인공습지는 오염물질 저감기능을 포함하는 여러 가지 생태서비스 기능 때문에 다양하게 적용되고 있다. 그러나 인공습지에 많은 입자상 물질이 유입하게 되면 유지관리의 어려움과 기능의 저하를 초래한다. 따라서 본 연구는 인공습지 내입자상 물질의 제거효율 향상을 위한 침강지내 최적 baffle 설치방안을 도출하고자 수행되었다. 최적 저류판 설치방안은 침강지내 유체와 입자의 흐름을 해석함으로써 도출가능하며, 이를 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 이론을 활용하였다. 연구결과는 baffle이 유속을 저하시키고 입자상 물질의 침강효율을 증가시키는 것으로 나타났으며, 경사각을 가진 저류판보다는 수직 저류판이 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 활용하여 공공지역 비점오염저감시설로 설치된 소규모 하이브리드 인공습지의 침강지 효율개선 방안을 도출하였다. 수직각을 이용한 저류판을 설치할 경우 침강효율이 1.2~1.3배 정도 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 침강지 내 저류판의 설치에 따른 결과는 인공습지의 전반적인 저감 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 유지관리 빈도를 줄임으로써 비용효율적 인공습지 설계에 기여할 것으로 평가된다.
하수처리장에서의 총 인 저감을 위한 방안으로 완속교반/침전 섬유여과시스템을 적용하여 하수 방류수와 반류수를 제어하는 방법에 대해 비교 검토하였다. 물질수지를 통해 인의 최종 농도를 강화된 기준치인 0.2 mg/L로 낮추기 위해서는 약 92.4 kg T-P/day를 제거해야 되는 것으로 분석되었으며, 이를 위한 총 인 제거효율은 하수 방류수는 96%, 반류수(탈수여액)은 69.2% 이상이 되어야 한다. 총 인 제거 목표치를 달성하기 위한 시스템 운영비용을 검토하였으며, 하수방류수를 처리하는 것보다 유량은 적으나 고농도의 인을 함유한 반류수를 처리하는 것이 약품비용은 약 1/2.4, 전력비용은 약 1/120 정도로 절감되는 것으로 나타났다. 한편 반류수 처리를 위해 개발시스템인 완속교반/침전 섬유여과시스템과 일반적인 응집침전시스템을 적용하는 경우에 대한 경제성을 검토하였으며, 완속교반/침전 섬유여과시스템이 일반적인 응집침전시스템에 비해 설치면적이 약 1/7로 작고 약품소요량 및 전력비를 포함한 연간운전비용은 약 1/1.7 소요되어 개발시스템이 보다 경제성이 있는 것으로 평가되었다.
This process which has a connection of biofilter and sulfur-limestone has been developed to treat organic substances including BOD, COD and SS etc. and to treat sulfur-limestone is for denitrification.. The whole process consists of chemical reaction tank, sedimentation tank, trickling filter, denitrification tank The trickling filter is equipped with a reactor filled with absorptive filter, and the sulfur denitrification tank is filled with sulfur-limestone mixed media. After setting up practical facilities whose capacity is 60 tons a day, we have observed the removal efficiencies of pollutants through 60 experiments during Summer and Winter seasons. The average concentration of polluted water was BOD for 3.6 mg/L, $COD_{Mn}$ for 11.3 mg/L, SS for 2.8 mg/L, T-N for 8.6 mg/L, and T-P for 0.8 mg/L, and the rate of treatment efficiencies 96.5%, 84.7%, 96.5%, 79.2%, and 80.8%, respectively was found through the experiments. The average treatment efficiency for BOD and $COD_{Mn}$ was 85.0% and 55.7%, respectively and the average removal efficiency for NH4+-N was 84.9% in the trickling filter. The removal efficiency in the denitrification tank is as follows; The removal rate of $NO_3^--N$ was as high as 93.2% within the compass of pH 6.3 to 7.3 through $16.8{\sim}37.0mg/L$ flown into $NO_3^--N$ and $0.1{\sim}8.3mg/L$ outflown. It had observed that this process has implemented highly efficient and advanced treatment without external carbon sources and internal recycle during its process. In conclusion, this process is suitable for a sewerage in a small village due to the merits of low power consumption and easy maintenance.
