선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- (황현정, 2009; 이순화, 2011) 제안된 기술은 발생한 오존을 일차적으로 악취발생원에 적용하여 악취물질 산화 제거를 유도하고, 오존이 함유된배가스는 슬러지 반응조에 투입하여 슬러지 감량 가용화를 도모하는 방식이다. 본 연구에서는 저온 플라즈마 방식으로 고농도 오존가스를 생성하고, 오존을 이용하여 슬러지 농축조에서 발생하는 악취 제거와잉 여 슬러지의 전처리 및 가용화를 알아보고자 하였다. 본 연구의 주요 실험 변수로는 저온 플라즈마 시스템 의 기상 체류시간(GRT, gas retention time)과 슬러지 농축조의 액상 체류시간(HRT, hydraulic retention time)을 설정하고, GRT와 HRT 변화에 따른악취 제거 효율과 슬러지 감량 및 가용화 효율을 상온 (room temperature)에서 확인하였다.
- 본 연구에서는 하페수처리장에서 발생하는 주요 환경 현안인 악취와 슬러지 처리 처분 문제를 동시에 해결하기 위하여, 저온 플라즈마 오존 산화시스템을 도입하였다. 실험 조건으로는 기상 체류시간과 액상 체류 시간을 변경하여 그에 따른 악취 제거 효율과 슬러지 감량화 효율을 알아보고자 하였다.
- 실험 조건으로는 기상 체류시간과 액상 체류 시간을 변경하여 그에 따른 악취 제거 효율과 슬러지 감량화 효율을 알아보고자 하였다. 저온 플라즈마에 일정 인가전력(13 W)을 공급하는 조건에서 기체 유량을 변경하여 실험을 진행한 결과, 기체 체류 시간이 길어질수록 높은 오존농도와 그로 인한 황화수소 처리 효율의 상승을 확인하였다.
- 전체 반응 시스템을 통과하는 오염기체의 체류시간 (GRT) 변화에 따른 악취물질 제거효율 변화와 오존 발생량의 변화에 따른 슬러지 감량화 효과를 알아보고자 일련의 실험을 진행하였다. 실험 조건은 저온 플라즈마 반응기 유효 부피 인 0.
제안 방법
- 교환에 따른 슬러지의 가용화 . 감량화 효과를 확인하기 위하여 전체 반응조를 통과하는 기체 유량을 3 L/min으로 고정하고, 슬러지 체류 시간(HRT)을 변화시키면서 유사한 실험을 진행하였다. HRT 변경실험의 경우 연동펌프를 설치하여 시간당 균일한 양의 슬러지가 슬러지 반응조에 유출입되게 함으로써 반응조 내의 전체 슬러지 부피를 1.
- 측정하였다. 기상 오존농도는 50~1,000 ppm 범위의 검지관 (KITAGAWA, JAPAN)을 사용하여 측정하였으며, 슬러지 내 유기물이 최종 분해되어 생성되는 이산화탄소는 CO2 Analyser(Li-COR, USA)를 사용하여 슬러지가 오존에 의해 분해되어 생성되는 이산화탄소 농도를 정량화 하였다. 활성 슬러지의 TCOD와 SCOD는 HACH사의 COD 측정 kit를 사용하였고, SS 는 GF/C 필터(Whatman®)를 이용한 건조중량법으로 측정하였다.
- 기상 체류시간(GRT) 변화에서 의한 저온 플라즈마반응기에서의 악취 제거 효율과 플라즈마 반응에서 발생하는 기체상 오존의 농도를 측정하였다. 플라즈마 반응을 유도하기 위하여 투입되는 전력은 13 W(전압 13 kV, 전류 1 mA)를 직류 전원공급장치로 일정하게 공급하였으며, 기체 유량만을 변경하여 실험을 진행하였다.
