급속한 경제성장과 도심지를 중심으로 한 사회 기반시설의 확충을 위해 보도, 주차장 부지, 공원 녹지부의 감소, 공업단지 및 택지 조성을 위한 토층 표면의 포장율의 증가로 우수시의 초기유출량의 증가가 발생한다. 더욱이 지구 온난화 및 이상 기후에 기인한 국지성 호우, 게릴라성 강우의 빈번한 발생으로 우수에 의한 오염 부하량이 증가하는 원인이 되었다. 도시부에서의 ...
급속한 경제성장과 도심지를 중심으로 한 사회 기반시설의 확충을 위해 보도, 주차장 부지, 공원 녹지부의 감소, 공업단지 및 택지 조성을 위한 토층 표면의 포장율의 증가로 우수시의 초기유출량의 증가가 발생한다. 더욱이 지구 온난화 및 이상 기후에 기인한 국지성 호우, 게릴라성 강우의 빈번한 발생으로 우수에 의한 오염 부하량이 증가하는 원인이 되었다. 도시부에서의 불투수층 포장의 증가로 인한 건기시 지표면에 퇴적된 먼지, 마모된 자동차 타이어, 노후 차량으로부터의 기름때 등의 비점오염물질이 순간 유출되게 된다. 이러한 비점 오염원이 도심하천의 자정능력을 초과한 부하량에 의해 하천수의 수질 악화를 초래하고 있어 이를 효과적으로 처리하는 방법이 절실히 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 상기와 같은 비점오염물질 중 특히 지속적으로 도심하천의 부영향화의 주요 유발요인이 되는 질소 및 인 등을 포함한 비점오염 물질을 효율적으로 처리하기 위한 담체 형태의 수처리 시설을 모색하고자 하였다. 이를 위해 최적의 여재별 배합비를 조사하고, 처리효율을 알아보고자 다양한 형태의 모형토조 제작과 실험을 수행하였다. 최종적으로 현장에의 적용성을 알아보고자 기존의 연구결과를 토대로 산업부산물로 분류되는 굴패각과 천연광물질인 일라이트, 제올라이트, 황토 등의 여재를 이용하여 수처리 시설에 사용되는 천연광물질 담체의 개발을 수행하였다. 연구결과를 통해 실내실험을 통한 초기우수 처리의 가능성을 확인하고, 실규모 토조와 Field test 결과를 활용함으로써 도심지를 대상으로 초기 우수 수처리 시설로서의 활용 가능성을 제시하고자 한다. 본 연구의 과정에 대해 요약하면 다음과 같다. 1단계는 기본 재료인 굴패각과 일라이트 볼의 수질 정화 능력을 평가하는 단계로 pH, BOD, COD, TN, TP, SS의 농도 및 총대장균군수를 도심지 버스 정류장의 우수 유입구에서 채취한 오염수와 연구에서 설정한 수처리 시설을 통과한 유출수의 수질조사 항목의 비교를 통해 수질분석을 실시하였다. 2단계는 1단계에서 실내시험의 현장 적용성 평가를 위한 실규모 모형토조를 제작하여 1단계와 동일한 항목에 대한 수질분석으로 수처리 효율을 조사하였다. 3단계는 1~2단계의 실험 결과를 통해 담체의 배합비의 조절이 가능하고, 유지보수를 위해 Tray식 형태로 제작하여 빠른 교체 및 세척 후 재사용이 가능한 담체를 개발하고 평가하였다. 4단계에서는 제올라이트를 추가하여 수질분석 항목을 총 5개(pH, BOD, TN, TP, SS)로 선정하여 실험하였다. 그 결과, 제올라이트 : 굴패각 : 일라이트의 배합비율이 6.0 : 2.0 : 2.0일 경우 BOD, TN, TP, SS의 저감율이 가장 우수한 것으로 나타났다. 마지막으로 4단계의 실내실험 결과를 바탕으로 담체의 크기를 확대하여 현장 적용성 평가를 위한 Scale up test를 수행하였다. 수질분석 결과, 제올라이트 : 굴패각 : 일라이트의 배합비율이 6.0 : 2.0 : 2.0일 경우 BOD, TN, TP, SS의 저감율은 1차에서 각각 95.9%, 98.1%, 81.8%, 91.2%, 2차에서 각각 98.4%, 99.7%, 87.6%, 90.8%, 3차에서 각각 96.9%, 99.7%, 69.9%, 74.2%를 나타냈다. 본 연구를 통하여 제올라이트, 일라이트, 굴패각에 대한 수처리 효율을 향상 시키기 위해 다양한 배합비율의 영향에 대해 검증하였으며, 일라이트와 굴패각을 활용한 초기우수 수처리 가능성에 대해 유의할 만한 결과를 도출하였다. 또한, Tray 형태의 담체화를 통해 경제적이고 효율적인 유지관리가 가능하게 하였다. 따라서 본 연구를 통해 도출된 재료의 배합비로 제작된 담체를 이용하여 도심지의 가로수 및 화단 등과 같이 1차적으로 오염수를 걸러낼 수 있는 초기우수 정화 시설로의 활용을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
급속한 경제성장과 도심지를 중심으로 한 사회 기반시설의 확충을 위해 보도, 주차장 부지, 공원 녹지부의 감소, 공업단지 및 택지 조성을 위한 토층 표면의 포장율의 증가로 우수시의 초기유출량의 증가가 발생한다. 더욱이 지구 온난화 및 이상 기후에 기인한 국지성 호우, 게릴라성 강우의 빈번한 발생으로 우수에 의한 오염 부하량이 증가하는 원인이 되었다. 도시부에서의 불투수층 포장의 증가로 인한 건기시 지표면에 퇴적된 먼지, 마모된 자동차 타이어, 노후 차량으로부터의 기름때 등의 비점오염물질이 순간 유출되게 된다. 이러한 비점 오염원이 도심하천의 자정능력을 초과한 부하량에 의해 하천수의 수질 악화를 초래하고 있어 이를 효과적으로 처리하는 방법이 절실히 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 상기와 같은 비점오염물질 중 특히 지속적으로 도심하천의 부영향화의 주요 유발요인이 되는 질소 및 인 등을 포함한 비점오염 물질을 효율적으로 처리하기 위한 담체 형태의 수처리 시설을 모색하고자 하였다. 이를 위해 최적의 여재별 배합비를 조사하고, 처리효율을 알아보고자 다양한 형태의 모형토조 제작과 실험을 수행하였다. 최종적으로 현장에의 적용성을 알아보고자 기존의 연구결과를 토대로 산업부산물로 분류되는 굴패각과 천연광물질인 일라이트, 제올라이트, 황토 등의 여재를 이용하여 수처리 시설에 사용되는 천연광물질 담체의 개발을 수행하였다. 연구결과를 통해 실내실험을 통한 초기우수 처리의 가능성을 확인하고, 실규모 토조와 Field test 결과를 활용함으로써 도심지를 대상으로 초기 우수 수처리 시설로서의 활용 가능성을 제시하고자 한다. 