수처리용 담체의 물리적 성상 분석(II) : 질소와 인의 흡착효율 = Evaluation of Physical Property for Water Treatment Media(II) : Adsorption Efficiency of Nitrogen and Phosphorus

국문 초록 (Abstract)

수계의 조류발생 원인물질인 질소와 인을 제거할 목적으로 수처리용 담체를 제조한 후, 질소와 인의 흡착특성에 대하여 검토하였다.
담체의 질소, 인에 대한 흡착효율(평균값)은 평형흡착시간 24시간, 소성온도 700 ℃의 조건에서 점토 담체의 경우 19.7∼46.7(30.2) %와 16.4∼81.1(42.2) %, 제올라이트 담체의 경우 37.9∼91.5(67.8) %와 23.9∼49.0(31.7) %, 질석 담체의 경우 16.7∼50.8(31.4) %와 23.2∼71.0(42.6) %, 활성탄 담체의 경우 19.7∼54.1(34.5) %와 18.9∼72.4(40.8) %로 나타났다. 담체의 질소, 인에 대한 흡착특성은 Freudlich 흡착등온식으로 표현이 가능하였고, 흡착효율은 소성온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 담체의 질소에 대한 흡착효율은 제올라이트 담체 > 활성탄 담체 > 질석 담체 > 점토 담체 순으로 높게 나타났다. 제올라이트 담체가 질소의 흡착효율이 높은 이유는 NH₄⁺-N 에 대한 양이온 교환능력이 크기 때문이다. 인의 흡착효율은 질석 담체 > 점토 담체 > 활성탄 담체 > 제올라이트 담체 순으로 크게 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A water treatment media was prepared for the purpose of removing nitrogen and phosphorus which cause the algae in the water system. The adsorption characteristics of nitrogen and phosphorus on the media were as follows.
The adsorption efficiencies(average value) of nitrogen and phosphorus for the prepared media on the condition of 24 hours equilibrium adsorption time and 700 ℃ calcination temperature were measured as 19.7~46.7(30.2) % and 16.4~81.1(42.2) % on clay media, 37.9~91.5(67.8) % and 23.9∼49.0(31.7) % on zeolite media, 16.7∼50.8(31.4) % and 23.2∼71.0(42.6) % on vermiculite media, 19.7∼54.1(34.5) % and 18.9∼72.4(40.8)% on active carbon media, respectively.
Adsorption characteristics of nitrogen and phosphorus for madia could be expressed by Freudlich ‘adsorption isotherm. The nitrogen and phosphorus adsorption efficiencies of each media showed a tendency to decrease with increasing calcination temperature. The adsorption efficiency of nitrogen was higher in order of zeolite media> activated carbon media> vermiculite media> clay media. The reason for the high nitrogen adsorption efficiency of the zeolite media was that the cation exchange capacity for NH₄⁺ -N was large. In addition, adsorption efficiency of phosphorus was increased in order of vermiculite media> clay media> activated carbon media> zeolite media.

참고문헌 (Reference)

1 백주헌, "호소수내 암모니아성 질소 및 인 동시 제거를 위한 란탄-제올라이트 복합체 개발" 대한환경공학회 32 (32): 761-766, 2010

2 이용재, "아민형 PP-g-VBC의 NO3-N과 PO4-P 흡착특성" 대한환경공학회 38 (38): 543-550, 2016

3 Sin, S. E., "Water & Wastewater Treatment Engineering-Theory & Application-" Dongwha Publication Co. 411-417, 1992

4 Lim, J. S., "The study toward the EM media development and its characteristics" The Graduate School of Jeon University 2014

5 김종오, "Struvite 결정화를 이용한 혐기성 발효액의 질소와 인 제거" 한국지반환경공학회 7 (7): 5-12, 2006

6 Kim, Y. K., "Physical Characteristics of Effective Microorganism Media" 10 (10): 107-112, 2009

7 Kim, J. Y., "Phosphorus Removal for Eutrophication Prevention" 2025-2027, 2007

8 Park, Y. S., "Performance of Organic Treatment with Shape Modify of Ceramic Support Carrier" 27 (27): 27-34, 2001

9 Kim, G. K., "Introduction of Water Pollution" Dongwha Publication Co. 159-177, 2000

10 Lee, J. K., "Introduction of Inorganic Material Industry" Bando Publication Co. 13-24, 1998

11 Kim, Y. K., "Decreasing Ability of Algae by using Effective Microorganism" 8 (8): 113-120, 2007

12 Moon, H. S, "Clay Mineralogy" Mineumsa Publication Co. 1-84, 1996

13 Park, J. S., "Ceramic Media for Wastewater Treatment" 3 (3): 11-20, 2000

14 Kim, S. H., "Biological Treatment using Polyurethane Media in Synthetic Wastewater and Leather Industry Wastewater" 14 (14): 251-258, 1998

15 Kim, K. S. et al., "Advanced Wastewater Treatment Technology" Dongwha Publication Co. 153-160, 2000

16 Lee, S. K., "A Study on Biological Wastewater Treatment using Fibrous Media(II)" 17 (17): 941-951, 1995

17 Lee, S. K., "A Study on Biological Wastewater Treatment using Fibrous Media(I)" 17 (17): 53-63, 1995