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TOC-4200

On-line TOC Analyzer
On-line 총유기탄소 자동 측정기
TOC-4200
가장 앞선 기술의 온라인 TOC 측정기기
– 다양한 분야의 폭넓은 활용 가능성 –

다양한 시료에 대한 TOC 측정

  • 시료 특성에 따른 시료 공급장치 선택 가능.
  • 5 mg/L 이하 검정범위에서 자동 희석기능 사용시 최대 20,000 mg/L 까지 측정.(자동 희석 기능 최대 50배)
  • 초순수 시료에 대한 고감도 측정(0~1 mg/L)(옵션)
  • 다양한 TOC 항목 측정(기본 : NPOC, TC)
    [옵션 : IC, TOC(TC-IC), TOC(NPOC+POC), TN(총질소)]
  • 표준원액을 이용한 멀티 포인트 검정곡선 가능.(최대 5포인트)

다양한 적용성

  • 폐수처리장의 유입수와 방류수
  • 제조공장 용수(세척수, 냉각수, 중수, 재활용수 등)
  • 보일러 용수, 응축수
  • 자연 환경 모니터링(하천, 호소, 취수원), 정수장(정수 처리공정(원수, 공정수, 급수), 정수장 선진 기술 평가.
  • 오염부하량 할당제에 따른 실시간 모니터링과 산정.(유량 정보 입력시 배출 총량 산출 가능)

편리한 유지 관리

  • 터치 LCD 스크린으로 바로 입력 가능.
  • 데이터 저장 기능 내장(1년 측정결과), USB로 간단하게 측정결과 백업 기능.
  • 달력 형태의 스케줄 관리.
  • 국제 규격의 MOBUS(디지털 통신) 가능.
  • 웹기반 모니터링 가능으로 원격지(관제실) 에서 인터넷을 통해 측정결과를 모니터링

환경부 형식승인(총유기탄소 연속자동측정기기)
제 WTMS-TOC-2013-2호(2013년 10월 14일)

다양한 시료, 폭넓은 측정 범위

온라인 장비에서 가장 중요한 요소는 안정적인 운영을 지속적으로 유지하는 것입니다.
TOC-4200은 40년 이상의 SHIMADZU 기술이 집약되어 초순수부터 폐수 원수까지 폭넓게 적용 가능하며, 안정적으로 정확한 결과를 지속적으로 측정하며, 다양한 부가적인 최첨단 기술들을 제공하고 있습니다.

■ 시료의 특성에 따라 다양한 응용 범위를 제공

  • 시료의 특성을 고려하여 초순수와 같이 깨끗한 시료부터 매우 오염된 폐수 원수까지 적용한 시료 공급장치 제공 가능.
  • 최첨단 기술을 도입하여 불필요한 유지관리 없이 간단하게 관리 가능.
  • 최대 6개 시료 라인을 연결하여 주기적으로 측정하여 초기 구매 비용을 최소화.

■ 5 mg/L 이하 시료 부터 최대 20,000 mg C/L까지의 시료 측정 가능하며, 추가로 고감도 측정 조건 설치시 1 mg C/L 이하도 측정 가능

  • 자동으로 산(acid)을 주입하여 무기탄소를 제거하는 NPOC 기본 측정.
  • TC와 IC의 차이에 의하 가감방법(TC-IC)를 통한 TOC측정(옵션).
  • 휘발성 유기물질 중의 유기탄소 함량(POC, VOC)와 비휘발성 유기물질의 유기탄소 함량(NPOC)측정 가능.
  • 초순수와 정제수에 적용 가능한 고감도 측정 모듈 설치시 1 mg C/L 이하 측정.
  • 자동 희석 기능이 기본 내장되어 최대 50 배 자동 희석.

■ 멀티 포인트 검정곡선 작성 기능

  • 표준원액 1개에서 자동으로 5개 포인트 작성 가능(최대 50배희석).
  • 개별적으로 제조되 5개 표준용액을 연결 가능.
  • 검량곡선 자동 시작 기능(측정 시작과 동시, 정기적 측정 설정).