본 연구의 과정에 대해 요약하면 다음과 같다. 1단계는 기본 재료인 굴패각과 일라이트 볼의 수질 정화 능력을 평가하는 단계로 pH, BOD, COD, TN, TP, SS의 농도 및 총대장균군수를 도심지 버스 정류장의 우수 유입구에서 채취한 오염수와 연구에서 설정한 수처리 시설을 통과한 유출수의 수질조사 항목의 비교를 통해 수질분석을 실시하였다. 2단계는 1단계에서 실내시험의 현장 적용성 평가를 위한 실규모 모형토조를 제작하여 1단계와 동일한 항목에 대한 수질분석으로 수처리 효율을 조사하였다. 3단계는 1~2단계의 실험 결과를 통해 담체의 배합비의 조절이 가능하고, 유지보수를 위해 Tray식 형태로 제작하여 빠른 교체 및 세척 후 재사용이 가능한 담체를 개발하고 평가하였다. 4단계에서는 제올라이트를 추가하여 수질분석 항목을 총 5개(pH, BOD, TN, TP, SS)로 선정하여 실험하였다. 그 결과, 제올라이트 : 굴패각 : 일라이트의 배합비율이 6.0 : 2.0 : 2.0일 경우 BOD, TN, TP, SS의 저감율이 가장 우수한 것으로 나타났다. 마지막으로 4단계의 실내실험 결과를 바탕으로 담체의 크기를 확대하여 현장 적용성 평가를 위한 Scale up test를 수행하였다. 수질분석 결과, 제올라이트 : 굴패각 : 일라이트의 배합비율이 6.0 : 2.0 : 2.0일 경우 BOD, TN, TP, SS의 저감율은 1차에서 각각 95.9%, 98.1%, 81.8%, 91.2%, 2차에서 각각 98.4%, 99.7%, 87.6%, 90.8%, 3차에서 각각 96.9%, 99.7%, 69.9%, 74.2%를 나타냈다. 본 연구를 통하여 제올라이트, 일라이트, 굴패각에 대한 수처리 효율을 향상 시키기 위해 다양한 배합비율의 영향에 대해 검증하였으며, 일라이트와 굴패각을 활용한 초기우수 수처리 가능성에 대해 유의할 만한 결과를 도출하였다. 또한, Tray 형태의 담체화를 통해 경제적이고 효율적인 유지관리가 가능하게 하였다. 따라서 본 연구를 통해 도출된 재료의 배합비로 제작된 담체를 이용하여 도심지의 가로수 및 화단 등과 같이 1차적으로 오염수를 걸러낼 수 있는 초기우수 정화 시설로의 활용을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
Besides a sidewalk, parking lot, and reduction in green area for expanding SOC(Social Overhead Capital) with priority given to rapid economic growth and the center of the town, the increase of high imperviousness rates of soil surface for the purpose of developing land for an industrial complex and ...
Besides a sidewalk, parking lot, and reduction in green area for expanding SOC(Social Overhead Capital) with priority given to rapid economic growth and the center of the town, the increase of high imperviousness rates of soil surface for the purpose of developing land for an industrial complex and housing lots causes increment of initial surface runoff during rainfall event. Furthermore, it became key drivers for increasing of pollutant loadings by localized torrential rainfall or guerilla rainstorm which is based on abnormal climate changes as well as global warming. Especially, the increase of high imperviousness of soil surface in the center of the town causes sudden flushing of non-point pollutants such as deposited dust on the road including worn out vehicle’s tire dust and decrepit cars’ oil stain during dry season. These non-point sources’ loading dose of pollution which exceeds its self-cleansing property brings out water quality degradation in a river. That is why an efficient treatment way is urgently needed. This study was conducted to investigate water treatment system which has a carrier shape to treat effectively non-point sources of pollution including N(Nitrogen) and P(Phosphorus), etc. which are of them all mentioned above continuously leading causes of eutrophication in a river of downtown area. For this, a variety of tests using various shapes of calibration chambers were implemented to analyze the optimum mix proportions of media filters and to inquire about the