• Membrane and Water Treatment
• /
• 제14권3호
• /
• pp.129-140
• /
• 2023

The appropriate injection of H₂O₂ is essential to produce hydroxyl radicals (OH·) by mixing H₂O₂ quickly and exposing the resulting H₂O₂ solution to UV irradiation. This study focused on evaluating mixing device of H₂O₂ as a design factor of UV/H₂O₂ AOP pilot plant using a surface water. The experimental investigation involved both experimental and model-based analyses to evaluate the mixing effect of different devices available for the H₂O₂ injection of a tubular hollow pipe, elliptical type of inline mixer, and nozzle-type injection mixer. Computational fluid dynamics analysis was employed to model and simulate the mixing devices. The results showed that the elliptical type of inline mixer showed the highest uniformity of 95%, followed by the nozzle mixer with 83%, and the hollow pipe with only 18%, after passing through each mixing device. These results indicated that the elliptical type of inline mixer was the most effective in mixing H₂O₂ in a bulk. Regarding the pressure drops between the inlet and outlet of pipe, the elliptical-type inline mixer exhibited the highest pressure drop of 15.8 kPa, which was unfavorable for operation. On the other hand, the nozzle mixer and hollow pipe showed similar pressure drops of 0.4 kPa and 0.3 kPa, respectively. Experimental study showed that the elliptical type of inline and nozzle-type injection mixers worked well for low concentration (less than 5mg/L) of H₂O₂ injection within 10% of the input value, indicating that both mixers were appropriate for required H₂O₂ concentration and mixing intensity of UV/ H₂O₂ AOP process. Additionally, the elliptical-type inline mixer proved to be more stable than the nozzle-type injection mixer when dealing with highly concentrated pollutants entering the UV/H₂O₂ AOP process. It is recommended to use a suitable mixing device to meet the desired range of H₂O₂ concentration in AOP process.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권1B호
• /
• pp.161-168
• /
• 2008

대규모 연안개발에 따른 매립사업으로 연안역의 갯벌 또는 염습지 등의 연안생태환경공간은 해마다 감소하고 있다. 이에 따라 연안역 자연환경의 완화조치(Mitigation)의 일환으로 인공갯벌 및 염습지 개발의 필요성이 대두되어 활발한 연구가 진행되고 있으나, 인공 연안공간 조성시 복원정도의 정량적 평가에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 연안생태환경공간 조성지의 복원정도 평가에 대한 기초적인 연구로서, 준설토 배합비에 따라 구분되는 인공갯벌(Zone. P1) 및 염습지(Zone. P2) 현장시험구를 조성하여 생물-화학적 환경인자인 시험구 내 대형저서동물 군집의 생물다양성과 개체수 및 생체량/식생(갈대)의 정착률/종속영양세균수/이화학적 특성(COD, IL, TN, TP, pH)에 대한 환경성 모니터링을 수행하였다. 이 결과를 바탕으로 각 환경인자들의 복원정도를 나타내는 복원지수를 제안하여 연안생태환경공간 조성에 따른 복원정도를 정량적으로 평가하였다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.501-512
• /
• 2016

The study evaluated methods to measure condensable fine particles in flue gases and measured particulate matter by fuel and material to get precise concentrations and quantities. As a result of the method evaluation, it is required to improve test methods for measuring Condensable Particulate Matter (CPM) emitted after the conventional Filterable Particulate Matter (FPM) measurement process. Relative Standard Deviation (RSD) based on the evaluated analysis process showed that RSD percentages of FPM and CPM were around 27.0~139.5%. As errors in the process of CPM measurement and analysis can be caused while separating and dehydrating organic and inorganic materials from condensed liquid samples, transporting samples, and titrating ammonium hydroxide in the sample, it is required to comply with the exact test procedures. As for characteristics of FPM and CPM concentrations, CPM had about 1.6~63 times higher concentrations than FPM, and CPM caused huge increase in PM mass concentrations. Also, emission concentrations and quantities varied according to the characteristics of each fuel, the size of emitting facilities, operational conditions of emitters, etc. PM in the flue gases mostly consisted of CPM (61~99%), and the result of organic/inorganic component analysis revealed that organic dusts accounted for 30~88%. High-efficiency prevention facilities also had high concentrations of CPM due to large amounts of $NO_x$, and the more fuels, the more inorganic dusts. As a result of comparison between emission coefficients by fuel and the EPA AP-42, FPM had lower result values compared to that in the US materials, and CPM had higher values than FPM. For the emission coefficients of the total PM (FPM+CPM) by industry, that of thermal power stations (bituminous coal) was 71.64 g/ton, and cement manufacturing facility (blended fuels) 18.90 g/ton. In order to estimate emission quantities and coefficients proper to the circumstances of air pollutant-emitting facilities in Korea, measurement data need to be calculated in stages by facility condition according to the CPM measurement method in the study. About 80% of PM in flue gases are CPM, and a half of which are organic dusts that are mostly unknown yet. For effective management and control of PM in flue gases, it is necessary to identify the current conditions through quantitative and qualitative analysis of harmful organic substances, and have more interest in and conduct studies on unknown materials' measurements and behaviors.