■ 총질소(TN) 측정 기능(옵션)

  • TN 측정 모듈(옵션)을 선택시 총질소(고온연소/화학발광법)으로 측정 가능.
  • TN 1 mg N/L 검정범위에서 최대 10,000 mg N/L까지 측정 가능.

■ 안정적 시료 주입 장치

  • 하나의 장치에서 시료 유입, 배출, 희석 및 주입까지 모든 기능 가능.
  • 자동화된 산성화 및 무기탄소 제거(NPOC측정시).
  • 높은 안정성의 세라믹 8포트 밸브를 이용하여 라인 자동 변경

TOC-4200 흐름도

※ 시료 유입 장치는 5가지로 옵션 장치 확인.
※ 기록 장치는 프린터와 리코더를 선택.(동시 설치 불가)

활용사례

온라인 TOC의 측정 속도는 TOC 연속관 내의 촉매의 산화속도와 산화율에 의해 결정된다.
이러한 특징들을 활용하여 다양한 시료들에 적용이 가능 하다.

■ 하폐수 처리장의 유입수와 배출수 모니터링

  • 짧은 측정 주기(4분 이내)로 유기물질의 농도변화를 민감하게 유입수와 배출수의 수질 모니터링.
  • UV-광황산 산화보다 강력한 연소산화방법으로 어떠한 유기물질도 완전산화하여 정확하게 측정.
  • 짧고 강력한 산화력으로 최대 6개 시료라인을 순차적(임의 설정 가능)으로 연속 측정.
  • 긴급 시료 측정을 위한 오프라인 측정기능.(연속 측정을 멈춤 설정 없이 바로 측정)

■ 하천수와 같은 자연수부터 초순수 및 정수장(수돗물) 공정수 수질 감시

  • 하천의 수질 변화를 감시 목적으로 우천시의 변화, 다른 변수들과의 상호연관성 연구용으로 활용.
  • 소독부산물 최소화를 위한 정수장의 취수원 관리 목적으로 활용 가능.

■ 미국 EPA 규정에 따른 TOC 제거율 자동 환산 기능

  • 미국 EPA는 소독부산물의 생성을 억제하기 위하여 엄격하게 TOC를 모니터링을 실시.
    (Part IV 40 CFR Part 9, 141 and 142, 1998)
  • 정수 처리 공정에서 유기물질의 제거율이 기준에 따라 정상적으로 제거되도록 연속 모니터링.
  • 자동 알람기능으로 기준 이상 발생시 자동 알람 설정 가능.

■ 수질총량제에 따른 오염부하량 자동 산정 기능(BOD 대체 가능)

  • 오염부하량 할당 대상자가 설치하여야 하는 측정기기의 종류 및 부착방법 등에 관한 규정에 따라 TOC 연속자동측정기기 설치 가능(30회 이상이 측정결과를 비교한 환산식 필요)
  • TOC측정결과를 BOD로 환산하여 배출부하량 자동 산정 기능(TOC->BOD 환산식 별도 입력 필요).
  • 유량 데이터 입력시 적산 배출량 자동 환산 가능.

■ 공정용수(세척수, 냉각수, 재활용수, 보일러수, 응축수 등) 모니터링

  • 제조 시설의 수질을 연속적으로 모니터링.
  • 초순수상태를 유지해야 하는 공정에서 파이프 손상과 같은 미지의 오염원 감시.
  • 4분의 짧은 측정시간으로 신속하게 오염 여부 판단
하폐수 처리 공정 흐름에 따른 설치 예제


