• Environmental Engineering Research
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• 제23권3호
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• pp.288-293
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• 2018

The main objective of this study is to investigate the influence of hydraulic retention time (HRT) on biogas production during leachate treatment using an anaerobic reactor type Upflow Anaerobic Sludge Blanket. For this purpose, four HRTs ranging from 12 to 48 h were experienced. The obtained results showed that higher amount of biogas could be produced during longer HRTs. However, HRTs longer than 48 h could not affect clearly the biogas generation and considered as unnecessary given the small additional amount of biogas produced during the degradation process. A volume of $0.434L/L_{leachate}/d$ was achieved during the treatment with a HRT of 48 h. The higher biogas production, the smaller chemical oxygen demand (COD) values achieved. Besides, COD removal and biogas production positively correlate, showing that the active biomass has degraded effectively the organic load to produce biogas. Moreover, all the analyzed physicochemical parameters have experienced a decrease after 48 h except for the pH, which increased to approximately neutral value. More precisely, a decrease of 93.8%, 89.7%, 95%, 70%, 77%, and 84.4% was recorded for COD, electrical conductivity, total suspended solid, turbidity, $NH_4{^+}-N$, and $NO_3{^-}-N$, respectively.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.177-184
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• 1999

본 논문에서는 방사성 동위원소를 사용하여 침전지내에서의 흐름 및 플럭의 이동특성에 관한 연구를 실시하였다. 흐름 이동특성 실험을 위하여는 Tc-99m 동위원소를, 플럭이동 특성실험을 위하여는 벤토나이트에 Tc-99m 동위원소를 흡착시킨 재료가 사용되었다. 흐름 이동특성 실험결과 침전지내 위치에 따라 유속이 상이하고 깊이에 따라서도 유속이 상이한 흐름임이 밝혀졌다. 또한, 침전지 유입 유량이 변화할 때 플럭의 이동거리가 상이하며, 유량이 증가할수록 침전위치가 유입구로부터 멀어지며 침전제거효율이 감소한다. 침전지 내 깊이에 따라 플럭의 이동속도나 밀도변화가 다르게 나타난다.

• 상하수도학회지
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• 제19권3호
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• pp.338-347
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• 2005

Horizontal-Flow Roughing Filtration (HRF) is one of altemative pretreatment methods e.g. prior to Slow Sand Filtration (SSF). However, some of its limitations are that the effluent quality drops drastically at higher turbidity (>200 NTU) and at higher filtration rate (>1 m/h). To overcome these drawbacks, we suggested Direct Horizontal-Flow Roughing Filtration (DHRF), which is a modified system of Horizontal-Flow Roughing (HRF) by addition of low dose of coagulant prior to filtration. In this study to optimize the DHRF configuration, a conceptual and mathematical model for the coarse compartment has been developed in analogy with multi-plate settlers. Data from simple column settling test can be used in the model to predict the filter performance. Furthermore, the model developed herein has been validated by successive experiments carried out. The conventional column settling test has been found to be an handy and useful to predict the performance of DHRF for different raw water characteristics (e.g. coagulated or uncoagulated water, different presence of organic matter, etc.) and different inital process conditions (e.g. coagulant dose, mixing time and intensity, etc.). An optimum filter design for the coarse compartment (grain size 20mm) has been found to be of 3 m/h filtration rate with filter length of 4-4.5 m.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권3호
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• pp.521-528
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• 2019

Electrochemical method was used for the fracturing flow-back fluid treatment in Guangyuan oilfield. After performing electrolysis, we found that the amount of $H_2$ gas produced by electrode was closely related to the combination mode of electrodes and electrode materials. Using an aluminium electrode resulted in a large $H_2$ production of each electrode combination, whereas inert anode and cathode materials resulted in low $H_2$ production. Then, the relationship between the gas production of $H_2$ and the treatment efficiency of fracturing flow-back fluid in Guangyuan oilfield was studied. Results showed that the turbidity removal and decolourisation rates of fracturing flow-back fluid were high when $H_2$ production was high. If the $H_2$ production of inert electrode was large, the energy consumption of this inert electrode was also high. However, energy consumption when an aluminium anode material was used was lower than that when the inert electrode was used, whereas the corresponding electrode combination production of $H_2$ was larger than that of the inert electrode combination. When the inert electrode was used as anode, the gas production type was mainly $O_2$, and $Cl_2$ was also produced and dissolved in water to form $ClO^-$. $H_2$ production at the cathode was reduced because $ClO^-$ obtained electrons.

