초록 ▼

- 본 연구개발 수행 내용은 탄소 기반의 흡착제의 선정 및 비교, 조류 기인 물질의 흡착물질 비교 및 최적화 등에 관한 것임.
- 녹조 기인 이취미 물질 및 독소 물질의 제거를 위한 탄소계 흡착제로서 입상 활성탄 (GAC),분말활성탄 (PAC) 및 활성탄소섬유 (ACF)를 선정하여 흡착 성능을 비교 평가하여 최적 탄소계 흡착제로 PAC를 선정함.
- 볼밀링 방법을 이용하여, 기존 분말활성탄 대비 흡착속도상수가 2배 이상 상승된 미세분말활성탄 개발하여 소규모 이동식 플랜트에 적용하여 평가함
- 대체산화제(과망간산칼륨)

- 본 연구개발 수행 내용은 탄소 기반의 흡착제의 선정 및 비교, 조류 기인 물질의 흡착물질 비교 및 최적화 등에 관한 것임.
- 녹조 기인 이취미 물질 및 독소 물질의 제거를 위한 탄소계 흡착제로서 입상 활성탄 (GAC),분말활성탄 (PAC) 및 활성탄소섬유 (ACF)를 선정하여 흡착 성능을 비교 평가하여 최적 탄소계 흡착제로 PAC를 선정함.
- 볼밀링 방법을 이용하여, 기존 분말활성탄 대비 흡착속도상수가 2배 이상 상승된 미세분말활성탄 개발하여 소규모 이동식 플랜트에 적용하여 평가함
- 대체산화제(과망간산칼륨) 및 응집제와의 연계 공정을 통한 최적 주입 농도 및 최적 주입지점을 확립함
- 개발된 미세분말활성탄의 조류기인 이취미물질 및 독소물질의 제어 가능성 및 기존공정과의 호환가능성을 검증함

( 출처 : 보고서 요약서 3p )

Abstract ▼

Purpose &Contents
• Development and demonstration of control platform through alternative adsorbent and unit process development for algal T&O matters induced from algal bloom
- Development of algal T&O matters control process compatible with existing water treatment plants
- Not exceeding

Purpose &Contents
• Development and demonstration of control platform through alternative adsorbent and unit process development for algal T&O matters induced from algal bloom
- Development of algal T&O matters control process compatible with existing water treatment plants
- Not exceeding 10 ppt of algal T&O matters residual concentration
- Achieving above 90% of algal T&O matters removal efficiency

Results
• Selection of the PAC as an optimal carbon absorbent material for the removal of algae and toxins
• Proposal two scenarios for resolving emergent algal bloom
- Portable column-based water treatment system using ACF
- Injection optimal concentration of PAC in receiving well
• Development of fine-PAC with adsorption rate constant increased more than 2 times
• Selection of appropriate alternative adsorbent injection concentration by study of the various taste and odor initial concentration : PAC adsorbent(20 ppm) and contact time (more than 40 min)
• Selection of appropriate alternative adsorbent injection point by adsorption efficacy, in consideration of connection with permanganate oxidation and coagulation process : receiving well
• Demonstration and optimization in field by long-term operation trouble-shooting and improvement
• Establishment of unit process compatible with water treatment plant through field test

Expected Contribution
• The outcomes of this research project are expected to bring about the following contributions.
- Stable water supply to nation will be possible through water treatment plant compatible with algae control unit processes
- Reduction of time and development cost for commercialization by applying pre-existed technologies in unit processes

