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시화호 점착성 퇴적물의 침강 특성에 관한 연구 (A Study on Settling Properties of Cohesive Sediments in Shihwa Lake)

  • 이영재;이상화;황규남;류홍렬
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.42-48
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    • 2005
  • The sediment of Shihwa Lake contains an abundant quantity of cohesive sediments. The transport processes of the cohesive sediments are complex and difficult to predict, quantitatively. The cohesive sediments are the primary reason for the pollution of the environment and water quality in the coastal region. In this study, a column test has been performed. In order to quantify the settling velocities of sediment from Shihwa Lake, an experiment was conducted using a specially designed 1.8m tall settling column. A series of settling tests and physico-chemical property tests on Shihwa Lake cohesive sediments has been conducted to investigate the correlation between settling properties and their physico-chemical properties, which are represented as grain size distribution, mineralogical composition, and percentage oj organic contents. Experimental results of physico-chemical property tests show that Shihwa Lake sediments are relatively large in average grain $size(74\mu m)$ contain very small organic $material(6\%)$, and are dominantly composed of Quarts, which has relatively low cohesion. Thus, Shihwa Lake sediments might be specified as those whose settling properties are more influenced by gravity than cohesion. It is concluded that the magnitude of settling velocities of muddy sediments can be quite different, regionally, and it implies that field or laboratory experiments for settling velocity measurement should be preceded over the numerical modeling of muddy sediment transport, in order to obtain the reliable prediction results for a given specific site.

슬러지 응집효율이 침강특성에 미치는 상관관계에 대한 연구 (Effective correlation between coagulation efficiency and the sludge settling characteristic)

  • 한기봉;윤지현
    • 유기물자원화
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    • 제14권1호
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    • pp.151-159
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    • 2006
  • 런던협약의 영향으로 슬러지 처리의 중요성이 대두되고 있는 실정이므로 본 연구는 슬러지 처리에 대한 개선방안의 제시를 목적으로 유기성 폐수 및 하수처리장 슬러지를 대상으로 JAR test 및 교반장치를 부착한 침강 column을 이용하여 응집효율이 침강특성에 미치는 영향에 대한 실험을 실시하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 최적의 침강효율을 얻기 위한 최소의 응집제 투여농도는 200mg/L의 경우로 나타났으며. 200mg/L 이상으로 PAC가 투여될 경우 각각의 임계슬러지 영역의 크기에서는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서 200mg/L로 투여되었을 때의 Clarification Rate(CR)은 임계슬러지 침강높이 비율이 0.4로 나타났으므로 CR = (Ho-Ht) / Ho = 1-0.4=0.6 로 산정되었다. MLSS농도가 높아질수록 슬러지 계면 침강속도는 감소하였으나 MLSS농도가 1,000mg/l 이상으로 증가하면 오히려 침강속도는 증가하는 것으로 나타났다. 이는 슬러지 농도가 1,000mg/l 이상으로 증가하게 되면 압밀침전영역으로 전이되어 상호작용에 의한 응집에 영향을 미치게 됨으로써 오히려 floc 형성에 긍정적인 영향을 미치기 때문이다. 슬러지 응집계면의 침강속도는 유기폐수 활성슬러지의 평균 침강속도 $4.25{\times}10^{-3}/min$보다 하수처리장 슬러지의 평균 침강속도가 $28.66{\times}10^{-3}/min$로 6.7배 높은 것으로 나타났다. 유기성 폐수 활성슬러지는 PAC의 투여량이 200mg/l 이하일 때는 침강속도 증가율보다 CR의 증가율이 더 컸으나 200mg/l 이상일 때는 CR의 증가율보다 침강속도 증가율이 더 커졌음을 알 수 있었다. 그러나 하수슬러지의 경우는 PAC 투여량이 증가함에 따라 CR의 변화율에는 차이가 적었으나 침강속도는 200m/l 이상일 때 차이가 급격히 증가하였다. 따라서 응집제 투여효과는 상등수의 SS제거율 효과보다는 MLSS의 침강속도에 더 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있다.

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반월식역 해성토의 침강특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Settling Behavior of Marine Fluid Mud In the West Seaside of Korea (Banweol area))

  • 김수삼
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제3권3호
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    • pp.49-62
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    • 1987
  • 우리나라 서해안 반월지역에 산재한 해성토의 침강특성에 대한실험적 연구를 실시하였다. 준설토와 같이 토장자를 다량으로 함유하고 있는 흙의 침강은 자유침강이론만으로 설명할 수 없 다. 따라서 본 연구에서는 Kynch, McRoberts and Nixon의 간섭침강이론을 도입하여 반월해함토의 침강특성을 실험을 통하여 파악하였다. 그 결과에 의하면 초기함수비 1000%에서 간섭침강발생함을 알았다. 또한 침강계면의 하강과 묵 적고의 관계를 시간의 함수로 실험에 의해 그 관계를 확인하였다.

