왜 전기화학 + 마이크로/나노버블을 결합하나요?

전기화학 활성종과 MNB의 물질전달/라디칼 생성 시너지로 난분해성 유기물 분해 효율을 높이고 전극 보호에 도움을 줍니다.

고염 폐수에서 유리하다는 의미는?

염분이 높으면 전도도가 증가해 전기화학 반응이 촉진될 수 있습니다(재질/부산물 관리는 병행).

THMs는 왜 고려해야 하나요?

NOM과 염소계 소독 반응으로 THMs가 생성될 수 있어 전구물질 제거(응집·침전) 및 후처리(활성탄/공기스트리핑) 전략이 필요합니다.

KOREX UV SOLUTION

ADP 음식물쓰레기폐수 전기화학적 고도화 처리 (Pilot 결과 & 상용화)

1. 개요

본 페이지는 ADP 현장에서 고염·고농도 유기물 음식물폐수를 대상으로,전기화학(전기산화/전기응집/전기부상)과 마이크로·나노버블(MNB)을 결합한PILOT 고도화처리 결과 및 상용화를 위한 1차 정리 자료입니다.(시험 기간: 2025.09.16 ~ 10.31) :contentReference[oaicite:1]{index=1}

목표 수질

방류/재이용 기준 지향

TOC ≤ 30 mg/L, (환산 COD ≤ 80 mg/L) 달성을 목표로 공정/운전조건 도출.

TOC 기준COD 기준Polishing 포함

대상 원수

음폐수 & RO 농축수

음폐수 고도처리수와 RO 농축수(농도 3~4배 수준 추정)의 재처리 공정을 함께 검토.

고염(전도도↑)고농도 TOC/CODTSS 낮음(전처리 영향)

검토 범위

공정·운전·경제성

전극/셀 설계(저전압·고전류), 반응시간, 침전·활성탄 연계, 상용화(100~400㎥/day) 비용 검토.

전극/셀 최적화운전조건시설·운영비

시험결과 바로보기 상용화 구성 보기

2. 전기화학·MNB 기술 개요

전기화학적 산화와 마이크로/나노버블을 결합해 난분해성 오염물질 분해 효율을 높이는 방식입니다.전기분해(산화/환원), 전기응집(금속이온 용출), 전기부상(미세기포 부상)과 MNB의 물질전달/라디칼 생성 시너지를 활용합니다. :contentReference[oaicite:2]{index=2}

핵심 메커니즘

전기분해: 양극 산화(유기물 분해), 음극 환원(환원 분해/제거)
전기응집: 금속이온 용출 → 콜로이드/유기물/중금속 제거
전기부상: H₂/O₂ 기포 발생 → 오염입자 부착·부상(스컴)
MNB: 물질전달 촉진, 전극 보호, 라디칼 생성 증대

특징 요약

고염분: 전도도↑로 반응 촉진난분해성 유기물 분해약품 사용 최소화 지향부산물(THMs) 관리 필요

RO 대비: 전기화학은 난분해성 유기물/미량오염물질 분해에 유리하고,RO는 막 오염/세정/고압 운전 부담이 존재해 전·후처리 결합이 유효한 방향으로 제시됩니다. :contentReference[oaicite:3]{index=3}

3. PILOT 현장 실증시험 개요

목적: 고농도 음폐수와 RO 농축수를 대상으로 목표 수질 달성을 위한 공정/운전조건 도출 및 경제성 분석.시험 규모는 110 L, Batch 방식으로 진행되었습니다. :contentReference[oaicite:4]{index=4}

시험 기간/장소

2025.09.16 ~ 10.31 / 경기도 연천군 전곡읍(현장). :contentReference[oaicite:5]{index=5}

현장 PILOT1차 보고

검토 포인트

전극/셀 설계: 양극·음극재, 간극, 셀 수
공정: 전처리 → 전기산화 → 침전 → 활성탄
운전: 전류/전압/시간, 목표수질 기반

저전압·고전류부하 저감

스케일업 검토

상용화 경제성: 음폐수 400㎥/일, RO 농축수 100㎥/일 처리 시 시설·운영비 도출 방향. :contentReference[oaicite:6]{index=6}

