초록 ▼

□ 개발 목적 및 필요성
정부의 질소규제 강화정책에 만족하는 하·폐수 고도처리 공정 개발을 목적으로, 기존 생물학적 처리 공정의 문제점을 극복하여 방류수 기준을 충족할 수 있는, 하·폐수내 질소계 화합물의 전환을 유도하는 탈질화 촉매 및 이를 이용한 시스템 개발을 목적으로 함.

□ 연구개발 결과
본 연구는 하·폐수내의 질소계 화합물 조사, 회분식 반응기 설계, 적용촉매의 활성평가에 적합한 탈질화 반응조건 수립, 탈질화 촉매 설계, 탈질화 반응의 반응 메카니즘 해석, 질산성 질소 제거용 연속식 액상 반응기 설계

□ 개발 목적 및 필요성
정부의 질소규제 강화정책에 만족하는 하·폐수 고도처리 공정 개발을 목적으로, 기존 생물학적 처리 공정의 문제점을 극복하여 방류수 기준을 충족할 수 있는, 하·폐수내 질소계 화합물의 전환을 유도하는 탈질화 촉매 및 이를 이용한 시스템 개발을 목적으로 함.

□ 연구개발 결과
본 연구는 하·폐수내의 질소계 화합물 조사, 회분식 반응기 설계, 적용촉매의 활성평가에 적합한 탈질화 반응조건 수립, 탈질화 촉매 설계, 탈질화 반응의 반응 메카니즘 해석, 질산성 질소 제거용 연속식 액상 반응기 설계 연구로 구성됨.
하·폐수 내 질소계 화합물 조사 및 반응물 선정: 하·폐수 내 무기 질소의 농도, 비율 등을 고려하여 반응물을 선정함.
회분식 반응기 설계: 온도 및 압력 제어가 용이하며 제조촉매의 활성평가를 위한 회분식 반응기를 구축함.
탈질화 반응조건 수립: 환원제 및 pH 등 활성에 영향을 미치는 변수에 대한 구체적인 연구를 통해 적합한 반응조건을 수립함.
탈질화 촉매 설계: 탈질화 반응에 우수한 활성 금속과 담체를 선정하고 관련 제법에 대한 연구를 통해 효과적인 촉매를 제조함.
탈질화 반응의 반응 메카니즘 해석: 하·폐수 내 질소계 화합물의 제거를 위한 고효율 신규 촉매를 제조하고 활성물질과 촉매담체의 최적조합을 도출하여 탈질화 반응의 반응 메카니즘을 해석하여 고효율 촉매·반응시스템을 설계함.

□ 성능사양 및 기술개발 수준
질산성 질소 저감율 80 % 이상 달성

□ 활용계획
본 연구에서 개발된 촉매는 앞으로 강화되는 질소 규제에 대응할 수 있음. 현재의 질소계 화합물 처리 시설에 촉매를 이용한 질소 저감 처리시설을 도입한다면 점오염원의 오염 부하량을 저감시킬 수 있음.

(출처 : 요약서 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
● The mesoporous silica supported Pd-Cu catalysts were examined for the nitrate reduction, which showed Pd-Cu/MCM-41 exhibited better catalytic performance than Pd-Cu/SBA-15.
● We also studied about the effect of metal-support interaction over Pd-Cu/TiO₂ catalyst on the c

Ⅳ. Results
● The mesoporous silica supported Pd-Cu catalysts were examined for the nitrate reduction, which showed Pd-Cu/MCM-41 exhibited better catalytic performance than Pd-Cu/SBA-15.
● We also studied about the effect of metal-support interaction over Pd-Cu/TiO₂ catalyst on the catalytic activity. As a result, the catalyst with stronger metal-support interaction had higher nitrate reduction rate and N₂ yield.
● Afterwards, Pd-Cu supported on TiO₂-CeO₂ catalysts were tested for the nitrate reduction. The catalyst with Ti:Ce molar ratio of 18:1 presented the best catalytic activity, which resulted from the formation of Pd-Cu alloy on the catalyst surface.
● Finally, we investigated proper impregnation sequence of Pd and Cu on the TiO₂-CeO₂ support. It was found that the impregnation order of Pd prior to Cu could enhance the catalytic activity.

(출처 : SUMMARY 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 환경기술개발사업 최종보고서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 ... 4
• 요 약 문 ... 6
• SUMMARY ... 9
• 목차 ... 11
• 제1장 서론 ... 12
• 제1절 연구개발과제의 개요 ... 12
• 1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 12
• 2. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 23
• 제2절 연구개발의 국내외 현황 ... 25
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ... 36
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 36
• 2. 연도별 연구개발 목표 및 평가방법 ... 36
• 3. 연도별 추진체계 ... 37
• 제2장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 38
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 38
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 141
• 제3장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 142
• 제1절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 142
• 제2절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 143
• 제4장 연구개발결과의 활용계획 등 ... 144
• 제1절 연구개발 결과의 활용계획 ... 144
• 제2절 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 144
• 제3절 연구개발결과의 보안등급 ... 145
• 제4절 NTIS에 등록한 연구시설·장비현황 ... 145
• 제5장 참고문헌 ... 146
• 원천 과제 공개세미나 결과 보고 ... 149
• 끝페이지 ... 165