- 비교하였다. 기상 체류시간(GRT) 체 유량(Lair)에 따라 달라지므로 실험 진행 4시간 동안을 기준으로 하여 비 에너지를 계산하였으며 , 액상체류시간(HRT)의 경우 기상 체류시간은 일정하나 슬러지의 유입 . 유출에 따라 달라지므로, 교환되는 슬러지의 부피(Lsludge)를 기준으로 비 에너지를 계산하였다.
- 유출에 따라 달라지므로, 교환되는 슬러지의 부피(Lsludge)를 기준으로 비 에너지를 계산하였다. 또한 슬러지 가용화율을 보다 명확히 나타내기 위하여 초기 TCOD와 SCOD 차이와 산화반응에 의하여 생성되는 SCOD의 농도를 백분율로 나타낸 공식을 이용하여 계산하였다.
- 또한 액상 교환의 효과를 판단하기 위하여 동일한 실험조건에서 액상 교환 없이 진행한 실험 결과를 기준조건(reference condition)으로 설정하여 연속운전한 결과를 비교하였다. 슬러지 반응조 내 액상 체류 시간은 HRT 1시간, 2시간, 4시간 그리 6시간 조건으로 변경하여 실험을 진행하였다.
- 2 L로 일정하게 유지하였다. 본 연구에 사용한 HRT 조건은 1시간, 2시간, 4시간, 6시간이었으며, 실험결과의 비교를 위해 슬러지 유출입 이 없는 회분실험 조건을 기준조건 (reference condition)으로 설정하였다.
- 본 연구에서는 저온 플라즈마 방식으로 고농도 오존가스를 생성하고, 오존을 이용하여 슬러지 농축조에서 발생하는 악취 제거와잉 여 슬러지의 전처리 및 가용화를 알아보고자 하였다. 본 연구의 주요 실험 변수로는 저온 플라즈마 시스템 의 기상 체류시간(GRT, gas retention time)과 슬러지 농축조의 액상 체류시간(HRT, hydraulic retention time)을 설정하고, GRT와 HRT 변화에 따른악취 제거 효율과 슬러지 감량 및 가용화 효율을 상온 (room temperature)에서 확인하였다.
- 또한 액상 교환의 효과를 판단하기 위하여 동일한 실험조건에서 액상 교환 없이 진행한 실험 결과를 기준조건(reference condition)으로 설정하여 연속운전한 결과를 비교하였다. 슬러지 반응조 내 액상 체류 시간은 HRT 1시간, 2시간, 4시간 그리 6시간 조건으로 변경하여 실험을 진행하였다.
- 슬러지 반응조 내 에는 대상 슬러지 1.2 L를 투입하였으며, 슬러지와 오존이 접촉하여 분해되는 과정에서 발생하는 거품이 반응기 외부로 유출되는 것을 막기 위한 컬럼 중간과 상부에 노즐을 설치하여 water pump 를 통해 슬러지가 내부 순환 . 혼합되게 하였다.
- 일련의 실험을 진행하였다. 실험 조건은 저온 플라즈마 반응기 유효 부피 인 0.5 L를 기준으로 GRT 5 초 (6 L/min), 10초 (3 L/min), 15초 (2 L/min)의 세 가지 조건을 사용하였으며 , 저온 플라즈마에 적용되는 전류량 및 슬러지 농도 등의 다른 실험 조건은 동일하게 유지하였다.
- 액상 체류시간 변화에 따른 비에너지(J/#)의 경우(Fig. 9), 액상 교환 속도가 유입되는 오존 접촉량에 비해 빠르게 되면 감량화 효율이 상대적으로 낮아지는 현상을 확인하였다. 그러나 액상 체류시간 4시간 (비 에너지 156, 000J/#) 이상의 조건에서는 감량화 효율이 더 증가하지 않고 일정하게 나타났다.
