• Title/Summary/Keyword: 인공습지 수질

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Evaluation of constructed wetlands' effectiveness based on watershed characteristics and facility size (유역특성 및 시설규모가 인공습지 효율에 미치는 영향 평가)

  • Choe, Hye-Seon;Reyes, Jett;Jeon, Min-Su;Geronimo, Nash Franz Kevin;Kim, Lee-Hyeong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.457-457
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    • 2021
  • 인공습지는 자연이 가진 정화기작을 인위적으로 증가시키기 위하여 조성한 자연기반해법에 해당한다. 인공습지는 습지 내 식물, 미생물, 토양 등의 상호기작에 의하여 오염물질이 제거된다. 인공습지의 오염물질저감효율은 시설의 규모와 유량, 유입물질의 부하량 수리학적 부하량, 체류시간 등의 영향을 받게 된다. 일반적으로 인공습지 적정 규모는 유역 및 기상인자의 특성과 조성목적에 고려하여 산정된다. 본 연구는 전국 35개 지역에 설치된 54개 인공습지를 선정하여 모니터링을 수행하였으며, 2011년부터 2018년에 설치된 시설이다. 54개 시설 중 도심지역에 13개, 농업지역 25개, 공업지역 3개, 상업지역 3개, 축산 10개가 설치되어있다. 습지형태는 Cell형 자유수면형 인공습지(Free Water Surface, Cell-FWS), 유로형(Flow) 자유수면형 인공습지(Cell-FWS), Cell과 Flow형이 결합된 Hybrid-FWS, 수직흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)와 수평지하흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)가 결합된 HYBIRD 형 습지로 구분된다. 연구결과, 일반적으로 SA/CA 비율이 클수록 오염물질의 저감효율은 증가하는 것으로 나타났다. 오염 물질별 인공습지 규모를 비교할 경우 저감효율 60%에서 인공습지의 규모는 유기물>영양염류>입자상물질 순으로 나타났다. 목표 제거효율 60%에서 SA/CA 비는 BOD에서 약 3.2%, COD에서 2.5%, SS에서 1.9%, TN 2.5%, TP 2.3%로 나타났다. 입자상물질인 SS는 유기물 및 영양염류에 비하여 유역면적 대비 시설면적이 가장 적게 나타났으며, 유기물질 제거에 큰 시설규모가 필요한 것으로 나타났다. 따라서 인공습지 설계시 유역 토지이용 및 강우특성을 고려하여 적정한 수질과 유량모니터링이 필요하며, 이를 토대로 목표 오염물질 선정이 중요한 것으로 나타났다. 또한, 농업지역의 최적화된 인공습지 위치는 임야가 20~30%, 밭이 20% 이하, 논이 10~50%를 포함하는 곳이 적정한 것으로 평가되었다. 도시지역 인공습지는 도시면적이 증가할수록 효율이 크게 변하지 않기에 가용위치가 적정한 위치로 평가된다. 인공습지의 효율은 유역의 세부 토지이용에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 따라서 인공습지 설계시 농업지역에서는 임야, 밭 및 논의 적정면적을 고려하여 인공습지 위치가 결정되어야 하는 것으로 나타났다.

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Application of the Hybrid Constructed Wetland for a Reuse of the Effluent from Bio-industrial Wastewater Treatment Plant (바이오산업폐수처리수의 재이용을 위한 hybrid 인공습지 시스템의 적용가능성 연구)

  • Shin, Jae-Suk;Kim, Sung-Chul;Cho, Kwang-Ju;Choi, Choong-Ho;Choi, In-Wook;Park, Jeong-Ja;Park, Goo-Hyeon
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.11 no.1
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    • pp.115-121
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    • 2009
  • The hybrid constructed wetland(HCW) as tertiary treatment process of a bio industrial wastewater treatment plant was employed to estimate applications for the reuse of final effluent. Raw wastewater was sequently treated through chemical and biological treatment processes and the biologically treated water was flowed into the HCW. The HCW system was composed of two constructed wetlands connected in series; The one is the aerobic constructed wetland with natural air draft system whose driving force for air supply was the difference between the temperature of the air inside the wetland and the ambient air, and the other is the anaerobic/anoxic constructed wetland. Average influent concentrations of BOD, SS, T-N and T-P in the HCW were 53mg/L, 48mg/L, 34mg/L and 3mg/L, respectively. After being treated at HCW, final effluent concentrations of BOD, SS, T-N and T-P were 2.3mg/L, 1.2mg/L, 7.95mg/L and 0.83mg/L, respectively. Referring to a reuse standard for a sewage wastewater, final effluent could sufficiently be reuse as landscaping, washing or agriculture water. HCW system with the aerobic/anaerobic combined constructed wetland could be achieved a high removal efficiency because each constructed wetland was functionalized to be removed efficiently organics, nitrogen and phosphorus. HCW system could be estimated to be successful application as tertiary treatment process of a various industrial and municipal wastewater.

