[논문]간척지, 해안가 근처의 농업용수 공급을 위한 기수담수 시스템 연구

홍민

간척지, 해안가 근처의 농업용수 공급을 위한 기수담수 시스템 연구 원문보기

전원과 자원 = Rural resource, v.57 no.4, 2015년, pp.16 - 24

홍민 ((주)블루비에스 연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

Desalination technology is a process to remove salt from water. There are three classified In accordance with the concentration of salt The concentration of sea water 15,000~50,000mg/l, brackish water 1,500~15,000mg/l, desalination less than 500mg/l.. In general, salt to remove for using a pre-treatment UF filter, but this study is new pre-treatment technology RO Membrane process technology Suspended particulate matter is said most were treated at the pre-treatment equipment, wheat affluent particulate material was removed from the MF filter. Influent SS 16.2mg /l The treatment was effective in treatment 0.05mg /l of 99% is removed. COD is reduced to 60% in the pre-treatment device, after treatment was reduced to 30% RO membrane. Influent COD 10.2mg/l treatment was removed 1.9mg/l. The removal rate is 81.9%. Desalination removes the ionic substances in the RO Membrane. Influent EC $978.8{\mu}s/cm$ and treatment showed a result of $18.7{\mu}s/cm$.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

간척지 및 기수역 인근의 시설원예단지를 대상으로 물 처리를 통한 농업용수 공급시스템의 개발을 목적으로 물 처리 수준의 결정을 위한 유입수질 설계인자를 분석을 위해 현 농업재이용 법규를 기준으로 아래와 같은 설계 인자를 도출 하고자 한다.
기존의 염분을 제거하기 위해서 전처리 여과필터로 UF를 사용하고 있으나, 본 연구은 UF 전처리 필터 없이 RO 분리 막을 사용하는 기술과 전처리 융합 공정 기술을 연구하였다.

제안 방법

ZT (Zeta Potential Tower) SYSTEM의 운전 인자는 1차 유입시스템 원수를 압송과 동시에 ZT 시스템에서 1차 부유물질를 처리 하며 생산 유량은 13톤/일이며 펌프 압송 압력은 3.5~6kg/cm²사이로 운전되며, 2차 카트리지 MF 필터를 여과후 RO 멤브레인에서 4톤/일 생산되며 이때 운전 압력은 저압방식 RO 시스템으로 8~10kg/cm²로 운전 인자를 도출 하였다.
간척지 및 기수역(하구역) 인근의 염분이 일부 포함된 하천수를 취수하여 부유물질(SS), 이온성 물질(Nacl, TN, TP 등) 등을 ZT-타워 희석 시스템에 의해 용도에 적합하도록 저감, 재처리 하여 시설원예용수로 공급하자 한다.

대상 데이터

<그림 1> 시설농업용수 처리수질 설계

설계인자 수질은 염소이온 11.6mg/l, 전기전도도 EC 25(㎲/㎝), 탁도 0.02 NTU, 대장균 무검출 수질 인자를 도출하였다.

