• 제목/요약/키워드: organic matter parameter

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Performance evaluation of organic matter adsorption from actual graywater using GAC: OrbitrapTM MS and optimization

  • Ligaray, Mayzonee;Kim, Minjeong;Shim, Jaegyu;Park, Jongkwan;Cho, Kyung Hwa
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권6호
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    • pp.471-484
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    • 2019
  • The complex combination of organic contaminants in the wastewater made water treatment challenging; hence, organic matter in water bodies is usually measured in terms of organic carbon. Since it is important to identify the types of compounds when deciding suitable treatment methods, this study implemented a quantitative and qualitative analysis of the organic matter content in an actual graywater sample from Ulsan, Republic of Korea using mass spectroscopy (MS). The graywater was treated using adsorption to remove the organic contaminants. Using orbitrap MS, the organic matter content between an untreated graywater and the treated effluent were compared which yielded a significant formula count difference for the samples. It was revealed that CHON formula has the highest removal count. Isotherm studies found that the Freundlich equation was the best fit with a coefficient of determination ($R^2$) of 0.9705 indicating a heterogenous GAC surface with a multilayer characteristic. Kinetics experiments fit the pseudo-second order equation with an $R^2$ of 0.9998 implying that chemisorption is the rate-determining step between the organic compounds and GAC at rate constant of $52.53g/mg{\cdot}h$. At low temperatures, the reaction between GAC and organic compounds were found to be spontaneous and exothermic. The conditions for optimization were set to achieve a maximum DOC and TN removal which yielded removal percentages of 94.59% and 80.75% for the DOC and TN, respectively. The optimum parameter values are the following: pH 6.3, 2.46 g of GAC for every 30 mL of graywater sample, 23.39 hrs contact time and $38.6^{\circ}C$.

논과 밭 토양의 표면전하 특성에 미치는 토양 유기물 영향 (Effects of Soil Organic Matter on Surface Charge Characteristics of Paddy and Upland Soils)

  • 임수길;이문용;현승훈;이상은;정창윤;김정규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.414-419
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    • 1998
  • 우리나라 논 밭 경작지 토양의 표면전하에 미치는 유기물의 기여도를 파악하기 위하여, 화강암 풍화토(사촌통, 상주통)와 석회암 풍화토(율곡통, 평전통)를 가지고, 유기물 제거 전후 토양의 표면전화 특성을 이온흡착법을 이용하여 pH 3.5~9.0 범위에서 측정하였다. 유기물 제거 여부에 관계없이 모든 토양의 표면 음전하는 실험 pH 범위 내에서 pH 증가에 따라 직선적으로 증가하였다. pH 다누이 변화량에 대한 토양 표면 음전하의 단위 변화량(dCEC/dpH)을 토양 표면전하의 pH 의존성 지표로 제안하였다. 유기물 제거후에는 0.16~1.91의 범위로 크게 낮아졌다. 자연 토양 pH 조건에서 전체 토양표면전하량 중 유기물에 의한 표면전하량의 비율은 15.0~82.4% 범위로 나타났다. 토양유기물 1%가 발현하는 토양표면전하량은 $0.22{\sim}5.03cmol^+\;kg^{-1}$로 토양별로 차이가 컸다. 토양 유기물이 dCEC/dpH에 미치는 영향은 oxalic acid 추출 산화철 함량이 많은 논토양이 밭토양에 비하여 작았다.

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관악산의 잔디와 억새 생태계에 있어서 에너지의 흐름과 무기물의 순환 4.인의 순환 (The Energy Flow and Mineral Cycles In a Zoysia japonica and a Miscanthus sinensis Ecosystem on Mt. Kwanak 4. The Cycles of Phosphorus)

