• Membrane and Water Treatment
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• 제9권4호
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• pp.205-210
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• 2018

In this study, we investigated coagulants such as polyaluminum chloride (PACl) and ferric chloride ($FeCl_3$) and the combination of a coagulant and powdered activated carbon (PAC) for the removal of dissolved organic matter (DOM) from fish processing effluent to reduce membrane fouling in microfiltration. The efficiency of each pretreatment was investigated through analyses of dissolved organic carbon (DOC) and ultraviolet absorbance at 254 nm ($UVA_{254}$). Membrane flux and silt density index (SDI) analyses were performed to evaluate membrane fouling; molecular weight distributions (MWD) and fluorescence excitation-emission matrix (FEEM) spectroscopy were analyzed to assess DOM characteristics. The results demonstrated that $FeCl_3$ exhibited higher DOC and $UVA_{254}$ removals than PACl for food processing effluent and a combination of $FeCl_3$ and PAC provided comparatively better results than simple $FeCl_3$ coagulation for the removal of DOM from fish processing effluent. This study suggests that membrane fouling could be minimized by proper pretreatment of food processing effluent using a combination of coagulation ($FeCl_3$) and adsorption (PAC). Analyses of MWD and FEEM revealed that the combination of $FeCl_3$ and PAC was more efficient at removing hydrophobic and small-sized DOM.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.913-917
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• 2008

액체섬광계수기(LSC)를 이용한 극미량의 $^{14}$C-NDMA의 측정과 이를 이용해 활성탄 흡착 처리 가능성을 알아보았다. $^{14}$CNDMA를 측정하기 위한 시료와 섬광용액은 10 : 10의 혼합비율로 10분의 측정 시간으로 99.9%의 상관성과 재현성을 보이며 1 ng/L까지의 측정이 가능하였으며, S-A(Sigma-Aldrich co.)와 Dj(Daejung co.)의 분말활성탄을 이용하여 흡착 처리한 결과, 50$\sim$10,000 mg/L의 분말활성탄을 주입하여 90% 이상의 흡착처리가 가능함을 보였다. 또한 S-A가 Dj보다 흡착능이 약 2배 높게 나타났지만, NDMA의 흡착력이 다른 아민 계열의 물질보다 현저하게 낮아 요구되는 분말활성탄의 농도가 높게 요구되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.55-61
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• 2011

NDMA(N-Nitrosodimethylamine)는 극저농도(10ng/L)에서도 암을 일으킬 수 있는 물질로 알려져 있지만, 기존의 NDMA 제거율 평가 연구는 고농도의 NDMA를 대상으로 한 것이 대부분이었다. 따라서 극저농도의 NDMA 제거효율 평가가 필요하며 그 기초연구로써 호기성/혐기성 조건에서의 분말활성탄, GS(Granular Sludge), MF(Microfiltration), UF(Ultrafiltration)를 이용한 제거효율과 Silica gel(MCM-41, Diatomite, Spherical silica gel)을 이용한 제거효율을 평가하였다. 그 결과 혐기성 조건에서 GS, PAC를 접촉한 후 UF membrane을 이용한 고액분리가 65%의 제거율로 가장 높았으며, Silica gel(MCM-41)이 6%의 제거율로 가장 낮았다. 본 연구는 극저농도의 NDMA 제거의 기초 연구로서 향후 관련 연구의 기초자료로써 활용을 기대한다.

• 상하수도학회지
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• 제36권2호
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• pp.59-79
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• 2022

Conventional wastewater treatment plants (WWTPs) do not fully remove micropollutants. Enhanced treatment of sewage effluents is being considered or implemented in some countries to minimize the discharge of problematic micropollutants from WWTPs. Representative enhanced sewage treatment technologies for micropollutant removal were reviewed, including their current status of research and development. Advanced oxidation processes (AOPs) such as ozonation and UV/H₂O₂ and adsorption processes using powdered (PAC) and granular activated carbon (GAC) were mainly discussed with focusing on process principles for the micropollutant removal, effect of process operation and water matrix factors, and technical and economic feasibility. Pilot- and full-scale studies have shown that ozonation, PAC, and GAC can achieve significant elimination of various micropollutants at economically feasible costs(0.16-0.29 €/m³). Considering the current status of domestic WWTPs, ozonation and PAC were found to be the most feasible options for the enhanced sewage effluent treatment. Although ozonation and PAC are all mature technologies, a range of technical aspects should be considered for their successful application, such as energy consumption, CO₂ emission, byproduct or waste generation, and ease of system construction/operation/maintenance. More feasibility studies considering domestic wastewater characteristics and WWTP conditions are required to apply ozonation or PAC/GAC adsorption process to enhance sewage effluent treatment in Korea.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1123-1128
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• 2005

