폐수처리는 폐수를 정화하여 자연으로 되돌리는 과정을 의미한다. 이 과정은 우리의 사회와 미래를 좀더 향상시키는 아주 중요한 일이다. 폐수처리 방법에는 물리적, 화학적, 그리고 생물학적 방법들이 있다.
물리적 처리방법은 일반적으로 가장 많이 사용하는 방법인데, 침전, 부유물질 제거, ...
폐수처리는 폐수를 정화하여 자연으로 되돌리는 과정을 의미한다. 이 과정은 우리의 사회와 미래를 좀더 향상시키는 아주 중요한 일이다. 폐수처리 방법에는 물리적, 화학적, 그리고 생물학적 방법들이 있다.
물리적 처리방법은 일반적으로 가장 많이 사용하는 방법인데, 침전, 부유물질 제거, 폭기, 여과 그리고 소독을 하여 하천으로 방류한다. 폐수로부터 오염물질을 처리하는 과정은 또한 가장 보편적으로 화학물질을 이용해 폐수를 처리하기 위한 방법에는 염소화, 오존화 그리고 중화가 있다. 가장 좋은 예는 물을 정화하기 위해 탄소를 이용해 오염물질을 흡착하는 방법이다.
유사한 방법인 생물학적처리는 박테리아와 같은 미생물을 이용하여 생화학적으로 폐수를 분해하여 최종물질을 안정화시키는 방법이 있는데 이 방법은 보다 세분화하며 호기성과 혐기성 방법으로 나누어진다. 폐수를 처리하기 위해 수생식물을 이용하는 것 또한 이 방법의 하나로 분류된다. 폐수를 처리하기 위한 인공습지의 조성은 급속히 늘어나고 있는 추세이다. 이러한 새로운 접근방법은 정수식물과 침수식물을 이용하여 오염물질을 제거하고 자연친화적인 처리과정이다. 수생식물은 습지의 주요 생물학적 구성성분으로 추정된다. 이것은 아주 많은 무기영양물질 (특히 질소와 인) 그리고 중금속들 (카드뮴, 구리, 수은 그리고 아연과 같은)을 식물성장에 필요한 물질로써 이용되며 잎을 덮어 빛을 가리고 또한, 젤리와 같은 생체량이 뿌리에 들러붙어 성장하므로써 조류 세포의 농도를 감소시킨다.
본 연구는 대학 폐수 처리의 능력과 실험실 내의 chamber system에서의 Spirodela polyrhiza, Pistia stratoites, Hydrocharis dubia 그리고 Salvinia sp와 같은 네 가지 수생식물의 오염물질제거 능력에 대한 연구이다. 수생식물의 역할은 영양물질 (질소와 인), 암모니아질소 (NH3-N), 화학적 산소 요구량 (CODcr), 용존산소량 (DO)을 제거하는 것이고 물의pH는 단일배양조, 혼합배양조, polyculture조 이 서로 다른 세가지 실험조에서 확인되었다. 단일배양조에서 최대 용존산소량은 P. stratoites에서 50.11%으로, 최소 용존산소량은 S. sp에서 42.70%으로 관찰되었다. Polyculture조는 50.57%의 용존산소량 제거를 보였다. 유사하게, 단일배양조에서의 화학적 산소요구량은 P. stratoites에서 68.46%, 혼합배양조에서 82.73%, 그리고 최대치는 polyculture조 에서의 95.38%로 나타났다.
영양물질 특히 질소와 인은 수질의 지표가 된다. 최고 질소제거량은 단일배양조에서 P. stratoites 86.47%, 혼합배양조에서 S. sp와 P. stratoites의 혼합에서 76.11 % 로 관찰되었다. 총질소의 최고 제거량은 polyculture조에서 88.88%로 나타났으며 최고 인 제거량은 단일배양에서 P. stratoites 75.60%, 혼합배양조에서 S. sp와 P. stratoites 혼합물로 71.11%로 관찰되었으며, polyculture 조에서 최고치로 80.48%로 확인되었다. 그리고 이와 유사한 결과가 암모니아 제거시에도 관찰되었다. 결론적으로 대조실험 (수생식물이 없는 시스템)
과 비교해 보았을 때, 수생식물이 폐수를 정화하는 데 상당히 효과가 있다고 판단된다.