  • 장남기;김정석;강경미
    • 아시안잔디학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.275-284
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    • 1995
  • In this investigation, the accumulation mineralization and annual cycle of organic P has been studied in grassland ecosysterns of a Z japonica grassland and a M sinensis grassland on Mt. Kwanak. The basic models of the accumulation and mineralization for ash components of a grass-litter have been presented as the equations (1), (2), and (3). The equations (7)~(10) for organic P are derived from these basic concepts. There was a highty significant relationship between organic matter and organic P. The estimates between organic matter and organic P correlated very high significance. The parameter factors k or k' of mineralization of organic P for the Z. japonica and M sinensis asslands were k=0.412 or k'=0.292 and k=0.224 or k'=0.183, respectively. The time required for a cycle to be completed from organic P to inorganic P of 50, 95 and 99 % are 3.9, 16.7 and 27.8 years in the Z. japonica grassland and 4.1, 17.7 and 29.4 years in the M sinensis grassland. The annual P cycle formulae for mineralization were based on the equations (5), (11) and (12). Annual yields of mineralization for organic P in the steady state grasslands of Z. japonica and M sinensis were 0.407 and 0.504g /$m^2$, respectively.

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유입수 유기물 성상이 반류수와 가축분뇨 아질산화 반응에 미치는 영향 (Effect of Influent COD Fraction on Nitritation from Wastewater and Piggery wastewater)

  • 길경익;임지열
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.185-192
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    • 2011
  • BNR공정은 반류수와 가축분뇨에 포함된 고농도의 질소를 제거하는데, 효과적인 공정이다. 특히 고농도의 질소제거에 있어서 완전질산화 반응에 비해 이점을 가지는 아질산화 반응을 유도하고 영향을 미치는 인자들에 대해 다양한 연구결과가 보고되었다. 그 중 유기물의 영향에 대해 많은 연구가 이루어졌는데, 유기물은 아질산화 반응에 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 반류수 중 혐기 소화 상징액, 가축분뇨, 혐기 소화를 거친 가축분뇨를 이용하여 실험실 규모의 아질산화 반응조를 운전하였다. 운전 결과를 분석하여, 아질산화 반응에 유기물이 미치는 영향에 대해, 유기물 성상에 따라 분석하였다. 분석 결과 아질산화 반응은 유기물에 영향을 받으며, 유기물 성분 중 $S_S$에 대해 영향을 가장 크게 받는 것으로 나타났다. 따라서 유기물을 하나의 성분으로 보지 않고 그 형태에 따라 세분화하여 관리해야 한다.

토양 세척 시 초음파 적용에 따른 유기 오염물 제거 특성 평가 (Removal Characteristics of Organic Contaminants by Ultrasonic Soil Washing)

  • 임찬수;김석구;김원재;고석오
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제19권6호
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    • pp.72-79
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    • 2014
  • Cavitation generated by ultrasonic irradiation can enhance the diffusional transport of organic contaminants from soil surfaces or pores. Therefore, ultrasound soil washing can be an alternative of traditional soil washing process. In this study, soil was artificially contaminated with n-tetradecane, n-hexadecane and phenanthrene. A plate type ultrasonic reactor at 25 kHz frequency and 1000W power was used for laboratory soil washing experiments. Ultrasonic soil washing efficiency was compared with those of traditional soil washing using mechanical mixing. Various operational parameter such as soil/liquid ratio, irradiation time, particle size, and soil organic matter content was tested to find out the optimum condition. It was found that ultrasonic soil washing demonstrates better performance than mechanical soil washing. Optimum soil:liquid ratio for ultrasonic soil washing was 1 : 5. Desorption of organic contaminants from soils by ultrasonic irradiation was relatively fast and reached equilibrium within 10 minute. However, decrease in the soil particle sizes by ultrasonic irradiation results in re-adsorption of contaminants to soil phase. It was also observed that soil particle size distribution and soil organic matter content have significant effects on the efficiency of ultrasonic soil washing.

