초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 입상활성탄을 3차원 입자상 전극으로 사용하여, 산화 및 환원전극 사이에 입자상 전극이 충진된 형태의 연속식 폐수처리공정을 개발하였다. 폐수 유입부에 산화전극, 유출부에 환원전극을 설치하여 산화·환원 연계처리 공정을 구현하고, 충진된 입자상 전극에서 오염물질 및 할로겐화 부산물의 흡착·산화·환원 처리를 유도하고자 했다. 또한, 전기화학적 흡착·산화·환원 연계공정의 단위반응 기작 및 총괄 기작을 규명함으로써 전기화학적 공정 개발에 필요한 기반 연구결과를 창출하고자 하였다.

□ 연구 목표대비

□ 연구개요
본 연구에서는 입상활성탄을 3차원 입자상 전극으로 사용하여, 산화 및 환원전극 사이에 입자상 전극이 충진된 형태의 연속식 폐수처리공정을 개발하였다. 폐수 유입부에 산화전극, 유출부에 환원전극을 설치하여 산화·환원 연계처리 공정을 구현하고, 충진된 입자상 전극에서 오염물질 및 할로겐화 부산물의 흡착·산화·환원 처리를 유도하고자 했다. 또한, 전기화학적 흡착·산화·환원 연계공정의 단위반응 기작 및 총괄 기작을 규명함으로써 전기화학적 공정 개발에 필요한 기반 연구결과를 창출하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 산화·환원전극의 flow-through형 배치와 3차원 입자전극 충진을 통한 산화·환원 연계공정을 구현함으로써, 기존 전기화학 공정의 단점인 물질전달 저하문제를 개선하였다.
• 산화전극과 환원전극의 전류밀도 등 운전조건 조정을 통하여 오염물질과 할로겐화 부산물의 전기화학적 흡·탈착, 전기화학적 산화·환원 등의 반응을 제어하였다.
• 충진된 입자상 활성탄의 입자전극으로서 역할 및 활성산소종 생성반응의 촉매제 역할을 하는 것을 규명하였다.
• 분리된 산화/환원전극 반응기를 이용하여, 3차원전극 반응기에서 발생할 수 있는 전기화학적 흡착·산화·환원 기작과 할로겐화 부산물 생성 특성을 확인하였다.
• 실제 산업폐수 적용성 평가 및 공정 최적화를 통해 단일 전기화학적 반응기 보다 3차원전극 반응기의 COD 제거효율이 높음을 확인하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구의 고염도 폐수 내 유기오염물질에 대한 높은 제거효율을 고려할때, 기존 폐수처리공정의 낮은 유기오염물질 제거효율 한계를 해결할 대안이 될 것으로 기대된다. 또한 본 연구에서 제안하는 flow-through형 배치와 3차원 입자전극 공정을 통해 향후 새로운 공정개발 및 연구의 방향을 제시하였다. 3차원전극 반응기 내 전기화학적 흡착·산화·환원 기작과 할로겐화 부산물 생성 특성 연구결과는 향후 전기화학적 처리, 할로겐화 부산물 제어연구 등 다양한 분야에서 기초지식으로 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1. 연구개발과제 내용 ... 4
• 1.2. 연구개발과제 최종목표 ... 5
• 1.3.연구개발과제 필요성 ... 6
• 1.4.연구개발과제 추진범위 ... 8
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 9
• 2.1. 1차년도 (2017.6.1.~ 2018.2.28.) 연구수행내용 및 연구결과 ... 9
• 2.2. 2차년도 (2018.3.1.~ 2019.2.28.) 연구수행내용 및 연구결과 ... 13
• 2.3. 3차년도 (2019. 3. 1. ~ 2020. 2. 29) 연구수행내용 및 연구결과 ... 18
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 32
• 3.1. 학문기술적 파급효과 ... 32
• 3.2. 경제․사회적 파급효과 ... 33
• 3.3. 연구결과의 활용방안 ... 33
• 4. 참고문헌 ... 35
• 5. 연구성과 ... 37
• 끝페이지 ... 39