• 한국지구과학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.303-311
• /
• 2022

자기공명영상(MRI) 장비의 조영제로 흔히 사용되는 가돌리늄(Gd)은 매우 안정된 상태로 하수처리과정에서 거의 제거되지 않고 수환경으로 유입된다고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 세 가지의 공법으로 하수처리를 하는 부산 수영 하수처리장에서 채취한 하수 시료의 공정별 용존 희토류 원소의 제거율 및 수환경으로 배출되는 인위적 기원 Gd(Gd_anth)의 배출량을 평가하고자 하였다. 용존 희토류 원소는 공정별 처리 단계에 따라 무거운 희토류 원소(Tb-Lu)에 비해 가벼운 희토류 원소(La-Eu)에서 농도가 감소하는 경향을 보였다. 또한 일부 시료에서 나타난 음의(negative) Sm anomaly (<1)는 생물학적 제거 과정에서 Sm이 입자나 인산염과 흡착되어 함께 제거되었을 가능성을 시사한다. 모든 시료에서 양의(positive) Gd anomaly (149±50, n=9)를 보였으며, 공정별로 측정된 Gd의 총 농도 중 Gd_anth은 약 97% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 이는 하수처리과정에서 Gd_anth 이 거의 제거되지 않고 수영강 하류로 배출된다는 것을 의미한다. 일별 처리용량을 고려하여 각 공정에서 배출되는 Gd_anth의 배출량은 259 mmol/day로 추정할 수 있다. 본 연구의 결과는 하수처리장을 통해 수영만 연안으로 Gd_anth이 지속적으로 배출될 것으로 예상되며, 향후 Gd의 중장기적인 관측이 필요함을 시사한다.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제15권1호
• /
• pp.3-7
• /
• 2010

To better understand the ecology of tetrade forming organisms (TFOs) floating in a large amount of dairy wastewater treatment plant (WWTP) effluent (sequencing batch reactor [SBR]) during the inefficient phosphorus (P) removal process of an enhanced biological P removal system, the TFOs from the effluent of a full scale WWTP were separated and attempts made to culture the TFOs in presence/absence of oxygen. The intact TFOs only grew aerobically in the form of unicellular short-rods. Furthermore, to identify the intact TFOs and unicellular short-rods the DNAs of both were extracted, analyzed using their denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)-profiles and then sequenced. The TFOs and unicellular short-rods exhibited the same banding pattern in their DGGE-profiles, and those sequencing data resulted in their identification as Acinetobacter sp. The intact TFOs appeared in clumps and packages of tetrade cells, and were identified as Acinetobacter sp., which are known as strict aerobes and efficient P-removers. The thick layer of extracellular polymeric substance surrounding Acinetobacter sp. may inhibit phosphate uptake, and the cell morphology of TFOs might subsequently be connected with their survival strategy under the anaerobic regime of the SBR system.

• 생태와환경
• /
• 제42권4호
• /
• pp.465-475
• /
• 2009

The purpose of the study was to evaluate spatial and temporal effects of wastewater treatment plants (WWTPs) on the water quality of downstreams (Tan Stream, TS; Daemyeong Stream, DS; Gwangju Stream, GS, and Kap Stream, KS) located in four major watersheds along with impact analysis of nutrient enrichments on the WWTPs during 2004~2008. In the four streams, seasonal means of BOD, COD, TN, and TP were significantly (p<0.01) greater in the downstreams ($D_s$) than the upstreams ($U_s$). The removal effect of nutrients (nitrogen, and phosphorus) from the WWTPs was much less than the BOD, indicating a greater nutrient impact on the downstreams. Seasonal dilution of organic matter, based on BOD, during the summer monsoon of July~September was most pronounced in the downstreams of all four watersheds. However, mean TN in the downstreams during the monsoon varied little in all four streams. Regression analysis of TN in the downstreams against TN from the WWTPs showed that in the TS, and DS regression slopes in the upstreams were similar to the slopes of downstream but there was a significant difference in the GS (p<0.001) and KS (p<0.01). Tan-Stream WWTP showed low removal efficiency of BOD and COD concentrations, compared to the nutrients, whereas, two WWTPs of Gwangju and Kap Stream had low removal effects in TN and TP. Regression analysis of TN and BOD in the downstreams showed that they was closely related (p<0.01) with stream water volume only in the GS. Our data analysis suggests that greater treatment efficiencies of phosphorus and nitrogen from the WWTPs may improve the downstream water quality.

