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재활용 건축 폐기물을 이용한 축산폐수처리 혐기성 소화조 발생 황화수소 제거 연구
여인설 ( Inseol Yeo ),강광남 ( Gwangnam Kang ),김완수 ( Wansoo Kim ),박찬규 ( Changyu Park ) 한국수처리학회 2018 한국수처리학회지 Vol.26 No.2
Hydrogen sulfide (H<sub>2</sub>S) is corrosive and toxic malodorant produced during the anaerobic digestion process at livestock wastewater treatment plants. A variety of techniques have been developed effectively and economically to remove the H<sub>2</sub>S gas. Iron oxide is widely used as an absorbent in desulfurization system, and has been tried to improve its performance. One of the method is a surface modification using alkaline substances for increasing the removal efficiency of H<sub>2</sub>S caused by acid-base reaction. The aim of this study are to developed desulfurization absorbents using iron oxide with recycling building waste, and to select the optimum production and alkaline impregnation conditions. For these purpose, we conducted lab scale column test to compare with H<sub>2</sub>S removal efficiency depending on loading rate(10, 20, 30 w%) of NaOH and KOH solution, and then conducted field test to evaluate removal efficiency of H<sub>2</sub>S emitted from the anaerobic digestion reactor set on a test-bed using selected optimum absorbent. In the results of tests, the optimum impregnation condition was to be impregnated with 20 wt% NaOH, and also H<sub>2</sub>S was effectively maintained removal efficiency at over 99% during 75 days in the field test.
20m3/일급 무동력 모듈형 바이오가스 정제설비 설계 및 제작에 관한 연구
김지은(Ji Eun Kim),김현기(Hyunki Kim),강광남(Gwangnam Kang) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
동남아시아 국가에서는 가정용 취사연료원으로 사용하기 위한 소형 혐기성소화조를 설치하여공급하고 있다. 그러나 취사연료원으로 보급되고 있는 바이오가스는 전처리 공정없이 공급되어 바이오가스 내 H2S 등 유독가스 함유로 인해 인체 위해요인이 발생되는 문제가 있다. 이러한 이유로 취사용 스토브나 전력용으로 사용중인 바이오가스는 on-site 소규모 전처리 기술이 요구되어 소형화, 가격정쟁력, 고내구성, 운전안정성 및 교체 용이성 등이 필수적인 컴팩트한 소형 바이오가스 정제설비모듈화 기술이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 예비연구를 통해 개발한 바이오가스 정제장치를20m3/일 규모로 scale-up하고 컴팩트한 모듈화된 바이오가스 정제 시스템을 설계 및 제작하였다. 설비 검증을 위해 전자유량계 등 동력시스템으로 운전되었으나, 별도의 에어순간유량계 등을 설치하여무동력 상태에서도 운전이 가능하도록 설계하였다. 설계 모델은 물질수지를 도출하고 CAE 수치해석을 진행하여 성능인자 평가 및 최적화하는 단계를 거쳤다. 이를 기반으로 제작된 정제장치는 테스트베드 내 파일롯 운전을 통해 그 성능을 검증 및 최적화하였다. 그 결과, 최대 99.82%의 바이오가스정제 효율을 나타내었고 약 90일간 메디아의 정제 기능이 유지되었음을 확인하였다. 이를 기반으로실제 동남아시아 현장 적용 가능성에 관한 고찰이 이루어졌으며, 지속적인 연구를 통해 전력공급 등이 원활하지 않은 동남아시아 현지 여건 등을 반영하여 100% 무동력 장치로만 이루어진 더 컴팩트한 바이오가스 정제 장치를 개발할 예정이다.