIT 모델의 적합성 평가를 한 결과 막 손상 또는 역삼투막 공정으로 유입되는 막오염물질을 신속하게 확인할 수 있는 SDI 및 TOC를 포함한 LRV_DIT 모니터링과 UCL 설정을 병행해야 한다.

• 생태와환경
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• 제57권1호
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• pp.28-38
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• 2024

본 연구에서는 인공습지의 유입수 조건에 따른 수질정화 효율을 분석하기 위하여 하수처리수가 유입되는 2개 지점과 우수 유출수가 유입되는 1개 지점에 대해 정화효율을 비교하였다. 유입수 및 유출수 분석 결과와 제거효율을 검토한 결과, 하수처리수를 처리하는 2개 지점의 경우 T-N과 T-P 제거효율이 각각 54.7%, 77.4%로 산출되었으며 우수 유출수가 유입되는 1개 지점의 경우 SS 90.8%, BOD 51.1%, TOC 30.6%, T-N 38.8%, T-P 55.3%의 처리효율이 나타났다. 결과적으로 인공습지의 오염물질 제거효율은 유입수 농도에 비례하는 것으로 나타났으며, 효율적인 인공습지를 조성하기 위해서는 고농도 오염수에 대한 제거효율이 높았던 점을 고려하여 설계단계에서의 철저한 검토와 관리가 필요한 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.331-340
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• 2000

기존의 2상 생물학적 유동상은 산소 공급의 한계 및 유동 분산판 폐쇄 등의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 3상의 선회류 유동상을 고안하여 그 운전특성을 연구하였다. 합성 폐수의 평균 TOC농도는 약 $70mg/{\ell}$($62{\sim}84mg-TOC/{\ell}$)이었고, HRT는 1.6시간, 평균입경이 0.397 mm인 모래의 충전량을 200에서 $600m{\ell}/{\ell}$까지 단계적으로 변화시키며, 미생물의 농도 및 처리 수질을 측정하였다. 실험 결과 기존 유동상 반응기의 분산장치의 폐색과 산소공급의 제한 등 연속운전에 지장을 주는 단점을 보완할 수 있었다. 실험 기간 중에 반응조의 DO의 농도는 $3mg/{\ell}$이상을 유지할 수 있었으며, TOC 제거율은 91~94 %, MLVSS농도는 $2,360{\sim}3,860mg/{\ell}$, F/M 비는 $0.59{\sim}1.04kg-TOC/kg-MLVSS{\cdot}day$, 생물막의 두께는 $35{\sim}71{\mu}m$, Media-g당 MLVSS는 8.4~17.3 mg/g, 그리고 슬러지 발생량은 $1.08{\sim}2.35kg-SS/m^3{\cdot}day$의 변화를 보였다. 충전량에 따른 MLVSS농도 변화를 분석한 결과 충전량이 $400{\sim}450m{\ell}/{\ell}$일 때 MLVSS농도를 가장 높게 유지할 수 있었고, Media-g당 MLVSS농도 측면에서는 충전량이 $250m{\ell}/{\ell}$일 때 가장 높은 농도를 유지할 수 있었다. 유출수의 SS는 $350{\sim}450m{\ell}/{\ell}$에서 낮게 나타났다. 적정 처리효율에서 F/M 비가 낮고, 슬러지 발생량이 적은 최적조건에서의 생물막의 두께는 약 $54{\mu}m$, g-Media당 MLVSS의 농도는 13 mg이였으며, 충진량은 $350{\sim}400m{\ell}/{\ell}$(35~40%)임을 알 수 있었다. 최적 충전 상태에서 광학 현미경으로 Media를 관찰할 때 Epistylis sp.의 고착성미생물을 일부 관찰할 수 있었으며, Media 표면을 전자현미경으로 촬영한 결과 구균류가 부착 성장하는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권4호
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• pp.641-648
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• 2003

