보고서 정보
주관연구기관 |
연세대학교 Yonsei University |
연구책임자 |
정형근
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2011-05 |
과제시작연도 |
2010 |
주관부처 |
중소기업청 |
사업 관리 기관 |
한국산업기술평가관리원 (중기청) |
등록번호 |
TRKO201100015156 |
과제고유번호 |
1425065756 |
사업명 |
산학연공동기술개발 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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초록
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1. 최종목표
본 연구는 종래의 오염물질 생태 처리 기술에 따르는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 수질 오염 물질이 식생틀에서 성장하는 수생 식물과 골재 여과층 및 섬사 미세 필터를 통과하는 과정에서 질소, 인 등의 영영 염류, 부유 물질 및 유기물을 제거하는 장치를 개발하고자 한다.
또한, 본 연구 과제를 통해 다수의 식생틀을 커넥팅 바를 이용하여 간편하게 조립할 수 있는 습지조성 장치를 제안하여, 생태 정화 처리장의 전역에 수생 식물의 식재 공간을 제공함은 물론 토양 및 식물의 유실을 방지하면서 자연
1. 최종목표
본 연구는 종래의 오염물질 생태 처리 기술에 따르는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 수질 오염 물질이 식생틀에서 성장하는 수생 식물과 골재 여과층 및 섬사 미세 필터를 통과하는 과정에서 질소, 인 등의 영영 염류, 부유 물질 및 유기물을 제거하는 장치를 개발하고자 한다.
또한, 본 연구 과제를 통해 다수의 식생틀을 커넥팅 바를 이용하여 간편하게 조립할 수 있는 습지조성 장치를 제안하여, 생태 정화 처리장의 전역에 수생 식물의 식재 공간을 제공함은 물론 토양 및 식물의 유실을 방지하면서 자연 습지를 조성할 수 있는 장치를 제안하고자 한다.
2. 개발내용 및 결과
'생태 습지 정화 처리 시스템 '을 이용하여 영양 염류인 인과 질소 및 COD의 제거 실험을 한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.
실험실 규모의 소규모 생태 습지 정화 처리 시스템을 제작한 후, 실험실 내에서 인공 폐수를 반응조에 유입하여 폐수를 처리한 결과, 인은 25%, 질소는 75%, COD는 41%가 제거되었다. 이러한 처리 결과는 반응조 내에 식재한 수생 식물 및 호기성/무산소성 처리에 의한 자연의 생물학적 정화에 기인하는 것으로서, 본 연구에서 제안한 '생태 습지 정화 처리 시스템 장치'가 생태 친화적으로 영양 염류 및 유기물의 처리에 사용될 수 있음을 입증하였다고 판단한다. 인의 경우, 반응조 내에 식재한 수생 식물에 의한 처리가 주처리 메커니즘이라 판단하는 바, 처리 효율이 다소 낮았다. 이는 본 연구의 장치가 소규모이며, 실내 실험실 조건이 자연 상태에 비해 수생 식물의 성장이 불리했기 때문으로 판단한다. 인의 제거 효율을 증대하기 위해, 반응조에 활성 알루미나층을 설치하여 실험한 결과, 인의 제거율이 76%로 나타났다.
'생태 습지 정화 처리 시스템'을 약 50 m3 규모의 하수가 발생되는 한 시설의 유출수를 자연에 방류하기 전에 설치하여, 인, 질소 및 유기물의 제거 효율을 살펴본 결과, 인은 62%, 질소는 41%, COD는 84%의 제거 효율을 나타내었다. 인의 경우, 실험실 규모의 실험에 비해 현저히 높은 제거 효율을 나타냈다. 이는 자연 상태에서 수생 식물의 성장이 매우 유리하였음을 시사한다고 판단한다.
본 연구에서 제안한 '생태 습지 정화 처리 시스템'은 자연 친화적인 생태 연못의 개념이 도입된 처리시설로서, 오염된 하천을 정화하거나, 하천으로 유출되는 수질 오염을 저감하기 위해 사용될 수 있다고 판단된다.
