가압부상공정을 이용한 dodecane 및 퇴적준설물 내 고형물과 영양물질 제거에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 가압부상공정(DAF)을 이용한 dodecane 및 퇴적준설물 내 고형물과 영양물질 제거에 관하여 알아보았으며, 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.

1. 가압부상공정을 이용한 준설퇴적물 내 고형물과 영양물질 제거에 관하여 실험을 수행한 결과, 가압수주입비 30%에서 고형물(TS)농도제거효율이 가장 좋았다. 고형물농도제거효율은 가압수주입비 30%＞40%＞20% 순으로 나타났다. 그러나 T-N, T-P의 제거효과는 거의 없었다. 부상속도는 평균 15.87 m/hr이며, Stokes 법칙에 적용한 결과 기포크기는 약 80?110 ㎛로 나타났다. 본 연구에서는 가압수주입비 30%와 가압탱크압력 4.5 kg/cm2에서 고형물(TS)에 대해 가장 높은 처리효율을 나타내었다.

2. 인공적으로 제조한 dodecane 유화수로부터 dodecane을 분리제거하기 위해 ① 유화수의 안정화를 증가시키는 계면활성제(Tween 80, SDS, Sodium Oleate) 존재 시, ② 유화수의 pH값의 변화, ③ 응집을 위해 첨가된 화학물질의 종류와 농도 : 고분자응집제(양, 음이온 유기응집제)와 Ferric Chloride(무기 응집제), ④ 반송비 와 같은 부상효율에 대한 영향인자들을 응집과 가압부상실험을 통하여 조사하였으며, 결과 분석을 위해 Zeta-Potential도 측정하였다. 계면활성제의 첨가는 처리효율에 대해 저해요소로 작용하였다. 그러나 고분자응집제, Ferric Chloride의 첨가에 의한 응집과 DAF후속처리는 매우 효과적이었다. 초기농도 1000 mg/L, 초기탁도 90 NTU 전후의 유화수에 대해 dodecane제거율에 대한 최적 처리조건은 반송비 30%, 계면활성제 무첨가, Ferric Chloride 60 mg/L 주입으로써 94.73%의 제거율을 나타내었다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 총 론 1
• 1. 연구 배경 1
• 2. 연구 목적과 범위 2
• 3. 용존공기부상법(Dissolved Air Flotation) 3
• 3.1 용존공기부상법의 정의 3
• 3.2 역사적 배경 4
• 3.3 작동기작 및 원리 5
• 3.4 가압공기부상법의 장점 6
• 제 2 장 가압부상공정을 이용한 퇴적준설물 내 고형물과 영양물질 제거 7
• 1. 서론 7
• 2. 준설퇴적물의 개요 및 처리기술에 관한 고찰 9
• 2.1 퇴적물의 정의와 특성 9
• 2.2 국내의 준설사례 10
• 2.3 준설토사의 처리처분방법에 대한 국내외 사례 12
• 3. 실험재료 및 방법 14
• 3.1 실험계획 14
• 3.2 실험장치 및 실험순서 14
• 3.2.1 실험장치 14
• 3.2.2 실험순서 16
• 3.3 분석방법 18
• 4. 실험 결과 및 고찰 19
• 4.1 고형물(TS) 농도 변화 19
• 4.2 T-N(Solid) 농도변화 20
• 4.3 T-N(Liquid) 농도 변화 21
• 4.4 T-P(Solid) 농도변화 22
• 4.5 T-P(Liquid) 농도 변화 23
• 4.6 원수 및 부상완료 후 수질분석결과 24
• 4.7 부상속도 25
• 5. 결론 28
• 제 3 장 응집과 가압부상공정을 이용한 dodecane의 제거 29
• 1. 서론 29
• 2. 계면활성제, 고분자응집제 및 제타포텐샬의 개요 31
• 2.1 계면활성제 31
• 2.1.1 일반적인 특성 및 분류 31
• 2.1.2 계면활성제 수용액의 성질 35
• 2.2 고분자응집제 37
• 2.2.1 일반적인 특성 및 분류 37
• 2.2.2 고분자 응집제의 특성 및 작용기구 38
• 2.2.3 고분자 응집제의 용도 39
• 2.3 제타포텐샬 (Zeta-Potential) 40
• 3. 실험재료 및 방법 42
• 3.1 실험계획 및 준비 42
• 3.2 Dodecane유화수의 제조 43
• 3.3 DAF 실험장치 43
• 3.4 실험순서 45
• 3.5 분석방법 46
• 4. 실험 결과 및 고찰 47
• 4.1 계면활성제 주입량 산정 실험 결과 47
• 4.2 DAF 응집 및 부상실험 결과 49
• 4.2.1 반송비의 영향 49
• 4.2.2 계면활성제의 영향 50
• 4.2.3 고분자응집제의 영향 50
• 4.2.4 제타포텐샬 측정 결과 55
• 5. 결론 59
• 제 4 장 종합 결론 61
• 1. 가압부상공정을 이용한 퇴적준설물 내 고형물과 영양물질 제거 61
• 2. 응집과 가압부상공정을 이용한 dodecane의 제거 62
• 3. 추후 과제 63
• 참고문헌 64
• 국문요약 68
• Abstract 69