대한환경공학회지 (Journal of Korean Society of Environmental Engineers)

  • 제30권10호
  • /
  • Pages.1047-1053
  • /
  • 2008
  • /
  • 1225-5025(pISSN)
  • /
  • 2383-7810(eISSN)
대한환경공학회 (Korean Society of Environmental Engineers)
권호 표지

화학적 응집을 이용한 생물학적 돈분폐수 처리수의 색도제거

Removal of Color from a Biological Piggery Wastewater Treatment Effluent by Chemical Coagulation

  • Park, Noh-Back (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Seo, Tae-Kyeong (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Choi, Woo-Young (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Jun, Hang-Bae (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University)
  • 발행 : 2008.10.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

돈분폐수 처리수의 색도를 제거하기 위해 최적의 응집 조건에 대하여 평가하였다. 유출수의 용존 유기 탄소 농도는 227.3 mg/L, 색도는 2,430 CU, 탁도는 22.1 NTU, 그리고 UV$_{254}$는 3.7 cm$^{-1}$이었다. 유출수의 소수성 유기물은 55.3%, 반친수성 유기물은 17.4%, 그리고 친수성 유기물은 27.3%로 세분화하였다. 또한, 겉보기 분자량 분포는 0.5 K 이하, 0.5$\sim$1 K, 1$\sim$10 K, 10$\sim$30 K 및 30 K 이상은 각각 74.2%, 7.3%, 5.5%, 7.1% 및 5.9%이었다. 최적의 pH 및 응집제 주입량을 결정하기 위해 유동전류계를 사용하였다. 황산알루미늄과 염화 제 2철의 최적 응집제 주입량 및 pH는 각각 5.84 mM, pH는 5.3이며, 9.25 mM, pH는 5.0이었다. 최적의 응집 조건에서 황산알루미늄과 염화 제 2철은 각각 91.9%와 98.7%로 높은 색도 제거 효율을 얻었다. 생물학적 처리를 거친 돈분폐수는 화학적인 응집으로 색도제거에 좋은 성과를 보여주었다.

This study was to evaluate the optimum conditions for chemical coagulation to remove color from the effluent of a piggery wastewater treatment process. The DOC concentration in the effluent was about 227.3 mg/L, color was 2,430 CU, turbidity was 22.1 NTU, and UV$_{254}$-absorbance was 3.7 cm$^{-1}$. The fractions of hydrophobic, transphilic, and hydrophilic substance of the effluent was about 55.3%, 17.4%, 27.3% respectively. Also, molecular weight cut-off(MWCO) of below 0.5 K, 0.5 K to 1 K, 1 K to 10 K, 10 K to 30 K, and over 30 K were 74.2%, 7.3%, 5.5%, 7.1%, and 5.9% respectively. SCD(streaming current Detector) was used to find out the optimum pH values and coagulant dosages. The optimum dosages and pH of Al$^{3+}$ were 5.84 mM and 5.3, while those of Fe$^{3+}$ were 9.25 mM and 5.0, respectively. At optimum conditions of coagulation, color removal efficiencies for aluminium sulfate and ferric chloride were as high as 91.9 and 98.7%, respectively. Chemical coagulation showed good performance to remove color from on biologically treated piggery wastewater.