- 기상 체류시간(GRT) 체 유량(Lair)에 따라 달라지므로 실험 진행 4시간 동안을 기준으로 하여 비 에너지를 계산하였으며 , 액상체류시간(HRT)의 경우 기상 체류시간은 일정하나 슬러지의 유입 . 유출에 따라 달라지므로, 교환되는 슬러지의 부피(Lsludge)를 기준으로 비 에너지를 계산하였다. 또한 슬러지 가용화율을 보다 명확히 나타내기 위하여 초기 TCOD와 SCOD 차이와 산화반응에 의하여 생성되는 SCOD의 농도를 백분율로 나타낸 공식을 이용하여 계산하였다.
- 전체 시스템은 발생악취를 처리하는 전단 저온 플라즈마 반응조(nonthermal plasma reactor)와 발생한 오존 함유 가스를 적용할 후단 활성슬러지 반응조(activated sludge reactor)가 직 렬로 배치 되어 있다. 저온 플라즈마 반응기는 DBD(dielectric barrier dischage) 방식으로 총 32 개의 세라믹 유전체와 금속선으로 구성되었으며, 직류 전원공급장치 (DC power supply)를 통하여 반응기내에 전력을 공급하였다. 투입된 소비전력(W)은 인가전압(kV)와 전류(mA)의 곱으로 계산되며, 플라즈마 반응기의 제거효율이 일정해지는 시점인 13 W에 고정하여 실험을 진행하였다.
- 전단 저온 플라즈마 반응기 에서 발생한 오존이 포함된 배가스는 후단 슬러지 반응조 하단의 산기 석을 통해 컬럼 형태의 반응조 내에 유입되도록 하였다. 슬러지 반응조 내 에는 대상 슬러지 1.
- 체류시간에 의한 악취물질 제거효율 변화와 슬러지 감량화를 공학적으로 판단하기 위하여, 부피당 비에너지 투입량(specific input energy)에 따른 황화수소제거효율, 오존 발생량, 오존에 의한 슬러지 가용화율 (solubilization)을 비교하였다. 기상 체류시간(GRT) 체 유량(Lair)에 따라 달라지므로 실험 진행 4시간 동안을 기준으로 하여 비 에너지를 계산하였으며 , 액상체류시간(HRT)의 경우 기상 체류시간은 일정하나 슬러지의 유입 .
- 플라즈마 반응을 유도하기 위하여 투입되는 전력은 13 W(전압 13 kV, 전류 1 mA)를 직류 전원공급장치로 일정하게 공급하였으며, 기체 유량만을 변경하여 실험을 진행하였다. Fig.
- 1992) 등으로 나눌 수 있다. 화학적 처리 방법 중 오존처리는 발생된 가스상 오존이 슬러지 액상에 용존된 후 산화작용에 의해 슬러지 세포벽을 파괴하여 슬러지의 감량화 . 가용화를 유도하는 기술이다.
대상 데이터
- 본 실험 에서는 서울 중랑 물 재생 센터의 2차 침전지 반송슬러지를 채취하여 농축한 후, 각 실험 조건별 재현성을 위해서 같은 물 재생 센터 배출수를 이용하여 실험 직전에 농도를 조절하여 사용하였다. 실험에 사용한 슬러지의 최종 성상은 TCOD (total chemical oxygen demand) 4, 420 mg/L, SCOD (soluble chemical oxygen demand) 120 mg/L, SS (suspended solid) 4, 200 mg/L이 었다.
- 실험에 사용한 슬러지의 최종 성상은 TCOD (total chemical oxygen demand) 4, 420 mg/L, SCOD (soluble chemical oxygen demand) 120 mg/L, SS (suspended solid) 4, 200 mg/L이 었다.
- 처리 대상 무기악취 물질로는 황화수소(H2S)를 채택하였으며, 슬러지 최종분해 산물인 이산화탄소 (CO2)의 정확한 측정을 위하여 이산화탄소가 배제된 고순도 공기와 표준 황화수소 가스를 혼합하여 최종황화수소 10 ppm의 농도로 반응기 에 유입하였다. 플라즈마 산화 반응에서 발생하는 오존(ozone)의 경우 유입되는 기체 내의 습도에 의한 농도 변화의 가능성이 있어 mixing chamber 전단에 가습장치를 설치하여 유입기체의 습도가 포화되어 반응기 내에 유입되게 하였다.
