초록 ▼

본 연구 개발사업의 최종목표인 하폐수 슬러지 처리 시스템을 개발하기 위하여 연도별 연구계획을 수립하였으며 연차별 주요 연구 내용은 다음과 같다.
1 차년도
${\bullet}$ 산발효 및 막분리성능에 대한 실험실규모 기초실험
${\bullet}$ 오존처리 및 공기세정에 의한 막투과유속 회복 및 유지성능 검토
${\bullet}$ 오존처리에 의한 미생물학적 측면의 영향 검토
${\bullet}$ 용해성 유기물 회수를 위한 최적 분

본 연구 개발사업의 최종목표인 하폐수 슬러지 처리 시스템을 개발하기 위하여 연도별 연구계획을 수립하였으며 연차별 주요 연구 내용은 다음과 같다.
1 차년도
${\bullet}$ 산발효 및 막분리성능에 대한 실험실규모 기초실험
${\bullet}$ 오존처리 및 공기세정에 의한 막투과유속 회복 및 유지성능 검토
${\bullet}$ 오존처리에 의한 미생물학적 측면의 영향 검토
${\bullet}$ 용해성 유기물 회수를 위한 최적 분리막 공경 선정
2 차년도
${\bullet}$ 간헐적 공기/오존 교호 세정을 결합한 혐기성 슬러지 시스템의 운전인자 확립
${\bullet}$ 유기산 회수효율 증대를 위한 최적 전처리 방법
${\bullet}$ 금속막을 이용한 침지형 발효조 처리성능 평가
3 차년도
${\bullet}$ Pilot scale 분리막/오존처리 시스템 성능 평가
${\bullet}$ 시스템 모델링을 통한 주요 운전인자 설계치 제시
${\bullet}$ 금속막 적용성 평가
${\bullet}$ 전기장 처리에 의한 전처리 효과 실험적 검토

Abstract ▼

This research focused on the treatment performance of membrane organic acid fermentor with reciprocal air and ozone backwashing.
Details are as follows;
1) First year
- Lab scale experiments for acid fermentation and membrane filterability.
- Recovery of permeation flux by intermittent r

This research focused on the treatment performance of membrane organic acid fermentor with reciprocal air and ozone backwashing.
Details are as follows;
1) First year
- Lab scale experiments for acid fermentation and membrane filterability.
- Recovery of permeation flux by intermittent reciprocal air and ozone gas.
- Influence to acid forming bacteria by intermittent ozonation.
- Optimal membrane pore size for solube organics recovery as well as permeation flux.
2) Second year
- Design the operational parameters for the system.
- Optimal pre treatment technology for acid fermentation.
- Performance of submerged metal membrane fermentor.
3) Third year
- Performance of pilot scale membrane coupled organic acid fermentor.
- System modeling for design parameter.
- Effect of electric field treatment for pre treatment.

목차 Contents

• 재 1 장 서론...30
• 제 1 절 연구개발의 필요성 및 목적...30
• 제 2 절 연차별 주요 사업 내용...33
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 조사...36
• 제 1 절 혐기성 발효...36
• 1. 가수분해 반응...38
• 2. 산 생성 반응...42
• 제 2 절 막결합형 혐기성 발효 시스템...44
• 제 3 절 분리막의 투과특성 및 막오염...48
• 1. 분리막 모듈...49
• 2. 막의 재질...50
• 3. 유기산의 분리 및 농축...52
• 제 4 절 연구의 창의성...54
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...60
• 제 1 절 운전인자에 따른 산발효 효율...60
• 1. 실험 장치 및 방법...60
• 2. 실험 결과 및 고찰...62
• 제 2 절 유기산 생성에 있어서의 율속 기질성분...71
• 1. 실험 장치 및 방법...71
• 2. 실험 결과 및 고찰...71
• 제 3 절 분리막을 이용한 발효 슬러지의 정밀여과 특성...76
• 1. 실험 장치 및 방법...76
• 2. 막 여과 저항 측정...78
• 3. 적정 분리막공경의 선정...80
• 4. 분리막공경에 따른 막투과유속...81
• 5. 막간차압과 막면유속이 막투과유속에 미치는 영향...82
• 6. 발효액의 부유고형물 농도와 pH에 따른 막투과유속의 변화...85
• 7. 막공경에 따른 여과수질...87
• 제 4 절 정밀여과 막을 이용한 슬러지의 산발효 특성...89
• 1. 실험 장치 및 방법...89
• 2. 막투과유속...92
• 3. 용해성 유기물 회수...94
• 제 5 절 간헐적 공기/오존 교호주입 방식에 의한 막오염 저감 효과 및 유기물 회수...107
• 1. 실험 장치 및 방법...108
• 2. 막오염 저감 및 산 생성...108
• 제 6 절 무기응집제의 산 발효에의 저해작용...113
• 1. 실험 장치 및 방법...113
• 2. 무기응집제의 산 발효에의 영향...116
• 3. 기질 성분에의 저해작용...123
• 제 7 절 산발효 효율 증대를 위한 전처리 특성...124
• 1. 이론적 배경...124
• 2. 실험 장치 및 방법...128
• 3. 실험 결과 및 고찰...135
• 제 8 절 슬러지 성상 및 pH 변화에 따른 질소, 인 용출 특성...145
• 1. 실험 장치 및 방법...145
• 2. 실험 결과 및 고찰...146
• 제 9 절 MAP 에 의한 혐기성 발효액 중의 질소·인 제거 특성...149
• 1. 이론적 배경...149
• 2. Struvite의 물리·화학적 특징...157
• 3. Struvite 생성에 영향을 미치는 인자...157
• 4. Struvite 형성 열역학...163
• 5. 실험 장치 및 방법...167
• 6. 실험 결과 및 고찰...169
• 제 10 절 제올라이트 흡착에 의한 NH_4^+-N 의 제거 특성...176
• 1. 실험 장치 및 방법...176
• 2. 실험 결과 및 고찰...178
• 제 11 절 막분리 산발효 시스탬의 적정 수리학적 체류시간...183
• 1. 실험 장치 및 방법...183
• 2. 실험 결과 및 고찰...184
• 제 12 절 금속막을 이용한 발효조 처리성능 평가...188
• 1. 실험 장치 및 방법...188
• 2. 실험 결과 및 고찰...191
• 제 13 절 분리막 결합 유기산 발효조의 성능평가를 위한 수학적 모델 개발...193
• 1. 이론적 배경...193
• 2. 모델 이론...193
• 3. 시뮬레이션 조건...196
• 4. 모델의 검증 및 운전인자의 영향...199
• 제 14 절 전기장 전처리가 유기산 발효에 미치는 영향...205
• 1. 실험 장치 및 방법...205
• 2. 실험 결과 및 고찰...206
• 제 15 절 연속운전 및 간헐적 오존처리를 이용한 막분리 유기산 발효 시스템의 성능 평가...209
• 1. 실험 장치 및 방법...209
• 2. 실험 결과 및 고찰...212
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...220
• 제 1 절 연구개발목표의 달성도...220
• 제 2 절 연구결과의 대외 기여도...222
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...226
• 제 6 장 참고 문헌...230