• 제목/요약/키워드: TP removal

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광주천 고수부지에 조성한 자유수면인공습지의 인 제거 (Phosphorous Removal in a Free Water Surface Wetland Constructed on the Gwangju Stream Floodplain)

  • 양홍모
    • 한국조경학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.100-109
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    • 2012
  • 하천수를 정화하는 자유수면인공습지의 정수식물 성장기(4~9월)와 비성장기(1~3월과 10~12월)의 $PO_4-P$와 TP제거율을 비교 연구하였다. 실험 습지 시스템은 광주광역시를 흐르는 광주천 중류 고수부지에 2008년 조성되었으며, 길이 46m, 폭 5m 규모이다. 2008년 포트에서 2년 자란 부들(Typha angustifloria L.)과 줄(Zizania latifolia Turcz)을 시스템의 1/2씩 각각 식재하였다. 광주천의 물이 자연유하로 시스템에 유입되며, 처리수는 광주천으로 방류된다. 유입수의 양과 수심은 밸브와 위어(weir)로 조절할 수 있다. 유입수 및 유출수의 인 농도를 2010년 1월부터 12월까지 7~10일 간격으로 조사 분석하였다. 하루에 약 $710m^3$의 하천수가 시스템으로 유입되어, 체류시간은 약 1.5hr이었다. 조사기간 유입수와 유출수의 $PO_4-P$ 평균농도는 각각 0.144, 0.105mg/L이었으며, $PO_4-P$ 평균제거율은 28.1%였다. 유입수와 유출수의 TP평균농도는 각각 0.144, 0.105mg/L이었으며, TP 평균제거율은 20.7%를 보였다. t 검정결과, 정수식물 성장기의 $PO_4-P$ 제거율(31.448)이 비성장기 $PO_4-P$ 제거율(25.829)보다 높았으며(p<0.001), 정수식물 성장기의 TP 제거율(27.230)도 비성장기의 TP 제거율(14.856)보다 높게(p<0.001) 나타났다. 인공습지에서 인 제거는 잔재물-토양 층의 흡착, 입자성 인과 Ca, Fe, Al과 결합된 인산염의 침전, 그리고 정수식물의 흡수가 중요하다. 정수식물 성장기가 비성장기보다 $PO_4-P$와 TP의 제거율이 상대적으로 높은 원인은 흡착과 침전에 의한 인 제거는 계절에 관계없이 일어나나, 정수식물의 흡수는 성수식물 성장기에만 일어나기 때문이다.

반응표면분석법-중심합성계획을 이용한 최적 응집제 주입량 산정 연구 (Optimization of coagulant dosage using response surface methodology with central composite design)

  • 김예슬;오재일
    • 상하수도학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.193-202
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    • 2015
  • The determining the appropriate dosage of coagulant is very important, because dosage of coagulant in the coagulation process for wastewater affects removing the amount of pollutants, cost, and producing sludge amount. Accordingly, in this study, in order to determine the optimal PAC dosage in the coagulation process, CCD (Central composite design) was used to proceed experimental design, and the quadratic regression models were constructed between independent variables (pH, influent turbidity, PAC dosage) and each response variable (Total coliform, E.coli, PSD (Particle size distribution) (< $10{\mu}m$), TP, $PO_4$-P, and $COD_{cr}$) by the RSM (Response surface methodology). Also, Considering the various response variables, the optimum PAC dosage and range were derived. As a result, in order to maximize the removal rate of total coliform and E.coli, the values of independent variables are the pH 6-7, the influent turbidity 100-200 NTU, and the PAC dosage 0.07-0.09 ml/L. For maximizing the removal rate of TP, $PO_4$-P, $COD_{cr}$, and PSD(< $10{\mu}m$), it is required for the pH 9, the influent turbidity 200-250 NTU, and the PAC dosage 0.05-0.065 ml/L. In the case of multiple independent variables, when the desirable removal rate for total coliform, E.coli, TP, and $PO_4$-P is 90-100 % and that for $COD_{cr}$ and PSD(< $10{\mu}m$) is 50-100 %, the required PAC dosage is 0.05-0.07 ml/L in the pH 9 and influent turbidity 200-250 NTU. Thus, if the influent turbidity is high, adjusting pH is more effective way in terms of cost since a small amount of PAC dosage is required.

