초록
제올라이트를 식물 여과상의 여재로 사용가능성을 평가하고 설계 인자를 얻기 위하여 식물을 식재하지 않고 제올라이트만 칼럼에 충전하여 유기물, 인 질소 등의 제거효율 분석하여 최적 수리학적 부하, 최적 여재의 입경범위 결정 그리고 원수의 상 하향류 주입에 따른 제거효율을 비교하였다. 그 결과는 다음과 같다. 입경 범위 0.5$\sim$1 mm와 1$\sim$3 mm인 두 종류의 제올라이트를 부피비 1 : 1로 혼합하여 높이 1 m에서 수리학적 부하 53, 113, 160, 314, 450, 667 $L/m^2{\cdot}d$로 변화시키며 실험한 결과 수리학적 314 $L/m^2{\cdot}d$에서 $COD_{Cr}$, 94.63%, T-P 41.41%, T-N 90.46%과 $NH_4^+-N$ 99.75% 정도로 안정적으로 제거되었다. 제올라이트 입경 0.5$\sim$1 mm와 1$\sim$3 mm의 혼합비를 1 : 1(I), 1 : 3 (II), 1$\sim$3 mm만을 여재(III)로 사용하여, 수리학적 부하 314 $L/m^2{\cdot}d$로 동일하게 각 칼럼에 주입한 결과 T-N과 $NH_4^+-N$은 입경의 변화에 관계없이 87%, 99%이상의 높은 제거율을 보였고, COD의 경우 I, II에서 89%이상의 높은 제거율을 보였다 반면 T-P의 경우는 입경에 관계없이 56.42$\sim$58.71% 제거되었다. 그러나 1$\sim$3 mm인 제올라이트에서 제거효율이 약간 좋지 않아 두 제올라이트를 1 : 1로 혼합한 여재가 적합하였다. 수리학적 부하 314 $L/m^2{\cdot}d$, 제올라이트 입경 0.5$\sim$1 mm와 1$\sim$3 mm를 1 : 1로 혼합한 여재 높이 100 cm에서 원수를 하향류 및 상향류로 주입하면서 하향류 20, 40, 80, 100 cm, 상향류 20, 40, 60, 80, 100 cm에서 시료를 채취하여 분석한 결과 모두 원수가 주입되는 부근 여재 높이 20 cm에서 가장 많이 제거되었다. 상향류 보다 하향류로 원수를 주입했을 때 제거효율이 높았다.
Constructed wetlands typically cost less to build and operate, and require less energy than standard mechanical treatment technology but they have similar performance to centralized wastewater treatment plants. Therefore, they were constructed especially many in rural areas, where are small villages but not industries. Plantless column tests were performed to investigate the possibility on using zeolite as a filter medium of constructed wetland for the wastewater treatment. Removal efficiency was $COD_{Cr}$ 94.63% T-P 41.41% and $NH_4^+-N$ 99.75% at hydraulic load 314 $L/m^2{\cdot}d$ and filtering height 100 cm filled with a zeolite mixture. This zeolite mixture consisted of 1 : 1 by volume of zeolites in the diameter range of 0.5 to 1 mm and 1 to 3 mm. Accordingly, hydraulic load 314 $L/m^2{\cdot}d$ was considered as optimal. Three zeolite mixtures were used to determine the optimal mixing ratio by volume of a zeolite (A) in the diameter range of 0.5 to 1 mm to a zeolite (B) in the diameter range of 1 to 3 mm 1 : 3, 1 : 1 and only B in A to B by volume were tested at hydraulic load 314 $L/m^2{\cdot}d$ and filtering height 100 cm $COD_{Cr}$ removal efficiency was more than 89% at mixing ratios of 1 : 3 and 1 : 1 in A to B. That of T-P ranged 56.42 to 58.72% and, that of T-N and $NH_4^+-N$ was 87% and 99% regardless of mixing ratios of two zeolites. Removal efficiency was lower at the column filled with only B. Removal efficiency was better at Inter medium filled with mixing ratio 1 : 1 in A to B than with the other mixing ratios. Thus, it was found that the mixture of mixing ratio 1 : 1 in A to B was appropriate far Inter medium of constructed wetland Removal efficiency was higher in down-flow than in up-flow, and all contaminants were removed most in 20 cm filter height near feeding area.