[논문]농업적 용수재이용 수질기준을 고려한 적정 하수재처리에 관한 연구

정광욱; 전지홍; 함종화; 윤춘경

농업적 용수재이용 수질기준을 고려한 적정 하수재처리에 관한 연구
Guidelines and Optimum Treatment for Agriculture Reuse of Reclaimed Water 원문보기

한국육수학회지 = Korean journal of limnology, v.36 no.3 = no.104, 2003년, pp.356 - 368

정광욱 (건국대학교 지역건설환경공학과) , 전지홍 (건국대학교 지역건설환경공학과) , 함종화 (건국대학교 지역건설환경공학과) , 윤춘경 (건국대학교 지역건설환경공학과)

초록
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본 연구에서는 국제적으로 사용하고 있는 농업용수 재이용 수질기준을 검토하고 우리나라 하수처리 방류수의 재이용 가능성에 대하여 고찰하였으며, 재이용수로이용하기 위해 필요한 처리대안에 실험 ${\cdot}$ 연구한 결과이다. Biofilter 유출수를 17, 25, 40W의 3가지 램프로 UV소독한 결과 40W 램프에서는 모든 경우에 100%소독되었으며, 25 W와 17 W에서는 전반적으로 97%이상 소독효율을 나타내었으며, 적절하게 설계된 UV소독을 거친 하수처리장 유출수는 USEPA와 WHO의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족시켜서 보건 ${\cdot}$ 위생적인 문제를 일으키지 않을 것으로 판단된다. 간헐 분사방식의 완속모래여과 처리후 미생물의 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 95% 이상 높은 처리 효율을 나타내었으며, 완속모래여과 후의 평균 농도는 각각 330, 207, 154 MPN/100 mL이었고 탁도와 SS는 모두 약 50%의 처리효율을 나타내었는데, 이는 WHO의 수질기준을 충분히 만족시켰으며, USEPA의 수질기준인 200FC/100mL의 경우에도 적절한 관리가 이루어 질 경우 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다. 탁도는 평균 0.8NTU로써 먹는물 수질기준인 INTU수준이었고, SS의 경우에도 50% 이상의 처리효율을 나타내어 USEPA의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족하였으며, 영양물질의 제거에도 기여를 하기 때문에 수계의 오염부하를 줄이는 측면에서도 유리할 것으로 생각된다. 연못시스템을 거치면서 TC, FC, E. coli 모두 85%정도 제거되어 평균미생물농도가 1,000MPN/100 m1 이하이었다. 우리나라의 수질기준으로 WHO 수질기준이 논농사에 적용될 경우 소독이나 여과처리 없이도 재이용할 수 있을 것이라 판단되나, USEPA의 수질기준이 적용될 경우에는 연못시스템만으로도 부족하여 추가적인 처리가 필요할 것으로 생각된다. 과거 US EPA의 위험을 완전히 배제한 수질기준을 여러 국가에서 받아들여 사용하고 있으나, WHO에서는 이수질기준이 경제 ${\cdot}$ 사회적으로 불합리한 기준이라 판단하고 보다 완화된 수질기준을 제시하였다. 우리나라에서도 수질기준을 결정할 때 논농사라는 특수한 실정에 맞는 수질 기준을 정해 경제적이고 실용적인 처리방법을 선정하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 벼의 경우는 껍질과 추가적인 처리 후 섭취하는 작물이기 때문에 엄격한 수질기준이 필요하지 않을 수 있으나, 장기간 담수상태를 유지함으로써 농민을 포함한 공중보건에 위해성을 줄 가능성이 크므로 세균성미생물 등에 대한 신중한 결정이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

