초록

입자의 크기가 $5{\mu}m$ 이하인 미세입자를 함유한 안료 슬러지를 탈수하여 케이크화될 때 기공의 크기가 매우 작아 물의 배출이 어려운 특성이 있다. 기존의 외부가압력으로 탈수하는 기계식 탈수방법으로 탈수하기는 어렵다. 본 연구는 케이크 층에 저온 열을 인가하여 케이크 충의 기공으로부터 물을 원활하게 배출하여 탈수율을 향상시키고자 하는 연구이다. 케이크 층에 일정한 온도를 공급 할 수 있는 Piston형 열 탈수장치를 구축하여 미세 안료 입자 200g에 대하여 탈수 실험을 수행한 결과 여액량은 176.8g, 케이크 무게는 19.4g, 케이크 두께는 4.2mm로 측정되었으며, 함수율은 47wt%이며 면적당 건조 입자의 잔류량(여과 속도)은 $2.1DS\;m^{2}{\cdot}cycle$로 분석되었다. 이 결과는 기존의 기계식 탈수 방법에 의한 결과에 비하여 여액량은 증가하였으며, 케이크 무게와 두께는 감소하였고 탈수속도는 증가하였다. 그리고 함수율은 약 30%감소하여, 전반적으로 탈수율이 매우 향상되는 결과를 도출하였다. 그 이유는 케이크 층에 열을 인가함으로서 케이크 기공에 작용하는 내부 증발압으로 인해 물이 케이크 충으로부터 원활하게 배출되었기 때문이다. 따라서 본 연구는 미세 입자를 함유한 슬러지의 감량화를 위한 고효율 탈수 시스템 구축에 있어 매우 유용한 기술로 평가된다.

Abstract

There was some difficulty dewatering properties due to small porosity diameter of cake, when pigment sludge contained fine particle was formed by cake under the dewatering. It was difficult to dewater the sludge with fine particles with the conventional mechanical dewatering method. This study was to improve the dewatering rate as discharging the water from porosity of cake easily, supplying the low heat to the cake layer. Thermal dewatering equipment of piston type to keep up constant temperature on the cake was set up and relative experiment was conducted for sludge of 200 g with fine pigment particle. As test results. filtration of 176.8 g, cake weight of 19.4 g, cake thickness of 4.2 mm was measured, and it was analyzed that the water content of cake was 47 wt% and dewatering velocity, which moaned the residual d교 sloid amount per dewatering area, was $2.1DS\;m^{2}{\cdot}cycle$. This results showed that filtration increased, cake weight and thickness decreased and dewatering velocity increased against mechanical dewatering method. And water content of cake decreased about 30%, so the result which dewatering rate improved was drew generally. The reason is that the inner vapor pressure working at the cake porosity increased as applying the low heat to the cake layer, which lead to discharge the water from porosity easily. Therefore, this study was estimated by the useful technology for sludge reduction.

주제어

#미세 입자   #탈수 케이크   #기공   #열탈수   #기계탈수  

저자의 다른 논문

참고문헌 (6)

1. 이정언, 2004: 하수슬러지의 탈수율 향상을 위한 연구, 대한환경공학회, 26(5), pp.601-609 
2. 이정언, 2003: 정수슬러지의 특성이 탈수성능에 미치는 영향, 대한환경공학회, 25(8), pp. 1059-1066 
3. Reichmann, C., Tomas, J., 2000: Expression dynamics of finest particle suspensions, Filtration & Technology, June, pp.45-49 
4. Bergins, C., Berger, S. and Straup, K., 1999: Dewatering of fossil fuels and suspension of ultrafine particles by mechanical/thermal dewatering, Chemical Engineering Technology, 22(11), pp.923-927 
5. Peuker, U., 1999: Scale-up of steam pressure filtration, Chem. Eng. Technology, 38, pp 611-619 
6. 이정언, 2004: 혼합 슬러지의 탈수성에 관한 연구, 대한환경공학회, 26(8), pp. 925-932 

이 논문을 인용한 문헌 (1)

1. Lee, Jung-Eun ; Lee, Jae-Keun 2009. "A study on the Thermal Filter Press for the Reduction of Pigment Sludge" 資源리싸이클링 = Journal of the Korean Institute of Resources Recycling, 18(3): 55~61  원문보기 상세보기