합성 배지로부터의 질산염의 제거는 두 가지 다른 수생 식물 H. dubia 와 S. sp 를 통해 증명되었다. 이 두 가지 중에서 H. dubia가 합성배지를100 mg/L 포함한 상태에서 60.4%의 질산염 감소율을 보였다. 질산염의 효율은 후에 300 mg/L의 농도에서 78.0%씩 각각 증가되었지만, 400 mg/L 조건의 실험에서 식물이 며칠 생존하지 못했는데, 이는 300 mg/L 농도가 수생식물들의 생장에 최적의 조건으로 고려된 이유이다. 본 연구에서는 또한 아산의 신정호를 정화하기 위해 정수식물인 Phragmities communis, Typha angustifolia, Zizania latifolia 그리고 Oenanthe javanica의 효과를 연구하였다. 이 식물들은 각기 다른 네 가지 습지에서 생육되었다. 각각의 식물에 대한 현존 생체량과 영양물질 농도가 6월 1일부터 10월 15일까지 5개월의 기간 동안 관찰하였다. 결론적으로 9월에 P. communis에서 4524 g/m2로 Z. latifolia에서 3699 g/m2보다 높은 최종 현존 생체량을 보였고 그 후 약간 감소하였다. 이와 유사하게, 총 질소 농도는 7월에 P. communis의 경우 91 mgN/g로 높았으며, 그 다음으로 Z. latifolia의 경우 87.5 mgN/g로 좀 더 빠른 생장 기간을 나타났다. 모든 식물에서 가장 높은 질소 농도는 잎, 그리고 뿌리의 순으로 관찰되었다. 인의 총량은 T. angustifolia 17.4 mgP/g 그리고 Z. latifolia의 경우 12.8 mgP/g로 나타났으며, 가장 높은 인의 농도는 P. communis를 제외하고 줄기에서 관찰되었다.
키워드: 영양물질제거, 수생식물, 수질정화, 습지정화, 폐수처리.
폐수처리는 폐수를 정화하여 자연으로 되돌리는 과정을 의미한다. 이 과정은 우리의 사회와 미래를 좀더 향상시키는 아주 중요한 일이다. 폐수처리 방법에는 물리적, 화학적, 그리고 생물학적 방법들이 있다.
물리적 처리방법은 일반적으로 가장 많이 사용하는 방법인데, 침전, 부유물질 제거, 폭기, 여과 그리고 소독을 하여 하천으로 방류한다. 폐수로부터 오염물질을 처리하는 과정은 또한 가장 보편적으로 화학물질을 이용해 폐수를 처리하기 위한 방법에는 염소화, 오존화 그리고 중화가 있다. 가장 좋은 예는 물을 정화하기 위해 탄소를 이용해 오염물질을 흡착하는 방법이다.
유사한 방법인 생물학적처리는 박테리아와 같은 미생물을 이용하여 생화학적으로 폐수를 분해하여 최종물질을 안정화시키는 방법이 있는데 이 방법은 보다 세분화하며 호기성과 혐기성 방법으로 나누어진다. 폐수를 처리하기 위해 수생식물을 이용하는 것 또한 이 방법의 하나로 분류된다. 폐수를 처리하기 위한 인공습지의 조성은 급속히 늘어나고 있는 추세이다. 이러한 새로운 접근방법은 정수식물과 침수식물을 이용하여 오염물질을 제거하고 자연친화적인 처리과정이다. 수생식물은 습지의 주요 생물학적 구성성분으로 추정된다. 이것은 아주 많은 무기영양물질 (특히 질소와 인) 그리고 중금속들 (카드뮴, 구리, 수은 그리고 아연과 같은)을 식물성장에 필요한 물질로써 이용되며 잎을 덮어 빛을 가리고 또한, 젤리와 같은 생체량이 뿌리에 들러붙어 성장하므로써 조류 세포의 농도를 감소시킨다.
