본 연구는 도시지역 도로측구 등에 설치할 비점오염원의 정화장치 개발을 위해 여과재의 개발에 연구의 초점을 맞추었다. 필터는 다양한 미세기공을 갖고 있어 물리적 흡착능력이 뛰어나며, 결정 구조 안에 다양한 양이온이 배위되어 있어 화학적 흡착이 탁월한, 다공성 점토광물을 직경 3mm 볼 형태로 제작하였다. 성형한 필터에 도시지역 강우 직후 발생한 오염 원수를 통과시켜 SS, COD, T-P, T-N의 제거 능력을 폐수정화에 흔히 이용되는 첨착활성탄(Impregnated Activated Carbon) 필터와 비교 분석하였다. 다공성 점토광물 필터와 첨착활성탄 필터의 T-N과 T-P 여과능력은 거의 차이가 없음을 알 수 있었다.
Porous concrete is used of various parts by advantage of porous. Example of growing of plant is possible, and dwelling of creature, and filter functions of various contaminant, and decrease of noise, and so on. This research is for porous concretes that were used by four aggregate rubble, refreshing aggregate, expanded clay, orchid stone. This research estimate that physical and mechanical characteristics of fresh concrete and hardened concrete. The purpose of this research is to make environment-friendly porous concrete. This research's conclusion is as following : 1. Porous Concrete's slump was measured 12~14cm with rubble, 12~16cm with refreshing aggregate, 11~13cm with expanded clay, 11~13cm with orchid stone. Weight of aggregate was bigger, slump price appeared by bigger thing. Because placed Porous Concrete is low viscosity and small resistance between aggregate, it estimated that have high workability. 2. Porous Concrete's unit weight was measured 1.71~1.75t/$\textrm{m}^3$ with rubble, 1.58~1.62t/$\textrm{m}^3$ with refreshing aggregate, 1.19~1.20t/$\textrm{m}^3$ with expanded clay, 0.98~1.06t/$\textrm{m}^3$ with orchid stone. Showed aspect such as weight of aggregate. 3. Porous Concrete's compressive strength was measured 76~102kgf/$\textrm{cm}^2$ with rubble, 51~60kgf/$\textrm{cm}^2$ with refreshing aggregate, 30~40kgf/$\textrm{cm}^2$ with expanded clay, 13~16kgf/$\textrm{cm}^2$ with orchid stone. 4. Tendency of tensile strength and bending strength showed generally similarly with compressive strength, but showed low value fewer than 15kgf/$\textrm{cm}^2$ Therefore, wire mesh, reinforcing rod, such as establishment of frame is considered to need in reinforcement about tensility or flexures in case receive tensility or produce product of thin absence form. It concludes by speculating on the consequences of extrapolating the results of study to remodelling the office building being already existence.
세노스피어(Cenosphere)와 볼 클레이(Ball Clay)를 이용하여 소성온도 $1,250^{\circ}C$, 소성시간 30분의 조건하에서 미세 기공을 가지며 비중이 작은 세라믹 다공체를 제조하였다. 제조된 세라믹 다공체의 평균 기공크기는 $2.5{\times}10^{-5}$ m 전후였으며, 기공이 잘 발달되었다. 세라믹 다공체의 기공율은 세노스피어 100중량비 대비 볼 클레이를 5중량비로 투입했을 때 기공율이 67.1%였다. 그러나 볼 클레이의 중량비가 20, 40, 100 증가함에 따라 기공율은 각각 58.4, 56.7, 47%로 감소하였다. 세노스피어 100중량비 대비 볼 클레이 투입량이 100중량비일 때, 세라믹 다공체의 겉보기 밀도는 $1.04g/cm^3$로 볼 클레이 5중량 값인 $0.51g/cm^3$ 대비 약 2배 증가하였으며, 반면에 흡수율은 100% 이상이 감소하였다. 세노스피어 100중량비 대비 볼 클레이 투입량이 100중량비일 때, 세라믹 다공체의 압축강도가 30 (MPa)였으며, 볼 클레이 5중량비 대비 약 76% 이상으로 향상되었다.
Reaction Bonded Silicon Carbide(RBSC) has been used for engineering ceramics due to low-temperature fabrication and near-net shape products with excellent structural properties such as thermal shock resistance, corrosion resistance and mechanical strength. Recently, attempts have been made to develop hot gas filter with gradient pore structure by RBSC to overcome weakness of commercial clay-bonded SiC filter such as low fracture toughness and low reliability. In this study a fabrication process of porous RBSC with multi-layer pore structure with gradient pore size was developed. The support layer of the RBSC with multi-layer pore structure was fabricated by conventional Si infiltration process. The intermediate and filter layers consisted of phenolic resin and fine SiC powder were prepared by dip-coating of the support RBSC in slurry of SiC and phenol resin. The temperature of $1550^{\circ}C$ to make Si left in RBSC support layer infiltrate into dip-coated layer to produce SiC by reacting with pyro-carbon from phenol resin.
