• 상하수도학회지
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• 제24권5호
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• pp.537-548
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• 2010

Recently the Government has announced updated water quality standards for wastewater treatment effluent (become effective in 2012). That includes highly enforced regulations for T-P, BOD and COD, and a large budget, in particular for phosphorus removal, was set by the Ministry of environment. Chemical coagulation destabilizes colloidal particles so that particles grow to larger flocs, and solid particles are removed by solid-liquid separation. The efficiency of chemical coagulation depends on a various factors, including coagulant types and costs, construction and operation costs for the treatment facilities and so on. The proper selection should be based on the treatment efficiency of coagulants and underlying costs. The current research was to evaluate the treatment efficiencies of coagulants on a variety of wastewater influents and to develop saturation curves for several water quality parameters. Typical $Al_2(SO_4)_3$ and $FeCl_3$ were tested under a range of coagulant concentrations. The pollutant removal efficiencies of chemical treatment both for the $Al_2(SO_4)_3$ and $FeCl_3$ were especially high for T-P, followed by SS, BOD and COD. Correlation test also proved the highest relationship between SS and T-P.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권1호
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• pp.36-44
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• 2016

Constructed wetlands are established efficient technologies and provide sustainable solution for wastewater treatment. Similarly, biochar, which is an organic material, produced by means of pyrolysis, offers simple and low cost techniques to treat water and reduce carbon footprint. Combining both of these technologies can greatly augment the efficiency of the system. The objective of this study was to evaluate the efficiency of constructed wetlands by using biochar as media. Horizontal wetland beds with dimension ($1m{\times}0.33m{\times}0.3m$) were prepared using gravels and biochar, and cultivated with the Canna species. Synthetic wastewater was passed through these beds with average flow rate of $1.2{\times}10^{-7}m^3/sec$ achieving a retention time of three days. Pollutant removal performance was compared between the controlled and experimental wetland beds. This study reveals that the wetland with biochar were more efficient as compared to the wetland with gravels alone with average removal rate of 91.3% COD, 58.3% TN, 58.3% $NH_3$, 92% $NO_3-N$, 79.5% TP, and 67.7% $PO_4$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.107-113
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• 2006

6가 크롬은 매우 유독한 중금속이면서도 토양 및 지하수의 주요 오염물질 중 하나이다. 따라서 6가 크롬을 함유한 폐수는 자연계에 방류되기 전에 반드시 처리되어야 한다. 이를 위한 한 가지 방법으로 자연계에 풍부하게 존재하는 바이오매스를 이용해 6가 크롬을 제거하는 기술이 최근에 주목을 받고 있다. 즉, 이번 총론에서는 바이오매스에 의한 6가 크롬의 제거에 대한 현재까지의 연구 상황 및 향후의 연구 방향에 대해 살펴 보았다. 특히, 이 분야에서 종종 실수하고 있는 부분에 대해 상세히 다룸으로써 관련 연구자들에게 도움을 주고자 하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제6권6호
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• pp.439-449
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• 2015

Carbolic Acid which is called phenol is one of the important starting and/or intermediate materials in various industrial processes. However, its excessive release into environment poses a threat to living organisms, as it is a highly carcinogens and hazardous pollutant even at the very low concentration. Thus removal of phenol from polluted environments is very crucial for sustainable remediation process. We developed a low cost adsorption method for separating phenol from a model aqueous solution. The phenol adsorption was studied using two adsorbents i.e., Amber lite XAD-16 and Amber lite XAD-7 HP with a constant amount of resin 0.1 g at varying aqueous phenol concentrations ($50-200mgL^{-1}$) at room temperature. We compared the efficacy of two phenol adsorbents for removing higher phenol concentrations from the media. We investigated equilibrium and kinetics studies of phenol adsorption employing Freundlich, Temkin and Langmuir isotherms. Amberlite XAD-16 performed better than Amberlite XAD-7 HP in terms of phenol removal efficiency that amounted to 95.52%. Pseudo second order model was highly fitted for both of the adsorption systems. The coefficient of determination ($R^2$) with Langmuir isotherm was found to be 0.98 for Amberlite XAD-7 HP. However, Freundlich isotherm showed $R^2$ value of 0.95 for Amberlite XAD-16, indicating that both isotherms could be described for the isotherms on XAD-7 HP and Amberlite XAD-16, respectively.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.175-186
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• 2018