TOC(1) : 하·폐수처리장의 처리 용수에 대한 모니터링과 사고 예방 목적으로 설치.
TOC(2) : 3개 공장시설에서 배출되는 폐수의 유기물질 농도를 파악하여 하·폐수처리장의 효율적 운영에 활용하고, 공장별 배출부가금을 개별 산정 자료로 활용.
TOC(3) : 공장지대 또는 강우에 의한 유입되는 오수 또는 냉각용수의 방류시 유기물질 농도를 모니터링


TOC(1) : 3개의 배출원에서 발생되는 유기물질 농도를 1대의 TOC-4200으로 순사적으로 실시간 모니터링.
TOC(2) : 하·폐수처리장의 유입수와 방류수에 대한 TOC와 TN을 동시에 모니터링하여 실시간으로 하폐수처리장에 제공하여 운전효율을 극대화 함.
TOC(3) : 최종 방류구의 유량정보를 확보하여 배출되는 TOC와 TN의 총량을 실시간으로 산출.
TOC(4) : 공장지대 또는 강우에 의한 유입되는 오수와 냉각용수를 개별적으로 구분하여 각각의 TOC를 모니터링.
TOC(5) : 소독부산물의 생성을 최소화하기 위하여 유입수의 수질 및 급수를 위한 송수 시설의 수질을 실시간으로 모니터링하여 정수장의 운영에 반영.

최첨단 기술로 간편한 운영

온라인 측정기기는 무인으로 운영되는 장비로 누구가 쉽게 배우고 운영할 수 있어야 함.
가장 최첨단의 운영프로그램으로 TOC-4200은 누구나 쉽게 배워 운영할 수 있음.

■ LCD 터치 스크린

  • 편하게 보고 쉽게 사용할 수 있는 터치스크린 적용.
  • 간단한 6개 아이콘으로 주요 작동.
  • 큰 아이콘으로 편리한 작동.

■ 직관적인 설정으로 편리한 시작과 멈춤

  • 멀티 시료 라인을 사용시, 측정 항목, 검정 범위, 측정 주기 등을 시료 라인 별로 구분하여 개별적으로 설정할 수 있으며, 복잡한 스케줄(정도관리 일정, 검정곡선 작성 일정)도 간편하게 입력.

■ 편리한 데이터 저장 기능 및 백업

  • TOC-4200은 자체 저장(CF 메모리) 기능이 있어 측정된 결과는 자동으로 저장.
  • 최대 20,000개 측정결과, 100개 검정곡선 측정결과, 100개의 알람 기록 등을 기록.(주1회 검정곡선, 30분 주기 측정시 약 1년간 측정결과 저장)
  • 각 항목별[TC, NPOC(옵션 IC, POC, TN)]로 6개의 검정 곡선 저장, 시료 라인 별로 개별 적용 가능.
  • UBS 메모리를 이용하여 간단하게 측정결과, 검정곡선 결과, 시료 측정조건 등을 CSV 파일로 저장하며, 엑셀로 파일을 읽을 수 있음.

기타 편리한 기능

■ 일시 정지 측정 기능

  • TOC-4200을 온라인으로 연속 측정시 off-라인으로 즉시 개별 시료를 측정할 수 있는 기능으로 측정기기 멈춤 없이 측정이 가능. 연속 측정 대기 중 또는 측정 중에서 멈춤 없이 바로 실행.

■ 정도 관리용 시료 측정(QC 관리용)

  • 미리 설정된 정도관리 시료를 주기적으로 측정. 정도 관리용 시료 측정을 통해 장비의 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있으며, 기준 초과시 자동으로 검정곡선을 측정하도록 명령 가능 함.

■ 스케줄 캘린더 기능

  • 검정곡선 작성, 장비 일시 멈춤, 정도관리 시료 측정, 촉매 재활성화 등을 캘린더에 표기하여 쉽고 편리하게 확인.
  • 측정주기를 일, 주, 월별로 설정 가능.(최장 14주 가능)

■ 국제 기준의 디지털 통신 방식

  • 장비 작동, 측정결과 송출, 알람 확인 등을 RS-485 또는 RS-232C(옵션)을 통해 통신 가능.
  • 원격으로 장비를 운영하거나, 여러 대의 측정장비 운영시 효율적임.

