바이오- LIME 탈취장치 기술자료 신 일 이 엔 씨 주식회사 SHIN-IL Environment &Clean Co.,Ltd

Presentation on theme: "바이오- LIME 탈취장치 기술자료 신 일 이 엔 씨 주식회사 SHIN-IL Environment &Clean Co.,Ltd"— Presentation transcript:

1 바이오- LIME 탈취장치 기술자료 신 일 이 엔 씨 주식회사 SHIN-IL Environment &Clean Co.,Ltd
신일이엔씨 SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ● 발명특허 제 호 ● 실용실안 제 호 ● 발명특허 제 호 ● 발명특허 제 호 ● 발명특허 제 호 ● 산업자원부 신제품인증서(NEP) 획득 NEP (EEC) 품명 : 다공성 세라믹 바이오필터를 이용한 유기성 악취 탈취장치 ● 중소기업청 성능인증서 획득(제15-017호) 품명 : 바이오필터(미생물) 탈취장치 경기도 안양시 동안구 관양동 평촌라츠 206호 T F 신 일 이 엔 씨 주식회사 SHIN-IL Environment &Clean Co.,Ltd

2 CONTENTS Ⅰ. 개 요 Ⅱ. 국내,하,폐수처리장 악취발생 실태 Ⅲ. 탈취 방식의 비교 검토
유성이엔티 HALLYO YOOSUNG Environment & Technology Co.,Ltd 신일이엔씨 SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd Ⅰ. 개 요 하,폐수처리장의 악취발생원 국내 하수,분뇨처리장의 탈취 현황 탈취방식의 분류 주요 탈취방식의 비교 바이오-LIME 탈취 시스템 다공성세라믹 & 석회석 담체를 이용한 바이오 –LIME 담체 DATA SHEET 생물학적 탈취기작 바이오-LIME의 특성 바이오-LIME의 대표적 장점 인증현황 Ⅱ. 국내,하,폐수처리장 악취발생 실태 Ⅲ. 탈취 방식의 비교 검토 Ⅳ. 바이오-LIME 탈취시스템 CONTENTS

3 Ⅰ. 개 요 탈취기술 및 장비 도입 필요 악취발생 의 문제점 대두 물 소비량 및 (혐오시설로 인식되어짐) 생활 하수량 증가
한려환경건설 유성이엔티 신일이엔씨 Ⅰ. 개 요 SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd 악취발생 의 문제점 대두 (혐오시설로 인식되어짐) 물 소비량 및 생활 하수량 증가 개 요 탈취방식 탈취기술 및 장비 도입 필요 하,폐수처리장 건설 및 운영 인구집중과 도시화

4 `` Ⅱ. 국내하수처리장의 악취발생실태 ▪ 1. 하,폐수처리장의 악취 발생원 신일이엔씨 악취 발생원 악취 악취 악취 악취 악취
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 1. 하,폐수처리장의 악취 발생원 ● 발생되는 취기의 종류 ▷ 유입하수에 함유된 취기물질(황산이온 → 유황계 취기물질)이 대기로 확산 ▷ 하수 및 오니 처리과정에서 장시간 혐기화가 진행되어 유황계 취기물질생성 (황산염환원균) ▷ 슬러지 소각시 악취발생 (유황계 물질의 불완전 연소) → 향후 소각처리시 문제 악취 발생원 ● 취기의 일반적인 특징 ▷ 취기의 종류가 다양하고 많음. ▷ 발생원의 면적이 넓음 (침사지, 침전지, 농축조 등) ▷ 취기의 농도 및 강도가 계절, 시간, 온도, 수위 등에 따라 변화함 ▷ 처리공정에 따라 취기의 정도 및 강도가 다름 ● 처리 공정별 주요 악취 발생원 수처리 시설부분 악취 악취 침사지 + 스크린 1차 침전지 폭 기조 최종침전지 UV소독조 하수의 유입시설 부분 슬러지 처리시설 부분 농축조 소화조 탈수기 악취 악취 악취

