• Journal of Environmental Science International
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• v.10 no.1
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• pp.65-71
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• 2001

HRP(high rate pond) which had kept the manufactured clay of 3cm-thickness as benthic clay in reactor and the 6 flat-blade turbine as impeller for agitation was named HRASP(high rate algae stabilization pond). And the experiment for treatment of artificial synthesis wastewater containing COD :300mg/$\ell$, NH$_3$-N : 300mg/$\ell$, T-P : 9mg/$\ell$ as nutrients was been performed successfully. This reactor was been operated under conditions : 24hrs.-irradiation and water temperature, $25^{\circ}C$ and pH 7 and agitation velocity, 15, 30, 45rpm and the effect of agitation velocity on algal bioaccumulation of nutrients was been studied with view point of fluid dynamics. The next followings could be obtained as results. 1. The agitation with a turbine impeller blade in HRASP makes clay particle indicate superior suspension effect by means of forming of excellent curl/shear flow in reactor. 2. The excessive suspension of clay particle which is created at 45rpm as rotation velocity of impeller blade of turbine disturbs the light penetration and algal photosynthesis reaction. 3. Efficiencies for removal of nutrients come out as COD : 93.9%~94.3%, ($NH_3-N + NO_3-N$) : 81.9%~99.0%, T-P : 46.8%~53.6%. 4. Kuo values of $K_1$for algal growth come out seperately as 15rpm : $1.876{\times}10^{-2}, 30rpm : 4.618{\times}10^{-3}$. 5. Kuo values of $K_2$for removal of N, P come out seperately as 15rpm : $8.403{\times}10^{-1}$ and $1.397{\times}10^{-1}$, 30rpm : $4.823{\times}10^{-1} and 2.052{\times}10^{-1}$. 6. It can be guessed easily that the excessive agitation can inhibit the algal and bacterial symbiotic reaction if it is considered that micro organism\` sense to preservation of life is relied on natural function of metabolism. Therefore the studies for this matter should be followed continuously.

• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.18 no.4
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• pp.371-377
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• 2002

The purpose of this study is to develop effective operating process in order to achieve more suitable conditions of Anoxic-Oxic-Anoxic-Stripper(AOAS) SBR through real-time control. To improve the removal efficiency, glucose, methanol and synthetic food waste acid fermentant were added as an external carbon source, In the case of glucose and synthetic food waste acid fermentant, TN, TP were removed to average 86.9%, 73.0% respectively. Methanol was removed to average 64.6%, 55.4% respectively. The synthetic food waste acid fermentant proved to be the most efficient and allowed for the substitution of an external carbon source. The removal rate of $COD_{Cr}$, was approximately 90% at all cases. The results of the study that a correlation between ORP (Oxidation-Reduction Potential), pH and DO and nitrification or denitrification when an external carbon source is added and when it isn't was showed that ${\Delta}ORP$ is suitable parameter. ORP reacted properly to denitrification (${\Delta}ORP<-10$) and nitrification (${\Delta}ORP<0$). The use of real-time control saved anywhere between 61 and 67 minutes at the anoxic(1) stage and 26 to 52 minutes at the oxic(1) stage. When the time saved from the anoxic(1) and oxic(1) was added to the anoxic(2) stage for the removal efficiency of TN and TP increased from 0.7 to 13.9% and 12 to 35 % respectively.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.207-211
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• 2011