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• C O N T E N T S ... 6
• 목차 ... 9
• 표목차 ... 12
• 그림목차 ... 13
• 제 1 장. 연구개발과제의 개요 ... 16
• 제 1 절. 연구개발의 개요 ... 16
• 제 2 절. 연구개발의 필요성 ... 16
• 1. 부영양화로 인한 녹조의 발생 빈도 증가 ... 16
• 2. 상수원 내 조류 기인 이취미 유발물질 및 독성물질의 생성 ... 17
• 3. 조류 및 조류기인 독성물질, 이취미 유발물질에 대한 확실한 제어기술의 부재 ... 20
• 제 3 절. 연구개발 범위 ... 21
• 1. 연구 개발의 최종 및 단계별 목표 ... 21
• 2. 연구 개발의 범위 ... 22
• 제 2 장. 국내외 기술 개발 현황 ... 25
• 제 1 절. 국외 기술개발 현황 ... 25
• 1. 국외 녹조 및 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 관리 기준 현황 ... 25
• 2. 국외 녹조 및 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 제어기술 개발 현황 ... 25
• 제 2 절. 국내 기술개발 현황 ... 29
• 1. 국내 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 기준 현황 ... 29
• 2 국내 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 제어기술 개발 현황 ... 29
• 제 3 절. 본 연구의 국내·외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 30
• 제 3 장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 31
• 제 1 절. 녹조기인 이취미물질 분석방법 확립 ... 31
• 1. 녹조기인 이취미물질 분석방법 확립 전략 ... 31
• 2. HS-SPME/GC-MS를 사용한 수질 중 2-MIB, Geosmin 분석방법 확립 ... 31
• 제 2 절. 탄소계 흡착제 선정 및 물리화학적 특성 분석 ... 34
• 1. 이취미물질 대상 탄소계 흡착제 선정 ... 34
• 2. 이취미물질 대상 탄소계 흡착제의 물리화학적 특성 분석 ... 35
• 제 3 절. 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 흡착 성능 비교 평가 ... 46
• 1. 회분식 흡착 실험 방법 ... 46
• 2. 회분식 흡착 실험 조건 ... 46
• 3. 인공원수 내 녹조 기인 이취미물질 및 독소물질 흡착 성능 평가 결과 ... 48
• 4. 실제 원수 내 녹조 기인 이취미물질 흡착 성능 평가 결과 ... 49
• 제 4 절. 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 경쟁 흡착 평가 ... 51
• 1. 회분식 흡착 실험 조건 ... 51
• 2. 인공원수 내 녹조 기인 이취미물질간 경쟁 흡착 평가 ... 51
• 3. 인공원수 내 녹조 기인 이취미물질 및 독소물질 간 경쟁 흡착 평가 ... 52
• 제 5 절. 연속운전 컬럼을 이용한 녹조 기인 이취미물질 제거 성능 평가 ... 54
• 1. 연속운전 컬럼 실험 방법 ... 54
• 2. 연속운전 컬럼 실험 조건 ... 54
• 3. 선속도에 따른 연속운전 컬럼 내 녹조 기인 이취미물질 제거 성능 ... 55
• 제 6 절. 기존흡착제와 대체흡착제의 흡착 성능 평가 ... 56
• 1. 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 흡착능 비교 결과 ... 56
• 2. 녹조기인 이취미물질 제거를 위한 대체흡착제 최적 주입량 산정 ... 58
• 3. 대체흡착제 최적 농도를 통한 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 흡착 한계 평가 ... 59
• 제 7 절. 실제 원수 내 녹조 기인 이취미물질 및 독소 물질 흡착 성능 평가 ... 61
• 1. 대구 매곡정수장 녹조 원수 성상 분석 결과 ... 61
• 2. 실제 원수 내 녹조기인 이취미물질 및 독소물질 흡착 성능 평가 ... 64
• 3. 대체흡착제와 대체산화제 연계 공정 평가 ... 65
• 제 8 절. 다양한 분말 활성탄을 이용한 흡착 성능 평가 ... 70
• 1. 기공(Pore size)이 다른 다양한 흡착제의 물리화학적 특성 분석 결과 ... 70
• 2. 흡착제 기공 변경을 통한 대체흡착제의 흡착능 개선 평가 ... 72
• 제 9 절. 입경과 표면 소수성이 조절된 미세분말활성탄 개발 ... 73
• 1. 미세분말활성탄 개발 방법 및 개발 최적 조건 도출 ... 73
• 2. 기존 및 개발흡착제의 물리화학적 특성 분석 결과 ... 75
• 3. 개발흡착제를 이용한 녹조기인 이취미물질 흡착 성능 결과 ... 76
• 제 10 절. 산화제 및 응집제 연계 공정에 따른 흡착 성능 평가 ... 78
• 1. 회분식 연계 실험 조건 ... 78
• 2. 개발흡착제와 대체산화제 연계 실험 결과 ... 78
• 3. 개발흡착제를 이용한 응집공정 연계 실험 결과 ... 84
• 제 11 절. 테스트베드 운전을 통한 성능 검증 ... 88
• 1. 매곡 정수장 Living lab 운전을 통한 성능 검증 ... 88
• 2. 칠서 이동식 소규모 정수 공정 운전을 통한 성능 검증 ... 91
• 제 12 절. 연구결과를 통한 녹조 발생시 흡착제 공정화 시나리오 ... 106
• 제 13 절. 본 연구를 통한 특허 도출 ... 106
• 1. 활성탄소섬유를 이용한 이동식 수처리 장치 특허 도출 ... 106
• 2. 녹조기인 이취미물질 제거를 위한 미세분말활성탄 특허 도출 ... 112
• 제 14 절. 결 론 ... 118
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 119
• 제 1 절. 연구개발의 목표 달성도 ... 119
• 1. 1차년도 연구개발의 목표 및 달성도 ... 119
• 2. 2차년도 연구개발의 목표 및 달성도 ... 119
• 3. 3차년도 연구개발의 목표 및 달성도 ... 120
• 제 2 절. 연구개발 결과의 관련 분야 기여도 ... 120
• 제5장. 연구개발성과의 활용 계획 ... 121
• 제 1 절. 연구개발결과의 기대효과 ... 121
• 제 2 절. 연구개발결과의 실용화 계획 및 전략 ... 121
• 1. 실용화 형태 ... 121
• 2. 참여기관의 연구결과 활용 방안 ... 121
• 3. 연구개발결과의 주요 수요자 ... 122
• 4. 연구개발결과의 실용화 방법 및 주요 일정 ... 122
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 123
• 제 1 절. 녹조기인 이취미물질 처리기술 ... 123
• 1. 탄소계 흡착제를 이용한 흡착 ... 123
• 2. 고도산화공정(AOP) ... 124
• 3. 생물학적 처리 ... 125
• 4. 병합 처리기술 ... 126
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 127
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 128
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 129
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 130
• 제11장. 기타 사항 ... 131
• 제12장. 참고 문헌 ... 132
• 끝페이지 ... 135