• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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• pp.663-669
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• 1999

The objective of this study are to examine the feasbility of reuse treated sewage effluent ofr agricultural water, and to obtain basic data for estabilishment of rational agricultural water quality standard. From this study, it appears that reuse of treated sewage as a supplemental irrigation water could be feasible and practical alternative for ultimate sewage disposal which often causes water quality problem to the receiving water body. For full scale applicatiion, further study is recommended on the secific guidelines of major water quality components and publc health.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.356-368
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• 2003

본 연구에서는 국제적으로 사용하고 있는 농업용수 재이용 수질기준을 검토하고 우리나라 하수처리 방류수의 재이용 가능성에 대하여 고찰하였으며, 재이용수로이용하기 위해 필요한 처리대안에 실험 ${\cdot}$ 연구한 결과이다. Biofilter 유출수를 17, 25, 40W의 3가지 램프로 UV소독한 결과 40W 램프에서는 모든 경우에 100%소독되었으며, 25 W와 17 W에서는 전반적으로 97%이상 소독효율을 나타내었으며, 적절하게 설계된 UV소독을 거친 하수처리장 유출수는 USEPA와 WHO의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족시켜서 보건 ${\cdot}$ 위생적인 문제를 일으키지 않을 것으로 판단된다. 간헐 분사방식의 완속모래여과 처리후 미생물의 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 95% 이상 높은 처리 효율을 나타내었으며, 완속모래여과 후의 평균 농도는 각각 330, 207, 154 MPN/100 mL이었고 탁도와 SS는 모두 약 50%의 처리효율을 나타내었는데, 이는 WHO의 수질기준을 충분히 만족시켰으며, USEPA의 수질기준인 200FC/100mL의 경우에도 적절한 관리가 이루어 질 경우 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다. 탁도는 평균 0.8NTU로써 먹는물 수질기준인 INTU수준이었고, SS의 경우에도 50% 이상의 처리효율을 나타내어 USEPA의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족하였으며, 영양물질의 제거에도 기여를 하기 때문에 수계의 오염부하를 줄이는 측면에서도 유리할 것으로 생각된다. 연못시스템을 거치면서 TC, FC, E. coli 모두 85%정도 제거되어 평균미생물농도가 1,000MPN/100 m1 이하이었다. 우리나라의 수질기준으로 WHO 수질기준이 논농사에 적용될 경우 소독이나 여과처리 없이도 재이용할 수 있을 것이라 판단되나, USEPA의 수질기준이 적용될 경우에는 연못시스템만으로도 부족하여 추가적인 처리가 필요할 것으로 생각된다. 과거 US EPA의 위험을 완전히 배제한 수질기준을 여러 국가에서 받아들여 사용하고 있으나, WHO에서는 이수질기준이 경제 ${\cdot}$ 사회적으로 불합리한 기준이라 판단하고 보다 완화된 수질기준을 제시하였다. 우리나라에서도 수질기준을 결정할 때 논농사라는 특수한 실정에 맞는 수질 기준을 정해 경제적이고 실용적인 처리방법을 선정하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 벼의 경우는 껍질과 추가적인 처리 후 섭취하는 작물이기 때문에 엄격한 수질기준이 필요하지 않을 수 있으나, 장기간 담수상태를 유지함으로써 농민을 포함한 공중보건에 위해성을 줄 가능성이 크므로 세균성미생물 등에 대한 신중한 결정이 필요하다.

• 한국농공학회지
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• 제45권7호
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• pp.94-106
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• 2003

A pilot study was performed to examine the feasibility of UV disinfection system and the reactivation of indicator microorganisms (TC, FC, E. coli) after UV irradiation for agricultural reuse of reclaimed water. Photoreactivation and dark repair enable UV-inactivated microorganisms to recover and may reduce the efficacy of UV inactivation, which might be drawbacks of the UV disinfection method. The effluent of biofilter for 16-unit apartment house was used as input to the UV disinfection system, and average SS and BOD concentration were 3.8 and 5.7 mg/L, respectively, and the mean level of total coliform was in the range of $1.0\times10^4$ MPN/100mL. UV disinfection was found to be effective and it reduced mean concentration of indicator microorganisms (total coliform, fecal coliform, and E. coli) to less than 100 MPN/100mL within 60s exposure using 17, 25, and 40W lamps. Two UV doses of 6 and 16 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$ were applied and microorganisms reactivation was monitored under the dark, photoreactivating light, and solar irradiation. Microorganisms reactivation was observed in the UV dose of 6 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$, and numbers increased up to 5% at the photoreactivating light and 1% at the dark. However, microorganisms were inactivated rather than reactivated at the solar radiation and numbers decreased to non-detectible level about below 2 MPN/100mL in 4 hours. In the case of 16 mW$\cdot$s/$\textrm{km}^2$, microorganism reactivation was not observed indicating that UV dose might affect the reactivation process such as photoreactivation and dark repair. Therefore, concerns associated with microorganism reactivation could be controlled by sufficient UV dose application. Agricultural reuse of reclaimed water might be even less concerned due to exposure to the solar irradiation that could further inactivate microorganisms. The pilot study result is encouraging, however, sanitary concern in water reuse is so critical that more comprehensive investigation is recommended.

