• 제목/요약/키워드: Sewage Treatment

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침지형 자외선 살균조 설계를 위한 자외선 분포 모델의 개발 및 적용 (Development of an UV Distribution Model for the Design of a Submerged UV Disinfection Reactor and Its Application)

  • 박창연;김성홍;최영균
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권5호
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    • pp.505-512
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    • 2021
  • 침지형 자외선 살균조의 자외선 강도를 계산하기 위한 3차원 모델을 개발하였으며, 실제 하수처리장에 설치되어있는 개수로형 살균조와 관로형 살균조에 각각 적용하여 수치실험을 실시하였다. 모델링을 통해 계산한 살균조의 평균 자외선 강도는 각각 7.87 mW/cm2와 13.09 mW/cm2로 계산되었다. 자외선 조사 시간을 반영하고, 혼합 불균형, 램프 노화, 온도 및 파울링에 의한 감쇄효과를 고려한 자외선 조사량은 각각 21.1 mJ/cm2, 24.8 mJ/cm2로 예측되었는데 이 값은 목표 자외선 조사량인 20 mJ/cm2보다 각각 5 %, 24 % 높은 것으로 예측되었다. 개발한 UV3D 모델을 사용하면 살균조의 조사 시간이나 램프의 출력을 높이지 않고도 수치실험을 통해 평균 자외선 강도가 가장 큰 최적의 램프 위치를 찾을 수 있다. 램프 위치 조정만으로 본 연구에서 적용한 개수로형 살균조와 관로형 살균조의 자외선 조사량은 각각 0.9 %, 0.5 % 향상시킬 수 있다. 개수로형 살균조의 경우 살균조의 체적은 그대로 유지하면서 가로와 세로의 비율을 조정하고, 램프의 위치를 바꾸면 평균 자외선 강도는 현재보다 7.4 % 더 증가한다.

기후변화에 따른 지류 하천의 시공간적 기온-수질 탄성도 영향 평가 (Spatio-temporal Evaluation of Air Temperature-Water Quality Elasticity in Tributary Streams According To Climate Change)

  • 박재범;갈병석;김성민
    • 한국습지학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.296-306
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    • 2021
  • 탄성도는 하나의 변수 변화에 따른 다른 변수의 변화되는 양상을 정량적인 수치로 해석하는 통계적 기법으로 상관성 분석 이상의 정보를 제공하여 기후변화 연구에 다양하게 활용하고 있다. 본 연구에서는 낙동강 주요 지류를 대상으로 기온과 수질 자료를 이용하여 탄성도를 산정하고 기온에 대한 수질의 민감도 분석을 수행하였다. 또한, T-Test 결과를 이용하여 탄성도에 대한 신뢰구간을 산정하고 탄성도의 유효성을 검토하였다. 탄성도의 강도는 여름 > 가을 > 봄> 겨울 순으로 높은 강도를 나타내고 있으며 방향은 음과 양의 탄성도가 함께 있는 지역적 특성을 나타내고 있다. 월별 관측자료를 대상으로 계층적 군집 분석을 수행 후 5개 군집으로 분류하였으며 평행좌표 그래프를 이용하여 군집 별 특성을 시각적으로 분석하였다. 주요 지류의 경우 인구밀도가 상대적으로 높고 주변에 하수처리장, 소규모 축사, 농업 활동 등의 복잡한 영향 인자로 인해 기온 탄성도의 방향과 강도는 지역적 특성을 나타내고 있다. 특히, TP의 경우 기온변화에 따른 조류성장과 사멸로 발생하는 생태계의 영양물질 순환에 따라 큰 지역적 변동성을 나타내고 있다. 낙동강 주요 지류의 기온 탄성도는 약 이상이고 유의수준 5%에서 타당하므로 기온변화에 따른 수질 변동이 존재하는 것으로 분석되었다.

식물성 유산균 혼합물을 활용한 환경 폐수의 정화능력 평가 (Evaluation of Purification Capacity of Vegetable Lactobacillus fermentum Culture System in Closed Environmental Waste Water)

