Maghemite-chitosan composite 충진 칼럼을 이용한 인 제거 = Phosphate Removal in Flow-through Columns Packed with Maghemite-chitosan Composite

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 키토산(chitosan)을 고정화 지지체로 하여 maghemite를 함유한 maghemite-chitosan composite를 제조하고 칼럼 실험을 통해 현장 원수에서의 인 제거 특성을 살펴보았다. 이를 위하여 인 제거 기능성 소재로서 maghemite를 합성하였으며, 값이 싸고 풍부하며 재이용이 가능한 생분해성 고분자인 키토산을 고정화 지지체로 이용하였다. 제조한 maghemite-chitosan composite는 100 - 300 r min^-1조건에서 12시간 동안 기계적 강도를 평가하였으며 인 용액은 경기도 S시에서 채수한 현장 원수와 KH₂PO₄를 이용하여 초기농도를 2 mgP/L로 제조한 뒤 실험에 이용하였다. 칼럼 실험에서는 공탑체류시간을 3 min 및 6 min으로 하여 유량 조건이 서로 다를 때 인의 파과 특성을 살펴보았으며, 고정상 동적 흡착 모델로서 Bohart-Adams 모델, Clark 모델, Modified dose-response 모델을 이용하여 분석하였다. 기계적 강도 실험 결과 100 - 300 r min^-1의 교반 강도에서는 복합체의 파괴 현상은 관찰되지 않았으며 칼럼 실험 결과 동적 흐름 상태에서 단위 여재 질량당 인 제거량은 공탑체류시간이 3 min일 때는 0.049 mgP/g, 6 min일때는 0.124 mgP/g 이었다. 모델 분석 결과 Modified dose-response 모델이 칼럼 유출 곡선을 가장 잘 모사하였고 이 때 상수값은 3 min일 때는 a = 0.859, 6 min일 때는 a = 1.116 을 나타내었다.