• 환경영향평가
• /
• 제25권6호
• /
• pp.369-383
• /
• 2016

본 연구에서는 강원도 평창군 대관령면에 위치한 산지초지와 초지의 말단에 조성한 식생여과대(Vegetation Buffer Strip, VBS)에 분포형 유역모델 CAMEL을 적용하였다. 그리고 이를 통해 확보한 매개변수를 초지와 식생여과대로 구분한 다수의 시험격자에 적용하여 다양한 인자들에 의한 식생여과대 오염부하 저감효과를 평가하였다. 시험격자를 이용한 시나리오 모의결과, 식생여과대에서 강우의 직접유출량은 식생여과대 폭이 넓어질수록 감소하는 것으로 나타났으며, 전반적으로 경사가 높을수록 오염물질의 저감효율은 낮아지는 것으로 나타났다. 유사의 경우, 식생여과대 폭에 따른 저감효율은 전반적으로 큰 차이를 보이지 않았다. TOC와 TN의 경우, 시험격자의 경사가 $10^{\circ}$, $20^{\circ}$일 때, 식생여과대 폭에 따른 저감효율은 큰 차이를 보이지 않았으나, 경사가 $30^{\circ}$일 때 식생여과대 폭이 좁을수록 높은 저감효율을 보였다. 반면, TP의 경우, 양토(Loam)에서의 저감효율은 전반적으로 높지만, 사양토(Sandy loam)에서는 경사가 $20^{\circ}$, $30^{\circ}$일 때 식생여과대 폭이 넓을수록 높은 저감효율을 보이는 것으로 분석되었다. 이는 TOC와 TN의 모의결과와는 상반되는 결과로 대부분 입자성 물질로 존재하는 인의 경우 지표면에서의 포착현상으로 인해 길이에 따라 비례적으로 저감효율이 높아지는 경향을 보이는 것으로 사료된다. 본 연구에서 구축한 모델은 향후 비점오염물질의 유출을 효과적으로 저감할 수 있는 식생여과대 조성을 위한 기준 등을 제안하는데 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권2호
• /
• pp.259-267
• /
• 2010

불균일 촉매 CuO를 이용한 반응성 아조계 염료 Reactive Black 5(RB5) 폐수의 촉매습식산화에서 반응온도($190{\sim}230^{\circ}C$) 및 촉매농도(0.00~0.20 g/l)가 폐수의 색도 및 총 유기탄소 TOC 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 폐수의 색도는 분광광도계를 사용하여 측정하였고, 습식산화속도는 TOC를 이용하여 산출하였다. 열분해 조건($230^{\circ}C$, 120 min)에서 폐수의 색도는 약 90%까지 제거되었지만 TOC는 제거되지 않았다. RB5 폐수 촉매 습식산화에서의 폐수의 색도 및 TOC 제거속도는 반응온도 및 촉매농도를 증가시킴에 따라 증가하였다. 촉매의 영향은 0.01 g CuO/l에서 이미 상당히 크게 나타났으며 0.05 g CuO/l 이상에서의 촉매농도 증가에 따른 효과는 작았다. 폐수 색도의 초기변화는 색도에 대한 1차 반응속도론으로 나타낼 수 있었으며, TOC 변화는 폐수 TOC를 쉽게 산화되는 TOC와 난분해성 TOC 로 구분한 global 모델로 묘사할 수 있었다. 반응온도의 폐수 색도 및 TOC 제거속도에 미치는 영향은 Arrhenius 상관관계식으로 묘사할 수 있었다. RB5 폐수의 열분해, 습식산화 및 0.20 g CuO/l의 촉매농도를 사용한 촉매습식산화 조건에서의 색도 제거반응의 활성화에너지는 각각 108.4, 78.3 및 74.1 kJ/mol의 값을 나타내었다. RB5 폐수 촉매습식산화에서의 TOC 제거반응에서 산화 최종산물로의 전환에 대한 난분해성 중간산물로의 전환 비는 페놀 습식산화에 비하여 상대적으로 높았다.

• 상하수도학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.463-471
• /
• 2020

A 1,000 ㎥/d DAF(dissolved air flotation) pilot plant was installed to evaluate the performance of the floating process using the Nakdong River. Efficiency of various DAF operations under different conditions, such as hydraulic loading rate, coagulant concentration was evaluated in the current research. The operation conditions were evaluated, based on the removal or turbidity, TOC(total organic carbon), THMFP(trihalomethane formation potential), Mn(manganese), and Al(aluminum). Also, particle size analysis of treated water by DAF was performed to examine the characteristics of particles existing in the treated water. The turbidity removal was higher than 90%, and it could be operated at 0.5 NTU or less, which is suitable for the drinking water quality standard. Turbidity, TOC, and THMFP resulted in stable water quality when replacing the coagulant from alum to PAC(poly aluminum chloride). A 100% removal of Chl-a was recorded during the summer period of the DAF operations. Mn removal was not as effective as where the removal did not satisfy the water quality standards for the majority of the operation period. Hydraulic loading of 10 m/h, and coagulant concentrations of 40 mg/L was determined to be the optimal operating conditions for turbidity and TOC removal. When the coagulant concentration increases, the Al concentration of the DAF treated water also increases, so coagulant injection control is required according to the raw water quality. Particle size distribution results indicated that particles larger than 25 ㎛ showed higher removal rates than smaller particles. The total particel count in the treated water was 2,214.7 counts/ml under the operation conditions of 10 m/h of hydraulic loading rate and coagulant concentrations of 60 mg/L.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제15권2호
• /
• pp.63-70
• /
• 2010