Carbon nanomaterials (CNMs), particularly carbon nanotube and graphene-based materials, are rapidly emerging as one of the most effective adsorbents for wastewater treatment. CNMs hold great potential as new generation adsorbents due to their high surface to volume ratio, as well as extraordinary chemical, mechanical and thermal stabilities. However, implementation of pristine CNMs in real world applications are still hindered due to their poor solubility in most solvents. Hence, surface modification of CNMs is essential for wastewater treatment application in order to improve its solubility, chemical stability, fouling resistance and efficiency. Numerous studies have reported the applications of functionalized CNMs as very promising adsorbents for treating organic and inorganic wastewater pollutants. In this paper, the removal of organic dye and phenol contaminants from wastewater using various type of functionalized CNMs are highlighted and summarized. Challenges and future opportunities for application of these CNMs as adsorbents in sustainable wastewater treatment are also addressed in this paper.

• 한국습지학회지
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• 제17권3호
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• pp.303-310
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• 2015

현재까지 국내에서의 수질관리 정책은 점오염원 관리를 우선시 하고 있다. 점오염원은 관거를 통해 배출지점이 명확한 지점으로 집중적인 유출특성을 보인다. 하지만 비점오염원은 점오염원과 달리 유출경로, 유출량 및 유출특성이 명확하지 않아 관리에 여러 어려움이 있다. 이에 우리나라는 비점오염원을 관리하기 위해서 비점오염저감시설을 개발 및 설치하여 관리해오고 있다. 그러나 비점오염저감시설은 강우에 대한 영향을 받기 때문에 적절한 설계 및 유지관리에 어려운 실정이다. 따라서 적절한 비점오염 저감시설 설계를 위한 저감효율에 영향을 주는 여러 인자에 대한 다각적 연구가 필요하다. 본 연구에서는 자연형 비점오염저감시설인 식생수로에서 저감효율에 영향을 미치는 인자인 강우사상, 식생피도 및 유하시간을 조사하고 상관성 분석을 수행하였다. 식생피도는 수로 내에 Braun-Blanquet(목측법)을 이용하여 피도의 변화를 구하였으며, 유하시간의 경우 강우유출수가 수로로 유입되는 시점부터 첫 유출이 시작되는 시간까지로 구하였다. 또한 상관성 분석은 pearson 상관성 분석법을 이용하여 구하였다. 그 결과 식생수로에서 유하시간이 길수록 저감효율이 증가하고, 식생피도가 높을수록 유하시간이 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권6호
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• pp.332-339
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• 2015

질소화합물은 부영양화 등 수질을 악화시키는 결과를 초래하므로 질소 제거는 수처리에 있어 가장 중요한 문제들 중 하나이다. 본 연구에서는 독립영양탈질 공정인 CANON (Completely Autotrophic Nitrogen-removal Over Nitrite)을 이용하여 암모니아성 질소 제거 효율을 평가하고, 미생물 군집 분석을 수행하였다. AOB (Ammonium Oxidizing Bacteria)와 ANAMMOX(ANaerobic AMMonium OXidation)균을 동시에 식종하고, $37^{\circ}C$에서 유입 암모니아성 질소농도 100 mg-N/L와 아질산성 질소 농도 100 mg-N/L 조건으로 운전한 결과, 성공적인 CANON 반응이 유도되었다. 유입수에서 아질산성 질소를 제외시키고 암모니아성 질소(100 mg-N/L)만을 공급하였을 때, DO농도 0.4 mg/L 이상에서는 CANON의 성능이 악화되었지만, DO농도를 0.3 mg/L으로 낮추자 71.3%의 총 질소제거효율을 나타내었다. 유입 암모니아성 질소 농도를 50 mg-N/L로 낮추었을 때, 질소 제거효율이 급격히 악화되었다. 그러나 유입농도를 다시 100 mg-N/L로 증가시키자 14일 만에 이전의 질소제거성능을 회복하였고, 이후 $76.1{\pm}4.9%$의 총 질소제거효율을 나타냈다. 온도를 상온($20{\pm}1^{\circ}C$) 조건으로 전환하자 초기에는 불안정한 CANON 반응이 일어났지만, 23일 이후에는 안정적인 총 질소제거효율($70.0{\pm}2.6$%)을 유지하였다. PCR-DGGE를 이용한 미생물군집 분석 결과, 식종원과 CANON의 미생물군집은 확연한 차이를 나타냈지만, CANON의 각 조건에 따른 미생물군집은 크게 다르지 않았다. 따라서 질소제거 성능의 악화는 미생물군집을 구성하는 미생물종의 변화에 기인하기 보다는 구성 미생물종들의 질소제거 활성의 저하에 기인하는 것으로 생각된다. 이러한 결과는 AOB와 ANAMMOX균을 식종하여 CANON 반응을 성공적으로 유도한다면, 이후 농도나 온도의 변화에도 안정적인 미생물군집을 유지할 수 있다는 것을 의미한다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권1호
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• pp.21-31
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• 2000

