유도용액으로 비료를 사용한 정삼투 해수담수화에서 유도용액의 성능 평가 (Evaluating the Performance of Draw Solutions in Forward Osmosis Desalination Using Fertilizer as Draw Solution)

서지정보

· 발행기관 : 한국막학회
· 수록지 정보 : 멤브레인 / 24권 / 5호 / 400 ~ 408페이지
· 저자명 : 정남조, 김승건, 이호원

초록

유도용액으로 비료를 사용하는 정삼투식 해수담수화에서 유도용액의 성능을 평가하였다. 일반적으로 많이 사용되는 비료 중에서 삼투압, 용해도 및 pH 등을 고려하여 NH₄NO3, NH₄H₂PO₄, (NH₄)₂HPO₄, KCl, KNO₃ 및 KHCO₃를 유도용액 후보군으로 선정하였다. 수투과선속, 질소와 인의 역용질선속 및 비역용질선속을 측정하여 유도용액의 성능을 평가하였다. KCl은 본 연구에서 선정된 유도용액 중에서 가장 높은 수투과선속을 나타낸 반면에 (NH₄)₂HPO₄는 가장 낮은 수투과선속을 나타내었다. NH₄H₂PO₄가 가장 낮은 역용질선속 및 비역용질선속을 보였으며, (NH₄)₂HPO₄< KNO₃<NH₄NO₃의 순서로 역용질선속 및 비역용질선속이 증가하였다. NH₄H₂PO₄는 비록 다른 유도물질에 비해 수투과선속이 낮으나 비료의 주요 성분인 질소와 인을 모두 포함하고 있을 뿐만 아니라 질소와 인의 역용질선속 및 비역용질선속이 다른 유도물질에 비해 매우 낮으므로 FDFO (fertilizer drawn forward osmosis)에서 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

영어초록

This study is to evaluate the performance of draw solutions in forward osmosis desalination using fertilizer as draw solution. Considering osmotic pressure, solubility, and pH, NH₄NO₃, NH₄H₂PO₄, (NH₄)₂HPO₄, KCl, KNO₃, and KHCO₃were screened from a comprehensive lists of fertilizer. Their performance were evaluated in terms of pure water permeate flux, reverse solute flux, and specific reverse solute flux for nitrogen and phosphorus. KCl showed the highest pure water permeate flux among the selected fertilizers while (NH₄)₂HPO₄draw solution had the lowest flux. NH₄H₂PO₄showed the lowest reverse solute flux and specific reverse solute flux for nitrogen followed by (NH₄)₂HPO₄, KNO₃, and NH₄NO₃.
Although the pure water permeate flux of NH₄H₂PO₄is lower than the other draw solutions, because it contains both nitrogen and phosphorus, and have the lowest reverse solute flux and specific reverse solute flux, it is a promising candidate as draw solution for forward osmosis desalination.

참고자료

· 없음