• 한국환경농학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.249-254
• /
• 1997

농어촌 지역의 오폐수처리에 적용 가능한 인공습지를 이용한 자연처리시설에서 오수 중에 포함되어 있는 영양염류와 대장균의 변화상항을 생활오수를 이용하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유입수의 $NH_4\;^+$ 농도는 $91.57mg/l{\sim}275.88mg/l$이었는데, 습지를 통과한 처리수의 농도는 $62mg/l{\sim}180.92mg/l$로 낮아져 평균 약 40%의 감소율을 나타내었다. $NH_4\;^+$의 감소는 휘발, 식물에의 흡수, 토양입자에의 흡착, 그리고 질산화작용에 의한 것으로 판단된다. 2. $NO_2\;^-$는 유입수의 농도보다 유출수의 농도가 낮은 경우도 있었으나 높은 경우도 많아서 일정한 경향을 보이지 않았다. 이유는 $NH_4\;^+$가 $NO_2\;^-$를 거쳐 $NO_3\;^-$로 질산화되는 과정에서 유입수의 특성에 따른 질산화과정의 속도차이 때문인 것으로 생각된다. 3. $NO_3\;^-$의 경우는 유입수의 농도보다 처리수의 농도가 모두 증가하였는데, 이는 $NH_4\;^+$로 유입된 성분이나 처리조내의 $NO_2\;^-$등이 $NO_3\;^-$로 질산화되어 농도가 증가하였고, $NO_3\;^-$는 토양입자에의 흡착율도 낮고, 처리조각 혐기성상태가 아니어서 탈질화작용에 의한 제거가 불가능하였기 때문인 것으로 판단된다. 4. Total-N 측면에서 분석해보면 $NH_4\;^+$가 감소하기는 하였으나, 대부분 $NO_2\;^-$를 거쳐 $NO_3\;^-$로 변환되었을 뿐이고 제거된 것이 아니므로, 제거율은 5% 정도로 매우 낮았다. 처리조에서 질소성분이 혐기성상태에 의한 탈질화작용이 일어나지 않았다는 것은 처리조가 호기성을 유지하여 BOD 등의 제거에 효과적일 수 있다는 의미이기도 하다. 그러나 질소제거기능의 부족으로 인하여 수질문제를 야기시킬 수 있으므로 이 부분에 대한 보완성 추가 연구가 요구된다. 5. $PO_4\;^{3-}$의 경우 오수는 평균 92%의 매우 높은 제거율을 나타냈다. 따라서 Total-P도 87%의 높은 제거율을 나타내 습지처리가 인의 제거에는 탁월한 기능이 있음을 알 수 있는데, 이유는 인의 토양에 대한 강한 흡착력 때문인 것으로 판단된다. 6. 대장균군의 경우 유입원수의 농도가 1,600,000/100ml까지로 높았으나, 평균 약 83%의 비교적 높은 제거율을 나타내었으며, 주요 제거기능은 토양에의 흡착 그리고 토양에 이미 형성되어 있는 미생물군과의 경쟁에서 져서 죽기 때문인 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권11호
• /
• pp.783-789
• /
• 2011

