초록 ▼

본 사업의 연구개발 최종목표는 400㎾급 전자가속기(ELV-12) 고에너지의 화학적 반응에 의한 염색폐수처리기술을 개발하고, 이를 이용하여 10,000톤/일규모의 염색폐수처리 실증시설을 구축하여, 생물학적 처리의 전공정에서 NBD 를 로 전환하는 COD BDCOD 난분해성 물질의 생물학적 처리 및 기존폐수처리 공정에 전자가속기를 보완함으로써 난분해성 물질의 완전처리개념을 도입한 표준화시스템을 구축하고, 수입을 대체할 수 있으며 수출이 가능한 전자가속기를 이용한 폐수처리 독자모델을 개발하는데 있다. $\blacksquare$

본 사업의 연구개발 최종목표는 400㎾급 전자가속기(ELV-12) 고에너지의 화학적 반응에 의한 염색폐수처리기술을 개발하고, 이를 이용하여 10,000톤/일규모의 염색폐수처리 실증시설을 구축하여, 생물학적 처리의 전공정에서 NBD 를 로 전환하는 COD BDCOD 난분해성 물질의 생물학적 처리 및 기존폐수처리 공정에 전자가속기를 보완함으로써 난분해성 물질의 완전처리개념을 도입한 표준화시스템을 구축하고, 수입을 대체할 수 있으며 수출이 가능한 전자가속기를 이용한 폐수처리 독자모델을 개발하는데 있다. $\blacksquare$ 1차 연도 1MeV, 400㎾급 전자가속기(ELV-12)에 대한 기본설계와 전자빔 조사실 건축설계 및 10,000톤/일 처리규모 실증시설에 설계를 통하여 전자빔 염색폐수처 리시스템의 설계를 완료했고, 실증시설에 대한 기반조성을 위해 전자가속기 부품에 대한 국내?외 발주 및 계약을 실시하였으며, 전자빔 조사실의 차폐시설공사를 실시하였다. Pilot 설비를 이용하여 실증시설의 최적화를 위한 전자빔/생물처리 연계방안 및 운영인자를 도출하였으며, 전자빔 조사에 의한 염색폐수처리경향을 분석하였고, 전자빔 조사에 따른 염색폐수의 생분해도 및 생태 안정성을 평가하는 등의 기초연구를 실시하였다. $\blacksquare$ 2차 연도전자가속기(ELV-12) 조사실(차폐건축물)을 완공하였고, 1MeV, 400㎾급 전자가속기의 조립과 설치를 진행하였으며, 전자가속기 부대시설(Chiller, 오존배기등)을 제작하여 설치하였고, 신설폐수처리시설과 기존폐수처리시설과의 연계시공을 하였고, 전기공사 및 각종 인?허가를 완료하여 10,000톤/일 처리규모의 전자빔 염색폐수처리 실증시설을 구축하였다. 이에 실증시설의 시운전을 통하여 전자가속기 최대 출력 빔인출 및 안전성을 평가하였고, 폐수처리반응기와 각종 계측기류에 대한 운전인자를 확립하였으며, 전자가속기와 폐수처리설비와의 연계 시운전으로 설비의 문제점을 해결하였다. 또한 전자빔 염색폐수처리 실증시설의 장기운전을 통하여 Data Base를 확보하였고, 시스템 최적 운전인자를 확립하였으며, 전자빔을 이용한 폐수처리 특성 및 효율을 평가하였다. 마지막으로 연구결과를 바탕으로 실증시설에 대한 경제성을 평가와 전자빔 염색폐수처리에 대한 기술성 평가를 실시하였으며, 실증시설의 독자모델화 및 상품화를 진행하였다.