Water quality of effluent from wastewater treatment plants (WWTPS) was reviewed to examine the feasibility of agricultural reuse using USEPA and WHO guidelines. It might meet the guidelines for BOD and SS, however, the most critical microbiological concentration was too high and further treatment is required. The pilot study of three treatments were performed to reduce microbiological concentrations. The UV irradiation was proved to be very effective in disinfection of secondary level effluent, and about 30 mW ${\cdot}$ s/$cm^2$ of dose was suggested to meet the even most stringent USEPA guidelines. Slow sand filter demonstrated effective removal of bacteria, and effluent concentration of total coliform (TC), fecal coliform (FC), and E. coli. dropped from about 10,000/100 mL to 300, 200, and 150 MPN/100 mL, respectively, showing over 95% removal. These level of bacterial concentration sufficiently meet the WHO guidelines ($10^3\;{\sim}\;10^5$ FC/100 mL), and could meet the more stringent USEPA guidelines (200 FC/100 mL) if properly applied. Slow sand filter also provided about 50% removal of SS, turbidity, and BOD in addition to bacterial removal. The removal efficiency of pond system was relatively poor, but still showed over 85% removal and effluent concentration of TC, FC, and E. coli was all below 10,000/100 mL. The pond system alone could meet the WHO guidelines, but hardly meet the USEPA guidelines and further treatment might be necessary. Overall, three methods evaluated in the study treat the effluent to meet the WHO microbiological guidelines for agricultural reuse. The UV disinfection and slow sand filter might also could the USEPA guidelines, while the pond system can hardly meet the USEPA guidelines if applied alone. The WHO and USEPA guidelines were made based on data from upland field agricultural system and may not be directly applicable to the paddy field agricultural system. Therefore, national standards for agricultural reuse of reclaimed water should be made considering domestic agricultural systems as well as international guidelines. Also, further investigation is recommended to develop optimum and feasible treatment measures for agricultural reuse of effluent from WWTPs.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 논농사를 주로 하는 우리나라에 하수 처리수가 농업용수로 재이용될 경우 적용 가능한 수질 기준을 고찰하고, 하수처리수의 모래여과, 저류지, 그리고 UV소독 등에 의한 처리효율을 검토함으로서, 하수처리수가 농업용수로 재이용될 경우에 필요한 수질기준 제정에 기초자료를 제공하여 도움을 주고자 한다.

가설 설정

b : Ascaris and Trichurisspecies and hookworms; the guideline limit is also intended to protect against risks from parasitic protozoa.
b : National mean concentration of WWTPs from January to October in 2002. (M.

