농촌지역 인 제거시스템 개발 = Development of Phosphorous Removing System for Rural Areas
저자
최경숙 ( Kyungsook Choi ) ; 김해도 ( Haedo Kim ) ; 이광야 ( Kwangya Lee ) ; 홍민 ( Min Hong ) ; 손종화 ( Jonghwa Son )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2010
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
48-48(1쪽)
제공처
농업용수의 수질향상을 도모하고 농경지에서의 용수사용에 의한 위해성 제고 및 영농편의 환경조성 등 친환경농업생산기반 조성의 일환으로 농촌유역 하천수의 주요 수질오염인자인 인의 제거를 주목표로 농촌지역에 활용 가능한인 재거 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 유량조, 무산소조, 철이온모듈장치조, 호기조, 침전조, 방류조로 구성되어 있으며, 유입된 원수는 유량조를 거쳐 무산소조로 유입된 후 철이온모듈장치조를 거쳐 호기조와 침전조를 지나 방류되는 과정을 거친다. 여기서 철이온모듈장치조가 인제거를 위한 장치로서 음극의 철판과 양극의 티타늄판을 설치하여 전기분해에 의해 석출된 철이온과 유입수 중의 용해성 인산염이 반응하여 불용성 침전물로 인이 제거되는 화학적 반응과 석출된 철이온이 산소와 결합하여 형성된 입자상 철표면에 인이 흡착되어 제거되는 물리적 반응에 의해 인을 제거하는 방식이다. 또한 철이온모듈은 업다운 방식의 자동세철장치가 설치되어 있어 철판의 바이오막 형성을 방지하여 적정 전압 및 전류의 흐름을 일정하게 유지하여 철이온모듈의 인제거 효율을 유지할 수 있도록 하였다.
인제거시스템의 현장적용성에 대한 평가는 경북 군위군 효령문화마을에서 수행되었다. 본 시스템의 인처리 성능평가를 위해 T-P 항목에 대한 유입수와 처리수에 대한 수질평가를 실시하였으며, 그 외에도 본 시스템의 무산소조와 호기조에서 처리되는 질소와 BOD에 대한 수질정화능력에 대하여도 평가하였다. T-P의 수질분석결과 처리수의 평균치는 0.205 ㎎/ℓ였으며, 최고 0.267 ㎎/ℓ에서 최저 0.171 ㎎/ℓ의 범위를 나타내어 대체적으로 목표수질 0.2 ㎎/ℓ를 만족하는 것으로 나타났다. T-N의 경우는 평균치가 5.90 ㎎/ℓ였으며, 최고치는 7.021㎎/ℓ, 최저치는 3.411㎎/ℓ로서, 전체적으로 T-N 제거율은 30~50%정도인 것으로 나타났으며, BOD의 경우는 평균치가 3.95 ㎎/ℓ, 최고치는 5.8㎎/ℓ, 최저치는 2.1㎎/ℓ로서, 유입수의 50% 정도의 제거율을 보임으로, 질소보다는 BOD에 대한 수처리 능력이 더 뛰어난 것으로 나타났다. 여기서 수질오염인자의 전체 제거율이 높지 않은 이유는 유입수의 수질이 일반 생활하수 수질보다 양호하여 FDA시스템으로 정화할 수 있는 범위 내에서 유입수와 처리수의 격차가 크지 않았기 때문에 나타난 현상으로, 처리수의 수질이 양호함에도 불구하고 전체 제거율에는 크게 영향을 끼치지 않은 것으로 보인다. 본 시스템의 장점으로는 인처리를 위한 약품사용이나 고가의 멤브레인 이용이 불필요하여 초기투자비 및 사후 관리비가 적게 들며, 제작이 용이하고 유지보수가 용이한 점, 그리고 업다운방식의 자동세척장치는 철판의 소모율을 줄여인 제거효율이 일정하게 유지되는 점과, 유기물 부하와 온도에 관계없이 인의 제거가 가능한 점을 들 수 있다. 따라서 본 시스템은 인 제거에 효과가 있을 뿐만 아니라, 사용 및 경제적 측면에서 여러 유리한 장점을 가지고 있어, 농촌지역의 수질오염물질의 방류를 저하하고 용수를 재이용하는데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
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