지난 수십 년간의 산업 및 인구 증가는 수질 악화의 주요 원인 중 하나였습니다. 정수장에서 배출되는 가스 중에는 황화수소, 이산화탄소, 메탄, 일산화탄소와 같이 독성이 있고 가연성이 있는 가스가 있어 식별이 필수적입니다. 법적, 환경적, 사회적 요구사항을 충족하는 수질 모니터링 시스템 개발이 요구됩니다. 수질 모니터링은 검출해야 할 오염물질의 변동성, 특성, 그리고 낮은 농도로 인해 어려움이 있습니다. 이러한 처리 과정에서 발생하는 가스는 수처리, 모니터링 및 관리에 중요한 역할을 합니다. 가스 센서는 정수 과정에서 안전 장치로 활용될 수 있습니다. 가스 센서는 화학적, 물리적, 생물학적 자극으로부터 입력 신호를 받아 전기 신호로 변환합니다. 이러한 가스 센서는 다양한 폐수 처리 공정에 설치될 수 있습니다. 본 리뷰에서는 수질 평가용 가스 센서 개발에 기여한 최첨단 기술 발전, 획기적인 개발 및 기술적 성과를 소개합니다. 수질 관리 및 모니터링에서 가스 센서의 역할을 논의하고, 다양한 분석 대상 물질과 그 검출 기술 및 감지 재료의 장단점을 요약합니다. 마지막으로, 수질 모니터링 및 관리에 있어 가스 센서의 미래 방향에 대한 개요와 전망을 제시합니다.
핵심어: 가스 센서/수질/수처리/폐수/화학적 산소 요구량/생물학적 산소 요구량
소개
인류가 직면한 가장 중요한 환경 문제 중 하나는 수천 가지의 천연 및 산업 화합물로 인한 전 세계적인 수자원 오염 증가입니다. 이는 세계화, 산업화, 그리고 급격한 인구 증가로 인해 최근 수십 년 동안 더욱 두드러지게 나타나고 있습니다. 약 34억 명의 사람들이 깨끗한 식수를 이용할 수 없으며, 이는 개발도상국에서 발생하는 사망 원인의 35% 이상과 관련이 있습니다[1]. 폐수(wastewater)는 인간의 배설물, 가정 폐기물, 동물 배설물, 지방, 비누, 화학 물질 등을 포함하는 물을 지칭하는 용어입니다. 센서(sensor)라는 용어는 라틴어로 '인지' 또는 '관찰'을 의미하는 'sentio'에서 유래했습니다. 센서는 관심 대상 분석 물질을 감지하는 장치로, 환경에 존재하는 오염 물질이나 분석 물질의 존재에 반응합니다. 수년에 걸쳐 인류는 박테리아, 유기 및 무기 화학 물질, 그리고 pH, 경도(용존 칼슘 및 마그네슘), 탁도(흐림 정도)와 같은 기타 매개변수를 식별하는 수질 감지 방법을 발전시켜 왔습니다. 이러한 센서는 수질을 유지 및 모니터링하고 물 사용자를 보호하는 데 사용됩니다. 센서는 정수 시설의 중앙, 내부 또는 사용 지점 등 적절한 위치에 설치될 수 있습니다. 센서를 통해 온라인 또는 오프라인으로 수질을 모니터링할 수 있습니다. 최근에는 이러한 시스템의 빠른 반응 속도 때문에 온라인 수질 모니터링이 선호됩니다. 그러나 수질 유지 및 모니터링을 위한 적절한 실시간 모니터링에 사용할 수 있는 센서가 부족한 실정입니다. 가장 널리 사용되는 정수 기술 중 하나는 순차 배치 반응기(SBR)입니다. 이는 인산 축적 미생물로 슬러지를 풍부하게 하는 데 사용되는 활성 슬러지 시스템입니다. 대부분의 반응기는 오프라인 단계로 운영되므로 데이터 샘플링 빈도가 낮고 결과가 지연됩니다. 이는 적절한 관리에 걸림돌이 됩니다. 시스템 및 제조사
게시 시간: 2024년 12월 19일