  • 이득식;김남균;심수용;이동진;윤원병
    • 산업식품공학
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    • 제15권1호
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    • pp.22-27
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    • 2011
  • 본 연구에서는 강원도 춘천지역에서 발생하는 환경 오폐수를 시료로 하여 미생물을 혼합하여 제조한 수질정화제를 실제 하천과 호수의 오염환경과 유사한 배양기내에서 생물학적반응을 시켜오염물질의정화정도를측정하고평가하였다. 사용된 미생물은 식물성 유산균(vegetable Lactobacillus fermentum), 효모(Saccharomyces cerevisiae)와 고초균(Bacillus subtilis)이다. 두가지의미생물혼합제를투입하여정화정도를 실험하였다. 실제 하천에 투입하여 정화되는 과정과 유사하게 반응을 시키고자 반응 온도는 $21({\pm}3)^{\circ}C$로 하였으며 완전교반을 진행하였다. 사용한 시료의 오폐수의 오염도와 미생물에 의한 정화정도를 평가하기 위하여 총질소 함량과 총인 함량을 측정하였다. V.L.F.와 S.C.의 혼합물로 구성된 혼합제의 경우 총질소함량을 감소시키는데 매우 효과적임을 보여주었으며, V.L.F., S.C.,와 B.S.로 구성된 혼합제의 경우 그 총인의 함량을 저감화하는데 효과적임을 알 수 있었다. 본 실험에서 얻어진 실험 데이터를 통하여 V.L.F.와 S.C.의 혼합제가 오폐수의 정화반응에서 나타나는 반응상수값을 도출하였으며 그 값은 0.178 $day^{-1}$이었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 저감화하고자 하는 성분에 따라 미생물의 종류와 그 혼합비를 조절하는 최적화과정이 필수적임을 알 수 있었으며 또한 곡선적합으로 도출한 반응상수값은 미생물을 이용하여 호수와 하천의 정화정도를 simulation함에 필요한 실험인자로서 응용이 가능하게 되었다.

고품질화 바이오가스 이용 기술지침 마련을 위한 연구(I): 도시가스 및 수송용 - 현장조사 결과 중심으로 (A Study on Establishment of Technical Guideline of the Installation and Operation for the Biogas Utilization of Transportation and City Gas: Results of the Field Investigation)

  • 문희성;권준화;박호연;전태완;신선경;이동진
    • 유기물자원화
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    • 제27권1호
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    • pp.77-85
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    • 2019
  • 바이오가스화는 유기성폐기물을 처리하는 과정에서 발생되는 메탄가스를 포함하는 환경 친화적인 연료를 생산하는 기술이다. 바이오가스화는 유기성폐기물의 해양투기 금지 이후 안정적인 육상처리일 뿐만 아니라 신재생에너지원으로 인정받으면서 세계적인 관심을 받고 있다. 최근에는 생산된 바이오가스를 고품질화하여 도시가스 및 수송용으로 이용하는 추세가 증가하고 있다. 바이오가스화 현장시설에서는 아직도 잦은 고장으로 바이오가스 생산이 저하되고, 또한 생산된 바이오가스를 효과적으로 정제하여 이용하는 것이 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 바이오가스 생산 및 이용 시설에서의 문제점들을 파악하고, 최적으로 바이오가스를 도시가스 및 수송용으로 활용 가능하기 위한 가이드라인 및 기술지침을 마련하고자 하였다.

유량-부하량 관계식과 8일 간격 누적유량지속곡선을 이용한 오수천의 수체 손상도 분석 (Analysis of Water bady Damage at Osu Stream Using the Flow-Loading Equation and 8-Day Intervals Cumulative Flow Duration Curve)

  • 이영성;김영석;한성욱;서권옥;임창복;이영재;김경현;정강영
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1179-1193
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    • 2018
  • The purpose of this study at water quality pollutants to propose proper management method for the Osu-A unit watershed which is the influent tributary located upstream of the Sumjin -river among the 13 unit watersheds in the Sumjin-river water system. Analyzed the correlation between flow-pollution loading and the correlation between land use type, BOD and TP items, and analyzed 8-day intervals Cumulative Flow Duration Curve (CFDC) and Load Duration Curve (LDC) to evaluate water quality damage. As a result, both BOD and TP were larger than 1 and the concentration of water pollutants increased with increasing flow. BOD was positively correlated with Urban and Field, and TP was positively correlated with Field with 0.710. As a result of the LDC, BOD was analyzed that the target water quality was achieved with the excess rate of less than 50%, and TP exceeded the target water quality by 50.1%. BOD usually exceeded the standard value (exceedance probability 50%) at low flow zone and On the other hand, TP usually exceeded the standard value at high flow zone. Monthly BOD (April to June) and TP (May to August) exceeded the standard. Sewage Wastewater treatment and non-point pollution control is Osu-A unit watersheds are effective in improving BOD and TP.