제안 방법

5 mm, 그리고 길이는 860 mm이다. 2개의 UV 램프를 직렬로 연결하는 구조이며, 기초 실험에서 2개를 사용해 본 결과, 소독수에서 미생물이 검출되지 않았기 때문에 1개의 UV 램프만을 사용하여 처리효율을 실험하였다. 석영관 안에 UV 램프를 배치하는 형식으로 되어 있고, UV 소독량을 조절하기 위한 유입유량 조절밸브를 설치하였다.
UV 소독시설은 Fig. 1에서 보는 것과 같이 유수식 (flow-throught type)으로서 경기도 양평군 소재 연립주택의 생활하수를 처리하는 호기성 biofilter의 처리수를 유입수로 활용하였으며 호기성 biofilter의 처리용량은약 8m3/day이다. UV 소독시설의 외관은 부식 방지를 위해 스테인리스 스틸 (stainless steel)로 만들어졌으며, 외관의 내경 이 96 mm, 길이는 860 mm이고, 램프를 감싸고 있는 석 영관은 외경 24.
간헐분사방식의 완속모래여과 시설 직경 (1.1 m), 높이 (1.1 m) 의 fiberglass reinforced plastics (FRP) 통을 이 용 하여 설계하였으며, 총 3개의 층으로 구분하였다. 바닥으로부터 5 cm에는 자갈을 깔고, 그 위에 입경 1~2mm의 굵은 모래를 10cm를 채웠고, 그 위의 부분은 입경 0.
연못 상층과 바닥이 각각 호기성과 혐기성 상태를 유지할 수 있는 조건성 연못 (facultative pond) 이 되 도록 깊 이 , 폭 및 길이가 모두 2 m인 콘크리트 box를 설치하였다. 바닥에 모래를 0.4m 채우고 6월 중순부터 습지처리수를 두 개의 콘크리트 box에 동시에 담기 시작하여 수심이 1.5 m까지 채운 후 상층부의 물이 밖으로 흘러 유출되는 구조로 만들었다. 연못시스템은 구조적 안정성 및 외부 온도와의 영향을 줄이기 위해 지표면에서 약 1.
본 연구에서 사용된 UV유입수는 biofilter 유출수와 완속모래 여과 유출수를 이용하여 17, 25, 40 W의 3가지 램프를 이용하여 4가지의 유량으로 UV dose를 변화시키면서 실험한 결과는 Table 4와 같다. 실험에 사용된 biofilter 유출수의 TC, FC, E.
완속모래 여 과의 유입장치는 모래 여재 전 표면에 균등한 유량이 공급될 수 있도록 분사식으로 설계하였으며, 먼저 유입된 유량을 처리하고 일정한 시간간격을 준 후에 다시 유입시키는 간헐분사방식을 선택하여 모래여재 전 부분을 호기성상태를 유지하게 하였다. 분사장치는 간헐적 (intermittent) 분사를 위해서 biofiter 처리수를 저류한 후 펌프 (1/6HP) 에 콘트롤 박스(control box)를 설치하여, 10분 간격으로 15초동안 분사하였으며, 유입유량은 0.6m3/day였다. 본 실험은 2002년 3월부터 12월까지 이루어졌으며 완속모래여과장치는 실외에 설치하였고 강우의 영향을 받지 않도록 관리하였다.
석영관 안에 UV 램프를 배치하는 형식으로 되어 있고, UV 소독량을 조절하기 위한 유입유량 조절밸브를 설치하였다. 석영관에 파울링 (fouling)이 발생하는 것을 방지하기 위하여 타이머를 설치 하여 시간간격에 의해 석영관의 자동 세척이 가능하도록 설계하였다.
5일이었다. 습지에서 처리된 처리수를 저류탱크로 보낸 후 자연유하방식으로 두 개의 연못시스템에 0.5m3/day씩 유입시켜 추가 처리하였는데, 연못에서의 체류기간은 약 9일이었으며 연못의 유출은 상층부에서 일어나도록 설계하였다. 연못 상층과 바닥이 각각 호기성과 혐기성 상태를 유지할 수 있는 조건성 연못 (facultative pond) 이 되 도록 깊 이 , 폭 및 길이가 모두 2 m인 콘크리트 box를 설치하였다.
5 m까지 채운 후 상층부의 물이 밖으로 흘러 유출되는 구조로 만들었다. 연못시스템은 구조적 안정성 및 외부 온도와의 영향을 줄이기 위해 지표면에서 약 1.3 m까지 땅을 파고 그 위에 콘크리트 박스를 만든 후 외벽을 흙으로 되메움하여 조성하였다.
2). 완속모래 여 과의 유입장치는 모래 여재 전 표면에 균등한 유량이 공급될 수 있도록 분사식으로 설계하였으며, 먼저 유입된 유량을 처리하고 일정한 시간간격을 준 후에 다시 유입시키는 간헐분사방식을 선택하여 모래여재 전 부분을 호기성상태를 유지하게 하였다. 분사장치는 간헐적 (intermittent) 분사를 위해서 biofiter 처리수를 저류한 후 펌프 (1/6HP) 에 콘트롤 박스(control box)를 설치하여, 10분 간격으로 15초동안 분사하였으며, 유입유량은 0.

대상 데이터

1에서 보는 것과 같이 유수식 (flow-throught type)으로서 경기도 양평군 소재 연립주택의 생활하수를 처리하는 호기성 biofilter의 처리수를 유입수로 활용하였으며 호기성 biofilter의 처리용량은약 8m3/day이다. UV 소독시설의 외관은 부식 방지를 위해 스테인리스 스틸 (stainless steel)로 만들어졌으며, 외관의 내경 이 96 mm, 길이는 860 mm이고, 램프를 감싸고 있는 석 영관은 외경 24.5 mm, 그리고 길이는 860 mm이다. 2개의 UV 램프를 직렬로 연결하는 구조이며, 기초 실험에서 2개를 사용해 본 결과, 소독수에서 미생물이 검출되지 않았기 때문에 1개의 UV 램프만을 사용하여 처리효율을 실험하였다.
본 실험에 사용된 UV 램프는 저압형 램프 (low-pressure lamp) 이며 , 그 제원은 Table 1에 요약되어 있다. UV 소독의 소독능을 표현하는 방식은 자외선조사량 (UV dose)을 사용하는데 milliwatt-seconds/cm2 (mW • s/cm²⁾로 나타내며 , 자외 선 강도에 노출시간 (second)을 곱하여 구한다.
6m3/day였다. 본 실험은 2002년 3월부터 12월까지 이루어졌으며 완속모래여과장치는 실외에 설치하였고 강우의 영향을 받지 않도록 관리하였다.
실험에 사용된 인공습지와 연못시스템은 건국대학교 내에 설치하였으며, 개요도는 Fig. 3과 같다. 인공습지는폭 2mX길이 9mX높이 1 m의 콘크리트 박스에 모래를 0.
3과 같다. 인공습지는폭 2mX길이 9mX높이 1 m의 콘크리트 박스에 모래를 0.6m 채우고 갈대를 식재하였으며, 생명환경과학대학 별관에 설치된 정화조의 오수를 유입수로 사용하였다 인공습지의 오수 유입량은 1m3/day이고, 그에 따른 처리조내 체류기간은 약 3.5일이었다. 습지에서 처리된 처리수를 저류탱크로 보낸 후 자연유하방식으로 두 개의 연못시스템에 0.