5 `` Ⅱ. 국내하수처리장의 악취발생실태 TEXT TEXT ▪ 2. 국내 하수,분뇨처리장의 탈취현황 신일이엔씨 탈취현황 55%
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 2. 국내 하수,분뇨처리장의 탈취현황 ● 국립환경연구원 조사결과, 전국 하수처리장에 탈취시설을 설치한 곳은 48%정도이며 분뇨처리장의 경우 45%정도임 (인용자료) 탈취현황 ● 탈취방법은 흡착법, 토양탈취법, 약액세정법, 수세정법등이 사용되고 있음 ● 그러나, 활성탄 흡착 및 약액세정 방식은 예산, 기술 등의 한계로 탈취기능이 거의 상실된 상태이며 약생세정법은 약액으로 인한 탈취장치의 부식이 진행되는 등 문제 가 있음 탈취시설 없음 TEXT 분뇨처리장 (총119개소) 55% 45% 탈취시설 없음 있음 TEXT 하수처리장 (총21개소) 52% 48% 탈취시설 있음 “사업장내 배출허용기준이 암모니아(NH3)가 2ppm 이하이고 황화수소(H2S)가 0.06ppm 이하 인데 반하여 우리나라의 폐,하수처리장에서 발생되는 암모니아와 황화수소의 배출농도가 수십ppm까지 높게 분석되고 있어 이에 대한 대책이 현실적으로 요구됨” (국립환경연구원)

6 `` Ⅲ. 탈취 방식의 비교 검토 ▪ 1. 탈취 방식의 분류 신일이엔씨 분 류
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 1. 탈취 방식의 분류 ● 탈취방식은 탈취대상과 처리조건에 따라 활성탄 흡착법, 약액세정법, 토양탈취법 등이 주로 사용되어 왔으나, 근래에는 미생물을 이용한 바이오 필터 탈취법이 환경 선진국을 중심으로 많이 적용되고 있음 분 류 물리적 처리방식 수세법 활성탄 흡착법 공기희석법 오존산화법 염소산화법 산알칼리세정법 화학적 처리방식 산화법 약액세정법 이온수지교환법 연소법 중화제법 Masking법 직접연소법 간접연소법 스크로버 탈취 포기조 탈취 생물학적처리방식 액/기상처리형태 고/기상처리형태 토양 탈취 바이오필터 탈취

7 `` Ⅲ. 탈취 방식의 비교 검토 ▪ 2-1. 주요 탈취방식의 비교 신일이엔씨 비 교 구 분 활성탄 흡착법 토양 탈취법
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 2-1. 주요 탈취방식의 비교 구 분 활성탄 흡착법 토양 탈취법 산/알칼리 세정법 Bio-Filter법 원 리 취기가스중의 악취 발생물질을 활성탄의 미세한 공극에서 물리, 화학적작용을 이용하여 흡착시켜 악취물질을 제거 취기가스를 토양층에 통과시켜 토양층에 존재하는 미생물에 의한 자연분해 및 토양 입자의 흡착 등에 의해 악취물질을 제거시키 는 방법 악취가스를 액상에서 흡수하여 촉매의 산화 ,환원반응으로 악취를 H2O, N, CO2로 산화 시키고 촉매는 공기중 의 O2에 의하여 환원 되며 재순환하는 방법 취기성분을 자양분으로 하 는 미생물에 의해 악취가스 를 생물학적으로 분해시키 는 방법 미생물이 부착된 다공성세 라믹+석회석 담체층을 통과 하면서 바이오필름에 확산 된 후 미생물에 의해 산화분 해 되어 무취의 가스로 전환 하여 방출 시키는방법 비 교 탈취방법 물리적 방법 생물학적 방법 화학적 방법 생물학적 방법 탈취효율 90% 90% 90% 95% 이상 적용취기 농도 저농도 고농도, 저농도 고농도 고농도, 저농도 메디아(약품) 교체주기 0.5~1년 3~5년 지속적인 교체(촉매제) 반영구적 처리대상 악취물질 흡착제에 따라 차이가 있음 흡착제의 조합에 따라 발생악취의 전 물질에 대해 효과적 발생악취의 전 물질 에 대하여 효과적 물에 녹지 않는 VOC 등을 제외한 발생악 취의 전 물질에 대해 효과적 VOC를 포함한 발생악취의 전 물질에 대하여 효과적

