가정용 빗물정원을 이용한 지붕빗물내 영양소 및 중금속 제거
The Removal of Nutrients and Heavy Metals Using Household Rain garden
0
조회
0
다운로드
3
인용
0
참고문헌
키워드
초록
대부분의 강우가 여름철에 집중되는 국내 강우 특성은 여름철 집중호우에 따른 비점 오염물질의 수계로의 과대 유입에대한 우려를 높이고 있다. 국내 수계로의 오염원 유입특성이 대부분 비점오염원 형태인 것을 감안한다면 강우가 오염물질의 거동에 미치는 영향이 매우 크다고 할 수 있다. 특히 초기 우수의 경우 상당한 영양소와 중금속에 오염되어 있는 것으로 알려져 있기 때문에 이를 적절히 처리함과 동시에 재이용하기 위한 다양한 연구가 필요하다. 이를 해결하기위한 다양한 시설 중 빗물정원은 빗물양과 수질의 조절이 가능한 친환경적이며 효과적인 방안이다. 본 연구에서는 빗물정원에 효과적으로 적용 가능한 자연형 흡착여재를 개발하고 이를 적용하여 빗물이 빗물정원을 통과한 이후 유출수의 영양소 및 유기물(TN, TP, CODcr), 중금속 제거(Cu, Cd, Pb) 효율을 검토하였다. 이를 위하여 자연형 흡착여재인피트모스를 탄화시켜 오염물질 별 제거 흡착능을 살펴보았으며, 이를 이용한 삼단의 계단식 여재 시설을 구성하여 영양소 및 중금속 제거 변화 양상을 살펴보았다. 연구결과 피트모스는 더 높은 온도에서 탄화시켰을 경우 흡착능이 우수하였으며, 피흡착제의 농도가 낮을수록 흡착이 잘 되는 것으로 나타났다. 5개의 빗물정원에서의 인공강우 오염물질 제거효율을 분석한 결과, T-N, T-P, CODcr 모두 피트모스를 사용한 반응조가 제거율이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 앞으로 빗물정원을 구성하는데 있어 피트모스를 탄화한 여재를 이용한다면 보다 효과적인 오염물질 저감효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.
Abstract
In Korea, most rainfall events occur during summer which then leads to an increasing concern regarding high influxof non-point source pollutants since the pollutant loadings from these non-point sources are very significant. Inparticular, the first flush of roof-harvested rainfall is said to contain the most highest concentration of nutrients andheavy metals. Accordingly, it is important to develope the possible water quality management options in treating thecontaminants and considering reclaimed water reuse. The rain garden could be one of suitable alternatives inaddressing this issue. In this study, the development of an effective adsorption media and its application to a lab-scalerain garden was tested to evaluate the removal rate of various nutrient and organic matter (TN, TP, CODcr), andheavy metals (Cu, Cd, Pb). Results showed that carbonized peatmoss produced at higher temperature have betteradsorption capacity as compared to the one produced at a lower temperature. When the carbonized peatmoss wasapplied as rain garden media, the highest removal of TN, TP, and CODcr was observed compared to no carbonizedpeatmoss applied rain garden. Therefore, this study showed that the carbonized peatmoss would be effectively appliedto the rain garden for removing nutrients and heavy metals from roof-harvested rainwater.
참고문헌 (22)
- Amin, M. T., "Roof-harvested rainwater for portable purposes: application of solar collector disinfection", Water Research, 43(20), pp.5225~5235 (2009)
- Cho, YC., "Removal of inorganic pollutants in rainwater by a peat-derived porous material", J. of Porous Materials, 21(4), pp.387~394 (2014)
- 최지연, "다양한 강우사상에 대응 가능한 침투여과형 기술개발", 한국습지학회지, 15(4), pp.535~541 (2013), 한국습지학회
- 천미희, "유류오염토양에서 유류분해 미생물의 분리 및 peat moss를 이용한 오염토양 처리에 관한 연구", 한국환경보건학회지, 33(5), pp.462~469 (2007), 한국환경보건학회
- Gromaire, M. C., "Contribution of different sources to the pollution of wet weather flows in combined sewers", Water Research, 35(2), pp.521~533 (2001)
- Jeong, CS., "Statistical Data of Korea Water Resource Managements", Korean Society of Civil Engineers, 54(7), pp.130~138 (2006)
- Reyes, J. M. M., "Removal of chromium and lead by a sulfate-reducing consortium using peat moss as carbon source", Bioresource Technology, 144, pp.128~134 (2013)
- 김철경, "빗물 집수 및 저장 시스템 개선과 수질 분석 모니터링", 청정기술, 17(4), pp.353~362 (2011), 한국청정기술학회
- Kim, DC., "The Fate of Pollutants in Effluent of Roof-Harvested Rainwater as a Function of Time", Korean Water Congress 2012, pp.492~493 (2012)
- 김성표, "강우지속시간에 따른 건물지붕빗물의 성상특성변화에 대한 기초 연구", 한국습지학회지, 14(1), pp.11~20 (2012), 한국습지학회
- Lefevre, GH., "The role of biodegradation in limiting the accumulation of petroleum hydrocarbons in raingarden soils", Water Research, 46(20), pp.6753~6762 (2012)
- Lee, KH., "Removal of Heavy Metal from Wastewater by Peat Moss", DEPRI, 24(1), pp.29~37 (2001)
- Lee, ME., "Removal of Heavy Metals by Carbonized Peat Moss", Korean Geo-Environmental Society Conference, pp.66~68 (2013)
- Lye, DJ., "Rooftop runoff as a source of contamination:A review", Science of the Total Environment, 407(21), pp.5429~5434 (2009)
- Ministry of Environment(MEV), "2nd Nonpoint Source Management Program", Ministry of Environment, ~ (2012)
- Ministry of land, Infrastructure and Transport & K-water(MOLIT), "Water for the Future", Ministry of land, Infrastructure and Transport & K-water, ~ (2011)
- Mun, JS., "The effects of catchment and retention time in a storage tank on rainwater quality in a rainwater utilization facility", Korean Water Congress 2006, pp.1093~1100 (2006)
- Muthanna, TM., "Seasonal climatic effects on the hydrology of a rain garden", Hydrological Processes, 21(11), pp.1640~1649 (2007)
- 박희수, "염소 소독에 의한 저장빗물수질 유지효과 연구", 한국습지학회지, 16(1), pp.33~39 (2014), 한국습지학회
- Simmons, G., "Contamination of potable roof-collection rainwater in Auckland, New Zealand", Water Research, 35(6), pp.1518~1524 (2001)
- Yang, H., "Design and hydraulic characteristics of a field-scale bi-phasic bioretention rain garden system for storm water management", Water Science And Technology, 59(9), pp.1863~1872 (2009)