출품기술

[환경] 처리효율 향상 및 시간 절감이 가능한 고농도 폐수처리기술

처리 속도가 향상된 폐수 처리 기술

본 기술은 처리효율이 향상된 고농도 폐수처리 기술

보유기관 : 한국원자력연구원       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

본 기술은 생물전기화학 반응과 간헐폭기를 이용한 폐수처리 공법으로 고농도 폐수 내 유기물과 영양염류의 고효율 처리 가능 기술임

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
양이온교환막으로 연결된 질산화조를 구비하는 혐기조 및 이를 이용한 폐수처리 방법 10-1063828
암모니아 및 유기물의 동시제거 공정장치 및 폐수처리 방법 10-1186845
암모니아 및 유기물의 동시제거를 위한 생물전기화학적 폐수처리 장치 및 이를 이용한 폐수처리 방법 10-1176437
생물전기화학적 방법을 이용하여 하폐수의 유기물 및 질소를 동시에 제거하는 폐수처리 방법 10-1325209
유기성 질소 및 유기물의 동시제거를 위한 생물전기화학적 폐수처리 장치 및 이를 이용한 폐수처리 방법 10-1267541
생물전기화학적 폐수처리장치 및 이를 이용한 폐수처리 방법 10-1372415
유입수의 유입구를 분기시킨 생물전기화학적 폐수처리장치 및 이를 이용한 폐수처리 방법 10-1372416
생물전기화학 반응과 간헐폭기공법의 융합된 유기물 및 영양염류 처리 시스템 10-1601209

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술개요

- 생물전기화학 반응과 간헐폭기를 이용한 폐수처리 공법으로 고농도 폐수 내 유기물과 영양염류의 고효율 처리 가능

- 혐기조-호기조-탈질조 순서로 연결하여 폐수 내 고농도 유기물과 질소 등 영양염류의 동시처리가 가능하며, 혐기-무산소-호기 조건을 반복적으로 수행하여 유기물, 질소, 인의 효과적인 제거 가능

- 독립된 고농도 질산화균의 생물학적 반응과 동시에 미생물을 동반한 전기화학적인 산화-환원 반응을 수행하여 암모니아의 질산화 효율을 향상시켜, 폐수 처리 용량 향상 및 처리시간 절감

대표도면

[폐수 내 유기물, 질소, 인 제거용 생물전기화학적 폐수처리장치]

기존기술 대비 개선점

- 영양염류 동시 처리 구현 (고농도 유기물과 질소 동시 처리)

- 암모니아의 질산화 효율 향상 (생물학적/전기화학 반응 동시 구현)

- 폐수 처리 효율 향상 (처리 장치를 반복적으로 구현)

- 폐수 처리 속도 향상 (교환막을 통한 이동속도 향상)

기술 구현 내용

다음과 같은 과정을 통해 폐수 내 유기물과 영양염류 처리

- 1단계 : 제1간헐폭기조로 유입되는 유기물, 영양염류 전처리 후 제2간헐폭기조 이동
- 2단계 : 양이온교환막을 통해 호기조로 암모니아의 이동 후 암모니아 제거
- 3단계 : 음이온교환막을 통해 간헐폭기조로 질산염의 이동 및 탈질과 인 제거

기술도입 기대효과

- 고농도 폐수처리 품질 강화 및 처리 공정의 단순화와 효율 향상으로 수입 증가

- 반응기가 컴팩트화 됨에 따라 부지 절약, 공정 및 처리 비용 절감

- 기술 도입을 통한 기업 기술력 향상

시장동향

- 세계 폐수 무방류 시스템 시장은 2016년 46억 7,000만 달러에서 연평균 성장률 8.1%로 증가하여, 2021년에는 68억 8,000만 달러에 이를 것으로 예상됨

- 세계 패키지형 수처리 시스템 및 폐수처리 시스템 시장은 2016년 132억 9,000만 달러에서 연평균 성장률 10.4%로 증가하여, 2021년에는 218억 3,000만 달러에 이를 것으로 전망

- 환경오염 방지 시설업, 폐기물처리업, 분뇨 처리 시설설계 등이 포함된 세계 환경 산업 시장 규모는 2013년 기준 9,240억 달러로 매년 3% 이상 성장하여 2020년 1조 161억 달러까지 성장할 전망

- 국내 환경산업 시장은 2015년 102조 8,000억 원에서 연평균 7% 성장률로 성장하여 2020년 144조 2,000억 원까지 확대될 전망

[세계 무방류 시스템 시장(좌), 폐수 처리 시스템 시장(우)]

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