초록 ▼

1. 최종목표
초음파 슬러지감용장치는 초음파반응조 내에 장방형의 튜브공명기를 설치하고 유압펌프를 사용하여 슬러지를 하부에서 상향류로 이동시키면서 초음파에너지를 작용시켜 슬러지를 분해하고 균질화하여 슬러지를 가용화시키는 장치인데 슬러지 연속배출을 효과적으로 수행하지 못함으로 인하여 슬러지 가용화 효과가 미흡하여 초음파슬러지감용장치를 개선하여 기업의 경쟁력을 향상시키고져 한다. 초음파슬러지감용장치의 내적요인과 외적요인을 개선함으로써 고효율의 초음파슬러지감용장치로 개선하고자 내적요인인 튜브공명기, 주파수선택, 캐비네이션영역 및 저마

1. 최종목표
초음파 슬러지감용장치는 초음파반응조 내에 장방형의 튜브공명기를 설치하고 유압펌프를 사용하여 슬러지를 하부에서 상향류로 이동시키면서 초음파에너지를 작용시켜 슬러지를 분해하고 균질화하여 슬러지를 가용화시키는 장치인데 슬러지 연속배출을 효과적으로 수행하지 못함으로 인하여 슬러지 가용화 효과가 미흡하여 초음파슬러지감용장치를 개선하여 기업의 경쟁력을 향상시키고져 한다. 초음파슬러지감용장치의 내적요인과 외적요인을 개선함으로써 고효율의 초음파슬러지감용장치로 개선하고자 내적요인인 튜브공명기, 주파수선택, 캐비네이션영역 및 저마모성 등을 최적화하여 적용하고 외적요인인 연속교반장치, 회전속도, 반응조개선, 에너지량에 따른 자동운동장치 및 Compact화 등 최적조건을 토출하여 적용하므로써 기능성향상(Upgrade)으로 고효율의 초음파슬러지감용장치로 개선하는데 있다.
2. 개발내용 및 결과
초음파슬러지감용장치는 장치의 내적요소 개선방안은 튜브공명기, 주파수선택, 캐비네이션 영역 및 저마모성 등 최적요인을 토출하고 슬러지 물성차이에 따른 최적운전조건을 토출하여 초음파슬러지감용장치를 개선한다. 외적요소 개선방안으로는 연속교반장치, 회전속도, 반응조개선 및 에너지량에 따른 자동운전장치 등 기계적인자의 상호관계를 규명하고 다양한 현장에 적용할 수 있는 compact화와 기능성향상(Upgrade)으로 고효율의 초음파슬러지감용장치로 개선하는데 있다. 하수슬러지 원천감량을 위한 초음파슬러지감용장치 개선은 슬러지가용화 기술자료 및 문헌조사로 슬러지의 농축?개량 최적프로세스를 토출하고 초음파슬러지감용장치의 기작을 규명한다. 그리고 초음파슬러지감용장치에 의한 슬러지가용화실험을 통하여 가용화율을 측정하면서 초음파 튜브공명기의 최적주파수를 선택하고 캐비네이션영역에서 튜브저마모성을 개선한 다음에는 상향류반응조에서 초음파슬러지감용장치의 최적회전속도를 개선하고 전체적인 초음파슬러지감용장치 개선으로 장치의 기능성을 향상(upgrade)하고져 한다. 초음파슬러지감용장치의 기능성향상(upgrade) 실험은 초음파반응조내에 장방형 튜브공명기를 설치하고 유압 pump로 하수슬러지를 상향류로 이동시키면서 초음파를 작용시켜 슬러지를 분해?균질화 시킨다. 이 실험을 통하여 내적요소인 튜브공명기, 주파수선택, 캐비테이션영역 및 저마모성 등의 최적요인을 토출하고 슬러지 물성차이에 따른 최적 운전조건을 토출한다. 외적요소개선은 연속교반장치, 회전속도, 반응조개선 및 자동운전장치등 기계적인자를 규명하고 다양한 현장에 적용할 수 있는 compact화 개선을 통하여 슬러지 가용화율을 20%이상 감소시킴으로써 기업의 경쟁력을 향상시키고져 한다.
3. 사업성과
○ 기술적 성과
초음파슬러지감용장치는 초음파반응조 내에 장방형의 튜브공명기를 설치하고 유압펌프를 사용하여 슬러지를 하부에서 상향류로 이동시키면서 초음파에너지를 작용시켜 슬러지를 분해?균질화하여 슬러지를 가용화시켜 슬러지의 발생량을 20%이상 감소시키는 초음파슬러 지감용장치인데 슬러지 연속배출을 효과적으로 수행하지 못함으로 인하여 효과적으로 슬러지 가용화 효과가 미흡하여 초음파슬러지감용장치를 개선하고 기능성향상(Upgrade)으로 고효율의 초음파슬러지감용장치로 개선하였다.
