본 연구는 농업용저수지의 수질개선을 위한 인공습지 시스템에서 수리학적 부하조건과 수질정화 특성간의 상관관계를 평가하고, 습지의 조성과 관리에 관한 기본적이며 주요 인자들을 규명하고자하였다. 인공습지시스템은 저수지 중층수를 유입시키기 위한 양수장과 미나리, 창포, 줄, 부들, 갈대등의 정수식물을 식재한 6개의 개별습지로 구성되어 있다. 시스템은 자유수면흐름방식으로 유입처리유량 $0.012-0.122\;m^3/s$,수리학적 체류시간 0.5-2.0 hr의 수리학적 고부하조건으로 운영하였으며, 수심은 0.1-0.2m, 유입수질은 저수지를 대상으로 하여 비교적 낮은 영양염류 농도(TN 2.224-2.462 mg/L, TP 0.145-0.164 mg/L)를 가지고 있다. 본 연구기간 중 각 개별습지의 평균 수질정화효율은 TN 12.1-14.3%로 갈대조에서 높게 나타났으며, TP는 6.3-9.5%로 식물 종에 따른 른 차이가없었다. SS는 17.4-38.5%, Cht-a는 12.6-20.2%로 미나리조에서 높게 나타났는데, 이는 유입수 농도가 다소 높은 때문으로 판단된다. 시간당 정화량은 TN $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ TP $0.85-1821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, SS는 $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. Chl-3는 $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$로 정화효율에서와 달리 TN은 줄에서 가장 높았고, TP는 창포에서 높았다. 침강성 물질인 SS와 Chl-a는 미나리에서 높게 나타났으며, 미나리는 BOD, COD, TN, TP등 다른 수질항목에서도 높은 값을 보여주고 있어 정화효율에서와 같이 유입수농도가 습지내 물질제거에 영향이 있음을 보여준다. 정화효율 및 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계는 수심, 체류시간, 일유입량, 수리학적 부하량, 유입수 농도, 온도 등 다양한 변수에 의한 영향으로 비교적 낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.
수돗물 생산·공급의 안정성을 확보하기 위하여 AI 기반 복합센서를 실증지인 정수장에 적용하기 전에 사전검증할 수 있는 시스템을 구축하였으며, 2019년 12월부터 2021년 12월까지 약 2년간의 고령정수장 생활용수의 약품투입량 관련된 데이터를 수집·분석하여 약품투입량 예측모델을 개발하고자 하였다. 이상치 제거와 파생변수 생성 등 데이터 전처리를 통해 각 Tag의 이상치를 제거하고 1분 주기 데이터를 60분 구간 평균 데이터로 주기를 설정하고 PLS 모형을 사용하여 모델을 학습시켰으며, 각 모델들의 예측 정도를 비교·검증하였다.
Climate change has a broad impact on the entire water environment, and this impact is growing. Climate adaptation in water supply systems often involves quantity and quality control, but there has been a lack of research examining the impacts of climatic factors on water supply productivity and operation conditions. Therefore, the present study focused on, first, building a database of climatic factors and water purification operating conditions, and then identifying the correlations between factors to reveal their impacts. News big data was analyzed with keywords of climatic factors and water supply systems in either nationwide or region-wide analyses. Metropolitan area exhibited more issues with cold waves whereas there were more issues with drought in the Southern Chungcheong area. A survey was conducted to seek experts' opinions on the climatic impacts leading to these effects. Pre-chlorination due to drought, high-turbidity of intake water due to rainfall, an increase of toxins in intake water due to heat waves, and low water temperature due to cold waves were expected. Pearson correlation analysis was conducted based on meteorological data and the operating data of a water purification plant. Heavy rain resulted in 13 days of high turbidity, and the subsequent low turbidity conditions required 3 days of high coagulant dosage. This insight is expected to help inform the design of operation manuals for waterworks in response to climate change.
As a countermeasure for reduction of corrosion in the delivery and distribution pipes used for tap water, materials for the pipelines in-houses and the effect of water quality on corrosivity of water pipelines were investigated in the distribution system of Han river. As the corrosion index at 6 water purification facilities of Han river, average Langelier Saturation Index (LI) of raw and finished water were -1.0 and -1.4 respectively and average Larson Index (LR) were 9.5 and 9.9, respectively. And also corrosion potential showed corrosivity in finished water (-431~-462 mV) as well as raw water (-426~-447 mV). This results indicate that tap water quality of han river have corrosivity. To understand the corrosivity effect in pipe material used for premise distribution system, water quality of stagnant tap water and tap water were analyzed and the differences between them were calculated. The difference concentration of iron, copper and zinc were $12.9{\mu}g/L$, $31.0{\mu}g/L$ and $45.0{\mu}g/L$ respectively in galvanized steel pipe for use more than 15 years and showed highest concentration. As a result, the control to corrosivity in the water pipelines, corrosivity control treatment in the water purification system can be applied. In advance it is necessary to monitor corrosivity of water quality using corrosive index because corrosivity may differ from the seasonal and regional characteristics and water chemicals dosage. For the future the guideline for corrosion index have to be established.