3. 사업성과
? 기술적 성과
본 연구는 종래의 오염물질 생태 처리 기술에 따르는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 수질 오염 물질이 식생틀에서 성장하는 수생 식물과 골재 여과층 및 섬사 미세필터를 통과하는 과정에서 질소, 인 등의 영영 염류, 부유 물질 및 유기물을 제거하는 장치
를 개발하는 기술을 획득하였다. 본 연구에서 실험에 사용된 현장은 소규모 하수처리시설의 적용하여 실험을 한 결과 생태 습지를 통해 오염이 심한 하천구간에 본 기술을 접목시킨다면 매우 자연친화적인 하천 복원에 매우 큰 효과를 얻을 수 있다고 판단된다. 따라서 본 연구에 있어서 기술적 성과는 다음과 같다.
1) 오염된 하천의 간단한 정화 장치 개발
2) 생태하천으로서 기술적 요소 확보
3) 소규모 하수처리장의 방류수질에 적합한 생태 하천 복원 기술 확보
4) 친환경적인 자연형 하천 복원 기술 확보
? 경제적 성과
일반적으로 생활오수처리장, 공장폐수처리장, 축산폐수처리장, 골프장, 기타 오염원 등의 처리시설은 적국 각지 시, 군 마을 단위로 산재해 있으며, 이와 같은 처리시설에서 공통으로 발생하는 처리수를 비롯하여 농촌에서 발생하는 농업용수, 농약 잔류중금속 등은 하천으로
그대로 유입되고 있는 실정이다. 이러한 처리수는 화학처리 등으로 인해 오염도가 심각함에 따라 하천에서 서식하는 물고기, 조류 등이 중금속 오염되면서 기형물고기, 기형조류 등을 생산함은 물론 하천에는 부영양화가 발생함에 따라 적조, 남조, 규조, 식물플랑크톤이 발생하게 된다. 상기한 부영양화는 질소, 인을 함유한 오염원이 하천으로 유입된 양이 증가함에 따라 하천의 심각한 녹조현상을 유발하며, 이를 이용하기 위해 많은 처리비용이 들어 하천의 원수의 근원적인 처리문제를 해결해야 하는 실정이다. 따라서 본 연구결과로서 경제적 성과부분은 다음과 같다.
1) 부영양화 영양물질인 인, 질소를 제거함으로써 안정적인 하천수질 확보 가능
2) 국내 순수기술 확보
3) 외국 기술의 대체 효과로 인한 기술의 수출 가능
4) 국내시장의 안정성이 크고, 영속성 및 성장성 가능
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
1) 기본적인 환경을 제어할 수 있는 인력이면 누구나 다 쉽게 접근 가능하며,
2) 현재 국내에 생태습지을 이용한 하천의 인, 질소 제거기술 활용에 많은 수요가 기대됨
3) 국내 순수기술 확보로 외국 기술의 대체 효과 및 고유기술의 수출 가능
4. 기술개발결과 활용계획
1) 연구에서 개발된 공정을 특허 출원하고, 현장 설치 및 가동으로 기술 입증
2) 현장용 pilot 시설을 확보함으로써 신기술 지정에 중점적으로 투자할 계획이며,
3) 보다 쉽고 접근 가능한 장치를 보완함으로써 영업을 통한 회사의 이익 창출을 증대시키고자 함.
목차 Contents
- 사업비사용실적보고서...1
- 개발결과의견서...4
- 최종보고요약서(초록)...5
- 목차...7
- 제 1 장 서론...8
- 제 1 절 기술개발의 개요...8
- 제 2 절 기술 개발의 필요성 및 중요성...9
- 제 3 절 기술개발의 목표...11
- 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...11
- 제 1 절 개발 내용 및 방법...11
- 제 2 절 연구내용 및 방법...12
- 제 3 절 연구결과...14
- 제 3 장 사업성과...21
- 제 1 절 기술적 성과...21
- 제 2 절 경제적 성과...21
- 제 3 절 기타 성과...22
- 제 4 장 결 론...22
- 제 1 절 종합결론...22
- 제 2 절 향후 계획...23
- 부 록...24
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