두합크린텍만의 기술력입니다.
하 · 폐수처리장의 인(P) 제거 효율 향상과 슬러지 발생량을 저감시키는 기술입니다.
RE300 인 제거 원리
Ce와 P의 1:1 몰 비율 화학반응
인과의 초 우선적 반응
이온 결합
불용성 Rhabdophane (CePO₄) 광물 생성
Rhabdophane 결정
응집제의 약 70%는 인과의 직접적인 화학반응 보다는 Fe/Al(OH)₃ 형성
표면 흡착에 의한 인 제거
반데르발스 힘에 의한 결합으로, 낮은 부착력을 가지고 있다.
Fe/Al(OH)₃ 에 부착된 인은 플록을 부유하게 만들어 침강효율을 떨어뜨린다.
응집제 투입량 (인 제거 반응 몰 비율)
Fe/Al 계열 응집체의 주요한 인 제거 메커니즘은 흡착이므로,
제거할 인의 농도가 낮을수록 더욱 많은 양의 응집체를 투입하여야 한다.
화학적 슬러지 저감
RE 응집제는 철 또는 알루미늄 응집제에 비하여 투입량이 적으므로 슬러지 발생량이 적다.
RE 응집제에 의하여 생성되는 물질인 Rhabdophane, (Ce,La)PO₄H₂O은
Mohs 경도 3.5 불용성 결정질 광물이므로, 슬러지 체적이 감소한다.
RE응집제에 의하여 발생되는 화학적 슬러지는
Fe 또는 Al 계열 응집제에 비하여, 각각 50%, 35% 적게 발생한다.
화학적 슬러지의 양은 일반적으로 전체 슬러지의 67% 정도에 해당하며,
실제 하수처리 시설들에서 관찰된 RE300에 의한 슬러지 저감율은 약 20%~40% 이다.
응집 및 침강 특성 개선
독성 시험
RE300의 특징 및 장점
추가 장비 설치 없이, 0.075 mg/L TP 농도이하로 인제거 가능하며,
철이나 알루미늄 응집제에 비하여 1/3~1/4 투입량을 사용
시설물의 악취가 크게 개선되며, 20 - 40%의 슬러지 발생량 저감 효과가 있음
또한 탈수 슬러지 함수율이 약 5% 감소
시설에 얼룩이 생기지 않으며, 동절기에도 배관 막힘 없음
또한 슬러지 처리비, pH 조절 약품비, 폴리머 투입비, 전력비 절감 효과
시간이 경과할수록 투입량이 감소되며, 시설 전반에 걸쳐 긍정적인 개선 효과를 제공
총인 농도가 급변하는 경우에도 RE 물질은 완충역할을 하며,
1개월 정도 투입을 멈춰도 인 제거 효과를 유지
플록이 치밀하고 비중이 커서 침강 속도가 약 2배 빠르며,
시설에 얼룩이 생기지 않고 동절기에도 배관 막힘 없음
미국의 하수처리장 50개소에서 상업 운용되고 있으며, 성능이 검증됨
Al³+ 또는 Fe³+ 이온들을 인산염과 직접적인 화학결합을 이루는 것보다는
알루미늄 수화물 또는 철 수화물을 형성한 후,
결합력이 약한 반데르발스 힘에 의한 비선택적인 흡착
슬러지에 젤리와 유사한 성분들이 생성되어 탈수가 상대적으로 어렵고,
함수율이 높아지게 되며, 슬러지 탈수 케익의 발생량이 많아져 처리비용이 상승
Ce³+ 이온이 인산염과 1:1 이온 결합을 이루어
비중이 4인 불용성 광물 결정을 만들어 침전을 시킴,
반응 후 1분 이내에 생성되는 나노광물 결정은
막대 모양으로 침강시에 서로 겹쳐지며 SS 제거
인과 선택적으로 이온결합하여 신속하게 불용성의
무기질 광물을 형성하게 되므로 침전물 내에 간극수가 존재하지 않음
함수율이 약 5~6% 적고, 탈수가 용이
탈수 케익의 발생량은 25~30% 감소하게 되어,
소모되는 약품비와 슬러지 탈수 케익 처리 비용을 합산한 합계 금액으로 약 10~20% 절감