이론/모형
- 실험분석은 기상 측정항목과 액상 측정항목으로 구분되며 , 기상에서 H2S는 화학산화법을 적용한 연속측정장치 인 multiRAE Plus (RAE system, USA)를 사용하여 측정하였다. 기상 오존농도는 50~1,000 ppm 범위의 검지관 (KITAGAWA, JAPAN)을 사용하여 측정하였으며, 슬러지 내 유기물이 최종 분해되어 생성되는 이산화탄소는 CO2 Analyser(Li-COR, USA)를 사용하여 슬러지가 오존에 의해 분해되어 생성되는 이산화탄소 농도를 정량화 하였다.
- 기상 오존농도는 50~1,000 ppm 범위의 검지관 (KITAGAWA, JAPAN)을 사용하여 측정하였으며, 슬러지 내 유기물이 최종 분해되어 생성되는 이산화탄소는 CO2 Analyser(Li-COR, USA)를 사용하여 슬러지가 오존에 의해 분해되어 생성되는 이산화탄소 농도를 정량화 하였다. 활성 슬러지의 TCOD와 SCOD는 HACH사의 COD 측정 kit를 사용하였고, SS 는 GF/C 필터(Whatman®)를 이용한 건조중량법으로 측정하였다.
성능/효과
- 슬러지 반응조의 고형물(SS) 측정 결과 (Fig.4(c) 초기농도 5540 ± 424 mg/L) 역시 TCOD 결과와 비슷한 경향을 나타내었고, 고형물 당 오존 접촉량을 계산해보면 평균 0.083 g-O3/g-SS로 모든 조건에서 비슷한 처리 효율을 보였다. 본 연구의 오존 접촉량과 TCOD감소량은 슬러지 감량화에 오존 발생기를 적용한 다른 연구에 비해 상대적으로 다소 높은 경향을 보이고 있다(이창근, 2004).
- 7배 증가하였다. GRT 15초 조건에서의 SCOD 증가율은 5.7배로 나타나 다른 조건에 비해 접촉시간 증가에 따른 슬러지 가용화 효율이 증가한 것으로 보이지만, 그 효과는 매우 적어 오존에 의한 활성슬러지 가용화 효율 변화는 본 연구에서 적용한 체류시간 내 에서는 크게 차이가 나지 않는다고 판단된다. 슬러지 반응조의 고형물(SS) 측정 결과 (Fig.
- SCOD 변화량은 활성슬러지의 오존 처리에 있어 용존성 유기물의 농도 증가와 가용화의 척도가 된다. GRT 5초와 10초의 SCOD 변화율은 운전 4시간 경과 후 초기 농도 105 ± 10 mg/L 대비 각각 4.6배, 4.7배 증가하였다. GRT 15초 조건에서의 SCOD 증가율은 5.
- HRT 6시간의 조건에서 4시간 운전 후 TCOD는 초기 농도 5335 ±145 mg/L 대비 약 70% 감소하여 액상 교환이 일어나지 않은 기준조건과 유사한 유기물 감량 효과를 보였다. HRT 1, 2, 4시간 조건에서는 초기 TCOD 대비 각각 29%, 32%, 33% 감소하여 기준조건보다는낮은 감량화를 보였으나, HRT가 가장 빠른 1시간 조건에서도 약 30%의 안정적인 감량화 효율을 보이는것으로 나타났다. HRT 6시간의 조건에서는 적절한 수준의 분해가 쉬운 유기물질이 지속적으로 슬러지반응조 내에 공급되어, 오존에 의한 슬러지의 분해 효율이 더 향상한 것으로 보인다.
