화학공학소재연구정보센터
Clean Technology, Vol.7, No.2, 89-97, June, 2001
오ㆍ폐수처리를 위한 수생식물 다공성 소결체여상의 기초연구
A Study on the filtering bed of porous sintering-product and hydrophytes for sewage treatment
초록
본 연구는 다공성 소결체로 충진된 여상에 수생식물을 식재하여 오ㆍ폐수를 처리하는 기술로서, 수질오염물질의 고효율 처리를 위한 적정조건을 찾는데 연구목적을 두었다. 실험조건으로 수질오염물질(COD, T-N, T-P), 수생식물의 종류, 여재의 종류와 규격, 그리고 체류시간을 변화시켰다. 수질오염물질 중 COD는 50~450mg/l 부하량 범위에서 73.8~87.1%의 처리효율을 보였으며, T-N은 7~124mg/L 범위에서 61.3~77.3%의 처리효율을, 그리고 T-P는 3~27mg/L 범위에서 89.5~99.1%의 처리효율을 얻을 수 있었다. 3종류 수생식물의 수질오염물질처리 비교실험에서는 COD와 T-N 처리는 창포, 갈대, 미나리 순으로 나타났으며, T-P 처리는 갈대가 창포보다 약간 더 우수한 것으로 분석되었다. 4종류 여재의 수질오염물질처리 비교실험에서는 다공성 소결체, 콩자갈, 폐타이어, 폐콘크리트 순으로 나타났으며, 다공성 소결체 경우는 직경이 작을수록 더욱 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 따라서, 창포가 식재된 직경 5mm의 다공성 소결체여상의 경우 24hr 체류시간과 COD 250mg/l, T-N 70mg/l 그리고 T-P 15mg/l의 부하량 조건에서 각각 80%, 70% 그리고 90% 이상의 처리효율을 얻을 수 있어서 수생식물 다공성 소결체여상은 생활하수와 같은 저오염부하량을 갖는 오ㆍ폐수처리에 적합한 친자연형 폐수처리기술이라고 결론지을 수 있다.
The purpose of this study was to find the optimum condition of the high removal efficiency of water pollutant as sewage treatment technology using a filtering bed charged with porous sintering-pellet which was planted with hydrophytes. Experiment was carried out by changing concentration of water pollutants(COD, T-N, T-P), kind of hydrophyte, kinds of filtering material and size, and HRT. The result of removal efficiency was obtained as following: COD removal 73.8~87.1% for input concentration range of 50~450mg/L, T-N removal 61.3~77.3% for input concentration range of 7~124mg/L, T-P removal 89.5~99.1% for input concentration ranger of 3~27mg/L. In a comparative experiment of three kinds of hydrophyte(Iris pseudoacorus, Phragmites communis TRIN., Oenanthe javanica Dc.), the best removal efficiency of COD and T-N was gained with Iris pse-udoacorus, and Phragmites communis TRIN showed better result than two hydrophytes for the removal efficiency of T-P. In a comparative experiment of four kinds of filtering-materials, the removal efficiencies were in the order of porous sintering-pellet, gravel, nonused -tire and nonused-concrete. It was found that for the porous sintering-pellet, the smaller its diameter, the better its result. In the filtering bed in which was charged with porous sintering-pellets of 5mm diameter and planted with Iris pseudoacorus, the removal efficiency of COD, T-N and T-P were over 80%, 70% and 90% under the concentration of COD 250mg/L, T-N 70mg/L and T-P 15mg/L for 24hrs treatment. Thus, we concluded that a filtering bed charged with porous sintering-pellet and plantd with hydrophytes will be suitable for treatment of sewage water as a pro-natural treatmet technology.
  1. 이상운, 송호영, 이기종, 강호, "수생식물 재배를 통한 댐저수지 유입수 수질개선 타당성 조사연구," 대한환경공학회 춘계학술연구발표회 (1994)
  2. 정정권, 강종훈, 대한환경공학회지, 21(12), 2313 (1999)
  3. Hauser JR, J. Water Pollut. Control Fed., 56, 219 (1984)
  4. Reddy KR, Hueston FM, McKim T, J. Sol. Energy Eng., 107, 128 (1985)
  5. Reddy KR, Agami M, Tucker JC, Influence of Nitrogen Supply Rates on Growth and Nutrient Storage by Water Hyacinth(Eichhomia Crassipes) Plants, Aquat. Bot., 36, 33-43 (1989)
  6. DeBusk TA, Ryther JH, Hanisak MD, Williams LD, Effects of Seasonality and Plant Density on the Productivity of Some Freshwater Macrophytes, Aquat. Bot., 10, 133-142 (1981)
  7. 김태정, 한국의 자원식물 V, 서울대학교출판부, 56 (1998)
  8. 김태정, 한국의 자원식물 V, 서울대학교출판부, 215, 217 (1998)
  9. 김태정, 한국의 자원식물 III, 서울대학교출판부, 184 (1998)
  10. Clesceri LS, Greenberg AE, APHA, Andrew D. Eaton, AWWA, Standard Method (1998)
  11. 윤춘경, 임융호, 김형중, 한국환경농학회지, 16(2), 170 (1997)