Effect of the effluent of the sewage and wastewater plants on the algal growth was investigated from the 19 plants located in the Nakdong river basin. Most of the samples showed high values of the algal growth potential (AGP) when they were mixed with natural river water at 20% of final concentration. At 20% of the mixing ratio, the mixed effluents of sewage and wastewater showed 3.5 and 1.8 times higher AGP than those of the natural river water. The higher AGP values are attributable to the high contents of phosphorus and ammonium in the effluent. The mixing ratio of effluents of the discharge/river flow was highest in the Kumho River (42.8%) followed by the middle of Nakdong River (22.7%), Kam Stream (13.9%), Byungsung Stream (13.3%), Yangsan Stream (7.9%), and Young River (5.4%). Comparison of the trophic state of the effluents with natural river water indicated that the effluents showed higher trophic values than natural water. Concentrations of total phosphorus, total nitrogen and conductivity in the effluents were 12.3, 4.9 and 5.3 times higher than the those found in natural river water respectively. The AGP values were highly related with the trophicity of the water especially on the concentrations of phosphate and ammonium. Toxicities of the treated sewage water, wastewater and livestock waste water tested by the luminescent bacteria, Vibrio fischerii were generally low.
Background: A typical sewage treatment plant is designed for organic and nutrient removal from municipal sewage water and not targeted to eliminate micropollutants such as pesticides, pharmaceuticals, and nano-sized metals which become a big concern for sustainable human and ecological system and are mainly discharged from sewage treatment plant. Therefore, despite contaminant removal by wastewater treatment processes, there are still remaining environmental risks by untreated pollutants in STP (sewage treatment plant) effluents. This study performed aquatic toxicity tests of raw wastewater and treated effluents in two sewage treatment plants to evaluate toxicity reduction by wastewater treatment process and analyze concentration of contaminants to reveal potential toxic factors in STP effluents. Methods: Water samples were collected from each treatment steps of two STPs, and acute and chronic toxicity tests were conducted following USEPA (United States Environmental Protection Agency) and OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) guidelines. Endpoints were immobility for mortality and reproduction effect for estrogenicity. Results: Acute $EC_{50}s$ (median effective concentration) of influents for Seungki (SK) and Jungnang (JN) STPs are $54.13{\pm}32.64%$ and $30.38{\pm}24.96%$, respectively, and reduced to $96.49{\pm}7.84%$ and 100%. Acute toxicity reduction was clearly correlated with SS (suspended solids) concentration because of filter feeding characteristics of test organisms. Chronic toxicity tests revealed that lethal effect was reduced and low concentration of influents showed higher number of neonates. However, toxicity reduction was not related to nutrient removal. Fecundity effect positively increased in treated wastewater compared to that in raw wastewater, and no significant differences were observed compared to the control group in JN final effluent implying potential effects of estrogenic compounds in the STP effluents. Conclusions: Conventional wastewater treatment process reduced some organics and nutritional compounds from wastewater, and it results in toxicity reduction in lethal effect and positive reproductive effect but not showing correlation. Unknown estrogenic compounds could be a reason causing the increase of brood size. This study suggests that pharmaceutical residues and nanoparticles in STP effluents are one of the major micropollutants and underline as one of estrogenic effect factors.
To estimate pollution status of livestock wastewater on four piggeries and one abattoir in Taegu area, physicochemical water analysis such as pH, suspended solid(SS), biochemical oxygen demand(BOD) and chemical oxygen demand(COD), and bacteriological examinations such as number of total viable cells and number of coliform with or without antibiotic resistance were carried out. The results obtained were as follows : The pH values of raw sewage ranged from 9.0 to 7.2 that of the effluent treated was lowed to 5.6~7.7. The SS values of raw sewage ranged from 5,275ppm to 120ppm and those of the efflunet decreased to 162~30ppm. The BOD values of raw sewage ranged 6,200ppm to 120ppm and those of the effluent treated decreased to 111 ~80ppm. The COD values of raw sewage ranged from 5,725ppm to 298ppm and those of the effluent decreased to 137~76ppm. The total viable cells of raw sewage ranged from $8.5{\times}11^{11}$/ml to $9.9{\times}10^7$/ml, those of the effluent decreased to $5.6{\times}10^6{\sim}4.2{\times}10^8/ml.$ The total coliforms of raw sewage ranged from $5.5{\times}10^9$/ml to $1.3{\times}10^5$/ml, those of the effluent decreased to $3.6{\times}10^4ml{\sim}9.0{\times}10^6$/ml. The incidence of streptomycin resistant coliforms was the highest(1.8~66.7%), and followed by tetracycline(1.7~64%), kanamycin(9.3~50.l%), ampicillin(0.06~45.5%) and chloramphenicol(14.3~33.5%) to total coliforms of raw sewage. The incidence of antibiotic resistant coliforms of raw sewage in farms ranged from 3.4~66.7% and that of abattoir's was 0.06% to 14.3%. Antibiotic resistant coliform counts of raw sewage ranged from 1.3$\times$10$^{8}$ /ml to 3.9$\times$10$^3$/ml, those of the effluent decreased to $3.0{\times}10^1{\sim}2.3{\times}10^5/ml$.