본 연구는 대학 폐수 처리의 능력과 실험실 내의 chamber system에서의 Spirodela polyrhiza, Pistia stratoites, Hydrocharis dubia 그리고 Salvinia sp와 같은 네 가지 수생식물의 오염물질제거 능력에 대한 연구이다. 수생식물의 역할은 영양물질 (질소와 인), 암모니아질소 (NH3-N), 화학적 산소 요구량 (CODcr), 용존산소량 (DO)을 제거하는 것이고 물의pH는 단일배양조, 혼합배양조, polyculture조 이 서로 다른 세가지 실험조에서 확인되었다. 단일배양조에서 최대 용존산소량은 P. stratoites에서 50.11%으로, 최소 용존산소량은 S. sp에서 42.70%으로 관찰되었다. Polyculture조는 50.57%의 용존산소량 제거를 보였다. 유사하게, 단일배양조에서의 화학적 산소요구량은 P. stratoites에서 68.46%, 혼합배양조에서 82.73%, 그리고 최대치는 polyculture조 에서의 95.38%로 나타났다.
영양물질 특히 질소와 인은 수질의 지표가 된다. 최고 질소제거량은 단일배양조에서 P. stratoites 86.47%, 혼합배양조에서 S. sp와 P. stratoites의 혼합에서 76.11 % 로 관찰되었다. 총질소의 최고 제거량은 polyculture조에서 88.88%로 나타났으며 최고 인 제거량은 단일배양에서 P. stratoites 75.60%, 혼합배양조에서 S. sp와 P. stratoites 혼합물로 71.11%로 관찰되었으며, polyculture 조에서 최고치로 80.48%로 확인되었다. 그리고 이와 유사한 결과가 암모니아 제거시에도 관찰되었다. 결론적으로 대조실험 (수생식물이 없는 시스템)
과 비교해 보았을 때, 수생식물이 폐수를 정화하는 데 상당히 효과가 있다고 판단된다.
합성 배지로부터의 질산염의 제거는 두 가지 다른 수생 식물 H. dubia 와 S. sp 를 통해 증명되었다. 이 두 가지 중에서 H. dubia가 합성배지를100 mg/L 포함한 상태에서 60.4%의 질산염 감소율을 보였다. 질산염의 효율은 후에 300 mg/L의 농도에서 78.0%씩 각각 증가되었지만, 400 mg/L 조건의 실험에서 식물이 며칠 생존하지 못했는데, 이는 300 mg/L 농도가 수생식물들의 생장에 최적의 조건으로 고려된 이유이다. 본 연구에서는 또한 아산의 신정호를 정화하기 위해 정수식물인 Phragmities communis, Typha angustifolia, Zizania latifolia 그리고 Oenanthe javanica의 효과를 연구하였다. 이 식물들은 각기 다른 네 가지 습지에서 생육되었다. 각각의 식물에 대한 현존 생체량과 영양물질 농도가 6월 1일부터 10월 15일까지 5개월의 기간 동안 관찰하였다. 결론적으로 9월에 P. communis에서 4524 g/m2로 Z. latifolia에서 3699 g/m2보다 높은 최종 현존 생체량을 보였고 그 후 약간 감소하였다. 이와 유사하게, 총 질소 농도는 7월에 P. communis의 경우 91 mgN/g로 높았으며, 그 다음으로 Z. latifolia의 경우 87.5 mgN/g로 좀 더 빠른 생장 기간을 나타났다. 모든 식물에서 가장 높은 질소 농도는 잎, 그리고 뿌리의 순으로 관찰되었다. 인의 총량은 T. angustifolia 17.4 mgP/g 그리고 Z. latifolia의 경우 12.8 mgP/g로 나타났으며, 가장 높은 인의 농도는 P. communis를 제외하고 줄기에서 관찰되었다.
키워드: 영양물질제거, 수생식물, 수질정화, 습지정화, 폐수처리.
Wastewater treatment is the process of taking wastewater and making it suitable for discharging back into the environment. It is an important initiative which has to be taken more seriously for the betterment of the society and our future. The wastewater treatment methods are of three types i.e. phy...
Wastewater treatment is the process of taking wastewater and making it suitable for discharging back into the environment. It is an important initiative which has to be taken more seriously for the betterment of the society and our future. The wastewater treatment methods are of three types i.e. physical, chemical and biological.