하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지가 고온 호기 소화 반응을 거치면 슬러지부피가 크게 감소하게 된다. 그러나 고온 호기 소화 상등액에는 고농도의 유기물, 질소 및 인이 함유되어 있기 때문에 이들을 별도로 제거해 주어야만 한다. 본 연구에서는 고농도의 질소와 인의 제거에 많이 사용되는 방법인 Struvite 결정화 공법을 이용하여 고온 호기 소화 여액에 함유되어 있는 질소와 인을 제거하였다. 대상폐수의 암모니아성 질소와 인산염인의 평균농도는 각각 1716.5 mg/L 및 325.5 mg/L였다. 최적의 결정화 반응 조건을 결정하기 위하여 $Mg^{2+}$와 $PO_4^{3-}$의 주입량, pH, 교반 시간($t_d$), 교반 강도(G), 결정핵 주입 그리고 반응 온도를 결정하였다. Struvite 결정화 반응시 마그네슘원으로 $MgCl_2{\cdot}6H_2O$, 인산염인염의 원으로 $K_2HPO_4$를 이용하였다. 질소와 인의 제거를 위한 $Mg^{2+}:PO_4^{3-}:NH_4^+$의 적정 주입 몰비는 2 : 1 : 1과 2 : 2 : 1로 압축되었는데 각각의 주입 몰비에 따른 암모니아성 질소 및 인산염인의 제거효율은 전자의 경우에 각각 71.6% 및 99.9%였고, 후자의 경우에는 93.8%와 98.6%였다. Struvite 결정화 반응에서 반응 시간($t_d$)과 교반 강도(G)는 암모니아성 질소와 인산염인의 제거율에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 결정핵 주입과 온도의 영향에서도 같은 결과가 나타났다. 그러나 결정핵의 주입량이 증가함에 따라 슬러지 발생량이 감소하였으며, 온도의 증가에 따라 생성된 슬러지의 부피는 증가하는 것으로 나타났다.

• 청정기술
• /
• 제27권4호
• /
• pp.332-340
• /
• 2021

최근 사업장 질소산화물(NOx) 배출허용기준 강화(2019년 1월 적용)에 따라 다량 배출사업장에서 배출되는 질소산화물을 배출허용기준 이하로 만족하기 위한 노력이 필요하다. 대표적인 질소산화물 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 일반적으로 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 촉매를 사용하고 있다. 본 연구에서는 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가지는 금속지지체 탈질 코팅촉매를 적용하여 제철소에서 배출되는 질소산화물를 저감하기 위한 연구를 수행하였다. 금속지지체 코팅촉매는 최적화된 촉매슬러리(catalyst slurry) 코팅방법을 통해 제조하였고, 내마모 시험과 굽힙 시험을 통해 코팅된 촉매가 균일하고 강건하게 부착되어 있음을 확인하였다. 금속지지체가 가지는 우수한 열전도 특성으로 인해 저온영역(200 ~ 250 ℃)에서 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 탈질효율을 보였다. 또한 경제적인 촉매 설계를 위해 금속지지체 표면 상에 코팅되는 촉매의 최적 코팅량을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 제철소 배기가스 모사환경에서 상용급 금속지지체 코팅촉매에 대한 준파일럿 탈질 성능평가를 수행하였고, 저온영역(220 ℃)에서도 배출허용기준치(60 ppm 이하)을 만족하는 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 물리화학적 특성이 우수한 금속지지체 코팅촉매가 최소량의 촉매 사용으로도 우수한 탈질 성능을 나타내었으며, 넓은 비표면적을 가지는 고밀도 금속지지체 적용을 통해 배연 탈질 촉매 반응기의 콤팩트화 및 소형화가 가능하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용된 금속지지체 코팅촉매는 제철소뿐만 아니라 화력발전, 소각장, 선박, 건설기계 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 형태의 촉매가 될 것이다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.170-174
• /
• 1997

자연정화방법 중 처리효과가 널리 알려진 인공습지를 농공단지 폐수처리에 적용할 수 있는지 가능성을 검토하기 위하여 천안시에 위치한 백석농공단지에 시작품을 설치하여 현장실험한 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 처리조의 폐수유입량은 약 $0.2m^3/m^2\;{\cdot}$일이었으며 처리조내의 이론적인 체류기간은 약 1.05일이었다. 1. 유입폐수의 농도가 방류수 수질기준치보다 낮은 경우가 많았는데, 특히 T-N과 T-P는 지속적으로 모두 기준치보다 크게 낮아서 이 부분은 처리가 불필요한 정도이었으며, 평균처리율은 T-N, T-P가 각각 41%, 50% 정도를 유지하였다. 2. DO의 경우는 유입수보다 유출수의 농도가 높아서 깊이 0.6m의 처리조내에 산소가 대기로부터의 재폭기를 통하여 원활히 공급되며, 호기성처리에 문제가 없음을 알 수 있다. 3. BOD와 COD는 유입수의 농도 변화폭이 컸는데, 이에 따라 유출수의 농도도 수질기준치를 초과하는 경우가 많았다. 평균처리율이 BOD는 약 56%이며 COD는 약 43%로 처리효과는 뚜렷하였으나, 유입수의 농도가 높으면 수질기준치를 만족시키지 못하였고, 특히 기온이 낮으면 효율이 낮아져 인공습지방법의 본격적인 적용을 위해서는 이 부분을 보안하기 위한 추가연구가 요구된다. 그러나 이와 같이 기온이 떨어지는 시기에도 BOD와 COD가 각각 50.2%와 43%의 처리율을 유지하였다. 4. SS는 유입수의 농도가 60mg/l까지 변화하였으나, 유출수는 지속적으로 15mg/l 이하로 낮아서 인공습지에 토양으로 구성된 처리조를 통과하며 SS는 매우 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다. 5. 인공습지에 의한 처리방법을 항구적으로 도입하기 위해서는 온도가 떨어지는 10월 이후의 보온대책을 연구하여 겨울철에도 처리효율을 유지할 수 있는 방법을 강구해야 할 것이다. 6. 본 연구결과에 의하면 전반적으로 인공습지를 농공단지 폐수처리에 적용시킬 수 있다고 판단되며, BOD와 COD 처리의 부족한 부분은 보완성 추가처리를 병행하면 효과적으로 해결할 수 있다고 생각한다. 특히 이 방법에는 시설비, 에너지, 그리고 전문적인 유지관리가 거의 필요없어서 매우 경제적이고 실용적임을 고려하면 농공단지 폐수처리뿐만 아니라 생활오수나 축산폐수 등 응용범위를 확대할 수 있다고 생각한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권12호
• /
• pp.1274-1279
• /
• 2006

