고농도 질산성 질소함유 시설하우스 폐양액 처리를 위한 자연정화공법 개발 Development of Natural Purification Method for Treating the Hydroponic Waste Solution Containing High Nitrate in Greenhouses원문보기
고농도 질산성 질소함유 시설하우스 폐양액 처리를 위한 자연정화공법 개발을 위해 선행연구의 기초실험 결과를 이용하여 실제 현장 폐양액처리장을 설계 및 시공하였다. 시공된 폐양액처리장에서 최적 운전조건을 조사하기 위해 처리조 연결방법별, 폐양액 부하량별, 폐양액 주입비율별, 폐양액 주입방법별, 폐양액 전처리 유무별, 황산화탈질균 처리별, 계절별 및 이상기후별로 각각의 BOD, COD, ...
고농도 질산성 질소함유 시설하우스 폐양액 처리를 위한 자연정화공법 개발을 위해 선행연구의 기초실험 결과를 이용하여 실제 현장 폐양액처리장을 설계 및 시공하였다. 시공된 폐양액처리장에서 최적 운전조건을 조사하기 위해 처리조 연결방법별, 폐양액 부하량별, 폐양액 주입비율별, 폐양액 주입방법별, 폐양액 전처리 유무별, 황산화탈질균 처리별, 계절별 및 이상기후별로 각각의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율을 조사하였다. 처리조 연결방법별 BOD 및 COD의 처리효율은 system A가 다른 연결방법에 비해 약간 높은 처리효율을 보였고, SS 및 T-P는 연결방법에 차이 없이 높은 처리효율을 보였다. T-N 처리효율은 system A 와 D가 다른 연결방법에 비해 약간 높은 처리효율을 보여 system A (상(上)-상(上) 흐름형 조합)가 최적의 연결방법으로 판단된다. 폐양액 부하량에 따른 BOD, COD, SS 및 T-P 처리효율은 폐양액 부하량에 따라 별 차이 없이 안정적으로 처리되는 경향이었고, T-N 처리효율은 폐양액의 부하량이 증가함에 따라 미미하게 감소하는 경향으로 현장 시설하우스 폐양액처리장에서 최적의 폐양액 부하량은 300 L m^(-2) day^(-1)이하로 판단된다. 폐양액 주입비율에 따른 BOD, COD, SS 및 T-P의 처리효율은 폐양액 주입비율에 따라 별 차이 없이 비슷한 경향이었고, T-N 처리효율은 폐양액 주입비율 70:30에서 가장 높은 경향이었다. 폐양액 주입방법에 따른 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 모든 조건에서 별 차이는 없었고, 간헐적주입방법이 미미하고 높은 경향이었다. 폐양액 전처리 유무에 따른 수처리 효율은 BOD, COD, SS 및 T-P의 처리효율에는 큰 영향이 없었고, T-N의 처리효율은 부레옥잠조를 전처리조로 한 경우가 61%로 전처리를 하지 않은 경우의 50%에 비해 약 11% 정도 향상되었다. 하지만 본 폐양액처리장에서 질소를 제외한 대부분의 오염물질 처리효율은 매우 높았으나. 질소처리효율은 상대적으로 낮아 질소처리효율 향상 방안이 필요하였다. 현재 시설하우스의 폐양액은 수질환경보전법상 산업체 폐수로 분류되어 배출기준으로 규제되고 있으며, 특히, 총 질소 20 mg L-1, 총 인 2 mg L-1 이하로 규제하고 있어 앞으로 우리나라에서도 폐양액 배출에 대한 강화된 규제가 시행될 것으로 예상됨에 따라 본 폐양액처리장에서 질소처리효율 향상방안이 필요하였다. 따라서 본 폐양액처리장에서 질소처리효율 향상을 위해 황산화 탈질균을 처리하였다. 황산화 탈질균 처리시 폐양액처리장의 처리효율은 BOD, COD, SS 및 T-P 처리효율은 큰 차이가 없었으나, T-N의 처리효율은 황산화 탈질균을 주입한 처리구의 경우가 69%로 황산화 탈질균을 주입하지 않은 처리구의 51%에 비해 18%정도 처리효율이 향상되었다. 계절별 BOD, COD, T-N 및 T-P의 수처리 효율은 각각 88, 77, 54 및 94%로 전반적으로 여름과 가을이 봄과 겨울에 비해 약간 높았으며, SS는 계절에 상관없이 약 91% 이상의 높은 처리효율을 보여주었다. 폐양액처리장에서 이상기후에서의 수처리 효율을 조사한 결과 혹한기, 장마기 및 가뭄기가 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 다소 차이는 있었으나 연평균 처리효율과 유사하거나 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 개발된 폐양액처리장은 이상기후시에도 안정적인 폐양액 처리가 가능할 것으로 판단된다.
