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다목적 여과저류지를 이용한 하천수의 조류와 인 제거방안 제안
A Proposition for the Removal of Algae and Phosphorus from River Water Using Multi-Purpose filtration pond 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.35 no.7, 2013년, pp.525 - 531  

최홍규 (수자원기술) ,  정일화 (영남대학교 환경공학과) ,  배가람 (영남대학교 환경공학과) ,  박재영 (한국수자원공사 사업기획실) ,  이종진 (한국수자원공사 사업기획실) ,  김용운 (한국수자원공사 사업기획실) ,  정관수 (충남대학교 토목공학과) ,  김승현 (영남대학교 환경공학과)

초록
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대하천의 조류문제에 대한 해결책을 찾기 위해 다목적 여과저류지를 활용하는 방안을 연구하였다. 문헌조사를 통해 용존 인의 흡착제거에 우리나라에서는 굴패각이 적합함을 알 수 있었고, 이를 흡착제로 활용한 등온흡착실험과 칼럼실험을 수행하였다. 등온흡착실험결과 흡착에 의해 하천수의 용존 인을 모두 제거하여 대하천에서의 조류발생을 방지하는 것은 어렵다는 것을 알 수 있었고, 칼럼실험결과 제한적인 조건에서는 굴패각을 흡착여재로 활용하는 방안이 가능함을 알 수 있었다. 실험결과를 근거로 이미 발생한 조류를 여과저류지를 이용하여 제거하는 방안을 제시하였으며, 인공하천의 하상표층에 형성된 슬러지 케익을 기계적으로 제거하여 하류의 농축부에 모아 최종제거하고 또한 농축부에서 흡착재로 굴패각을 사용함으로써 농축부의 사멸조류에 의한 인의 재방출을 억제하는 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In an effort to find a solution to the eutrophication of major Korean rivers, a method to utilize multi-purpose filtration pond was investigated. As literature showed that oyster shell is known to be the most adequate for the removal of dissolved phosphorus in Korean rivers, batch and column experim...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 문헌조사를 통해 용존 인을 흡착제거하기에 적절한 여재를 선정하고, 이 여재에 대해 등온흡착실험과 칼럼실험을 수행함으로써 그 흡착특성을 파악하여 다목적 천변여과저류지에서 인 제거를 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 또한, 실험결과를 토대로 여과저류지에서 조류 및 인 제거를 위한 적정운영방안도 제시하고자 한다.
  • 본 연구에서는 문헌조사를 통해 용존 인을 흡착제거하기에 적절한 여재를 선정하고, 이 여재에 대해 등온흡착실험과 칼럼실험을 수행함으로써 그 흡착특성을 파악하여 다목적 천변여과저류지에서 인 제거를 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 또한, 실험결과를 토대로 여과저류지에서 조류 및 인 제거를 위한 적정운영방안도 제시하고자 한다.
  • 하천수에서 조류의 원인물질인 용존 인을 제거하여 조류발생의 가능성을 원천적으로 없애는 것은 어려우며, 제한적 조건에서이지만 하천수의 용존 인을 상당히 높은 제거 효율로 제거할 수 있음을 실험을 통해서 알 수 있었다. 본 연구에서는 차선책으로, 이미 발생한 조류를 효율적으로 제거하기 위해 여과저류지를 활용하는 방안을 제안하고자 한다. 복류수 설비가 입자상 인과 조류를 포함하는 부유물질을 잘 제거하고, 그 제거기작은 먼저 이들 오염물이 하상표 층에 남겨져서 축적되는 것이므로, 같은 원리가 적용되는 여과저류지에서 이러한 특성을 활용하면 입자상 인과 조류를 어렵지 않게 제거할 수 있을 것으로 판단된다.
  • 한편, 농축부에서 슬러지 케익이 충분히 농축되는데 상당한 시간이 필요할 것이어서 그 동안에 슬러지 케익 중 일부의 조류가 사멸하고, 그 결과 상당히 높은 농도의 용존 인이 방출되어 여재를 통과해서 하천으로 다시 유출될 염려가 있다. 본 연구의 칼럼실험은 이때 방출되는 인을 흡착에 의해 제거하기 위한 방안으로 고려된 것이다. 본 연구의 칼럼실험에서는 유출수의 인 농도가 50일만에 유입수의 절반에 달했지만, 실규모 설비에서 농축부의 부하율을 더 낮게 운영한다면 굴패각의 교체시간이 더 길어져서 1년 중 조류가 번성하는 동안 적용이 가능하여 그 실용성이 상당히 클 것으로 판단되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
하천수에 조류가 심하게 발생하여 생긴 우려는? 최근 하천수에 조류가 심하게 발생하여 하천환경뿐 아니라 식수의 안전성에 대한 불안감이 커지고 있는 실정이다 (환경일보, 2012년 8월 21일). 하천수에서의 조류발생을 억제하기 위해서는 영양염류의 하천유입을 억제해야 하며, 이에 대한 대책으로는 인 처리시설의 보완설치와 방류수질 기준강화 그리고 농경지 등 비점오염원의 철저한 관리가 필요할 것이다(서울신문, 2012년 5월 4일).
하천수의 처리에 고도처리기법을 사용하기 어려운 이유는? 하천수의 직접처리를 위하여 현재 하수처리장에서 적용되고 있는 고도처리기법 즉, 하이텍(High-tech)공법을 도입하는 것은 매우 어렵다 할 것이다. 하천수는 오염도가 낮고 유량은 매우 많기 때문이다. 또한, 설사 이러한 방식이 가능하다고 하더라도 여기에는 다량의 화학약품이나 에너지, 복잡한 공정이 필요하고 이를 관리할 전문인력도 필요한 단점이 있어 이를 대체할 수 있는 방안이 필요하다 할 것이다.
하천수에서의 조류발생을 억제하기 위한 방법은? 최근 하천수에 조류가 심하게 발생하여 하천환경뿐 아니라 식수의 안전성에 대한 불안감이 커지고 있는 실정이다 (환경일보, 2012년 8월 21일). 하천수에서의 조류발생을 억제하기 위해서는 영양염류의 하천유입을 억제해야 하며, 이에 대한 대책으로는 인 처리시설의 보완설치와 방류수질 기준강화 그리고 농경지 등 비점오염원의 철저한 관리가 필요할 것이다(서울신문, 2012년 5월 4일). 그러나 이러한 대책만으로는 그 목표달성이 쉽지 않으며, 가능하다면 하천수를 직접 처리하여 하천에 이미 유입한 인을 제거함으로써 조류 발생의 원인을 제거하거나 이것이 가능하지 않다면 차선책으로 하천에 이미 발생한 조류를 모두 제거하는 공정의 도입을 검토할 필요가 있을 것이다.
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참고문헌 (32)

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