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영어

Two vertical flow biofilters in series (BFS) employing synthetic fiber (FBF) followed by woodchip (WBF) was investigated in order to assess its potential as an alternative to the typical vertical-horizontal flow configuration in removing nonpoint source pollutants specifically nutrients and organics. These lab-scale column biofilters were operated for 176 days alongside three other columns that were added for control and sampling purposes. The biofilter columns were fed with either a semi-artificial piggery stormwater or artificial stormwater with specific ammonia and nitrate contents. Results reveal that the BFS was more effective than a single biofilter in removing pollutants especially nitrogen. FBF was found to remove up to 100% of ammonia from the stormwater with corresponding increase in nitrate in the outflow which shows evidence of active nitrification. Meanwhile, the succeeding vertical WBF was able to subsequently remove 77% of the nitrate. The effective reduction of nitrate in a vertical flow biofilter was believed to be due to the use of woodchip which can provide a carbon source that is required for denitrification. However, further investigation is needed to support this claim. Nonetheless, the study shows the potential of vertical flow BFS as a nitrogen removal mechanism especially in areas where enough land space for horizontal flow biofilters is limited.

한국어

본 연구에서는 합성섬유로 충진된 바이오필터(FBF)와 우드칩으로 충진된 필터(WBF)로 구성된 수직흐름형 습지공정(BFS)의 처리성능을 평가하였다. BFS 시스템에서 단독 필터를 사용한 것보다 두개의 필터를 직렬로 결합한 경우 특히 질소제거에 탁 월한 성능을 나타내었다. FBF 공정에서는 암모니아 질소 100%가 활발한 질산화 반응을 통하여 질산성 질소로 전환되었으며 후속 WBF에서 77%의 질산성 질소가 제거되어 우드칩이 제공하는 탄소가 탈질반응에 큰 영향을 끼치는 것으로 판명되었다. 바이오필터의 성능은 유입특성에 상관없이 독립적인 성능을 보였으며 인 제거에도 효과가 있었으나 종종 용출징후가 나타났으 며 현장적용시에는 이와 같은 사항을 유념해야할 것으로 보인다. 한편 회귀식 분석결과 운전시간에 따른 바이오 필터내부의 미생물 증식상태를 간접적으로 암시해 주었다. 본 연구결과 질소제거 측면에서 본 연구에서 제안하고 있는 여재를 이용한 수직 흐름형 직렬식 습지 공정은 전형적인 수직-수평흐름 습지와 비교하여 비용측면에서 많은 장점을 가지고 있다.