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상업용 정밀여과/한외여과막의 특성 분석 및 해수 여과 성능 평가
최창규(Changkyoo Choi),김인수(In S. Kim) 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.9
본 연구는 국내에서 상용화된 3 종류의 친수성 정밀여과막/한외여과막을 대상으로 막의 특성분석 및 해수 여과 성능평가를 수행하였다. 접촉각 측정 결과에서는 PAN 재질인 Mem-3가 가장 친수성도가 높은 것으로 나타나 장기간 운전 시 유기성 오염 물질에 가장 내오염성이 높을 것으로 예상된다. FESEM 측정결과에서는 PE 재질인 Mem-1과 PVDF 재질인 Mem-2는 sponge 형태의 단면을 보였으며, PAN 재질인 Mem-3는 finger 형태의 단면을 나타냈다. EDS에 의한 막의 원소분석 결과에서 Mem-2는 Fluoride가 대부분이었고 Mem-3는 PAN이 Nitrile기로 인해 N이 32.47%의 높은 구성 비율을 보였다. D.I. water를 이용한 투과수량 분석은 압력 증가 시 Mem-3의 투과수량이 다른 막에 비해 큰 폭으로 증가되는 경향을 보였다. 탁도 및 부유물질 제거 실험은 모든 막에서 유출수의 탁도는 0.191-0.406 NTU, TSS는 2.2-3.0 mg/L 사이의 투과수질을 보여 단기간 실험으로부터 해수담수화 전처리용으로 사용하기에는 부적합하다는 것을 알 수 있었다. This paper was to analyze the membrane characterization of hydrophilicity, surface morphology and membrane chemical anlysis of three commercial microfiltration/ultrafiltration membranes, and evaluate the filtration performance of a seawater to assess the availability for pretreatment of desalination process. From the results of contact angle, Mem-3, fabricated with polyacrylonitrile, was highly hydrophilic. It find out that Mem-3 has more anti-biofouling property. In Field emission scanning electron microscope (FESEM), Mem-1 (polyethylene) and Mem-2 (Polyvinylidenefluoride) showed the sponge-like shape and Mem-3 showed fingerlike shape. Membrane chemical analysis by energy dispersive spectrometer (EDS) presented that Mem-2 was mostly fluoride and Mem-3 had s high ratio of N (32.47%) due to the nitrile group. The permeation flowrate per time on suction pressures using deionized water (D.I. water) tends that permeation rate of Mem-3 more increased when the pressure was increased compared to other membranes. From the results of turbidity and total suspended solids (TSS) removal, turbidity of permeate was 0.191 NTU to 0.406 NTU and TSS was 2.2 mg/L to 3.0 mg/L in all membranes, indicating that it was not suitable for the pretreatment of seawater desalination by short-term experiments.
도시 단지내 환경 인프라 재생 효과 고찰 - 대전시 M 아파트 단지 사례연구
박기용,최창규,신종석,박희경,Park, Kiyong,Choi, Changkyoo,Shin, Jongseok,Park, Heekyeng 대한토목학회 2015 대한토목학회논문집 Vol.35 No.2
본 연구는 실제 아파트 단지의 재생이 필요한 환경 인프라를 경제적이고 효율적인 녹색 인프라 기술로 재생하기 위한 계획을 수립하였으며, 단지내 물과 폐기물의 자원 순환 및 재이용을 위해 단지형 도시 중수 생산 기술과 단지형 유기성 폐기물 에너지화 기술, 무막힘 탄성포장 우수 재이용 기술, 도시농장 기술을 현장에 적용한 결과를 보여주고 있다. 도심 중수 생산 기술은 하수, 우수, 지하수를 대상으로 중수를 생산하여 단지내 공공용수로 이용하기 위한 기반 기술이며, 무막힘 탄성포장 우수배수구 기술은 단지 내에서 우수의 재이용율 극대화시키기 위한 기반 기술이다. 유기성 폐기물 에너지화 기술은 단지에서 발생하는 음식폐기물 및 분뇨 등의 유기성 폐기물을 처리하는 과정에서 바이오가스와 비료를 만들어 에너지원으로 활용할 수 있으며, 도시농장은 재생용수, 재생에너지, 재생비료를 활용하여 주거민들의 건강 및 여가공간으로 활용할 수 있는 기반기술이다. 