초록 ▼

개발 목적 및 필요성
환경기초 시설인 하·폐수처리장, 분뇨처리장, 쓰레기 매립지 등에서 발생되는 악취는 심미적으로 불쾌한 영향을 미치며 생활환경의 질을 저하 시키는 주된 요인이다.
기존 악취물질 처리를 위해 활성탄을 주로 사용하고 있으나 경제적인 부담과 발화 등의 문제로 인하여 사용범위가 제한적이며 재생처리도 어려워 운영비가 많이 드는 결점이 있다. 따라서, 좀 더 효율적으로 처리하기 위해서 흡착제의 온도 적용범위를 확대하고 기존 활성탄의 단점을 보완한 새로운 흡착제의 개발이 요구되고 있다.
본 연구는 천연제올라이트

개발 목적 및 필요성
환경기초 시설인 하·폐수처리장, 분뇨처리장, 쓰레기 매립지 등에서 발생되는 악취는 심미적으로 불쾌한 영향을 미치며 생활환경의 질을 저하 시키는 주된 요인이다.
기존 악취물질 처리를 위해 활성탄을 주로 사용하고 있으나 경제적인 부담과 발화 등의 문제로 인하여 사용범위가 제한적이며 재생처리도 어려워 운영비가 많이 드는 결점이 있다. 따라서, 좀 더 효율적으로 처리하기 위해서 흡착제의 온도 적용범위를 확대하고 기존 활성탄의 단점을 보완한 새로운 흡착제의 개발이 요구되고 있다.
본 연구는 천연제올라이트와 폐기물인 소각재를 이용하여 10톤/일 규모의 실증설비를 구축하여 경제성이 확보된 흡착제를 제조하며 실증규모의 악취제거장치를 설치하여 성능평가를 실시하여 효과적으로 악취물질을 처리하고자 한다.

연구개발결과
흡착제 원료 선정과 배합 후 건조·소성과정이 포함된 10톤/일 규모의 흡착제 실증 생산시설로부터 흡착제를 생산 후 악취발생시설에 현장적용 하여 성능을 평가하는 것을 최종목표로 하였다.
흡착제 제조를 위한 소재선정과 최적 배합비율을 도출 후 물리·화학적 특성을 조사하였으며 유·무기성 바인더 특성을 파악 후 유기성 계열의 당밀 사용 시 흡착성능이 가장 우수한 것으로 나타났다.
소성온도가 600℃ 이상 증가 할 경우 상붕괴로 인하여 흡착성능이 저하되었으며, 500℃이하의 온도에서는 불완전한 소성으로 소수성이 떨어지는 것으로 나타났다.
천연제올라이트를 이용한 흡착제 생산을 위해 실증규모의 제조시설(10톤/일)을 설계, 제작 후 흡착제를 생산하였다. 악취제거용 흡착제로 사용되는 시판용 제올라이트 흡착제 및 활성탄과의 악취제거 성능을 비교평가 하였으며 시판제품보다 성능과 경제성 측면에서 우수한 것을 확인 할 수 있었다.
혼합제올라이트 흡착제의 재생을 위해 마이크로웨이브를 활용하여 조사시간에 따른 열적특성 변화 관찰결과 150℃이상의 온도조건에서 5분 이 후부터 90%이상 흡착제 내 흡착된 악취물질이 탈착이 이루어지는 것으로 나타났다.
흡착제를 이용한 악취처리장치의 음식물 퇴비화시설 적용 결과 복합악취 제거효율은 96%이며, 암모니아 95%, 트리메틸아민 98%, 황화수소 93%, 아세트알데히드 91%의 제거효율을 나타냈으며, 건조화(사료화) 시설의 경우 복합악취 제거효율은 95%이며, 암모니아 96%, 트리메틸아민 100%, 황화수소 100%, 아세트알데히드 95%의 제거효율이 있는 것으로 평가되었다.
흡착제의 수명 종료 후 3회에 걸쳐 재생실험을 하였으며, 재생횟수가 증가할 수 록 성능은 저하되었지만 재생흡착제의 성능이 활성탄보다 우수한 것으로 나타났다.


성능사양 및 기술개발 수준
천연제올라이트와 석탄회 등 기타 원료를 최적의 비율로 혼합하여 악취저감 흡착제를 제조하는 기술로 폐기물인 석탄회를 재이용한 재활용 기술이며, 기존 사용중인 흡착제 대비 경제성과 악취저감 성능이 확보된 기술이다.

활용계획
혼합제올라이트 흡착제 개발제품은 1차로 공공기관 공급과 2차로 민간업체 공급을 목표로 하며, 악취제거장치의 보급을 국내의 하수처리장, 분뇨처리장 등 악취제거 시설에 활용 계획이다.
혼합제올라이트 흡착제 제조와 관련하여 성형·건조·소성기술의 기술이전 및 장치판매와 악취제거처리장치 기술을 판매 하여 지속적인 사업화를 추진 할 계획이다.
또한, 화력발전소에서 발생되는 대량의 석탄재를 친환경적으로 재활용함으로써 환경오염물질 배출량의 절감이 가능 할 것으로 기대된다.

