Journal of Appropriate Technology (적정기술학회지)

Academic Society for Appropriate Technology (적정기술학회)
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Appropriate Technology and Field Application of Non-powered Water Purification System Using Nanofiber Membrane

나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템의 적정기술 및 현장 적용

  • Lee, Jin (Amogreentech Co., Ltd.) ;
  • Yun, Byeong Gweon (Amogreentech Co., Ltd.) ;
  • Han, Kyoung Gu (Amogreentech Co., Ltd.) ;
  • Lee, Seung Hoon (Amogreentech Co., Ltd.) ;
  • Kim, Cheol Hyeon (Amogreentech Co., Ltd.) ;
  • Kim, Chan (Amogreentech Co., Ltd.) ;
  • Lee, Yunho (School of Earth Sciences and Environmental Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)) ;
  • Lee, Dongwhi (School of Earth Sciences and Environmental Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)) ;
  • Lee, Seunghyeok (School of Earth Sciences and Environmental Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)) ;
  • Kim, Kyoung-Woong (School of Earth Sciences and Environmental Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST))
  • 이진 ((주)아모그린텍 신소재 연구소) ;
  • 윤병권 ((주)아모그린텍 신소재 연구소) ;
  • 한경구 ((주)아모그린텍 신소재 연구소) ;
  • 이승훈 ((주)아모그린텍 신소재 연구소) ;
  • 김철현 ((주)아모그린텍 신소재 연구소) ;
  • 김찬 ((주)아모그린텍 신소재 연구소) ;
  • 이윤호 (광주과학기술원(GIST) 지구환경공학부) ;
  • 이동휘 (광주과학기술원(GIST) 지구환경공학부) ;
  • 이승혁 (광주과학기술원(GIST) 지구환경공학부) ;
  • 김경웅 (광주과학기술원(GIST) 지구환경공학부)
  • Received : 2021.03.22
  • Accepted : 2021.06.08
  • Published : 2021.06.20
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Abstract

Gravity-driven membrane (GDM) filtration system based on the nanofiber membrane was investigated. This system can be operated with little energy demand due to a gravitational pressure-driven filtration and biological fouling control strategy. Moreover, the optimal module configuration based on the high permeance of nanofiber membrane can provide a significantly high water productivity. In order to evaluate its applicability potential, the pilot-scale (3000-5000 L/day) systems with nanofiber membranes were operated in developing countries (Kiribati and Tuvalu). Our results showed that the 14-92 L/(m2×h) of the permeate flux was determined indicating a stabilized water productivity. In addition, the permeate water indicated a high removal rate (more than 99.99%) of turbidity and bacteria. Consequently, the system can provide a stabilized water production with safe permeate water quality during long-term operation. These findings exemplify an effective approach to decentralized drinking water treatment for developing countries.

안전한 음용수 확보를 위한 적정기술로써 환경적, 기술적 요구사항을 충족할 수 있는 나노섬유 멤브레인으로 구성된 무동력 막 여과 시스템을 평가하였다. 이 장치는 수두차에 의한 중력과 생물학적 막 오염층 제어로 별도의 에너지원이 필요 없고, 핵심 소재인 PVDF 나노섬유 멤브레인 필터가 병렬로 연결, 모듈화되어 있어 물 생산성을 높이는 구조이다. 이 장치의 실제 현장 적용 가능성을 평가하기 위해 Pilot-scale (3000-5000 L/day) 나노섬유 멤브레인 기반 정수 시스템이 개발도상국(키리바시, 투발루 등)에 2017년 8월 설치되어 3개월간 운영되었다. 14-92 L/(m2×h)의 플럭스로 안정적 물 생산성을 확인하였고 처리수의 탁도와 박테리아의 높은 제거율 (99.99% 이상)로 안전한 수질을 장기간 제공할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 현장 적용을 통해 나노섬유 멤브레인 기반 무동력 정수 시스템이 장기간 안전한 음용수를 공급할 수 있는 정수장치로 평가되었고, 적정기술로써 개도국의 수처리 장치로 활용 가능성을 보여준다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 환경부 녹색혁신기업 성장지원 사업(과제번호 202003160019)의 지원으로 이루어졌으므로 이에 감사드립니다.

References

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