100~400㎥/day단위 시스템

4. 수질 특성(원수/처리수)

음폐수 고도처리수와 RO 농축수는 고염·고농도 유기물 특성을 가지며,전기전도도가 높아 전기화학 처리에 유리한 조건으로 정리되었습니다. :contentReference[oaicite:7]{index=7}

구분	pH	전기전도도 (mS/cm)	염도(%)	COD (mg/L)	BOD (mg/L)	TOC (mg/L)	탁도(NTU)	TSS (mg/L)
음폐수 고도처리수	7.73 ~ 9.04	12.4 ~ 15.4	0.57 ~ 0.83	955 ~ 1161	~635	358 ~ 437	16 ~ 73	15 ~ 30
RO 농축수	8.77	36.8	~1.99	~2,700	~1,752	~1,000	242	610

해석 포인트

RO 농축수 농도는 음폐수 고도처리수 대비 약 3~4배 수준으로 추정
전처리(중공사막 등) 영향으로 음폐수 고도처리수는 TSS가 낮은 편
전기전도도↑ → 전기화학 반응에 유리

고염고농도전도도↑

THMs(트리할로메탄) 이슈

염소 소독과 천연 유기물(NOM)이 반응하면 THMs(예: 클로로폼)가 생성될 수 있어,TOC 및 전구물질 관리를 병행하는 방향이 제시됩니다. :contentReference[oaicite:8]{index=8}

전구물질 제거후처리 흡착/스트리핑

5. THMs 발생 억제(전구물질/후처리)

보고서에서는 THMs의 특성(휘발성, 냄새)과 함께전구물질 제거(응집·침전·여과), 생성 후 제거(활성탄, 공기 스트리핑)을 제시합니다. :contentReference[oaicite:9]{index=9}

전구물질 제거

응집-침전-여과(예: 황산알루미늄, PAC, FeCl₃ 등)로 NOM 저감.

JAR Test응집제 최적

생성 후 제거

활성탄(GAC/PAC) 흡착으로 잔류 유기물 및 THMs 폴리싱.

GAC/PACPolishing

공기 스트리핑

휘발성 물질을 공기 흐름으로 분리(시설비/운영비 함께 검토 필요).

Air Stripping휘발성 대응

응집제(JAR) 범위 예시

17% 황산알루미늄(Al₂(SO₄)₃) 용액 기준, 고도화 처리/RO 농축수 재처리 각각 단계별 투입 농도(10~40 mg/L 범위)를 제시하며전구물질 제거 비용과 스트리핑 시설 방안 검토 필요로 정리됩니다. :contentReference[oaicite:10]{index=10}

6. Pilot System 구성(공정/운전)

Pilot은 전처리조 → 전기산화반응조(EO + MNB) → 침전조 → 활성탄 필터(폴리싱) 흐름으로 구성되며,나노버블 발생기(예: 7 L/min), 오존(O₃), CO₂(pH 조절), 응집제(Al₂(SO₄)₃) 등이 공정 조건으로 제시됩니다. :contentReference[oaicite:11]{index=11}

공정 구성(요약)

전처리조: 유량/부하 완화, 응집·침전(필요 시)
전기산화반응조: EO 촉매(TiSnO₂/Sb 계열 등), 저전압·고전류 지향
MNB: 물질전달/산화효율 향상
침전조: 고/액 분리
활성탄 필터: 잔류 난분해성/THMs 폴리싱

운전 스펙(파일럿 기준)