하천공사의 매립 및 준설 시 뿐만 아니라 최근에는 호우 시에도 발생하는 고농도 오탁수의 유출 확산으로 인하여 주변 수역의 수산자원 및 자연환경에 심각한 영향을 미치고 있다. 특히 유사는 하천과 호소에 유입되어 탁도를 증가시켜 수자원의 이용가치를 저하시키며, 박테리아나 각종 미생물의 이동 매개체가 되고 있다. 또한 퇴적된 유사는 유량이 증가하면 다시 침식되어 부유상태가 되며 이때에 영양염류나 독성물질이 재용출 되기도 하는 등 하천의 물리 및 토양환경의 장 단기적인 변화를 유발하는 원인이 된다. 결국 유사는 다양한 방식으로 하천과 호소의 생태환경에 큰 변화를 초래한다. 부유토사의 발생 가능한 피해의 범위와 정도는 유역의 부유토사 발생율과 하천, 호소 퇴적물의 성분종류와 입도분포, 그리고 유속에 따라 결정된다. 따라서 탁수의 영향범위를 예측하고, 악영향이 예측될 경우에는 탁도를 저하시킬 수 있는 오탁물질의 저하기법을 적용하여 그 대책을 수립하여야 한다. 현재 정부가 역점을 두고 있는 4대강 살리기 사업 중 하나인 하천 준설 사업 시 발생되는 고농도 오탁수는 주변 수역의 수자원 및 자연환경에 심각한 영향을 미치므로 자연환경의 보존, 해양자원을 보호하기 위하여 오탁물질의 제어가 반드시 필요한 실정이다. 기존의 오탁 저감시설이나 방법의 경우 오탁물질의 확산을 제어하는데 한계가 있고 오탁물질의 종류와 관계없이 일률적으로 시공함으로서 오탁제어 효과가 의문 시 되고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 오탁물질의 확산 범위를 줄이고 침강효율을 높이는 방법을 찾아 오탁확산 제어 효율을 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 오탁물질 제어 시 2차 응집물로 인한 오염이 발생하는 않는 천연광물 제올라이트를 이용한 실내실험을 통하여 고농도 탁수의 탁도 저감효율을 파악하여 고농도 탁수의 탁도 저감에 대한 제올라이트의 적용 가능성을 살펴보았다. 4대강 살리기 사업 중인 OO강 OO공구의 OO보 현장에서 하천 준설 시 발생하는 고농도 탁수를 이온을 첨가한 제올라이트를 이용하여 확산제어에 관한 효과를 검토한 결과 2,000NTU 정도의 고농도로 유하하는 탁수에 대하여 제올라이트 혼합 후 20분이 경과한 시점에 제거효율이 90%이상으로 제올라이트의 탁수저감 효과가 대단히 크다는 것을 알 수 있었다.

• Membrane Journal
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• v.28 no.3
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• pp.196-204
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• 2018

The anaerobic fluidized bed bioreactor (AFBR) treating synthetic wastewater to simulate domestic sewage was operated under GAC fluidization to provide high surface area for biofilm formation. Although the AFBR achieves excellent COD removal efficiency due to biological activities, concerns are still made with nutrient such as nitrogen remaining in the effluent produced by AFBR. In this study, forward osmosis membrane was applied to treat the effluent produced by AFBR to investigate removal efficiency of total nitrogen (TN) with respect to the draw solution (DS) such as NaCl and glucose. Permeability of FO membrane increased with increasing DS concentration. About 55% of TN removal efficiency was observed with the FO membrane using 1 M of NaCl of draw solution, but almost complete TN removal efficiency was achieved with 1 M of glucose of draw solution. During 24 h of filtration, there was no permeate flux decline with the FO membrane regardless of draw solution applied.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.2
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• pp.102-108
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• 2009

DO, ORP and pH values measured during SBR operation can provide information about removal reaction of organic contaminants and nutrient materials in the reactor. It is already generalized control strategy to control reaction phase time using their special patterns indicating the end of the removal reactions. However, those informations are limited to point out the end time of oxidative reaction in the aerobic phase or reductive reaction in the anoxic phase without giving quantitative value of influent loading level. In this research, a diagnosis algorithm which can estimate the loading level of carbon and ammonia as high, medium and low was developed using the basic measurements like DO, ORP, and pH. It will be possible to know the level of influent loading rate from those online measurements without experimental analysis.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.966-970
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• 2010