In this study, the response surface method and experimental design were applied as an alternative to conventional methods for the optimization of coagulation tests. A central composite design, with 4 axial points, 4 factorial points and 5 replicates at the center point were used to build a model for predicting and optimizing the coagulation process. Mathematical model equations were derived by computer simulation programming with a least squares method using the Minitab 15 software. In these equations, the removal efficiencies of turbidity and total organic carbon (TOC) were expressed as second-order functions of two factors, such as alum dose and coagulation pH. Statistical checks (ANOVA table, $R^2$ and $R^2_{adj}$ value, model lack of fit test, and p value) indicated that the model was adequate for representing the experimental data. The p values showed that the quadratic effects of alum dose and coagulation pH were highly significant. In other words, these two factors had an important impact on the turbidity and TOC of treated water. To gain a better understanding of the two variables for optimal coagulation performance, the model was presented as both 3-D response surface and 2-D contour graphs. As a compromise for the simultaneously removal of maximum amounts of 92.5% turbidity and 39.5% TOC, the optimum conditions were found with 44 mg/L alum at pH 7.6. The predicted response from the model showed close agreement with the experimental data ($R^2$ values of 90.63% and 91.43% for turbidity removal and TOC removal, respectively), which demonstrates the effectiveness of this approach in achieving good predictions, while minimizing the number of experiments required.

• Carbon letters
• /
• 제1권3_4호
• /
• pp.154-157
• /
• 2001

Composite adsorbents were prepared by mixing water plant sludge with phenolic resin having the ratio of 1 : 1, 1 : 2, and 1 : 3 respectively, curing from $100^{\circ}C$ to $170^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, and then activating with $N_2$ at $700^{\circ}C$. Thermal property, specific surface area and morphology of the composite adsorbents as well as their precursors were measured by TGA, BET and SEM respectively. Removal efficiency of the composite adsorbents to ${NH_4}^+$ and TOC was compared with those of commercial zeolite and activated carbon. The adsorbents presented very promising TOC removal efficiency of 98%, which was identical level to that of commercial activated carbon while they displayed removal efficiency, only 32%, of ${NH_4}^+$. Therefore, this composite adsorbent considered as the alternative material of commercial activated carbon, used as an expensive removal agent of organic substances and THM in water treatment plant and it also suggested a possibility of practical application in other processes.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.23-29
• /
• 2017

2013년 환경 정책 개정에 따라 총유기탄소(TOC)항목이 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률에 도입되었으며, 이러한 정책 시행에 따라 공공하수처리시설에서의 TOC에 대한 수질관리의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 실험실 규모 전기분해공정에서 전기화학적 반응을 이용하여 하수방류수 내 TOC 제거특성을 살펴보았다. 실험실 규모의 전기분해공정에서의 실험 결과를 반응표면법에 적용하여 방류수 내 TOC 제거 특성분석을 실시하였다. 중심합성에 사용된 독립변수로는 전해공정의 주요 운전인자인 전극간격($x_1$), 전류밀도($x_2$), 전해질의 농도($x_3$)를 선정하였으며, 종속변수로는 TOC 제거효율(y)이다. 전해공정에서 최적화 조건은 전극간격 50mm, 전류밀도 $10.3mA/cm^2$, 전해질의 농도 0.1M로 조사되었다. 통계학적 결과를 바탕으로 독립변수는 전극간격 > 전류밀도 > 전해질농도의 순으로 작아지는 것으로 분석되었다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제31권5호
• /
• pp.404-410
• /
• 2005

The pH efforts on the removal of 1,4-dioxane and the biodegradobility enhancement of dioxane contaminated water were investigated using $O_3/H_2O_2$ baled advanced oxidation process. Experiments were conducted using a bubble column reactor under different initial pH. The $O_3/H_2O_2$ process effectively converted 1,4-dioxane to more biodegradable intermediates which had a maximum $BOD_5$ enhancement at pH 11 within the experimental range, precisely, when the initial pH increased, $BOD_5$ enhanced. However, in case of removal efficiencies of 1,4-dioxane during $O_3/H_2O_2$ oxidation the optimum condition was shown at pH 9 compared with pH 6 and 11. TOC and COD values were not largely changed for all reaction time. From the results of 1,4-dioxane removal efficiency, TOC, COD, and $BOD_5$ enhancement with reaction time, it was surely observed that 1,4-dioxane was just converted to biodegradable materials, not completely oxidized to carbon dioxide.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제25권4호
• /
• pp.488-497
• /
• 2020