본 연구에서는 낙동강 하류 매리원수, 부산시 회동수원지 원수 및 매리원수를 정수처리하는 pilot-plant의 급속 모래여과 처리수를 이용하여 오존 투입농도별로 $BDOC_{rapid}$4와 $BDOC_{slow}$의 생성특성에 대하여 조사하였다. $BDOC_{total}$ 농도가 최대가 되는 오존 투입 농도는 매리원수, 회동원수 및 모래여과 처리수에서 각각 0.9, 1.1 및 1.4 $mgO_3/mgDOC$로 조사되어 실험에 사용된 시료수의 특성에 따라 $BDOC_{total}$이 최대로 생성되는 오존 투입농도는 다르게 나타났다. $BDOC_{rapid}$를 최대로 생성시키는 오존 투입농도는 $BDOC_{total}$을 최대로 생성시키는 오존 투입농도 보다 낮은 $0.9{\sim}1.1\;mgO_3$/mgDOC로 나타났으며, 1 $mgO_3$/mgDOC 이상의 오존 투입농도에서는 $BDOC_{rapid}$의 농도가 오하려 낮아지는 것으로 나타났다. 또한. 오존 처리에 따른 $BDOC_{slow}$의 생성특성 조사에서 $BDOC_{slow}$는 $BDOC_{total}$과 $BDOC_{rapid}$를 최대로 생성시키는 오존 투입농도 보다 더 높은 오존 투입농도에서도 지속적으로 생성되었다. Biofiltration 공정의 전처리로 사용되는 오존의 최적 투입량을 결정할 수 있는 $BDOC_{rapid}/BDOC_{total}$비를 실험에 사용된 시료수별로 조사한 결과 $0.6{\sim}1.0\;mgO_3$/mgDOC로 조사되어 $BDOC_{total}$이 최대로 생성되는 오존 투입농도 $0.9{\sim}1.4\;mgO_3$/mgDOC보다 낮은 것으로 나타났다. 따라서 최적의 오존 투입율 결정시 BDOC 분류를 통한 접근법이 경제성 측면이나 biofiltration 공정의 효율면에서도 훨씬 효율적인 것으로 조사되었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권7호
• /
• pp.699-705
• /
• 2010

3가지 재질의 생물활성탄 부착 박테리아들을 부리 동정한 결과 총 9종류의 부착 박테리아가 동정되었다. Pseudomonas 속이 차지하는 비율이 평균 56.5%로 나타나 가장 높은 우점비율을 나타내었고, 다음으로 Pasteurella속 18.9%, Chryseomonas 속 4.0%, Agrobacterium속 3.5%, Aeromonas속 2.0% 순으로 검출되었다. 순수 분리된 9종의 박테리아들의 성장곡선을 조사한 결과 24~96시간 내에 최대의 생체량을 나타내어 geosmin을 유기탄소원으로 활용하는 능력이 뛰어난 것으로 조사되었다. $4^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$의 운전조건에서 geosmin에 대한 생분해능을 조사한 결과 Pseudomonas vesicularis, Pseudomonas fluorescens, Agrobacterium radiobacter 및 Stenotrophomonas maltophilia 등이 뛰어난 생분해율을 나타낸 반면 Chryseomonas luteola, Spingomonas paucimobilis, Spirillum spp. 등은 비교적 낮은 geosmin 생분해능을 나타내었다. Geosmin의 생분해능은 수온이 $4^{\circ}C$일 경우 생분해율 속도상수가 $0.00006{\sim}0.00020\;hr^{-1}$의 범위에서 $25^{\circ}C$에서는 $0.0043{\sim}0.0046\;hr^{-1}$의 범위로 나타나 수온 상승에 따라 큰 폭으로 증가하였으며, 또한 투입된 geosmin의 농도가 10~10,000 ng/L로 증가할수록 생분해율 속도상수도 $0.0003{\sim}0.0882\;hr{-1}$로 증가하였다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.13-20
• /
• 2007

