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인공습지 축산폐수처리장에서 주입방법에 따른 오염물질의 제거속도 평가

김성헌(Seong-Heon Kim),서동철(Dong-Cheol Seo),박종환(Jong-Hwan Park),이충헌(Choong-Heon Lee),이성태(Seong-Tea Lee),정태욱(Tae-Uk Jeong),김홍출(Hong-Chul Kim),하영래(Yeong Rae Ha),조주식(Ju-Sik Cho),허종수(Jong-Soo Heo) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회지 Vol.45 No.2
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자연정화공법을 이용한 축산폐수처리장에서 주입부하량에 따른 대응성을 평가하기 위해 주입방법에 따른 수처리효율 결과를 이용하여 오염물질의 처리경향을 파악하고, 이를 토대로 설계 및 시공시 부지면적 감소와 오염물질의 처리효율 극대화를 위한 기초자료를 제시하기 위하여 주입방법에 따른 오염물질의 제거속도를 조사하였다. 축산폐수처리장에서 시기별 주입방법에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 최종 5차 방류수에서 COD, SS, T-N 및 T-P의 처리효율은 연속적 주입의 경우는 각각 99.5%, 99.8%, 99.0% 및 99.8%였으며, 간헐적 주입의 경우는 99.2%, 99.5%, 98.5% 및 99.3%로서 상대적으로 연속적 주입이 간헐적 주입보다 높은 처리효율을 보였다. 축산폐수처리장에서 주입방법에 따른 오염물질의 제거속도 K (day-1)는 축산폐수 주입방법을 연속적 및 간헐적으로 구분하여 각 방법에 따른 COD, SS, T-N 및 T-P의 제거속도를 각각 조사하였으며, 각 오염 물질의 제거속도는 ln(C/C0) = -Kt의 1차 반응속도식을 이용하였다. COD 제거상수(K)는 연속적 주입의 경우 1차, 2차, 3차, 4차 및 5차 처리조에서 각각 0.210, 0.086, 0.222, 0.053 및 0.137 d-1이었고, 간헐적 주입의 경우 0.377, 0.129, 0.174, 0.052 및 0.169 d-1였다. 그리고 T-N의 제거속도 상수(K)는 연속적 주입의 경우 1차, 2차, 3차, 4차 및 5차 처리조에서 각각0.235, 0.071, 0.171, 0.058 및 0.126d-1이었고, 간헐적 주입의 경우0.361, 0.121, 0.109, 0.047 및 0.155 d-1이었다. T-P의 제거속도 상수(K)는 연속적 주입의 경우 1차, 2차, 3차, 4차 및 5차 처리조에서 각각 0.572, 0.049, 0.090, 0.112 및 0.222 d-1이었고, 간헐적 주입의 경우 0.803, 0.084, 0.076, 0.118 및 0.301 d-1였다. 이상의 결과를 미루어 볼때 제거속도는 연속적 주입이 간헐적 주입에 비해 빠른 경향이었으며, 본 현장 축산폐수처리장은 축산폐수 유입 부하량 변동과 순간 부하량에 대한 대응성이 우수한 것으로 판단된다. In order to effectively treat livestock wastewater in constructed wetlands by natural purification method, removal velocities of pollutants under different injection methods in constructed wetlands were investigated. The removal velocities of chemical oxygen demand (COD), suspended solid (SS), T-N and T-P by continuous injection method were slightly rapid than those by intermittent injection method in full-scale livestock wastewater treatment plant. The removal velocity (K; day-1) of COD by continuous injection method was 0.38 d-1 for 1st bed, 0.13 d-1 for 2nd bed, 0.17 d-1 for 3rd bed, 0.05 d-1 for 4th bed and 0.17 d-1 for 5th bed. The removal velocities (K; day-1) of COD in 1st, 2nd, 3rd, 4th and 5th beds by intermittent injection method were 0.210 d-1, 0.086 d-1, 0.222 d-1, 0.053 d-1 and 0.137 d-1, respectively. The removal velocity (K; day-1) of SS by continuous injection method was 0.750 d-1 for 1st bed, 0.108 d-1 for 2nd bed, 0.120 d-1 for 3rd bed, 0.086 d-1 for 4th bed and 0.292 d-1 for 5th bed. The removal velocities (K; day-1) of SS in 1st, 2nd, 3rd, 4th and 5th beds by intermittent injection method were 0.485 d-1, 0.056 d-1, 0.174 d-1, 0.081 d-1 and 0.227 d-1, respectively. The removal velocity (K; day-1) of T-N by continuous injection method was 0.361 d-1 for 1st bed, 0.121 d-1 for 2nd bed, 109 d-1 for 3rd bed, 0.047 d-1 for 4th bed and 0.155 d-1 for 5th bed. The removal velocities (K; day-1) of T-N in 1st, 2nd, 3rd, 4th and 5th beds by intermittent injection method were 0.235 d-1, 0.071 d-1, 0.171 d-1, 0.058 d-1 and 0.126 d-1, respectively. The removal velocity (K; day-1) of T-P by continuous injection method was 0.803 d-1 for 1st bed, 0.084 d-1 for 2nd bed, 0.076 d-1 for 3rd bed, 0.118 d-1 for 4th bed and 0.301 d-1 for 5th bed. The removal velocities (K; day-1) of T-P in 1st, 2nd, 3rd, 4th and 5th beds by intermittent injection method were 0.572 d-1, 0.049 d-1, 0.090 d-1, 0.112 d-1 and 0.222 d-1, respectively.
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게르마늄 엽면살포가 벼의 생육과 게르마늄 흡수에 미치는 영향