본 연구의 대상지인 인천광역시, 부천시, 서울특별시, 김포시를 걸쳐서 흐르는 굴포천은 산업화와 도시화로 인한 생활하수 및 공장폐수의 유입, 느린 유속과 하천 복개 등과 같은 유입오염원과 하천 구조적 문제로 인하여 수질이 악화되어 왔다. 특히 하천변의 소규모 영세 공장, 중 상류에 형성된 대규모 공업단지, 지역개발에 따른 인구증가로 인한 생활하수 등은 굴포천의 주 오염원이다. 또한 직강화된 하도와 느린 유속 등 하천의 구조적인 문제점 등은 하천의 자정능력을 저하시키고 있어 현재 굴포천의 수질수준은 전국 최하위에 머물러 있다. 더욱이 입자상 오염물질의 퇴적으로 인하여 굴포천의 하상은 대부분 퇴적오니가 형성되어 있다. 이러한 퇴적오니는 다량의 유기 물질 및 중금속 등을 흡착하고 있고, 재용출에 의한 내부오염 가능성을 내포하고 있기 때문에 오염원이 제거된 후에도 계속적인 수질오염을 일으킬 수 있다(Alloway et al, 1988). 따라서 본 연구에서는 굴포천 본류 전 구간 및 유입지천에 대하여 수질 오염도와 오염부하량을 산정하였으며, 본류 하상 퇴적물의 오염도 및 퇴적물의 용출특성에 관한 조사를 수행하였다. 본 연구는 굴포천 본류 구간을 최상류(GP-1)부터 최하류(GP-7)구간까지 총 7개 구간으로 구분하여 실시하였으며 각 지점별 수질 및 퇴적물 오염도를 조사하였다. 또한 3개의 유입지천에 대하여 수질 오염도 및 오염부하량을 산정하였다. 굴포천 하상의 경우 최상류의 GP-1지점을 제외하고는 전 구간이 대부분 오염된 오니가 퇴적되어 있으며, 이러한 퇴적오니의 퇴적물 오염도를 분석해본 결과 상류부인 GP-1, GP-2와 유속이 비교적 빠른 GP-7지점에 비하여 나머지 지점들의 오염도가 매우 높은 것으로 나타났다. 이러한 하상퇴적물의 영양염류 용출특성을 알아보기 위하여 호기 및 혐기조건에서 용출실험을 실시한 결과 호기와 혐기 조건에서 T-N은 각각 34.84 $mg/m^2/day$, 66.93 $mg/m^2/day$의 용출속도를 보였고, T-P의 경우 호기 조건 시 5.33 $mg/m^2/day$, 혐기 조건 시 6.84 $mg/m^2/day$의 용출속도를 보임으로서 퇴적물 용출에 의한 내부오염의 가능성이 있음을 보였다.

• Journal of Korean Society on Water Environment
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• v.22 no.3
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• pp.444-450
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• 2006

This study was carried out to compare the performance of two types of sequencing batch biofilm reactors (SBBRs), anoxic-oxic-anoxic-oxic $(AO)_2$ SBBR and anoxic-oxic-anoxic $A_2O$ SBBR, on the biological nutrient removal. The TOC removal efficiency in $A_2O$ SBBR was higher than that in $(AO)_2$ SBBR. At the 1st non-aeration period, the release of ${PO_4}^{3-}-P$ in $A_2O$ SBBR was higher than that in $(AO)_2$ SBBR because of the high TOC removal. At the 1st aeration-period, the nitrification was not completed in $(AO)_2$ SBBR, however, it was completed in $A_2O$ SBBR and the nitrification rate in $A_2O$ SBBR was higher than that in $(AO)_2$ SBBR. The release and uptake of ${PO_4}^{3-}-P$ in $A_2O$ SBBR was much higher than in $(AO)_2$ SBBR. Also, the profiles of DO and pH in reactors were used to monitor the biological nutrient removal in two SBBRs. The break point in DO and pH curves at the aeration period coincided with the end of nitrification.

• Journal of Environmental Science International
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• v.27 no.11
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• pp.1059-1072
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• 2018

