상하수도 118회 2교시 문제 1. 활성탄의 재생설비와 이화학적 재생방법에 대하여 설명하시오.

답 1. 활성탄 재생설비 개요

1) 재생설비의 설치여부는 재생빈도와 재생활성탄량 및 경제성을 고려하여 결정

2) 사용 종료탄의 재생방법으로서는 수도사업자가 설비를 설치하여 실시하는 자가 재생방법과 전문업자에게 의뢰하는 위탁 재생방법이 있음

3) 재생설비로는 재생로 본체, 저장설비, 계량설비, 제해설비, 연료공급설비 등으로 구성

- 설비를 계획 시 설비규모, 운전방법, 입지조건 등을 충분히 고려하고 재생빈도에 대하여 여유가 있는 규모로 함

- 재생로는 연간 재생량과 운전조건을 고려하여 용량과 방식 결정

- 재생로에 부대하여 사용 종료탄과 재생탄의 계량설비, 사용 종료탄의 세척, 탈수설비, 배기가스 및 배출수 처리설비, 연료 및 용수공급설비 등을 필요에 따라 설치

답 2. 재생설비 중 재생로

- 재생로에 의한 재생시의 활성화(activation)방식에는 건식 재생방식과 습식 재생방식

- 재생로는 다단로, 유동층로, 이층로, 로터리킬른로 등의 형식 사용

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답 3. 재생설비 중 부대설비

1) 세척설비

- 활성탄은 흡착지에서 정기적으로 세척되지만 활성탄 표면에는 현탁물질이 부착되어 있는 경우가 많음

- 이러한 현탁물질이 재생로 내로 그대로 투입되어 소각되면 노체에 나쁜 영향을 미치기 때문에 다시 세척하고 탈수한 다음 재생로에 투입

- 세척은 수조에서 흐르는 물로 교반하면서 현탁질을 제거하는 방식이 일반적

2) 탈수설비

- 재생로의 열효율을 높이기 위하여서는 세척한 활성탄의 함수율을 가능한 낮게 해야 함

- 세척된 활성탄은 방치상태에서 물을 충분히 제거할 수 있으나, 대량으로 재생할 경우에는 원심분리기나 스크류 탈수기 등의 탈수설비 사용

3) 배기가스 처리설비

- 재생로에서 배출된 가스 중에는 활성탄에 흡착되어 있던 유기물, 재생과정에서 생긴 매연분진, 연소로 생성된 NOx나 SOx 등의 함유 가능

- 이러한 물질들이 방출되면 주변의 대기를 오염시키기 때문에 필요에 따라 집진, 2차연소, 스크러버(scrubber) 등의 설비 설치

4) 배출수 처리설비

- 재생설비에는 활성탄의 세척, 이송, 제진(除塵)이나 입도조정을 위하여 물을 사용하므로 배출수 발생

- 이중 스크러버 배출수는 배기가스로부터 분리된 유기물질을 함유할 가능성이 높기 때문에 다른 배출수와 분리하여 처리하는 것이 바람직

답 4. 이화학적 재생방법

- 재생기술로는 열재생(thermal regeneration) 방법이 가장 많이 사용되고 있으나, 최근에는 열재생에 따른 대기오염 문제와 재생수율의 하락, 운전비용의 증대 등으로 이화학적 재생기술을 이용하는 사례 증가

- 이화학적 재생기술의 이론적 배경은 활성탄의 흡착원리를 역이용한 탈착원리를 활용한 것

- 이화학적 재생기술은 흡착과 탈착에 결정적인 역할을 하는 pH, 유기용제, 온도 등을 조합하여 재생효율을 극대화한 방법

- 재생공정의 운전은 재생반응과 탈착, 세척, 회수의 공정으로 이루어짐

- 재생효과는 신탄에 비하여 83 ∼ 97%의 흡착능 회복률

- 재생방법이 간단하고 운전이 용이하며 재생탄의 손실이 적고 기존의 흡착시설에 추가하기 쉬움

- 경제성에서도 신탄가격의 10%, 열재생방식의 15∼20% 정도의 비용 소요되는 장점

 

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