광주지역 영산강의 NBOD 발생에 대한 암모니아성 질소 및 미생물 영향 연구 (Effect of ammonia nitrogen and microorganisms on the elevated nitrogenous biochemical oxygen demand (NBOD) levels in the Yeongsan river in Gwangju)

  • 장동;조광운;손경록;김하람;강유미;이승기;황순홍;배석진;김연희
    • 상하수도학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.81-95
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    • 2022
  • The present study was performed to investigate the effects of NH3-N and nitrifying microorganisms on the increased BOD of downstream of the Yeongsan river in Gwangju. Water samples were collected periodically from the 13 sampling sites of rivers from April to October 2021 to monitor water qualities. In addition, the trends of nitrogenous biochemical oxygen demand (NBOD) and microbial clusters were analyzed by adding different NH3-N concentrations to the water samples. The monitoring results showed that NH3-N concentration in the Yeongsan river was 22 times increased after the inflow of discharged water from the Gwangju 1st public sewage treatment plant (G-1-PSTP). Increased NH3-N elevated NBOD levels through the nitrification process in the river, consequently, it would attribute to the increase of BOD in the Yeongsan river. Meanwhile, there was no proportional relation between NBOD and NH3-N concentrations. However, there was a significant difference in NBOD occurrence by sampling sites. Specifically, when 5 mg/L NH3-N was added, NBOD of the river sample showed 2-4 times higher values after the inflow of discharged water from G-1-PSTP. Therefore, it could be thought other factors such as microorganisms influence the elevated NBOD levels. Through next-generation sequencing analysis, nitrifying microorganisms such as Nitrosomonas, Nitroga, and Nitrospira (Genus) were detected in rivers samples, especially, the proportion of them was the highest in river samples after the inflow of discharged water from G-1-PSTP. These results indicated the effects of nitrifying microorganisms and NH3-N concentrations as important limiting factors on the increased NBOD levels in the rivers. Taken together, comprehensive strategies are needed not only to reduce the NH3-N concentration of discharged water but also to control discharged nitrifying microorganisms to effectively reduce the NBOD levels in the downstream of the Yeongsan river where discharged water from G-1-PSTP flows.

낙동강유역 지류에서의 장기 수질모니터링 자료를 이용한 관리 대상물질 분석 연구 (Analysis study on substances subject to management using long-term water quality monitoring data in tributaries of the Nakdong River basin)

  • 갈병석;박재범;김성민;신상민;장순자;전민재;이동현
    • 한국습지학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.326-334
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    • 2023
  • 본 연구는 낙동강수계 지류에서의 장기 수질모니터링 자료를 이용하여 수질의 목표수질 초과율, 증가 추세를 검토하여 지류에서 문제 되는 물질이 무엇인지 파악하는 것이 목적이다. 낙동강수계에서는 중점 관리가 필요한 38개 지류에 대하여 월 1회 모니터링이 수행되고 있으며 이 자료를 이용하여 지점별 목표수질 초과 및 증가 경향을 분석하였다. 분석 항목은 하천 수질 기준으로 평가가 가능한 DO, BOD, COD, TOC, SS, 총인, 분원성 대장균군, 총대장균군 8개 항목이다. 분석 결과, 목표수질 초과율이 50% 이상이며 증가추세인 항목은 TOC, 분원성 대장균과 총대장균수로 나타났으며 초과율이 50% 이하이나 증가 경향을 가진 항목은 SS로 나타났다. TOC는 난분해성 물질의 증가로 인한 원인으로 판단되며 대장균의 지속적인 증가는 향후 하수처리시설에서의 방류수질 중 대장균의 관리가 필요할 것으로 판단된다.

조건부가치추정법을 활용한 제주지역 해외수용력 연구 (A Study on Population Capacity in Jeju by Contingent Valuation Method)