담체가 첨가된 AO$_2$공법을 이용한 수산물 가공폐수의 처리 (Treatment of Seafood Wastewater Using AO$_2$ System with PU-AC Media)

  • 이순;박상원
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.666-672
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    • 2008
  • 수산물 가공폐수를 AO$_2$공법에 적용하여 유기물, 질소, 인의 동시제거 가능성을 평가 하였다. 처리도 실험은 도시하수처리장에서 가져온 활성슬러지를 담체에 2주 이상 부착시킨 후 반응조 부피 25%로 충진하여 실험을 행하였다. 유입수 농도는 실험기간 동안 COD : 198 - 1,240 mg/L, TN : 75 - 577.4 mg/L, TP : 2.2 - 53.5 mg/L였다. 운전기간동안 평균 제거효율은 COD : 86.5%(65.7 mg/L), TN : 81.4%(53.1 mg/L), TP : 80.6%(4.07 mg/L)로 나타났다. Anaerobic조와 Aerobic조로 구성된 시스템에 유기물 및 영양염류 부하율이 증가되어도 비교적 안정된 형태의 운전이 가능하였다. 사용된 PU-AC 메디아는 높은 MLSS량을 보유하여 AO$_2$ 시스템 내에서 생물학적 처리율을 높일 수 있었던 것으로 사료된다.

농업용저수지의 수질개선을 위한 오염물질 침강지 조성 기법 (Practical Research on the Advanced Detention Pond for the Improvement of Water Quality of Agricultural Reservoir)

  • 배요섭;남귀숙
    • 한국습지학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.79-86
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    • 2008
  • 전형적인 농촌유역을 가지는 충남 아산시 마산저수지는 상류 유역으로부터 다량의 점, 비점오염물질이 유입되어 과영양 상태를 나타내는 농업용 저수지이다. 주요 유입하천인 황산천과 초사천의 수질('05년~'06년)은 TN과 TP 등 영양염류와 유기물의 농도가 매우 높은 수준을 유지하고 있으며, 이로 인해 마산저수지의 수질은 COD가 농업용수 기준을 초과하는 상태를 보여주고 있다. 이러한 저수지의 수질개선을 위해 저수지 유입부에 설치 및 관리가 용이한 조립식의 오염물질 침강장치를 개발하여 그 효과를 평가하고자 하였다. 그 결과 침강시설의 평균 정화효율은 부유물질(SS) 55.7%, 총질소(TN) 61.0%, 총인(TP) 55.9%로 장정렬등(2004)이 제시한 부댐형 침강지의 정화효율에 비해 안정적으로 높은 효율을 보였을 뿐 만 아니라 저비용으로 높은 수질개선 효과를 거둘 수 있는 경제적인 시설로서 저수지 수질개선에 효과적인 것으로 사료된다.

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하천 고수부지에 설치한 수로형 인공습지에 의한 강우 유출수 처리에 관한 연구 (A Case Study Stormwater Treatment by Channel-Type Wetland Constructed on the Flood Plane of the Stream)

  • 김필주;한의령;김영철
    • 한국습지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.80-89
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    • 2017
  • 국내에서는 비점오염 저감 및 LID 시설에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 수로형 인공습지에 의한 강우 유출수 처리에 대한 연구를 시행하였다. 비점오염저감시설 주변 비닐하우스 지역의 면적은 22.7ha이며 강우 시 비닐하우스지대를 관통하면서 유출되는 비점오염 오염물질을 처리한다. 2006년부터 2008년까지 총 17번의 모니터링을 시행하였으며 다양한 강우를 대상으로 모니터링이 수행되었다. 17회의 모니터링을 통해 얻어진 TSS의 저감효율 범위는 78.3~92.0%로 나타났으며, BOD의 경우 49.5~63.4%, COD의 경우 56.4~66.1%, TN의 경우 28.2~45.5%, TP의 경우 35.6~45.3%로 나타났다. 총 17회의 모니터링 저감효율 범위에 대한 평균값을 산정한 결과, TSS의 경우 86.0%로 나타났으며, BOD의 경우 51.6%, COD의 경우 60.1%, TN의 경우 30.1% 그리고 TP의 경우 53.5%로 나타났다. 연구대상 식생수로에서 제거되는 오염물질은 다른 저류형 습지와 달리 주로 입자상 오염물질이었는데 그 이유는 기하학적 형태 및 구조적으로 체류시간이 짧고 유기물질과 질소 등 용존성 유기물질의 제거에 기여하는 생물화학적 처리환경의 조성에 한계가 있기 때문이다.

