• 제목/요약/키워드: Pilot Reactor

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PTFE막을 이용한 빗물 중수 통합형 MBR 시스템 개발 및 성능 평가 (Development of PTFE Membrane Bio-reactor (MBR) for Integrating Wastewater Reclamation and Rainwater Harvesting)

  • 이태섭;김영진;함상우;홍승관;박병주;신용일;정인식
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.269-276
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    • 2012
  • The surface characteristics and performance of PTFE (polytetrafluoroethylene) hollow fiber membranes have been systematically investigated at lab- and pilot-scale to assess their application to membrane-bioreactor, particularly for integrating wastewater reclamation and rainwater harvesting. The PTFE membrane expressed some surface features, such as hydrophobicity, which might enhance membrane fouling. However, lab-scale performance and cleaning experiments under various conditions demonstrated that the PTFE membrane could produce the desirable water flux with good cleaning efficiency, implying easy operation and maintenance due to superior chemical resistance of PTFE membranes. Most of effluent water qualities were met with Korean standard for discharge and reuse, except color. Color level was further reduced by blending with rainwater at 75:25 ratio. Based on the lab-scale experimental results, the pilot plant was designed and operated. Pilot operation clearly showed sTable performance with satisfactory water quality, suggesting that PTFE membrane could be applied for decentralized MBR integrated with rainwater use.

파일럿 규모 반응기에서 Hybrid SNCR-SCR 공정의 질소산화물 저감 특성 (DeNOx Characteristics of Hybrid SNCR-SCR Process in a Pilot Scale Flow Reactor)

  • 엄원현;유경선;김성준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권1호
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    • pp.89-94
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    • 2011
  • 하이브리드 SNCR-SCR 공정의 질소산화물 저감특성을 파일럿 규모의 흐름반응기를 이용하여 고찰하였다. SNCR 공정의 질소산화물 저감효율은 $970^{\circ}C$에서 80% 수준이었으며 하이브리드 SNCR-SCR 공정은 NSR = 2.0, $940{^{\circ}C}$에서 92%의 저감율을 보였다. SNCR 단일 공정과 비교할 때, 하이브리드 SNCR-SCR 공정은 $940^{\circ}C$보다 낮은 저온영역에서 보다 효과적이었다. 암모니아 유출농도는 비교적 높은 공간속도조건에서 1 ppm 이하로 유지되었으며 요구되는 촉매양은 SCR 단일공정과 비교할 때 2/3 수준으로 감소하였다. 질소산화물 저감을 위한 하이브리드 SNCR-SCR 공정의 주요인자는 SNCR 공정에 분사되는 요소용액의 질소산화물에 대한 선택도와 생성되는 암모니아 농도로 조사되었다.

산성 및 유기성 가스의 동시제거를 위한 준건식 세정시스템의 적정 운전 조건 (Optimal Operation Condition of Spray Drying Sorber for Simultaneous Removal of Acidic and Organic Gaseous Pollutants)

  • 백경렬;구자공
    • 한국환경과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.59-64
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    • 2001
  • The effect of major operating parameters in spray drying sorber(=SDS) for automatic control for the simultaneous removal of acidic and organic gaseous pollutants from solid waste incinerator was performed. The field experiment was carried out in pilot scale test for the quantification of major operating parameters of hydrophilic and the hydrophobic pollutants. The removal efficiencies of $SO_2$and HCI in the 5wt% slurry condition were being increased with the increase of the stoichiometric ration which is the molecular ratio of lime to the pollutant concentration, and with the decrease of inflow flue gas temperature in the pilot SDS reactor. The removal efficiency along the height of spray drying sorber was closely related to the temperature profile, and more than 90% of total removal efficiency was achieved in an absorption region. For the removal of acidic gas the optimum operating condition considering the economics and a stable operation is the 5wt% of slurry concentration, 1.2 of stoichiometric ratio and 25$0^{\circ}C$ of inflow flue gas temperature. For the organic gases of benzene and toluene the removal efficiencies were 20-60% which is much lower than that of acidic gas. The best removal efficiency was obtained at 1.5 of stoichiometric ratio and 25$0^{\circ}C$ of inflow flue gas temperature. The organic\`s removal efficiency along the height of spray drying sorber was quite different from that of acidic gas, that is, more than 60% of the total removal efficiency for benzene and 90% of the total removal for toluene were achieved in the dried adsorption region, which was formed at the lower or exit part of the reactor.

