막 파울링의 원인물질인 당과 단백질

전문가 제언

○ 막 여과 시스템은 설비의 콤팩트화, 처리수질의 고도화 및 유지관리의 단순화 등에 의해 다양한 분야에 적용된다. 그러나 운전시간의 경과에 따라 막의 표면 및 공극 내에 파울링이 유발되어 분리효율이 저하된다. 파울링의 발생형태는 공극 주변에서의 흡착작용에 의한 공극 폐색, 미세 입자의 공극 내부 폐색, 막 표면의 케이크층 형성 및 체거름 작용에 의한 큰 입자들의 공극 주변부 흡착에 의한 투과플럭스의 저감이다.

○ 막 파울링의 모든 메커니즘은 동시에 발생되며 각 메커니즘의 상대적인 비율은 막 및 슬러지의 특성, 반응기의 디자인과 운전조건 및 처리환경 등에 의해서 달라진다. 최근에 많은 이론적인 모델들이 막 세공직경, 막 두께, 운전압력 등의 다양한 인자들을 사용하여 막 파울링 현상을 해석하고 있다.

○ 우리나라는 차세대 에코이노베이션 사업의 에너지 생산 및 슬러지 저감형 혐기성 하수처리공정 개발과제(인하대, 2011.8~2014.4)에서 직렬저항모델을 적용한 파울링 유발원인 파악, FTIR 등에 의한 다당류와 단백질의 분석을 통해 AFBR/AFMBR 플랜트의 운전효율을 평가 중이다. 한-인도 해외협력기반조성사업의 일환인 수처리용 나노물질 기반 멤브레인 개발사업(2012, 광주과학기술원)에서는 단백질 등에 의한 막오염 현상제어를 통해 하이브리드 고분자 박막 소재의 해수담수화 공정 적용성을 평가 중이다. 서울시립대 환경공학과(2012)에서는 기존의 케이크 여과 저항 모델을 기반으로 압력변화에 따른 입경과 케이크층의 두께에 따른 케이크 저항값을 예측할 수 있는 간략한 식을 제시했다.

○ 막의 성능을 예측하기 위해 많은 이론적인 모델이 유기물에 의한 막 여과 저항의 해석에 사용되고 있다. 이는 모델의 상관변수들을 쉽게 구할 수는 있지만 복잡한 특성을 보이는 조건에서는 그 적용에 한계가 있다. 따라서 프로테오믹스 기법 등을 활용한 원인 물질에 대한 직접적인 탐색을 통해 발생 메커니즘을 연구하여 그 원인을 찾고 해결책을 강구할 필요가 있다.

저자

Katsuki Kimura

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

37(5)

잡지명

膜

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

230~234

분석자

조*제

분석물

• 막 파울링의 원인물질인 당과 단백질.pdf [343,053 byte]

이미지변환중입니다.