8 `` Ⅲ. 탈취 방식의 비교 검토 ▪ 2-2. 주요 탈취방식의 비교 신일이엔씨 비 교 無 구 분 활성탄 흡착법 토양 탈취법
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 2-2. 주요 탈취방식의 비교 구 분 활성탄 흡착법 토양 탈취법 산/알칼리 세정법 Bio-Filter법 처리곤란한 취 기 암모니아 이황화메틸 황화수소 이황화메틸 메틸메르캅탄 이황화메틸 無 비 교 설치 및 유지관리상 문제점 활성탄을 년 1~2회 정도 교체 또는 재생 해야만 성능 발휘 타르성분, 분진 등 흡착제에 부착된 이물질을 제거해야 하고 이에 따른 전처 리가 필요함은 물론 수분의 침투에 대한 완 벽한 방지시설 필요 설치시 넓은 부지면적 필요 건기가 계속되면 토양 미생물의 유지관리가 어렵고,폭우시에는 배 수 관리에 어려움이 발 생하는 등 환경변화에 대한 적응력이 나쁨 한랭지에 있어서 동결 방지대책이 필요 토양공극이 폐쇄됨으 로 통기성의 유지관리 가 필요 약품이 매우 고가이고 취급에 주의를 요하는 등 조작에 기술을 필요 약품의 희석저류조 등 부대시설이 필요 미생물의 적정온도 유지 (5~40℃) 대표적 장 점 장치구조가 간단함 별도의 배수시설이 필요치 않음 장비가 간단함 잔디를 심어 주위경관 을 미려하게 할수 있음 먼지 및 분진의 동시 제거가 가능함 고, 저농도 및 복합취기에 대한 탈취효율이 우수함 유지관리비의 소요가 거의 없고, 별도의 관리가 필요 없음

9 `` Ⅲ. 탈취 방식의 비교 검토 ▪ 2-3. 주요 탈취방식의 비교 신일이엔씨 비 교 구 분 활성탄 흡착법 토양 탈취법
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 2-3. 주요 탈취방식의 비교 구 분 활성탄 흡착법 토양 탈취법 산/알칼리 세정법 Bio-Filter법 대표적 단 점 고농도 및 암모니아 가스에 대한 탈취 효율이 떨어짐 유지관리가 정립되지 않은 관계로 어려움 넓은 부지면이 필요 유지관리비가 제일 많이 소요됨 운전조작이 어려움 탈취풍량이 클수록 초기 투자비가 다소 높음 비 교 장 졈 저농도취기에 효과적임 장치구조가 간단함 배수시설이 필요없음 설비가 간단함 내구연한이 길다 2차 공해의 위험성이 적다 잔디를 심어 주위경관 과의 조화가 어우러짐 설치비가 저렴함 먼지 및 분진의 동시 제거가 가능함 다습한 가스 처리에 용 이하다 고, 저농도 및 복합취기의 제 거에 효과 적이고 탈취효율 이 우수함 필터메디아 교체 주기가 길며 비용이 저렴함 동력소모가 타장치에 비해 적음 운전비 및 유지관리비가 저렴함 고농도 취기제거에 효과적이 며 System의 산성화를 방지 할수 있으므로 일정한 악취 제거 효율을 유지할 수 있다 혹서,혹한, 건기, 수기 등에도 안정적이다 다습한 가스처리에 용이하다