박종환(Jong-Hwan Park),서동철(Dong-Cheol Seo),김성헌(Seong-Heon Kim),이충헌(Choong-Heon Lee),이성태(Seong-Tea Lee),최정호(Jeong-Ho Choi),김홍출(Hong-Chul Kim),하영래(Yeong Rae Ha),조주식(Ju-Sik Cho),허종수(Jong-Soo Heo) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회지 Vol.45 No.4
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본 연구는 게르마늄의 엽면살포가 벼의 생육과 게르마늄 흡수에 미치는 영향을 조사하기 위해 게르마늄을 엽면에 수준별로 처리하여 벼를 재배하였을 때 벼의 생육 특성 및 부위별 게르마늄 흡수량을 조사하였다. 벼에 엽면처리한 게르마늄(GeO2)액은 0(무처리), 10, 20, 40 및 80 ㎎ L?¹ (25, 50, 100 및 200 g 10a?¹)되게 조제한 후 최고분얼기, 수잉기 및 출수기에 각각 50 mL씩 분무기로 분무하였다. 게르마늄 엽면처리 농도에 따른 벼의 생육시기별 초장 및 잎수는 GeO₂ 수준별로 큰 차이 없이 비슷하였다. 벼 부위별 게르마늄 흡수율은 전반적으로 잎과 줄기가 매우 높았고, 상대적으로 뿌리는 아주 낮았다. 게르마늄 흡수율은 게르마늄 엽면처리 농도가 증가 할수록 점점 증가 하였고, Ge 80 ㎎ L?¹에서 게르마늄 흡수율은 잎과 줄기가 각각 5.75 및 4.52%로 가장 높았다. 쌀 부위별 게르마늄 흡수량은 Ge 80 ㎎ L?¹으로 처리한 pot에서 쌀겨의 경우 0.21 ㎎ pot?¹이었으며, 현미 및 백미의 경우는 각각 0.04 및 0.03 ㎎ pot?¹으로 가장 많은 흡수량을 보였다. 또한 쌀 부위별 게르마늄 흡수율은 쌀겨 >> 현미 ≥ 백미 순이었으며, 20 ㎎ L?¹으로 처리한 pot에서 가장 높은 흡수율을 보였다. 이상의 결과의 미루어 볼 때 본 게르마늄 엽면처리 조건하에서 최적 엽면처리 농도는 게르마늄의 독성이 나타나지 않으면서 부위별로 게르마늄을 가장 많이 흡수한 80 ㎎ L?¹이었으나, 게르마늄 독성범위와 게르마늄의 이행성을 고려한 최적 엽면처리 농도는 추후에 체계적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. To obtain the basic information for agricultural utilization of germanium (Ge), the growth characteristics and Ge absorption in rice plant were investigated under different Ge concentrations by foliar spray application. The Ge concentrations were treated with 0 (control), 10, 20, 40 and 80 ㎎ L?¹ in pot (1 5000?¹ a), respectively. The Ge absorption rate in rice by foliar spray application with 80 ㎎ L?¹ in pot was higher in the order of leaf (5.75%) > stem (4.52%) > root (<0.01%). By foliar spray application, the Ge content in rice was higher in the order of 80 ㎎ L?¹ > 40 ㎎ L?¹ > 20 ㎎ L?¹ > 10 ㎎ L?¹. When rice was treated with 80 ㎎ L?¹ of Ge, the Ge content in rice grain was higher in the order of rice bran (0.21 ㎎ pot?¹) >> brown rice (0.04 ㎎ pot?¹) ≥ polished rice (0.03 ㎎ pot?¹). By foliar spray application, the Ge uptake in rice bran was higher than that in other parts. Therefore, optimum Ge concentration by foliar spray application was 80 ㎎ L?¹ in pot based on the results from the Ge treatments.

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