Physical treatment is very common method where sedimentation, coarse screening, aeration and filtration is done to remove the physically from wastewater. The most common method to treat water using chemicals is chlorination, ozonation and neutralization. The best example is the use of carbon, which adsorbs contaminants to clean the water.
Similarly, in biological treatment process, micro-organisms such as bacteria are used to biochemically decompose the wastewater and stabilize the end product. This method is further divided into aerobic and anaerobic system. Use of macrophytes to treat wastewater is also categorized in this method. The construction of artificial wetlands for the treatment of wastewater is increasing rapidly. This new approach is based on natural processes for the removal of different aquatic macrophytes such as floating, submerged and emergent.
Macrophytes are assumed to be the main biological components of wetlands. It take up large amounts of inorganic nutrients (especially N and P) and heavy metals (such as Cd, Cu, Hg and Zn) as a consequence of the growth requirements and decrease the concentration of algal cells through the light shading by the leaf canopy, and possibly, adherence to gelatinous biomass which grows on the roots.
This study investigates the effectiveness of the university wastewater treatment and the suitability of four floating aquatic macrophytes such as Spirodela polyrhiza, Pistia stratoites, Hydrocharis dubia and Salvinia sp on the chamber system in the laboratory. The role of these plants in removing nutrients (N and P), ammonia nitrogen (NH3-N), chemical oxygen demand (CODcr), dissolve oxygen (DO) and water pH was tested in three different system of experiment i.e. monoculture system, mixedculture system and in polyculture system. In monoculture system maximum DO was observed for P. stratoites (50.11%) and minimum was observed for S. sp (42.70%). Polyculture showed the (50.57%) of DO removal. Similarly, removal of CODcr in monoculture was observed for P. stratoites (68.46%), in mixed culture (82.73%) and the highest was observed for polyculture systems (95.38%).
The nutrients, especially nitrogen and phosphorous which could be determined the water quality indicator. The highest total nitrogen removal in monoculture was observed for P. stratoites (86.47%), in mixed culture it was observed for the mixture of S. sp + P. stratoites (76.11 %). The highest removal of T- N was observed in polyculture systems (88.88%). Similarly, the highest removal of total phosphorous in monoculture was observed for P. stratoites (75.60%), in mixed culture it was observed for mixture of S. sp + P. stratoites (71.11%) and the maximum removal was observed for polyculture system (80.48%). Similar result was observed for ammonia removal. It was also concluded that plant system is significantly more effective to purify the wastewater as compared to the control system (no aquatic plant).
The removal of nitrate from synthetic medium was examined using two different aquatic plants i.e. H. dubia and S. sp. Among this two H. dubia reduced the nitrate level to 60.4% in a synthetic medium containing 100 mg/L. The efficiency of nitrate was further increased to 78.0% in 300 mg/L respectively. However, the tested plants in 400 mg/L could not survive after few days. That is why 300 mg/L concentration was considering optimum condition for these plants growth.
Our study also investigated the effectiveness of emergent plant i.e. Phragmities communis, Typha angustifolia, Zizania latifolia and Oenanthe javanica to treat the Sinjong lake water in Asan. These plants grown in four different wetland cells separated with each other. We determined the standing biomass and nutrient concentration of individual plants over the 5 month period from June 1 to October 15. Results indicated that total standing biomass was found higher for P. communis (4524 g/m2) followed by Z. latifolia (3699 g/m2) in September there after biomass was slightly decreased. Similarly, the total nitrogen concentration was found higher for P. communis (91 mgN/g) in July followed by Z. latifolia (87.5 mgN/g) in early growing period. In all the plant the highest nitrogen concentration was observed in leaf followed by root. The highest total phosphorous was observed for T. angustifolia (17.4 mgP/g) followed by Z. latifolia (12.8 mgP/g). Similarly, the highest phosphorous was observed in stem except for P. communis.
Keywords: Nutrient removal, Aquatic Macrophytes, Monoculture, Mixedculture, Polyculture systems, Synthetic medium, Standing biomass.