10 `` Ⅲ. 탈취 방식의 비교 검토 ▪ 2-4. 주요 탈취방식의 비교 신일이엔씨 비 교 구 분 활성탄 흡착법 토양 탈취법
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 2-4. 주요 탈취방식의 비교 구 분 활성탄 흡착법 토양 탈취법 산/알칼리 세정법 Bio-Filter법 단 점 타르성분, 분진등 흡착 제에 부착된 이물질을 제거 할 수 있는 전처 리가 필요함 정기적인활성탄의 재 생과 보충 그리고 교체 가 필요하나 고가인 관 계로 유지관리비가 많 이 소요됨 고농도 악취에 적용이 곤란함 환경변화에 대한 적응 력이 떨어짐 유지관리에 대한 이론 이 정립되지 않은 관계 로 유지관리에 애로사 항이 많음 설치시 매우 넓은 부지 면적을 필요로 함 약품비용이 대단히 고 가인 관계로 유지 관리 비가 많이 소요됨 약품취급에 주의를 요 함 운전조작에 기술을 필 요로 함 약품의 희석저류조 등 부대시설이 필요함 운전비 및 유지관리가 대단 히 저렴한 장점은 있으나, 초기 투자비가 다소 높음 비 교

11 Oder / VOCs + O2  CO2 + H20 + Biomass + Heat
`` 신일이엔씨 Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 1. 바이오-LIME의 원리 ● 개 념 바이오-LIME 탈취시스템은 미생물을 이용하여 악취 및 VOC물질을 무해한 이산화탄소와 물로 분해하는 시스템임 원 리 담체DATA 비 교 Oder / VOCs + O2  CO2 + H20 + Biomass + Heat 본 시스템은 미생물의 부착이 용이하도록 특수 다공성 세라믹 재질의 담체와 산성가스의 중화 및 미생물의 활동에 중요한 PH의 조정역할을 해주는 석회석 담체를 혼합한 특수 MEDIA로 구성되어 있어 미생물의 최적 환경을 조성하도록 고안된 시스템임 ● 반응 원리 청 정 가 스 악 취 / V O C 발 생 원 비 교 바이오-LIME 처리 시스템 다공성세라믹 + 석회석담체 Co2, H2o, Biomass(미생물) 무기물(SO , NO ) 2

12 `` Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 ▪ 2. 다공성세라믹 & 석회석 담체를 이용한 바이오-LIME 신일이엔씨 담 체 비 교
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 2. 다공성세라믹 & 석회석 담체를 이용한 바이오-LIME 악 취 가습공간 탈취공간 송풍기 배 기 담 체 비 교 담체DATA 용수공급장치에서 온도조절과 습도(수분)공급 및 순환수를 재이용함 상수공급 다공성세라믹 담체층 Spray Line 비 교 석회석 담체층 Heating FAN Pumping Drain Line Bio-Filter System 용수공급장치 석회석담체층은 악취제거시 pH 저하에 따른 약품주입 없이 완충작용을 함 가습공간은 흡입가스내 분진 및 이물질을 사전제거하여 미생물 담체층을 보호

13 `` Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 ▪ 3-1. 담체 DATA SHEET 신일이엔씨 담체DATA 담체DATA 비 교
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 3-1. 담체 DATA SHEET ● 세라믹 담체 및 석회석 담체의 주요성분 ● 압축시험 담체DATA 담체DATA 비 교 주요성분 세라믹 함유량 석회석 함유량 시험명 세라믹 담체 석회석 담체 SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O TiO2 LOS CaCO3 MgCO3 Al2O3+Fe2O3 65.7Wt% 13.1Wt% 12.9Wt% 3.3Wt% 2.1Wt% 2.9Wt% 2Wt%이하 - 94Wt%이상 4Wt%이하 0.5Wt%이하 최대압축하중(N) 4.809 - ● 형상 시험명 세라믹 담체 석회석 담체 외경 Ø54mm 20~70 두께 28mm이상 - 내부HOLE Ø8mm(9EA) - TOTAL 약 100 약 100 ※ 다공성 세라믹 담체의 함유량이 제조 과정에서 차이가 있을수 있음.