It has been studied that the measurement of odor component emission at confectionery manufacture. The objects of this study were to investigate reduction of offensive odor. The survey effects of odorous materials are presented as follows. The countermeasure of operating process is to minimize sludge sediment in each unit facility. Especially, in summer, we have to clean the sludge frequently, because anaerobic decomposing is likely to occur easily. The sludge or scum from sedimentation tank pond, and floating tank should be treated quickly. We should avoid overloading operation. In the case of overloading, dissolved oxygen should be increased, the quality of wastewater input should be decreased. When dried cakes from condense tank or floating tank are left in treatment plant, we should cover, to prevent diffusion of smell with masking materials. The seasonal condition of operating should be fixed and the kind of coagulants should be changed because the wastewater in each season have different loading rates and organic materials. Odorous materials are very sensitive to the seasonal temperature variation. Especially, when the amount of rainfall is small and the high temperature of maintenance in long periods, air diffusion rate is large, so odorous materials can make great effect on surroundings comparision with other periods. To reduce odorous gas, as short term method, we had better take ceramic addition method. Especially, in summer we should take ceramic addition method. Also, as long term method, the size of wastewater treatment facility is the most important in the normal operating of wastewater treatment facility. But wastewater treatment facilities in this factory are too old, treatment process is old fashion, and the size is too small. So, large wastewater quantity to treat in summer. As results, the expansion of wastewater treatment facility and the process of improvement are required. Restriction level of odor was exceed. As it is overloaded in summer, the basis cause of odor is that the size of wastewater treatment facility is small. The prediction of air quality equilibrium density variation show that the odorous materials from working place are Amine materials whose smell strength is about 2.5(a little strong degree). We can suppose that in summer is sensitive to temperature variation, smell strength is larger as to reduce the origin of odor. We must expand wastewater treatment facility and improve the process A.S.A.P.
The dissolved air at the bottom layer of the deep aeration tank transforms into fine gas bubbles within the MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) floc when exposed to the atmosphere. MLSS floc flotation occurs when MLSS from the deep aeration tank enters the secondary clarifier for solid-liquid separation, as dissolved air becomes fine air within the MLSS floc. The floated MLSS floc causes a high SS (Suspended Solid) concentration in the secondary effluent. The fine air bubbles within the MLSS floc must be removed to achieve stable sedimentation in the secondary clarifier. Fine bubbles within the MLSS floc can be removed by air sparging. The settleability of MLSS was measured by sludge volume indexes (SVIs) after air sparging MLSS taken at the end of the deep aeration tank. MLSS settling tests were performed at MLSS heights of 200, 300, 400, and 500 mm, and compressed air was fed at the bottom of the settling column with air flow rates of 100, 300, and 500 ml/min at each MLSS height, respectively. Also, at each height and air flow rate, air was sparged for 3, 5, and 7 minutes, respectively. SVI was determined for each height, air flow rate, and sparging time, respectively. Experimental results showed that a 300 mm MLSS height, 300 ml/min air flow rate, and 3 minutes of sparging time were the least conditions to achieve less than 120 ml/g of SVI, which was the criterion for good MLSS settling in the secondary clarifier.
Performance of a laboratory scale closed seawater recirculating aquaculture system was evaluated. Twenty-kg Korean rockfish (130 fish) with an average body weight of 153.8 g was stocked. Over 107-day culture period, fish reached final density of 51.7 kg/m$^3$ (initial density, 33.3 kg/m$^3$) on the culture tank volume basis. On a daily basis, water addition was 3.4% of the total water volume in the system. Total ammonia nitrogen (TAN)concentrations were below 1 mg/L and nitrite nitrogen (NO$_2$-N) concentrations were within the range of 1-3 mg/L on most sampling days. TAN was removedin bead and sand filters and it was removed or produced in the sedimentation basin. Basically, NO$_2$-N was removed in the bead and sand filters while it was either removed or produced in the sedimentation basin. Nitrate nitrogen (NO$_3$-N) was produced in the bead filters and removed in the sand filter and sedimentation basin. Foam fractionator performed well in the recirculating system. The maximal daily removal values for total suspended solids (TSS) and protein were 10,9 g and 1.4 g, respectively. Whole water quality parameters were within the levels commonly recommendedfor fish culture on most of the sampling days. However, further studies are needed to evaluate the commercial feasibility of this system because of the small-scale system used in present experiment. At least, present study still provides some basic information for further studies of this kind of system.
Performance of a laboratory scale closed seawater recirculating aquaculture system was evaluated. Twenty-kg of korean rockfish (130 fish) with an average body weight of 153.8g was stocked. Over a 107-day culture period, fish reached final density of $51.7kg/m^3$ (initial density, $33.3kg/m^3$) on the basis of the culture tank volume. On a daily basis, added water amounted to 3.4% of the total water volume in the system. Total ammonia nitrogen (TAN) concentrations were below 1mg/l and nitrite nitrogen $(NO_2-N)$ concentrations were within the range of 1-3mg/l on most sampling days. TAN was removed from bead and sand filters and it was removed or produced in the sedimentation basin. Basically, $NO_2-N$ was removed in the bead and sand filters, while it was either removed or produced in the sedimentation basin. Nitrate nitrogen $(NO_3-N)$ was produced in the bead filters and removed from the sand filter and sedimentation basin. The foam fractionator performed well in the recirculating system. The maximal daily removal values for total suspended solids (755) and protein were 10.9g and 1.4g, respectively. Whole water quality parameters were within the levels commonly recommended for fish culture on most of the sampling days. However, further studies are needed to evaluate the commercial feasibility of this system because of the smallscale system used in present experiment. At least, the present study still provides some basic information for further studies of this kind of system.
