• 상하수도학회지
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• 제23권1호
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• pp.39-46
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• 2009

A method to improve water treatment efficiency by coagulant overdosing for high pH raw water at a drinking water treatment plant (WTP) which had no pH adjusting facilities was investigated. Poly aluminum chloride (PACl) was used for coagulant, and turbidity removal efficiency was evaluated as a function of PACl dosage increases. pH and turbidity of supernatant of jar-tester were 7.10 and 0.50 NTU respectively, when the turbidity, pH, alkalinity, water temperature, conductivity of raw water were 1.75 NTU, 9.38, 46.5 mg/L, $6.4^{\circ}C$, $400{\mu}s/cm$, respectively. Turbidity of settled water was reduced from 2.18 NTU to 0.28 NTU (87% reduction) when PACl dosage was increased from 16 mg/L to 45 mg/L at a full scale WTP. This can be attributed to the recovery of coagulant efficiency by pH reduction with the increase of coagulant dose, however coagulation efficiency was reduced with the formation of Al(OH)4- by PACl addition at higher pH. Coagulant overdosing was proven to be a rapid and effective method for high pH raw water, which can be applied at drinking WTP.

• 대한환경공학회지
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• 제36권7호
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• pp.483-491
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• 2014

본 연구에서는 강화된 TP 처리를 위해, 처리해야 할 인 농도에 대한 응집제 최적 주입 비율을 보다 손쉽게 결정하고 조절할 수 있는 실시간 자동제어가 가능한 응집제 주입량 최적제어 시스템(M-COS)을 구성하였으며, 실제 하수처리장 현장실험을 통하여 유량과 수질 변동에 따른 현장 적용성을 검토하였다. 현장적용은 1월말(Period 1), 4월초(Period 2), 5월 중순(Period 3)의 각 시기에 M-COS가 설치된 pilot plant에서 운전?평가되었다. 그 결과, 수질에 따른 능동적 대처가 가능한 M-COS에 비해 대조군의 경우 과량으로 주입된 경우가 많이 발생하여, M-COS에 의한 응집제 절감률은 각 기간 동안 10.4%, 15.3%, 9.0%로 평균 11.6%가 절감되는 것으로 평가되었다. 또한, 응집제 주입에 따른 구입비, 슬러지 발생량, 슬러지 처리비용, 처리용량($1,000,000m^3/d$)을 반영한 처리비용 증가액을 예측하였다. 예측된 M-COS 실험군의 처리비용 증가액은 대조군 대비 각각 13.8%, 20.0%, 11.4%로 평균 15.0%의 비용절감 효과가 나타나, 현장적용이 가능함을 판단할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• 한국습지학회지
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• 제15권4호
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• pp.471-476
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• 2013

위생용지 제조 폐수처리장에서 발생하는 슬러지를 3년간의 일일 운전일지를 토대로 분석하였다. 발생 폐기물은 79% 슬러지, 14% 재, 5%의 합성폐기물 및 기타 2%로 구성되었다. 일일 최대 슬러지 생산량은 233톤, 평균 슬러지 생산량은 113톤으로 분석되었는데, 일차 슬러지가 85% 및 이차슬러지는 15%를 차지하였다. 슬러지 탈수용 응집제의 농도는 과량 주입되고 있어 적정 응집제 주입을 위해 주기적으로 쟈테스트와 같은 부가적인 실험에 의한 주입농도의 설정이 필요한 것으로 나타났다. 현재 발생되는 폐슬러지의 일부는 위탁처리되고 있고, 일부는 자체 처리되고 있지만, 장기적으로는 대부분의 폐슬러지가 제철소 슬러거의 진정재로 재활용될 계획이다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.52-58
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• 2005

국내 정수장의 약품공정을 향상시켜 저비용 고효율의 정수처리 공정을 확립할 목적으로 약품 분사용 초음파 분사 노즐의 적용가능성을 평가하였다. 초음파 분사노즐은 압전세라믹스를 이용하여 제작하였으며, 이 장치를 사용하여 상수 원수를 처리한 결과와 현재 대부분의 정수장에서 사용되고 있는 기존의 약품 혼화방식에 의한 오염물질의 처리효율을 비교 평가하였다. 그 결과 혼화방식에 따른 혼화지 내 응집제 혼화특성은 초음파 노즐에 의한 혼화방식이 기계식(back-mixing) 혼화방식보다 응집제의 확산속도가 빠른 것으로 조사되었다. 오염물질 별 제거효율 역시 기계식(back-mixing) 혼화방식보다 초음파 노즐에 의한 혼화방식의 제거효율이 높은 것으로 조사되어, 초음파 분사노즐을 이용한 약품 혼화방식을 실제 정수처리 공정에 적용할 경우 응집제의 과량 주입에 의한 처리효율의 저하를 방지할 수 있고, 후속 공정에 대한 부하량을 줄임으로서, 정수공정에 사용되는 약품을 절감시키고, 혼화지가 필요없게 되어 이로 인한 경제적 효과 뿐만 아니라 보다 순도가 높은 음용수를 생산 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권3호
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• pp.29-36
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• 2016

폐콘크리트의 순환자원화 과정에서 발생되는 슬러지의 활용 방안을 찾기 위하여, 기본특성 분석과 고알칼리 상등수의 pH 중화실험을 수행하였다. 슬러지의 평균입도(d50)는 $42.4{\mu}m$이며, -$45{\mu}m$ (-325 mesh) 크기의 미립자가 전체 슬러지 질량의 60% 이상을 차지한다. 미립자의 주요광물은 백운모와 탄산염광물이었으며, 미립으로 갈수록 탄산염 광물의 비율이 늘어났다. 또한 미립으로 갈수록 중금속의 함량이 증가했는데, 토양오염 우려기준의 2지역 기준값 보다는 낮았다. 고액분리를 위한 응집제의 사용은 기존 공정에서 과량의 응집제를 사용하고 있어서 별다른 효과를 관찰할 수 없었다. 슬러지 pH (약 12)가 높기 때문에 산 첨가에 의한 중화효과가 미미하였지만, 슬러지가 포함하고 있는 높은 농도의 Ca이온으로 인해 $CO_2$ 가스를 주입하는 방법으로 8.5 미만으로 중화가 가능하였다. 또한 침전물에 대한 XRD 분석 결과는 고순도의 $CaCO_3$로 회수될 수 있음을 보여주었다.