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섬유염색 열가공공정 배기가스의 폐자원 회수 및 재활용에 관한 연구
최장승,류승한,신동훈,박준형,오영정,오정수,김경호 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2015 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2015 No.-
섬유염색산업은 유기오염물질을 다량 함유한 배기가스로 인한 대기환경오염문제가 지속적으로 대두되고 있으며 사회적 문제와 산업공단 인근 주민들의 보건환경을 위협하고 있다. 지난 3월 보도된 환경부의 “○○염색 산단 주변지역 주민건강영향조사 결과” 에 따르면 산업단지에서 배출되는 대기오염물질이 주변지역 환경과 주민의 인체노출에 영향을 미치고 있고, 호흡기계 증상 경험 및 유병율이 높은 경향이 있는 것으로 파악되어 대기 배출원에 대한 관리강화 등 대책 마련이 필요한 것으로 나타났다. 섬유염색산업의 대표적인 대기오염물질 유발시설로는 염색 후 가공공정 중에 하나인 텐터공정(열처리 가공 공정)으로 염색한 섬유원단을 단순 건조시키는 건조기(Dryer)와는 구별되며, 섬유유연제 및 광택제 등의 각종 섬유조제(기능성 약품)가 투입되고, 섬유의 세탁 시 발생되는 수축 및 이완까지 고려하여 작업이 진행되는 열처리 가공공정이다. 텐터공정은 보통 150~220℃ 범위에서 열처리가공을 진행하며 고온의 열에 의해 섬유에 포함된 방직유(직물무게의 약 4~8%), 섬유유연제, 체인오일 등이 기화되어 유증기(Oil mist) 형태로 배기가스에 포함되어 배출된다. 그리고 텐터공정은 열매체보일로 또는 직화버너를 이용하여 챔버(Chamber) 내부의 온도를 상승시키는데 연료의 사용량이 타 염색가공장치에 비해 많은 유틸리티 비용을 소모하게 되는데, 텐터공정 배기가스(130℃ 이상)에서 폐열을 회수하여 공정에 재이용한다면 기업의 경쟁력 확보에 많은 이점이 있으나 배기가스에 포함된 섬유분진 및 유적성분 등으로 인하여 많은 애로가 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 “무필터 유적회수형 폐열회수장치” 를 개발하여 배기가스 300 ㎥/min 규모의 텐터가공 장치에 적용하여, 폐열을 회수하여 공정에 재활용하는 동시에 배기가스에 함유된 섬유분진 및 유적성분을 제거함으로서 에너지 회수 및 오염물질 제거가 가능하였다. 텐터 가공설비 배기가스 열량은 837,000kcal/hr(150℃ 기준)였으며, 폐열회수에 의한 온도변화 30℃(입구온도) → 70℃(출구온도)로 40℃가 상승하는 효과를 나타내었으며, 이에 따른 폐열회수 열량은 223,200kcal/hr(26.7% 열에너지 회수)로 확인되었다. 아울러 폐열회수 과정에서 문제점으로 지적되는 섬유분진과 유적성분에 의한 열교환장치 내부의 폐색은 무인 청소가 가능한 Auto Scraper를 이용하여 제거하여 회수함으로서 문제점을 해결하는 동시에 부산물이 폐오일을 확보할 수 있었다. 사사: 본 연구는 한국산업단지공단의 생태산업단지구축사업인 “섬유염색공정 열가공장치에서 발생되는 배기가스의 폐자원(폐열, 폐오일) 회수 및 재활용 네트워크 구축사업” 의 일환으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.
