해양심층수 농축 추출 기술

Abstract

요 약 해양심층수의 유용미네랄을 농축하고 분말형태로 미네랄을 추출하기 위하여 감압증발 방식, 진공멤브레인 증류 방식 및 흡탈착 증류 방식의 해양심층수 농축·추출 방법의 성능을 비교 검증하였다. 감압증발 방식 해수 농축 추출 시스템은 압력을 줄여주어 물의 끓는점을 낮춰주는 원리를 이용한 것으로 온도를 높이는데 필요한 에너지 소모량을 줄일 수 있는 원리로 사용되고 있다. 감압증발장치를 이용하여 해수의 온도별 포화증기압을 적용하여 증발량 실험을 한 결과 80°C, -40cmHg의 경우가 가장 많은증발량을 나타내었으며, 해수의 농도에 따라서 농도가 짙을수록 증발량이 많이 발생하는 것을 알 수 있으며, 낮은 압력에서 증발량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 진공멤브레인 증류 방식 해수 농축 추출 기술 (VMD)은 PVDF(polyvinylidene fluoride) 재질의 중고사막을 사용하였다. VMD 시스템은 히터를 사용하여 원수의 가온을 50℃로 시작으로 펌프를 통하여 VMD 모듈로 원수가 들어가며, 이때 증발된 증기는 진공펌프의 압력을 통하여 열교환기에 의해 냉각되어 담수가 얻어지고, 증발되지 않은 원수는 재순환되어 원수 탱크로 모이게 되어 이러한 순환실험을 통하여 원수는 계속적으로 농축 될 수 있다. 초기농도 3.4%의 원수를 약 12시간 후 17%까지 농축 할 수 있었으며, 이것은 원수의 약 5배 정도 농축할 수 있다는 결과이다. 흡탈착 증류 방식 해수 농축 추출 기술 (AD)은 신형식 해수담수화 시설구축을 위한 AD 실험설비 제작으로서, 보다 자세하게는 0.85 kW급 심층수 농축 및 0.8 kg/hr 의 담수 생산을 목적으로 하는 AD 장치이다. AD 장치는 심층수를 증발시키는 증발기, 증발 증기를 흡착 저장 및 탈착