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.
Due to the increase of population and development of industry, the demand of available water resources increased . Many reservoirs have been constructed in large scales to meet this urgent need , resulting in the increased amount of water resources. After the constructions, however, serious pollution-especially eutrophication-in some reservoirs become a socialaffair. Therefore, water quality control in these resources should be considered more intensively than any other environmental preservation policies. It also seems to be imminent to prepare the precautionary steps. Most water pollution in Korea-73 percent - can be traced to domestic sewage. It may rome as a surprise to Some, Industry is responsible for just 27 percent of ]Korea's water pollution. What he calls 'non-point' Sources, which may include agricultural Chemicals, Create only negligible amount of water pollution. Up to $15\%$ of domestic sewage is treated in Korea, which is quite low when compared with the waste processing in developed countries. So it is the most urgent matter to control the pollution sources. One of the precautionary plans, more urban domestic sewage treatment plants must be installed and operated efficiently. It is known that nutrients such as nitrogen and phosphorous are the major factors the process of eutrophication, which can be removed majorly by the tertiary or advanced treatment process.
A membrane bioreactor (MBR) was designed using polyvinylidene fluoride(PVDF)-type hollow fiber membrane modules with a treatment capacity of 10 ton/day. A pilot plant was installed in a sewage treatment plant and was operated with an intermittent aeration method which avoids any concentration gradient of suspended solids (SS) in the MBR. For continuous operation, the pilot plant was first tested with influent (mixed liquor suspended solid:MLSS of 1000-2000 mg/L) of aeration tanks in the sewage treatment plant. The MBR was pre-treated with washing water, 10% ethanol solution, 5% NaOCl solution and finally washing water, one after another. To demonstrate the effect of the MBR on sewage treatment, compared with conventional activated sludge processes, we investigated the relationships among permeate amount (LMH), change in operation conditions, influent MLSS level and sludge production. It was found that the optimum aeration rate and suction pressure were $0.3\;m^3$/min and 30~31 cmHg, respectively. Under stable conditions in aeration, suction pressure, influent flow rate and drainage, the SS removal efficiency was more than 99.99% even when the MLSS loading rate changes. Compared with conventional activated sludge processes, the MBR was more effective in cost reduction by 27% based on permeate amount and by 51.5% on sludge production.
Soil stabilization is one of the useful method of ground improvement for soil with low bearing capacity and high settlement and unrequired swelling potential. Generally, the stabilization is carried out by adding some solid materials. The main objective of this research was to investigate the feasibility of stabilization of organic soils and sewage sludge to obtain low cost alternative embankment material by the addition of two different slags. Slags were used as a replacement for weak soil at ratios of 0%, 25%, 50%, 75% and 100%, where sewage sludge and organic soil were blended with slags separately. The maximum dry unit weights and the optimum water contents for all soil mixtures were determined. In order to investigate the influence of the slags on the strength of sewage sludge and organic soil, and to obtain the optimal mix design; compaction tests, the California bearing ratio (CBR) test, unconfined compressive strength (UCS) test, hydraulic conductivity test (HCT) and pH tests were carried out on slag-soil specimens. Unconfined compressive tests were performed on non-cured samples and those cured at 7 days. The test results obtained from untreated specimens were compared to tests results obtained from soil samples treated with slag. Laboratory tests results indicated that blending slags with organic soil or sewage sludge improved the engineering properties of organic or sewage sludge. Therefore, it is concluded that slag can be potentially used as a stabilizer to improve the properties of organic soils and sewage sludge.