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Development of Small HSSF Constructed Wetlands for treating NPS Pollution and connecting Green Ecosystem on a Bridge (연안역 교량의 녹색축 연결 및 교량 비점오염원 저감위한 소규모 HSSF 인공습지 개발)

  • Lee, Jeong-Young;Lee, So-Young;Marla, C.M.;Choi, Ji-Yeon;Kang, Chang-Guk;Joan, B.G.;Kim, Lee-Hyung
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.363-366
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    • 2009
  • 환경부는 2000년대에 들어 수질오염총량관리제의 정책 도입으로 하천과 호소의 수질개선에 노력을 기울이고 있으며, 개발사업과 관련된 비점오염원에서의 비점오염물질 관리를 요구하고 있다. 포장율이 높은 토지이용 변경사업, 즉 교량, 도로, 고속도로 등의 개발 사업은 특히 비점오염원 관리를 요구하고 있다. 그러나 현재 국내에 적용되고 있는 비점오염저감시설은 대부분 소규모 장치형 시설이며, 유지관리가 어렵고 저감효율이 낮은 단점이 있다. 최근에는 장치형 시설보다 생태친화적인 기능을 가지며 녹색 및 생태축 연결이 가능한 자연형 시설을 적용하는 방향으로 정책이 변화하고 있다. 이러한 조건과 더불어 기후변화에 능동적으로 대응하기 위해서는 교량의 경우 소규모 인공습지를 조성하여 녹색축 연결, 비점오염원 관리가 바람직하다. 따라서 본 연구는 도로와 교량의 녹색축을 연결하고 비점오염물질을 저감할 수 있는 소규모 HSSF 인공습지를 개발하고자 한다. 본 연구를 통해 개발된 소규모 HSSF 인공습지는 입자상 오염물질 제거를 위한 침강지, 용존성 및 미립자의 제거를 위한 습지부로 구성되어 있으며, 녹색축 및 생태공간 확보를 위한 습지의 식생부분이 존재하고 있다. 특히 본 기술은 교량내에서 처리하는 site control 방식으로 외부 유도를 통한 처리기술이 아니기에 비용경제적으로 효율성을 가지고 있다.

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Suggestion of Appropriate Design and Maintenance in a Constructed Wetland using Monitoring Results (현장조사 결과를 이용한 인공습지 적정 설계 및 유지관리 방안 도출)

  • Lee, So young;Choi, Ji yeon;Kim, Lee-Hyung
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.17 no.4
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    • pp.428-435
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    • 2015
  • Constructed wetlands (CWs) have been accepted as an attractive and economic alternative to a variety of pollution control and provided potentially valuable wildlife habitat in urban and suburban areas, as well as esthetic value within the local natural environment. CWs are known eco-friendly technology to solve the problem of the climate change and urbanization issues. Numerous studies have been published on the various aspects of a CW. However, there are current limitations about the CW operations such as few design guidelines, poor performance results regarding the simple construction. Therefore, the objective of this research was to suggest an appropriate design and maintenance guidelines for a CW by thorough investigation of site monitoring results. The research also concentrated in redefining and reclassifying CWs, based on literatures made by the Ministry of Environment (MOE) and other organizations. Investigation at 43 CWs in Korea was performed by using collected data and by performing site survey from 2013 to 2014. Based on the results, the best practices among the investigated CWs provided water treatment, wildlife habitat, environmental education, and leisure. Also these CWs conducted a regular maintenance such as vegetation, sediment dredging and cleaning of facilities. Results obtained are intended for use by academics and any organizations involved in CW management.

