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MMO-Polymer composite를 이용한 인 제거 연구
김재현 ( Jae-hyun Kim ),박정안 ( Jeong-ann Park ),이인걸 ( In-geol Yi ),김성배 ( Song-bae Kim ),이창구 ( Chang-gu Lee ),최재우 ( Jae-woo Choi ),이상협 ( Sang-hyup Lee ) 한국농공학회 2014 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2014 No.-
본 연구에서는 폴리머를 고정화 지지체로 하여 Mg-Fe 혼합금속산화물를 함유한 MMO-Polymer composite를 제조하고 배치 실험을 통해 인 제거 특성을 살펴보았다. 이를 위하여 화학적으로 매우 안정하고 높은 강도와 유연성을 가지고 있는 PVDF(Polyvinylidene fluoride)를 고정화 지지체로 이용하였으며 PVA(Poly vinyl alcohol)을 혼합하여 친수성을 향상시켰다. 인 용액은 경기도 S시에서 채수한 현장 원수와 KH2PO4를 이용하여 제조한 뒤 실험에 이용하였다. 배치 실험에서는 초기 인 용액 농도가 2 mgP/L일 때 dosage의 영향과 반응 시간의 영향을 살펴보았으며, 2 ? 20 mgP/L일 때 초기 용액 농도의 영향을 살펴보았다. 배치 실험 결과는 kinetic 및 equilibrium isotherm 모델을 이용하여 분석하였으며, pseudo second-order 모델과 Freundlich isotherm 모델이 MMO-Polymer composite의 인 제거 특성을 가장 잘 묘사하였다. 배치 실험 결과, MMO-Polymer composite를 40 g/L 주입하였을 때 12시간 이내에 0.05 mgP/L이하로 인을 제거할 수 있었으며 Langmuir isotherm 모델을 이용하여 구한 단위 질량 당 최대 인 흡착량은 0.440 mgP/g 이었다.
Maghemite-chitosan composite 충진 칼럼을 이용한 인 제거
김재현 ( Jae-hyun Kim ),강진규 ( Jin-kyu Kang ),손정우 ( Jeong-woo Son ),이인걸 ( In-geol Yi ),김성배 ( Song-bae Kim ),최재우 ( Jae-woo Choi ),이상협 ( Sang-hyup Lee ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-
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<sup>-1</sup>조건에서 12시간 동안 기계적 강도를 평가하였으며 인 용액은 경기도 S시에서 채수한 현장 원수와 KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>를 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<sup>-1</sup>의 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.
손정우 ( Jeong-woo Son ),김재현 ( Jae-hyun Kim ),강진규 ( Jin-kyu Kang ),이인걸 ( In-geol Yi ),김성배 ( Song-bae Kim ),최재우 ( Jae-woo Choi ),이상협 ( Sang-hyup Lee ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-
본 연구에서는 하이드로칼루마이트를 제조하고 배치 실험을 통해 인 제거 특성을 살펴보았다. 인 용액은 KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>를 이용하여 stock solution을 제조한 뒤 희석하여 실험에 이용하였다. 배치 실험에서는 초기 인 용액 농도가 2 mgP/L 일 때 dosage의 영향과 pH의 영향을 살펴보았으며, 1 - 4 mgP/L일 때 반응 시간의 영향과 2 - 20 mgP/L일 때 초기 용액 농도의 영향을 살펴보았다. Dosage의 영향에 따른 배치 실험 결과, 하이드로칼루마이트의 dosage가 0.1 g/L 이상일 때는 98.06 % 이상의 제거율을 보였다. pH의 영향에 따른 배치 실험 결과, 초기 용액의 pH가 4 이상일 때는 96.87% 이상의 제거율을 보였으나, pH가 낮아질수록 제거율이 급격하게 떨어졌다. 반응시간에 따른 영향과 초기 용액 농도의 영향에 따른 배치 실험 결과는 kinetic 및 equilibrium isotherm 모델을 이용하여 분석하였으며, pseudo second-order 모델과 Redlich-Peterson 모델이 하이드로칼루마이트의 인 제거 특성을 가장 잘 묘사하였다. 배치 실험결과, 하이드로칼루마이트를 0.1 g/L 주입하였을 때 24시간 이내에 0.05 mgP/L이하로 인을 제거할 수 있었으며 Langmuir isotherm 모델을 이용하여 구한 단위 질량 당 최대 인 흡착량은 88.1 mgP/g 이었다.