Abstract ▼

The goal of the project is to develop the integration treatment system for the biodegradation of recalcitrant organic materials of dyeing wastewater at 10,000 tons/day by the tranformation of NBDCOD to BDCOD using a 400 kW e-beam (ELV-12) prio to the existing biological treatment process. The integr

The goal of the project is to develop the integration treatment system for the biodegradation of recalcitrant organic materials of dyeing wastewater at 10,000 tons/day by the tranformation of NBDCOD to BDCOD using a 400 kW e-beam (ELV-12) prio to the existing biological treatment process. The integration system will be a model system for the complete treatment of the recalcitrant organic materials. $\blacksquare$ The First Year The basic design of 1 MeV-400 kW e-beam (ELV-12), the irradiation facility, and the field-scale treatment system of 10,000 tons/day were completed. The domestic and international orders and contracts for the parts of the e-beam facility were placed and made, and the construction of the radiation shield started. The operation parameters and factors for the integration system with the biological process were obtained through the pilot-scale plant. The study on the treatment efficiency, biodegradability, and ecological safety was also conducted. $\blacksquare$ The Second Year The construction of radiation building for the e-beam(ELV-12) was completed. 1 MeV-400 kW e-beam, chiller, ozone ventilation system were assembled and installed. In addition to the e-beam facility, the connection construction was performed with the existing treatment process for the integration treatment plant. The electrical work was finished and the legal permissions related to the operation of an e-beam were obtained. By a test operation of the field-scale e-beam, the safety and the maximun powerof the e-beam were tested, the best operational parameters of the reactors and the measuring devices were obtained, and the integrated system of an e-beam and the existing wastewater treatment process was tested and monitored for the efficiency of the dyeing wastewater treatment for a long-term period. Finally, the economical and technical aspects of the e-beam technology for the dyeing wastewater treatment were estimated, and the commercialization of the field-scale facility started.