시험 규모: 110 LBatch 중심전처리 60~120 minEO 30~60 min침전 60~120 min탄소필터 ≥30 min

(상세 수치는 현장 조건·원수 변동·전극 설계에 따라 조정됩니다.) :contentReference[oaicite:12]{index=12}

7. Pilot System 시험결과(요약)

시험결과 표에는 음폐수 고도처리(전/후) 및 공정 조합(전기산화→침전, 전처리→전기산화→침전)의 개선치,RO 농축수 재처리(EO+침전)의 개선치가 제시됩니다. :contentReference[oaicite:13]{index=13}

음폐수 고도처리

전 → 후 (대표)

COD 992 → 343, BOD 644 → 223, TOC 374 → 129, 탁도 23 → 0.48로 개선(표 기재값). :contentReference[oaicite:14]{index=14}

COD↓TOC↓탁도↓

공정 조합

전처리→EO→침전

공정 전: COD 1093 / TOC 410 → 공정 후: COD 261 / TOC 98 (표 기재값). :contentReference[oaicite:15]{index=15}

부하 저감반응 안정슬러지 분리

RO 농축수

재처리(EO+침전)

COD 2,700 → 423, TOC 1,018 → 160, 탁도 242 → 29.6으로 개선(표 기재값). :contentReference[oaicite:16]{index=16}

고농도 대응TOC↓탁도↓

보완사항(보고서 메모)

산화 반응조 개조 및 촉매 설계 변경(저전압·고전류, 전극 면적 등) 보완 필요
RO 농축수 부족으로 최종 개선 공정 전체 시험은 미실시로 기재
EO 처리/전처리 단계별 COD 수준에 대한 내부 메모 존재

※ 위 수치는 보고서 표에 기재된 측정값을 그대로 요약한 것입니다(현장 원수 변동 시 달라질 수 있음). :contentReference[oaicite:17]{index=17}

8. 공정 계획(Scale-up 목표)

보고서는 “원수 TOC 380(음폐수 고도처리수) / TOC 1000(RO 농축수)”를 기준으로,전처리(응집·침전) → 전기산화(EO + MNB) → 침전 → 활성탄 폴리싱의 단계별 목표를 제시합니다. :contentReference[oaicite:18]{index=18}

단계	목적	단계 목표(TOC/COD)	Scale-up(예시)
전처리(응집·침전)	전구체(큰 분자 유기물) 제거, 후속 공정 부하 경감	약 15% 저감(누적 15%)	예: 1.5L → 68L(용량 표기 기반)
전기산화(EO)	용존 유기물 산화 분해, 라디칼(•OH) 생성	약 40% 저감(누적 55%)	0.11㎥ → 5㎥
MNB	물질전달/산화효율 향상, 난분해성 추가 분해	EO 효율 보강	7 L/min → 300 L/min, O₃ 등 연계(표기 기반)
침전	슬러지 고/액 분리	약 20% 저감(누적 75%)	0.11㎥ → 5㎥
활성탄(폴리싱)	잔류 난분해성/THMs 제거, 최종 안정화	최종 TOC ≤ 30 / COD ≤ 80	탑 활용(기존 시설 활용 가능) / 공정당 카본 소요 메모

RO 농축수(재처리) 계획 포인트

RO 농축수는 고농도 특성으로 전기산화 2단(1차·2차) + 침전 2단 구성(안)을 제시합니다. :contentReference[oaicite:19]{index=19}

전처리(응집) 35%↓EO 2단(누적 75%)침전(누적 90%)활성탄(최종 100%)

※ 단계별 목표치(예: TOC 1000 → 412 → 330 → 247 → 198 → 30)는 “처리목표 표”에 기재된 값을 요약한 것입니다. :contentReference[oaicite:20]{index=20}

9. 상용화 구성(100~400㎥/day)

상용화는 단위 시스템 100㎥/day를 기준으로,1회 공정 1시간, 5㎥/공정 × 20공정/일 = 100㎥/일 개념을 제시하며,4 시스템 구성 시 400㎥/day 처리가 가능합니다. :contentReference[oaicite:21]{index=21}