• Geomechanics and Engineering
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• 제8권6호
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• pp.859-872
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• 2015

Pebble matrix filtration (PMF) is a water treatment technology that can remove suspended solids in highly turbid surface water during heavy storms. PMF typically uses sand and natural pebbles as filter media. Hand-made clay pebbles (balls) can be used as alternatives to natural pebbles in PMF treatment plants, where natural pebbles are not readily available. Since the high turbidity is a seasonal problem that occurs during heavy rains, the use of newly developed composite clay balls instead of pure clay balls have the advantage of removing other pollutants such as natural organic matter (NOM) during other times. Only the strength properties of composite clay balls are described here as the pollutant removal is beyond the scope of this paper. These new composite clay balls must be able to withstand dead and live loads under dry and saturated conditions in a filter assembly. Absence of a standard ball preparation process and expected strength properties of composite clay balls were the main reasons behind the present study. Five different raw materials from industry wastes: Red Mud (RM), Water Treatment Alum Sludge (S), Shredded Paper (SP), Saw Dust (SD), and Sugar Mulch (SM) were added to common clay brick mix (BM) in different proportions. In an effort to minimize costs, in this study clay balls were fired to $1100^{\circ}C$ at a local brick factory together with their bricks. A comprehensive experimental program was performed to evaluate crushing strength of composite hand-made clay balls, using uniaxial compression test to establish the best material combination on the basis of strength properties for designing sustainable filter media for water treatment plants. Performance at both construction and operating stages were considered by analyzing both strength properties under fully dry conditions and strength degradation after saturation in a water bath. The BM-75% as the main component produced optimum combination in terms of workability and strength. With the material combination of BM-75% and additives-25%, the use of Red Mud and water treatment sludge as additives produced the highest and lowest strength of composite clay balls, with a failure load of 5.4 kN and 1.4 kN respectively. However, this lower value of 1.4 kN is much higher than the effective load on each clay ball of 0.04 kN in a typical filter assembly (safety factor of 35), therefore, can still be used as a suitable filter material for enhanced pollutant removal.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.655-662
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• 2009

원통형 여과장치의 실규모 설계 및 운전에 필요한 기초자료를 얻기 위하여 산출유량을 단계적으로 증가시키는 파일럿 실험을 수행하면서 수질지표들과 폐색도 진행을 조사하였다. 유량을 0.8 L/min에서 2.4 L/min로 증가시키는 경우 BOD, SS, 그리고 탁도의 제거율은 각각 약 80%, 95% 이상, 그리고 90% 이상으로 거의 일정하게 유지되었으나 COD 제거율은 44%에서 29%로 감소하였다. 산출유량이 증가할수록 오염물 단위농도를 제거하는데 소요되는 체류시간은 감소하였으며, 1 mg-COD/L를 제거하는데 필요한 체류시간은 산출유량 0.8 L/min인 경우 83분이었고 2.4 L/min에서는 45분이어서 양수율이 낮은 것보다는 높은 것이 호소의 오염제거에 더 유리함을 알 수 있었다. 여과장치의 폐색은 표층에서 집수관쪽으로 진행하며, 산출유량이 증가하면 폐색도도 증가하지만 2년 이상의 운전에도 폐색이 문제되지는 않아 본 장치가 호소의 수질개선에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권6호
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• pp.465-470
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• 1998

미생물이 생산하는 유기폐수처리용 생물응집제를 개발하기 위하여 보관균주 및 자연계로부터 100 units/ml 이상의 응집활성을 나타내는 응집제 생산균주를 1차로 분리하고 돈분폐수에서 가장 높은 제거율을 보인 KH-54를 최종 선별하였다. 선별된 균주는 Aeromonas hydrophila로 동정되었으며 응집제 생산을 위한 최적 배양조건은 2.0% mannitol, 0.05% ammonium chloride, 0.02% $KH_2PO_4$, 0.01% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.05% yeast extract 조성의 배지와 초기 pH 7.0, 배양온도 $25^{\circ}C$ 및 교반속도 150 rpm 의 환경인자들이었다. 상기의 조건으로 4일 배양하였을 때 770 units/ml의 응집활성과 81%의 높은 nephelometer turbidity unit(NTU) 제거율을 나타내었으며 이 응집물질은 돈분폐수 이외 두부공업폐수 92%, 제당폐수 78%, 주정공업폐수 68% 및 항생물질 발효공업폐수 36%의 NTU 제거율을 각각 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권7호
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• pp.492-497
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• 2014

