R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616TBIP-C094085-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 농축수처리 패키지 무방류형 막여과공정 신기술 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-04-27 ~ 2017-04-26 | |||||
| 연구책임자 | 김병택 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
11명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 167,000,000 원 기업 : 195,000,000 원 계 : 362,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 335,000,000 원 기업 : 390,000,000 원 계 : 725,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 지앤씨엔지니어링주식회사 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001875-01 | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 사업화 대상기술은 성균관대학교 산학협력단에서 보유한 기술을 이전받는 기술로서, “고회수율 막여과공정을 위한 막여과장치 및 그 세정 방법” 에 대한 지적재산권 (등록특허) ○ 사업화 대상기술은 하폐수 재이용 전처리공정, 정수처리 주처리공정, 해수담수화 전처리공정, 초순수처리 전처리공정, 셰일가스 수처리 전처리공정 등 분리막을 이용한 막여과공정에 광범위하게 적용할 수 있는 권리범위를 갖는 기술 ○ 본 연구제안을 통해 사업화 우선적용 분야로서, 기존의 1단(1st stage)과 2단(2nd stage)으로 결합된 복합 하폐수 재이용 막여과공정을 본 사업화에 핵심특허기술인 “상향류 흐름”의 물리세정 배수방식을 적용하고, 나노버블과 하이드로사이클론을 결합하여 “1단” 으로 단순화시킴으로써 99%의 고회수율을 달성할 수 있는 기술 ○ 본 기술은 기존의 막여과공정의 여과 및 역세척 주기로서의 일반적인 역세척 방식인 “에어스크러빙→수역세척 순서”의 중력 하향류 배수방식을 독창적이고 효율적인 “수역세척→나노버블 순서”의 상향류 배수방식으로 차별화한 기술 [최종목표] 기 특허 등록이 된 원천기술을 바탕으로 고회수율 운영이 가능하고 농축수량의 최소화를 통해 운영비 저감이 가능한 사이클론/나노버블 기술을 적용한 저압 막여과 공정 구성 및 설계 기술 개발를 하고자 함. Lab 실험을 통해 Pilot 최적 설계 인자를 도출함으로써 불필요한 설치비용 지출을 줄이고자 하였으며, Pilot 운영를 통한 구체적인 대용량 설계적용시안 도출 및 환경 신기술 정부인증 신청 절차에 돌입하는 것을 목표로 하고 있음. 과제기간 중간 또는 종료 후, 사업화를 위한 최종 주관연구기관의 목표인 대기업과의 공동 환경신기술 검증을 연계 획득하여 기존기술 대비 기술의 효율성, 완성도, 경제성 및 안전성을 Pilot 현장실증으로서 입증함으로써 실제 현장에서 상용기술 적용 가능한 인프라 확대 및 사업화 추진의 발판을 마련하고자 함 [연구내용 및 범위] 99% 고회수율 1단 막여과 공정 구축 - 기존(1단+2단) 대비, 50% 이상의 배출수(농축수) 발생량 절감 - 기존(1단+2단) 대비, 20%의 초기투자비(공사비) 절감 - 기존(1단+2단) 대비, 30%의 운영관리비 절감 - 환경신기술 정부인증 신청 고회수율 운영이 가능하고 농축수량의 최소화를 통해 운영비 저감이 가능한 사이클론/나노버블 기술을 적용한 저압 막여과 공정 구성 및 설계 기술 개발를 하고자 함. Lab scale 실험을 통해 Pilot 최적 설계 인자를 도출함으로써 불필요한 설치비용 지출을 줄이고자 하였고, Pilot 운영을 통한 구체적인 대용량 설계시안 도출 및 환경신기술(NET, new environment technology) 정부인증 신청을 진행. - 장기 운전을 위한 Pilot plant 대상 후보지 선별 및 타당성 조사 - 대상 지역의 원수 수질 분석 - Pilot plant 설계 인자 및 가변 조건 실험을 위한 lab scale 장치 구축 - Lab scale 장치 시운전을 통한 장비 기초 성능 평가 - 대상 지역의 원수를 이용한 Lab scale 실험 진행 - 설계 인자 확보를 위한 단위 공정별 운전 범위 확보 - 장기 운전을 위한 Pilot plant 대상 후보지 선별 및 타당성 조사 - Lab scale 실험 결과를 바탕으로한 pilot plant 설계 - 대상 지역의 여건에 맞는 pilot plant 구축 - Pilot plant 시운전 및 단위 공정 성능 검증 - 사이클론 운전 조건 및 유입수질 부하별 운영 효율 분석을 통한 pilot plant 운전 조건 피드백 - 나노버블 세정 조건별 운영 효율 분석을 통한 pilot plant 운전 조건 피드백 - 계절별 pilot plant 응집제 주입량 산정 - 실험군/대조군 pilot plant 생산수질 분석 - Lab scale 역삼투 막여과 장치를 이용한 실험군/대조군 효율 비교 분석 및 pilot plant 운전 조건 피드백 - 단위 공정별 수질 분석 여부 및 항목 도출 - Pilot plant 단위 공정별 수질분석 및 분석 결과를 바탕으로한 운전 조건 피드백 - Pilot plant 수질 결과를 바탕으로한 개발 공정의 안정성 및 효율 분석 - 실험군과 대조군 pilot plant 장기운전 - 동절기/하절기 운전 결과 확보 - 주기적인 공인기관의 수질분석 결과 확보 - 원수 부하 및 가변 운전 조건하에서 다양한 운영 결과 확보를 위한 lab scale 장치와의 운영 결과 피드백 - 실험군과 대조군의 운영 결과 분석을 통한 효율 분석 및 경제성 평가 - 환경신기술 인증 신청을 위한 신청서 작성 - 종래 기술 및 실험군/대조군과의 운영 결과 비교 분석을 통한 개발 기술의 신규성/우수성 도출 - 환경신기술 인증 절차(현장평가, 서류평가) 대응 및 진행 |
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| 색인어 | 한글 | 재이용 | 사이크론 | 막여과 | 나노버블 | 고회수율 |
| 영문 | reuse | cyclone | membrane filtration | nano bubble | high recovery | |
| 최종보고서 | 농축수처리 패키지 무방류형 막여과공정 신기술 최종보고서.pdf | |||||