한국의 호수 수질관리의 문제점 (Problems of lake water management in Korea)

  • 김범철;전만식;김윤희
    • 한국환경생태학회:학술대회논문집
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    • 한국환경생태학회 2003년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.105-126
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    • 2003
  • In Korea most of annual rainfall is concentrated in several episodic heavy rains during the season of summer monsoon and typhoon. Because of uneven rainfall distribution many dams have been constructed in order to secure water supply in dry seasons. The Han River system has the most dams among Korean rivers, and the river is a series of dams now. Reservoirs need different strategy of water quality control from river water. Autochthonous organic matter and phosphorus should be the major target to be controlled in lakes. In this Paper some problems are discussed that makes efforts of water quality improvement ineffective in lakes of Korea, even after the substantial investment to wastewater treatment facilities.1) Phosphorus is the key factor controlling eutrophication of lakes and the reduction ofphosphors should be the major target of water treatment. However, water quality management strategy in Korea is still stream-oriented, and focused on BOD removal from sewage. Phosphorus removal efficiency remains as low as 10-30%, because biological treatment is adopted for both secondary treatment and advanced treatment. The standard for TP concentration of the sewage treatment plant effluent is 6 mgP/l in most of regions, and 2 mg/l in enforced region near metropolitan water intake point. TP in the effluents of sewage treatment plants are usually 1-2 mg/1, and most of plants meet the effluent regulation without a further phosphorus removal process. The generous TP standard for effluents discourages further efforts to improve phosphorus removal efficiency of sewage treatment. Considering that TP standard for the effluent is below 0.1 mg/l in some countries, it should be amended to below 0.1 mg/l in Korea, especially in the watershed of large lakes.2) Urban runoff and combined sewer overflow are not treated, even though their total loading into lakes can be comparable to municipal sewage discharges on dry days. Chemical coagulation and rapid settling might be the solution to urban runoff in regard of intermittent operation on only rainy days.3) Aggregated precipitation in Korea that is concentrated on several episodic heavyrains per year causes a large amount of nonpoint source pollution loading into lakes. It makes the treatment of nonpoint source discharge by methods of other countries of even rain pattern, such as retention pond or artificial wetland, impractical in Korea.4) The application rate of fertilizers in Korea is ten times as high as the average ofOECD countries. The total manure discharge from animal farming is thought to be over the capacity of soil treatment in Korea. Even though large portion of manure is composted for organic fertilizer, a lot of nutrients and organic matter emanates from organic compost. The reduction of application rate and discharge rate of phosphorus from agricultural fields should be encouraged by incentives and regulations.5) There is a lot of vegetable fields with high slopes in the upstream region of the HanRiver. Soil erosion is severe due to high slopes, and fertilizer is discharged in the form of adsorbed phosphorus on clay surface. The reduction of soil erosion in the upland area should be the major preventive policy for eutrophication. Uplands of high slope must be recovered to forest, and eroded gullies should be reformed into grass-buffered natural streams which are wider and resistant to bank erosion.

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시화호 인공습지에서 표층퇴적토의 오염물질 함량 분포와 제거효율 평가 (Distribution of Pollutant Content within Surface Sediment and Evaluation of Its Removal Efficiency in the Sihwa Constructed Wetland)

  • 최돈혁;최광순;김동섭;김세원;황인서;이미경;강호;김은수
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권9호
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    • pp.755-764
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    • 2009
  • 시화호 인공습지내 표층퇴적토에 의한 오염물질 제거효율을 평가하기 위하여 표층퇴적물내 물질함량과 퇴적토에 의한 오염물질의 용출여부를 조사하였다. 조사기간 동안 표층퇴적물의 COD, TOC, IL, TN, TP 함량은 각각 4.1~47.7 mg/g, 0.29~2.81%, 1.88~8.15%, 0.03~0.35%, 362~1,150 ${\mu}g$/g의 범위로 조사지점과 시기에 따라 차이를 보였다. 유기물과 TN 함량은 봄에 높고 시간이 지날수록 감소하는 경향을 보인 반면 TP 함량은 유의적인 차이를 보이지 않았다(3월${\geq}$5월${\geq}$7월${\geq}$9월, p=0.003 for COD, p=0.001 for TOC, p=0.017 for IL, p=0.015 for TN). 표층퇴적토의 중금속 함량은 As 3.5~13.9 ${\mu}g$/g, Cd 0.08~0.38 ${\mu}g$/g, Cr 51.8~107.0 ${\mu}g$/g, Cu 16.4~81.8 ${\mu}g$/g, Pb 26.8~81.8 ${\mu}g$/g, Zn 85~559 ${\mu}g$/g의 범위로 항목에 따라 상이한 시공간적인 분포를 보였다. 퇴적물환경기준으로 볼 때 유기물 함량은 대부분 기준 이하의 수준을 보인 반면 TN과 TP는 "중간오염" 또는 "심한 오염" 수준을 보였다. 그리고 중금속 함량은 Cd과 Pb을 제외한 모든 항목에서 퇴적물 환경기준으로 초과하는 것으로 나타났다. 퇴적토의 용출실험 결과로부터 TN, Pb, Zn은 퇴적토에 의해 제거되는 반면 TP, Cd, Cu는 퇴적토로부터 용출되는 경향을 보였다. 그러므로 시화호 인공습지에서 표층퇴적토의 수질정화기능을 향상시킬 수 있는 방안수립이 필요하다.