A non-electric water purification system using the Korean traditional ceramic ware Onggi, was demonstrated as an appropriate technology to solve water shortages in under developed regions. Generally, Onggi is produced using large size raw materials that are sintered at low temperature, resulting in a porous body that shows air and water permeability. An Onggi filter was prepared using a spinning wheel with the addition of rice bran to the body to increase porosity. The porosity of the obtained Onggi filter was 25.1%; the water permeability was 85.1 $L/m^2h$. Turbidity and TDS of the purified water using Onggi filter were decreased by 97.7% and 29.1%, respectively.
Filtration by fibrous filter is one of the Principle methods used for removing pollutant particles in the liquid. Because of the increasing need to protect both human health and valuable devices from exposure to fine particles, filtration has become more important. Filters have been developed with modified surface charge characteristics to capture and adsorb particles by electrokinetic interaction between the filter surface and particles contained in water. The main purposes of this study are to develop and evaluate the performance evaluation of the apparatus for making a positively charged porous filter media and to analyze the surface characteristics of the filter media for capturing negavitely charged contaminants mainly bacteria and virus from water. The experimental apparatus consists of a mixing tank, a vacuum pumping system, a injection nozzle, a roller press and a controller. The filter media is composed of glass fiber(50-750 nm), cellulose($10-20{\mu}m$) and colloidal charge modifier. The characteristics of filter media is analyzed by SEM(Scanning Electron Microscopy), AFM(Atomic Force Microscopy) and quantified by measuring the zeta potential values.
본 연구에서는 실제의 자동 폐수 정화시스템을 교육용으로 설계한다. 이 시스템은 필터조, 폭기조, 반응조 및 자외선 살균조 등 전체 4개의 부분으로 구성하고, PLC, DC모터, 솔레노이드 밸브, 분사기, 프로펠러, 프로파일, 스위치, 센서 등을 사용하여 구현한다. 또한 이 시스템은 대학 교육으로부터 습득한 전공 지식을 토대로 설계 및 제작되어진다. 폐수처리 시설을 간단하게나마 실제로 구현해 봄으로써 학생들은 창의력과 적응성을 키울 수 있을 뿐만 아니라, 이 연구를 통하여 습득한 기술들이 필요 시에 관련 산업에 적용되어 질 수 있다.
Njaramba, Lewis Kamande;Nzioka, Antony Mutua;Kim, Young-Ju
International Journal of Advanced Culture Technology
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제8권2호
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pp.283-288
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2020
This study investigated the purification process of groundwater contaminated with zinc and arsenic using a permeable reactive barrier with a zero-valent iron/pumice mixture. We determined the removal rates of the contaminants for 30 days. In this study, column reactor filled with the zero-valent iron/pumice reactive mixture was used. Experimental results showed that the mixture exhibited an almost complete removal of the zinc and arsenic ions. Arsenic was removed via co-precipitation and adsorption processes while zinc ions were asorbed in active sites.The purification process of water from the metal ionscontinued for 30 days with constant hydraulic conductivity because of the enhanced porosity of the pumice and interparticle distance between the zero-valent iron and pumice. Contaminants removal rates and the remediation mechanism for each reactive system are described in this paper.
This study is aimed to review the previous research accomplishments with analysis of problems and to suggest the counter plan for the watershed management and the ongoing research strategy. Phytoremediation provides a cost-effective techniques having a merit of low investment and maintenance cost. It could be one of the best techniques, which is an alternative plan to overcome economical situation and lack of experts in our country. In forest watershed affected by waste water and heavy metal pollutants should be controlled by vegetative remediation system, but the disposal techniques of harvested plant materials should be developed. Also, high degree areas of natural vegetation as a key model to recover the vegetation should be well conserved. It is important to restore forest continuity between upper stream and lower stream basin with the restoration of damaged in forest watershed. It is established to integrated protection system for land use and management plan and to natural environment evaluation methods affected by projects such as erosion control and developments in stream and forest. In addition, I suggest the continuous environmental monitoring system to treat the pollutions concerned.
본 연구는 혼합차수재와 개발차수시스템의 정화특성을 연구하기 위한 것이다. 정화특성을 분석하기 위하여 혼합차수재, 혼합반응차수재 및 반응벤토매트가 적용된 시스템에 일반수와 침출수를 이용하여 높은 압력하에서 컬럼식 용출시험을 수행하였다. 실험결과 암모니아성 질소(NH₃-N) 및 중금속인 납(Pb), 구리(Cu) 등의 많은 양이 혼합반응차수시스템에 의해 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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