전오존처리에 의한 상수원수의 생물학적 처리효율제고에 관한 연구 (A Critical Review for the Effect of Ozonation on Biodegradability in Drinking Water Treatment Systems)

  • 남상호
    • 수도
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    • 제24권4호통권85호
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    • pp.79-87
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    • 1997
  • In an effort to prevent the formation of DBPs from disinfection and the microbial regrowth in distribution systems, the ozonation followed by biological filtration process in drinking water treatment train has been recently developed as an alternative process to reduce effectively water-born organic matter as precursor. There are, however, insufficient for the consistent information and data about the relation between ozone dosage based on organic surrogate parameter, TOC or DOC and effect of ozonation on BDOC formation. This study is to review critically for the effect of ozonation on biodegradability on the basis of published technical papers including the output from author's research laboratory. It truned out that : 1. ozonation in the presence of organic matter has a tendancy to increase in BDOC content, 2. the rate of BDOC formation was maximum below 1mg $O_3/mg$ DOC of ozone dose, but about maximum content of BDOC was obtainable at the range from 1.5mg $O_3/mg$ DOC to 2mg $O_3/mg$ DOC, 3. from above 1mg $O_3/mg$ DOC, the rate of BDOC formation became slow down, 4. from above 2mg $O_3/mg$ DOC, BDOC formation was quantitatively negligible, In conclusion, it needs further systematic study and research concerned to biodegradability and treatability by ozonation in terms of organic characteristics and experimental conditions because it was hard to find out the consistent experimental data comparable each other that were performed by numbers of research authors.

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부정기적 발생 오수의 유기물 생분해도 특성 parameter 산정에 관한 연구 (A study on the parameters for biodegradable characteristics of sewage discharged intermittently)

  • 한기봉;이영신
    • 유기물자원화
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    • 제22권3호
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    • pp.41-52
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    • 2014
  • 본 연구에서는 부정기적 발생 오수의 생분해도 특성 parameters를 현장 시료채취 및 분석실험을 실시하여 조사 및 분석하였으며 결과는 다음과 같다. TCODcr (Total CODcr)의 1,2차 평균 농도는 325.5 mg/L 이며 TCOD 분율은 100% 로 분석되었다. SCODcr (Soluble CODcr)의 1,2차 평균 농도 는 135.9 mg/L 이며 TCOD 분율은 41.8% 로 분석되었다. Ss (Readily biodegradable substrate)의 1,2차 평균 농도는 74.1 mg/L 이며 TCOD 분율은 22.8% 이다. $S_I$ (Soluble inert non-biodegradable substrate)의 1,2차 평균 농도는 61.8 mg/L 이며 TCOD 분율은 19.0% 이다. Xs(Slowly Biodegradable Substrate)의 1,2차 평균 농도는 27.8 mg/L 이며 TCOD 분율은 8.5% 이다. $X_H$의 1,2차 평균 농도는 103.4 mg/L 이며 TCOD 분율은 31.8% 이다. $X_I$ (Particulate inert non-biodegradable substrate)의 1,2차 평균 농도는 58.5 mg/L 이며 TCOD 분율은 18.0% 이다. 따라서 대상 시료의 용존성 생분해 가능 유기물질은 41.8%로 분석되었으며, 이중 생분해가 용이한 분율은 22.8%로 나타났다. 이와 같이 부정기적인 유입 유량으로 인한 유량조정 또는 균등조의 운전으로 유입부하 변동폭에 대한 영향은 크지 않을 것으로 판단된다.

환경기준으로서의 TOC에 대한 활용성 평가 - 낙동강수계 호소를 대상으로 - (Availability Evaluation of TOC as the Environmental Standard - Survey of Lakes in Nakdong River Basin -)