고도단계유입폭기법과 표준활성슬러지법의 처리특성 비교 (A Study of the comparison of the treatment characteristics between ASA system and CAS system)

  • 강용태;조용현;한상윤
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.112-115
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    • 2007
  • Currently an increase in domestic sewage and industrial wastewater causes serious water pollution in Korea. To solve water pollution problems, conventional activated sludge (CAS) system is generally used in wastewater treatment plant but this process is so ineffective in nitrogen and phosphorus. Even if CAS system is the major process, it must be improved instantly so as to remove nitrogen and phosphorus. Otherwise, the serious water pollution problems can't be resolved with CAS system. Therefore this study focused on the comparison of the treatment characteristics between ASA system and CAS system. And also the mass balance of each process of ASA system. The results from operating advanced step aeration (ASA) system indicated that the removal efficiency of BOD, COD, and SS was 89.9%, 74.5%, and 89.0% respectively. In comparison, the removal efficiency of BOD, COD, and SS for CAS system was 89.5%, 71.8%, and 89.5% respectively. In addition to the results, the TN removal efficiency of ASA system was 76.5% comparing to 32.7% of CAS system. It was concluded that the TN removal efficiency of ASA system was 44% higher than CAS system. And the TP removal efficiency was 81.4% in ASA system comparing to 25.2% in CAS system. It also means that over 56% of TP was removed in ASA system comparing to CAS system.

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외부탄소원 주입시 영양염류의 생물학적 제거를 위한 자동제어 SBR 공정에 관한 연구 (A Study on Autocontrolled SBR for Biological Nutrient Removal with External Carbon Sources)

  • 이병헌;강성재;임성일;유평종
    • 한국물환경학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.371-377
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    • 2002
  • The purpose of this study is to develop effective operating process in order to achieve more suitable conditions of Anoxic-Oxic-Anoxic-Stripper(AOAS) SBR through real-time control. To improve the removal efficiency, glucose, methanol and synthetic food waste acid fermentant were added as an external carbon source, In the case of glucose and synthetic food waste acid fermentant, TN, TP were removed to average 86.9%, 73.0% respectively. Methanol was removed to average 64.6%, 55.4% respectively. The synthetic food waste acid fermentant proved to be the most efficient and allowed for the substitution of an external carbon source. The removal rate of $COD_{Cr}$, was approximately 90% at all cases. The results of the study that a correlation between ORP (Oxidation-Reduction Potential), pH and DO and nitrification or denitrification when an external carbon source is added and when it isn't was showed that ${\Delta}ORP$ is suitable parameter. ORP reacted properly to denitrification (${\Delta}ORP<-10$) and nitrification (${\Delta}ORP<0$). The use of real-time control saved anywhere between 61 and 67 minutes at the anoxic(1) stage and 26 to 52 minutes at the oxic(1) stage. When the time saved from the anoxic(1) and oxic(1) was added to the anoxic(2) stage for the removal efficiency of TN and TP increased from 0.7 to 13.9% and 12 to 35 % respectively.

가축분뇨 혐기 소화액 처리를 위한 막 증발과 역삼투 공정 성능 비교 (Comparison of membrane distillation with reverse osmosis process for the treatment of anaerobic digestate of livestock wastewater)

  • 김승환;조진우
    • 상하수도학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.259-266
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    • 2020
  • In this study, a pilot-scale (3 ㎥/day) membrane distillation (MD) process was operated to treat digestate produced from anaerobic digestion of livestock wastewater. In order to evaluate the performance and energy cost of MD process, it was compared with the pilot scale (10 ㎥/day) reverse osmosis (RO) process, expected competitive process, under same feed condition. As results, MD process shows stable permeate flux (average 10.1 L/㎡/hr) until 150 hours, whereas permeate flux of RO process was decreased from 5.3 to 1.5 L/㎡/hr within 24 hours. In the case of removal of COD, TN, and TP, MD process shows a high removal rate (98.7, 93.7, and 99% respectively) stably until 150 hours. However, in the case of RO process, removal rate was decreased from 91.6 to 69.5% in COD and from 93.7 to 76.0% in TP during 100 hours of operation. Removal rate of TN in RO process was fluctuated in the range of 34.5-62.9% (average 44.6%) during the operation. As a result of energy cost analysis, MD process using waste heat for heating the feed shows 18% lower cost compare with RO process. Thus, overall efficiency of the MD process is higher then that of the RO process in terms of permeate flux, removal rate of salts, and operating cost (in the case of using waste heat) in treating the anaerobic digestate of livestock wastewater.