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폐수 내 인 흡착 제거를 위한 제강슬래그와 활성탄 비교
Comparison of Steel Slag and Activated Carbon for Phosphate Removal from Aqueous Solution by Adsorption 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.39 no.5, 2017년, pp.303 - 309  

이승한 (강원대학교 환경공학과) ,  김창규 (강원대학교 환경공학과) ,  박정근 (강원대학교 환경공학과) ,  최동광 (강원대학교 환경공학과) ,  안종화 (강원대학교 환경공학과)

초록
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본 연구에서는 제강슬래그와 활성탄의 수중의 인 제거 효율을 비교하였다. 제강슬래그는 0.5~2.0 g/200 mL, 활성탄은 3.0~6.0 g/200 mL를 주입하여 흡착실험을 진행하였다. 제강슬래그의 양에 따른 제거 효율은 60분의 실험 결과 47~99%, 활성탄은 240분의 실험 결과 81~98%를 보였다. 흡착등온식을 적용하였을 때 Langmuir식에 더 적합하였으며 제강슬래그와 활성탄의 흡착능력을 비교하였을 때, 이론적 최대흡착량($Q_0$)은 제강슬래그에서 91 mg/g, 활성탄에서 27 mg/g으로 나타났다. 또한 반응속도는 유사 2차식을 따르며 속도상수($k_2$)는 제강슬래그에서 0.023~0.136 g/mg.min, 활성탄에서 0.025~0.122 g/mg.min으로 나타났고, 평형에서의 흡착량($q_e$)은 제강슬래그가 10.8~18.4 mg/g, 활성탄은 3.30~5.49 mg/g로 나타났다. pH의 경우 초기 pH 2에서 제강슬래그와 활성탄 모두 가장 높은 인 제거효율을 나타내었다. 따라서 폐수 내 인 제거 면에서 제강슬래그가 활성탄에 비해 우수하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigated the potential use of steel slag (SS) (0.5~2.0 g/200 mL) for the removal of phosphate from wastewater compared with activated carbon (AC) (3.0~6.0 g/200 mL). The adsorption equilibrium data were best represented by Langmuir isotherm and its calculated maximum adsorption capaci...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 제강슬래그와 활성탄을 비교하여 제강슬래그의 인 흡착 가능성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 Langmuir 및 Freundlich 흡착등온식, 1차 및 2차 속도식 등을 이용하여 인 제거효율을 정량적으로 비교, 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생물학적 처리법의 인 제거방법으로서 단점은 무엇인가? 기존의 인 제거방법으로는 화학적 침전 처리법, 생물학적 처리법이 있으나 화학적 침전 처리법의 경우 높은 제거율과 안정성을 보이지만 고가의 처리비용과 과량의 슬러지를 발생시키며, 생물학적 처리법은 처리환경 및 조건에 민감하여 안정적인 인 제거율을 확보하기 어려운 단점이 있다.2) 유기물의 경우 활성탄의 처리 수준이 화학적인 방법에 비하여도 큰 차이가 없을 뿐 아니라 사용된 활성탄을 재생하여 다시 사용할 수 있다.
본 연구에서 제강슬래그와 활성탄을 비교하여 제강슬래그의 인 흡착 가능성을 알아보기 위하여 어떠한 것을 비교,분석하였는가? 따라서 본 연구에서는 제강슬래그와 활성탄을 비교하여 제강슬래그의 인 흡착 가능성을 알아보고자 하였다. 이를 위해 Langmuir 및 Freundlich 흡착등온식, 1차 및 2차 속도식 등을 이용하여 인 제거효율을 정량적으로 비교, 분석하였다.
부영양화의 원인은 무엇인가? 최근 들어 빈번해지고 있는 하천의 녹조발생은 대표적인 부영양화 현상이다. 폐쇄성 수역에 과량의 영양염류(질소, 인 등)가 유입될 경우 조류 등의 수생생물이 증식하여 부영양화가 발생한다. 하천에서의 총인은 평상시에는 점오염원으로부터 지속 배출되다가 비가 내리면 유역 내 비점오염원으로부터 고농도로 유출되어 하천에 대부분 과부하 상태로 존재한다.
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참고문헌 (16)

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