R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201818TBIP-C125866-02 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 표면분쇄기법을 이용한 중금속 오염토양 정화플랜트 설계기술 | |||||
| 총 연구기간 | 2017-04-01 ~ 2019-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 이재원 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
7명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
12명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 218,000,000 원 기업 : 160,000,000 원 계 : 378,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 440,000,000 원 기업 : 320,000,000 원 계 : 760,000,000 원 |
|||
| 연구기관명 | 지우이앤이(주) | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
중금속 오염토양정화 플랜트의 가장 핵심인 탈리 및 분리기술에 대한 국제공동연구를 수행하면서 터득한 기술을 기반으로 파일럿 플랜트 설치 및 운영을 통한 노하우를 축적하고 공정/플랜트 기술을 정립 1) 기술의 우수성 (1) 경제성 : 사업화대상기술은 오염토양의 표면만을 분쇄 할 수 있는 물리적 정화방법으로 토양으로부터 오염물질 분리에 산/염기 등 약품사용이 필요치 않아 정화공사 비용이 감소 (2) 환경성 : 사용 약품 최소화, 공정단순화를 통한 폐액 발생량 감소 (3) 적용성 : 토양입자크기에 적합한 기포가변제어 기술 적용으로 오염물질에 대한 선택도가 증가하며, 비소오염토양 적용결과 토양환경보전법 1지역 우려기준 만족 2) 기술의 독창성 (1) 중금속 오염물질의 결합강도에 영향을 받지 않는 토양정화기술 ① 4, 5단계 오염물질은 결합강도가 강하여 기존 기술인 생물학적, 전기적 및 화학적 처리가 불가능에 가까움 ② 오염물질의 존재형태에 따른 정화효율의 변화가 작은 물리적 처리기술로서 안정적 정화품질 확보 (2) 국내외 토양정화기술 대비 신청 기술의 차별성 ① (산/염기)세척제 배제 또는 최소화, 토양내 유기물, 미생물 등 특성 보존 ② 사용 약품 최소화, 공정단순화를 통한 수처리부하 저감 등 경제성 확보 [최종목표] 1. 중금속 3종이상, 한계입경 32마이크로미터 오염토양 정화플랜트 설계기술 · 일반적인 공정구성은 해쇄, 분급, 표면분쇄, 부유선별, 수처리의 단계를 거치며, 표면분쇄 및 부유선별의 효율을 극대화하고 경제성있는 연속식공정으로 최적화하는데 목표 · 500톤급 대용량 토양정화 플랜트 기본설계 패키지 개발을 위한 과제로서, 기존 보유기술에서 개발한 표면분쇄 및 부유선별를 중심으로 2톤(일급)의 파일럿 플랜트를 구축 · 토양정화공정 최적화를 위해서 운전의 효율성을 결정하는 주요 변수인 가수비, 펄프밀도, 유량, 부선시약조성에 대해 각 단위공정별로 결정하고 전체 공정에 대한 최적 회로를 구성 · 토양정화플랜트의 경제성과 운영안정성을 위하여 처리입경한계의 설계가능범위, 폐기물발생량 등을 고려해 기존 토양세척설비의 처리입경한계를 75마이크로미터에서 32마이크로미터급으로 확대해 설계하는 것에 중점을 두고 연구 · 파일럿 플랜트 운전을 통하여 최적 공정제어 기술 및 공정제어 설계기술 확립에 필요한 데이터 연구 · 파일럿 플랜트 제어로직 분석 및 검증 2. 테스트 베드 구축 1건 [연구내용 및 범위] 1차년도 · 파일럿플랜트 구축(해쇄, 분급 파트) - 단위공정 설계 - 단위공정 효율평가 · 공정제어방식 및 시스템 개발 - 제어로직 분석 - 단위설비 용량 산정(2톤급/일) - 운전조건 도출 - 물질수지 작성 - 공정데이터 확보 2차년도 · 파일럿플랜트 구축(수처리파트) - 단위공정 설계 - 단위공정 효율평가 · 공정제어방식 및 시스템 개발 - 제어로직 분석 - 통합공정계산서 - P&ID 작성 - Plot Plan 작성 - 효율분석 · 선행연구 사례조사 및 테스트베드 선정 - 해쇄, 분급원리 및 기기종류, 운전인자- (예상부산물)수처리공정 운전인자 - 국내외 중금속오염지역 선정 · 시료채취 및 물성분석 - 정화대상 오염토양의 물리화학적 특성 분석 · 목표성능 설정 - 오염토양 유입부하에 따른 토양정화 플랜트 기본설계, 단위설비용량 계산 - 오염물질: 3종 이상 - 정화기준: 토양오염공정 시험기준 - 대상입경: 32마이크론 처리 · 정화공정성능시험 - 단위공정별 유입전후 처리효율평가 - 평가결과 DB화 및 물질수지 적용 · 수처리공정 성능시험 - 발생부산물 특성분석 - 수처리공정 용량결정 - 재활용기준: 수질오염공정 시험기준 · 공정제어 인자도출 - 제어로직 분석 · 시제품 제작 - 정화공정 시작품 제작(2단계에서 제작) - 수처리공정 시작품 제작 · 현장 성능시험 - 운전데이터 확보, 공정보완 - 제어로직 평가 - 공정 경제성 평가 · 설계시방 - PFD - P&ID - Plot Plan 작성 (1) 성과지표 1-1 중금속 3종이상 복합오염처리 1-2 오염정화 산물의 처리기준 충족 1-3 처리입경한계 32마이크로 (2) 성과지표 설정의 타당성 및 근거 ① 사업화 목표와 성과목표의 연계성 - 기존의 단일 오염물질에서 복합오염물질의 정화로 사업화목표설정 - 정화기준인 토양오염공정시험기준에 부합되는 정화기술 여부, 기존사업화 기술의 한계인 75마이크로미터에서 32마이크로 미터로 확대 적용 - 해외 플랜트 설계기술 진출을 목표로 공정제어 인자 도출 ② 성과목표와 성과지표의 연계성 - 복합중금속 오염처리 가능여부 및 적용입도 한계확대 등은 제도적 규제 기준인 토양환경공정시험기준을 사용하여 성과지표로 판단 ③ 성과지표 및 가중치를 설정한 근거 - 가중치의 적용여부는 기술의 효용성을 판단하는 것으로 환경기준치 적합여부가 가장 중요 - 기존 기술과의 차별성을 위한 성과지표로서 복합중금속 및 처리입경한계를 판단 목표치 설정 근거 1-1 중금속의 종류, 수량, 결합강도에 구애받지 않는 정화기술(공인시험성적서, (재)환경보건기술연구원) 1-2 국내 환경법기준(토양공정시험기준, (재)환경보건기술연구원) 1-3 표준분석방법, 국내 환경법기준((재)환경보건기술연구원) |
|||||
| 색인어 | 한글 | 중금속 | 토양오염 | 정화플랜트 | 표면분쇄 | 포말부선 |
| 영문 | Heavy Metal | Soil Contamination | Remediation Plant | Attrition Grinding | Froth Flotation | |
| 최종보고서 | 국토부최종보고서(200227).pdf | |||||