Ⅰ. 제 목
고도산화 및 Fe 슬러지 재이용 기술을 활용한 1,4-다이옥산 등 난분해성 폐수의 최적처리기술 개발

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
2004년 낙동강 수계에서 1,4-Dioxane이 검출되었지만 경제적으로 효율적인 적정 처리기술이 없기 때문에 그에 대한 처리기술 문제가 제기되었다. 특히 낙동강 수계 중 구미산업단지 하류지점에서 검출된 1,4-Dioxane은 폴리에스테르를 합성하는 산업체들이 주요 배출원임이 밝혀졌다.

1,4-Dioxane은 많은 유기 및 무기화합물을 위한 용매로 광범위하게 사용되어 왔다. 또한 ethylene glycol, ethylene oxide, polyethylene tetraphthalate 제조 등 의 많은 산업공정 중의 부산물로서 발생되고 있다. 이러한 1,4-Dioxane은 동물에 대한 발암성, 인간에 대한 발암가능성으로 인해 독성물질 및 priority pollutant로 분류되어 있다.
종래의 수처리 기술은 1,4-Dioxane 함유폐수의 효율적 처리에 한계가 있다. 이에 본 연구는 1,4-Dioxane 등 난분해성 폐수를 처리하는데 있어서 효과적이고 경제적인 처리기술의 개발을 목적으로 한다.

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위

1. 1,4-Dioxane 분석기법 확립
2. Fenton 및 EFenOxⓇ의 처리효율 비교 분석
3. O3/H2O2와 EFenOxⓇ 반응의 복합공정 타당성 평가
4. 1,4-Dioxane 등 난분해성 폐수의 효율적 고도처리 공정 개발
5. 전해펜톤과 조합된 AOP 공정기술 개발로 난분해성 폐수처리 원천기술 개발

Ⅳ. 연구개발결과

고도산화 및 Fe 슬러지 재이용 기술을 활용한 1,4-다이옥산 등 난분해성 폐수의 최적 처리기술 개발을 위하여 전해펜톤 공정(EFenOxⓇ) 및 고효율 AOP 공정의 Bench 및 Pilot 실험을 수행하였다. 원수 CODCr 100mg/L, 처리유량 1m3/hr의 운전조건에서 EFenOxⓇ 공정은 Fe2+ 212mg/L, H2O2 255mg/L(몰비 Fe2+:H2O2 = 1:1) 주입하였을 때 제거율이 CODCr 76.3%, 1,4-다이옥산 89.0%, CODMn 53.1%, SS 80.6%, T-N 56.8%, T- P 96.4%로 최적의 처리효율이 나타났다.

 

이때의 슬러지 발생량은 0.138m3/day로 약품 Fenton 대비 약 1/2이었다. 1,4-다이옥산의 제거율을 공정별로 살펴보면 원수농도 30～50mg/L 조건에서 EFenOxⓇ 단일 공정의 경우 89%, 고효율 AOP 공정의 경우 75～77%, EFenOxⓇ + 고효율 AOP 공정의 경우 100%로 완벽하게 제거할 수 있었다. 따라서 설비의 경제성 측면에서 보면 EFenOxⓇ 단일 공정이 더욱 효율적임을 알 수 있었고, 본 기술개발을 통하여 EFenOxⓇ 기술로 1,4-다이옥산 처리의 실용화가 가능함을 입증하였다.

Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획

1. 추가연구의 필요성
1) 고농도의 원수에 적용
2) 전해조의 운전특성 연구
3) 다양한 난분해성 폐수처리에 적용가능성 검토

2. 기업화 추진방안
1) EFenOxⓇ Process 표준화
2) 1,4-다이옥산 등 난분해성 폐수처리에 적용
3) 기존 Fenton 처리시설의 개량에 적용

 

[원문 파일첨부 참조]