efficiency of the treatment. In addition, for an estimation on the field applicability, the development of natural mineral carrier was performed to use in water treatment system by suing media filters such as wasted oyster shells as industrial by-products, Illite, Zeolite, and Losses, etc. based on the results of established research. First of all, this study confirms the possibility of treating the sources’ loading dose of pollution in initial rainfall through experimental investigations. Next, this study sets out the possibility of utilizing as initial rainfall water system targeting the center of the town by making use of the result of full scale and field tests. The course of this study can be summed up as followings. The first step is to evaluate the capacity of treating water quality by using wasted oyster shells and Illite balls as a basic ingredient. pH, BOD, COD, TN, TP, SS, and Total Coliform Group Counts are analyzed by comparing polluted water taken from intake holes of rainwater of bus stops in the center of the town to runoff through water treatment system set up in this study. The second step is to evaluate the field applicability for the first step’s same entries by using full scale and field test. The third step is to develop the carrier which could be adjusted for the mix proportions of media filters and especially replaced quickly and reusable after washing by customizing as a type of tray for maintenance from results of the first and second steps. The fourth step is to find the optimum mix proportions of media filters. pH, BOD, TN, TP, SS are analyzed. As a result, the efficiency of reducing BOD, TN, TP, SS was outstanding most of all when the mix proportions of Zeolite, wasted oyster shell, and Illite is 6.0 : 2.0 : 2.0. Lastly, the scaled up test was implemented to evaluate the field applicability by scaling up the size of carriers based on the fourth step’s results. As a result of water quality analysis, when Zeolite, wasted oyster shell, and Illite are mixed in the proportion of 6.0 : 2.0 : 2.0, the reduction rates of BOD, TN, TP, SS showed 95.9%, 98.1%, 81.8%, 91.2% respectively in primary test, 98.4%, 99.7%, 87.6%, 90.8% respectively in secondary test, 96.9%, 99.7%, 69.9%, 74.2% respectively in tertiary test. The study verified the effect of a variety of the mix proportions for Zeolite, Illite, wasted oyster shell to improve the efficiency of water treatment, and also deduced noteworthy results of the possibility as the first flush treatment system using Illite and wasted oyster shell. In addition, carriers as a tray shape make it possible to be economical and maintainable effectively. Accordingly, utilizing the carrier which is produced by mixing optimum proportions of media filters as being deduced from the study can be applied to street trees, flower beds, etc. and expected to be utilized in the center of the town for filtering out polluted water primarily as the first flush treatment.
