대구대학교

Download Report

Transcript 대구대학교

폐산화철을 이용한 비소제거
적정기술
CONTENTS
1
소개
2
연구방법
3
연구결과
4
결론
Arsenic(As)
South-East Asia, Arsenic investigation
Effect of Arsenic
비소 기준 농도
- WHO : 10 ppb
- 미국 : 10 ppb
- 한국 : 10 ppb
동남아 최대 비소 검출 농도
- 베트남 : 3.05 ppm
- 방글라데시 : 3.2 ppm
- 대만 : 1.82 ppm
- 인도 : 3.2 ppm
Disease Caused by
Arsenic
Mill Scale
What is the Mill Scale?
Hot rolled steel scale
Cement
열연공정에서 발생하는
폐 산화철 입자
Asphalt
Materials and Method
성분
분석
Column
수명
성분 분석 및 전처리
Mill Scale 특성을 알기 위한 XRD 및
SEM-EDS 분석 실시
Mill Scale 을 흡착제로 사용하기 위한
전처리 방법 설명
ICP를 이용한 농도 분석
전처리
방법
Arsenic
Materials and Method
Column
test
Batch
test
Batch 및 Column 실험
흡착제 흡착의 흡착 성능 실험 및 최적 조건을
알아보기 위한 Batch test 실시
흡착제를 단위 공정에 적용하기 위한
Column test 실시
Column 수명 산정
Column test 결과를 바탕으로 Column 수명 산정
* SEM-EDS(Scanning electron microscope – Energy dispersive spectroscopy)
* XRD(X-ray diffraction)
분쇄
세척
전처리
세정 및
건조
Mill Scale
Cleaning
염기세정
Cleaning
 Mill Scale 분쇄
 초순수를 이용하
 Mill Scale 12.5g
 염기 처리한 Mill
후 45um ~ 75um
여 분쇄한 Mill
당 0.1N NaOH
Scale을 초순수로
사용
Scale을 세정
200ml 투여 후 교
3회 이상 세척 후
반 실시
오븐을 이용하여
건조
Result
특성분석
XRD
<물리화학적 특성 분석>
<XRD(X-ray diffraction patterns of Mill Scale>
<사이즈에 따른 입도 선별>
Arsenic 물리화학적 특성 및 XRD 분석
특성 분석결과 비표면적 (1.35m2/g), 입도 분석 후 45~75um, 75~150um 사용, XRD 분석 결과 주
요 구성 성분은 Fe3O4 로 나타났다.
SEM
<Before adsorption>
EDS
<After adsorption>
비소 흡착 전 후의 SEM 사진 결과 흡착 여부가 사진으로
확연히 구별됨.
<Before adsorption>
Arsenic SEM-EDS
비소 흡착 전 후의 SEM 사진 결과 흡착 여부가 사진으로 확연히 구별 되었으며, EDS 결과를 통해
비소의 흡착이 있음을 확실히 알 수 있음..
<After adsorption>
실험조건
-
초기 농도 : 1 mg As/L
pH : 4
투입량 : 1g, 10g
폐산화철 입자 크기 : 45~75um, 75~150um
실험결과
<batch test Arsenic adsorption result>
Arsenic batch test
비소 흡착 batch test 결과 입자 사이즈가 작을수록, 흡착제의 양이 많을수록 우수한 흡착 성능을
나타내었으며, 45-75um 10g 투입 시 90% 이상 제거율을 보임
실험조건
실험결과
As 농도 (mg As/L)
10
8
6
4
2
0
0
-
초기 농도 : 10 mg As/L
pH : 4
폐산화철 45~75um 500g +홍류석 500g
EBCT : 0.8
Arsenic Column test result
1
2
3
5
6
7
8
운전기간(day)
<Column test arsenic adsorption result>
칼럼을 이용한 실험결과 흡착 성능은 약 10 mg As/L 흡착 시 유출 농도 0 mg As/L 를 나타내었으
며, 5일을 기점으로 파과가 일어나기 시작함.
9일 후 흡착 기능 상실
4
9
Column 수명
<Column 수명 예상>
•
g당 흡착량 : 0.129 mg-As/g
•
Column 1kg 충진 시 129mg-As를 흡착 가능
•
유입 비소 농도 0.5 mg/L (동남아 평균 음용수기준)
•
•
Bed volume treated/day : 12L/day
- 1인당 하루 물 섭취량 3L
- 4인 가족 기준
Column 예상 수명
12L day × 0.5 mg − As L × x day = 129mg − As
x day = 21.5 day
결론
결론1
폐산화철을 이용하여 비소를 흡착한 결과 g당
0.327mg As/g 의 흡착 성능을 나타냄
폐기물로 분류되던 폐산화철을 흡착제로 재활용 함
으로서 폐기물 재이용 측면에서 우수한 장점이 있
음
결론3
동남아의 비소 중독 문제가 심각한 것을 완화할 수
있을 것으로 사료되며, 적정기술로서 활용 가능할
것으로 보여짐
결론2
경청해 주셔서 감사합니다
g당 As 흡착량 (mg-As/L)
9.943
10
8
6
4
2
0
0.327
전처리1 45~75μm 1g
전처리2 45~75μm 1g