초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 1단계
□ 목표
본 연구개발의 최종목표는 고농도 식품폐수를 혐기성 MBR 공정으로 처리함에 있어서 세라믹 분리막과 스팀가용화를 통해 효율적은 유지관리조건을 도출하는데 있음. 또한, 약품 및 독립영양미생물을 이용한 산화공정을 통해 효율적인 질소·인 저감기술을 개발하고 현장 적용평가를 목표로 함.

□ 내용
▪ 기존 식품폐수처리 현황 및 처리공정 분석
▪ 고농도 식품폐수를 원수로 하는 혐기성 MBR 공정에서 처리성능 및 세라믹 분리막의 막오염 특성 분석
- 세라믹

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 1단계
□ 목표
본 연구개발의 최종목표는 고농도 식품폐수를 혐기성 MBR 공정으로 처리함에 있어서 세라믹 분리막과 스팀가용화를 통해 효율적은 유지관리조건을 도출하는데 있음. 또한, 약품 및 독립영양미생물을 이용한 산화공정을 통해 효율적인 질소·인 저감기술을 개발하고 현장 적용평가를 목표로 함.

□ 내용
▪ 기존 식품폐수처리 현황 및 처리공정 분석
▪ 고농도 식품폐수를 원수로 하는 혐기성 MBR 공정에서 처리성능 및 세라믹 분리막의 막오염 특성 분석
- 세라믹 분리막 기반 혐기성 MBR 시스템 성능 및 막오염 분석
- 세라믹 분리막 기반 혐기성 MBR을 이용한 고농도 식품폐수 처리 및 성능평가
▪ 고농도 식품폐수를 원수로 하는 혐기성 MBR 공정에서 스팀가용화를 이용한 세라믹 분리막 막오염 제어 및 특성 평가
- 세라믹 분리막 기반 혐기성 MBR 공정에서 스팀세정 적용성 평가 및 최적 조건 도출
▪ 현장 적용을 위한 파일럿 규모 혐기성 MBR 공정설계
▪ 고농도 식품폐수 처리를 위한 세라믹 분리막 기반 혐기성 MBR 공정 현장 적용성 평가
- 파일럿 규모의 세라믹 분리막 기반 혐기성 MBR 공정의 막오염 제어
- 황탈질을 이용한 질소제거 공정 평가
- 인제거를 위한 응집제 주입이 공정에 미치는 영향 평가

○ 해당 연도
□ 목표
▪ 기존 식품폐수처리 현황 및 처리공정 분석
▪ 고농도 식품폐수를 원수로 하는 혐기성 MBR 공정에서 처리성능 및 세라믹 분리막의 막오염 특성 분석

□ 내용
▪ 고농도 식품폐수 처리 관련 현황 및 최신 기술동향 분석
- 문헌을 기반으로 하는 처리공정, 처리성능 및 한계 분석
- 현장 방문(참프레, 동우팜투테이블, 대두식품)을 통한 처리현황 및 문제점 분석
◦ 식품폐수의 유기물 종류 및 온도가 처리효율에 미치는 영향 분석
▪ 세라믹 분리막 기반 혐기성 MBR 시스템 성능 및 막오염 분석
- 인공원수 기반 Biogas sparging 또는 비드 주입을 고려한 혐기성 MBR 시스템 구성
- 유기물, 질소, 인 분석을 통한 처리성능 평가
- 막오염 특성 평가
◦ 운전조건에 따른 막오염 경향 분석
◦ 물리적 막오염 제어을 기반 회복/비회복 막오염 분석
◦ 직렬여과저항 모델(Resistance in Series model)기반 막오염 분석
◦ 분리막 표면 및 세정액 분석을 통한 막오염 분석 (SEM-EDS, FT-IR, FEEM, TOC 등)
▪ 세라믹 분리막 기반 혐기성 MBR을 이용한 고농도 식품폐수 처리 및 성능평가
- 대상 원수(참프레, 동우팜투테이블, 대두식품 중 한 곳) 분석 - 운전조건(활성슬러지 농도 및 수리학적 체류시간)에 따른 처리성능평가
- 물리적 막오염 제어조건 도출(역세척, biogas sparging, beads scouring)
- 유지화학세정 가능성 평가 및 조건 도출
- 식품폐수 막오염에 미치는 영향 분석
- 바이오가스량 및 성분 분석

□ 연구개발성과
● SCI(E)학술지 논문 게재 4건
● 학술회의 국내발표 4건
● 학술회의 국제발표 2건
● 특허국내출원 2건
● 특허국내등록 2건
● 시제품 제작 3건
● 산업지원기술지도 3건
● 전문연구 인력양성 2건

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
● (혐기성 MBR 공정 현장적용방안(계획) 및 실용화) 고농도 식품폐수처리가 필요한 현장((주) 대두식품, ㈜동우팜투테이블, 참프레)과 현장정보 제공, 식품폐수 제공(성상 정보 포함), 파일럿 설치 등을 위한 업무협약을 체결하여 본 과제 개발 기술의 현장 적용 및 실용화

기술적 측면 기대효과
■ 혐기성 MBR 공정에 대한 설계, 운전 및 유지관리에 관한 관심이 급증하는 상황에서 혐기성
MBR 공정의 현장 적용 시 공정 효율성을 저해하는 막오염 및 질소 저감 기술을 확보하여 혐기성 MBR 공정의 시장성 확대

경제사회적 측면 기대효과
■ 혐기성 공정 현장 적용 경제성 확보를 위한 개선 분야 및 이에 따른 혐기성 MBR 공정의 활용
■ 국내 기업에의 기술이전을 통해 국내 관련 중소기업의 강소기업화 및 관련 일자리 창출

환경적 측면 기대효과
■ 혐기성 MBR, 막오염 제어를 위한 세라믹막 스팀 세정 및 질소 제거를 위한 황 탈질의 조합을 통해 고농도 유기성 폐수처리 시설의 에너지 자립화를 달성할 수 있을 것으로 판단됨

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발의 개요 ... 5
• 2) 연구개발 대상의 국내·외 현황 ... 11
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 24
• 1) 1단계 (1차년도) ... 24
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 116
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 116
• 2) 정량적 연구개발성과 ... 117
• 3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 118
• 4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 123
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 123
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 123
• 2) 자체 보완활동 ... 124
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 124
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 124
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 125
• 7. 연구개발비 사용실적 ... 126
• 8. 중요 연구변경 사항 ... 126
• 9. 1단계 2차년도 연구개발계획 ... 127
• 1) 연구개발 목표 및 내용 ... 127
• 2) 연구개발과제의 연차별 목표 ... 127
• 3) 연구개발 추진전략 ... 133
• 4) 연구개발 일정 및 기대 성과 ... 136
• 5) 다음 단계 연구개발비 사용 계획 ... 137
• 6) 사업화 추진 계획 ... 138
• 7) 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 139
• 별첨 자료 ... 151
• 끝페이지 ... 152