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회전축의 정밀 토그 발생용 직류 발전기 제어장치의 설계 및 성능평가에 관한 연구 (Design and Performance Evaluation of DC Generator Control System for Cortrolling Torque of Rotating Shaft)

  • 김갑순;강대임;안병덕
    • 한국정밀공학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.50-56
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    • 1994
  • A DC generator control system was designed to control the torque of a rotating shaft precisely. The control system is composed of a strain gage type torque cell, a torque cell amplifier, a computer, a D/A converter, a error detector, a DC voltage amplifier and a resistor. The response test under unit step input and the dynamic stability test for the designed control system were carried out. It was confirmed that the settling time from the response test is about 4 s and the error from the dynamic stability test is less than 0.06% of rated output of torque cell. The designed control system may be used to control a DC generator which may be used to apply torque to a rotating shaft.

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경사판 침전지에서 저류벽의 설치위치에 따른 수리학적 특성의 평가 (Evaluation of Hydraulic Characteristics Influenced by Different Deflector Baffles in the Sedimentation Basin with Inclined Plate Settler)

  • 유명진;김현철;류성호
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.40-45
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    • 2005
  • Sedimentation is one of the most common and important units in conventional water treatment plant. Structure such as various baffle walls and inclined plate settler may be obstacles to the horizontal flow when it is poorly designed. Therefore, the effects of these structures on characteristics of hydraulic flow must be evaluated to improve the settling efficiency of the floc. The hydraulic characteristic of the two sedimentations at Y water treatment plant (YWTP), which have different deflector baffles inside the settling basin, were investigated by tracer (fluoride) test. The inclined plate settler installed inside settling basin caused an undesirable impact on horizontal flow and produced dead zone. Solid baffle wall under the plate settler could help to minimize the formation of density currents and flow short circuiting. NaF used as a tracer was recovered more than 90% at investigated all basins. Morill index ($t_{90}/t_{10}$), Modal index ($t_p/T-HRT$) and short-circuiting index ($[M-HRT-t_p]/M-HRT$) were determined from tracer test results performed at YWTP. Those indices ranged 2.95~3.02, 0.40~0.53 and 0.32~0.46, respectively.

총인슬러지의 1차 침전지 반송에 따른 하수처리장 고형물 제거특성 연구 (Evaluation of Solids Removal Characteristics on Sewage Treatment Plants Using T-P sludge Return into the Primary Settling Tank)

  • 김종오;정동기;권혜정;황준석
    • 한국수처리학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.73-80
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    • 2018
  • In this study, the solids removal characteristics using T-P sludge generated from PACl coagulation were analyzed by laboratory scale and full scale experiment. As the amounts of T-P sludge injection into the raw sewage influent increased at the rate of 0, 1, 2, 3, 4 %, the suspended solids concentrations after 20 minutes setting test decreased to 210, 137, 91, 64, 43 mg/L, respectively. The filtration time required for dewatering test of the raw sewage influent decreased to 982, 728, 658, 581, 492 sec for 0, 1, 2, 3, 4% of T-P sludge injection, respectively. As the amounts of PACl coagulant into the effluent from final setting tank increased at 0, 10, 20, 30, 40 mg/L, the required filtration times for T-P sludge increased into 12.3, 41.7, 53.7, 67.2, 79.5 sec and the dewaterability of T-P sludge decreased. After T-P sludge returned into the primary settling tank on J-si sewage treatment plants, the effluent concentrations of COD, SS, T-N and T-P from primary settling tank into bioreactor decreased by 35.9, 27.9, 22.2, and 52.6% due to the coagulation effects of the T-P sludge. Finally, it was found that the return of T-P sludge into the primary settling tank could result into the sludge reduction having a lower water content of 3.03% p than in case of the only T-P sludge dehydration.

금강 하구역 미세-점착성 퇴적물의 침강특성에 관한 연구 (A Study on Settling Properties of Fine-Cohesive Sediments in Keum Estuary)

  • 류홍렬;천민철;황규남
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.251-261
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 금강 하구역 미세-점착성 퇴적물의 침강속도를 정량적으로 산정하고, 그 침강특성의 금강 하구 내에서의 지엽적 변화 및 계절적 변화와 타 지역 침강속도 결과와의 비교/분석을 통한 공간적 변화를 해석하는데 있다. 또한 실험분석을 통하여 점착성 퇴적물의 물리 화학적 특성 즉, 입경분포, 유기물함량, 광물질구성 등의 공간적 변화를 정량적으로 조사한 후, 이러한 특성들과 침강속도간의 상관관계 및 침강속도의 정량적 변화에 미치는 영향에 대해서도 해석하였다. 침강실험의 결과로서, 금강 하구역 미세점착성 퇴적물은 부유사 농도 값이 0.1 < C < 80 g/L에서 $0.01\;<\;W_{s}\;<\;1mm/sec$의 침강속도 값을 갖는 것으로 확인되었으며, 산정된 침강 속도는 다른 지역(새만금, Tampa만, Severn하구, Okeechobee호)과 비교해 정량적으로 상당한 차이를 보였으나 금강 하구역 내에서의 지엽적 변화 및 계절적 변화는 미미한 것으로 나타났다.