• 한국물환경학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.568-573
• /
• 2013

In this study, we conducted whole effluent toxicity (WET) proficiency testing based on the results which $EC_{50}$ value of 3 types (A, B, C) unknown samples calculated from 32 water quality measurement agencies in Korea. WET proficiency testing was expected to their improve of analysis skill and ensure reliability of analysis results. Ultimately, it is intended to promote the reliable enforcement of WET. WET proficiency testing was evaluated using the z-score, robust z-score and the results showed that 30 participating agencies were "compliance". In addition, $EC_{50}$ values of "unknown sample A" were the normal distribution. Therefore, "unknown sample A" was considered as the most suitable standard toxicity substance.

• 한국물환경학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2010

This study was conducted to assess the validity of fecal coliforms to fecal streptococci ratio (FC/FS) for distinguishing the human from animal origin of fecal pollution in surface water. FC/FS ratio determined in effluent from municipal wastewater and human feces treatment plant (WWTP) and in downstream close to discharge of human feces was above 4 which indicates human origin. However FC/FS ratios determined seasonally in other water zones of the Nakdong River, even in the same sampling site, varied differently (above 4 or less than 0.7) due to different survival time of FC and FS and other environmental factors such as rainfall in watershed. Compared to other season, FC/FS ratios in winter were much lower regardless of the origin. It is concluded that the FC/FS ratio determined in surface water is not always valid for determining the origin of fecal pollution.

• 한국습지학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.345-353
• /
• 2022

산업과 생활환경에서 사용된 공학적 미세입자는 결국 하수처리장을 거쳐 수계로 배출되므로 미세입자의 수계 배출 제어에 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 그러나 다수 연구에서 하수처리장 유출수 내 미세입자의 농도가 무영향관찰농도(No Observed Effective Concentration, NOEC)를 빈번히 초과하고 있는 것으로 보고되고 있어 전통적인 하수처리 기능과 더불어 미세입자를 보다 효과적으로 제어할 수 있도록 하수처리장의 설계와 운영을 최적화시킬 필요가 있다. 이를 위해서는 하수처리장 내 단위공정별 특성 및 운전조건에 따른 미세입자의 거동특성과 제거효율에 대한 예측이 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 하수처리장 내 각 공정 특성별 및 주요 운전조건의 영향에 따른 미세입자 제거효율예측을 위한 모델을 개발함으로써 하수처리장에서 미세입자를 보다 효율적으로 제어하기 위한 도구를 제공하고자 하였다. 개발 모델에서는 수처리 계통에서의 4개 단위공정(1차침전지, 생물반응조, 2차침전지, 및 총인처리시설)을 고려하고, 슬러지처리 계통은 농축, 소화, 탈수 공정 등의 다중 공정을 통합한 단일 공정으로 모의한다. 모의 대상 미세입자는 TiO₂ (nano-TiO₂)로서, 수중에서의 용해와 변환은 미미하므로 부유성 고형물과의 부착 기작만을 고려하였다. 부유성고형물에의 nano-TiO₂ 부착 기작은 고-액상 간 평형가정에 기반한 겉보기분배계수(Kd)를 매개변수로 반영하였으며 정상상태에서의 미세입자의 농도 및 부하를 공정별로 계산할 수 있도록 하였다. 아울러 개발 모델 구동의 편의를 위하여 MS 엑셀기반 사용자 인터페이스를 제작하였다. 개발 모델을 이용하여 주요 운전인자인 고형물체류시간(Solid Retention Time, SRT)이 nano-TiO₂ 제거효율에 미치는 영향을 파악하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권9호
• /
• pp.783-792
• /
• 2009

서울 인근의 하수처리장에서 채취한 유입/유출수에 내포되어 있는 31개의 미량 EDC/PPCPs(내분비계장애물질/의 약 개인관리용품물질)의 발현 특성에 대한 조사 연구를 수행하였다. 유입수에서 검출된 EDC/PPCPs의 용도별 분류에 따른 총농도 관점의 발현 비율은 각성제(59.67%), X선 조영제(20.20%), 난연제(9.00%), 기타 등의 순으로 나타났으며, 유출수의 경우에는 베타 차단제(30.54%), 난연제(20.49%), X선 조영제(18.17%), 기타 등의 순으로 발현 빈도가 나타났다. 본 연구에서 검출된 대상 미량물질의 전반적인 농도 검출 범위는 다른 국내 선행연구에 비해 다소 낮은 것으로 나타났으며, 국외의 연구결과와 비교해서는 상당한 낮은 수준으로 검출되는 것으로 나타났다. 특히 유럽 지역의 연구결과와 비 교하면 일부 의약물질항목에 따라서는 수천 배의 농도차이를 보여주는 것으로 나타났다. 한편, 선택된 9개의 의약물질에 대해 유입수와 유출수의 예상환경농도(PEC)를 계산하고 실제 측정된 농도(MEC)와 비교한 결과 물질별 발현 농도 수치 관점에서는 큰 편차를 보였으나, 물질별 상대적 발현 빈도 순서 관점에서는 대체적으로 유사한 것으로 나타났다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제49권4호
• /
• pp.13-22
• /
• 2007