- 액상 교환이 일어나지 않는 기준조건과 HRT 6 시간 조건에서는 pH가 감소하였으나. HRT 1, 2, 4시간의 경우에는 pH가 약간 상승하거나 일정한 상태를 유지하는 현상이 관찰되었다. 이는 산화반응과 황화수소 유입으로 pH가 감소되는 속도보다 새로운 슬러지가 유입 되는 속도가 빠르기 때문에 pH의 변화가 작게 나타나는 것으로 판단된다.
- 6(a)에 나타내었다. HRT 6시간의 조건에서 4시간 운전 후 TCOD는 초기 농도 5335 ±145 mg/L 대비 약 70% 감소하여 액상 교환이 일어나지 않은 기준조건과 유사한 유기물 감량 효과를 보였다. HRT 1, 2, 4시간 조건에서는 초기 TCOD 대비 각각 29%, 32%, 33% 감소하여 기준조건보다는낮은 감량화를 보였으나, HRT가 가장 빠른 1시간 조건에서도 약 30%의 안정적인 감량화 효율을 보이는것으로 나타났다.
- 6(b) 에 나타내었다. SCOD 증가 역시 HRT 6시간의 경우 액상 교환이 없는 기준조건과 비슷하게 초기 농도 166 ± 37 mg/L 대비 약 4~4.5배의 유사한 증가율을 보였으며, 보다 빠른 액상 교환율을 보이는 HRT 1, 2, 4시간 경우 초기 대비 약 2배의 증가율을 보였다. 이를 통하여 액상 교환이 있는 상태에서 오존에 의한 슬러지의 가용화 효과를 확인하였으며 , 그 효율은 액상 교환이 없을 때보다 다소 낮게 나타났으나 운전 시간 동안 안정적인 효율을 나타내어 연속운전 적용가능성을 확인하였다.
- TCOD를 통해 측정한 슬러지의 유기물 감량 효율은 총 운전시간 4시간 동안 초기농도 5781 ± 402 mg/L 대비 평균적으로 약 60 %를 나타내었다. TCOD 감량 효과는 기체 체류 시간과 오존 농도에 무관하였으며, Fig. 3에 제시한 바와 같이 슬러지 반응조에 유입되는 오존량과 관련됨을 확인하였다.
- 4(a)는 기상 체류시간 변화에 따른 TCOD 농도변화를 보여주며, 이는 오존에 의한 슬러지의 감량화 효율을 확인하기 위한 것이다. TCOD를 통해 측정한 슬러지의 유기물 감량 효율은 총 운전시간 4시간 동안 초기농도 5781 ± 402 mg/L 대비 평균적으로 약 60 %를 나타내었다. TCOD 감량 효과는 기체 체류 시간과 오존 농도에 무관하였으며, Fig.
- 동일한 조건에서 슬러지 반응조 내 액상 체류시간을 변경한 실험의 결과, 액상 교환이 없는 조건과 비교하였을 때 슬러지 감량화 . 가용화율은 상대적으로 낮게 나타났으나 30% 수준의 안정적인 감량화 효율을 보였다. 일정 체류 시간(HRT 4시간) 이상 운전조건에서는 비 에너지 투입량이 증가하여도 가용화율이 더 이상 상승하지 않아, 저온플라즈마 산화시스템의 에너지 소모량을 줄이고 고형물 가용화율을 높게 유지하기 위한 적정 체류 시간을 선택할 필요가 있다.
- 9), 액상 교환 속도가 유입되는 오존 접촉량에 비해 빠르게 되면 감량화 효율이 상대적으로 낮아지는 현상을 확인하였다. 그러나 액상 체류시간 4시간 (비 에너지 156, 000J/#) 이상의 조건에서는 감량화 효율이 더 증가하지 않고 일정하게 나타났다. 이는 오존 접촉량에 따른 적절한 수준의 액상 체류시간은 4시간 정도인 것을 의미하며, 실제 현장적용 시에는 비에너지당 가용화율이 안정적으로 나타나는 체류 시간을 선택하여 운전하는 것이 바람직하다고 생각된다.