퇴비화 목적은 축분을 오물감과 악취 없이 살균처리 하고, 토양과 작물에 무해한 유기성 자원의 순환이용이다. 퇴비화 호기성 미생물의 이분해성 유기물 (영양원: 탄질비)분해 적정조건은 수분, 공기, 온도, 퇴비화 기간 등이며, 퇴비화 부숙 목적은 이분해성 유기물분해 및 생육저해 물질분해 등에 있다. 부숙도 판정법은 퇴적물의 온도변화(이분해성유기물분해 검사) 및 발아시험(생육저해물질 검사)등이 바람직하다. 본 연구는 퇴비화 온도, 퇴비화 암모니아가스 농도와 악취물질의 탈취처리, 종자 발아율, 퇴비재료 성분 및 EC 농도 등의 퇴비화 부숙도 주요 요인에 대한 3회 반복 실험성과는 다음과 같다. 본 연구결과로서 퇴비화 주발효 및 후숙 6주간 전반기에서 이분해성 유기물 분해와 취기물질 제거에 관련된 퇴비화 온도, 암모니아 농도, 탄질비 및 염류농도, 후반기 후숙 기간에 작물생육저해물질 제거에 연관된 발아율과 탄산가스 발생량 등을 실측조사 분석한 결과는 다음과 같으며, 안정된 숙성 퇴비의 적정 범위를 유지하여 양질 퇴비 생산이 가능하였다. 1. 축사저류조의 돼지배설물의 고액분리 고형분과 착즙액 정화처리 잉여오니 및 톱밥혼합물의 퇴비화 온도가 $55\sim65^{\circ}C$를 2일 이상 유지하여 병원균과 잡초 종자를 사멸하고, 악취가 미미한 44ppm 이하수준의 비교적 낮은 암모니아농도 및 50% 내외의 저수분의 양질 퇴비 생산이 가능하였다. 2. 퇴비화 실험결과는 퇴비화 온도가 $55\sim65^{\circ}C$로서 1주간 이상, 퇴비재료 수분 50%, 종자 발아율 70% 이상 및 EC농도 5ds/m 이하 등의 수준을 유지하고 있어 완숙퇴비 조건을 구비하고 있었다.상관관계가 비교적 높았으나, 음수량과 분 배설량$(R^2=0.2950)$, 사료 섭취량과 뇨 배설량$(R^2=0.1985)$, 산유량과 뇨 배설량$(R^2=0.2335)$의 상관관계는 낮게 나타났다. 6. 따라서 산유량과 음수량, 산유량과 사료 섭취량의 상관관계식은 $Y=0.1919X_1+11.181(R^2=0.7742),\;Y=0.8568X_2+9.3067(R^2=0.7459)$(Y=milk yield $X_1=water$ consumption, $X_2=feed$ intake)로 추정할 수 있다.. 이상(以上)의 결과(結果)로서 통일(統一)벼가 일반품종(一般品種)에 비(比)하여 저장성(貯藏性)이 우수(優秀)함을 인정(認定)할수 있어 장기저장(長期貯藏)을 위(爲)한 미곡(米穀)으로 활용(活用)할 수 있는 가능성(可能性)을 암시(暗示)하고 있다.록 Lact. plantarum ATCC 8014, Lact. fermenti ATCC 9338균주(菌株)의 산생성(酸生成)을 촉진(促進)하는 경향(傾向)을 보였다.V또는 ara-A의 동시첨가는 GCV또는 ara-A를 단독으로 첨가했을 경우보다 단백질의 합성을 더욱 억제하였다. 이상의 실험결과로 보아 GCV와 ara-A의 동시사용은 HSV-1 혹은 ACV저항 DNA polymerase변이주인 $PAA^r5$에 대해서 상승적인 억제작용을 나타냈으며 이 효과는 virus DNA 합성 억제에 의한 것으로 생각된다. ACV저항 thymidine kinase 변이주인 $ACV^r$ 및 $IUdR^r$에