( 출처: 요약서 5p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
The objective of this project is to select the adsorbent materials for odor removal and determine the compounding ratio, and then to produce the adsorbent from the 10 ton / day adsorbent production facility.
Research on the first year : Carrying out selection of mixed zeolite adsorb

Ⅳ. Results
The objective of this project is to select the adsorbent materials for odor removal and determine the compounding ratio, and then to produce the adsorbent from the 10 ton / day adsorbent production facility.
Research on the first year : Carrying out selection of mixed zeolite adsorbent material and formulation ratio, construction of adsorbent production facility(10tons/day), evaluation of thermal properties of adsorbent by using microwave in adsorbent physical and chemical properties laboratory.
Natural zeolite, loess, NaHCO₃ and bentonite were selected as adsorbent materials for removing odorous substances.
Physical and chemical properties were evaluated after preparing an adsorbent with optimum mixing ratio.
In selecting the binder for the adsorbent preparation, the characteristics of the binders were determined and the adsorbent was prepared by using the organic molasses.
It was performance of the adsorbent is lowered found that when the calcination temperature is higher than 600℃. Water resistance is weak when calcination temperature is lower than 500℃
The equipment for the production of mixed zeolite adsorbent was designed and manufactured.
Adsorption amounts of commercial adsorbents, activated carbon and odorous substances used as adsorbents for odor removal were compared and evaluated.
The adsorption amount of mixed zeolite adsorbent up to breakthrough time was found to be 1.57 mgNH3/g adsorbent for ammonia and 3.49 mg H₂S / g adsorbent for hydrogen sulfide.
The temperature of the adsorbent increased by more than 150 ℃ from 5 minutes after the irradiation time, and more than 90% of the adsorbed deodorant was mostly desorbed from the microwave irradiation time for regeneration of the adsorbent.
As a result of cost analysis of mixed zeolite adsorbent produced from the demonstration production facility, it was estimated that there is an economical efficiency of 35% compared to commercial activated carbon.

2nd year research: Design, manufacture and operation of odor treatment device, treatment efficiency evaluation of odor treatment device, evaluation of adsorbent regeneration through microwave.
It consists of cooler and condenser for pretreatment of odor gas. After passing through the pretreatment facility, the adsorbent layer composed of five layers was applied to make the odor material processable.
The removal efficiency of Facilities for Recycling Food Waste into Compost was Complex Odor 96%, Ammonia 95%, Trimethylamine 98%, Hydrogen sulfide 93% and Acetaldehyde 91%.
The removal efficiency of Fermented Feeds Food Waste was Complex Odor 95%,Ammonia96%, Trimethylamine 100%, Hydrogen sulfide 100%, Acetaldehyde 95%

( 출처 : SUMMARY 14p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 ... 5
• 요 약 문 ... 9
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 17
• 표목차 ... 21
• 그림목차 ... 25
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 31
• 1-1. 연구개발 목적 ... 33
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 34
• 가. 폐기물 처리현황 ... 34
• 나. 악취가스 ... 35
• 다. 흡착법 ... 38
• 1-3. 연구개발 범위 ... 54
• 가. 악취물질 종합처리 시스템 ... 54
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 61
• 2-1. 해외 기술개발 현황 ... 63
• 2-2. 국내 기술개발 현황 ... 63
• 가. 악취제거시설 운영현황 ... 63
• 나. 악취방지시설의 종류 및 특성 ... 64
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 69
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 71
• 가. 연구개발 최종목표 ... 71
• 나. 연차별 연구수행 방법 ... 76
• 3-2 연구개발 결과 및 토의 ... 88
• 가. 1차년도 연구개발결과 ... 88
• 나. 음식물 자원화(퇴비화)시설 적용 악취제거 Test-bed ... 165
• 다. 음식물 폐기물 건조화 시설 적용 악취제거 성능평가 ... 208
• 라. 경제성 평가 ... 223
• 마. 마이크로웨이브에 의한 탈착로 설계·제작 탈착성 실험 ... 228
• 바. 사업화 추진 실적 ... 232
• 사. 기술 홍보실적 ... 233
• 아. 특허등록 ... 237
• 자. 운전매뉴얼 발간 ... 238
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 239
• 4. 목표달성도 및 관련분야기여도 ... 241
• 4-1. 목표달성도 ... 243
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 246
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 247
• 5-1. 연구개발결과의 활용방안 ... 249
• 5-2. 홍보계획 ... 249
• 5-3. 기대성과 ... 249
• 5-4. 사업화 추진방안 ... 249
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 251
• 6-1. 국외 악취저감 기술 ... 253
• 7. 연구개발의 보안등급 ... 257
• 8. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 261
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 265
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 269
• 11. 기타사항 ... 273
• 12. 참고사항 ... 277
• 부록 ... 283
• 끝페이지 ... 341