키워드

참고문헌

  1. 박완철, '축산폐수의 합리적인 처리방안 및 처리기술현황,' Livestock Wastewater Symposium, Feb, pp. 23 (2001)
  2. 조일형, 이내현, 장순웅, 안상우, 윤영한, 조경덕, '화학적 응집공정에서 요인배치 중심 합성설계법을 이용한 축산폐수의 COD 제거특성 평가 및 최적화 연구,' J. Korean Soc. Water Qual., 23(1), 111-121(2007)
  3. Vernon L. Snoeyink, David Jenkins, Water Chemistry, John wiley & Sons, USA, pp. 232(1980)
  4. 차재욱, 강선홍, 박종훈, '응집을 이용한 돈사폐수의 탁도 및 색도 제거,' 한국물환경학회지, 19(3), 279-286(2003)
  5. Khan, E., Babcock, R. W., Suffet, I. H., and Stenstorm, M. K., 'Biodegradable dissolved organic carbon for indication wastewater reclamation plant performance and treated wastewater quality,' Water Environ. Res., 70, 1033-1040(1998) https://doi.org/10.2175/106143098X123363
  6. Siddiqui, M. S., Amy, G. L., and Murrhy, B. D., 'Ozone enhanced removal of natural organic matter from drinking water source,' Water Res., 31, 3098-3106(1997) https://doi.org/10.1016/S0043-1354(97)00130-9
  7. Oliver, B. G., 'Dihaloacetonitriles in drinking water: algae and fulvic acid as precursors,' Environ. Sci. Technol., 17, 80-83(1983) https://doi.org/10.1021/es00108a003
  8. Peters, R. J. B., Leer, E. W. B., and de Galan, L., 'Dihaloacetonitriles in Dutch drinking water,' Water Res., 24, 797-800(1990) https://doi.org/10.1016/0043-1354(90)90038-8
  9. 강준원, 이상준, 간은성, 박성범, 고창일, '$H_2O_2/UV$ 공정을 이용한 난분해성 물질의 처리에 있어서 UV lamp별 처리특성,' 한국폐기물학회, 16(2), 197-203(1999)
  10. 박대원, 김동건, 장원석, 고창일, '고정상 생물막 공법을 이용한 상수원수 전처리,' 한국물환경학회지, 18(6), 647-655(2002)
  11. 박재홍, 고급 산화공법에 의한 유기안료폐수 난분해성 유기물과 색도제거, 부산대학교 대학원 석사학위논문, pp. 73-81(1998)
  12. 라덕관, 허동균, '응집을 이용한 매립지 침출수의 색도 제거,' 대한환경공학회지, 20(5), 701-710(1998)
  13. Chudoda, J., 'Quantative Estimation in COD of Refractory Organic Compounds Produced by Activative Sludge Micro'organism,' Water Res., 19, 37-45(1985) https://doi.org/10.1016/0043-1354(85)90320-3
  14. Fenton, H. J. H., 'Oxidation of Tartanic Acid in the Presence of Iron,' J. Chem. Soc.(Brit), 65, 899(1894)
  15. Artan, N. and Orhon, D., 'The Effect of Reactor Hydraulics on the Performance of Activated Sludge System. II'The Formation of Microbial Products,' Water Res., 23, 1511-1519(1989) https://doi.org/10.1016/0043-1354(89)90116-4
  16. Christian, H. M., 'Wastewater Biofilters used for Advanced Treatment of Papermill Effulent,' Water Sci. Technol., 40(11-12), 101-108(1999)
  17. 전항배, 이영주, 채선하, 'SCD를 이용한 알루미늄수화물의 하전 및 응집특성 평가,' 대한환경공학회지, 25(4), 454-459(2003)
  18. Dentel, S. K., 'Coagulation control in water treatment,' Critical Reviews in Environmental Control, 21(1), pp. 41-135(1991) https://doi.org/10.1080/10643389109388409
  19. 한국수자원공사, 정수처리기술총람, pp. 7'27(2001)
  20. 박상민, 박노백, 서태경, 전항배, '2상 혐기성 소화공정에서 탈질반응이 산생성에 미치는 영향,' 대한환경공학회지, 30(6), 628-636(2008)
  21. APHA, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 19th edition(1995)
  22. Gary, L., Amy, M. R., Collins, C. J., 'Comparing gel permeation chromatography and ultrafiltration for the molecular weight characterization of aquatic organic matter,' J. AWWA, 79(1), 43-49(1987)
  23. 전항배, 이준상, 이병두, 'SCD를 이용한 $Ca^2+$이온이 NOM 응집에 미치는 영향,' 대한상하수도학회.한국물환경학회 공동추계학술발표회 논문집, 315-318(2001)
  24. 박정민, 허성남, 정제호, 양상용, 김용환, 'XAD 수지분획에 의한 용존 유기물질 특성 연구,' 한국물환경학회.대한상하수도학회 공동춘계학술발표회 논문집, 888-891(2005)
  25. Gourdon, R., Comel, C., Vermande, P., and Veron, J., 'Fractionation of the organic matter of a landfill leachate before and after aerobic or anaerobic biological treatment,' Water Res., 23(2), 167-173(1989) https://doi.org/10.1016/0043-1354(89)90040-7
  26. Gagnon, G., Booth, S. D. J., Peldszus, S., Mutti, D., Smith, F., and Huck, P. M., 'Carboxylic acids : formation and remaval in full'scale plants,' J. AWWA, 89, 88-97(1997) https://doi.org/10.1002/j.1551-8833.1997.tb08279.x
  27. Hamini Abdul Aziz, Salina Alias, Mohd. Nordin Adlan, Faridah, A. H. Asaari, and Mohd. Shahrir Zahari, 'Colour removal from landfill leachate by coagulation and flocculation processes,' Bioresour. Technol., 98, 218-220(2007) https://doi.org/10.1016/j.biortech.2005.11.013
  28. Zayas, T., Romero, V., Salgado, L., Meraz, M., Morales, U., 'Applicability of coagulation/flocculation and electrochemical processes to the purification of biologically treated vinasse effluent,' Separation and Purification Technology, 57(2), 270-276(2007) https://doi.org/10.1016/j.seppur.2007.04.019
  29. 명복태, 우달식, 최종헌, 이윤진, 남상호, '응집공정에서 혼합응집제 주입에 의한 자연 유기물질의 제거,' 한국환경위생학회지, 27(2), 60-66(2001)
  30. Letterman, R. D., Vanderbrook, S. G., 'Effect of Solution Chemistry on Coagulation with Hydrolyzed Al(III),' J. Water Res., 17, 195(1981)
  31. 박주현, '정수공정에서 강화응집을 통한 소독부산물 생성 저감,' 충북대학교 대학원 박사학위논문, pp. 42-44(2008)