The present study investigates the feasibility of nitrogenous heterocyclic compounds (NHCs) (Pyridine-Quinoline) degradation by catalytic wet peroxidation (CWPO) in the presence of nanoscale zerovalent iron supported on granular activated carbon (nFe⁰/GAC) using statistical optimization technique. Response surface methodology (RSM) in combination with Box-Behnken design (BBD) was used to optimize the process parameters of CWPO process such as initial pH, catalyst dose, hydrogen peroxide dose, initial concentration of pyridine (Py) and quinolone (Qn) were chosen as the main variables, and total organic carbon (TOC) removal and total Fe leaching were selected as the investigated response. The optimization of process parameters by desirability function showed the ~85% of TOC removal with process condition of initial solution pH 3.5, catalyst dose of 0.55 g/L, hydrogen peroxide concentration of 0.34 mmol, initial concentration of Py 200 mg/L and initial concentration of Qn 200 mg/L. Further, for TOC removal the analysis of variance results of the RSM revealed that all parameter i.e. initial pH, catalyst dose, hydrogen peroxide dose, initial concentration of Py and initial concentration of Qn were highly significant according to the p values (p < 0.05). The quadratic model was found to be the best fit for experimental data. The present study revealed that BBD was reliable and effective for the determination of the optimum conditions for CWPO of NHCs (Py-Qn).

• 상하수도학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.657-668
• /
• 2014

Under Korea's Enforcement Decree of the Framework Act on Environmental Policy amended in 2013, total organic carbon (TOC) is newly added as water quality parameter to assess organic pollution in water and aquatic ecosystem. To meet the TOC requirement and improve quality of effluent discharged into public watershed, it is also necessary to develop standards for TOC in effluent from public sewage treatment works (PSTWs). In this study, we reviewed the characteristics and removal efficiency of TOC in influent and effluent of PSTWs. The study found that phosphorus treatment process removed not only soluble phosphorus but also a portion of TOC remaining after the secondary treatment process. TOC concentration in effluent from PSTWs operated in tandem with industrial wastewater treatment work was higher due to influx of insoluble substances from the industrial wastewater treatment work. In order to lay a foundation for the management of TOC from PSTWs, it is necessary to carry out research on TOC from different perspectives. For example, studies on the generation mechanism of TOC and the impact of TOC on drinking water resources, assessment of effluent qualities through monitoring, and development of measures to control TOC for the preservation of aquatic ecosystem are needed.

• 한국습지학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.37-47
• /
• 2009

본 연구지역은 전라남도에 위치한 고흥만 간척지 내 인공습지이며, 인공습지수와 주변 유입수의 수질특성을 파악하기 위해 2008년 3월 15일 및 2009년 1월 10일에 12개 지점에서 현장조사를 수행하였다. 수온, pH, DO, EC 및 salinity 항목은 현장측정 되었으며, 채수된 시료는 실내에서 TOC, Cl-, COD, TSS, T-P 및 T-N 성분을 분석하였다. 현장 관측된 5개 항목은 인공습지에 비해 유입지점들에서 높게 나타났으며, 이는 주변 농경 작지에서 유입되는 오염물질에 의한 것이다. 인공습지수와 유입수 내 농도비는 TOC 성분은 1월에, Cl 성분은 3 월에 더욱 높은 값을 보였다. COD 성분은 인공습지수에 대한 유입수의 농도비가 1.37배와 1.49배로서 유사하였다. 유입지점들에서 T-P와 T-N 성분의 평균값은 인공습지 내에서보다 3배 이상 높았으며, 인공습지의 자정능력에 의해 농도가 저감되었다. 본 연구지역의 인공습지에서는 유입수 내 Cl, T-P, T-N 성분의 정화효율이 높은 것으로 나타났다. Cl- 성분의 정화효율은 1차 관측 시 83%, 2차 관측 시 76% 이었으며, 이는 인공습지수에 의한 희석효과에 의한 것이다. T-P 성분의 정화효율은 67%(1차 관측)와 69%(2차 관측), T-N 성분은 100%(1차 관측)와 95%(2차 관측) 로서 매우 높았다. 본 연구에서 T-N의 정화효율이 비현실적으로 높은 것은 유입수의 양이 소량이어서 인공습지수 내에서는 질소 농도가 분석한계 이하로 나타났기 때문이다. 본 연구에서는 T-P 성분의 정화효율이 1월에, T-N 성분은 3월에 높게 나타나 생장기와 동절기의 영향에 의한 것으로 판단된다.