■ 웹 기반 모니터링(옵션)

  • 네트워크망(LAN)을 이용하여 별도의 장치 없이 원격으로 측정결과를 모니터링 가능.
  • 이 기능은 웹브라우저를 이용하는 것으로 측정결과 모니터링, 검색, 알람 확인 등이 가능
    [단순 검색으로 컴퓨터 저장 기능 없음, 데이터 백업은 직접 또는 디지털 통신(MODBUS, RS 통신)을 통해 가능]

TOC-4200 스케줄 캘린더 예제

TOC-4200 웹 브라우져 화면

시료 특성에 따른 최적 시스템
다양한 시료 공급 장치
Multi-Stream Suspended Solids Sampling 장치
  • 부유물질이나 고탁도 시료에 적합한 장치.
  • 최대 6개 시료 라인 설치 가능.
  • 각 시료 라인 별로 구분 가능하여 개별 세척 및 유지관리가 가능하여 비용 절감.
  • 거대 입자 분쇄 기능과 균질화 장치가 일체로 구성.
  • 여과기는 쉽게 오염되므로 분석용 시료만 여과하도록 구성하여 내구성과 오염을 방지함. 시료 측정 후 즉시 세척을 통해 시료간 오염을 방지함.
  • 시료 유량 : 약 10 L/분
  • 소용량 시료 장치는 별도 장착 : 약 1~ 2 L/분

Multi-Stream Sample Switching 장치
  • 부유물질이 적고 비교적 깨끗한 시료에 적합한 장치.
  • 최대 6개 시료 라인 설치 가능.
  • 정수 시설, 초순수 제조공정에 적합.
  • 대기와 시료의 접촉을 최소화하여 외부 오염 방지.
  • 시료 유량 : 약 1 ~ 3 L/분

Backwash Strainer Sampling 장치
  • 부유물질이 비교적 적은 시료로 하천인 호소수용으로 적합한 장치
  • 자동으로 공기를 통해 거름망을 역세척.
  • 살균제를 설치하여 역세척 공기를 통해 주입 가능하여 거름망이나 용기에 조류, 생물막, 점액질이 서식하지 못하게 함.
  • 시료 유량 : 1 ~ 3 L/분

Single Stream Suspended Solids Sampling 장치
  • 1개 시료로 부유물질이 많은 시료에 적합한 장치.
  • 개 시료 라인 설치 가능.
  • 이 장치는 자동화 되어 여과되며, 별도 역세척 공기가 필요하지 않음.
  • 시료는 여과망을 통과 후에 규질화 장치를 통해 분쇄되어 균질한 상태에서 시료가 주입됨.
  • 여과망은 쉽게 오염되므로 여과 후 즉시 세척수로 세척하며, 균질화 장치도 측정 후 바로 세척수로 세척하여 잔류물에 의한 생물막이나 조류의 성장을 억제함.
  • 소독제를 주입 가능함.
  • 시료 유량 : 약 2 ~ 5 L/분