  • 최병우;강미아
    • 한국습지학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.173-180
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    • 2018
  • 상수용, 농업용 등으로 사용되고 있는 낙동강수계의 30개소 호소를 대상으로 새로운 환경기준인 TOC(총유기탄소, Total organic carbon)의 활용성을 평가하였다. 적극적인 수자원의 이용은 양호한 수질을 확보하는 것으로 시작된다. 이는 사람과 자연에게 질적 안정성을 유지할 수 있게 하므로 양호한 수질 확보를 위해 수질기준은 보다 엄격하게 강화되고 있다. 생활환경 중 호소의 유기물질 오염수준을 개선하는 데에는 적절한 유기물질 지표의 활용성이 중요하다. 대상호소에서는 새로 도입된 TOC와 기존에 사용하던 COD(화학적산소요구량, Chemical oxygen demand)간의 상호성이 양의 관계로 나타났는데 이는 TOC의 COD 대체가능성을 의미한다. 그러나 TOC를 활용한 환경기준의 등급이 COD를 활용한 환경기준의 등급보다 더 양호한 것으로 나타나 TOC를 유기물질인자로 이용한 수질등급 수준이 완화된 것과 동일한 효과를 지니게 된다. 이것은 호소의 유기물질 지표를 활용하여 질적 수준을 판단하거나 개선하고자 할 때에 기존의 COD에 직접적으로 대체하기에 TOC의 한계를 나타내는 것이다. 따라서 호소의 질적 안전성을 확보하기 위해서는 수질등급 면에서 TOC의 환경기준 강화가 요구된다. 또 호소의 이용특성에 따라 TOC와 COD간의 상관성에도 큰 차이를 나타내고 있다. 이에 대한 명확한 과학적 규명이 필요하며, 이를 위해 호소의 유기물질 지표의 축적에 기존에 사용하던 COD의 지속적인 모니터링이 요구된다.

정수처리 응집·한외여과 시스템의 연속운전을 통한 운전조건 결정 및 막오염 특성에 관한 연구 (Determination of operating factor and characteristics of membrane fouling on hybrid coagulation pretreatment-UF system in drinking water treatment)

  • 문성용;윤종섭;김승현
    • 상하수도학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.267-274
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    • 2008
  • This study is about efficiency of pretreatment process and operating factor to membrane process at continuous coagulation/ultrafiltration process in water treatment. The capacity of pilot plant was $0.06{\beta}(C)/d$. The raw water used was from Nakdong stream which was characteristized by high organic matter and high turbidity. The result of the test was that coagulation is good process as to high removal rate to organic matter and turbidity but It caused problem to membrane pore blocking. This paper is to determine the membrane fouling potential under different membrane flux, backwash pressure and linear velocity. Backwash pressure and flux is important parameter on operation of membrane system. Those are directly affected on membrane system. When backwash pressure increased from 150 kPa to 200 kPa, the result showed that fouling (pressure increase rate) changed from 3.69 kPa/h to 0.93 kPa/h and the recovery rate changed from 90.7 % to 82.0 %. Linear velocity had slightly effect on fouling. Linear velocity increased from 0.2 m/s to 0.5 m/s, the corresponding pressure rate changed from 0.93 kPa/d to 0.77 kPa/d.

Assessment and spatial variation of water quality using statistical techniques: Case study of Nakdong river, Korea

  • Kim, Shin
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제13권5호
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    • pp.245-257
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    • 2022
  • Water quality characteristics and their spatial variations in the Nakdong River were statistically analyzed by multivariate techniques including correlation analysis, CA, and FA/PCA based on water quality parameters for 17 sites over 2017-2019, yielding PI values for primary factors. Site 10 indicated the highest parameter concentrations, and results of pearson's correlation analysis suggest that non-biodegradable organic matter had been distributed on the site. Five clusters were identified in order of descending pollution levels: I (Ib > Ia) > II (IIa > IIb) > III. Spatial variations started from sub-cluster Ib in which Daegu city and Geumho-river are joined. T-P, PO4-P, SS, COD, and TOC corresponded to VF 1 and 2, which were found to be principal components with strong influence on water quality. Sub-cluster Ib was strongly influenced by NO3-N and T-N compared to other clusters. According to the PIs, water quality pollution deteriorated due to non-biodegradable organic matter, nitrogen- and phosphorus-based nutrient salts in the middle and lower reaches, illustrating worsening water pollution due to inflows of anthropogenic sources on the Geumho-river, i.e., sewage and wastewater, discharged from Site 10, at which there is a concentration of urban, agricultural, and industrial areas.