- 플라즈마 반응기를 거친 황화수소의 제거율은 GRT 5초에서 65%, GRT 10초에서 76%, GRT 15초에서는 황화수소가 검출되지 않았다. 기상 체류시간이 길어질수록 황화수소 처리효율은 높게 나타났다. 또한, 최종적으로 슬러지 반응조를 거친 황화수소는 더 이상 검출되지 않아 슬러지에 의한 악취 제거 효과가 있음을 확인하였으며 저온 플라즈마와 슬러지 복합 반응조에 의한 악취물질 제거가 효과적 일 것으로 판단된다.
- 플라즈마에서 발생한 오존 발생량에 의한 슬러지 성상 변화를 측정한 결과 기상 체류 시간에 의한 차이는 운전시간 4시간 동안 3% 이내로 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 공기유량이 다른 경우에도 투입 되는 오존 총량이 같으면 동일한 슬러지 감량화 효과를 얻을 수 있음을 보여준다. 동일한 조건에서 슬러지 반응조 내 액상 체류시간을 변경한 실험의 결과, 액상 교환이 없는 조건과 비교하였을 때 슬러지 감량화 . 가용화율은 상대적으로 낮게 나타났으나 30% 수준의 안정적인 감량화 효율을 보였다.
- 기상 체류시간이 길어질수록 황화수소 처리효율은 높게 나타났다. 또한, 최종적으로 슬러지 반응조를 거친 황화수소는 더 이상 검출되지 않아 슬러지에 의한 악취 제거 효과가 있음을 확인하였으며 저온 플라즈마와 슬러지 복합 반응조에 의한 악취물질 제거가 효과적 일 것으로 판단된다.
- 액상 체류시간(HRT) 변화 실험 에서는 저온 플라즈마 반응기 내에 투입되는 전력량은 13 W(13 kVX1 mA), 유량은 3 L/min 조건으로 운전하였으며, 이에 따라 슬러지 반응조 내에 유입되는 오존 농도는 200 ppm 수준으로 4시간의 반응시간 동안 일정하게 유지되었다. 또한 액상 교환의 효과를 판단하기 위하여 동일한 실험조건에서 액상 교환 없이 진행한 실험 결과를 기준조건(reference condition)으로 설정하여 연속운전한 결과를 비교하였다.
- HRT 1, 2, 4 시간의 경우 주입 오존에 비해 액상의 교환 속도가 빨라 유기물질이 충분히 처리되지 못하고 배출되어 상대적으로 낮은 효율을 보인 것으로 생각된다. 운전 시간 총 4시간 동안 액상 교환에 의한 총 슬러지 양과 접촉한 오존 농도를 계산하여 슬러지 부피 당 접촉한 오존량(g- O3/L)으로 환산하여 나타낸 결과, HRT 1, 2, 4, 6시간에서 각각 0.06, 0.12, 0.24, 0.36 g-Oa/L로 체류시간이 길수록 접촉 오존량은 높아졌다. 따라서 슬러지의 감량화 효율 역시 체류시간에 비 례하여 높게 나타난 것으로 보인다.
- 이를 시간당 발생하는 오존의 양(ozone loading)로 나타낸 결과 평균 98 mg/hour로 체류 시간에 관계없이 유사하게 나타나, 실험에 사용한 조건 수준에서 투입 전력 이 일정하면 발생 오존의 총량 자체는 동일하다는 점을 확인하였다. 한편 황화수소 유입 없이 동일 소비전력 조건에서 측정한 플라즈마 반응조에서 생성된 오존의 최대 농도는 약 600 ppm 수준이었다.
- 5배의 유사한 증가율을 보였으며, 보다 빠른 액상 교환율을 보이는 HRT 1, 2, 4시간 경우 초기 대비 약 2배의 증가율을 보였다. 이를 통하여 액상 교환이 있는 상태에서 오존에 의한 슬러지의 가용화 효과를 확인하였으며 , 그 효율은 액상 교환이 없을 때보다 다소 낮게 나타났으나 운전 시간 동안 안정적인 효율을 나타내어 연속운전 적용가능성을 확인하였다.
