공상접촉시간(EBCT)

정의

공상접촉시간은 활성탄층이 비어 있다고 가정한 체류시간이다.

활성탄층 부피를 처리 유량으로 나눈 값이며, 단위는 분 또는 시간이다.

물이 흡착층에 머무는 평균 접촉 시간을 뜻한다.

구조와 식

EBCT는 활성탄층 부피를 유량으로 나눈 값이다.

같은 값을 층 두께를 선유속으로 나눈 식으로도 쓸 수 있다.

층 두께가 두꺼울수록, 선유속이 느릴수록 접촉 시간이 길어진다.

계산 예제

활성탄층 두께 2.0m, 선유속 10m/h인 흡착탑을 생각해 보자.

EBCT는 두께를 선유속으로 나눈 값이므로 0.2시간이다.

시간을 분으로 바꾸면 12분이 된다.

유량이 두 배가 되면 같은 탑에서 EBCT는 6분으로 줄어든다.

헷갈리는 점

앞 문제의 답은 15분이다. 2.5를 10으로 나누면 0.25시간이다.

공상접촉시간은 물이 공정 안에 머무는 수리학적 체류시간과 다르다.

EBCT는 활성탄층을 빈 상태로 가정한 설계 체류시간이다.

실제 접촉시간은 공극률에 따라 더 짧아진다. 파과점은 운전 중 측정으로 판단한다.

설계 절차

EBCT 설계는 처리목표 물질을 고르는 것에서 시작한다.

흡착능과 파과곡선을 실험실이나 파일럿 시험으로 얻는다.

목표 제거율을 기준으로 EBCT를 정한다.

그 EBCT와 설계 선유속으로 층 두께와 활성탄 부피를 산정한다.

파과가 예상보다 빨리 나타나면 EBCT를 다시 정하는 되먹임이 필요하다.

정리

정리하자. 공상접촉시간은 활성탄층 부피를 유량으로 나눈 값이다.

층 두께를 선유속으로 나눈 식과 같은 값이므로, 두 식을 함께 알아 두면 된다.

EBCT를 늘리면 제거율과 파과 지연 효과가 커지지만 비용도 늘어난다.