본 연구에서는 유량 및 유사량 자료가 부족한 미계측 유역에 대해 Tank모형을 확장하여 궁극적으로 유사량을 평가하는 방법을 제시하였다. 적용 유역은 동해안 타 유역에 비해 유량자료가 확보되어 있는 오십천을 대상으로 집중호우기의 토사유출 특징과 하천의 토사유달률을 구하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 1) 실측에 의한 유사량의 산정에 있어서는 먼저 유사량 관계식(sediment rating curve)의 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 유량 산정지점에 대해 유량과 병행하여 유사량 관계식을 다음과 같이 구하였다. 오십천 유량-유사량 관계식 : $Q_s=6.017Q^{1.374}$ 2) Tank모형을 적용하여 2006년 강우유출량을 산정한 결과 관측값과 유사한 값($RMSE=1.26m^3/day$)을 얻을 수 있었다. 3) 대상지역의 2006년과 2009년의 연평균 토사전달율 을 비교한 결과 태풍에 따른 집중강우가 있었던 2006년의 토사전달율이 평년의 2009년에 비해 현저하게 높았는데 이는 급격한 강우유출량의 증가에 따른 것이라 보인다. 4) 개량된 Tank모형에 의한 유량 및 토사유출량은 기존의 SRC방법과 비교했을 경우 유사한 경향을 보였으며 이는 향후 유량과 유사량 자료가 부족한 유역에 대해 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 본다.
본 연구에서는 가뭄 극복을 위하여 댐의 비활용용량 구간에 있는 저수량의 활용을 제고할 수 있는 구조적인 방안을 마련하고자 한다. 댐에서의 비활용용량(inactive storage)은 비상용량(emergency storage)과 사수용량(dead storage)으로 구성되어 있으며, 비상용량은 가뭄과 같은 비상시에 활용가능 하도록 하고 있지만 사수용량은 퇴사가 진행되는 구간으로 가정하여 일반적으로 정상적인 이용이 불가능한 용량으로 정해져 있다. 그러나 본 연구에서는 극심한 가뭄시에 비상용량과 더불어 사수용량 일부를 활용할 수 있는 방안을 모색하였으며, 비상용량과 퇴사위(Sediment Level, SL) 위의 사수용량을 추가적으로 활용할 수 있다고 가정하였고, 이 구간을 '댐의 갈수용량'이라고 새롭게 명명하였다. 갈수용량의 산정을 위해서는 정확한 퇴사위 분석이 선행되어야하므로, 본 연구에서는 SMS의 RMA-2 및 SED-2D 모형을 이용하여 현재와 미래의 댐 저수지의 퇴사위를 산정하였으며, 추가 이용 가능한 용량을 고려한 뒤 최종적으로 갈수용량을 산정하였다. RMA-2 및 SED-2D 모형 구축을 위해 현재는 과거 관측 자료를 이용하였으며, 미래는 대표농도경로(Representative Concentration Pathways, RCP) 8.5 시나리오에 의해 미래 기후 인자를 예측하고 TANK 모형을 이용하여 댐 유입량을 결정한 뒤 미래 기간별 퇴사위를 예측하였다. 현재와 미래의 퇴사위를 바탕으로 갈수용량을 제시한 결과, 활용할 수 있는 갈수용량은 현재에 비해 감소되었으며 특히, 미래 기간이 진행될수록 활용할 수 있는 양이 점진적으로 감소하는 결과를 보였다. 이는, 기후 변화의 변동성이 증가하는 것에 기인하며, 미래에 활용할 수 있는 갈수용량의 증대를 위해 기후 적응 대책 및 퇴사량을 효율적으로 저감할 수 있는 연구가 추가로 필요할 것으로 판단된다.
Recirculating aquaculture systems consist of different treatment compartments that maintain water quality within the ranges of commonly recommended for fish culture. This paper presents the common considerations in designing different treatment compartments as well as the engineering criteria in designing closed recirculating aquaculture system including a circular tank for fish culture, a sedimentation basin and a foam fractionator for solids removal, two styrofoam bead filters for TAN removal, a sand filter for nitrate removal, and aerators. The main purpose is to outline a common procedure in designing of closed recirculating aquaculture system for marine fish culture.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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