흙냄새 혹은 곰팡이 냄새 등을 야기시키는 MIB는 남조류나 방선균등에 의해 생성되는 2차 대사산물이다. MIB는 일반적인 정수공정(응집, 침전, 여과)에 의해서는 쉽게 제거가 되지 않을 뿐만 아니라, 수돗물에 수 ng/L정도만 존재하더라도 소비자에게 심미적인 불쾌감을 유발시킬 수 있다. 일반적으로 MIB는 정확한 양의 PAC가 투입될 때 효과적으로 제거될 수 있으나, 대부분 정수장 운전자들은 PAC를 적당히 투입한 다음 처리 후 직접적인 관찰(냄새감지)에 근거하여 투입량을 조절함으로써 과잉투입 혹은 과소투입과 같은 결과를 야기하고 있는 실정이다. 이와 같은 배경을 바탕으로 본 연구에서는 $^{14}C$-radiolabled MIB을 이용한 등온흡착 및 흡착동역학 실험을 수행하여 HSDM에 필요한 물질전달계수와 표면확산계수를 결정하였다. HSDM은 실제 실험을 잘 모의하였으며, 실험 결과 또한 정확히 예측하였다. HSDM 결과에 근거하여 저자들은 Excel spreadsheet을 이용하여 최적 PAC 투입량 예측프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램을 실제 2개의 정수장에 적용한 결과 정수장 운전자의 경험에 의해 구해진 실제 PAC 투입량과 새롭게 개발된 프로그램에 의해 구해진 PAC 투입량 사이에 많은 차이를 보였다. 만약 정수장 운전자가 최적 PAC 투입량 예측프로그램을 이용하여 PAC 투입량을 결정한다면, 이 문제는 충분히 해결될 수 있을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.209-215
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• 2012

분말활성탄과 제올라이트가 담지된 폴리우레탄 담체를 충진한 파일롯 규모의 바이오필터를 이용하여 암모니아와 황화수소의 처리 성능을 평가하였다. 약 10개월간 하수처리장 슬러지 농축조에서 발생하는 악취를 대상으로 바이오필터 유입 암모니아 농도는 0.1~1.5 $ppm_v$, 황화수소 농도는 2~20 $ppm_v$ 범위에서 운전되었다. 바이오필터의 공탑체류시간 3.6~5초 범위에서 초기 순응기간을 제외하고는 거의 모든 경우 100%에 가까운 악취 제거율을 보여주었다. 바이오필터에서의 기체흐름에 의한 압력손실도 매우 낮아 10개월 동안 최대 31 mm $H_2O$ 정도의 차압이 발생하였다. 이것은 본 연구에 이용된 바이오필터의 막힘이나 담체의 압착 현상이 거의 일어나지 않아 장기간의 운전에도 안정성을 확인할 수 있었다. 담체에 부착하여 서식하는 미생물군집은 바이오필터의 처리 성능에 중요한 영향을 미치는데 특히 암모니아나 황화수소를 제거하기 위한 암모니아 산화균과 황산화균의 분포가 중요하다. FISH (Fluorescence in Situ Hybridization) 방법으로 확인한 결과 질산화를 주관하는 암모니아 산화균인 Nitrosomonas sp.와 황산화균인 Thiobacillus ferroxidans가 검출되었다. 또한 바이오필터의 운전기간이 길어질수록, 그리고 악취의 유입부분이 유출부분에 비해 미생물 분포량이 더 많음을 확인하였다.