○ 경제적 성과
고효율의 초음파슬러지감용장치는 기존의 슬러지 감량화 기술인 미생물처리법, 비중선별 방식 및 오존, 알카리처리법의 단점인 처리장 환경변화에 민감한 작용과 처리비용과다 등의 문제점을 해소하고 하수슬러지를 처리과정에서 원천감량하므로 슬러지 생산량을 감소시켜 슬러지 처리비용을 20% ~30%이상 절감시키는 효과를 얻을 수 있어 하수처리과정에서 가장 문제시 되고 있는 슬러지 처리에 효과적으로 적용할 수 있다. 또 고효율의 초음파 슬러지감용장치의 개선과 기능향상(Upgrade)은 기업의 매출액을 증대시켜 년간 매출액 5천억 이상의 하수처리장의 슬러지처리 시장에서 기업의 매출액을 증대시키고 기업의 경쟁력은 향상시킬 것으로 본다.
○ 활용성과
하수슬러지의 초음파슬러지감용장치는 슬러지 생산량을 20~30%감소시키므로 인하여 슬러지 처리비용을 감소시키며, 환경부의 유기성폐기물의 육상매립 전면금지 조치와 런던협약에 의한 해양투기 금지조치에 효과적으로 대응 할 것으로 본다. 현재 하수처리장에서 주로 사용하고 있는 중력농축과 슬러지 탈수 및 해양투기 방안은 슬러지량의 원천적 감량되지 못하여 슬러지처리상의 문제점을 보완할수 없었으나 슬러지원천감량을 위한 초음파슬러지감용장치 개발은 이러한 방안을 대체하여 사용함으로써 기업의 매출액을 증대시키고 기업의 경쟁력을 향상시킨다. 고효율의 초음파슬러지감용장치 개선 및 기능향상(upgrade)은 하수슬러지의 원천감량으로 슬러지처리비용을 경감시키므로 대규모의 하수처리장 및 폐수처리장의 구매로 년간 매출액 5천억이상의 슬러지처리시장의 기업의 매출액을 증대시키고 기업의 경쟁력을 향상시킨다.
4. 향후추진계획
하수슬러지 원천감량을 위한 초음파슬러지감용장치 기술개발에 따른 기술자료 및 문헌조사로 초음파슬러지감용장치의 기작을 규명하였고 슬러지가용화실험을 통하여 가용화율을 측정하면서 초음파 튜브공명기의 최적주파수를 선택하고 캐비네이션영역에서 튜브저마모성을 개선하였다. 향후 대규모용량의 슬러지원천감량을 위하여 상향류반응조에서 초음파슬러지감용장치의 최적회전속도를 토출할 것이며 전체적인 초음파슬러지감용장치 개선으로 장치의 기능성향상(upgrade)으로 국내외 특허를 획득할 수 있을것으로 본다.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 최종보고요약서(초록) ...2
• 목 차 ...5
• 제 1 장 서론 ...7
• 제 1 절 개발대상기술의 개요 ...7
• 제 2 절 기술개발의 필요성과 중요성 ...8
• 제 3 절 국내·외 관련기술의 현황 ...8
• 제 4 절 국내·외 시장규모 ...9
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ...11
• 제 1 절 개발목표 ...11
• 제 2 절 기술개발장치 및 방법 ...11
• 가. 실험장치 제작 ...11
• 나. 시료채취 ...12
• 다. 실험방법 ...13
• 1. 초음파슬러지감용장치 처리에 의한 슬러지가용화 실험 ...13
• 2. 가용화슬러지를 이용한 회분식탈질 실험 ...13
• 3. 가용화슬러지의 CST측정 ...14
• 4. 초음파슬러지감용장치가 조합된 공정의 슬러지발생량 실험 ...14
• 라. 분석항목 및 방법 ...15
• 제 3 절 기술개발 실험결과 ...16
• 가. 초음파슬러지감용장치 처리가 슬러지특성에 미치는 영향 ...16
• 1. 초음파슬러지감용장치 처리 시간에 따른 유기물농도변화 ...16
• 2. 초음파슬러지감용장치 처리 시간에 따른 질소농도의 변화 ...18
• 나. 초음파슬러지감용장치 처리가 슬러지가용화에 미치는 영향 ...19
• 1. 초음파슬러지감용장치 처리에 따른 슬러지가용화율 ...19
• 2. 초음파슬러지감용장치 처리에 따른 슬러지의 C/N 변화 ...20
• 3. 초음파슬러지감용장치 처리가 탈질에 미치는 영향 ...20
• 4. 초음파슬러지감용장치의 강도에 따른 슬러지의 CST 변화 ...21
• 다. 초음파슬러지감용장치 처리가 슬러지감량화에 미치는 영향 ...22
• 1. 초음파슬러지감용장치 조합공정의 MLSS변화량 ...22
• 2. 초음파슬러지감용장치 조합공정의 VSS/TSS비의 변화량 ...23
• 3. 초음파슬러지감용장치 조합공정의 슬러지발생량 ...23
• 4. 초음파슬러지감용장치 조합공정의 FSS/VSS 변화량 ...24
• 제 4 장 기술개발의 결과 ...25
• 제 5 장 사업성과 ...26
• 제 1 절 기술적 성과 ...26
• 제 2 절 경제적 성과 ...26
• 제 3 절 활용성과 ...26
• 제 6 장 향후 계획 ...28
• 3. 과제별 세부 집행내역(과제별 작성) ...29
• Ⅰ. 조성 금액 ...29
• Ⅱ. 과제개발비 집행내역 ...29