Microcystis sp. 유래 유기물질의 특성: 소독부산물 생성능 및 처리능

김상구; 서창동; 설현주; 김용순; 손희종

추천

검색

질문

자료유형: 학술저널

저자정보: 김상구 (부산광역시 상수도사업본부) 서창동 (부산광역시 상수도사업본부) 설현주 (부산광역시 상수도사업본부) 김용순 (부산광역시 상수도사업본부) 손희종 (부산광역시 상수도사업본부)

저널정보: 대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제41권 제12호

발행연도: 2019.12

수록면: 716 - 724 (9page)

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

초록· 키워드

오류제보하기

목적 : 본 연구는 낙동강 하류 매리지역에 서식하는 Microcystis sp.의 조류 유래 유기물질(algal organic matter, AOM)에서의 소독부산물 생성능(disinfection by-product formation potential, DBPFP)과 단위 정수처리 공정별 제거능을 평가하였다.
방법 : 낙동강 하류 매리지역의 Microcystis sp.를 초음파로 분쇄/여과하여 조제한 AOM 조제수(M-AOM)와 낙동강하류 매리원수(N-NOM)를 대상으로 응집/침전, 생물활성탄(biological activated carbon, BAC) 및 입상활성탄(granular activated carbon, GAC) 공정 처리 전･후의 용존 유기물질(dissolved organic matter, DOM) 및 DBPFP 제거능을 함께 평가하였다. DOM 농도 및 특성 평가에는 LC-OCD와 fluorescence spectrophotometer를 이용하였으며, DBPFP는 trihalomethane formation potential, THMFP), haloacetic acids FP (HAAFP), haloacetonitrile FP (HANFP) 및 chloral hydrate FP (CHFP) 4종을 각각 분석하였다. 정수처리 공정별 제거능 평가에서 응집/침전은 쟈-테스터를 이용하였으며, BAC와 GAC 실험은 실험실 규모 아크릴 컬럼을 이용하여 공탑 체류시간(empty bed contact time, EBCT)을 20분으로 고정하여 수행하였다.
결과 및 토의 : N-NOM에서는 humic substance (HS)의 함량이 50.9%로 높게 나타난 반면, M-AOM에서는 biopolymer(BP)가 26.0%, low molecular weight-acid (LMW-A)가 30.6%의 높은 함량을 나타내었다. DBPFP의 경우, N-NOM 에서는 THMFP가 전체의 59.5%를 차지하였으나 M-AOM에서는 CHFP와 HANFP가 각각 49.6% 및 23.3%를 차지하였다. 따라서 N-NOM과 M-AOM의 DOM 및 DBPFP 조성에는 많은 차이가 있었다. N-NOM과 M-AOM은 두 시료수 모두 응집/침전공정에서는 고분자 유기물질(BP와 HS)의 제거율이 높았으나 GAC와 BAC 공정에서는 저분자 물질(BB와 LMW-org)의 제거율이 높게 나타났으며 제거율에는 다소 차이를 보였다. 또한, 응집/침전처리 후 잔존하는 BP는 GAC 공정에서의 흡착보다는 BAC 공정에서의 생물분해에 의해 쉽게 제거가 가능하였다. AOM에서 유래되는 THMFP와 HAAFP는 응집/침전처리에 의해 90% 정도 제거가 가능하였으며, 이는 DOM 구성물질 중 BP 와 HS의 제거율과 매우 유사하게 나타나 이들이 THM 생성에 관여하는 것으로 판단되었다. 그러나 HANFP와 CHFP의 제거율은 낮게 나타나 응집/침전처리에 의해 낮은 제거율을 나타낸 저분자 유기물질들에서 HANFP와 CHFP 생성을 의심해 볼 수 있었다. BAC 공정에서는 CHFP와 HANFP가 비교적 제거능이 높았으며, GAC 공정의 경우는 전체적으로 DBPFP 제거능이 우수하였다.
결론 : N-NOM는 HS (50.9%)의 함량이 높았으나, M-AOM은 BP (26.0%)와 LMW-A (30.6%)의 함량이 높게 나타났다. N-NOM의 DBPFP 구성비에서는 THMFP가 59.5%를 차지하였으나 M-AOM에서는 CHFP (49.6%)와 HANFP(23.3%)가 높게 나타났다. N-NOM과 M-AOM은 응집/침전처리에 의해 고분자 유기물질(BP, HS)의 제거능이 높았으나 GAC와 BAC 공정에서는 저분자 물질의 제거율이 높게 나타났다. 또한, 응집/침전처리 후 잔존하는 BP는 GAC 공정에서의 흡착보다는 BAC 공정에서의 생물분해에 의해 쉽게 제거 가능하였다. M-AOM에서 생성되는 THMFP와 HAAFP는 응집/침전 처리에 의해 90% 정도 제거가 가능하였으나 HANFP와 CHFP의 경우는 응집/침전처리로 제거가 어려웠다. BAC 공정에서는 CHFP와 HANFP가 비교적 제거능이 높았으며, GAC 공정의 경우는 전체적으로 DBPFP 제거능이 우수하였다.

