초록 ▼

연구개발 결과
공업용수 및 하수의 재이용을 위한 CDI 기술의 적용 가능성을 확인 하기 위해 연구를 진행하였으며, 전극제조기술, 모듈화기술, 운전기술 및 시스템기술을 연구하였고, 그 결과 CDI 기술의 최적 효율을 발휘할 수 있는 단계전압 운전방법 개발하였음. 또한 CDI 장치를 Duplex system으로 운전하면 RO와 같이 연속적으로 수 처리를 할 수 있는 기술을 개발하였으며 이를 통하여 공업용수 및 하수의 재이용 산업에 적용할 수 있는 시스템 기술을 개발하였음.
하폐 수중 질산성 질소의 처리는 1 Pass로 충분히

연구개발 결과
공업용수 및 하수의 재이용을 위한 CDI 기술의 적용 가능성을 확인 하기 위해 연구를 진행하였으며, 전극제조기술, 모듈화기술, 운전기술 및 시스템기술을 연구하였고, 그 결과 CDI 기술의 최적 효율을 발휘할 수 있는 단계전압 운전방법 개발하였음. 또한 CDI 장치를 Duplex system으로 운전하면 RO와 같이 연속적으로 수 처리를 할 수 있는 기술을 개발하였으며 이를 통하여 공업용수 및 하수의 재이용 산업에 적용할 수 있는 시스템 기술을 개발하였음.
하폐 수중 질산성 질소의 처리는 1 Pass로 충분히 가능하였지만 인산염을 처리하기 위해서는 double pass 시스템을 연구하였음. 장치를 2번에 걸쳐 통과시키는 것 보다는 1개의 모듈에서 2번 통과되는 모듈을 개발하여 시스템의 적용기술을 개발하였으며, 그 결과 인산염 제거의 목표를 달성할 수 있었으며 또한 고농도의 탈염기술에 적합한 기술임을 확인 할 수 있었음.
다양한 수질에서의 영향을 관찰하였으며 CDI의 이온 제거율은 낮은 농도 범위에서 하폐수에 포함되어 있는 공존이온의 영향을 받지 않는 것으로 보아 CDI 기술을 하폐수 적용이 가능할 것으로 사료됨.
CDI 전극의 이온선택성 층의 가교화 연구를 통해 성능 및 내구성을 향상시켰으며 하폐수에 포함된 스케일 및 바이오 Fouling에 의한 문제 발생을 구연산 수용액과 차아염소산나트륨 수용액을 이용한 주기적인 세정으로 억제 기술을 개발하였음.
에너지 회수 시스템 설계, 기판 제작 및 장치 제작을 통하여 에너지 회수 시스템을 개발하였음.
에너지 회수율은 처리하고자 하는 원수의 농도가 높을수록 증가하였으며 이와 같은 에너지 회수시스템을 적용하여 최대 35%까지 에너지를 회수할 수 있었음.
연구개발 되어 진 기술들을 이용하여 10톤/일 규모의 시제품을 제작하였음. 제작되어진 시제품을 2013년 3월에 대전 하수처리장에 설치하여 연속운전을 진행하고 있으며 대전 하수처리장 조건으로 하여 회수율을 90%로 운전하여 80% 이상의 제거율을 보이고 질소 및 인 제거도 목표로 하였던 제거율을 만족하였음.

Abstract ▼

Ⅳ. Outcomes
Step-volt operation methode is developed that can have high efficiency of CDI technology through study of operation condition of CDI for sewage and waste water processing, and it was able to do continuous operation by duplex system, so improved CDI system was made and application poss

Ⅳ. Outcomes
Step-volt operation methode is developed that can have high efficiency of CDI technology through study of operation condition of CDI for sewage and waste water processing, and it was able to do continuous operation by duplex system, so improved CDI system was made and application possibility was expected.
To develop the CDI technology for sewage and waste water treatment, we study the 2 pass system. 2 pass system have the high performance more than 1 pass system
We study the effect of various water quality. Ion recovery rate was unaffected by the concentration of co-located ion and kind of sewage. As for this result, it was throught that CDI could be used at the sewage of generally condition
To increase the durability of CDI system, We studied. Through crosslink electrodes ware developed, performance and durability of electrode were improved. And we could control pollution of CDI system using by citric acid and sodium hypochlorite solution.
We deigned Energy recovery system and that made the PCB. So we got a CDI device that contains the energy recovery system. This device showed up to 35% of energy recovery rate.
We prepared the prototype device of 10 ton/day. That is operating at the Daejeon sewage treatment plant in Daejeon city. Now this device is operated more than 8 week continuously, it is 90% water recovery rete and over the 80% salt removal rate. Therefore, we think that this CDI system can be used for sewage and waste water treatment.

목차 Contents

• 최종보고서 제출서 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 서 ... 3
• 요 약 문 ... 6
• SUMMARY ... 9
• 목 차 ... 12
• 표 목 차 ... 14
• 그 림 목 차 ... 15
• 제 1 장 서 론 ... 17
• 제1절 연구개발과제의 개요 ... 17
• 1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 17
• 2. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 19
• 제2절 연구개발의 국내외 현황 ... 22
• 1. 해외 기술개발 동향․시장 ... 22
• 2. 국내 기술개발 동향․시장 ... 24
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ... 26
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 26
• 2. 연도별 연구개발 목표 및 평가방법 ... 27
• 제 2 장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 30
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 30
• 1. 서론 ... 30
• 2. 실험 ... 32
• 3. 연구 결과 ... 36
• 제 3 장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 78
• 제1절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 78
• 제2절 관련분야의 기술발전 기여도(환경적 성과 포함) ... 80
• 1. 하폐수에 적용 가능한 CDI 기술 개발 ... 80
• 2. 새로운 CDI 시스템 개발 ... 80
• 3. 질산성질소 선택성 전극 개발 ... 80
• 4. 에너지회수 시스템 개발 ... 80
• 5. 환경 친화적 기술 ... 80
• 제 4 장 연구개발결과의 활용계획 등 ... 81
• 제1절 연구개발 결과의 활용계획 ... 81
• 제2절 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 81
• 제3절 연구개발결과의 보안등급 ... 81
• 제4절 NTIS에 등록한 연구시설·장비현황 ... 81
• 제 5 장 참고문헌 ... 82
• 끝페이지 ... 98