Bioremediation has been recognized as a suitable alternative to conventional methods of removing contaminants, and it uses fungi, bacteria and microalgae. In contrast to other organisms, microalgae are unique in that they have the ability to perform photosynthesis like plants and to utilize organic/inorganic carbon substrates, in a process called phytoremediation. Microalgae can populate a reaction site rapidly and enhance the bioremediation efficiency. In this study, Chlorella vulgaris was used to evaluate the removal potentials of the nutrients (N and P) and heavy metals (Cu and Zn) from swine wastewater. The optimum growth conditions for Chlorella vulgaris and the removal potentials of N, P, Cu, and Zn from synthetic wastewater using Chlorella vulgaris were investigated. Based on the results, the applicability of this microalga to on-site wastewater treatment was examined. Optimal growth conditions for Chlorella vulgaris were established to be $28^{\circ}C$, a pH of 7, and light and dark cycles of 14:10 h. As the concentrations of the nutrients were increased, the efficiencies of N and P removal efficiencies by Chlorella vulgaris were decreased in the single and binary mixed treatments of the nutrients, respectively. Further, the efficiencies of Cu and Zn removal also decreased as the heavy metals concentrations added were increased, both in the single and binary mixed treatments. In addition, the efficiency of Cu removal was higher than that of Zn removal. Our results indicate that Chlorella vulgaris could be used in treatment plants for the removal of nutrients and heavy metals from swine wastewater.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.220-220
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• 2020

영산강수계는 상류에 4개의 농업용 댐이 위치하여 환경대응용수 확보 및 하천유지유량이 절대적으로 부족하고, 갈수기 하천 유량의 약 67 %가 광주 제 1, 2 하수처리장 방류수가 차지하고 있어 하천의 수질과 수생태계를 위협하고 있다. 이에 최근에는 오염된 하천의 건강성을 회복하기 위한 방법으로 수생태계의 정화능력을 활용한 인공습지가 각광받고 있다. 영산강 유역에서도 자연의 정화능력을 활용하여 하천 오염원을 저감시키기 위한 사업의 일환으로 2016년 광주 제 2 하수처리장 방류구에 서창오미공원 습지를 조성하였다. 이 습지는 유입량이 적어 정상적 기능이 어려운 기존 습지를 재조성한 것으로 하수처리장 방류수 약 5만 ㎥/day을 습지로 유입시켜 수질정화용 식재식물을 이용하여 하수처리장 방류수 수질을 개선한 사업이다. 2016~2017년 모니터링 결과, 습지 유입 전·후 BOD는 평균 33.5 %, 최대 73.1 % 저감 되었으며, T-P 또한 평균 59.3 %, 최대 91.6 % 저감 되었다. 그러나 습지는 운영기간 경과 시 퇴적물 축적, 고사체로 인한 T-P 용출 등으로 인하여 처리수의 수질이 더 악화될 우려가 있기 때문에 습지 조성 후 지속적인 유지관리와 모니터링이 필요하다. 그 예로 하수처리장 방류수와 비점오염원 처리를 위해 주암호에 조성된 인공습지의 경우, 2001년 준공 후 지속적인 관리 및 모니터링을 통하여 약 17년이 지난 2018년에도 BOD 49.3 % T-N 65.1 %, T-P 19.2 % 로 저감되어 오염원 및 영양염류 제거에 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 조사에서는 서창오미공원과 주암호 인공습지 운영 결과를 토대로 습지 모니터링의 중요성과 적정 운영 방안을 제시하고자 하며, 영산강 하천의 점·비점오염원 저감을 위한 신규 인공습지 조성 사업에 기초자료로 활용하고자 한다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.16 no.3
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• pp.249-254
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• 1997

The constructed wetland system which is applicable to rural wastewater treatment was examined by pilot plant experiment. Removal rates of nutrients including nitrogen and phosphorus and total coliform were evaluated. The $NH_4\;^+$ concentration of the influent was in the range of 91.57 to 275.88mg/l and the effluent concentration was about 40% lower than the influent. The decreasing of the $NH_4\;^+$ concentration might be due to volatilization, plant uptake, adsorption onto soil particles, and mainly nitrification. However, generally concentrations of $NO_2\;^-$ and $NO_3\;^-$ were increased in the effluents compared to the influent concentrations, which implies that nitrogen components in the system were nitrified. Overall, the average removal rate of the nitrogen was about 5% which seems inadequate as a wastewater treatment system, and this system needs improvement on nitrogen removal mechamism. The removal rate of the phosphorus was quite high and effluent concentration was very low. Reason for high removal rate of the phosphorus might be mainly strong adsorption characteristic onto soil particles. The average removal rate of the total coliforms was about 83%, and main removal mechanisms are thought to be adsorption onto soil and inability to compete against the established soil microflora. From the results of the study, the constructed wetland system needs to be improved in nitrogen removal mechanism for field application.