• 제목/요약/키워드: 침전효율

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래버린스 위어를 이용한 침사지 내 침전효율 개선 (Improvement of Sedimentation Rate in the Settling Basin by Labyrinth Weir)

  • 조훈식;여창건;임장혁;이승오
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권3B호
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    • pp.153-159
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    • 2012
  • 본 연구에서는 기존의 침사지 내부 수공구조물(격벽)로 사용되고 있는 둔턱을 대체하여 일반형 사다리꼴 래버린스 위어 (generic labyrinth weir)와 변형된 형태인 경사형 마루 래버린스 위어(inclined crest labyrinth weir)를 제시하였으며, 래버린스 위어 적용시 발생하는 수리학적 흐름특성을 이용하여 침사지에서 침전율을 개선하고자 하였다. 본 연구에서는 전수두비 (headwater ratio) $H_t/P$, 와 확폭비(magnification ratio) L/W, 그리고 총 마루길이 당 유입유량 $q_L$을 침전효율의 주요 분석지표로 제시하였으며, 기존의 침사지 형상과 래버린스 위어를 적용한 래버린스 침사지 형상을 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과 래버린스 위어를 적용한 침사지는 확폭비 변화에 따른 전수두비의 변동이 침전효율(%)에 크게 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 래버린스 위어 반복배열수(N)가 2~4개 일 때 침전효율이 개선되는 것으로 분석되었다. 또한 회기분석을 통해 침전효율이 개선되는 유입조건 및 형상은 총 마루길이 당 유입유량이 $q_L{\geq}3.5cm^2/s$인 조건과 확폭비가 $L/W{\leq}3.5$ 인 경우 로 나타났으며, 이러한 침전효율이 개선되는 구간을 도표상으로 표현 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 분석지표를 통해 오탁수 유입량 및 침사지 소요면적 등 설계조건에 따른 적합한 침전효율을 갖는 구조적으로 최적화된 래버린스 침사지의 기초 설계에 활용될 수 있을 것이다.

입자추적기법을 이용한 침전지의 효율 평가 (Estimation of Settling Efficiency in Sedimentation Basin Using Particle Tracking Method)

  • 이길성;김상훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.293-304
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    • 2004
  • 침전지는 수처리 공정에서 중요한 조작 중 하나이며, 침전지내에서는 응집과 침전이 일어남에 따라 입자의 크기분포가 변하는 복잡한 현상이 발생한다. 따라서 침전지의 효율적인 설계나 운영을 위해서는 이러한 현상에 대해 이해해야만 하며, 침전효율의 극대화를 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 침전지내의 흐름을 모의하기 위하여 범용 CFD 프로그램인 FLUENT를 이용하였으며, 침전효율을 평가하기 위하여 FLUENT에서 제공되는 입자추적기법을 사용하였다. 또한 침전지의 형상을 지나치게 단순화시키는 기존의 연구와는 달리 본 연구에서는 실제 현장에서 사용되는 규모와 침전지내 인자들 (유입부 정류벽, 유출부 트라프 등)이 수치모의에 최대한 반영되었으며, 현장실험의 결과를 바탕으로 민감도 분석을 수행해 수치모의에 사용되는 매개 변수들을 보정하였다. 민감도 분석 결과 입자의 직경이 입자의 밀도에 비해서 민감도가 큰 것으로 나타났고, 침전효율이 실헐결과와 가장 잘 일치할 때의 직경값을 결정해본 결과 입자의 직경값이 26.5 $\mu\textrm{m}$로 나타났다.

