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하천 수질정화를 위한 실험실 규모 다단식 토양여과 시스템에서 오염물질 제거에 미치는 운전인자의 영향
원세연(Se Yeon Won),기동원(Dong Won Ki),윤민혁(Min Hyeok Yoon),맹승규(Sung Kyu Maeng),안규홍(Kyu Hong Ahn),박준홍(Joon Hong Park),송경곤(Kyung Guen Song) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.2
본 연구에서는 하천의 수질오염물질을 처리하는 다단식 토양여과 시스템의 주요 운전인자인 여재 충전깊이, 선속도 및 연속 또는 간헐운전이 오염물질의 제거에 미치는 영향을 살펴보았다. 여재 충전깊이의 증가는 오염물질과 여재와의 접촉시간 을 증가시켜 모든 항목의 제거효율을 증가시키는 역할을 하였다. 특히 물리화학적 제거에 기인하는 TP와 NH₄-N 항목의 제거 효율이 상부의 생물학적 활성층에서의 제거에만 주로 기인하는 COD에 비하여 더 큰 증가를 보였다. 한편 선속도의 증가는 여 재 내에서의 체류시간을 감소시키는 역할을 함에 따라 전반적인 제거효율의 저하를 가져왔으며, 특히 전체 여재층에 걸친 접 촉시간에 영향을 받는 TP와 NH₄-N 항목에 비하여 표층부의 생물학적 제거에만 기인하는 COD의 경우는 상대적으로 큰 영향 을 받는 것으로 나타났다. 따라서 오염물질의 효율적인 제거를 위해서는 체류시간을 증가시키는 방향으로 운전인자들을 조절 하는 것이 중요할 것으로 판단된다. 연속운전과 간헐운전으로 운전방법을 달리하는 것은 모든 항목에서 큰 영향을 미치지는 않았으나, 안정적 운전을 위해서는 생물학적 조건의 유지와 막힘 현상의 가속화 등을 고려할 필요가 있다. In this study we investigated the effects of operational parameters of a multi-layered soil filtration (filter depth, filtration velocity, and continuous/intermittent operation) on removal of pollutants in river water. As filter depth increased removal of all the pollutants (COD, TP, TN, and NH₄-N) was increased because the increase in filter depth increased in contact time between media and pollutants. The removal of TP and NH₄-N more increased with the increase in filter depth, comparing to the biological COD removal which was performed only in the top layer, since the removal mechanism of TP and NH₄-N was physicochemical process occurring throughout the whole layers. However, the reduction in filtration velocity resulted in decrease of removal all the pollutants removal due to shorter retention time. Biological COD removal was more influenced with the reduction in filtration velocity (longer retention time), than the removal of TP and NH₄-N. Because biological process was occurred only in the top layer which has relatively shorter retention time, comparing with physicochemical process occurred throughout whole media. Therefore, it is desirable that the operation parameters be controlled toward increasing retention time, in order to achieve efficient pollutants removal. The change in operation mode (continuos vs. intermittent operations) did not provide significant effects on the pollutant treatment efficiency by the multi-layered soil filtration system. Our findings suggest that for stable long-term operation it should be considered keeping conditions for biological activity and accelerating clogging.
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