개발 목적 및 필요성 전국 600여개의 정수장에서 매일 약 1,200m³ 정수슬러지가 발생하고 있으며, 물의 수요에 따라 발생량은 꾸준히 증가하고 있다. 2013년 폐기물의 해양투기 금지법이 발효된 이후 재활용의 필요성이 대두되고 있으나 일부만이 성토재, 시멘트 및 벽돌 등의 건축자재로 재활용되고 있는 실정이다. 한편, 악취제거와 수처리에는 활성탄이 일반적으로 사용되고 있으나 활성탄은 대부분 해외로부터 수입하고 있다. 따라서 활성탄을 대신할 뿐만 아니라 정수 슬러지를 재활용하기 위하여 정수슬러지를 재생인산과 혼합, 수열합
개발 목적 및 필요성 전국 600여개의 정수장에서 매일 약 1,200m³ 정수슬러지가 발생하고 있으며, 물의 수요에 따라 발생량은 꾸준히 증가하고 있다. 2013년 폐기물의 해양투기 금지법이 발효된 이후 재활용의 필요성이 대두되고 있으나 일부만이 성토재, 시멘트 및 벽돌 등의 건축자재로 재활용되고 있는 실정이다. 한편, 악취제거와 수처리에는 활성탄이 일반적으로 사용되고 있으나 활성탄은 대부분 해외로부터 수입하고 있다. 따라서 활성탄을 대신할 뿐만 아니라 정수 슬러지를 재활용하기 위하여 정수슬러지를 재생인산과 혼합, 수열합성하여 흡착 제를 제조하는데 이 흡착제는 산성이나 알칼리성 악취의 저감을 위해서 분말형 또는 입상형으로 제조할 수 있다. 이 흡착제는 활성탄보다 저렴하므로 악취저감을 위하여 활성탄 대신 사용할 수 있다. 이 흡착제를 이용하여 양돈농가, 음식물처리장 및 하수처리장 등에 적용함으로써 흡착효율을 평가하고자 한다.
연구개발 결과 o 정수슬러지 재활용 분말형 흡착제 생산기반 구축 o 입상흡착제 제조 공정기술 확보 o 입상흡착제 생산시설 구축 o 입상흡착제를 적용한 탈취시스템 구축 o 입상흡착제의 산업용 탈취시스템현장적용 o 입상흡착제 활용기술의 품질인증 획득
성능사양 및 기술개발 수준 1. 정수슬러지 재활용 분말형 흡착제 생산기반 구축 a) 정수슬러지를 재활용한 분말형 흡착제의 제조공정을 확립하고 제조시설의 안정화 및 관련 인허가 획득 b) 흡착메카니즘 규명 2. 입상흡착제 제조기술 확보 a) 입상흡착제의 최적 압출 및 제조 조건 확립 b) 정수슬러지의 계절별 성상에 따른 흡착능 평가 3. 입상흡착제 생산시설 구축 a) 100톤/월 생산규모의 프랜트 설치 및 인허가 획득 b) 기존 활성탄과의 흡착능 비교 c) 탈취시스템 설계인자 도출, 설계 및 제작 d) 입상흡착제의 시장성 평가 4. 입상흡착제를 적용한 탈취시스템 설치 및 운전 a) 축산농가, 음식물처리장 및 하수처리장 등의 악취저감을 위하여 악취배출시 설별 최적 탈취시스템의 구성 및 운전 b) 입상흡착제와 활성탄의 하이브리드 시스템의 흡착효율 평가 5. Trimethylamine, NH₃, H₂S 및 복합악취 등의 흡착 효율 평가 6. 입상흡착의 각종 인검증
활용계획 1. 다음 시설의 악취 제거 a) 하수종말처리장 b) 축산농가 c) 바이오가스 플랜트 d) 음식물처리장 e) 기타 산업시설 등 2. 고부가가치의 건축자재 a) Eco-CARAT(유해성분 흡착, 냄새 저감, 습도조절) b) 층간소음재 3. 수처리용 흡착제 a) 비점오염원 b) 중금속 c) COD 등
(출처 : 요약서 3p)
Abstract▼
IV. Results 1. Establishment of manufacturing facilities: - The total facilities were installed as follows:
2. Preparing of Granular Adsorbents and Evaluation of Deodorization Efficiency a) Analyzing of a deodorizing mechanism for the adsorbent prepared from the water treatment sl
IV. Results 1. Establishment of manufacturing facilities: - The total facilities were installed as follows:
2. Preparing of Granular Adsorbents and Evaluation of Deodorization Efficiency a) Analyzing of a deodorizing mechanism for the adsorbent prepared from the water treatment sludge: - The adsorbents obtained from the water treatment sludge are microporous materials with well-developed mesoporosity. - The highest adsorption capacity in trimethylamine and ammonia removal was attained over the pellet-type adsorbent calcined at 500 °C can be attributed to the highest number of acid sites as well as the well-developed microporosity. b) Optimization of extrusion conditions of adsorbent: - With a ratio of water to sludge, 63/100, the adsorbent was well extruded with a cylindrical form and the compressive strength was the highest. - With increasing of methyl cellulose content, the compressive strength of pellet-type adsorbent could be improved, but the BET surface area decreased. - The breakthrough time of the odorous gas could be increased significantly through calcination, which seems to be due to increase of acidity as well as surface area during calcination. c) Derivation of adsorption rate equation of the odorous gas: - The kinetic saturation capacity and the adsorption rate constant for trimethylamine, ammonia, and hydrogen sulfide were determined at different linear velocities by using the Wheeler equation. - It was found that the kinetic saturation capacity and the adsorption rate constant were dependant on the linear velocity. - An experimental equation could be derived to predict the breakthrough time of the adsorbent prepared from water treatment sludge for odorous gas at different adsorption conditions. d) Performance evaluation of hybrid system composed of the activated carbon and the pellet type adsorbent prepared from the water treatment sludge: - With increasing the ratio of the active carbon to the pellet type adsorbent prepared from the water treatment sludge, adsorption performance of acidic gas was increased.
3. Evaluation of Deodorization Efficiency for Powdered and Granular Adsorbents Using Water Sludge a) Removal efficiencies of powdered adsorbent: - Removal efficiency of powdered adsorbent has resulted in over 98% for ammonia and formaldehyde. b) Comparisons of removal efficiencies for NH₃, formaldehyde and H₂S in granular adsorbent and activated carbon or iron oxide: - In case of commercial activated carbon, it needs about 3hr to adsorb over 99% NH₃, formaldehyde and H₂S, but the granular adsorbent is only within 30min. - Also the granular adsorbent has the good efficiency for trimethylamine and toluene. - Especially, the granular adsorbent has been impregnated with KMnO₄ to remove H₂S, and then also compared with a commercial iron oxide
4. Fabrication and Operations of Test-Beds a) Design and fabrication of adsorption bed: - The multiple layered bed has been designed and fabricated for the removal efficiencies of odor, and acquired patent b) Operations of test-beds in wastewater plant, food composting facility and swine farms: - The removal efficiency has been reached a satisfactory results when the granular adsorbents are applied to odor including H₂S, NH₃ and complex odor in wastewater plant, food composting facility and swine farms,
5. Certifications Green Certification(GT-14-00026), Excellent Performance Certification(EPC 27-326), New Excellent Technology(NET 443), KC-mark(B072K046-4001) Quality Mark(Q-mark QA-2786-01 by KTR), Good Excellent Products(Public Procurement Service).
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