이론/모형

수질측정항목은 현재 농업용 재이용수 수질기준으로 많이 사용되는 항목을 Standard Methods (APHA, 1995) 에 따라 분석하였으며, 항목별 처리방법은 Table 2와 같다 미생물 분석은 최적 확수 시험법 (multiple-tube fermentation method, MPN)을 사용하였으며, DIFCO 사의 시약을 이용하였다. Total coliforme Lauryl trptose broth, Fecal coliform는 EC broth 그리고 E.
자외선강도(UV lamp intensity)는 램프 자체에서 발생하는 소독할 수 있는 자외선의 양을 측정한 단위면적당 강도로 milliwatt/cm2 (mW/cm2)로 표현 된다. 자외선강도를 계산하는 방법은 point source summation (PSS)을 사용하였다 (Tchobanoglous et al., 1996).

성능/효과

coli의 평균농도는 175, 330, 208 MPN/100 mL이 었다. 17고과 25 W 램프로 유량을 10, 20, 30, 40 m3/day 하수처리장 유출수 수준의 처리수를 UV 소독한 결과 98% 이상 소독되어 평균 농도가 100 MPN/100 mL 이하로 나타났다. 그러나, 40 W 램프로 소독했을 때는 모든 경우에 대장균의 농도가 모두 0MPN/100mL 로 100% 소독되는 것으로 나타났다.
8NTU로 먹는물 수질기준에 부합하는 처리수준을 보였으며, 육안관찰시에도 탁도와 SS가 거의 완전히 제거되어 매우 깨끗한 수준이었다. BOD5는 모래여과 유입수의 평균농도가 5.8mg/L에서 유출수의 평균농도가 2.6mg/L로 감소하였으며, 그 처리 효율이 약 50%이었다.
(Table 6). WHO의 수질기준에서 적절하게 설계된 연못시스템에서 A등급의 처리수 수질을 충분히 만족시킬 수 있다고 하였으며, 본 연구 결과에서도 농도의 변화폭은 크지만 평균농도는 1,000FC/100mL를 충분히 만족시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한, B와 C등급의 경우에는 대장균 항목이 빠져 있기 때문에, WHO의 수질기준을 충분히 만족시킬수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 국제적으로 사용하고 있는 농업용수 재이용 수질기준을 검토하고 우리나라 하수처리 방류수의 재이용 가능성에 대하여 고찰하였으며, 재이용수로 이용하기 위해 필요한 처리대안에 실험 • 연구한 결과이다 Biofilter 유출수를 17, 25, 40 W의 3가지 램프로 UV 소독한 결과 40 W 램프에서는 모든 경우에 100% 소독되었으며, 25 W와 17 W에서는 전반적으로 97% 이상 소독효율을 나타내었으며, 적절하게 설계된 UV소독을 거친 하수처리장 유출수는 US EPA와 WHO의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족시켜서 보건 • 위생적인 문제를 일으키지 않을 것으로 판단된다. 간헐 분사방식의 완속모래여과 처리후 미생물의 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 95% 이상 높은 처리 효율을 나타내었으며, 완속모래여과 후의 평균 농도는 각각 330, 207, 154 MPN/100 mL 이 었고 탁도와 SS는 모두 약 50%의 처리 효율을 나타내었는데, 이는 WHO의 수질기준을 충분히 만족시켰으며, US EPA의 수질기준인 200FC/100mL의 경우에도 적절한 관리가 이루어질 경우 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다. 탁도는 평균 0.
모래여과 유출수를 40 W의 램프로 UV소독한 결과 biofilter 유출수와 마찬가지로 100% 소독효율을 보였으며 , 17과 25 W의 경우에는 유출수의 농도가 20 MPN/100 mL 이 하였다. 따라서, US EPA 기준과 유사한 엄격한 수질기준이 적용될 경우에도 하수처리장의 유출수가 BOD5와 SS의 농도 수질 기준을 만족할 경우, 적절하게 설계된 UV소독을 적용하면 대장균군의 수질기준을 충분히 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다. UV소독방법의 사용은 US EPA의 수질 기준에서 채택하고 있는 잔류염소 항목도 UV소독을 적용할 경우 문제가 되지 않는 장점을 가지고 있다.