성능/효과

(1) 초고속 고액분리를 이용한 전처리 장치는 빠른 처리 효과와 처리수 제거율이 우수하여 후단에 카트리지 타입의 MF 여과기를 통과 후 RO 분리막으로 생산수를 얻을 수 있었다.
(2) 전처리 장치는 부유물질 제거뿐만 아니라 수질을 평가하는 항목 중 용존성 유기물질, COD, T-N, T-P, Chl-a, 탁도 및 투명도 등을 제거함으로써 단시간 내에 수질을 개선되어 후처리 공정의 부하량 감소 효과가 가능할 것으로 판단된다.
(3) 전처리 Part에서 부유물질, 용존성물질을 70%저감 효과를 보였으며, 후처리 Part RO 막에서 30% 처리 효율을 보였으며, 향후 다양한 오염물에 적용 가능할 것으로 판단된다.
1차 입자성 부유물질은 전처리 part인 ZT제너 레이터 타워 모듈 장치에서 전량 처리 되었으며 밀입자성 부유물질은 MF 필터에서 제거되었으며 유입수 최고값 SS은 16.2mg/l 이며 처리수 최고 값은 0.05mg/l으로 처리 효율은 99% 제거율을 나타내었다.
COD은 전처리 part인 ZT제너레이터 타워 모듈 장치에서 60% 저감 되었고 후처리 part RO 멤브레인에서 30% 저감되어 처리 되었다. 유입수 최고 값 COD은 10.
COD은 전처리 part인 ZT제너레이터 타워 모듈 장치에서 60% 저감 되었고 후처리 part RO 멤브레인에서 30% 저감되어 처리 되었다. 유입수 최고 값 COD은 10.2mg/l 이며 처리수 최고 값은 1.9mg/l의 처리 효율은 81.6% 제거율 결과를 얻을 수 있었다.
주요 설계 인자 도출에 있어 기존 방식과 새로운 방식의 설계인자에 대해 아래와 같이 설명하면 기존 일반적 기수 담수 시스템 인자 유입공급 장치, 디스크 전처리 필터 장치, UF 필터, MF 필터, RO 멤브레인 설계인자 이며, 새로운 방식의 기수담수 시스템은 유입시스템, ZT 전처리 시스템, MF 필터, RO 멤브레인 설계 인자로 기존 방식에서 디스크 전처리 필터, UF 필터를 사용 하지 않으므로 기계수명, 약품비, 소모품비 등 유지관리비와 기계시설비를 낮출 수 있는 공정이다.
탁도는 전처리 part인 ZT제너레이터 타워 모듈 장치에서 70% 저감 되었고 후처리 part MF 필터에서 30% 저감되며 마지막 RO 막으로 연결되는 공정이다(유입 평균 탁도 8.4NTU, 처리수 탁도는 0.01NTU 이하 처리 결과를 얻을 수 있었다).

후속연구

0067%에 불과하다. 무한에 가까운 방대한 양과 기상조건의 관계없이 다량의 수자원 확보가 가능한 해수담수화 산업을 실용화 한다면 부족한 물 문제에 대응할 수 있는 방안 될 것이다. 이러한 담수화 기술은 최근 물 부족현상을 해결할 수 있는 중요한 해결수단으로 떠오르고 있 으며, 지구상의 물의 97%가 해수인 만큼 무궁무진한 수자원으로서의 가치가 크다고 볼 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	지구상의 존재하는 물 중 담수의 비율은?	지구상의 존재하는 물 중 97%가 바닷물이며 담수의 양은 3%이다. 하지만 빙하나 다른 형태로 존재하는 담수를 뺀, 현실적으로 이용 가능한 강이나 호수의 양은 0.
	해수담수화 공정 중 증발법의 단점은?	이러한 담수화 공정은 크게 증발법과 막 분리법으로 구별되는데 증발법은 많은 운영비 및 초기 투자비가 고가이며 막 분리법에 비하여 다량의 에너지가 소모되는 단점을 가지고 있으며, 분리 막 방법은 역삼투압법으로 증발법에 비해 저에너지를 사용하며 특히 기수담수화 있어 저압용 분리막을 사용하므로 매우 경제적이다. 다만 모든 분리막 사용에 있어 운전 에너지 비용과 전처리 설비비용이 큰 비중을 차지하는데 이를 낮추기 위해서 지금도 많은 연구가 진행되고 있다.
	무엇으로 인해 1인당 물 소비량이 급격히 증가했는가?	현재 전 세계적으로 인구 증가와 산업화의 결과로 1인당 물 소비량이 급격히 증가하고 있으며 경제개발협력기구는 현재 중동, 동남아시아 및 북아 프리카 지역을 주임으로 28개국 3억4천만명이 물부족으로 인한 심각한 피해를 받고 있다고 언급하였다.

참고문헌 (23)

해수담수화 기술 및 사업 현황과 전망.
첨단기술정보분석 한국과학기술정보연구원 박병규.
R.F.Service, Science, 313,1088 (2006).

상세보기
S. Konagaya, H. Kuzumoto, and O. Watanabe, j Appl Polym.Sci, 75, 1357(2000).