14 `` Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 ▪ 3-2. 담체 DATA SHEET 신일이엔씨 담체DATA 담체DATA 비 교 비 교
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 3-2. 담체 DATA SHEET ● 형상 및 특징 담체DATA 담체DATA 비 교 종 류 세라믹 담체 석회석 담체 사 진 비 교 강 도 : 3Kg/Cm2 공극율 : 83% 함수비 : 120(중량기준) 비중 : 2.65 강 도 : - 공극율 : - 함수비 : 6.5 비중 : 2.75 특 징

15 `` Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 ▪ 3-3. 담체 DATA SHEET 신일이엔씨 담체DATA 담체DATA 비 교
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 3-3. 담체 DATA SHEET ● 담체의 특기사항 세라믹 담체 담체DATA 담체DATA 비 교 다공성세라믹담체는 실리카겔의 천연광물에서 몇가지 특수한 첨가물을 혼합하여 고온에서 소성처리한 뮬라이트 결정 구조물로 질량손실률이 거의 없고 압축강도가 높아 부식되는 일이 없어 반영구적 사용이 가능하며, 담체공극율 과 비표면적의 확보로 최적의 미생물 서식환경을 제공한다. 또한, 담체 자체의 수분 흡수력이 있어 충진한 담체이 미생물의 보유성이 우수하고, 세라믹 담체에 이온치환 능력 과 원적외선 방출기능을 추가하여 암모니아등 생태계 파괴물질 제거에 유리하게 작용됨. 석회석 담체 석회석담체는 주로 탄산칼슘(CaCO3)성분으로 되어있어 황화수소(H2S)의 처리시 산성화를 석회석의 물리화학 적 특징을 바탕으로 바이오필터내에 pH를 자체적으로 중화시켜 2차적 오염을 감소시키며, 미생물의 감소로 인한 효율저하 없이 시스템이 오랜시간을 지속 사용할 수 있도록 함. [황성분에 의한 H2SO4(황산)의 생성] H2S(황화수소) → 미생물의 활동 → H2SO4(황산) [한국냄새환경학회지 발체] [H2SO4(황산)성분의 중화과정] CaCO3(석회석) + H2SO4(황산) → CaSO4(황산칼슘) + H2O(물) + CO2 ↑(이산화탄소

16 Phototrophic oxidation
`` 신일이엔씨 Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 4-1. 생물학적 탈취 기작 암모니아 황화수소 생물학적 N2 담체DATA 비 교 암모니아 Ammonium oxidation H2S Aerobic Sulfide oxidation N2O NO2- SO Sulfur oxidation R-NH2 Phototrophic oxidation Sulfur repiration R-SH Assimilatory Sulfate reduction NO NO3- Dissimilatory Sulfate reduction 비 교 NO2- NO3- SO SO42- Assimilatory reduction Phototrophic oxidation Anaerobic 호기성/혐기성 미생물들의 다양한 효소작용 으로 분해가 이루어져 최종적으로 미생물세 포벽을 구성하는 단백질의 주성분이 아미노 산들(Systeine, Serine등의 R-NH2)로 전환된다. 호기성/혐기성 미생물들의 다양한 효소작용으로 분해가 이루어져 최종적으로 미생물세 포벽을 구성하는 단백질의 주성분이 아미노산들(R-SH) 및 미생물 대사에 필요한 성분으로 전환된다