- 이는 산화되기 쉬운 유기물(readily-biodegradable Organics) 이오존과 빠르게 반응하여 분해되고, 나머지 난분해성유기물이 지속적으로 산화 과정을 통해 분해되면서 일정한 농도로 검출되는 것으로 보인다. 이를 통해 플라즈마에 의해 발생한 오존에 의해 슬러지 내 유기물이 효과적으로 산화되고 있음을 확인할 수 있었다.
- 실험 조건으로는 기상 체류시간과 액상 체류 시간을 변경하여 그에 따른 악취 제거 효율과 슬러지 감량화 효율을 알아보고자 하였다. 저온 플라즈마에 일정 인가전력(13 W)을 공급하는 조건에서 기체 유량을 변경하여 실험을 진행한 결과, 기체 체류 시간이 길어질수록 높은 오존농도와 그로 인한 황화수소 처리 효율의 상승을 확인하였다. 플라즈마에서 발생한 오존 발생량에 의한 슬러지 성상 변화를 측정한 결과 기상 체류 시간에 의한 차이는 운전시간 4시간 동안 3% 이내로 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 공기유량이 다른 경우에도 투입 되는 오존 총량이 같으면 동일한 슬러지 감량화 효과를 얻을 수 있음을 보여준다.
- 플라즈마 반응기를 거친 기체상 오존과 미처리된황화수소가 포함된 배출 가스를 슬러지 반응조에 연속적으로 유입시킨 결과, 슬러지 액상 내의 pH 변화 (Fig.5(a))는 초기 7.3 수준에서 6.5 수준으로 세 조건모두 비슷한 수준으로 감소하였다. 이는 오존과 반응한 황화수소에 의한 액상 황산이온 증가와 잉여분의오존이 액상 내 유기물 또는 질소원과 반응하여 발생한 현상으로 판단된다.
- 반응기에 유입되는 황화수소 농도는 10 ±1 ppm으로 4시간 동안 일정 수준으로 주입하였다. 플라즈마 반응기를 거친 황화수소의 제거율은 GRT 5초에서 65%, GRT 10초에서 76%, GRT 15초에서는 황화수소가 검출되지 않았다. 기상 체류시간이 길어질수록 황화수소 처리효율은 높게 나타났다.
- 저온 플라즈마에 일정 인가전력(13 W)을 공급하는 조건에서 기체 유량을 변경하여 실험을 진행한 결과, 기체 체류 시간이 길어질수록 높은 오존농도와 그로 인한 황화수소 처리 효율의 상승을 확인하였다. 플라즈마에서 발생한 오존 발생량에 의한 슬러지 성상 변화를 측정한 결과 기상 체류 시간에 의한 차이는 운전시간 4시간 동안 3% 이내로 큰 차이를 보이지 않았는데, 이는 공기유량이 다른 경우에도 투입 되는 오존 총량이 같으면 동일한 슬러지 감량화 효과를 얻을 수 있음을 보여준다. 동일한 조건에서 슬러지 반응조 내 액상 체류시간을 변경한 실험의 결과, 액상 교환이 없는 조건과 비교하였을 때 슬러지 감량화 .
- 황화수소 제거율은 비 에너지 투입률이 증가할수록 발생 오존농도에 비 례하여 증가하였다 (Fig. 8(a)).
- 황화수소 제거효율과 마찬가지로 기상 체류 시간에 비례하여 저온 플라즈마 반응기에서 생성되는 오존 농도가 증가하였는데, GRT 5초에서 100 ppm, GRT 10초에서 200 ppm, GRT 15초에서 400 ppm이 검출되었다. 이를 시간당 발생하는 오존의 양(ozone loading)로 나타낸 결과 평균 98 mg/hour로 체류 시간에 관계없이 유사하게 나타나, 실험에 사용한 조건 수준에서 투입 전력 이 일정하면 발생 오존의 총량 자체는 동일하다는 점을 확인하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.