상세보기
강신경, 문정기, 진상준, 김관엽, 이병준, 저에너지 역삼투 해수담수화 기술" RIST 연구논문 제 26권 1호, 2012.
이상호, 최준석, 최용준, " 조합화학을 이용한 에너지 회수용 정삼투 멤브레인 소재 개발" 한국건설기술연구원, Dec. 2008.
손원근, 김태일, 한혜정,강경석" 특허 및 논물 분석을 통한 축전식 탈엽(CDI) 기술연구" 한국화학공학회.
이진영, 이근우, 한명진, 박소진(2011), 폴리비닐리롤리돈 첨가제를 이용한 폴리설폰막의 제조 및 특성 분석, 공업화학, 22(3), pp. 277-285.
박주영, 김민정(2010), 셀룰로오스계 수지를 이용한 수처리용 중공사막의 제조방법, 출원번호 10-2010-0121169.
P. F. Souter, G. D. Cruickshank, M. Z. Tankerville, B. H. Keswick, B. D. Ellis, D. E. Langworthy, K. A. Metz, M. R. Appleby, N. Hamilton, A. L. Jones and J. D. Perry(2003), Evaluation of a new water treatment for point-of-use household applications to remove microorganisms and arsenic from drinking water, J. Water Health, 01(2), pp. 73-84.

상세보기
손혁상, 김남경(2013), 사회적 기업의 국제개발협력 참여 연구: 농업, 공정무역, 적정기술 사례분석, 한국세계지역학회, 31(1), pp. 81-108.
H. M. Murphy, E. A. McBean and K. Farahbakhsh(2009), Appropriate technology - A comprehensive approach for water and sanitation in the developing world, Technology in Society, 31(2), pp. 158-167.

상세보기
M. Peter-Varbanets, C. Zurbrugg, C. Swartz, W. Pronk(2009), Decentralized systems for potable water and the potential of membrane technology, Water Research, 43(2), pp. 245-265.

상세보기
M. D. Sobsey, C. E. Stauber, L. M. Casanova, J. M. Brown and M. A. Elliott(2008), Point of use household drinking water filtration: A practical, effective solution for providing sustained access to safe drinking water in the developing world, Environmetal Science and Technology, 42(12), pp 4261-4267.

상세보기
A. M. Donald, E. J. Kramer(1982), Plastic deformantion mechanisms in poly(acrylonitrile-butadiene styrene) [ABS], Journal of Materals Science, 17, pp. 1765-1772.

상세보기
김정학, 성기영, 김진규(2013), 정수패치, 정수카트리지 및 이를 이용한 휴대용 정수장치, 출원번호 10-2013-0063536.
심홍섭, 이영무, 남상용, 최영옥(2009), 산업용 심층여과 카트리지 필터, 한국막학회. 19(3), pp. 173-182.

원문보기 상세보기
김상민(2012), 셀룰로오스 디아세테이트와 범용플라스틱의 친환경복합체 제조 및 물성 연구, 성균관대학교 석사학위논문.
환경부(2011), 먹는물 수질관리 지침.
N. P. De Souza, O. D. Basu(2013), Comparative analysis of physicla cleaning operations for fouling control of hollow fiber membranes in drinking water treatment, Journal of Membrane Science, 436(1), pp. 28-35.

상세보기
M. Peter-Varbanets, R. Johnston, R. Meierhofer, F. Kage and W. Pronk(2011), Gravity-Driven membrane disinfection for household drinking water treatment, 35th WEDC International Conference, Loughborough, UK, pp.1-8.
D. A. Rasko, M. J. Rosovitz, G. S. A. Myers, E. F. Mongodin, W. F. Fricke, P. Gajer, J. Crabtree, M. Sebaihia, N. R. Thomson, R. Chaudhuri, I. R. Henderson, V. Sperandio and J. Ravel(2008), The pangenome structure of Escherichia coli: comparative genomic analysis of E. coli commensal and pathogenic isolates, Journal of bacteriology, 190(20), pp. 6881-6893.

상세보기
J. A. Skybergl, T. J. Johnson, J. R. Johnson, C. Clabot s, C. M. Logue and L . K. Nolan(2006), Acquisition of avian pathogenic Escherichia coli plasmids by a commensal E. coli isolate enhances its abilities to kill chicken embryos, grow in human urine, and colonize the murine kidney, Infection and Immunity, 74(11), pp. 6287-6292.

상세보기

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증