  • 방호진;박영현;조장희
    • 무역학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.137-152
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    • 2020
  • The increase in national income, the expansion of transportation network, the increase in leisure time, and the influx of foreign tourists in the era of internationalization, the influx of the outside population of Jeju region increased rapidly until 2020. However, the corona 19 (Covid-19) incident that began in January 2020 has hit the entire industry, and the tourism industry in Jeju has also been greatly damaged. However, in the second half of 2020, with some calming of the Corona 19 situation and difficult to leave overseas, the number of visitors to Jeju Island is increasing again as Koreans choose Jeju Island as their domestic tourism. This study analyzed the capacity of Jeju's external population based on the Contingent Valuation Method, and based on this, attempted to suggest policy recommendations for Jeju. The size of accommodations such as the density of visitors, toilets, and rest areas were excluded from consideration, and the level of securing the parking lot already exceeded the capacity, and the rate of securing the parking lot was 93.4%. In the case of accommodation, the total number of available rooms is 88,691, even if one guest per room is assumed, which is 32,372,215 per year, which is sufficient in terms of visitor capacity. To analyze the aspects of psychological capacity, this study analyzed whether the residents are feeling psychological discomfort through three methods of road congestion, garbage disposal, and sewage treatment through Contingent Valuation Method. However, the inconvenience caused by the increase of visitors and the effect of continuous population influx is working in combination, and it has the limitation that the effects of these independent factors cannot be specifically separated. As a result of the study, discomfort has already been recognized in terms of psychological capacity among the factors of capacity, and it was estimated that a cost of about 45 billion won per year was incurred as a result of deriving psychological costs through Contingent Valuation Method. In the future, a policy review is needed to resolve or maintain the perception of this discomfort through continuous management. Accordingly, it is necessary to recognize that the increase of visitors leads to the psychological discomfort of the residents, and to seek a policy alternative that can simultaneously increase the number of visitors and the comfort of the residence.

광주지역 공공수역의 미생물 군집 다양성 및 항생제 내성에 관한 연구 (A Study on Microbial Community Diversity and Antibiotic Resistance in Public Waters in Gwangju)

  • 김선정;박지영;김승호;임민화;유지용;한규성;박세일;서광엽;조광운
    • 한국환경보건학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.93-101
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    • 2024
  • Background: As pollutants caused by non-point sources flow into rivers, river water quality monitoring for fecal pollution is becoming increasingly important. Objectives: This study was conducted to investigate the distribution of microbial communities in the Yeongsangang River water system and sewage treatment plants in Gwangju and to evaluate their antibiotic resistance. Methods: In the experiment, samples were distributed to five selective media at each point and then cultured for 18 to 24 hours. When bacteria were observed, they were sub-cultured by size and shape and identified using MALDI-TOF MS equipment. When identification was completed, 17 types of antibiotic susceptibility tests were performed using VITEK II equipment, focusing on gram-negative dominant species among the identified strains. Results: During the study period, a total of 266 strains were isolated from 39 samples. Gram-positive bacteria were 37 strains in four genera, or 13.9% of the total, and Gram-negative bacteria were 229 strains in 23 genera, or 86.1% of the total. Antibiotic susceptibility testing of 23 strains, the major dominant species, showed that one strain (4.3%) was resistant to only one antibiotic, and two strains (8.7%) were 100% susceptible to the 17 antibiotics tested. The other 20 strains (87.0%) were multidrug resistant bacteria resistant to two or more antibiotics. There were various types of multidrug resistance. Among them, penicillin and cephalosporin series showed the highest resistance. Conclusions: Based on the results of this study, it was found that the bacterial community structure changed according to regional and environmental factors, and it was judged that continuous research such as genetic analysis of antibiotic-resistant bacteria present in natural rivers is necessary.

울산지역 하수기반역학을 이용한 코로나19 감시 연구 (COVID-19 Surveillance using Wastewater-based Epidemiology in Ulsan)

  • 김경남;최재선;이연수;김대교;박준영;김영민;최영선
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.260-265
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    • 2024
  • 하수기반역학을 이용한 코로나19 감시 결과, 연구기간(2022년 8월-2023년 8월)동안 울산지역 4곳 하수처리장의 전체 174건 모든 시료에서 코로나바이러스-19가 검출되었다. 확진자 수와 하수 내 코로나바이러스 농도와의 상관분석 결과, 높은 상관성이 나타났으며 특히 하수감시가 임상감시보다 2-3주 앞서 농도가 증가함으로써 조기 인지의 가능성도 볼 수 있었다. 또한 코로나19 변이 분석 결과 역시 유행 시기별 우세종화된 변이와 비교적 유사하여 변이 예측도 가능하였다. 하수감시가 전국적, 전세계적으로 적용되고 있으며 많은 연구가 국가적 사업으로 진행되고 있다. 이에 따라, 하수 분석방법 및 분석기기 발전 등의 지속적 연구 업데이트가 필요하다. 또한 코로나19를 통해 감염병의 선제적 모니터링 및 유행 예측의 가능성을 확인하였으므로 다양한 병원체 및 식품·의약품 등에 확대 적용이 진행 중이다. 따라서 본 연구는 감염병 검출분야에서 더 나아가 하수 내 식품 성분, 활성물질 및 미생물 등의 분석을 통해 지역사회의 식품안전 및 전반적인 위생환경 감시를 위해 활용될 수 있을 것으로 기대된다.