본 연구에서는 버려지는 연탄재를 하수처리에 이용하여 그 처리효율 및 활용성 등을 조사하였다. 본 연탄재 공법에 의해 처리된 처리수의 $BOD_5$, CODcr, SS 등은 각각 1.1 (mg/L), 9.5 (mg/L), 3.8(mg/L)를 나타내며 원수와 비교하여 99%, 92.7%, 96.3%의 처리효율을 보여주었다. 본 연탄재공법에 의한 처리수의 총 세균 및 대장균에 대한 제거효율은 각각 평균 9 (cfu/ml) 및 1.2 (cfu/ml)로 나타나 기존의 하수처리장 방류수와 비교하여 괄목할만한 감소효과를 보여주었다. 한편, 1년 이상의 장기적 운전실험에서는 변함없는 높은 처리효율의 유지와 함께 계절별 처리효율의 변동폭이 매우 낮았으며, 슬러지발생이 차단되는 효과를 보여주었다. 본 연탄재공법은 연탄재를 재활용함은 물론, 높은 처리효율과 슬러지의 발생을 감소시킴으로써 환경친화적인 공법이라 할 수 있으며, 중소규모의 하수처리 및 처리수의 재활용에 매우 유용할 것으로 사료되는 바이다.
수영하수처리장 방류수의 해중방류법과 3차 처리 시설 설치의 비용분석을 한 결과는 다음과 같다. 1) 해안에서 4km 거리와 관경을 2m의 해중방류법을 이용한 수용만의 수질을 개선시키는데 소요되는 해중방류관 건설비용은 383억 원이 소요되는 것으로 산출되었다. 2) 수영하수처리장의 유출수를 해중방류관을 통해서 방류할 경우 방류수심을 32m, Diffuser의 길이를 200m로 할 경우의 초기희석배율은 유속에 따라서 56.4∼399.2으로 계산되었다. 3) 질소를 제거하기 위한 순환법의 경우의 20년 동안의 총 비용은 1,364억 원, 인을 제거하기 위한 응집제 첨가 활성슬러지법은 1,010억 원, 해중방류법은 383억 원으로 해중방류법이 3차 처리시설을 설치하는 비용보다 약 2.6∼3.5배 비용을 적게 소요하는 것으로 산출되었다. 4) 해중방류법을 이용할 경우의 수영만의 수질영향을 예측하기 위해서 물질순환모델을 이용하여 예측한 결과 수영만의 수질이 COD, 용존무기질소(DIN)와 용존무기인(DIP)의 전 항목에서 해역환경 II등급을 만족하는 것으로 예측되었다.
The water quality simulation was carried out to predict water quality in Tan stream of the Han river using water quality model, QUAL2E. In the end, the future variations in water quality of Tan stream were simulated and the prediction of the impacts of Tan stream on water quality in the Han river was carried out by applying the Tan stream simulation results into the model. The results are as follows. The predicted results of future water quality of Tan stream suggested that the concentrations of BOD, T-N and T-P at Chungdam bridge would increase to 0.68~0.77 mg/$\ell$, 1.33~1.62 mg/$\ell$ and 0.05~0.06 mg/$\ell$, respectively in 2006 and 2011 and that with the implementation of advanced treatment in Sungnam and Tanchun sewage treatment plants, the concentration of T-N would be reduced more as the amount of treated sewage increase, while the concentration of T-P would stay 0.49 mg/$\ell$. The results obtained from simulation of the impacts of future Tan stream water quality improvement on the main stream of the Han river showed that with implementation of advanced treatment in both Sungnam and Tanchun sewage treatment plants, the concentration of T-N, T-P and chlorophyll-a at Hangang bridge and Heangju bridge would be reduced by 11.6%, 7.7% and 20.9%, respectively in 2..6 and by 13.6%, 9.4% and 22.2%, respectively in 2011, which indicates that the effect on the reduction of T-N and T-P would be relatively significant while the effect on the decrease of algae would be slight.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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