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이단 공기부상 방식의 결정형성조와 입경 분리가 가능한 결정회수 장치가 도입된 인과 질소의 회수 시스템 및 이를 이용한 인과 질소의 회수방법

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최고관리자  0 Comments  1 Views  20-11-10 15:46  기계

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분야 : 화학 개발상태 7 9
이단 공기부상 방식의 결정형성조와 입경 분리가 가능한 결정회수 장치가 도입된 인과 질소의 회수 시스템 및 이를 이용한 인과 질소의 회수방법
보유기관 및 연구자 : 한국건설기술연구원 김원재
  • 특허정보

    이단 공기부상 방식의 결정형성조와 입경 분리가 가능한 결정회수장치가 도입된 인과 질소의 회수 시스템 및 이를 이용한 인과 질소의 회수 방법 (No : 10-1864178)

  • 거래조건 : 별도 협의

기술완성도

  • TRL09

    사업화

    • 본격적인 양산 및 사업화 단계
  • TRL08

    시작품 인증/
    표준화

    • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
      - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
  • TRL07

    Pilot 단계 시작품
    신뢰성 평가

    • 시작품의 신뢰성 평가
    • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
  • TRL06

    Pilot 단계 시작품
    성능 평가

    • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
    • 시작품 성능평가
  • TRL05

    시제품 제작/
    성능평가

    • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
    • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
  • TRL04

    연구실 규모의
    부품/시스템 성능평가

    • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
    • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
  • TRL03

    연구실 규모의
    성능 검증

    • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
    • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
    • 모델링/설계기술 확보
  • TRL02

    실용 목적의 아이디어/
    특허 등 개념 정립

    • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
  • TRL01

    기초 이론/
    실험

    • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
주요기술구성
▶ 본 기술은 결정형성조, 송풍기, 약품저장조, 및 결정회수기를 구비하여 미처리수에 포함된 인과 질소를 결정화하여 회수할 수 있는 인과 질소 회수 시스템임
▶ 혼화, 결정핵 형성, 결정성장 및 결정회수 공정을 각각 수행할 수 있어 미처리수에 포함된 인과 질소를 고효율로 회수 가능
▶ 결정회수기를 통해 평균입자 크기가 300㎛ 이상인 결정을 분리 및 회수 가능
▶ 결정성장부를 거친 미처리수는 격벽으로 분리된 침전분리부에서 일정 크기 이상의 플록을 침전시킨 후 깨끗한 처리수만 배출
▶ 결정형성조 하부에 침전된 결정 및 슬러지 혼합물을 결정회수장치로 유입시킨 후 입경과 밀도에 따라 분리하여 선택적으로 결정을 회수하거나 반송함으로써 미처리수의 슬러지 발생량 저감 및 운전부하 저감 가능
▶ 원수성상에 따른 MgO의 최적주입농도를 결정하여 약품의 사용량 최소화 가능

적용분야 및 적용제품
▶ 하수처리시설 반류수, 가축분뇨처리시설 등 다양한 분야의 고농도 인, 질소를 포함한 원수에 적용 가능
▶ 미처리수 내 인과 질소를 결정화하여 회수가능한 시스템이 필요한 기관 및 기업
▶ 결정화한 인과 질소의 재활용, 비료 자원화 및 공정에 사용되는 약품 절감으로 환경친화적이고 경제성이 높은 공정이 필요한 기업
시장동향
▶ 글로벌 상·하수도 시장은 2017년 기준 7,252억 달러에서 4.2%의 연평균 성장률로 2027년 10,937억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 2017년 기준 공공 부문이 5,897억 달러(81.3%), 산업 부문 1,354억 달러(18.7%)를 차지함
▶ 공공 부문 시장은 연평균 성장률 4.1%로 2022년까지 7,218억 달러까지 증가할 것으로 전망되며, 상수 분야 시장(CAGR 4.0%)보다 하수 분야 시장(CAGR 4.3%)이 더 빠르게 성장할 것으로 전망됨

특장점
기존 기술의 문제점
▶ 축산폐수 및 하폐수 처리공정의 방류수 및 반류수는 고농도의 인산염 인과 암모니아성 질소를 포함하고 있어 후속공정 연계처리에 부하를 주고 전체 공정의 운영효율을 저하시키고 있음
▶ 농축공정, 탈수공정, 소화공정 등 다양한 단위공정에서 발생하는 반류수 내 영양염류를 제거 · 회수 · 자원화하기 위한 기술개발 필요
▶ 특히, 제어너지 · 고효율 · 저비용의 유지관리가 용이한 신기술을 개발 · 실용화해야 함
기존 기술과의 차별성
▶ 체류시간 1시간 내 PO4-P 90% 이상 제거·회수
▶ MgO(산화마그네슘) 단독 주입을 통해 pH 조정과 마그네슘원 공급 동시 수행
▶ 대상원수 성상에 따른 MgO 용해도 예측 및 최적 MgO 주입기법 개발
▶ 최적 MgO 주입기법 활용하여 약품비 획기적 절감 및 부대설비 간소화
▶ 하이드로사이클론을 활용한 300 ㎛ 이상 MAP 결정 최적회수기법 개발
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