또한, 여과과정을 거친 후 탁도의 유입수 평균수질이 1.6NTU에서 약 50% 제거되어 유출수의 농도가 평균 0.8NTU로 나타났으며, SS의 경우는 유입수의 평균농도가 3.4mg/L에서 약 50% 제거되어 유출수의 SS 평균농도가 1.7mg/L이었다. 탁도는 다른 수질 기준에는 사용 되지 않지만, 먹는물 수질기준을 1NTU로 제한하고 있는데, 완속모래여과 처리수의 경우 평균 0.
그러나, 40 W 램프로 소독했을 때는 모든 경우에 대장균의 농도가 모두 0MPN/100mL 로 100% 소독되는 것으로 나타났다. 모래여과 유출수를 40 W의 램프로 UV소독한 결과 biofilter 유출수와 마찬가지로 100% 소독효율을 보였으며 , 17과 25 W의 경우에는 유출수의 농도가 20 MPN/100 mL 이 하였다. 따라서, US EPA 기준과 유사한 엄격한 수질기준이 적용될 경우에도 하수처리장의 유출수가 BOD5와 SS의 농도 수질 기준을 만족할 경우, 적절하게 설계된 UV소독을 적용하면 대장균군의 수질기준을 충분히 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다.
(1996) 은 FC가 30~35 mW • s/cm2에서 3-log가 제거되었다고보고하였다. 본 실험에서는 약 30 mW • s/cm2 정도로 UV 처리하면 하수처리수의 농업적 재이용에 무리가 없을 것으로 나타났다.
그러나, 보건위생과 직접적인 관계가 있는 대장균의 농도를 살펴보면 평균농도가 US EPA의 수질기준 뿐만 아니라 WHO의 기준인 1,000 FC/100mL 수준도 만족시키지 못하기 때문에 하수종말처리장의 방류수를 농업용수로 재이용 하기위해서는 특별히 대장균 부분의 추가적인 처리가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에 사용된 biofilter 처리 수가 하수종말처리시설의 유출수를 비교해본 결과 TC 의 경우 4.81 배, T-P는 3.64배, 그리고 T-N의 경우 3.18배 정도 높은 상태이었고, SS와 BOD5는 약간 낮은 상태이었다. 그러나, US EPA에서 정하고 있는 수질기준을 충분히 만족시키는 상태이고 하수처리장의 유출수와 마찬가지로 대장균에 대한 추가적인 처리가 요구되는 수준이었다.
본 연구에서는 Fig. 4와 같이 유입수의 평균 TC, FC, E. coli 농도는 약 104 MPN/100mL로서 비교적 높은 수치를 나타내 었으나, 완속모래 여과 후에는 1,000 MPN/100 mL 이하로 낮아져서 평균 농도가 330, 207, 154 MPN/100mL로 95% 이상의 높은 제거효율을 나타내었다. 우리나라의 농업용수 재이용 수질기준이 US EPA 의 수질기준이 아닌 WHO의 수질기준으로 정해질 경우에는 소독과정 없이도 사용이 가능할 것으로 판단되며, 적절한 관리를 통해 효율을 높인다면 US EPA의 B, C 등급의 기준도 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 국제적으로 사용하고 있는 농업용수 재이용 수질기준을 검토하고 우리나라 하수처리 방류수의 재이용 가능성에 대하여 고찰하였으며, 재이용수로 이용하기 위해 필요한 처리대안에 실험 • 연구한 결과이다 Biofilter 유출수를 17, 25, 40 W의 3가지 램프로 UV 소독한 결과 40 W 램프에서는 모든 경우에 100% 소독되었으며, 25 W와 17 W에서는 전반적으로 97% 이상 소독효율을 나타내었으며, 적절하게 설계된 UV소독을 거친 하수처리장 유출수는 US EPA와 WHO의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족시켜서 보건 • 위생적인 문제를 일으키지 않을 것으로 판단된다. 간헐 분사방식의 완속모래여과 처리후 미생물의 처리효율은 TC, FC, E.
SS, 탁도, 그리고 BOD5는 오히려 전체적으로 농도가 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 조류의 성장과 개구리밥 (dug-weed), 그리고 부착조류인 헛뿌리말 (R. riparium)과 같은 생물 성장에 의한 1차 생산의 증가가 농도에 영향을 준 것으로 판단된다. 그러나, 그 농도증가율이 30% 내외로 크지 않았기 때문에 적절하게 처리된 하수처리장 방류수에 연못시스템과 같은 저류지 형태를 적용하여 농업용수로 재이용할 경우 큰 문제는 없을 것으로 판단된다.
