1. Title & Journal
Journal: Desalination, inpress (DES-11416)
Title: Mega-ton water system: Japanese national research and development project on seawater desalination and wastewater reclamation
2. Background of authors
Authors: Masaru Kurihara, Masayuki Hanakawa
Corresponding author: Masaru Kurihara
Information: Fellow of Toray
3. Summary
본 논문은 일본의 Toray사 주관으로 진행중인 “Mega-ton Water System” 프로젝트의 연구 방향, 현재까지의 진행상황 및 결과를 제시하고 있다. “Mega-ton Water System” 프로젝트는 공정 최적화 및 막 개발을 통해 1,000,000 m3/d 규모의 해수담수화 시스템과 100,000 m3/d 규모의 수처리 시스템을 건설하는 것을 최종 목표로 하고 있다.
대표적인 연구 내용 중의 하나는 막모듈의 최적화이다. 현재 밝혀진 바에 따르면 16inch나 24 inch 크기의 모듈이 최적이라고 한다. 또한, RO 막 표면을 효과적으로 관찰하기 위해서는 표면의 정보만을 얻을 수 있는 SEM 뿐만 아니라, 내부의 구조와 막 두께 등 세부 정보를 얻을 수 있는 TEM 이미지를 함께 분석해야 한다고 강조하고 있다. 한편, 본 프로젝트를 통해 높은 chemical resistivity와 플럭스를 동시에 만족할 수 있는 새로운 막 소재도 개발하고 있다고 한다.
공정의 통합 및 최적화도 활발하게 연구되고 있는데, 대표적으로 PRO를 SWRO의 에너지 회수 공정으로 사용한 prototype pilot plant를 가동 중에 있다. 8개의 10 inch hollow fiber 막 모듈이 적용되었으며, 460 m3/d의 농축수와 420 m3/d의 하수처리수가 유입수로 이용되고 있다. 또한, 하수처리 시스템과 SWRO 시스템을 연결하여, SWRO 공정의 hydraulic pressure를 낮춰 에너지 소비를 절감하는 통합공정도 demo plant가 가동 중에 있다.
4. Originality & Creativity
SWRO와 PRO의 통합공정은 현재 여러 연구 그룹에서 관심을 갖고 있으나, 일본이 매우 발 빠르게 파일럿 플랜트를 건설하였다. 일본에서 통합 플랜트 운전 결과를 지속적으로 발표할 것으로 보이므로, 우리는 그대로 뒤쫓아 가기보다는 우리만의 차별화 전략을 세워야 할 것이다.
한편, 하수처리+SWRO 통합 공정의 경우, 시뮬레이션을 통해 operating condition을 최적화하는 것을 연구해볼 수도 있을 것 같다.
5. Contact
Jihye Kim (Integrated course 1st year)
Environmental Systems Engineering Lab.
Department of Environmental Science & Engineering
Gwangju Institute Science and Technology
1 Oryong-dong Buk-gu Gwangju, 500-712, Korea
Tel : +82-62-970-2461
Fax : +82-62-970-2434
Phone : +82-10-9402-8718
E-mail : jihyekim@gist.ac.kr