잔류 의약품류의 제거 및 미생물학적 안전성을 고려한 하수 재이용 기술로서의 UV 및 UV/H2O2 공정의 적용성 (Applicability of UV and UV/H2O2 Processes in the Control of Pharmaceuticals and Personal Care Products and Microbiological Safety for Water Reuse)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 32권 / 7호 / 722 ~ 729페이지
· 저자명 : 김일호, 타나카 히로아키

초록

하수 재이용에 대한 관심이 급부상하고 있는 가운데, 재이용수의 미량물질 등에 의한 화학적 리스크와 더불어 미생물학적 안전성에 대한 고려가 요구되고 있다. 본 연구에서는 벤치스케일의 연속식 실험장치를 이용, 미량물질중 최근 주목을 받고 있는 의약품류를 대상으로, UV처리공정의 의약품류 제거효과 및 미생물학적 안전성의 달성 가능성을 고찰하였다. 시험수로 이용한 하수 2차 처리수중에서는 항생물질, 해열진통제 등 38종의 의약품류가 수 ng/L에서 수백 ng/L의 범위로 검출되었으며, 이를 대상으로 하여 UV 및 UV/H2O2 처리실험을 행한 결과, UV 단독처리에 의한 의약품류의 효과적인 제거에는 상당량의 UV 조사량이 필요할 것으로 예상되었다. 반면, UV/H2O2 공정의 경우, H2O2의 첨가농도를 약 1 mg/L에서 6 mg/L까지 증가시킴에 따라 각 의약품류의 제거율은 점점 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 923 mJ/cm2의 UV 조사량과 6.2 mg/L의 H2O2를 병용한 UV/H2O2 처리는 Naproxen (>89%)외 모든 의약품류의 농도를 90% 이상까지 감소시킬 수 있었다. 또한, 이 운전조건은 현행 하수처리장 유출수중의 대장균군에 대한 규제농도(3,000/cm3)를 기준으로 하였을 때, 4~5 log의 불활성화를 달성할 수 있을 것으로 예상되어, 하수 재이용에 요구되는 California Title 22의 criteria를 만족시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

영어초록

Over the last decades, much consideration has been given to microbiological and chemical risks, especially when wastewater was reclaimed as water resources for urban water, irrigation water and recreational water etc. We investigated the performance of UV-based processes such as UV and UV/H2O2 for both the removal of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) as an emerging chemical and the inactivation of pathogen with bench-scale experimental study. 38 kinds of PPCPs including antibiotics and analgesics were detected from secondary effluent used as tested water. Bench-scale experimental study showed that UV process would require considerable UV dose for the effective PPCPs removal. Contrarily, PPCPs removal efficiency significantly improved by the combination of H2O2 with UV even at a lower UV dose and, moreover, their removal efficiency increased with the increased initial H2O2 concentration. Besides naproxen (>89%), concentrations of all the investigated PPCPs decreased by more than 90% of their initial concentrations under 923 mJ/cm3 of UV dose and 6.2 mg/L of H2O2. Previous studies showed that this operational condition could get 4~5 log inactivation for Total coliform, indicating that UV/H2O2 process will be appropriate to comply with the criteria of California Title 22 for Total coliform.

참고자료

· 없음