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□ 활성탄이란? 흡착이란? 활성탄의 용도. 입도. 규격, 활성탄의 교체 주기, 활성탄의 사용후 처리 방법

by 실행하는 아빠 2022. 6. 20.
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행동이 답이다. 

오늘은 활성탄에 대해서 정리해보겠습니다. 

 

■ 활성탄이란? 

  주성분은 탄소이며, 표면흡착을 잘 시키기 위해 비표면적이 크도록 가공된 탄소로 ①악취제거, 배출가스나 배출수에서 독성물질 제거 등의 목적으로 사용되는 고성능 흡착제. ②다른 용도로는 폐수처리시, ③폐수중에 함유된 용존 유기물질을 제거하거나 자동차의 기화제어 장치에 사용되고 있습니다. 

  원료의 종류에는 목재, 톱밥, 야자열매 껍질, 리그닌, 소의 뼈, 혈액, 아탄, 갈탄, 토탄, 활성화 석탄 등을 들 수 있습니다. 제법은 원료를 탄화한 후 활성화해 정제합니다. 제품의 형태에서 분말 활성탄과 입자 활성탄으로 구분되어 있습니다. 입자로 된 활성탄을 입자탄이라 부르고 가늘게 부서진 활성탄을 파쇄탄이라 합니다.

  활성탄의 흡작은 물리적 흡착과 화학적 흡착으로 구분되면 물리적 흡착은 흡착력이 약하고, 비표면적 크기에 달려있습니다. 이러한 내부 표면적이 흡착이 이루어지는 동안 외부 표면적은 단지 2차적인 역할을 할 뿐입니다. 활성탄의 세공은 복자한 세공구조모식도에 대한 내부표면적을 이루고 있는 모세관을 가지고 있습니다. 

 

■ 흡착이란? 

   흡착이란 흡착제를 사용하여 용액으로부터 어떤 기질을 제거하는 것을 말합니다.  활성탄의 다양한 종류의 유기화학물을 흡착하므로 정수처리와 고차 폐수처리, 그리고 유기 산업 폐수의 처리에 광범위하게 사용되고 있습니다. 정수처리에 있어서 활성탄은 불쾌한 맛과 냄새, 색깔을 유발하는 화합물을 제거하기 위해서 사용합니다. 고차 폐수처리의 활성탄은 유기물질을 흡착하기 위해 주로 사용됩니다. 이것은 회분식, 칼럼식 또는 유동층 흡착조의 형태로 일반적으로 사용되나, 활성탄의 양이 비교적 적게 요구되는 정수처링세는 분말상태로 주로 이용되고 있습니다.

   표면이나 계면에서 분자 또는 이온이 상의 내부에 비하여 농축되는 현상. 반대로 표면, 계면에서 분자, 이온의 농도가 상 내부에 비해 감소하는 일이 있는데, 이것을 음흡착이라 합니다.  

   불균일계의 화학 반응에서는 그 평형 또는 반응속도가 흡착과 밀접한 관계를 가지며, 촉매의 작용이 흡착으로 귀결되는 일도 있습니다. 콜로이드 용액의 여러 가지 성질, 계면 동전현상 등도 자주 흡착과 관련시켜 연구된다. 목탄에 의한 탈취나 음료수의 여과, 수탄에 의한 탈색 등은 모두 흡착현상의 응용입니다

   .

 

■ 활성탄(수처리 액상)의 일반적 사용 및 응용

1. 수처리 (액상) 활성탄의 일반 사용 용도 


   - 상수도 : 정수장내 유기물질, COD, Phenol, 세제류, 농약류등의 제거. 탈색, 탈취등
   - 정 수 : 먹는샘물, 식음료, 식품.공업 용수중 이취(냄새), 이미(맛), 탁도등 이물질 흡착
   - 초순수 : 반도체등의 초순수 제조시 이온(+.-)교환수지, 멤브레인등의 보호
   - 오폐수 : 하수, 오수, 산업 폐수 처리시 COD, BOD, ABS등 유해물질 제거 


2. 수처리 (액상) 활성탄의 일반 사용 입도(size.mesh)
   - 입 도 : 8x12mesh, 8x30mesh, 12x30mesh, 80 - 350 mesh(분말) 등 


3. 수처리 (액상) 활성탄의 한국 공업 규격 (참고용)

4. 수처리 (액상) 활성탄의 교체주기 기준 및 선정 

   - 교체 주기 기준 : 수처리(액상) 활성탄의 일반적인 교체 주기 기준은 최초 처리수(원수)의 수질 및 수질에 따른 용도별 분석 및 분석에 따른 시설의 설비 처리 기준에 따른 교체 주기에 따른다. 단. 설비 처리 기준은 평상 작업 상황을 기준으로 설정 하므로 일반적으로 는 활성탄의 흡착능력의 저하 여부에 따라 교체 기준을 설정한다. 

   - 교체 주기 선정 : 수처리(액상) 활성탄의 교체 주기 선정은 흡착 시설 설비 기준 및 시설 운영(작업시간 및 운용 방법)에 따라 최초 활성탄 교체 시점을 기준으로 분기별 / 기간별 시료를 채취 -> K.S 분석법에 따른 시험분석 -> 활성탄 한국 공업 규격에 따른 흡착능력등을 비교 -> 교체 주기 선정 등으로 이루어 지는 것이 가장 적합하다. 

5. 수처리 (액상) 활성탄의 일반적인 교체 < 한국 공업 규격 흡착력(㎎/g) 기준 >
   - 정 수 : 요오드 흡착력 900 이하 -> 교체 (한국 공업 규격 3등급)
   - 초순수 : 요오드 흡착력 1000 이하 -> 교체 (한국 공업 규격 2등급)
   - 오폐수 : 요오드 흡착력 700 이하 -> 교체 (재생탄)

6. 수처리 (액상) 활성탄의 사용후 처리 방법
   - 사용 및 교체후 폐활성탄 : 폐흡착제로(폐기물) 분류
   - 폐흡착제로서의 처리방법 : 매립, 소각, 재생
       * 폐기물(폐흡착제) -> 시험분석 -> 지정 폐기물 / 일반 폐기물
      (11개 항목 : Ph, Cu, Cd, Cr6+, Hg, As, CN, TCE, PCE, 유기인, 기름성분)
      < 시험 분석 의뢰처 : 경기도 보건환경 연구원, 한국 화학시험 연구원, 기타 정부 위탁 허가 업체 >
   - 지정폐기물 분류시 : 지정폐기물처리업체 위탁 처리(필수)
   - 일반폐기물 분류시 : 본사 처리 -> 재생 처리 

이상 

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