Besides a sidewalk, parking lot, and reduction in green area for expanding SOC(Social Overhead Capital) with priority given to rapid economic growth and the center of the town, the increase of high imperviousness rates of soil surface for the purpose of developing land for an industrial complex and housing lots causes increment of initial surface runoff during rainfall event. Furthermore, it became key drivers for increasing of pollutant loadings by localized torrential rainfall or guerilla rainstorm which is based on abnormal climate changes as well as global warming. Especially, the increase of high imperviousness of soil surface in the center of the town causes sudden flushing of non-point pollutants such as deposited dust on the road including worn out vehicle’s tire dust and decrepit cars’ oil stain during dry season. These non-point sources’ loading dose of pollution which exceeds its self-cleansing property brings out water quality degradation in a river. That is why an efficient treatment way is urgently needed. This study was conducted to investigate water treatment system which has a carrier shape to treat effectively non-point sources of pollution including N(Nitrogen) and P(Phosphorus), etc. which are of them all mentioned above continuously leading causes of eutrophication in a river of downtown area. For this, a variety of tests using various shapes of calibration chambers were implemented to analyze the optimum mix proportions of media filters and to inquire about the efficiency of the treatment. In addition, for an estimation on the field applicability, the development of natural mineral carrier was performed to use in water treatment system by suing media filters such as wasted oyster shells as industrial by-products, Illite, Zeolite, and Losses, etc. based on the results of established research. First of all, this study confirms the possibility of treating the sources’ loading dose of pollution in initial rainfall through experimental investigations. Next, this study sets out the possibility of utilizing as initial rainfall water system targeting the center of the town by making use of the result of full scale and field tests. The course of this study can be summed up as followings. The first step is to evaluate the capacity of treating water quality by using wasted oyster shells and Illite balls as a basic ingredient. pH, BOD, COD, TN, TP, SS, and Total Coliform Group Counts are analyzed by comparing polluted water taken from intake holes of rainwater of bus stops in the center of the town to runoff through water treatment system set up in this study. The second step is to evaluate the field applicability for the first step’s same entries by using full scale and field test. The third step is to develop the carrier which could be adjusted for the mix proportions of media filters and especially replaced quickly and reusable after washing by customizing as a type of tray for maintenance from results of the first and second steps. The fourth step is to find the optimum mix proportions of media filters. pH, BOD, TN, TP, SS are analyzed. As a result, the efficiency of reducing BOD, TN, TP, SS was outstanding most of all when the mix proportions of Zeolite, wasted oyster shell, and Illite is 6.0 : 2.0 : 2.0. Lastly, the scaled up test was implemented to evaluate the field applicability by scaling up the size of carriers based on the fourth step’s results. As a result of water quality analysis, when Zeolite, wasted oyster shell, and Illite are mixed in the proportion of 6.0 : 2.0 : 2.0, the reduction rates of BOD, TN, TP, SS showed 95.9%, 98.1%, 81.8%, 91.2% respectively in primary test, 98.4%, 99.7%, 87.6%, 90.8% respectively in secondary test, 96.9%, 99.7%, 69.9%, 74.2% respectively in tertiary test. The study verified the effect of a variety of the mix proportions for Zeolite, Illite, wasted oyster shell to improve the efficiency of water treatment, and also deduced noteworthy results of the possibility as the first flush treatment system using Illite and wasted oyster shell. In addition, carriers as a tray shape make it possible to be economical and maintainable effectively. Accordingly, utilizing the carrier which is produced by mixing optimum proportions of media filters as being deduced from the study can be applied to street trees, flower beds, etc. and expected to be utilized in the center of the town for filtering out polluted water primarily as the first flush treatment.
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