초록 ▼

- 1단계 1, 2차 년도 연구에서 선정한 최적 산화제의 단위공정 최적화를 통한 설계, 운전인자 도출 연구를 바탕으로 3차년도에서는 이를 적용한 통합 정수처리 시스템을 구축하고 실증 연구를 통하여 검증함. 본 연구를 통하여 녹조경보 발생 시 한시적으로 적용하여 녹조 및 녹조 유래 독소물질의 완전 제어가 가능한 통합 정수처리 시스템을 개발함.
- 과망간산 산화제의 microcystin-RR, -YR의 산화 제거 효율 평가를 실시한 결과, 100 μg/L 이상의 고농도로 존재하는 경우, 1 mg/L 이상의 KMnO₄를 주입했을 때

- 1단계 1, 2차 년도 연구에서 선정한 최적 산화제의 단위공정 최적화를 통한 설계, 운전인자 도출 연구를 바탕으로 3차년도에서는 이를 적용한 통합 정수처리 시스템을 구축하고 실증 연구를 통하여 검증함. 본 연구를 통하여 녹조경보 발생 시 한시적으로 적용하여 녹조 및 녹조 유래 독소물질의 완전 제어가 가능한 통합 정수처리 시스템을 개발함.
- 과망간산 산화제의 microcystin-RR, -YR의 산화 제거 효율 평가를 실시한 결과, 100 μg/L 이상의 고농도로 존재하는 경우, 1 mg/L 이상의 KMnO₄를 주입했을 때 90분 이내에 99% 이상 제거됨을 확인하였고, microcystin-RR, -YR의 산화부산물 발생 경향을 분석함.
- 염소, 오존 등 기존 산화제 대비 과망간산 산화제의 산화능을 비교 분석함. 오존의 경우 독소물질 산화 제거 효율이 가장 좋았으나 남조류 세포에 미치는 손상도가 가장 컸고, 염소계열 산화제는 독소물질에 대한 제거 효율이 저조하며 세포 손상도가 컸음. 과망간산 산화제는 염소계열 산화제에 비해 약 1,273배 높은 제거 효율을 보임.
- 과망간산 산화제의 부수효과 및 유해부산물 생성 유무를 평가함. 과망간산 산화제는 망간 이온과 철이온의 제거가 가능하였으며 특히 망간 이온은 60분 이내로 80% 이상의 제거 효율을 보임.
- 단위 공정별 조류 독소, 잔류망간, 색도를 분석한 결과 모래 여과지를 통과한 최종 유출수는 수돗물 관리 기준인 망간 0.05 mg/L 이하, 색도 5 PtCo 이하로 확인됨.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
A dramatic climate change that alters the pattern of rain fall, increase the atmospheric temperature, concentration of carbon dioxide and salinity and coastal upwelling could favor the grwoth of algae on freshwater and marine environments. In recent decades, it was observed a

□ Purpose & Contents
A dramatic climate change that alters the pattern of rain fall, increase the atmospheric temperature, concentration of carbon dioxide and salinity and coastal upwelling could favor the grwoth of algae on freshwater and marine environments. In recent decades, it was observed an increase in the frequency, severity and geographic distribution of algae blooms worldwide. In Korea, algae are most seriously affecting the Nakdong and the Han rivers, which supplies water to more than 10 million people living in Seoul and the surrounding area. Especially, Microcystis, Anabaena and Oscillatoria are the dominate specious. These cyanobacteria release taste and odor compounds such as geosmin and 2-MIB, and toxins such as microcystin, nodularin, and anatoxin. However domestic researches focused on the removal of algae by and controlling either apoptosis of algae or nutrient loading of the water source. That create a gap in algae toxins, taste and odor problems. Therefore it is necessary to study, develop and operate a resilient process for removal of both algae and the toxin related compounds as it was reviewed in the present research.

□ Expected Contribution
The selected oxidant, KMnO4, for algae and algal toxin removal in this first year research shows excellent efficiency in controlling algal toxins, and can be utilized successfully by integrating to the existing water treatment facility without the introduction of additional processing and in combination of coagulant. Evaluation of oxidizing agent in the target water (Nakdong river) was completely performed, Therefore it is expected to be used as immediately applicable resilient system to control the algae and algal toxin at the time of algae proliferation. That will be a new technology for replacing the existing water treatment processes by reducing chemicals dose during flocculation, simplifying the operating conditions and by insuring water stability. In addition, this research will narrow the gap on literature about the removal of algae and algae toxins.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제 1절 국외 현황 ... 14
• 제 2절 국내 현황 ... 16
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 제 1절 조류 독소물질 제어 위한 산화 공정 개발 ... 20
• 1. 조류 및 독소물질 제어용 산화제 성능 비교 및 최적 산화제 선정 ... 20
• 2. 대상 수계에 따른 산화제 효율 평가 ... 27
• 3. 산화효율에 미치는 수질인자 영향 평가 (위탁과제, UNIST) ... 56
• 제 2절 섬유필터 이용 산화슬러지 분리 ... 72
• 1. 초친수성 섬유필터 개질 ... 72
• 2. 섬유필터를 이용한 산화슬러지 분리 ... 75
• 제 3절 응집제와 산화제 복합처리 ... 81
• 제 4절 과망간산 산화제 효율 평가 ... 84
• 1. 개발 산화제의 다양한 종류의 조류독소 물질에 대한 제거 효율 평가 ... 84
• 2. 염소, 오존 산화제 대비 개발 산화제의 조류 독소물질 제거 효율 평가 ... 86
• 제 5절 부수효과 및 유해부산물 ... 92
• 1. 원수 중 철, 망간 농도 제거 효율 평가 ... 92
• 2. 개발 산화제에 의해 생성 가능한 유해부산물의 분석 ... 97
• 제 6절 테스트 베드 운전 및 조건 최적화 ... 105
• 1. 테스트 베드 규모에서의 효율성 검증 및 적용성 평가 ... 105
• 2. 유지관리 매뉴얼 작성 및 경제성 평가 ... 106
• 제 7절 테스트 베드 운전 및 조건 최적화 ... 107
• 1. 단위 공정별 독소, 잔류망간 및 색도 분석 ... 107
• 2. 생태독성 평가를 통한 수질 안정성 평가 ... 113
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 115
• 제 1절 연구개발목표의 달성도 ... 115
• 1. 세부연구과제 목표 달성도 ... 115
• 제 2절 관련분야의 기술 발전에의 기여도 ... 121
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 122
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 123
• 제 1절 조류 독소물질 제어 위한 산화 공정 개발 ... 123
• 1. 조류유래 독소 물질의 제거 ... 123
• 2. 조류유래 이취미 물질의 제거 ... 126
• 제 2절 섬유필터 이용 산화슬러지 분리 ... 128
• 1. 섬유필터 및 분리막의 친수화 개질 ... 128
• 2. 다양한 재료의 표면개질을 통한 친수화 ... 130
• 제 3절 응집제와 산화제 복합처리 ... 132
• 제 4절 남조류 세포 응집 기작 ... 134
• 제 7 장 연구개발성과의 보안등급 ... 135
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설. 장비 현황 ... 136
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 137
• 제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 138
• 제 11 장 기타 사항 ... 139
• 제 12 장 참고문헌 ... 140
• 끝페이지 ... 145