Evaluating the Modular Facility of Non-point Source Pollution Management for Improving Lake Water Quality (상수원 수질개선을 위한 비점관리 모듈화 시설의 적용성 평가)

  • Park, Jong-Yoon;Rhee, Han-Pil;Son, Jang-Won;Lee, Seung-Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.48-48
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    • 2022
  • 본 연구에서는 상수원 수질개선을 위한 물환경관리 종합대책의 일환으로 장치형과 자연형 물환경관리시설을 복합 구성하여 강우 및 비강우 시 비점오염물질을 집중 저감 할 수 있는 맞춤형 비점관리 모듈화 시설을 제안하고, 그 적용성을 평가하고자 하였다. 이는 습지, 생태수로, 저류지 등으로 정형화된 기존의 수질개선 대책에서 탈피하여 대규모 댐유역에서 구조적 대책의 실효성과 효과성을 도모하기 위한 목적성을 지니고 있다. 이를 위해, 영천댐 유역을 대상으로 수질모형(HSPF, AEM3D)을 구축하고 목표수질 설정에 따른 수질개선 대책을 마련하였다. 여기서 수질개선 대책은 호내와 유역으로 공간적 범위를 구분하여 효과분석을 위한 단일 및 복합 모의 시나리오를 작성했으며, 평년 강우량과 가장 유사한 최근(2017년)의 영천호 수질과 비교하여 개선 효과를 평가하였다. 맞춤형 비점관리 모듈화 시설은 영천호 유입부에 기 조성된 인공습지(평시)와 연계하여 강우 시에는 모듈형(다기능 저류조, 스크린, 고효율여과) 장치를 통해 침강지로 최종 방류하는 것으로 구성하였다. 모듈화 시설의 연중 삭감량 추정 결과는 T-P 유달부하량을 기준으로 평시 32%, 강우 시 11%로 분석되었다. 자세한 모듈화 시설의 구성과 저감효율, 수질개선 대책 시나리오 적용에 따른 영천호 수질변화 분석 결과 등은 발표를 통해 제시될 예정이다.

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Operating Status and Improvement Plans of Ten Wetlands Constructed in Dam Reservoirs in Korea (국내 10개 댐저수지 인공습지의 운영현황 및 개선방안)

  • Choi, Kwangsoon;Kim, Sea Won;Kim, Dong Sup;Lee, Yosang
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.16 no.3
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    • pp.431-440
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    • 2014
  • To propose the improvement and management plans to strengthen the pollutant removal efficiency of dam reservoir's constructed wetlands(CWs), the operation status and configuration of CWs (including water depth, operational flow, water flow distribution, residence time, and pollutant removal efficiency, aspect ratio, open water/vegetation ratio etc.) were analyzed in 10 major wetlands constructed in dam reservoirs. The pollutant concentrations in the inflows of the studied CWs were lower than those of American and European constructed wetlands. Especially, organic matter concentrations in all of inflows were below 3 mg/L(as BOD) due to advanced treatment of sewage disposal plant and an intake of low concentration water during dry and normal seasons. The average removal efficiency of total nitrogen(TN) and total phosphorus(TP) for 10 CWs ranged from 7.6~67.6%(mean 24.9%) and -4.9~74.5%(mean 23.7%), respectively, showing high in wetlands treating municipal wastewater. On the other hand, the removal efficiency of BOD was generally low or negative with ranging from -133.3 to 41.7%. From the analysis of the operation status and configuration of CWs, it is suggested that the low removal efficiency of dam reservoir's CWs were caused by both structural (inappropriate aspect ratio, excessive open water area) and operational (neglecting water-level management, lack of facilities and operation for first flush treatment, lake of monitoring during rainy events) problems. Therefore, to enable to play a role as a reduction facility of non-point source(NPS) pollutants, an appropriate design and operation manuals for dam reservoir's CW is urgently needed. In addition, the monitoring during rainy events, when NPS runoff occur, must be included in operation manual of CW, and then the data obtained from the monitoring is considered in estimation of the pollutant removal efficiency by dam reservoir's CW.