수질관리기술사 128회 입상활성탄의 주요 설계인자에 대한 문제입니다. 활성탄 설계 인자 중 가장 중요한 인자는 공상체류시간인 EBCT입니다. EBCT외에 선속도(LV), 공간속도(SV)에 대한 개념 확인하시기 바랍니다. 상하수도 기술사, 수질관리 기술사에 자주 출제되는 문제 중 하나입니다.
우선 활성탄이란 숯의 일종으로서 일반 숯과는 달리 고온에서 소성하여 미세 구멍이 많고 표면적이 넓은 탄소재를 말합니다. 보통 1g당 약 100m2 이상의 표면적을 가지고 있으며 다양한 산업분야에서 활용되고 있습니다. 활성탄의 종류로는 입상활성탄(GAC), 분말활성탄(PAC), 생물활성탄(BAC)로 나눠볼 수 있습니다. 활성탄의 특징으로는 첫째, 비표면적이 매우 넓습니다. 둘째, 표면에 무수히 많은 미세 기공이 존재합니다. 셋째, 내부 구조가 치밀합니다. 넷째, 높은 흡착능력을 보유하고 있습니다. 다섯째, 재생이 가능합니다. 그럼 활성탄 주요 설계인자에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
1.개요
입상활성탄 : 활성탄의 micr pore로 오염물질 이동흡착되어 제거
주요 설계인자 : EBCT, LV, SV, 입경, 역세척 등으로 활성탄의 체류시간, 활성탄 사용량 등 결정함.
2.입상활성탄 주요 설계인자
2.1 EBCT
- 공상체류시간 : 활성탄 충전량(㎥) / 유입유량(㎥/hr)
- 여과지 설계의 가장 중요한 설계인자 : 활성탄 사용량에 직접 영향
- EBCT가 클수록 처리효율 증가 : 활성탄 사용량 증가
- 고정상(10~30), 유동상(5~10)
2.2 SV
- 공간속도 : 유입유량(㎥/hr) / 활성탄 충전량(㎥) >> EBCT의 역수
- 시간당 활성탄 양의 몇배의 유량이 흐르는가 판단
- 고정상(5~10), 유동상(10~15)
2.3 LV
- 선속도 : 유입유량(㎥/hr) / 활성탄 충전단면적(㎡)
- 고정상(10~15), 유동상(10~15)
3.결론
1.활성탄 흡착지 설계시 10% 여유율 고려하여 설계 필요
2.급속소규모컬럼실험(RSSCT)를 통해 파일럿 또는 실규모 흡착지 설계인자 도출 필요
참고 : 서울기술사학원 상하수도기술사 강의노트
