오·폐수처리를 위한 수생식물 다공성 소결체여상의 기초연구

A Study on the filtering bed of porous sintering-product and hydrophytes for sewage treatment

본 연구는 다공성 소결체로 충진된 여상에 수생식물을 식재하여 오 폐수를 처리하는 기술로서, 수질오염물질의 고효율 처리를 위한 적정조건을 찾는데 연구목적을 두었다. 실험조건으로 수질오염물질(COD, T-N, T-P), 수생식물의 종류, 여재의 종류와 규격, 그리고 체류시간을 변화시켰다. 수질오염물질 중 COD는 $50{\sim}450mg/{\ell}$ 부하량 범위에서 73.8~87.1%의 처리효율을 보였으며, T-N은 7~124mg/L 범위에서 61.3~77.3%의 처리효율을, 그리고 T-P는 3~27mg/L 범위에서 89.5~99.1%의 처리효율을 얻을 수 있었다. 3종류 수생식물의 수질오염물질처리 비교실험에서는 COD와 T-N 처리는 창포, 갈대, 미나리 순으로 나타났으며, T-P 처리는 갈대가 창포보다 약간 더 우수한 것으로 분석되었다. 4종류 여재의 수질오염물질처리 비교실험에서는 다공성 소결체, 콩자갈, 폐타이어, 폐콘크리트 순으로 나타났으며, 다공성 소결체 경우는 직경이 작을수록 더욱 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 따라서, 창포가 식재된 직경 5mm의 다공성 소결체여상의 경우 24hr 체류시간과 COD $250mg/{\ell}$, T-N $70mg/{\ell}$ 그리고 T-P $15mg/{\ell}$의 부하량 조건에서 각각 80%, 70% 그리고 90% 이상의 처리효율을 얻을 수 있어서 수생식물 다공성 소결체여상은 생활하수와 같은 저오염부하량을 갖는 오 폐수처리에 적합한 친자연형 폐수처리기술이라고 결론지을 수 있다.

The purpose of this study was to find the optimum condition of the high removal efficiency of water pollutant as sewage treatment technology using a filtering bed charged with porous sintering-pellet which was planted with hydrophytes. Experiment was carried out by changing concentration of water pollutants(COD, T-N, T-P), kind of hydrophyte, kinds of filtering material and size, and HRT. The result of removal efficiency was obtained as following: COD removal 73.8~87.1% for input concentration range of 50~450mg/L, T-N removal 61.3~77.3% for input concentration range of 7~124mg/L, T-P removal 89.5~99.1% for input concentration ranger of 3~27mg/L. In a comparative experiment of three kinds of hydrophyte(Iris pseudoacorus, Phragmites communis $T_{RIN}$., Oenanthe javanica Dc.), the best removal efficiency of COD and T-N was gained with Iris pse-udoacorus, and Phragmites communis $T_{RIN}$ showed better result than two hydrophytes for the removal efficiency of T-P. In a comparative experiment of four kinds of filtering-materials, the removal efficiencies were in the order of porous sintering-pellet, gravel, nonused-tire and nonused-concrete. It was found that for the porous sintering-pellet, the smaller its diameter, the better its result. In the filtering bed in which was charged with porous sintering-pellets of 5mm diameter and planted with Iris pseudoacorus, the removal efficiency of COD, T-N and T-P were over 80%, 70% and 90% under the concentration of COD 250mg/L, T-N 70mg/L and T-P 15mg/L for 24hrs treatment. Thus, we concluded that a filtering bed charged with porous sintering-pellet and planted with hydrophytes will be suitable for treatment of sewage water as a pro-natural treatment technology.