그러나, US EPA에서 정하고 있는 수질기준을 충분히 만족시키는 상태이고 하수처리장의 유출수와 마찬가지로 대장균에 대한 추가적인 처리가 요구되는 수준이었다. 습지 유출수의 경우에는 BOD5와 SS의 경우 모두 하수처리장 방류수보다 월등히 높은 수준을 나타내었으나 US EPA의 B, C등급의 수질은 만족시킬 수있었으며 대장균의 경우 추가처리가 필요한 수준이었다. 이러한 차이는 유입수질의 차이도 있으나 정화조에서 고형물질이 침전된 후 다른 처리과정이 없이 biofilter와 습지는 한가지의 처리공정만을 거치는데, 일반 하수종말처리장에는 1차처리, 2차처리 뿐만 아니라 일부에서는 고도처리 및 소독처리까지 거친 후 방류하기 때문에 biofilter와 습지처리수가 일반하수종말처리장보다 상대적으로 높은 수치를 나타낸 것으로 판단된다.
본 연구에서 사용된 UV유입수는 biofilter 유출수와 완속모래 여과 유출수를 이용하여 17, 25, 40 W의 3가지 램프를 이용하여 4가지의 유량으로 UV dose를 변화시키면서 실험한 결과는 Table 4와 같다. 실험에 사용된 biofilter 유출수의 TC, FC, E. colie 평균농도는 각각 17,800, 11,000, 10,200 MPN/100 mL이 었으며, 모래 여과 유출수의 TC, FC, E. coli의 평균농도는 175, 330, 208 MPN/100 mL이 었다. 17고과 25 W 램프로 유량을 10, 20, 30, 40 m3/day 하수처리장 유출수 수준의 처리수를 UV 소독한 결과 98% 이상 소독되어 평균 농도가 100 MPN/100 mL 이하로 나타났다.
연못 시스템의 유입수의 평균농도는 TC, FC, E. coli가 각각 9,542, 6,257, 4,762 MPN/100 mL이었으며, 유출수의 평균농도가 각각 연못 1 에서는 665, 406, 458 MPN /100 mL, 연못 2에서는 각각 636, 561, 740 MPN/100 mL 의 농도를 나타내어, 85~93%의 제거효율을 보였으나 샘플시기에 따라 20~3,000 MPN/100 mL로 농도 변화가 크게 나타났다 (Fig. 5). 연못 1의 경우에 9월 말에 미생물의 농도가 급증하는 경향을 보이는 이유는, 폭우의 영향에 의해 주변이 범람하여 연못으로 직접 유입됨으로써 영향을 주었기 때문이며, 연못 2의 경우에도 범람의 영향과 함께 기후나 생태계내의 포식자의 영향 등에 의해 일정한 처리효율 기대하기는 어려우나, 적절한 설계와 관리가 이어질 경우 일정수준의 처리효율은 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서 적용한 형태의 유수식 UV 소독시설은 처리시설 일반적인 하수처리장의 유출수 특성과 비교해 보았을 경우 biofilter와 같은 소규모 처리시설 뿐만 아니라 하수종말처리장과 같은 일정 규모이상 처리시설 유출수 소독에도 효과적일 것으로 예상된다. 이 과정에서 SS가 소독효율에 영향을 미칠수 있는 주요인자로 나타났으나, 현재 운영중인 처리시설들의 일반적인 유출수 SS 농도가 UV 소독에 영향을 미치지 않을 정도로 낮아서, 기존 하수종말처리시설에도 본 연구에서 사용한 것과 유사한 형태의 유수식 UV 소독시설을 적용하면 효과적인 소독이 이루어질 수 있을 것으로 판단된다. (Yoon et al.
7mg/L이었다. 탁도는 다른 수질 기준에는 사용 되지 않지만, 먹는물 수질기준을 1NTU로 제한하고 있는데, 완속모래여과 처리수의 경우 평균 0.8NTU로 먹는물 수질기준에 부합하는 처리수준을 보였으며, 육안관찰시에도 탁도와 SS가 거의 완전히 제거되어 매우 깨끗한 수준이었다. BOD5는 모래여과 유입수의 평균농도가 5.
coli 모두 평균 95% 이상 높은 처리 효율을 나타내었으며, 완속모래여과 후의 평균 농도는 각각 330, 207, 154 MPN/100 mL 이 었고 탁도와 SS는 모두 약 50%의 처리 효율을 나타내었는데, 이는 WHO의 수질기준을 충분히 만족시켰으며, US EPA의 수질기준인 200FC/100mL의 경우에도 적절한 관리가 이루어질 경우 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다. 탁도는 평균 0.8NTU로써 먹는물 수질 기준인 1NTU 수준이었고, SS의 경우에도 50% 이상의 처리효율을 나타내어 US EPA의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족하였으며, 영양물질의 제거에도 기여를 하기 때문에 수계의 오염부하를 줄이는 측면에서도 유리할 것으로 생각된다. 연못시스템을 거치면서 TC, FC, E.