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생물학적 호기성필터를 이용한 소규모 하수처리시스템에 관한 연구 (Study on a Small-scale Wastewater Treatment System using Biological Aerated Filter)

  • 박찬규;조은영;김영희;박성진
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.41-45
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    • 2014
  • The biological aerated filter (BAF) reactor is regarded as an effective biological wastewater treatment method. It can remove pollutants by carrier filtration and biodegradation. Due to its advantages, which include high biomass retention, tolerance to toxicity, excellent removal efficiency, and slurry separation, BAF has been widely used to remove COD, $NH_4{^+}-N$, phosphorus, and other harmful organic substances. In this study, the BAF reactor was used to remove organic contaminants of domestic wastewater of Korea at both the benchand pilot-scale. The main objectives of this study are to: (i) investigate the removal efficiency of organic contaminants (ex. COD, nitrate, phosphorus) in BAF reactors at both scales; (ii) characterize the small-scale wastewater treatment plant using the BAF reactor. The concentration of COD in the influent increased from 69 to 246 mg/L. During the operation period, the final effluent concentration of COD remained maximum 4.0 mg/L, and the average removal efficiency was above 88%. The present study investigated the removal efficiencies of COD, TN, TP and $NH_4{^+}-N$ from smelting wastewater by BAF system. When treating wastewater in both bench and pilot-scale reactors, the BAF worked well.

희박 예혼합 가스터빈 연소기 3 차원 전산 해석 및 화학반응기 네트워크에 의한 NOx 예측 (3D RANS Simulation and the Prediction by CRN Regarding NOx in a Lean Premixed Combustion in a Gas Turbine Combustor)

  • 이재복;정대로;허강열;진재민;박정규;이민철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권12호
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    • pp.1257-1264
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    • 2011
  • 희박예혼합 가스터빈 연소기에 대한 3 차원 RANS 해석을 수행하였으며 PCFM(Partially Premixed Coherent Flame Model) 화염면적밀도 생성항 상수의 보정을 통하여 희박연소조건을 모사하였다. PCFM 에서 계산된 화염면적밀도에 의해 층류 예혼합 화염의 전파를 예측하고 불균일하게 분포한 기연 가스의 물성을 평형 가정에 따라 예측하였다. 복사와 대류 열전달을 모사하기 위해 냉각 조건으로서 실험과의 비교를 통해 결정된 열유속을 적용하였다. 이러한 3 차원 해석 결과를 바탕으로 파일럿 노즐과 메인 노즐에 분배되는 연료량 비에 대한 민감도 조사를 수행하였으며 CRN(Chemical Reactor Network)을 구성하여 NOx 배출량을 예측하고 측정값과 비교 분석하였다.

무수마레인산 생산을 위한 고정층 촉매 반응기 설계 (Design of the Fixed-Bed Catalytic Reactor for the Maleic Anhydride Production)

  • 윤영삼;구은화;박판욱
    • 공업화학
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    • 제10권3호
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    • pp.467-476
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    • 1999
  • 공기에 의한 n-butane의 산화로부터 무수마레인산을 합성하는 고정층 촉매 반응기의 거동을 조사하였다. 대류-확산-반응기구로 묘사되는 고정층 촉매반응기의 거동은 Langmuir-Hinshelwood형의 반응속도식 및 비정상상태 이차원 유사균일상 모델을 적용 조사하였다. 예측모델은 Sharma의 pilot-plant 실험 결과인 단일층 반응기의 축방향 온도 및 수율 분포에 대한 최적적합을 통한 최적매개변수 추정에 의해 구성하였다. 또한 예측모델은 단일층 반응기와 통일한 수율 및 전화율을 생성시킬 수 있도록 모사된 불균열활성의 이중층 반응기가 열점에서 $8.96^{\circ}C$ 낮은 온도 상승을 일으켰다. 단일과 이중층 반응기의 가능한 조업조건 (냉매온도, 반응물의 농도, 온도 및 유량)변화에 대한 매개변수 감응도를 조사한 결과 동일한 조업 조건하에서 이중층 반응기가 단일층 반응기에 비해 더 넓은 조업범위는 물론 전화율 및 수율이 다소 높게 나타났다.

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축산폐수 처리를 위한 막결합형 이상 혐기성 반응조에서 여과막 저항특성 (Fouling Characteristics in Submerged Membrane System of Two-Phase Anaerobic Reactor for Piggery Wastewater Treatment)

  • 이상민;정진영;정윤철
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.523-533
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    • 2000
  • 본 연구는 재래식 혐기성 공법에 비해 메탄회수율과 처리효율이 우수한 막분리형 이상 혐기성 반응시스템을 개발하여 산생성 반응조의 미생물 체류시간을 증대시키고 시스템 운전효율을 향상시키기 위해 수행하였다. Pilot plant 운전에 사용된 막은 셀룰로오스 계통으로 $0.5{\mu}m$의 막공경과 $0.8m^2$의 유효 표면적을 가졌으며 메탄발효조는 UASB와 AF로 구성되어 있다. 혐기성 침지형 반응조를 운전한 결과 COD 제거율은 70~80%, 생성가스 중 메탄함율은 90%까지 향상시킬 수 있었다. Pilot plant 운전동안 막의 케이크 저항이 중요한 막오염원으로 나타남에 따라 이를 최소화하기 위해 세가지 공경 (40, 53, $63{\mu}m$)을 가진 전처리 필터로 적용하였다. 적용된 prefilter중 $63{\mu}m$ 전처리 필터의 경우가 가장 효과적으로 케이크 저항을 줄이고 막 유속을 증가시켜 50일 이상 장기운전을 가능케 하였다. 또한 장기 운전으로 인한 막 오염물질은 산과 알카리 세척용액에 의해 연속적으로 세척함으로써 최초 막유속의 89% 까지 회복할 수 있었다.

