년도

2004

분야

환경정책연구

연구과제명

대청호 NOM의 물리화학적 특성 및 Coagulation에 의한 제거효율 평가

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책임자/기관

김철규/한밭대학교

연구기간

2004년 4월 ~ 2005년 2월(11개월)

참여 연구원수

4 명

연구사업비

42,000만원

연구목적

1. 연구의 목적
대청호 NOM(Natural Organic Matter)의 물리화학적 특성을 규명하고, 다양한 응집제 및 응집조건에서 저질토 NOM의 응집 제거에 대한 효율을 검토하여 대청호를 상수원으로 하는 대전 및 충청지역 실정에 맞는 효율적인 상수처리가 이루어 질 수 있게 하고자 한다.
2. 연구의 필요성
현재 상수처리에서 문제가 되고 있는 것들 중의 하나는 원수에 함유되어 있는 NOM이다. 이들 NOM은 정수처리 효율을 저감시켜 정수장 운영비를 증가시킬 뿐만 아니라 소독과정에서 발암물질인 THMs를 만드는 전구체이기 때문에 반드시 제거되어야할 대상이다. 따라서 상수처리 분야에서는 다양한 응집제의 적용, pH 등의 응집조건의 변화 등을 통하여 NOM의 제거 효율을 높이는 Enhanced Coagulation 연구를 활발히 수행하고 있다. 특히, 본 연구팀은 최근 중금속 흡착에 뛰어난 점토광물에 무기응집제를 Intercalating 시킨 새로운 타입의 고상 응집제를 개발하게 되었고, 그 적용성을 확장․검토하는 단계에 이르고 있다. 일반적으로 호수의 수환경에서 NOM은 aquatic NOM과 저질토 NOM이 평형을 이루고 존재할 것으로 예측되므로 호수 바닥에 존재하는 저질토에 대한 조사는 매우 중요하다. 특히, NOM의 특성은 해당 지역의 토양, 생물 및 기후 등의 자연환경에 크게 의존되기 때문에 매우 지역적이다. 따라서 안전한 먹는 물의 안정적 공급을 위해서는 지역 상수원에 존재하는 NOM의 물리화학적 특성을 규명하고, 이에 적합한 응집제 및 응집조건을 찾는 것이 매우 필요하다.

주요내용

1. 대청호 NOM의 물리화학적 특성 조사
1) 수중 NOM의 분리 및 물리화학적 특성 조사
- NOM의 분리 및 정량방법의 모색:
- NOM의 특성분석: Molecular mass 및 Size Distribution, TOC, UV254,
Trihalomethans Formation Potential(THMsFP), 표면전하량 등
2) 저질토 NOM의 분리 및 물리화학적 특성 조사
- NOM의 분리 및 정량방법의 모색: 상동 - NOM의 특성분석: 상동
3) 수중 NOM과 저질토 NOM간의 수평형 특성
2. 대청호 저질토로부터 분리한 NOM의 응집 제거 효율 평가
1) 기존 상용 응집제에 의한 응집 효율 및 최적 응집조건 도출: AS, PACl, FS, PFS
2) Clay modified 응집제에 의한 응집효율 및 최적응집조건 도출: PACl-Clay,PFCl-Clay,PAFCl-Clay
- 응집조건: pH 변화, 응집제 주입량 변화, 모델수를 사용한 Jar Test.
- 분석항목: pH, 알카리도, 탁도, UV254, DOC, 잔류 중금속, 입경변화, THMsFP변화, 전하량 등

연구결과 활용

1. 대전 충청지역 정수장에서의 대청호 NOM의 효율적 제거
2. 대전 충청지역 상수원인 대청호 수질관리에 적극적 활용
3. 지역 환경기업에 대한 기술이전 및 새로운 수입원 창출