이를 통해 단지 내에서 자원 순환 및 재이용이 가능한 하나의 에코시스템을 구축하였으며, 재생 후 녹색지표결과에서 에너지 부문은 4.23, 물부문은 0.32, 폐기물 부문은 0, 토지이용 부문은 0, 환경부문은 2.12가 상승하는 결과를 가져올 수 있었다. This study introduces a resource recycling system in urban apartment complex using four different technologies. The four technologies, called 4G, include a production technology for reclaimed water (Green water), a biogas production technology from organic waste (Green biogas), a reuse technology of rainwater (Green rainwater), and urban agropark (Green pyramid). Green water is the technology for producing the reclaimed water from wastewater, rainwater and underground water, and the average concentrations of BOD, SS, T-N and coliform of reclaimed water were 7.8mg/L, ND (not detected), 4.9mg/L and ND, respectively. Green biogas is the technology for producing biogas and effluent after treating organic wastes (e.g. food waste and night soil) discharged from households, and the average production rates of hydrogen and methane were $0.33m^3/m^3/d$ and $0.24m^3/m^3/d$, respectively. Green pyramid, agricultural farm operated by biogas and reclaimed water, provides a healthy and recreational space for residents, and plant growth rates using treated water and reclaimed water showed height of 1.32cm and weight of 112.8g. Therefore, 4G technologies can improve the recycling rate and treatment efficiencies of waste and wastewater in an apartment complex.
이성범(Lee Sungbum),신규철(Shin Kyuchul),김희주(Kim Huijoo),김현주(Kim Hyunju),최창규(Choi Changkyoo),김문일(Kim Moonil) 한국지반환경공학회 2008 한국지반환경공학회논문집 Vol.9 No.2
고농도 입자성 유기 폐수를 대상으로 기존 혐기성 공정인 CSTR과 UASB공정으로 처리 시 불량한 상징수질, 불안정한 운전 특성과 같은 문제점이 제시되었다. 이에 본 연구는 새로운 개념의 ADEPT(Anaerobic Digestion Elutriated Phased Treatment) 공정을 주정폐수에 적용하여 처리 가능성을 평가하였다. CSTR과 ADEPT의 성능 비교 결과 ADEPT공정에서 gas 발생량은 약 2배였으며, 유기물 제거 효율과 고형물 제거 효율 역시 더 높은 효율을 보여주었다. 또한 ADPET는 비교적 짧은 HRT에서도 휘발성 지방산 생성으로 인한 pH 저하의 영향을 받지 않았으며, 안정적으로 pH를 유지하였다. ADEPT의 recycle ratio를 6Qin과 2Qin으로 변화를 주어 운전 시 6Qin의 운전 기간 동안 높은 처리 효율을 보여주었다. 따라서 ADEPT는 짧은 HRT로 인한 경제성 향상과 메탄 발생을 이용한 에너지 회수,또한 산 생성조에서 생성되는 유기산을 최대로 생산,BNR 공정의 유기 탄소원으로 활용 가치가 있다고 판단된다. It has been mentioned that CSTR (Completely Stirred Tank Reactor) and UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) processes, the existing anaerobic processes, have problems in the treatment of highly concentrated particulate organic wastewater (HCPOW). Therefore, this paper discusses the treatment possibility of distillery wastewater which is a typical HCPOW using ADEPT (anaerobic Digestion Elutriated Phased Treatment) process. In the comparison of CSTR and ADEPT, ADEPT produced much higher gas than that of CSTR removing more organic matters and suspended solids in ADEPT process, ADEPT had no effect on the decrease in pH by volatile fatty acids and showed steady pH in spite of relatively short HRT. In the results of removal rate according to recycle ratios between 6Qin and 2Qin in ADEPT, 6Qin showed high removal rate during the operation time. Therefore it appears that ADEPT had an applicability for the treatment of distillery wastewater. ADEPT could be a economical process, due to the short HRT, the energy recovery by the methane production, and the utilization for carbon source of produced organic acid from the ADEPT-acid reactor.