고농도 질산성 질소함유 시설하우스 폐양액 처리를 위한 자연정화공법 개발을 위해 선행연구의 기초실험 결과를 이용하여 실제 현장 폐양액처리장을 설계 및 시공하였다. 시공된 폐양액처리장에서 최적 운전조건을 조사하기 위해 처리조 연결방법별, 폐양액 부하량별, 폐양액 주입비율별, 폐양액 주입방법별, 폐양액 전처리 유무별, 황산화탈질균 처리별, 계절별 및 이상기후별로 각각의 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율을 조사하였다. 처리조 연결방법별 BOD 및 COD의 처리효율은 system A가 다른 연결방법에 비해 약간 높은 처리효율을 보였고, SS 및 T-P는 연결방법에 차이 없이 높은 처리효율을 보였다. T-N 처리효율은 system A 와 D가 다른 연결방법에 비해 약간 높은 처리효율을 보여 system A (상(上)-상(上) 흐름형 조합)가 최적의 연결방법으로 판단된다. 폐양액 부하량에 따른 BOD, COD, SS 및 T-P 처리효율은 폐양액 부하량에 따라 별 차이 없이 안정적으로 처리되는 경향이었고, T-N 처리효율은 폐양액의 부하량이 증가함에 따라 미미하게 감소하는 경향으로 현장 시설하우스 폐양액처리장에서 최적의 폐양액 부하량은 300 L m^(-2) day^(-1)이하로 판단된다. 폐양액 주입비율에 따른 BOD, COD, SS 및 T-P의 처리효율은 폐양액 주입비율에 따라 별 차이 없이 비슷한 경향이었고, T-N 처리효율은 폐양액 주입비율 70:30에서 가장 높은 경향이었다. 폐양액 주입방법에 따른 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 모든 조건에서 별 차이는 없었고, 간헐적주입방법이 미미하고 높은 경향이었다. 폐양액 전처리 유무에 따른 수처리 효율은 BOD, COD, SS 및 T-P의 처리효율에는 큰 영향이 없었고, T-N의 처리효율은 부레옥잠조를 전처리조로 한 경우가 61%로 전처리를 하지 않은 경우의 50%에 비해 약 11% 정도 향상되었다. 하지만 본 폐양액처리장에서 질소를 제외한 대부분의 오염물질 처리효율은 매우 높았으나. 질소처리효율은 상대적으로 낮아 질소처리효율 향상 방안이 필요하였다. 현재 시설하우스의 폐양액은 수질환경보전법상 산업체 폐수로 분류되어 배출기준으로 규제되고 있으며, 특히, 총 질소 20 mg L-1, 총 인 2 mg L-1 이하로 규제하고 있어 앞으로 우리나라에서도 폐양액 배출에 대한 강화된 규제가 시행될 것으로 예상됨에 따라 본 폐양액처리장에서 질소처리효율 향상방안이 필요하였다. 따라서 본 폐양액처리장에서 질소처리효율 향상을 위해 황산화 탈질균을 처리하였다. 황산화 탈질균 처리시 폐양액처리장의 처리효율은 BOD, COD, SS 및 T-P 처리효율은 큰 차이가 없었으나, T-N의 처리효율은 황산화 탈질균을 주입한 처리구의 경우가 69%로 황산화 탈질균을 주입하지 않은 처리구의 51%에 비해 18%정도 처리효율이 향상되었다. 계절별 BOD, COD, T-N 및 T-P의 수처리 효율은 각각 88, 77, 54 및 94%로 전반적으로 여름과 가을이 봄과 겨울에 비해 약간 높았으며, SS는 계절에 상관없이 약 91% 이상의 높은 처리효율을 보여주었다. 폐양액처리장에서 이상기후에서의 수처리 효율을 조사한 결과 혹한기, 장마기 및 가뭄기가 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 다소 차이는 있었으나 연평균 처리효율과 유사하거나 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 개발된 폐양액처리장은 이상기후시에도 안정적인 폐양액 처리가 가능할 것으로 판단된다.
To treat the hydroponic waste water containing high nitrate in greenhouses for the development of a natural purification system in HF-HF combination constructed wetlands treatment efficiency of the waste water according to the connection methods (A : upper-upper connection, B : upper-lower connectio...
