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목적 : 중금속은 수계에 유출 시 다양한 생물체에 영향을 미치며 최종적으로 인체 내에 축적되어 지속적인 건강손상을 초래한다. 이에 많은 중금속 처리법이 개발되었으나 처리비용 및 비환경적 문제에 따라 이를 보완하는 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 국내에 서식하는 불가사리(Asterina pectinifera, SF)를 이용해 바이오차를 제조한 후 분석 장비를 이용한 정성, 정량적 특성평가 및 Batch-Test를 통해 수용액 내 중금속의 처리 적용성을 판단하였다.
방법 : 불가사리를 무산소 조건에서 7℃/min로 승온온도를 조절하여 300℃로 2시간 유지시켜 바이오차(NACSF)를 제조한 후 특성평가를 위해 XRD, XRF, FT-IR, SEM-EDX, 원소분석기 등을 사용했으며, NACSF의 중금속별 Batch-Test 후 용액을 ICP-OES로 농도분석을 통하여 처리 특성을 평가하였다.
결과 및 토의 : SF와 NACSF의 특성평가 결과 탄소와 CaCO₃가 주성분임을 확인하였으며 Pb, Cu, Zn, Cd 각각 10mg/L의 중금속 폐수를 제조하여 NACSF를 적용한 결과 흡착량은 Pb ≫Cu > Zn ≥Cd 순을 따르는 것으로 확인되었으며, 흡착등온식은 Langmuir 모델에 적합하였다. 또한 CaCO₃에 의한 알칼리도 상승으로 모든 실험구에서 pH는 7~8 로 측정되었다.
결론 : NACSF는 Pb으로 오염된 수용액에 가장 적합한 것으로 보였으며 알칼리도로 인한 pH중화 효과로 흡착과 침전이 상호적으로 일어난 것으로 판단된다. 따라서 NACSF는 경제적이며 친환경적으로 다양한 영역에서 활용될 것으로 예상된다.
방법 : 불가사리를 무산소 조건에서 7℃/min로 승온온도를 조절하여 300℃로 2시간 유지시켜 바이오차(NACSF)를 제조한 후 특성평가를 위해 XRD, XRF, FT-IR, SEM-EDX, 원소분석기 등을 사용했으며, NACSF의 중금속별 Batch-Test 후 용액을 ICP-OES로 농도분석을 통하여 처리 특성을 평가하였다.
결과 및 토의 : SF와 NACSF의 특성평가 결과 탄소와 CaCO₃가 주성분임을 확인하였으며 Pb, Cu, Zn, Cd 각각 10mg/L의 중금속 폐수를 제조하여 NACSF를 적용한 결과 흡착량은 Pb ≫Cu > Zn ≥Cd 순을 따르는 것으로 확인되었으며, 흡착등온식은 Langmuir 모델에 적합하였다. 또한 CaCO₃에 의한 알칼리도 상승으로 모든 실험구에서 pH는 7~8 로 측정되었다.
결론 : NACSF는 Pb으로 오염된 수용액에 가장 적합한 것으로 보였으며 알칼리도로 인한 pH중화 효과로 흡착과 침전이 상호적으로 일어난 것으로 판단된다. 따라서 NACSF는 경제적이며 친환경적으로 다양한 영역에서 활용될 것으로 예상된다.
목차
1. 서론
2. 재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References
참고문헌 (47)
참고문헌 신청
C. E. Lee, Veterinary Toxicology, Seoul National University (1993).
D. H. Kim, S. B. Yim, Removal characteristics of heavy metals in acid wastewater by ceramics using natural zeolite and converter slag, J. Korean Soc. Environ. Eng., 34(4), 239-246(2012).
R. Say, A. Denizli, M. Y. Arica, Biosorption of cadmium(II), lead(II), and copper(II) with the filamentous fungus phanerochaete chrysosporium, Bioresour. Technol., 76(1), 67-70(2001).
I. W. Choi, D. C. Seo, S. W. Kang, S. G. Lee, Y. J. Seo, B. J. Lim, J. S. Heo, J. S. Cho, Adsorption characteristics of heavy metals using sesame waste biochar, Korean J. Soil. Sci. Fert., 46(1), 8-15(2013).
J. Lehmann, S. Joseph, Biochar for Environmental Management Science, Technology and Implementation, 2nd ed., Earthscan, London, UK(2015).
D. H. Kim, S. B. Yim, Removal characteristics of heavy metals in acid wastewater by ceramics using natural zeolite and converter slag, J. Korean Soc. Environ. Eng., 34(4), 239-246(2012).
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