• 상하수도학회지
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• 제33권1호
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• pp.79-86
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• 2019

In order to measure the filtration characteristics of a cotton ball shape filter, the experiments of suspended solids(SS) surrogate material selection and filtration performance have been carried out in this study. Between the two materials of powdered activated carbon(PAC) and powdered red-clay, PAC is more suitable surrogate material in terms of experimental criteria and particle size distribution in the non-point source pollutants removal system. As a result of the filtration experiments with the cotton ball shape filter, the initial headloss was about 8 cm, and the headloss slightly increased over filtration time. The Kozeny-Carman equation was used to analyze the changes of pressure and porosity during the filtration. The initial porosity was calculated as 0.945 and it decreased to 0.936 at the end of design filtration time. As the filtration continued, the SS concentration of the filtered water gradually increased and the SS removal rate gradually decreased. When the SS target removal efficiency is assumed to be 80%, the cumulative SS removal capacity is expected as $28.8kg/m^2$. This means the volume loading rate of the cotton ball shape filter can be $115m^3/m^2$ when the typical SS concentration of non-point source water pollution is assumed as 250 mg/L.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.747-752
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• 2014

인공방사성핵종 I-131은 물속에서 요오드 이온($^{131}I^-$), 요오드산염 이온($^{131}IO_3{^-}$) 등 대부분 이온상태로 존재했으며 접촉시간이 짧을 경우, 정수약품(PACl)과 분말활성탄(PAC)에 의해 제거되지 않는 것으로 나타났다. 원수 탁도 증가에 따른 I-131의 제거 효과는 없었으나 분말활성탄과 I-131과의 접촉시간 증가에 따른 I-131의 제거율은 증가하는 것을 확인하였다. 혼합 주입(PACl + PAC)에 의한 I-131을 40% 이상 제거하기 위해서는 PACl 24 mg/L 이상, PAC 40 mg/L 이상을 주입해야 하는 것을 알 수 있었다. 모래여과에 의한 I-131은 제거되지 않은 것으로 나타났으며, 입상활성탄(GAC)에 의한 제거율은 신탄, 구탄 모두에서 최소검출한계 0.10 Bq/L 미만으로 거의 100% 제거됨을 알 수 있었다. 막에 의한 I-131의 제거율은 정밀여과막에 의해서는 제거되지 않았으며 역삼투막에서는 92%가 제거되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1141-1147
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• 2006

경제성을 고려한 새로운 PAC 선정방법을 적용하고자 상수원수 내 MIB와 유기물 제거를 위한 PAC 흡착실험을 수행하였다. PAC 투입량이 증가함에 따라 MIB 제거율은 증가하는 경향을 보였으며, 석탄계 PAC가 목탄계 PAC에 비해 MIB 제거율이 우수한 것으로 나타났다. DOC 및 $UV_{254}$의 제거율은 PAC와 원수 종류에 따라 큰 차이를 보이지는 않았으나, MIB 제거율에 비해 떨어지는 결과를 보였다. MIB, DOC, 그리고 $UV_{254}$ 제거율은 실험에 사용한 PAC들 중에서 P-1000 PAC가 가장 좋았다. EEM 결과에 의하면 모든 시료에 존재하는 대부분의 유기물은 Fulvic산과 유사한 물질인 것으로 판명되었다. 특히, PAC 접촉 이후 대상 시료에 존재하는 유기물 중에서 Fulvic산과 유사한 유기물, Humic과 유사한 유기물, 그리고 SMP와 유사한 유기물 등이 줄어드는 경향을 보였다. 경제성을 고려한 PAC 선정방법에 의해 MCI 값이 가장 낮은 P-1000이 가장 적합한 PAC로 선정되었다. 최종적으로 선정하기에 앞서 PAC의 효율성 및 취급용이성, PAC의 입자크기 및 분포, 그리고 DOC 농도에 따른 PAC 투입비용 등도 고려해야 할 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제22권5호
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• pp.517-522
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• 2008

This study aims at an assessment of the effectiveness of taste & odor removal and transmembrane pressure changes in a pilot membrane plant(500m3/day) by adding PAC to MF process, and at providing a basis for applying it to the advanced water treatment process. The transmembrane pressure showed, in low turbidity of raw water, a tendency to decrease when PAC was injected at the Flux of 1, $1.5m^3/m^2{\cdot}d$, while it increased in high Flux($1.5m^3/m^2{\cdot}d$) in high turbidity of raw water. in addtion, it is shown that the fouling could be reduced more when PAC is injected together with appropriate amount of coagulant, than when PAC is solely injected. Taste & Odor-causing 2-MIB may not be detected in membrane filtered water, if the amount of PAC injection is increased in accordance with the increasing concentration of 2-MIB. Hence, PAC injection, as a pre-treatment process in MF membrane filtering, is supposed to be a suitable process for reducing fouling as well as for improvement effectiveness of taste & odor treatment.