To treat the hydroponic waste water containing high nitrate in greenhouses for the development of a natural purification system in HF-HF combination constructed wetlands treatment efficiency of the waste water according to the connection methods (A : upper-upper connection, B : upper-lower connection, C : lower-upper connection, D : lower-lower connection) of 1st bed and 2nd bed in treatment plant, hydroponic waste water loading, injection ratio of hydroponic waste water in 1st and 2nd bed, injection methods of hydroponic waste water, sulfur treatment of oxidizing denitrifying bacteria (Thiobacillus denitrificans), seasonal and abnormal climate were investigated. In treatment efficiency of BOD and COD by connection methods of treatment plant, system A showed a little higher compared to other connection methods. And SS and T-P showed high treatment efficiency irrespective of connection methods. In T-N treatment efficiency, system A and D showed a little higher compared to other connection methods, and so system A (upper-upper connection) seems to be the optimal connection method. The treatment efficiency of BOD, COD, SS and T-P in proportion to hydroponic waste water loading appeared to be treated in a stable tendency with not much difference, while T-N treatment efficiency reduced slightly as the hydroponic waste water loading increased presenting the optimal hydroponic waste water loading as less than 300 L m^(-2) day^(-1) in the hydroponic waste water treatment plant in the greenhouse. The treatment efficiency of BOD, COD, SS and T-P in proportion to injection ratio of hydroponic waste water in 1st and 2nd bed did not show much different, while T-N showed the highest level in the injection rate of hydroponic waste water was 70:30 in 1st and 2nd bed. The treatment efficiency of BOD, COD, SS, T-N and T-P did not show much difference under the all treatment conditions, excepting intermittent injection method which was a little higher. In water treatment efficiency following whether hydroponic waste water went through pre-treatment of water hyacinth bed or not, BOD, COD, SS and T-P were not different, while T-N showed 61 % of efficiency when it went through pre-treatment bed which was about 11 % higher compared to that without pre-treatment which was 50% in water treatment efficiency. In treatment efficiency of hydroponic waste water treatment plant with sulfur denitrifying bacteria, BOD, COD, SS and T-P didn't show much difference, while T-N treatment with sulfur denitrifying bacteria treated increased about 18% compared with the treatment without sulfur denitrifying bacteria treatment of 51 % in treatment efficiency. In water treatment efficiency by season, BOD, COD, T-N and T-P showed 88, 77, 54 and 94% respectively, a little higher in summer and autumn than in spring and winter, while SS presented higher than 91% irrespective of season. Examination of water treatment efficiency in abnormal weather revealed BOD, COD, SS, T-N and T-P similar or a little decrease compared to the annual average treatment efficiency in rainy season and drought season. Eventually, the developed hydroponic waste water treatment plant seems to do treat hydroponic waste water in a stable tendency even in abnormal weather.
To treat the hydroponic waste water containing high nitrate in greenhouses for the development of a natural purification system in HF-HF combination constructed wetlands treatment efficiency of the waste water according to the connection methods (A : upper-upper connection, B : upper-lower connection, C : lower-upper connection, D : lower-lower connection) of 1st bed and 2nd bed in treatment plant, hydroponic waste water loading, injection ratio of hydroponic waste water in 1st and 2nd bed, injection methods of hydroponic waste water, sulfur treatment of oxidizing denitrifying bacteria (Thiobacillus denitrificans), seasonal and abnormal climate were investigated. In treatment efficiency of BOD and COD by connection methods of treatment plant, system A showed a little higher compared to other connection methods. And SS and T-P showed high treatment efficiency irrespective of connection methods. In T-N treatment efficiency, system A and D showed a little higher compared to other connection methods, and so system A (upper-upper connection) seems to be the optimal connection method. The treatment efficiency of BOD, COD, SS and T-P in proportion to hydroponic waste water loading appeared to be treated in a stable tendency with not much difference, while T-N treatment efficiency reduced slightly as the hydroponic waste water loading increased presenting the optimal hydroponic waste water loading as less than 300 L m^(-2) day^(-1) in the hydroponic waste water treatment plant in the greenhouse. The treatment efficiency of BOD, COD, SS and T-P in proportion to injection ratio of hydroponic waste water in 1st and 2nd bed did not show much different, while T-N showed the highest level in the injection rate of hydroponic waste water was 70:30 in 1st and 2nd bed. The treatment efficiency of BOD, COD, SS, T-N and T-P did not show much difference under the all treatment conditions, excepting intermittent injection method which was a little higher. In water treatment efficiency following whether hydroponic waste water went through pre-treatment of water hyacinth bed or not, BOD, COD, SS and T-P were not different, while T-N showed 61 % of efficiency when it went through pre-treatment bed which was about 11 % higher compared to that without pre-treatment which was 50% in water treatment efficiency. In treatment efficiency of hydroponic waste water treatment plant with sulfur denitrifying bacteria, BOD, COD, SS and T-P didn't show much difference, while T-N treatment with sulfur denitrifying bacteria treated increased about 18% compared with the treatment without sulfur denitrifying bacteria treatment of 51 % in treatment efficiency. In water treatment efficiency by season, BOD, COD, T-N and T-P showed 88, 77, 54 and 94% respectively, a little higher in summer and autumn than in spring and winter, while SS presented higher than 91% irrespective of season. Examination of water treatment efficiency in abnormal weather revealed BOD, COD, SS, T-N and T-P similar or a little decrease compared to the annual average treatment efficiency in rainy season and drought season. Eventually, the developed hydroponic waste water treatment plant seems to do treat hydroponic waste water in a stable tendency even in abnormal weather.
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