후속연구

하지만, 본 연구와 일반적인 수질기준에는 TC/100 mL를 사용하기 때문에 우리나라 하수처 리장 방류 수의 농도와 구별하여 사용하여야 한다. 그러나, 보건위생과 직접적인 관계가 있는 대장균의 농도를 살펴보면 평균농도가 US EPA의 수질기준 뿐만 아니라 WHO의 기준인 1,000 FC/100mL 수준도 만족시키지 못하기 때문에 하수종말처리장의 방류수를 농업용수로 재이용 하기위해서는 특별히 대장균 부분의 추가적인 처리가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에 사용된 biofilter 처리 수가 하수종말처리시설의 유출수를 비교해본 결과 TC 의 경우 4.
본 연구에서 적용한 형태의 유수식 UV 소독시설은 처리시설 일반적인 하수처리장의 유출수 특성과 비교해 보았을 경우 biofilter와 같은 소규모 처리시설 뿐만 아니라 하수종말처리장과 같은 일정 규모이상 처리시설 유출수 소독에도 효과적일 것으로 예상된다. 이 과정에서 SS가 소독효율에 영향을 미칠수 있는 주요인자로 나타났으나, 현재 운영중인 처리시설들의 일반적인 유출수 SS 농도가 UV 소독에 영향을 미치지 않을 정도로 낮아서, 기존 하수종말처리시설에도 본 연구에서 사용한 것과 유사한 형태의 유수식 UV 소독시설을 적용하면 효과적인 소독이 이루어질 수 있을 것으로 판단된다.
coli 농도는 약 104 MPN/100mL로서 비교적 높은 수치를 나타내 었으나, 완속모래 여과 후에는 1,000 MPN/100 mL 이하로 낮아져서 평균 농도가 330, 207, 154 MPN/100mL로 95% 이상의 높은 제거효율을 나타내었다. 우리나라의 농업용수 재이용 수질기준이 US EPA 의 수질기준이 아닌 WHO의 수질기준으로 정해질 경우에는 소독과정 없이도 사용이 가능할 것으로 판단되며, 적절한 관리를 통해 효율을 높인다면 US EPA의 B, C 등급의 기준도 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다.
coli 모두 85% 정도 제거되어 평균미생물농도가 1,000 MPN/100 mL 이하이었다. 우리나라의 수질기준으로 WHO 수질기준이 논농사에 적용될 경우 소독이나 여과 처리 없이도 재이용할 수 있을 것이라 판단되나, US EPA의 수질기준이 적용될 경우에는 연못시스템만으로도 부족하여 추가적인 처리가 필요할 것으로 생각된다. 과거 US EPA의 위험을 완전히 배제한 수질기준을 여러 국가에서 받아들여 사용하고 있으나, WHO에서는 이 수질기준이 경제 •사회적으로 불합리한 기준이라 판단하고 보다 완화된 수질기준을 제시하였다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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