The uncertainty in water quality model predictions is inevitably high due to natural stochasticity, model uncertainty, and parameter uncertainty. An integrated modeling system under uncertainty was described and demonstrated for use in watershed management and receiving-water quality prediction. A watershed model (HSPF), a receiving water quality model (WASP), and a wetland model (NPS-WET) were incorporated into an integrated modeling system (modified-BASINS) and applied to the Hwaseong Reservoir watershed. Reservoir water quality was predicted using the calibrated integrated modeling system, and the deterministic integrated modeling output was useful for estimating mean water quality given future watershed conditions and assessing the spatial distribution of pollutant loads. A Monte Carlo simulation was used to investigate the effect of various uncertainties on output prediction. Without pollution control measures in the watershed, the concentrations of total nitrogen (T-N) and total phosphorous (T-P) in the Hwaseong Reservoir, considering uncertainty, would be less than about 4.8 and 0.26 mg 4.8 and 0.26 mg $L^{-1}$, respectively, with 95% confidence. The effects of two watershed management practices, a wastewater treatment plant (WWTP) and a constructed wetland (WETLAND), were evaluated. The combined scenario (WWTP + WETLAND) was the most effective at improving reservoir water quality, bringing concentrations of T-N and T-P in the Hwaseong Reservoir to less than 3.54 and 0.15 mg ${L^{-1}$, 26.7 and 42.9% improvements, respectively, with 95% confidence. Overall, the Monte Carlo simulation in the integrated modeling system was practical for estimating uncertainty and reliable in water quality prediction. The approach described here may allow decisions to be made based on probability and level of risk, and its application is recommended.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제32권3호
• /
• pp.117-122
• /
• 2007

지속적인 하수 발생량의 증가와 시설 부지비용의 상승효과로 인해 하수처리시설 중 가장 많은 면적을 차지하고 있는 침전조의 효율향상이 중요한 문제로 부각되고 있다. 본 연구에서는 선행연구로 수행한 최종 침전조 구조의 최적화를 위한 CFD(computational fluid dynamics) 모델링 결과를 실험적으로 검증하기 위해, 방사성추적자를 이용하여 정류벽 설치 유무에 따른 침전조 유동분포 변화를 측정하였다. 실제 하수처리장 침전조 설계제원을 바탕으로 수리학적 상사(1/21)를 고려하여 침전조 모형장치를 제작($L{\times}W{\times}H:2.6{\times}0.4{\times}0.2m$)하였으며, 방사성추적자로 Tc-99m 약 $30{\sim}40\;mCi$를 사용하였다. 실험결과, 최종 침전조 내부에 정류벽을 설치함으로써 바닥으로의 강한 밀도류와 출구 방향으로의 슬러지 휩쓸림 현상이 감소되었으며, 슬러지의 침전영역(settling zone)이 증가됨을 방사성추적자를 이용하여 성공적으로 가시화하여 확인하였다. 또한 정류벽 설치로 인하여 단락류가 전체 유출수에서 차지하는 부분이 48 %에서 32 %로 현저히 감소하고, 이의 슬러지 평균체재시간 또한 940 sec에서 810 sec로 감소되는 유동특성을 정량적으로 분석할 수 있었다 이는 선행연구로 실시한 CFD 모델을 이용 침전조 최적설계 조건도출 연구와 일치하는 결과로서, 방사성추적자 기술이 신규로 침전조를 설계할 때나 기존 시설의 성능개선을 위한 구조변경 후 이의 검증을 위해 중요한 자료로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.164-170
• /
• 2007

The Tancheon wastewater treatment plant(WWTP) in Seoul using anaerobic digestion to reduce the outlet sludge produces anaerobic digester gas which contains 65% $CH_4$ and 35% $CO_2$. The gas purification equipment was installed and operated to use Anaerobic Digester Gas(ADG) as a fuel for molten carbonate fuel cell(MCFC). The processes consist of the desulfurizer and the adsorption tower to remove $H_2S$ and siloxane in the gas. The gas purification equipment removed virtually over 95% of $H_2S$ and over 99% of siloxane. Results has demonstrated that the fuel cell can produce electrical output and hot water with negligible air emissions of CO, NOx and $SO_2$. The site provides the first opportunity in Korea for demonstrating Molten carbonate fuel cell(MCFC) which the digester gas was applied to the fuel gas.