초록 ▼

1. 최종목표
본 연구에서는 Polyethylen Media를 이용하여 인공식생을 조성하여 여기에 미생물을 접촉, 부착시킴으로서 기존 생물학적 처리환경을 조성하여 하천내 수질정화능을 극대화시킨 수질정화시스템을 개발하는 것을 최종 목표로 한다.
2. 개발내용 및 결과
? 신소재를 이용한 Polyethylen계의 신소재 친수성/소수성 Media 개발
② 외부수질 자동인식하고 이에 따른 순환수량 결정 Online Data System 개발
③ 저에너지형 Trickling Filter Media를 이용한 수질정화

1. 최종목표
본 연구에서는 Polyethylen Media를 이용하여 인공식생을 조성하여 여기에 미생물을 접촉, 부착시킴으로서 기존 생물학적 처리환경을 조성하여 하천내 수질정화능을 극대화시킨 수질정화시스템을 개발하는 것을 최종 목표로 한다.
2. 개발내용 및 결과
? 신소재를 이용한 Polyethylen계의 신소재 친수성/소수성 Media 개발
② 외부수질 자동인식하고 이에 따른 순환수량 결정 Online Data System 개발
③ 저에너지형 Trickling Filter Media를 이용한 수질정화 시스템 개발
3. 사업성과
○ 기술적 성과
본 연구에서는 끈상여재를 이용한 살수여상 시스템을 생태하천 및 호소수에 적용시킬 때 수질개선에 미치는 영향에 다음과 같은 기술적 성과를 얻을 수 있었다.
1) 재질에 따른 처리효율은 반응조의 순환비(N=1, 3, 6)에 따라서 Nylon재질의 현수재가 PP재질의 현수재보다 CODcr 5.5∼20%, TN 3.1∼13.2%, TP 3∼12.6% 정도 더 높은처리효율을 보임.
2) 두 현수재간의 재질특성을 비교해본 결과, PP재질의 경우 현수재 내 일정량의 슬러지가 부착되면 그 형상이 처져 탈리가 일어난 반면 Nylon재질의 현수재는 내심의 내구성이 강해 미생물의 부착성이 높고 일정기간 이상 그 형상이 유지됨.
3) 여상높이를 두 배로 증가시키면 D70cm가 D35cm보다 N=1일때 9.4∼10.5%, N=3일때 10∼11.7%, N=6일때 9.7∼16.5% 가량 높게 측정되었고, 탈질과 탈인은 일어나지 않아 두 여재의 질소와 인 제거율이 낮음. 즉 두 배로 증가한 끈상여재의 길이와 비표면적을 고려해보면 현장 적용시 효율적이고 경제적인 측면에서는 D35cm 현수재가 D70cm 현수재보다 더 적절하다고 판단됨.
4) 순환비 1인 경우 유기물질 부하증가와 질소와 인의 축적으로 인해 수체의 DO가 점차 떨어지는 현상을 보였으나, 순환비를 3,6으로 증가시켜주었을 때는 DO값이 점차 감소하다가 최소 2 mg/L 이상 유지된 채 처리수가 유출되었다.
○ 경제적 성과
1) 저농도의 경우 순환비가 1인 상태에서도 처리효율이 88% 정도 나왔기 때문에 실제 하천에 적용시 수리학적 부하에 따른 현수재의 비표면적과 길이만 맞춰준다면 동력비를 크게 절감할 수 있다.
2) 순환비가 1-3-6으로 변화하면서 오염부하가 높아짐에 따라 EPS와 Biomass는 상호비 례적으로 증가하였으며, bound-TOC는 bound-EPS 농도와 비슷한 추세를 나타냄. 따라서 TOC 결과만 측정함으로서 처리시 오염물질 유입부하당 처리단가를 쉽게 산정가능.
3) 본 연구에서 실시한 끈상여재를 이용한 살수여상 시스템은 생태하천 조성시 자연친화적인 생태블럭을 형성함에 있어서 다른 하천수질정화공법들에 비하여 더 높은 정화능을 나타내며 시민들에게 쾌적한 환경을 제공가능함.
4) 본 시스템은 저농도의 하천수질뿐만 아니라 높은 오염부하에도 좋은 처리능을 보이므로 산업폐수나 축산폐수를 처리하는데 있어서 적용하여도 무방하다고 판단됨.
5) 특히 DO농도를 높게 유지할 수 있기 때문에 고농도 유입폐수처리에 처리가 용이함.
○ 활용 성과
1) 본 연구결과를 기초로 하여 국내학술회의에 발표함
2) 본 연구결과를 아래와 같이 제목으로 2007년도 5월 20일~24일 개최되는 국제 물환경학술회의에 논문으로 발표가 확정되어 현재 발표준비 중임
Title: Characteristics of Water Quality and Extracellular Polymeric Substances in Trickling Filter System using Plastic Fiber Media
4. 향후 추진 계획
○ 지속적 현장적용 실험계획
1) 본 연구에서 얻어진 실험실 결과를 토대로 하여 현장에 설치함으로서 이에 따른 결과를 모니터링 함으로서 이에 대한 결과를 얻고자 함.
2) 특히 침지형 방식과 결과를 비교검토함으로서 Biomass의 증식률과 오염부하량에 따른 유기물 제거능을 비교함으로서 향후 처리장에 적용할 기초 DATA를 확보하고자 함.

목차 Contents

• 3. 과제별 세부 집행내역(과제별 작성) ...1
• Ⅰ. 조성 금액 ...1
• Ⅱ. 과제개발비 집행내역 ...1
• 최종보고요약서(초록) ...5
• 목 차 ...7
• 제 1 장 서 론 ...9
• 제 1 절 연구 배경 ...9
• 제 2 절 이론적 배경 ...9
• 2.1 생태하천 조성 현황 ...9
• 2.2 수체에 미치는 DO의 영향 ...10
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ...11
• 제 1 절 연구의 필요성 ...11
• 제 2 절 연구 내용 및 목적 ...12
• 제 3 절 실험 장치 및 방법 ...12
• 3.1 실험장치 ...12
• 3.2 실험대상 현수재 선정 ...15
• 3.3 실험 원수 제조 ...16
• 3.4 실험 방법 ...19
• 제 3 장 사업성과 ...23
• 제 1 절 국내·외 관련 기술의 현황 ...23
• 제 2 절 국내·외 시장규모 ...27
• 제 4 장 과제 결과 ...27
• 제 1 절 현수재 재질에 따른 처리율 특성 ...27
• 1.1 유입부하와 내부순환비 변화에 따른 처리율 특성 ...27
• 1.2 수체에 미치는 DO 공급량 산정 ...35
• 제 2 절 여상높이에 따른 처리율 특성 ...38
• 2.1 유입부하와 내부순환비 변화에 따른 처리율 특성 ...38
• 제 3 절 EPS의 성상 변화 분석 ...50
• 3.1 오염부하에 대한 Biomass와 EPS의 변화 ...50
• 3.2 내부순환비에 따른 EPS와 제거율과의 관계 ...52
• 3.3 단백질-다당류 분포 결과 ...53
• 제 4 절 수학적 모델링을 통한 결과예측 ...54
• 4.1 모델수행 결과 ...55
• 제 5 절 결 론 ...59