단위 시스템

100㎥/day

응집·침전/유량조절조
전기산화조
침전조
활성탄 필터(기존 탑 활용 가능 메모)
Reuse Tank / 방류

1시간 공정 기준100㎥/일

확장

400㎥/day (4 시스템)

층별 DECK 구성 예시(총 300㎡), 반응조/침전조 크기(직경 1,500mm, 높이 3,000mm) 등 배치 개념이 제시됩니다. :contentReference[oaicite:22]{index=22}

총면적 예시모듈형 증설

RO 농축수

100㎥/day 재처리(안)

전기산화 2단 + 침전 2단 + 활성탄 구성으로 고농도 원수 대응을 목표로 합니다. :contentReference[oaicite:23]{index=23}

EO 2단고/액 분리폴리싱

운영 컨셉(요약)

공정 단위를 모듈로 표준화해, 원수 변동·목표수질·유량 변화에 맞춰 시스템 수를 증설/병렬 운전하는 형태가 적합합니다.또한 센서(전압/전류/온도/수위/pH/TOC/COD/BOD/TSS/탁도 등) 기반 IoT 제어 방향이 포함됩니다. :contentReference[oaicite:24]{index=24}

10. 경제성(산정식 중심 요약)

보고서 표는 시설비(전처리조/반응조/침전조/SMPS/IoT 제어/설계·시공 등)와 운영비(응집제, 전력비)를 구분하여 제시합니다.여기서는 문서에 명시된 소요량·산정식 중심으로 정리합니다. :contentReference[oaicite:25]{index=25}

운영비 예시(음폐수 400㎥/day)

응집제(17% Al₂(SO₄)₃): 2.55 kg/㎥ × 400㎥/day = 1,020 kg/day (25kg 포대 기준 약 40포/일)
전력: Cell 전력(예: 15A × 5V = 75W/cell), 15kW/㎥(400cell 기준) → 400㎥ × 15kW/㎥ = 6,000kW/일

약품 소요량전력 산정식규모 연동

※ 단가(원/kWh, 포대 가격)는 보고서 표의 예시값을 기준으로 별도 협의/변동 가능. :contentReference[oaicite:26]{index=26}

운영비 예시(RO 농축수 100㎥/day)

응집제(17% Al₂(SO₄)₃): 7.65 kg/㎥ × 100㎥/day = 765 kg/day (25kg 기준 약 20포/일)
전력: 100㎥ × 15kW/㎥ = 1,500kW/일(표기 산정식 기준)

고농도: 약품↑전력 규모↓2단 EO 고려

※ 농축수는 원수 특성상 공정/약품 최적화에 따른 변동 폭이 큼. :contentReference[oaicite:27]{index=27}

11. 추진 일정(안)

보고서 일정(예시)은 M0 착수부터 M6 운영 개시까지 단계별로 제시됩니다. :contentReference[oaicite:28]{index=28}

M0~M1 · 계약 및 착수

계약 체결 및 프로젝트 착수

M1~M4 · 설계 및 승인

기본/상세 설계 완료 및 승인

M4 · 장비 제작 및 설치

전기화학적 고도화 설비 제작 완료 및 현장 설치

M5 · 시운전 및 성능 검증

시운전 및 안정화, 성능 검증

M6 · 준공 및 운영 개시

준공 및 최종 검사 완료 후 운영 개시

맞춤 설계 & 견적 문의

원수(음폐수/RO 농축수) 수질, 목표 TOC/COD, 일 처리량(100~400㎥/day), 설치 제약(면적/층고/배관)을 알려주시면전극/셀 구성, 운전조건(전류·전압·시간), 응집·침전·활성탄 설계를 포함해 최적 공정을 제안드립니다.

메일 문의 처음으로

※ 본 페이지는 첨부 PDF의 요약본이며, 실제 설계/성능/비용은 현장 원수 변동 및 상세 엔지니어링 결과에 따라 달라질 수 있습니다. :contentReference[oaicite:34]{index=34}

축산업 오폐수 처리