중력섬유를 이용한 정수처리

목차

TABLE OF CONTENTS
Ⅰ
LIST OF FIGURES & TABLES
Ⅱ
1.
설계의 필요성 및 목적
1
2.
문제의 정의 및 문제해결 전략
2
3.
문제해결 방법의 창의성/논리성/과학성
3

3-1.
창의성
3

3-2.
논리성
3

3-3.
과학성
4
4.
문제해결 방법 및 내용
6

4-1.
기존 정수처리 시설과 그 문제점
6

4-2.
중력식 섬유여과기
7

4-3.
문제점
13

4-4.
문제해결방법
14
5.
설계방법 및 공정설계도
16

5-1.
중력식 섬유여과기(GFF-Filter)의 구성
17

5-2.
중력식 섬유여과기(GFF-Filter)의 작동원리
18

5-3.
GFF-Filter의 공극조절 방법과 원리
19

5-4.
GFF-Filter의 여과공정
22

5-5.
GFF-Filter의 역세공정
24

5-6.
멤브레인 필터
25

5-7.
활성탄소 섬유(ACF)
26
6.
경제적 기대효과
27

6-1.
직접적 기대효과
27

6-2.
간접적 기대효과
27

6-3.
GFF-Filter의 경제성
27
7.
결론
28
8.
참고문헌
29

본문내용

다.
ㆍ조밀도가 다른 여제를 여러겹 사용하여 심층여과를 할 수 있도록 제조되었으므로 여과량이 많고 수명이 길다.
ㆍ안정성(Bio Safety)은 USP Class VI에 합격된 물질로만 구성되어 안정성이 보장된다.
ㆍ열수, 오토크레이브(Autoclave) 및 스팀(Steam)멸균이 가능하며 수회 반복 멸균사용도 가능하다.
5-7. 활성탄소 섬유(ACF)
활성탄은 옛날부터 화학공업에 있어서 용제흡착, 회수와 탈색 분야에서 사용 되었다. 원래는 입상, 분말상이 중심이었지만 cellulose계 원료를 탄화시킨 섬유상 활성탄이 개발되어 여러 분야에 널리 사용되고 있으며 제 2의 활성탄이라 불리고 있다.
K-Filter는 지금까지 유기용제 회수장치, 탈취장치, 각종 정화유니트, 보호의, 마스크, 인솔 등 그 특성을 유효하게 살린 분야에서 사용되고 또 폭넓은 사용전개를 하고 있다.
활성탄의 특성을 정리하면 다음과 같다.
1) 흡착표면적이 대단히 크다. 700~2000㎥/g으로 대단히 크고, 세공직경은 5~100Å으로 매우 작은 세공을 가지고 있다.
2) 흡착용량이 크다. 입상활성탄과 비교해서 약 1.5~수배의 평균 흡착량을 가진다.
3) 흡착속도가 빠르다. 외표면적이 크며 실질적으로 흡착에 관여하는 세공이 섬유표면에 노출되어 흡착속도가 빠르다. 흡착속도는 통상 입상활성탄과 비교하여 10~100배 정도이다.
4) 탈착속도는 흡착속도 이상으로 크다.
5) 흡탈착의 반복에 의한 성능열화가 적다.
6) 가공(성형)성이 용이하다. 섬유상이므로 가공(성형)이 용이하다.
Paper, HoneyComb, Code, Catrige 등의 용도에 적합한 방법을 선택할수 있다.
Figure 13. 활성탄소 섬유
6. 경제적 기대효과
6-1. 직접적 기대효과
하수처리장 방류수처럼 대용량의 물 여과시 압력식 여과기는 원수 펌프 가동전력비(10만톤 1년 가동전력비: 2.1억원소요, 20년: 42억원소요)가 필요하나 중력식 여과기는 가동전력비가 필요치 않아 저비용으로 여과가 가능하므로 여과기 설치 증가가 예상되고 따라서 오염물질 제거량이 증가되어 수환경 개선에 일조케 되며 하수방류수의 경우 여과수를 하천 유지용수나 조경용수로도 재활용이 가능하게 되는 효과가 있다.
6-2. 간접적 기대효과
­ 방류기준 만족 : 하수처리장 방류수질 기준강화(2008년 BOD, SS10ppm이하) 에 안정적으로 만족된다.
­ 중수기준 만족 : 오폐하수 등 정상처리된 방류수를 중력식 섬유여과기로 여과하여 소독 등의 후처리를 거칠 경우 재활용중수 기준을 만족할 수 있다.
