기사제목 저에너지 On-site 활성탄 재생장치 기술 개발
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저에너지 On-site 활성탄 재생장치 기술 개발

㈜대성그린테크, 활성탄 시장의 패러다임 전환
기사입력 2020.06.29 14:30
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국내 환경엔지니어링 분야를 리드하는 한 중소기업이 활성탄 여과기와 연결되어 자동으로 활성탄을 인발, 재생, 재주입함으로써 활성탄 교체에 소요되는 노동력, 운반비 등을 절감할 수 있는 기술을 개발했다. 

저에너지 On-site 활성탄 재생장치 기술 개발
▲저에너지 On-site 활성탄 재생장치 기술 원리
㈜대성그린테크(대표 이미란)는 2.5Mpa 압력 하에서 물과 활성탄을 225℃로 4~6시간 동안 가열하여 활성탄을 재생하고 여과장치에 재주입하는 on-site 재생장치를 선보였다.

 

이번 기술의 원리는 

 

●열수가압탄화반응은 수분을 함유한 원재료를 상대적으로 저온(200-250℃)에서 탄화시키는 방법으로, 열수가압 탄화반응은 열분해와 마찬가지로 산소가 낮은 상태에서 반응하게 되며, 반응과정에서 완전히 밀폐시키는 것이 중요하다.

 

● 유기성 분자에서 수산화이온(OH-)과 수소이온(H+)을 추출하고, 이를 다시 물로 재합성 시키는 공정으로, 이렇게 탈수된 유기물질은 새로운 고분자 물질로 형성되며, 주로 탄소가 많이 농축된 형태로 변형된다. 이것은 자연적으로 발생되는 석탄의 생성과정과 동일하다.

  

● 수산화이온 및 수소이온이 분리 추출되고, 이들 이온이 다시 물로 재합성(발열반응)되는 과정에서 방출되는 상당량의 에너지가 HTC 반응에 이용되어 최소 에너지만이 필요한 공정이다.

 

● 수분을 함유한 대상물질을 상대적으로 저온(180-250℃)에서 탄화시키는 방법으로서 탈수나 건조 등의 전처리 과정이 요구되지 않고 바로 재생이 가능해 진다.

 

● 상향류식 여과기와 활성탄 재생기가 하나의 시스템을 구성하여, 상향류식 여과기 하부로부터 폐활성탄을 순차적으로 인발하여 재생하고, 재생된 활성탄을 다시 여과기 상부로 공급함으로써 활성탄의 흡착 성능을 유지할 수 있다.

 

본 기술은 열수가압을 활용한 활성탄 재생 기술로써 회수율 90%이상, 활성탄 재생효율 90% 이상 확보 가능하며 활성탄 교체 주기가 6개월에서 5년으로 긴 점을 활용하여 6개월에서 5년에 한 번 재생하는 것이 아니라 매일 소량을 연속적으로 재생하여 활성탄 재생장치를 여과기 용량의 1/200규모로 축소함으로써 소요 부지면적, 초기투자비 및 유지관리비용 절감이 가능하다.

저에너지 On-site 활성탄 재생장치 기술 개발
또한 최근 문제가 되고 있는 미량 및 신종오염물질에 의한 수생태계 건전성 위협 심각하여 하·폐수 방류수질 고도화에 대한 요구가 커지고 있는 가운데, 분석기술의 발전으로 최근에야 발견되고 있는 생태계나 인체에 해로운 영향을 줄 수 있는 의약품, 농약, 살충제 등의 미량오염물질 처리에 기여할 것으로 기대하고 있다.

 

본 기술 적용시 장점으로는 

 

① 일반적인 활성탄 재생 시 필요한 활성탄 건조과정을 생략하여 건조에 소요되는 시설비와 에너지를 절감할 수 있다.

저에너지 On-site 활성탄 재생장치 기술 개발

 

활성탄여과기에서 활성탄을 물과 함께 인발하여 재생기에 주입하고, 활성탄이 수중에 있는 상태에서 물의 온도를 액체상태로 225℃까지 가열하여 활성탄을 재생함으로써 별도의 활성탄 건조과정이 필요없다.

 

② On-site에서 활성탄 여과기와 연결되어 자동으로 활성탄을 인발, 재생, 재주입함으로써 활성탄 교체에 소요되는 노동력, 운반비 등을 절감할 수 있다.

 

일반적인 활성탄 재생공정은 별도의 활성탄 재생시설에서 이루어지므로, 활성탄의 교체작업과 이송을 위해 인력과 장비 투입이 필요하지만, 본 기술은 활성탄 여과기와 연결된 배관을 통해 활성탄의 이송이 자동으로 이루어지므로 운송장비 및 인력의 투입이 필요하지 않다.

 

㈜대성그린테크는 이번 활성탄 재생장치 출시로 기존 및 신규 하·폐수처리장, 정수장, 중수처리, 침출수처리장 등을 대상으로 활성탄 여과·재생시스템을 적용할 계획이다. 또 압력용기, 히터 및 냉각장치 등의 핵심 부품도 국산화했다고 회사 측은 설명했다. 이를 통해 성능과 가격에서 경쟁력을 가질 것으로 기대하고 있다.

저에너지 On-site 활성탄 재생장치 기술 개발
㈜대성그린테크 관계자는 "열수가압 기반 활성탄 재생장치는 신규 활성탄 교체보다 50%이상, 기존 재생탄보다 25%이상 운영비를 절감할 것으로 예측된다"면서 "뛰어난 수처리용 여재인 활성탄의 경제성을 향상함으로써 활성탄 여과기의 보급을 확대하고 하폐수처리장, 침출수처리장의 방류수 수질을 개선할 수 있다"고 말했다. 
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