• 한국농공학회지
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• 제45권5호
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• pp.151-159
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• 2003

Absorbent Biofilter Systems (ABS), composed of an anaerobic septic tank, a pump chamber and an absorbent biofilter tank, have been found to economically provide rural on-site wastewater treatment. This study was conducted to assess the potential of ABS effluent as an alternative water resource for agricultural and environmental use, with respect to the removal of pathogenic microorganism and their fertilization effect. A pilot scale ABS was used to compare its removal efficiency of pathogens from effluent water. Overall, more than 95 percent of Salmonella and E. coli were removed. This result demonstrates that a significant reduction in the pathogenic microorganism of effluents can occur in ABS, which implies the feasibility for the use of ABS effluent in agriculture and environment, with the provision of a further simple disinfection step, in order to satisfy the WHO guidelines for the microbiological quality in agriculture. In addition, because of the abundant nutritional content of ABS effluent, the substitution effect of fertilizer (N, P and K) in paddy irrigation, i.e. 2/3 for nitrogen, l/3 for phosphorus and 1/5 for potassium would be expected. Based on the experimental data, the ABS effluent could be used as a new alternative water resource for paddy irrigation, as well as for environmental purposes, such as supplying water to ecological parks in rural villages.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.53-63
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• 2012

The objectives of this study were to develop a linked watershed-waterbody modeling system and to assess the impacts of indirect wastewater reuse on irrigation water quality. The Osan stream watershed within Gyeonggi-do of South Korea was selected for this study. The linked modeling system was composed of the SWAT (Soil and water assessment tool) and QUALKO2 models. The SWAT model was calibrated and validated using the stream discharge and water quality data from 2010 to 2011. Runoff and non-point source pollutants from each subbasin and stream discharge from 1980 to 2009 were simulated by the SWAT model and applied to the QUALKO2 model. The QUALKO2 model was calibrated and validated under the conditions of low water and normal discharges, respectively. Finally, The 10-day irrigation water quality from April to September was simulated. The statistical measures of coefficient of determination ($R^2$), reliability index (RI), and efficiency index (EI) were used to evaluate the system performance. The $R^2$, RI and EI values ranged from 0.5 to 1.0, 1.03 to 1.92, and -35.03 to 0.95, respectively. The 10-day irrigation water quality showed the concentrations of BOD and coliform exceeded the water quality guidelines for wastewater reuse. The linked modeling system can be a useful tool to estimate non-point source pollutant loads in watershed and to control the water quality of effluent from a wastewater treatment plant and irrigation water in the downstream waterbody.

• 한국환경농학회지
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• 제18권3호
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• pp.236-244
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• 1999

본 연구에서는 인공습지 처리시설에서 나오는 생활오수 처리수의 농업용수로 재이용 가능성을 조사하기 위하여 관개용수의 수질과 시비량을 조절하여 벼재배실험을 수행하였으며, 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. T-N농도가 약 $25mgL^{-1}$까지는 생활오수 처리수를 함유한 관개용수의 수질이 벼의 생장과 수확면에 모두 거의 영향을 미치지 않았으며, 결정적인 영향을 미친 요인은 시비량이었다. 2. 시비량을 동일하게 하였을 경우에 수돗물을 관개한 대조구보다 T-N을 약 $25mgL^{-1}$로 조절 하여 영양물질을 함유한 상태의 생활오수처리수를 관개한 실험구가 오히려 약 9%정도 많이 수확하였다. 이러한 결과는 적절한 농도의 오수처리수는 벼의 재배에 장해가 되는 것이 아니고 오히려 유익할 수도 있음을 의미한다. 3. 종실의 중금속성분 분석결과에 의하면 생활오수처리수의 관개가 종실의 중금속축적에 미치는 영향이 거의 없었다. 따라서, 생활오수처리수를 관개함으로서 종실에 중금속유해성분이 증가하여 건강에 악영향을 미칠 가능성은 적다고 생각된다. 다만 위생적인 작업환경 및 심미적인 영향에 대해서는 구체적인 연구가 수행되어야 할 것이다. 4. 이상의 실험결과에 의하면 오수처리수는 벼재배에 오염성분으로 작용하기보다는 오히려 유익한 관개용수로 재이용할 수 있다고 판단된다. 이러한 결과는 물 부족 국가로서 다량의 관개용수를 필요로 하며 용수부족을 자주 겪는 우리나라의 벼재배에는 특히 적용가능성이 높아고 판단된다. 5. 생활오수 처리수의 관개를 본격적으로 적용하기 위해서는 벼재배에 악영향을 미치지 않는 범위에 대한 과학적이고 현실적인 수질기준을 설정, 영양물질을 함유한 관개용수 사용에 따른 시비량의 조정, 그리고 인공습지와 같은 저기술형 오수처리시설들이 농촌지역의 소규모 처리시설로서의 활발한 보급을 위하여 지속적인 추가연구가 필요하다.