흡착제를 이용한 침강 HNS 처리 및 현장적용 가능성 연구 - 현장 처리를 위한 활성탄소 활용 조건 검토 및 제안 - (Feasibility of Activated-Carbon Adsorbent to Sequester Sunken Hazardous and Noxious Substances (HNS))

  • 최기영;김창준;김혜은;정준모;황호진;이문진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.858-863
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    • 2020
  • 본 연구에서는 활성탄소를 이용하여 해양환경으로 유출된 침강 HNS를 현장에서 대응하기 위한 기술 개발을 목적으로, 활용 가능한 활성탄소의 조건을 검토하고 예상 소요량을 산출하였다. 입자 크기별 7종의 활성탄소들을 대상으로 침강 속도를 측정하였고, 침강 HNS로 분류된 클로로포름(CHCl3)에 대한 흡착용량을 실험실 규모 실험(lab-scale test)으로 측정하였다. 또한 7종 활성탄소들에 대하여 유해물질함량과 용출 실험을 실시하여 용출된 유해물질 함량을 정량 분석하였다. 평균 침강속도(Mean particle-settling velocity)는 0.5~8 cm/sec의 범위로 8-20 mesh 경우를 제외하고 입자의 크기가 클수록 침강속도가 빨랐으며, 클로로포름에 대한 흡착효율은 대체로 입자가 작을수록 표면적이 넓어져 증가되었다. 또한 현장 투입 후 2차 오염가능성 확인을 위한 유해물질함량과 용출 실험 실험에서 >100 mesh의 활성탄소는 전함량분석결과가 아연(Zn)과 비소(As)가 수처리제기준보다 높고, 용출실험결과에서도 크롬(Cr), 아연(Zn), 비소(As)가 다른 활성탄소에 비해 높은 농도로 용출되었다. 흡착효율, 침강속도, 유해성분 용출량 등을 종합적으로 고려하여 현장 처리 적용 가능한 활성탄소는 20-60, 20-40, 2mm&down mesh 이었으며, 흡착용량을 최우선으로 판단하여 투입물량을 계산하면 최소 현장 투입 물량은 각각 0.82, 0.90, 1.28 ton/㎘ 이다.

난류모델을 이용한 재응집 Floc의 물리적 특성 연구 (Relationship between Physical Property of Re-agglomerated Floc and Turbulent flow)

  • 박노석;김성수;김관엽;김종오
    • 상하수도학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.103-108
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    • 2010
  • Until now, research reports that it is difficult for brokenup floc after coagulation to reaggregate and settling efficiency of reaggregated floc is relatively low have dominated in water treatment process. In contrast, from recent study conducted by the French researcher, because the density of the reaggregated floc was higher than the previous floc, the settling efficiency of reaggregated floc increased. In this study, 15 times wet test were carried out and the removal efficiency of reagrregated floc was considerably increased. Moreover, this result was explained using the turbulent model for the flow occurred around the floc. Consequently, in the case of suitable hydrodynamic condition for the reaggregation, the characteristics of the reaggregated floc was changed into the favorable condition for improvement of settling efficiency. Also, the most important factor for reaggregation of floc was governed by hydrodynamic shear stress.

부유형 챔버를 이용한 하수처리장에서의 암모니아 배출 특성 연구 (Development of NH3 Emission Factors using a Dynamic Flux Chamber in a Sewage Treatment Plant)

  • 전의찬;사재환;박종호
    • 환경영향평가
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    • 제14권5호
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    • pp.263-273
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    • 2005
  • In this study, the major emission procedures and emission characteristics were identified at the site of sewage treatment plant which is one of the major sources of ammonia. At the same time the emission factors and emission rates were estimated. In order to calculate the emission flux, we used a Dynamic Flux Chamber(DFC), which is found to be a proper sampling devise for area sources such as sewage treatment plant. It was found that the most stable sampling condition was when the stirrer's speed of DFC was 120RPM, and it would be the best time to take a sample 60 minutes later after setting the chamber. The relatively higher flux was shown in Autumn compared to summer and winter. Annual ammonia emission rates procedures were calculated as $906.32{\mu}g/activity-ton$, $1,114.72{\mu}g/activity-ton$ and $437.53{\mu}g/activity-ton$ each at the primary settling basin, aeration basin and the final settling basin, respectively. The ammonia emission rate the highest at in the aeration basin according to this test. This results was due to that the surface of aeration basin or the final settling basin is relatively wider than the primary settling basin.