제품 사양
Measurement Items TC, NPOC
Optional: IC, POC, TOC (= TC-IC, = NPOC + POC), TN
Measurement Principle 680 ℃ 고온연소산화/NIDR 측정법(combustion catalytic oxidation / NDIR detection method)
Measurement Range From 0 – 5 to 0 – 1,000 mgC/L f.s. (희석 기능 사용시 최대 20,000 mgC/L f.s. 까지)
Repeatability Within ±2 % f.s. *1
Span Stability Within ±2 % f.s./day (temperature variation within 5 ℃) *1
Zero Stability Within ±2 % f.s./day (temperature variation within 5 ℃) *1
Measurement Cycle 4 minutes min. (NPOC, residual IC 2 % max.) *2
Sample Injection Method Syringe pump/sliding injection port
IC Removal method Acidify/sparge within syringe
Sample Dilution Function 자동 희석 기능 2배에서 최대 50배 자동 희석 가능
희석시 정확성 : 2 ~ 20배까지 ±2 %, 21배에서 50배까지 ±5 %
Auto-calibration Function 자동 희석 검정곡선 작성(표준원액 1개를 자동 희석 기능을 활용하여 다양한 농도의 표준용액으로 측정)
옵션 선택시 최대 8개 표준용액을 설치 가능하며, 최대 5포인트 검정곡선 작성 가능
Stream Switching Function 시료 라인을 1 ~ 6개 까지 확장 설치 가능(선택사항)
Display / Operation 칼라 LCD 터치 스크린
Conversion Function 측정항목을 다른 항목으로 자동 환산하여 출력 가능(예제-TOC를 BOD, COD 환산, 환산식은 별도 실험을 통해 확보 필요)
Load Calculation Function 수질총량제 또는 배출부가금 산정을 위한 배출 총량 자동 산정(유량 정보 입력 필요)
(Isolated analog inputs (CH-CH is non-isolated.); load resistance: 100)
EPA TOC Removal Rate 미국 EPA 규정에 따른 TOC 제거율 산정 및 평가 기능(Part IV 40 CFR Part 9, 141 and 142, 1998)
(유입구와 배출구로 최소 2개 필요)
Data Storage Function 연속 측정결과 20,000개 데이터 저장(30분 주기 측정시 약 1년 측정결과) 및 그래프 표시 가능
Data Storage Device 연속 측정결과와 측정 조건에 대한 USB 메모리 백업 기능.
(USB 1.1 or 2.0 USB memory; FAT16 or FAT32; no encryption)
Recorder Recording width 100 mm, 6-dot recorder (optional)
Printer 감열 프린터 설치 가능. 40 characters per line; 110 mm chart width (optional)
Analog Output 4 – 20 mA DC or 0 – 16 mA DC 선택 가능(개별 출력)으로 최대 12개 채널 출력 가능(load resistance: 500 max.)
Contact Output Signal 알람 기능 : 중대 고장 알람, 장비 알람, 전원 중단 알람, CPU 알람, 농도 알람(상한/하한, 최고상한/최저하한 4단계), 측정 멈춤 알림
측정 신호 : 유지관리, 측정 대기중, 온라인 작동, 시료 측정, 검정곡선 작성, 촉매 재활성화, 정도관리 시료 측정, off라인 시료 측정, 멈춤, 아날로그 출력 스위치(trigger), 시료 라인 확인 아날로그 출력, 측정 시료 라인 확인 아날로그 출력, 시료 채취 펌프 작동 확인
(contact capacity: 2 A, 30 V DC / 2 A, 250 V AC; non-inductive load)
Contact Input 원격 신호 입력 : 검정곡선 시작, 측정 멈춤, 온라인 측정 시작, 알람 리셋, 시료 라인 1 ~ 6번 선택 측정 시작
(output contact capacity: 24 V DC min., 10 mA min.)
Communications Function RS-485, RS-232C (option), Modbus 적용
웹 모니터링 기능을 사용하고자 할 경우 측정 결과와 알람을 네트워크를 통해 확인 가능
Carrier Gas 압축공기, 고순도 에어, 산소*3; 가스 압력 : 250 to 300 kPa
선택 사항 : 고순도 질소*3
Power Supply AC 100 to 240 V ± 10%, 10 A, 50/60 Hz
Ambient Temperature Within 1 to 40 ℃
Construction 내부 벽 고정식(받침대 또는 상담 필요)
Dimentions W550 × D383 × H1240 mm (excluding protrusions)
Weight Approx. 70 kg

*1) With automatic settings
*2) When measured sample is potassium hydrogen phthalate solution and operations to prepare for the next measurement are performed.
*3) If TN option is installed, oxygen and high-purity nitorogen cannot be used.