본 연구에서는 돈사 폐수내의 인과 질소를 함께 결정화하여 회수하고 그 상등액을 전기분해 시키는 회분식 돈사 폐수공정에서의 오염물질 부하량과 수처리시간 변화에 따른 처리효율의 변화 및 각 오염물질 제거특성을 파악하였다. Struvite 형성을 위한 Mg원으로는 $MgCl_2$를 사용하였고 주입량은 폐수내 인 기준 1.3 Mole이었다. 총 4개의 운전(Run I, II, III, IV)에서 얻어진 평균 제거효율과 그 제거특성을 분석한 결과 인의 경우 부하량 변화에 따른 처리효율의 변화는 관찰되지 않았으며 제거의 주요 역할을 하는 반응조는 Struvite 반응조로서 적정 Mg원만 제공된다면 pH 조절제 첨가 없이 폭기만으로도 부하량에 관계없이 88% 이상의 제거가 MAP 형성을 통해 얻어지는 것으로 나타났다. 높은 암모니아성 질소 제거효율을 유지하기 위한 적정 부하량은 약 100g/$m^3$.d로서 동 부하량 이하에서는 부하량이 증가함에 따라 제거량도 증가하면서 90% 이상의 높은 효율과 일정한 제거특성을 보인 반면 그 이상에서는 불안정한 제거특성을 나타내면서 제거효율이 감소하였다. TOCs의 경우에는 부하량 변화에 따른 처리효율 변화는 관찰되지 않았으며, 그 제거효율은 수처리 시간에 의존적인 것으로 나타났다 ($r^2$ = 0.97). 색도 제거 효율은 전기분해조 용적기준 수처리시간 2일 이상에서 94%의 매우 높고 일정한 효율을 얻을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1263-1271
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• 2000

Alum을 이용한 응집 과정에서 탁도 및 유기물 제거와 응집 floc의 특성을 파악하였다. 본 실험에서 구한 탁도 제거영역을 Amitharajah의 연구결과와 비교했을 때 sweep floc 및 charge neutralization의 제거영역이 낮은 pH 영역으로 이동하였는데 그 원인은 원수에 포함된 유기물 농도가 다른데서 찾을 수 있다. 대체적으로 탁도 및 유기물($UV_{254}$와 TOC)의 제거영역은 비슷하였으나 탁도 제거에 비해 낮은 pH에서 유기물 제거의 효과가 높았다. Floc의 특성은 AIA, SALLS 방법을 이용하여 volume diameter과 fractal dimension을 측정하였다. AIA 방법에 비해 SALLS 방법의 측정이 용이하고 신뢰성도 높았다. SALLS 방법을 이용하여 floc을 측정한 결과 sweep floc 영역의 floc이 charge neutralization 영역의 floc 보다 fractal dimension과 평균 직경이 크게 측정되었으며, 오염물질의 제거율이 높을수록 floc의 fractal dimension과 평균 직경도 크게 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제16권4호
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• pp.479-490
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• 2000

This study investigated the removal characteristics, Microcystin decomposition and generation of by-products when aqueous Microcystis sp. is oxidized by ozone. The concentration of Microcystin (MC) in aqueous solution has been found by HPLC analysis to decrease continuously by ozonation after the initial, abrupt increase. The kinetic constant of the decomposition of MC-RR and -LR were 0.0596 and 0.0243, respectively. This means that removal efficiency of MC-RR by its oxidative decomposition is preferable compared with that of MC-LR. On the other hand, it has been found that the decomposition product, TOC, exhibits the continuous decrease in the concentration by further ozonation, while DOC and UV-254 increase temporarily until 10 minutes before the decrease. Furthermore, the GC/MSD analysis has revealed that the ozonation of Microcystis sp. for 100minutes affords five kinds of aldehydes, six kinds of alcohols, and trans-1, 2-dimethyl-cyclopropane.

• 한국물환경학회지
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• 제20권2호
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• pp.157-162
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• 2004

Constructed wetlands are considered as an important tool for wastewater treatment, wastewater management and flooding control. In addition, one of the most promising technologies for application in many countries seems to be constructed wetlands, due to their properties such as utilization of natural processes, simple construction, operation and maintenance, process stability, cost effectiveness, etc. This study considered possibility of treatment of livestock wastewater using a constructed wetland. The removal efficiencies of $COD_{cr}$, TOC, TN, TP, SS, and color were 97.6%, 96.6%, 97.0%, 96.7%, 99.0%, and 85.6%, respectively. In particular, SS was completely removed. However, $Cl^{-}$ concentration of the constructed wetland effluent was higher than that in influent. In conclusion, constructed wetlands could be applied to livestock wastewater treatment if $Cl^{-}$ would be properly treated. Further, it needs time for stabilization to reduce the pollutants which were accumulated in soil.