석탄가스화 복합발전 시스템의 집진설비용 다공성 탄화수소 캔들 필터 제조를 위해 래밍성형과 진공 압출성형 공정에 외해 캔들필터 성형체를 제조하였다. 다양한 입도를 갖는 탄화규소 분말을 출발원료로 하였으며, 비점토계 무기 소결조제로 뮬라이트와 칼슘 카보네이트 분말을 사용하였다. 래밍성형과 진공 압출성형에 의한 캔들 필터 성형체들은 대기 분위기 $1400^{\circ}C$에서 2시간 소성하여 제조하였다. 캔들 필터 성형공정과 출발원료 입도가 소결된 다공성 캔들 필터 지지층의 기공율, 밀도, 강도 (굽힘강도, 압축강도)와 미세구조에 미치는 영향을 조사하였다. 래밍성형 공정에 외한 제조원 다공성 탄화규소 캔들 필터 소결체가 압출성형된 필터에 비해 높은 밀도 및 강도를 나타내고 있었으며, 그 최고 값은 각각 $2.0\;g/cm^3$과 45 MPa이었다. 한편 캔들 필터 지지층의 장기 내식성 평가 예측을 위하여 소결된 시편에 대해 석탄가스화 복합발전 $600^{\circ}C$의 모사 합성가스 분위기에서 2400시간 부식실험을 수행하였다.
진공압출성형 공정을 이용하여 한쪽 끝단이 막힌 다공질 탄화규소 캔들 필터를 단일공정으로 제조하는 기술을 확립하였다. 캔들 필터 지지층의 특성 최적화를 위해 탄화규소 출발입자와 무기바인더의 첨가량 변화를 통해 기계적 특성과 기공크기 등의 분석을 수행하여 상용 캔들 필터의 수준에 대응할 수 있는 조합을 도출하였다. Mullite와 clay를 소결조제로 사용하고, $30{\mu}m$ 입도의 탄화규소 입자로 지지층을 제조한 경우, 30% 이상의 기공율을 보유하면서 50 MPa 이상의 상온 3점 굽힘강도를 나타낼 수 있는 조건이 확립됨에 따라 $125{\mu}m$ 입도의 탄화규소와 bi-modal로 사용할 경우, 상용제품의 특성을 상회하는 탄화규소 캔들 필터가 제조될 수 있음을 확인하였다.
차세대 발전 시스템에서 사용되는 고온 가스 필터용 지지층 소재를 제조하기 위하여 용융 Si 침윤 방법으로 기공율이 32∼36%, 주기공 크기가 37∼90 ${\mu}m$ 범위를 갖는 고강도 다공질 반응소결 탄화규소(RBSC)를 개발하였다. 반응소결 탄화규소 다공체의, 최대 파괴강도는 120MPa이었으며, 용융 Si 침윤 방법으로 제조된 반응소결 탄화규소 다공체에서는 SiC 입자 사이에 SiC/Si로 이루어진 기지상이 형성되어 있기 때문에 파괴 강도 및 열충격 특성이 점토 결합 탄화규소 다공체 보다 우수하였다. 반응소결 탄화규소 다공체의 기공율 및 기공 크기는 잔류 Si의 양 및 성형체에 사용한 SiC 입자 크기에 따라 다르게 나타났다.
An upflow BAF(Biological Aerated Filter) equipped with an expanded clay media was applied to reuse weaving wastewater of water jet loom. The performance of lab-scale biofilter was investigated by the adjustment of EBCTs(Empty Bed Contact Time) and the packing ratio of media, which were changed 1.1 to 3.7hr and 38 to 63%, respectively. In most conditions except 1.1hr of EBCT, BOD, CODcr, SS and Turbidity of the effluent were 1~4mg/L, 7~16mg/L, 1~5mg/L and 5~14NTU, where their removal efficiencies were 76~95%, 82~93%, 63~94% and 59~81%, respectively. From the observation of SEM(Scanning Electron Microscope) photographs of porous clay media, it was revealed that this media provided good performance of retaining microbes effectively. In addition, $0.44~0.49kgVSS/kgBOD_{rem}$. of low sludge reduction was expected. The most efficient back washing cycle and procedure were once per 4 to 9 days and air including collapse-pulsing method, respectively. Therefore, this system can be of use as an weaving wastewater treatment for reuse.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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