Objectives : This study was evaluated the disinfection by-product formation potential (DBPFP) in the algal organic matter of Microcystis sp. (M-AOM), which lives in the downstream Maeri area of Nakdong River, and the removal efficiency by each drinking water treatment process.
Methods : M-AOM were prepared by ultrasound/extraction/filtration using Microcystis sp. from Maeri area in the downstream of Nakdong River. M-AOM and Nakdong river water sample (N-NOM) were compared to removal efficiency of dissolved organic matter (DOM) and DBPFP in the coagulation/settlement (Coag./Sedi.), biological activated carbon (BAC) and granular activated carbon (GAC) processes. The treatment efficiency characteristics of DOM were evaluated by LC-OCD and fluorescence spectrophotometer. DBPFP was analyzed for trihalomethane formation potential (THMFP), haloacetic acids FP (HAAFP), haloacetonitrile FP (HANFP) and chloral hydrate FP (CHFP), respectively. Jar-tester was used for the Coag./Sedi., the BAC and GAC process were conducted using a laboratory scale acrylic column with an empty bed contact time (EBCT) of 20 min.
Results and Discussion : The contents of humic substances (HS) was high at 50.9% in N-NOM, whereas it was content 26.0% of biopolymers (BP) and LMW-acid (LMW-A) was high at 30.6% in M-NOM. In case of DBPFP, THMFP accounted for 59.5% of the total in N-NOM but CHFP and HANFP accounted for 49.6% and 23.3%, respectively in M-AOM. Thus, There were many differences in the composition of DOM and DBPFP of N-NOM and M-AOM. Both N-NOM and M-AOM showed a high removal efficiency of high molecular weight (HMW) organic matters (BP and HS) during the Coag./Sedi. process, whereas low molecular weight (LMW) organic matters (BB and LMW-org) was high during the GAC and the BAC processes, and the removal efficiency was somewhat different. Residual BP after Coag./Sedi. process was more easily removed by the biodegradation in BAC process rather than GAC process. THMFP and HAAFP which originated from AOM, were able to eliminated about 90% by the Coag./Sedi. process, which was very similar to the removal rate of BP and HS among DOM constituents and they were judged to be involved in THM formation. However, the removal rate of HANFP and CHFP was low, and it could be suspected that HANFP and CHFP formation were occurred in LMW organic matters showing low removal rate by the Coag./Sedi. process. The removal rates of CHFP and HANFP relatively high in the BAC process and total DBPFP showed high removal efficiency in the GAC process.
Conclusions : N-NOM had high contents of HS (50.9%), but M-AOM had high contents of BP (26.0%) and LMW-A (30.6%). THMFP accounted for 59.5% in total DBPFP of the N-NOM and CHFP (49.6%) and HANFP (23.3%) occupied high rate in the DBPFP of M-AOM. N-NOM and M-AOM were high removal from HMW organic matters (BP, HS) showed high removal efficiency by the Coag./Sedi. process, LMW organic matters showed high removal efficiency in the GAC and BAC processes. Also, residual BP after Coag./Sedi. was easily removed by biodegradation in the BAC rather than adsorption in the GAC process. THM and HAA formed in M-AOM could be removed about 90% by Coag./Sedi. process, whereas it was difficult to remove HANFP and CHFP by Coag./Sedi. process. CHFP and HANFP had relatively high removal efficiency in the BAC process and DBPFP removal was excellent overall in the GAC process.

#Microcystis sp. #Algal Organic Matter (AOM) #Disinfection By-Product #Drinking Water Treatment Process #Treatability #마이크로시스티스 #조류유래 유기물질 #소독부산물 #정수처리 공정 #처리능

참고문헌 (32)

참고문헌 신청

K. D. Jöhnk, J. Huisman, J. Sharples, B. Sommeijer, P. M. Visser, J. M. Strom, Summer heatwaves promote bloom of harmful cyanobacteria, Glob. Chang. Biol., 14(3), 495-512(2008).

A. Zamyadi, S. L. MacLeod, Y. Fan, N. McQuaid, S. Dorner, S. Sauvé, M. Prévost, Toxic cyanobacterial breakthrough and accumulation in a drinking water plant: a monitoring and treatment challenge, Water Res., 46, 1511-1523(2012).

H. J. Son, Long-term variations of phytoplankton biomass and water quality in the downstream of Nakdong River, J. Korean Soc. Environ. Eng., 35(4), 263-267(2013).

H. J. Son, Changes of dominant phytoplankton community in downstream of the Nakdong River: from 2002 to 2012, J. Korean Soc. Environ. Eng., 35(4), 289-293(2013).

H. B. Jun, Y. J. Lee, B. D. Lee, D. R. U. Knappe, Effectiveness of coagulants and coagulant aids for the removal of filter-clogging Synedra, J. Water Suppl. Res. Technol.-Aqua, 50(3), 135-148(2001).

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

김상구

소속기관 부산광역시 상수도사업본부

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 TOP 10% 의약학 > 임상의학 > 산부인과학

논문수 36 이용수 2,578

서창동

소속기관 부산광역시 상수도사업본부

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 TOP 10% 의약학 > 임상의학 > 산부인과학

논문수 26 이용수 1,865

설현주

소속기관 부산광역시 상수도사업본부

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 3 이용수 173

김용순

소속기관 부산광역시 상수도사업본부

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 7 이용수 746

손희종

소속기관 부산광역시 상수도사업본부

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 TOP 0.5% 공학 > 화학공학 > 생물공학

논문수 139 이용수 10,823

이 논문과 함께 이용한 논문

호소수를 원수로 사용하는 정수장의 소독부산물 생성 특성 및 제어 방안

이기창 , 제갈봉창 , 최일환 외 1명 대한환경공학회지 2015 .05

최근 본 자료

전체보기

UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2020-539-000275905

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (32)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

이 논문과 함께 이용한 논문

최근 본 자료

댓글(0)