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파일럿 규모의 공기 유동 연속회분반응기에서 고농도 질소제거 및 슬러지 그래뉼화 특성 연구 (A Study on High Strength Nitrogen Wastewater Treatment and Sludge Granulation Characteristics in a Pilot-scale Air-lift Sequencing Batch Reactor)

  • 이수철;김동진
    • 청정기술
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    • 제18권4호
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    • pp.398-403
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    • 2012
  • 폐수로부터 안정적이며 경제적으로 질소 성분을 제거하기 위하여 선택적 질산화와 슬러지 그래뉼화를 파일럿 규모의 공기 유동 연속회분반응기(sequencing batch reactor, SBR)에서 수행하였다. 연속회분반응기 유입 암모니아 부하가 1.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$까지는 거의 100%에 가까운 높은 질산화율을 보였고, 1.0~2.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$에서는 거의 90%, 2.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$ 이상에서는 질산화율이 90% 아래로 떨어짐을 확인할 수 있었다. 암모니아 저해와 용존산소 제한에 의한 아질산 산화균의 선택적 저해는 폐수 질산화에서 아질산 축적을 유도할 수 있다. 본 실험에서 연속회분반응기의 pH를 8.0 이상으로 그리고 용존산소를 1.5 mg/L 이하로 유지했을 때 모두 0.95 이상의 아질산 비율을 얻었다. 또한 공기 유동 연속회분반응기의 침전시간을 5분으로 짧게 유지하여 침전성이 좋지 않은 슬러지를 반응기에서 배제하고 침전성이 좋은 슬러지를 선택적으로 배양하였다. 그 결과 슬러지 침전성이 향상되면서 그래뉼 형성이 촉진되었으며 슬러지 침강계수(sludge volume index, SVI)는 60일 이후부터 75 이하로 안정되게 유지되었다.

Effect of pH on Phase Separated Anaerobic Digestion

  • Jung, Jin-Young;Lee, Sang-Min;Shin, Pyong-Kyun;Chung, Yun-Chul
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제5권6호
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    • pp.456-459
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    • 2000
  • A pilot scale experiment was performed for a year to develop a two-phase anaerobic process for piggery wastewater treatment (COD: 6,000mg/L, BOD: 4,000mg/L, SS: 500mg/L, pH 8.4, alkalinity 6,000mg/L). The acidogenic reactor had a total volume of 3㎥, and the methanogenic reactor, an anaerobic up-flow sludge filter, combining a filter and a sludge bed, was also of total volume 3㎥(1.5㎥ of upper packing material). Temperatures of the acidogenic and methanogenic reactors kept at 20$^{\circ}C$ and 35$^{\circ}C$, respectively. When the pH of the acidogenic reactor was controlled at 6.0-7.0 with HCl, the COD removal efficiency increased from 50 to 80% over a period of six months, and as a result, the COD of the final effluent fell in the range of 1,000-1,500 mg/L. BOD removal efficiency over the same period was above 90%, and 300 to 400 mg/L was maintained in the final effluent. The average SS in the final effluent was 270 mg/L. The methane production was 0.32㎥ CH$_4$/kg COD(sub)removed and methane content of the methanogenic reactor was high value at 80-90%. When the pH of the acidogenic reactor was not controlled over the final two months, the pH reached 8.2 and acid conversion decreased compared with that of pH controlled, while COD removal was similar to the pH controlled operation. Without pH control, the methane content in the gas from methanogenic reactor improved to 90%, compared to 80% with pH control.

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SMART 연구로의 증기발생기 전열관 파열사고 민감도 분석 (A Sensitivity Study of a Steam Generator Tube Rupture for the SMART-P)

  • 김희경;정영종;양수형;김희철;지성균
    • 한국안전학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.32-37
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    • 2005
  • The purpose of this study is for the sensitivity study f9r a Steam Generator Tube Rupture (SGTR) of the System-integrated Modular Advanced ReacTor for a Pilot (SMART-P) plant. The thermal hydraulic analysis of a SGIR for the Limiting Conditions for Operation (LCO) is performed using TASS/SMR code. The TASS/SMR code can calculate the core power, pressure, flow, temperature and other values of the primary and secondary system for the various initiating conditions. The major concern of this sensitivity study is not the minimum Critical Heat Flux Ratio(CHFR) but the maximum leakage amount from the primary to secondary sides at the steam generator. Therefore the break area causing the maximum accumulated break flow is researched for this reason. In the case of a SGIR for the SMART-p, the total integrated break flow is 11,740kg in the worst case scenario, the minimum CHFR is maintained at Over 1.3 and the hottest fuel rod temperature is below 606"I during the transient. It means that the integrity of the fuel rod is guaranteed. The reactor coolant system and the secondary system pressures are maintained below 18.7MPa, which is system design pressure.