17 `` Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 ▪ 4-2. 생물학적 탈취 기작 신일이엔씨 생물학적 비 교 담체DATA 비 교
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 4-2. 생물학적 탈취 기작 황화메틸,이황화메틸,메틸메르캅탄,유기산 등 생물학적 2CH3-S-CH3 (황화메틸) 2CH3-S-S-CH3 (이황화메틸) 비 교 담체DATA 미생물 세포내부 2O2 2NADH+2H+ 2H2O 2NAD 2HCHO CH3SH CH3SH (메틸메르 캅탄) (메틸메르 캅탄) 2NAD+ 2H2O 2H2O 2O2 2NADH+2H+ RCOOH (유기산) 2HCOOH 2H2O2 2NAD+ 2H2S 비 교 2NADH+2H+ 2CO2 2H2O2+O2 황화수소의 분해경로 황화메틸, 이황화메틸, 메틸메르캅탄등은 미생물 세포내로흡수되어 미생물의 에너지원으로 이용되고 NADH(Nicotinamide adenine dinucleotIde)를 생성 되는데 이용되며 아미노산을 만드는데 경로로 이용된다.

18 `` Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 ▪ 5. 바이오-LIME의 특성 신일이엔씨 특 성 담체DATA 비 교 다공성세라믹담체
SHIN-IL Environment & Cleany Co.,Ltd ▪ 5. 바이오-LIME의 특성 다공성세라믹담체 넓은 표면적과 안정적인 공기흐름을 유도함 내구성과 자체 강도성이 우수함 보습기능을 겸비한 미생물의 친화성이 높음 특 성 담체DATA 비 교 가습공간 순환용수를 이용하여 세정하고 pH를 상승시킴 미생물 담체층의 막힘방지와 유지관리를 용이하게 함 미세분진 및 이물질등을 전단부에서 세정함 사용년수가 10년이상 유지됨 석회석담체 외부 약품주입 없이 자체 pH 완충작용 pH조절기능

19 `` Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 ▪ 6. 바이오-LIME의 대표적 장점 신일이엔씨 장 점 담체DATA 비 교 비 교
SHIN-IL Environment & Clean Co.,Ltd ▪ 6. 바이오-LIME의 대표적 장점 다공성세라믹 담체와 석회석 담체를 사용하여 미생물 생존에 최적의 환경을 제공하고 또한 기계 장치 단순화로 고장에 대한 원인을 최소화하여 장기간 사용시 유리하게 개발됨 장 점 담체DATA 비 교 * 다공성세라믹 담체에 부착된 생물막은 비표면적이 넓고 미생물 생존에 적절한 수분을 제공함 * 석회석 담체는 산성가스의 중화와 미생물 생존에 적절한 PH 조절 기능을 함 * 설계에 있어 배양물이 자체적으로 지지능력을 가질 수 있도록 설계함 (필터 메디아에 부착된 미생물이 쉽게 탈리되지 않음) * 기존 바이오 필터에 비해 적은 양의 세정수를 사용하여 탈취가 가능함 ( 폐수 발생량의 최소화) * 배양물의 자체 지지력  내부에 지지대 없이 2.0m 높이 이상 설비 설치 가능 : 설치면적의 감소 * 고농도 오염물질 처리 효율 : 황화수소의 경우 100ppm이상의 고농도까지 처리 가능 * 미생물의 접종이 간편 : 상부 맨홀 직접 접종이나 수조탱크를 이용한 접종 * 다공성세라믹 담체와 석회석 담체를 이용한 바이오 필터 기술 발명특허 및 실용신안등록 * 다공성세라믹 바이오필터를 이용한 유기성 악취 탈취장치 (신제품인증서(NEP) 획득) * 바이오필터(미생물) 탈취장치 (성능인증서 획득) 비 교

20 `` Ⅳ. 바이오-LIME 탈취 시스템 ▪ 7. 인 증 현 황 신일이엔씨 현 황 담체DATA 비 교 신제품 인증서 (NEP)
SHIN-IL Environment & Cleany Co.,Ltd ▪ 7. 인 증 현 황 현 황 담체DATA 비 교 신제품 인증서 (NEP) 성능인증서