삼차원 유동해석을 통한 침전조의 침전효율 예측 및 형상설계 (Shape Design and Prediction of Efficiency of Sedimentation Bed using Three-Dimensional Flow Analysis)

  • 최상철;김홍민;김광용
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.95-98
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    • 2002
  • Three-dimensional flow analyses for two different ratios of radius to height of sedimentation bed are implemented to evaluate the effect of blockage ratio of center feed wall and angle of distributor on sedimentation efficiency, and to find the optimal value of those parameters. Sedimentation efficiencies for three different shapes are compared with and without rotation speed. And then, five different combinations of blockage ratio of center feed wall and angle of distributor are compared It reveals that the effect of blockage ratio of center fled wall and angle of distributor is considerable to sedimentation efficiency while rotation effect can be neglected and $0.55 and 33^{\circ}$for blockage ratio of center food wall and angle of distributor, respectively, ive the best sedimentation efficiency.

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하수의 최종 유출수 수질 개선을 위한 침전조 모형실험에 적용한 끈상 미생물접촉재와 미나리의 고도처리효율에 관한 연구 (Advanced Treatment Efficiency of Biological String Media and Oenanthe javanica for Effluent Quality Improvement in the Sedimentation Model Plant)

  • 배준삼;이상호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.440-447
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 미나리와 끈상 미생물접촉재를 이용하여 생활하수의 하수처리장 방류수의 수질 개선을 위함이다. 최종 방류수의 수질을 개선하기 위한 침전조 모형 플랜트를 2개 제작하여 실험하였는데, 하나(Tank 1)는 기존 하수처리장 침전조와 같게 제작 하였으며, 다른 하나의 침전조(Tank 2)는 침전조의 수초섬 상부에는 미나리를 식재하고 하부에는 끈상 미생물 접촉재를 배치하였다. 유기 오염물질인 BOD, 부유고형물질인 SS, 질소 그리고 인에 대한 고도처리 효율을 검증하였다. 실험 결과 Tank 2에서 유출되는 배출수가 Tank 1에서 배출되는 유출수보다 처리 효율이 향상되었다. 처리 효율을 살펴보면, Tank 1보다 Tank 2 유출수의 BOD는 $7.9%{\sim}38.8%$가 향상되었으며, 부유고형 물질인 SS는 $14.3%{\sim}60.0%$ 향상되었다. 부영양화 물질인 T-N은 $9.6%{\sim}31.5%$ 향상되었으며, T-P는 $33.0%{\sim}80.0%$까지 향상되었다. 처리 효율로 판단하면 T-P와 SS 제거효율이 BOD와 T-N보다 높았다.

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침전조 상등액과 유입하수의 유량대비에 따른 하수 내 질소 화합물 제거특성 (Removal Characteristic of Nitrogenous Compounds According to the Combination of Feeding Ratio between the Supernatant of Precipitation Tank and Raw Domestic Wastewater)

  • 박상민;박진희
    • 유기물자원화
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    • 제13권4호
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    • pp.128-135
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    • 2005
  • 본 연구에서는 CFSTR(Continuous-flow Stirred-Tank Reactor) 형식의 반응조에 담체가 채워진 호기-혐기조합 공법에 따른 질산화 및 탈질화에 관한 효율의 증대와 유입수 및 침전조 상등액의 유량대비를 조절 하므로써 질소제거의 효율 증대에 관한 방법을 모색하고자 하였다. 탈질조 내의 탈질효율에 비례하여 포기 반응조 내의 질산성 질소 농도를 산출하고자 유입수와 침전조 내에서의 상등액을 탈질조로 반송하여 유입하고 유입수와 반송되는 침전조 상등액 유입의 유량대비를 통하여 최종적으로 반응조에 대한 질소제거의 효율을 파악하고자 하였다. 적절한 유량대비를 이용하였을 때 탈질조 내의 필요한 탄소원의 공급이 유입수로 통해 이루어지는 것으로 판단되어지며, 외부탄소원의 주입 없이 유입수 만으로도 완벽하게 탈질이 이루어지는 것을 확인 할 수 있었다. 하지만 유입수와 침전조 상등액의 유량대비에서 침전조 상등액의 유량비가 커지면 커질수록 유입수내의 탄소원의 유입이 줄어들기 때문에 이에 대한 탄소원의 농도에 대한 산정이 중요하다고 생각된다.