본 연구에서는 공기청정기, 기수분리기 및 중성능 필터로 구성되는 습식 공기청정장치를 대상으로 입자와 유해가스인 $SO_2$, NO, $NO_2$, HCHO 및 $NH_3$의 제거 특성을 실험적으로 살펴보고, 실험결과를 대상물질의 물리화학적 특성과 연관시켜 검토하였다. 입자제거 실험에서는 대기 에어로졸을 송풍기를 통해 장치에 도입하여 장치의 3곳에서 2대의 레이저 입자계수기로 입자크기 분포를 측정하여 각 구성요소의 입자제거효율을 구하였다. 실험결과로부터 기수분리기에서는 입경이 $5{\mu}m$ 이상인 조대 입자가 주로 제거되고. 중성능 필터에서는 이보다 작은 미세 입자가 주로 제거됨을 알 수 있었다. 유해가스 제거 실험에서는 시험용 가스를 송풍기의 출구에 주입하여 공기청정기의 상류와 기수분리기의 하류에서 가스농도를 측정하여 유해가스 제거효율을 구하였다. 실험결과로부터 헨리상수가 큰 수용성인 $SO_2$, HCHO 및 $NH_3$는 제거효율이 높았으나, 헨리상수가 낮아 난용성인 NO와 $NO_2$는 제거효율이 낮음을 알 수 있었으며, 공기청정기에서 상당량의 음이온이 발생됨을 알았다.

• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.90-104
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• 2019

본 연구에서는 시간별 실제 기상데이터를 토대로 한 CALPUFF 모델링 수행을 통하여 민원지역에 대한 신뢰성이 있는 모델링 결과를 도출하였다. 무창형 계사 P1 및 P2의 방진망 구조물(chamber) 및 개방형 계사 P3로부터의 오염원 배출 및 확산거동을, 부피오염원으로서의 CALPUFF 모델링 또는 각 방향의 배출면적을 가중치로 한 수직 배기의 평균 선속도인 모델 배출 선속도($u^M_y$)를 적용한 점오염원으로서의 최종 CALPUFF 모델링으로 구현하였다. 또한 계사 P1, P2 및 P3에서의 배출되는 악취 및 분진오염원 배출량에 대한 각각의 제거효율(0, 20, 50 및 80%) 또는 각각 대응되는 emission rate (100, 80, 50 및 20%)에 따른 시나리오를 기본으로, CALPUFF 모델링을 수행하여 각각에 대한 민원지역의 농도예측을 수행하였다. 이러한 민원지역에 대한 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$ 및 $PM_{10}$에 대한 농도예측과 악취방지법 및 대기환경법에서 요구되는 오염물질 농도와 비교하여, 계사 P1, P2 및 P3에 요구되는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$ 및 $PM_{10}$에 대한 제거율을 산정하였다. 그 결과로서, "P1, P2 및 P3에서 각각의 배출농도를 줄인 비율만큼 각각의 discrete receptor에서의 농도가 같은 비율로 감소한다"는 가정(a priori assumption)이 본 CALPUFF 모델링 범위 내에서 적용 가능함이 입증되었다. 한편 부피오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우에서 방지시설의 요구되는 제거효율은, 점오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우와 비교하였을 때에 P1의 경우에는 상호간에 유사하였으나, P2와 P3에서 암모니아와 $PM_{10}$의 경우에 더 높게 나타났다. 그럼에도 불구하고 민원해결을 위한 안전한 접근방법으로서 부피오염원으로서 CALPUFF 모델링을 선정하였다. 이에 따라서 본 연구에서는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$ 및 $PM_{10}$와 같은 오염원배출에 대하여 무창형 계사 P1 및 P2에 요구되는 정량적 방지수준을 타당하게 도출하였다.