Wastewater treatment is the process of taking wastewater and making it suitable for discharging back into the environment. It is an important initiative which has to be taken more seriously for the betterment of the society and our future. The wastewater treatment methods are of three types i.e. physical, chemical and biological.
Physical treatment is very common method where sedimentation, coarse screening, aeration and filtration is done to remove the physically from wastewater. The most common method to treat water using chemicals is chlorination, ozonation and neutralization. The best example is the use of carbon, which adsorbs contaminants to clean the water.
Similarly, in biological treatment process, micro-organisms such as bacteria are used to biochemically decompose the wastewater and stabilize the end product. This method is further divided into aerobic and anaerobic system. Use of macrophytes to treat wastewater is also categorized in this method. The construction of artificial wetlands for the treatment of wastewater is increasing rapidly. This new approach is based on natural processes for the removal of different aquatic macrophytes such as floating, submerged and emergent.
Macrophytes are assumed to be the main biological components of wetlands. It take up large amounts of inorganic nutrients (especially N and P) and heavy metals (such as Cd, Cu, Hg and Zn) as a consequence of the growth requirements and decrease the concentration of algal cells through the light shading by the leaf canopy, and possibly, adherence to gelatinous biomass which grows on the roots.
This study investigates the effectiveness of the university wastewater treatment and the suitability of four floating aquatic macrophytes such as Spirodela polyrhiza, Pistia stratoites, Hydrocharis dubia and Salvinia sp on the chamber system in the laboratory. The role of these plants in removing nutrients (N and P), ammonia nitrogen (NH3-N), chemical oxygen demand (CODcr), dissolve oxygen (DO) and water pH was tested in three different system of experiment i.e. monoculture system, mixedculture system and in polyculture system. In monoculture system maximum DO was observed for P. stratoites (50.11%) and minimum was observed for S. sp (42.70%). Polyculture showed the (50.57%) of DO removal. Similarly, removal of CODcr in monoculture was observed for P. stratoites (68.46%), in mixed culture (82.73%) and the highest was observed for polyculture systems (95.38%).
The nutrients, especially nitrogen and phosphorous which could be determined the water quality indicator. The highest total nitrogen removal in monoculture was observed for P. stratoites (86.47%), in mixed culture it was observed for the mixture of S. sp + P. stratoites (76.11 %). The highest removal of T- N was observed in polyculture systems (88.88%). Similarly, the highest removal of total phosphorous in monoculture was observed for P. stratoites (75.60%), in mixed culture it was observed for mixture of S. sp + P. stratoites (71.11%) and the maximum removal was observed for polyculture system (80.48%). Similar result was observed for ammonia removal. It was also concluded that plant system is significantly more effective to purify the wastewater as compared to the control system (no aquatic plant).
The removal of nitrate from synthetic medium was examined using two different aquatic plants i.e. H. dubia and S. sp. Among this two H. dubia reduced the nitrate level to 60.4% in a synthetic medium containing 100 mg/L. The efficiency of nitrate was further increased to 78.0% in 300 mg/L respectively. However, the tested plants in 400 mg/L could not survive after few days. That is why 300 mg/L concentration was considering optimum condition for these plants growth.
Our study also investigated the effectiveness of emergent plant i.e. Phragmities communis, Typha angustifolia, Zizania latifolia and Oenanthe javanica to treat the Sinjong lake water in Asan. These plants grown in four different wetland cells separated with each other. We determined the standing biomass and nutrient concentration of individual plants over the 5 month period from June 1 to October 15. Results indicated that total standing biomass was found higher for P. communis (4524 g/m2) followed by Z. latifolia (3699 g/m2) in September there after biomass was slightly decreased. Similarly, the total nitrogen concentration was found higher for P. communis (91 mgN/g) in July followed by Z. latifolia (87.5 mgN/g) in early growing period. In all the plant the highest nitrogen concentration was observed in leaf followed by root. The highest total phosphorous was observed for T. angustifolia (17.4 mgP/g) followed by Z. latifolia (12.8 mgP/g). Similarly, the highest phosphorous was observed in stem except for P. communis.
Keywords: Nutrient removal, Aquatic Macrophytes, Monoculture, Mixedculture, Polyculture systems, Synthetic medium, Standing biomass.
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