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복층여재 갈대 인공습지에 의한 생활하수 처리
Sewage Treatment Using a Double Media Reed Constructed Wetland 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.16 no.4, 2014년, pp.379 - 388  

서정윤 (창원대학교 환경공학과)

초록
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본 연구는 2단(수직 및 수평 흐름) 복층여재(모래와 제올라이트 그리고 모래와 굴 껍질) 갈대 인공습지에 생활하수를 간헐적으로 주입하였을 때 각 수질항목별 처리효율 평가이다. 하수는 수리학적 부하량 $314L/m^2{\cdot}day$(수직 흐름 인공습지 기준)를 하루 4(10분 동안 주입 후 5시간 50분 동안 중단)회 균등하게 간헐적으로 주입하였다. 그 결과 유출수의 pH는 수평 흐름 인공습지 굴 껍질 층의 높이에 크게 영향을 받았으며 굴 껍질 층의 높이가 200 mm일 때 pH 6.24를 보였다. DO(oxygen demand)는 유입수(0.19 mg/L)보다 수직 흐름 인공습지 유출수(7.65 mg/L)에서 높았다가 수평 흐름 인공습지 유출수(6.49 mg/L)에서는 다시 낮아졌다. 그리고 여름보다 겨울에 높았다. 또한 OTR(oxygen transfer rate)은 수직 흐름 인공습지 $57.15g\;O_2/m^2{\cdot}day$ 그리고 수평 흐름 인공습지 $5.65g\;O_2/m^2{\cdot}day$로 나타났다. $NH_4{^+}$-N의 처리효율은 80.17% (유출수 농도 6.01 mg/L)로 전부를 제올라이트로 충진하였을 경우(타 연구)와 비교하여 낮았지만 수직 흐름 인공습지 제올라이트 300 mm 충진 층으로도 하수처리에서 요구되는 방류수질의 T-N 농도(20 mg/L)까지 안전성 있게 처리할 수 있을 것으로 예측된다. 각 항목별 평균 처리효율은 유출수에서 SS 88.09%, BOD 88.12%, $COD_{Cr}$ 83.11%, $COD_{Mn}$ 85.58%, T-N 57.21%, $NH_4{^+}$-N 80.17%, T-P 86.73%를 보였다. $NO_3{^-}$-N의 농도는 수직 흐름 인공습지 유출수에서 보다 수평 흐름 인공습지 유출수에서 감소하였다. 유출수 중 T-N의 반 이상이 $NO_3{^-}$-N(7.92 mg/L)으로 잔존하였으며 $NO_2{^-}$-N은 평균 0.90mg/L이었다. T-P의 처리효율은 굴 껍질의 충진 층 높이가 800 mm에서 93.24%, 500 mm에서 86.30% 그리고 200 mm에서 55.44%로 굴 껍질 충진층의 높이에 비례하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A sewage was treated using a serially combined vertical(VFCW) and horizontal flow double media (sand and zeolite for VFCW and sand and waste oyster-shell for HFCW) reed constructed wetland(HFCW) with intermittent feeding (see Fig. 1). The sewage was fed into the reed constructed wetland for 10 minut...

주제어

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문제 정의

  • 그러나 모래와는 달리 인공습지의 여재 물질로서 제올라이트 사용양이 증가할수록 인공습지의 조성비용이 증가하게 되기 때문에 가능한 제올라이트 사용량을 줄이는 것이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 제올라이트 양을 줄이기 위하여 일반적으로 인공습지에서 여재 물질로 많이 사용되는 모래와 NH4+-N 흡착능이 뛰어난 제올라이트 그리고 인 제거를 위한 굴 껍질을 여재 물질로 충진된 복층여재 갈대 인공습지에 생활하수를 간헐적으로 주입하면서 각 수질 항목들에 대한 처리효율을 알아보기 위하여 실시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인공습지가 폐수처리에 지속적으로 활용되고 있는 이유는? 저 에너지 소비, 낮은 운영비, 저 탄소배출량 등의 이점 때문에 인공습지는 폐수처리에 지속적으로 활용되고 있다(Hegemann, 1992, 1996; Huang, 2013). 이러한 인공습지는 특히 공장이 없고 넓은 지역에 소규모로 산재해 있는 가옥수가 얼마 되지 않는 시골 농촌의 하수를 처리하는데 적당한 방법이다(Seo, 2006, 2007).
인공습지에 사용된 여재 물질은 무엇이 있는가? 초기의 인공습지에 사용된 여재 물질은 모래나 자갈 등 이었으나(Verhoeven and Meuleman, 1999; Vymazal, 2002) 최근에는 인위적으로 조제하거나, 부산물 그리고 천연재료들을 활용하려는 시도도 되고 있다. 인공습지의 여재 물질을 선택할 때는 여재 물질이 가지고 있는 물리·화학적 특성들도 고려되어야 한다(Li, 2013).
제올라이트의 장점은 무엇인가? 제올라이트는 우리나라 영일만에도 분포하고 있다. 그 구조는 다공성 이어서 비표면적, 양이온 교환능력(C.E.C), 암모니아 선택적 흡착능, 수분 흡수력, 가스 흡착력 (탈취능)이 크다(Kim et al., 1996).
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