해수담수화 시설에서 전처리와 역삼투막(reverse osmosis, RO) 공정의 유기물 제거특성을 살펴보고, 유기물의 특성변화가 막오염 지수에 미치는 영향을 조사하였다. 연구에서 비교된 전처리 공정은 다중여재여과(dual media filter, DMF), 가압형 정밀여과(MF), 침지형정밀여과(SMF) 이다. 유기물의 특성변화를 알아보기 위해 원수와 공정별 처리수의 탁도, $UVA_{254}$, DOC, size exclusion chromatography (SEC), fluorescence excitation emission matrix (FEEM), transparent exopolymer particles (TEP) 등을 분석하였다. 이온성 물질과 무기물 항목은 전처리 공정의 종류에 관계없이 처리되지 않았고 RO공정을 거치면서 99% 이상 제거되었다. 유기물에 의한 막오염에 큰 영향을 미치는 소수성 유기물은 전처리를 통해 상대적으로 제거가 용이하였다. 전처리 공정의 유기물 제거율은 막여과 공정(MF, SMF)이 기존 DMF 공정에 비해 높았다. 처리수내 유기물의 농도가 감소할수록 막오염지수 중 하나인 silt density index (SDI) 값도 감소하였다. MF로 전처리한 경우 SDI값이 가장 낮게 나타났는데, 처리수 내의 $0.1-0.4{\mu}m$ TEP 농도가 MF와 SMF 막오염지수의 차이와 상관관계를 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권2호
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• pp.73-79
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• 2006

돈분뇨 중의 악취 성분을 제거하는 동시에 퇴비의 C/N 비를 적정 수준으로 유지하기 위한 방안으로서 축산농가에 보급을 목적으로 pilot 장치를 제작하여 돈분뇨를 호기성 액비화 처리하기 이전에 암모니아 탈기공정 실험을 수행하였다. 암모니아 탈기를 위한 pH 조정을 $Ca(OH)_2$를 이용하였으며, NaOH에 비해 훨씬 현장 적용성이 용이한 것으로 파악되었다. 암모니아 탈기공정의 적정 pH를 도출하기 위해 각각 pH를 9.3, 10.9, 12.3 으로 조절하여 탈기실험을 수행한 결과 pH가 가장 높은 12.3에서 가장 우수한 것으로 나타났고, 이때 반응온도는 $35^{\circ}C$이었다. 암모니아 탈기공정이 진행되는 동안 유리암모니아 질소의 가스상 암모니아로의 전환을 통해 발생되는 방출속도는 탈기공정 초기에는 $0.5355mole\;s^{-1}$ 이었고 탈기공정 후기에는 $0.0253mole\;s^{-1}$ 로 나타나, 주로 탈기공정 초기에 많은 양의 암모니아 가스가 방출되는 것을 알 수 있었다. 탈기공정중 C/N비 변화는 초기 돈분뇨 원수가 4.5이었고 탈기공정 초기에 6.3으로 증가한 이후에 점진적으로 증가하였다. 적정한 탈기를 위한 최적의 탈기시간은 TN과 TC의 회귀 곡선을 통해 C/N비가 6.5 부근인 약 48시간이 적합한 것으로 결론지었다. 탈기를 통해 돈분뇨 중의 암모니아성 질소성분은 79.6% 저감되었으며, 흡수액을 통해 배출된 암모니아가스의 81.3%를 제거하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.747-752
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• 2014

인공방사성핵종 I-131은 물속에서 요오드 이온($^{131}I^-$), 요오드산염 이온($^{131}IO_3{^-}$) 등 대부분 이온상태로 존재했으며 접촉시간이 짧을 경우, 정수약품(PACl)과 분말활성탄(PAC)에 의해 제거되지 않는 것으로 나타났다. 원수 탁도 증가에 따른 I-131의 제거 효과는 없었으나 분말활성탄과 I-131과의 접촉시간 증가에 따른 I-131의 제거율은 증가하는 것을 확인하였다. 혼합 주입(PACl + PAC)에 의한 I-131을 40% 이상 제거하기 위해서는 PACl 24 mg/L 이상, PAC 40 mg/L 이상을 주입해야 하는 것을 알 수 있었다. 모래여과에 의한 I-131은 제거되지 않은 것으로 나타났으며, 입상활성탄(GAC)에 의한 제거율은 신탄, 구탄 모두에서 최소검출한계 0.10 Bq/L 미만으로 거의 100% 제거됨을 알 수 있었다. 막에 의한 I-131의 제거율은 정밀여과막에 의해서는 제거되지 않았으며 역삼투막에서는 92%가 제거되었다.