초록 ▼

1. 최종목표
○ 수처리 슬러지 처리 공정에서 산화티탄의 대량 생산 기술 개발
○ 광주 지역 및 지역 외 여러 수처리장과 협력하여 다양한 성분의 산화티탄 제조
○ 대량 생산 산화티탄에서 환경 친화적 제품 제조 검토
○ 슬러지에서 효과적으로 산화티탄을 제조하는 것을 지표로 함.
○ 광촉매 성능은 기존의 광촉매 분말과 동일하거나 우수한 성과를 획득.
2. 개발내용 및 결과
# 개발내용
○ 여러 수처리 공정의 지역 및 계절에 따른 오염물질 성분 조사
○ 수처리 공정의 슬러지 처

1. 최종목표
○ 수처리 슬러지 처리 공정에서 산화티탄의 대량 생산 기술 개발
○ 광주 지역 및 지역 외 여러 수처리장과 협력하여 다양한 성분의 산화티탄 제조
○ 대량 생산 산화티탄에서 환경 친화적 제품 제조 검토
○ 슬러지에서 효과적으로 산화티탄을 제조하는 것을 지표로 함.
○ 광촉매 성능은 기존의 광촉매 분말과 동일하거나 우수한 성과를 획득.
2. 개발내용 및 결과
# 개발내용
○ 여러 수처리 공정의 지역 및 계절에 따른 오염물질 성분 조사
○ 수처리 공정의 슬러지 처리 문제점 및 관련 국내외 정보 수집
○ 표준 생활 폐수를 이용한 슬러지 제조 실험
○ 현장 수처리 공정에서 슬러지 제조 실증 실험
- 참여기업이 운영하는 수처리장에서 실험
- 탈수 케？ 제조 방법 검토
○ 참여기업의 폐수처리장에서 파일롯 플랜트 실증 가동
○ 제조한 산화티탄의 물성조사
# 개발 결과
○ 생활하수, 제지, 염색, 해수, 밧데리 폐수에 대한 슬러지 성분조사
- 생활하수 원수 슬러지와 제지폐수에는 산화티탄 이외의 다양한 원소들이 다량 함유됨.
- 생활하수 방류수 슬러지에는 산화티탄 이외에 C, P, Si 등이 함유
- 밧데리 슬러지에는 다량의 중금속이 함유됨.
- 염색 폐수 슬러지에도 여러 종류의 불순물이 포함되나 그 양이 많지 않음.
- 해수는 Si의 이외의 불순물이 거의 없음.
○ 표준 생활 폐수 실험
- 기존의 응집제와 비교실험 결과 동일하거나 우수함.
- 소성조건을 실험한 결과 600℃조건에서 최상의 산화티탄 생성
- 600℃∼800℃에서는 아나타제 형, 1000℃에서는 루타일형
- 기존의 응집제와 혼합 사용시 응집효과 영향 없음.
- 광촉매 활성은 P-25와 동일
○ 실제 폐수 실험
- 생활하수 슬러지: 산화티탄의 함량이 낮음. 양질의 산화티탄 획득 어려움.
- 생활하수 방류수: 산화티탄의 함량이 높음. 광촉매 활성이 우수함.
- 제지 폐수: 불순물 다량함유. 광촉매 활성이 낮음.
- 밧데리 폐수: 중금속 함유량이 매우 높음. 광촉매 활성 낮음.
- 해수: 염분 제거 시 광촉매 활성 높음. 가장 순수한 산화티탄 획득 가능.
- 염색 폐수: 다양한 불순물 함유. 광촉매 활성 높음.
○ 파일롯 플랜트 실험
- 염색 폐수에 대하여 실시함.
- 실험실내 실험 자료와 거의 동일한 결과를 얻음.
○ 응용 기술 검토
- 산화티탄 분말을 직접적으로 활용하는 기술 검토
- 산화티탄 분말을 활용한 광촉매 코팅제 제조
- 산화티탄 분말을 활용한 볼 타입 흡착제 제조
- 획득한 산화티탄을 개질하여 가시광 감응 광촉매 제조
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
○ 기술적인 기대효과
- 슬러지 재활용 기술의 원천 기술 확보
- 산화티탄 제조기술의 원천 기술 확보
- 슬러지 처리 방안의 대안 확보
○ 경제적인 기대효과
- 슬러지 처리 비용을 산화티탄 판매로 상쇄
- 저렴한 산화티탄의 공급으로 관련 응용 제품의 단가 절감
- 대부분 수입에 의존하는 산화티탄의 제공으로 수입 대체 효과
4. 적용분야
○ 슬러지 재활용 기술 적용 분야
- 하수처리장의 고도처리 공정에 적용
- 제지, 염색 등의 공장 폐수 처리 공정에 적용
- 해수 담수와 전처리 공정에 적용
○ 산화티탄 적용 분야
- 건축 자재 적용: 건축 외장재, 도로 포장, 토목 자재, 블록, 건축물 도료 등에 적용
- 토양 오염 제거 분야 적용: 골프장, 토지의 농약제거, 매립지의 침출수 정화 등에 적용
- 대기분야: 악취 제거 필터, 살균 필터, 오염물 제거 코팅제 등 적용

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 초록 ...2
• 목차 ...4
• 제1장 서론 ...6
• 제1절 개발대상기술의 중요성 ...6
• 제2절 국내외 관련기술의 현황 ...9
• 1. 국내 기술 현황 ...9
• 2. 국외 기술 현황 ...11
• 2-1. 미국 기술 현황 ...11
• 2-2. 유럽 기술 현황 ...12
• 2-3. 일본 기술 현황 ...14
• 제3절 기술개발시 예상되는 파급 효과 및 활용방안 ...16
• 1. 기술적인 측면 ...16
• 2. 경제 산업적 측면 ...17
• 3. 활용방안 ...18
• 제2장 본론 ...19
• 제1절 기술개발 목표 및 내용 ...19
• 1. 기술개발 목표 ...19
• 2. 기술개발 내용 ...20
• 2-1. 기술개발 결과물 ...20
• 2-2. 기술평가 방법 ...21
• 2-3. 기술개발 내용 ...22
• 가. 주관기관 ...22
• 나. 참여기업 ...24
• 제2절 기술개발 결과 ...25
• 1. 기본 계획 수립 ...25
• 2. 문헌 조사 ...27
• 2-1. 소각 ...27
• 2-2. 용융 ...30
• 2-3. 열분해 ...31
• 2-4. 고형화 ...32
• 2-5. 퇴비화 ...33
• 2-6. 건조 ...34
• 2-7. 해양배출 ...35
• 2-8. 처리기술 비교 ...36
• 3. 표준 폐수 실험 ...38
• 3-1. 응집 기초 실험 ...40
• 3-2. 소성 기초 실험 ...44
• 4. 실제 폐수 실험 ...51
• 4-1. 생활 하수 실험 ...52
• 가. 하수슬러지에 티탄염 투입 실험 ...53
• 나. 하수 방류수 실험 ...58
• 4-2. 밧데리 폐수 실험 ...63
• 4-3. 제지 폐수 실험 ...66
• 4-4. 해수 실험 ...69
• 4-5. 염색 폐수 실험 ...72
• 4-6. 응용 기술 개발 ...79
• 제3장 결론 ...82
• 제1절 기술개발 결과 ...82
• 제2절 활용 방안 및 기대효과 ...84
• 부록1. 특허 등록 ...86