목차 Contents

• 제 1 장 연 구 개 발 과 제 의 개 요...16
• 제 1 절 연 구 개 발 의 필 요 성 ...16
• 1 . 연 구 개 발 의 경 제 $\cdot$ 사 회 $\cdot$ 기 술 적 중 요 성...16
• 제 2 절 연 구 개 발 의 목 적 및 범 위 ...19
• 1 . 연 구 개 발 최 종 목 표...19
• 2 . 단 계 별 연 구 개 발 목 표 및 범 위...19
• 3 . 추 진 전 략 ...20
• 제 2 장 국 내 외 기 술 개 발 현 황...21
• 제 1 절 전 자 빔 가 속 기 의 개 요 및 원 리...21
• 1. 염색폐수 처리를 위한 E LV형 정전형 전자빔 가속기...21
• 2 . 전 자 빔 에 의 한 물 의 분 해 기 작...26
• 제 2 절 국 외 기 술 개 발 현 황 ...29
• 1 . 러 시 아 의 연 구 동 향 ...32
• 2 . 오 스 트 리 아 의 연 구 동 향...34
• 3 . 일 본 의 연 구 동 향 ...35
• 4 . 미 국 의 연 구 동 향...36
• 5 . 독 일 의 연 구 동 향 ...37
• 제 3 절 국 내 기 술 개 발 현 황...37
• 제 4 절 연 구 개 발 사 례 자 체 분 석 및 평 가 결 과 ...41
• 1 . 국 내 $\cdot$ 외 세 부 기 술 사 항...41
• 2 . 공정단위별 주요 기술내용 및 기술수준 분석결과 ...41
• 3 . 국 외 연 구 사 례 평 가...41
• 4 . 국 내 연 구 사 례 평 가 ...41
• 제5절 전자빔 염색폐수처리공정의 기술현황 및 효과 ...42
• 1 . 전자빔 염색폐수처리공정 기술적 평가 및 분석 ...42
• 2 . 산 업 기 술 에 미 치 는 파 급 효 과 분 석 ...43
• 3 . 본 연 구 개 발 사 업 과 관 련 된 주 요 기 술 현 황 ...43
• 4 . 기존 특허 및 국외 기술과의 차이점 비교 검토...44
• 5 . 원 자 재 에 대 한 검 토 분 석...44
• 제 3 장 연 구 개 발 수 행 내 용 및 결 과...44
• 제 1 절 전 자 빔 가 속 기 의 기 본 설 계 ...44
• 1 . 개 요...44
• 2 . 공 정 의 화 학 적 측 면...45
• 3 . 전 자 가 속 기 ( E L V - 1 2 ) 기 본 설 계...55
• 4 . 폐 수 처 리 시 스 템 설 계 ...69
• 5 . 토 목 및 건 축...76
• 제2절 전자빔에 의한 염색폐수처리 생분해도 측정 및 Pilot 설비를 이용한 시스템 최 적 화 연 구 ...80
• 1 . 생 물 학 적 처 리 시 스 템 ...80
• 2 . 생 태 독 성 평 가...85
• 3 . 전자빔 처리수 생분해도 및 시스템 최적화 실험 ...93
• 4. 전자빔 처리수 생분해도 및 시스템 최적화 실험 결과 ...103
• 5 . 전 자 가 속 기 설 계 를 위 한 유 동 화 실 험...117
• 제3절 전자빔 이용 염색폐수처리 실증시설 제작/설치도면 ...125
• 1 . 전 자 가 속 기 조 사 실 건 축...125
• 2 . 전 자 가 속 기 조 사 실 전 기 공 사...134
• 3 . 염 색 폐 수 처 리 설 비 제 작 시 스 템...141
• 제 4 절 전 자 빔 염 색 폐 수 처 리 실 증 시 설 기 반 구 축 ...149
• 1 . 전자가 속기 ( E L V - 1 2 ) 부품 발주 및 제작 ...149
• 2 . 전 자 빔 염 색 폐 수 처 리 실 증 시 설 건 축 ...160
• 3 . 전 자 가 속 기 ( E L V - 1 2 ) 조 립 및 설 치 ...165
• 4 . 전 자 가 속 기 부 대 시 설 설 치...173
• 5 . 염 색 폐 수 처 리 설 비 설 치 ...176
• 6 . 전 자 빔 이 용 염 색 폐 수 처 리 설 비 전 기 공 사 ...187
• 7 . 기 타 부 대 설 비 공 사...194
• 제 5 절 전 자 가 속 기 ( E L V - 1 2 ) 운 전 지 침...196
• 1 . 개 요...196
• 2 . 기 본 사 항...196
• 3 . 안 전 지 침...197
• 4 . 조 립 / 설 치 방 법...198
• 5 . 설 치 시 조 절 방 법...202
• 6 . 가 동 순 서...211
• 7 . 파 라 미 터 의 측 정 과 조 정...212
• 8 . 일 상 및 정 기 점 검...215
• 9 . 고 장 진 단 및 조 치 방 법...216
• 1 0 운 송 및 보 관...217
• 제 6 절 전 자 빔 염 색 폐 수 처 리 실 증 시 설 시 운 전...217
• 1. 전자빔 염색폐수처리시스템 자동운전 제어 Program ...217
• 2. 폐수처리반응기 시운전 및 계측기류 운전 값 Setting ...221
• 3 . 전 자 가 속 기 빔 인 출 시 운 전...224
• 제 7 절 실 증시 설 장 기 운 전을 통한 시 스 템 최 적 화...226
• 1. 전자가속기 이용 염색폐수처리 실증시설 장기운전...226
• 2 . 실 증 시 설 장 기 운 전 결 과 및 고 찰...228
• 제 8 절 실 증 시 설 경 제 성 평 가 및 시 스 템 상 품 화...241
• 1 . P i l o t 연 구 설 비 에 대 한 경 제 성 평 가...241
• 2 . 실 증 시 설 에 대 한 경 제 성 평 가...242
• 3 . 대구염색공단 전체 폐수발생량에 대한 경제성 평가...242
• 제 4 장 목 표 달 성 도 및 관 련 분 야 기 여 도 ...244
• 제 1 절 목 표 달 성 도 ...244
• 제 2 절 관 련 분 야 기 여 도 ...245
• 1 . 산 업 기 술 에 미 치 는 파 급 효 과 분 석 ...245
• 2 . 본 연 구 개 발 사 업 과 관 련 된 주 요 기 술 현 황 ...246
• 3. 기존의 특허 및 외국의 기술과의 차이점 비교 검토 ...246
• 4 . 원 자 재 에 대 한 검 토 분 석 ...246
• 제 5 장 연 구 개 발 결 과 평 가 및 활 용 방 안 ...247
• 제 1 절 전 자 빔 염 색 폐 수 처 리 공 정 기 술 적 인 평 가 ...247
• 제 2 절 연 구 개 발 결 과 활 용 방 안 ...247
• 1 . 기 술 적 측 면 ...247
• 2 . 경 제 $\cdot$ 산 업 적 측 면 ...248
• 3 . 활 용 분 야 ...249
• 제 6 장 해 외 과 학 기 술 정 보 ...249
• 제 7 장 참 고 문 헌 ...250