고탁도 건설폐수 처리시스템 개발

이준호; 고대현; 이택경; 송대현; 양승호

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이준호 (한국교통대학교) 고대현 (한국교통대학교) 이택경 (송원건설) 송대현 (경우그린텍) 양승호 (경우크린텍)

저널정보: 한국도시환경학회 한국도시환경학회지 한국도시환경학회지 제20권 제4호

발행연도: 2020.1

수록면: 397 - 411 (15page)

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건설현장에서 발생하는 토사, 탁도는 지표수 수질악화의 주요 원인이다. 건설현장에서 발생하는 고탁도 폐수는 하천에투과되는 빛을 흡수하고 차단하여 수생생태계에 악영향을 미친다. 건설현장 고탁수 폐수는 점토, 실트질 성분으로 구성되어 있으며 입경이 작아 큰 비표면적과 높은 반응성을 가지고 있어 오염물질과 영양염류의 주된 이송매체 역할을 한다.상·하수처리시설에서 응집은 수중에 미세입자제거에 효과적이며 널리 이용되고 있다. 수중에 분산된 입자들을 응집제를투여하여 입경을 증가시켜 침전 가능한 플럭을 형성시킨다. 키토산은 천연 유기고분자 물질로서 게나 새우 껍질에서 추출한 키틴을 탈아세틸화물로 cellulose와 유사한 구조를 가지고 있으며 수용액상에서 양이온을 나타내고 생분해성, 침강성, 탈수성이 우수하다. 키토산은 효소와 호기성 미생물 분해작용에 의해 이산화탄소와 물로 최종 분해되므로 환경친화적인 응집제이다. 터널현장, 골재선별장 석분 침전물질, 점토질 토양시료, 실트질 토양시료를 대상으로 Chitosan을 적용한 Jar test로 응집특성을 분석하였다. 건설현장에 따라 발생하는 고탁수 폐수의 농도와 성상은 차이가 있지만 Chitosan주입농도 10~15 mg/L 범위에서 최저 탁도와 SS농도를 나타내었다. Jar test 분석결과 Chitosan은 pH 조정이 필요없으므로hydrocyclone응집장치가 단순하며 운전이 용이할 수 있다. 실험실 규모의 225 L 용량 투명 아크릴 재질 저류조에 50 mm hydrocyclone를 장착한 처리시스템 실험결과 평균 탁도제거율의 범위는 탁도 81.5~96.1%, SS 84.9~95.1%를 나타내었다.체류시간 30 min이면 탁도와 SS가 90% 이상의 처리효율을 나타내었다. 본 연구의 결과는 건설현장 고탁수를 모의실험한 결과를 기초로 실제 건설현장 임시저류조에 적용하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Sediment and turbidity from construction sites are primary causes for surface water quality impairment. Much of the sediment leaving construction sites consists of silt an clay that can carry substantial amounts of nutrients and pollutants. Increased turbidity can limit sunlight penetration into water by both adsorbing and deflecting light. Coagulation is the most widely used for microparticle removal in water and wastewater treatment facilities. Coagulants are added to transform dispersed particles into aggregate floc for subsequent removal by sedimentation. Instead of impeller type mixer for coagulation, coagulants injection hydrocyclone and was used for coagulation. Hydrocyclone effluent and underflow are recycled in retention basin for flocculation and settling. To determine the optimum Chitosan dosage for treatment of construction sites high turbidity, tunnel construction site, aggregate extraction sediment, clay-silt soil samples were used for Jar test. Chitosan, obtained by deacetylation of chitin, is described as a cationic polyelectrolyte and is expected to coagulate negatively charged suspended particles found in turbid waters. The structure of Chitosan is very similar to that of cellulose, and is biodegradable. Chitosan coagulants also produced larger flocs of better quality and faster settling velocity, dewatering. Therefore, Chitosan has become necessary to develop more efficient and environment-friendly flocculants for removal of turbidity in waters. As the results of Jar test (rapid mixing 1min, slow mixing 3 min, settling 15 min), the optimum Chitosan dosage was 10~15 mg/L for clay silt soil. Because of the effectiveness of Chitosan in removing turbidity was independent on pH, the hydrocyclone coagulation system would be simple. The results of lab scale retention basin with hydrocyclone coagulation system test indicate that the ranges of removal efficiency of turbidity, SS were 81.5~96.1%, 84.9~95.1%, respectively. Hydrocyclone coagulation system would have possibility with compact design, because of the increase of floc size and reduces the settling time.

#건설현장 #고탁도 #하이드로싸이클론 #키토산

참고문헌 (25)

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Shen, C. / 2018 / Turbidity of stormwater runoff from highway construction sites / J. Environ. Eng 144(8)

김진호 / 2018 / 건설현장 탁수제어를 위한 재활용 석탄저회의 중금속 용출특성 및생태독성평가 / 한국폐기물자원순환학회지 35(6):561~570

Kan, C. / 2002 / Coagulatin of high turbidity water : the effects of rapid mixing, J. of Water Supply REsearch and Techmonlgy / AQUA 51(2):77~85

이종찬 / 2013 / 건설사업장의 수질관리 기술 적용사례 비교분석 / KIEAE Journal 13(2):157~162

강지훈 / 2012 / 고분자응집제를 이용한 건설현장 탁수처리 / 한국과학기술정보연구원 2012:237~241

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