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산업부산물을 이용한 해수로부터 고농도 마그네슘 용액의 제조 (Production of Concentrated Magnesium Solution from Seawater Using Industrial By-products)

  • 조태연;김명진
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권3호
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    • pp.63-73
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    • 2016
  • 본 연구에서는 해수로부터 마그네슘을 농축하기 위하여 세 가지 침전제(NaOH, 시멘트 킬른 더스트, 제지슬러지소각재)를 이용하여 마그네슘을 침전시키고, 황산을 이용하여 마그네슘을 용출하는 실험을 진행하였다. 사용한 침전제의 종류와 상관없이 침전반응 효율은 거의 100%이었고, 용출반응 효율은 77 - 89%로 비슷하였다. 용출액의 마그네슘 농도가 4975 - 5775 mg/L이었는데, 이것은 침전반응과 용출반응을 통해 해수의 마그네슘이 3.8 - 4.4배 농축되었음을 의미한다. 본 연구에서 침전제로 사용한 산업부산물의 반응효율은 거의 100%로 기존의 고가 침전제와 비슷하였다.

고효율 침전조 설계를 위한 실험 및 수치해석 (Numerical and Experimental Studies for the Design of High Efficiency Sedimentation Bed)

  • 김홍민;최상철;김광용;김병희;임영택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.425-432
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    • 2002
  • Both numerical and experimental studies on sedimentation efficiency of a sedimentation bed were carried out. Three different structures of sedimentation bed and five different combinations of blockage ratio of center feed wall and angle of distributor are implemented to find the optimal values of geometric parameters. The effect of rotation of the distributor on sedimentation efficiency is also investigated. It reveals that the effect of blockage ratio and angle of distributor on sedimentation efficiency is considerable, while rotation effect can be neglected, and that calculated efficiencies show good agreements with those of experiment, qualitatively.

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고효율 침전조 설계를 위한 실험 및 수치해석 (Numerical and Experimental Studies for the Design of High Efficiency Sedimentation Bed)

  • 김홍민;최상철;김광용;김병희;임영택
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.54-61
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    • 2003
  • Both numerical and experimental studies on the sedimentation efficiency of a sedimentation bed were carried out. Three different structures of sedimentation bed and five different combinations of blockage ratio of center feed wall and angle of distributor are implemented to find the optimal values of geometric parameters. The effect of rotation of the distributor on sedimentation efficiency is also investigated. It reveals that the effects of blockage ratio and angle of distributor on sedimentation efficiency are considerable, while rotation effect can be neglected, and that calculated efficiencies show good agreements with those of experiment, qualitatively.

비용매 첨가법을 이용한 Dextran 분별침전에 관한 연구 (Studies on the Fractional Precipitation of Dextran by Nonsolvent Addition Method)

  • 최성우;구윤모
    • KSBB Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.257-263
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    • 1995
  • 본 연구는 비용매첨가법에 의한 "native" dextran 의 분별침전에 관한 내용으로, 첫째, 유전상수값이 다른 비용매들에 의한 dextran의 침전 특성을 조사 하였다. 둘째. dextran생산에셔 분별침전 과정의 방 법적 인 개선을 시도하였다. 침전특성을 조샤한 결과, 침전된 dextran은 비용매 함량과 일차함수관계를 보였고, 그 일차식의 가울기는 비용매의 유전상수값 과 상관관계를 보이므로서. dextran의 침전을 유도 하는 주요특성이 비용매의 유전상수임을 알았다. 그 리고 재분별에 의한 침전방법을 원용하여 dextran 의 분별침전 과정을 구성하였으며, dextran의 침전 특성 결과와 조합하여 일정한 분자량 빛 분자량 분 포를 갖는 dextran을 효율적으로 생산할 수 였는 근거를 마련하였다.

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