섬유염색 열가공공정 배기가스의 폐자원 회수 및 재활용에 관한 연구
최장승,류승한,신동훈,박준형,오영정,오정수,김경호 한국폐기물자원순환학회 2015 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2015 No.11
섬유염색산업은 유기오염물질을 다량 함유한 배기가스로 인한 대기환경오염문제가 지속적으로 대두되고 있으며 사회적 문제와 산업공단 인근 주민들의 보건환경을 위협하고 있다. 지난 3월 보도된 환경부의 “○○염색산단 주변지역 주민건강영향조사 결과” 에 따르면 산업단지에서 배출되는 대기오염물질이 주변지역 환경과 주민의 인체노출에 영향을 미치고 있고, 호흡기계 증상 경험 및 유병율이 높은 경향이 있는 것으로 파악되어 대기 배출원에 대한 관리강화 등 대책 마련이 필요한 것으로 나타났다. 섬유염색산업의 대표적인 대기오염물질 유발시설로는 염색 후 가공공정 중에 하나인 텐터공정(열처리 가공 공정)으로 염색한 섬유원단을 단순 건조시키는 건조기(Dryer)와는 구별되며, 섬유유연제 및 광택제 등의 각종 섬유조제(기능성 약품)가 투입되고, 섬유의 세탁 시 발생되는 수축 및 이완까지 고려하여 작업이 진행되는 열처리 가공공정이다. 텐터공정은 보통 150~220℃ 범위에서 열처리가공을 진행하며 고온의 열에 의해 섬유에 포함된 방직유(직물무게의 약 4~8%), 섬유유연제, 체인오일 등이 기화되어 유증기(Oil mist) 형태로 배기가스에 포함되어 배출된다. 그리고 텐터공정은 열매체보일로 또는 직화버너를 이용하여 챔버(Chamber) 내부의 온도를 상승시키는데 연료의 사용량이 타 염색가공장치에 비해 많은 유틸리티 비용을 소모하게 되는데, 텐터공정 배기가스(130℃ 이상)에서 폐열을 회수하여 공정에 재이용한다면 기업의 경쟁력 확보에 많은 이점이 있으나 배기가스에 포함된 섬유분진 및 유적성분 등으로 인하여 많은 애로가 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 “무필터 유적회수형 폐열회수장치” 를 개발하여 배기가스 300 m³/min 규모의 텐터가공 장치에 적용하여, 폐열을 회수하여 공정에 재활용하는 동시에 배기가스에 함유된 섬유분진 및 유적성분을 제거함으로서 에너지 회수 및 오염물질 제거가 가능하였다. 텐터 가공설비 배기가스 열량은 837,000kcal/hr(150℃기준)였으며, 폐열회수에 의한 온도변화 30℃(입구온도) → 70℃(출구온도)로 40℃가 상승하는 효과를 나타내었으며, 이에 따른 폐열회수 열량은 223,200kcal/hr(26.7% 열에너지 회수)로 확인되었다. 아울러 폐열회수 과정에서 문제점으로 지적되는 섬유분진과 유적성분에 의한 열교환장치 내부의 폐색은 무인 청소가 가능한 Auto Scraper를 이용하여 제거하여 회수함으로서 문제점을 해결하는 동시에 부산물이 폐오일을 확보할 수 있었다.
최장승,장철현,박승조 동아대학교 환경문제연구소 1992 硏究報告 Vol.15 No.1
Wheat-starch processing wastewater treatment using Up-flow Anaerobic Sludge Blanket process are investigated on the Hydraulic Retention Time, Chemical Oxygen Demand loading for the organics removal efficiency, and production of ,ethane gas amounts. The experimental results are as follows : 1. COD removal efficiency were 75.0, 80.4, and 82.2% respectively when its COD loading rates were 7.0, 3.0 and l.0㎏ COD/㎥ ·d. 2. When wheat-starh processing wastewater treatment by Up-flow Anaerobic Sludge Blanket process, Chemical factors were showed in pH 7.2-7.4 and Alkalinity 3100- 4060 miligram per liter 3. The amount of methane gas production was 0.25-0.30㎥ CH₄/kg-CODrm, methane composition of Biogas was 64-57% and Biogas production was 12.8-2.2 liter per ady changed with Hydraulic Retention Time from 16hours to 96hours.
최장승(Jang Seung Choi),우성훈(Sung Hoon Woo),박승조(Seung Cho Park) 한국공업화학회 2002 공업화학 Vol.13 No.1
remazol blue_19와 remazol black_5가 혼합물 시료를 선택하여 촉매습식 산화공법으로 반응성 염료를 분해하였다. 용액중에서 반응성 염료의 분해효율과 분해생성물을 촉매습식 산화법으로 연구하기 위하여 촉매[Pt/TiO_2(wt.ratio:5/100] 첨가량, 반응온도 등을 조절하였다. 반응온도 250℃에서 혼합물 시료에 촉매를 1.0g/L을 첨가하여 4 h 반응하였을 때 혼합물 시료의 TOC 잔존율과 UV 흡광 잔존율은 각각 4%이었다. 따라서 촉매를 사용한 이 공법은 용액중에서 반응성염료 혼합물, remazol blue_19 + remazol black_5 의 혼합시료의 분해에 효과적임을 알 수 있었다. The degradation of reactive dyes, which consisted of a mixture solution of remazol blue_19 and remazol black_5 was studied using catalytic wet air oxidation process. To study decomposition efficiency and by-products formation of reactive dye in the catalytic wet air oxidation process, dosage of catalyst [Pt/TiO_2(wt.ratio:5/100]and reaction temperature were controlled. In the mixture sample, when the reaction time was 4 h at 250℃ with 1.0g/L of catalyst, remaining percentages of both total organic carbon (TOC) and ultraviolet absorbance were 4 percent. This wet air oxidation process using catalyst was found to be an effective method for decomposition of the mixture sample solution consisting of remazol blue_19 and remazol black_5.