"1조. 분뇨의 질주"의 두 판 사이의 차이

2020년 6월 19일 (금) 22:33 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 난분해성 폐의약품 제거를 위한 TCSPC-MBR 복합기술

영문 : Combination of integrated membrane bioreactors and the TCSPC (TiO2 - Coconut Shell Powder Composite) for the removal of non-degradable drugs

과제 팀명

분뇨의질주

지도교수

한인섭 교수님

개발기간

2020년 3월 ~ 2020년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부 20114300** 최**(팀장)

서울시립대학교 환경공학부 20114300** 박**

서울시립대학교 환경공학부 20114300** 최**

서울시립대학교 환경공학부 20114300** 김**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

◇ 폐의약품을 처리하는데 있어, 약국, 보건소 수거가 제대로 이루어지지 않기 때문에 폐수로 흘러가는 폐의약품이 존재하며, 폐수로 인한 수계오염이 문제로 거두되고 있다.

◇ 폐수로 흘러 들어가는 폐의약품 성분을 처리하기 위해 사용하는 공법에는 대표적으로 AOP와 MBR이 있지만, 두 방식으로도 처리되지 않는 물질이 아직 존재하고, 공법의 단점도 있어 이에 대한 개선이 필요하다.

◇ MBR 공법은 설비가 고가이며 막 성능유지를 위한 유지관리비가 높다는 단점이 있다. 게다가 독립형 MBR 시스템만으로는 로라티딘(Loratidine), 카르바 마제핀(Carbamazepin, CBZ) 및 하이드로클로로티아지드(Hydrochlorothiazide)와 같은 특정 의약품을 거의 제거 할 수 없다. 특히 우리가 익히 간질이라고 알고 있는 뇌전증의 치료 약물성분인 카르바 마제핀은 생물학적 분해에 대한 강한 저항성이 있으며 최대 30 %로 그 제거 효율이 낮다.

◇ 또한 산화환원 지시약이나 동물세포의 핵을 염색하는 데 사용되는 염료인 메틸렌블루(Methylene blue)는 1800년대 말부터 말라리아 치료제, 비뇨기계 진통제로 사용되기 시작했으며, 최근에는 중독치료제, 화장품 등 다양한 의학분야에서 사용되고 있다. 하지만 인체에 지속적인 노출될 시 급성 식도점막 손상, 아나필락시스 쇼크, 급성 폐부종 등의 부작용을 일으킨다.

◇ AOP 공법의 경우 화학물질을 효율적으로 처리할 수 있으나, 처리과정 중 나타나는 중간산물이 기존 화학물질보다 위험한 경우가 있기 때문에, 화학물질의 정확한 변화양상을 알고 있어야 사용 가능하다는 단점이 있다.

◇ 이에 화합물과 중간 부산물의 이차 오염을 발생시키지 않고, 낮은 운영 비용을 보이는 광촉매 TiO₂가 그에 대한 대안으로 사용되고 있지만 TiO₂는 비표면적이 작고, 수중에서의 TiO₂ 분말들은 쉽게 뭉쳐져서 광원에서 발생한 광자를 차단하여 전체적인 광촉매 산화력을 감소시킨다는 단점이 있다.

◇ 따라서 폐수 처리과정에 있어 폐의약품 성분을 효율적으로 제거하기 위해 기존의 MBR 공정에 TiO₂와 코코넛 껍질을 합성한 TSCPC를 이용한 필터를 사용하여 처리효율을 개선하고 카르바마제핀과 메틸렌블루에 대한 처리효율을 추가적으로 얻는 것을 이 설계의 목표로 둔다

개발 과제의 배경 및 효과

내용

개발 과제의 목표와 내용

내용

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적 및 사회적 파급효과

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

조립도

내용

조립순서

내용

부품도

내용

제어부 및 회로설계

내용

소프트웨어 설계

내용

자재소요서

내용

결과 및 평가

완료작품 소개

프로토타입 사진

내용

포스터

내용

특허출원번호 통지서

내용

개발사업비 내역서

내용

완료 작품의 평가

내용

향후평가

내용

부록

참고문헌 및 참고사이트

내용

소프트웨어 프로그램 소스

내용

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 ===개발 과제의 개요===
 ====개발 과제 요약====
-내용
+◇ 폐의약품을 처리하는데 있어, 약국, 보건소 수거가 제대로 이루어지지 않기 때문에 폐수로 흘러가는 폐의약품이 존재하며, 폐수로 인한 수계오염이 문제로 거두되고 있다.
+◇ 폐수로 흘러 들어가는 폐의약품 성분을 처리하기 위해 사용하는 공법에는 대표적으로 AOP와 MBR이 있지만, 두 방식으로도 처리되지 않는 물질이 아직 존재하고, 공법의 단점도 있어 이에 대한 개선이 필요하다.
+◇ MBR 공법은 설비가 고가이며 막 성능유지를 위한 유지관리비가 높다는 단점이 있다. 게다가 독립형 MBR 시스템만으로는 로라티딘(Loratidine), 카르바 마제핀(Carbamazepin, CBZ) 및 하이드로클로로티아지드(Hydrochlorothiazide)와 같은 특정 의약품을 거의 제거 할 수 없다. 특히 우리가 익히 간질이라고 알고 있는 뇌전증의 치료 약물성분인 카르바 마제핀은 생물학적 분해에 대한 강한 저항성이 있으며 최대 30 %로 그 제거 효율이 낮다.
+◇ 또한 산화환원 지시약이나 동물세포의 핵을 염색하는 데 사용되는 염료인 메틸렌블루(Methylene blue)는 1800년대 말부터 말라리아 치료제, 비뇨기계 진통제로 사용되기 시작했으며, 최근에는 중독치료제, 화장품 등 다양한 의학분야에서 사용되고 있다. 하지만 인체에 지속적인 노출될 시 급성 식도점막 손상, 아나필락시스 쇼크, 급성 폐부종 등의 부작용을 일으킨다.
+◇ AOP 공법의 경우 화학물질을 효율적으로 처리할 수 있으나, 처리과정 중 나타나는 중간산물이 기존 화학물질보다 위험한 경우가 있기 때문에, 화학물질의 정확한 변화양상을 알고 있어야 사용 가능하다는 단점이 있다.
+◇ 이에 화합물과 중간 부산물의 이차 오염을 발생시키지 않고, 낮은 운영 비용을 보이는  광촉매 TiO₂가 그에 대한 대안으로 사용되고 있지만 TiO₂는 비표면적이 작고, 수중에서의 TiO₂ 분말들은 쉽게 뭉쳐져서 광원에서 발생한 광자를 차단하여 전체적인 광촉매 산화력을 감소시킨다는 단점이 있다.
+◇ 따라서 폐수 처리과정에 있어 폐의약품 성분을 효율적으로 제거하기 위해 기존의 MBR 공정에 TiO₂와 코코넛 껍질을 합성한 TSCPC를 이용한 필터를 사용하여 처리효율을 개선하고 카르바마제핀과 메틸렌블루에 대한 처리효율을 추가적으로 얻는 것을 이 설계의 목표로 둔다
 ====개발 과제의 배경 및 효과====
 내용