­ 녹적조 제거 : 대부분의 녹적조물질 제거가 가능하여 고탁도 또는 미세입경(5㎛이하) 다량 유입시도 응집제 첨가(10ppm내외) 여과로 먹는 물 전처리 여과나 양식어류 공급용수 등 기준 만족된다.
위의 기준들을 만족시킴으로써 추가적으로 처리하는 비용이 들지 않는다.
6-3. GFF-Filter의 경제성
Table 2. 경제성
적요
연간 소요금액(원)
비고
전력비
602,250
전력단가는 60원/kWh(산업용)으로 계산
섬유교체비
1,368,000
교체주기:5년, 수량:684개, 단가:10000원
연간 유지관리비
1,970,250
일 4,000 처리기준
처리단가
1.35원/
(*1일 500,000 처리 하수처리장의 경우 압력식은 년 10억원정도의 원수펌프전력비가 소요되나 중력식은 전력비가 Zero이다.)
7. 결론
무분별한 환경의 파괴와 수질 오염, 지구온난화, 물의 낭비 등에 의한 물 부족 현상을 해결하기 위해 정수 처리에 있어서 새로운 공정이 필요하다고 생각해서 경제적으로도 효과적이고 오염된 정수를 효과적으로 정제하고자 저희 조는 여러 가지를 알아보았습니다. 일단 우리나라의 경우 2차 처리공정에 영양염 제거공정을 신설하거나 보완하려는 계획을 추진함과 동시에 여과, 소독, 고급산화 등의 시설도 계획 중에 있었습니다. 이중 여과기술은 다른 기술에 비하여 비교적 용이하며 시설 및 유지관리비가 저렴하고 막분리, 흡착, 이온교환과 고급산화 등의 다른 모든 시설의 성능을 향상시키고 유지관리를 용이하게 해줄 수 있기 때문에 매우 핵심적인 기술이기 때문에 중력식 섬유여과기를 이용한 처리공정을 설계했습니다.
중력식 섬유여과기는 일반적인 방법으로 폐수를 처리 할 때 쓰이는 물리화학적 처리방법과 생물학적 처리방법에 이거보다 먼저 이미 국내에 사용되고 있는 일괄 압착형 중력식 섬유여과기를 이용하여 한 번 더 처리를 함으로써 여과용량을 대규모로 형성시킬 수 있습니다.
가장 큰 특징으로는 기존의 여과는 여과공정 처리를 하는 공간을 필요로 했었는데 중력 섬유 여과기를 이용하면 이를 한꺼번에 해결하도록 필터로 여과하여 배수 할 수 있는 이점이 있고 하수처리와 정수처리 공정의 단계를 줄여 시간과 돈을 절약 할 수 있기 때문에 중력식 섬유 여과기가 정수처리에 있어 가장 효과적일 것 같다는 결론을 내리게 되었습니다.
8. 참고문헌
[1]http://cafe.naver.com/ksyoon1978.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=36
[2]중력식 섬유여과기 특허 10-2004-0035180
[3]중력식 섬유여과기 특허 10-2005-0023678
[4]중력식 섬유여과기 특허 10-2008-0043359
[5]중대용량 중력식 섬유여과기의 하수처리장 실증화/환경부[편]
[6]환경신기술 설계편람, 2008/ 환경부;한국환경기술진흥원
[7]http://www.konetic.or.kr/?p_name=dbsv&query=view&sub_page=env_equipment&unique_num=27492
[8]http://www.konetic.or.kr/?p_name=dbsv&query=view&sub_page=practical_use&unique_num=11112
[9]http://www.cheric.org/PDF/PIC/PC09/PC09-5-0075.pdf
[10]www.ssecor.com
[11]http://www.anci.co.kr/menu02_03.php
[12]http://www.sbfilter.co.kr/product/product_m5_04.php

키워드

설계,   중력섬유,   정수처리