비료 유도용액의 정삼투를 이용한 하수의 재이용 및 농축 (Reuse and Concentration of Sewage by Forward Osmosis Using Fertilizer as Draw Solution)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 30권 / 1호 / 122 ~ 131페이지
· 저자명 : 김승건, 이호원

초록

본 연구에서는 하수의 재이용과 농축에 비료를 유도용액으로 하는 정삼투 기술을 적용하였다. 1차 침전지 유입수를30 min간 정치한 상등액(Sewage-1), 1차 침전지 유출수를 30 min간 정치한 상등액(Sewage-2), 1차 침전지 유출수를 1 μm 카트리지 필터에 의해 여과한 여과액(Sewage-3)의 3종류의 하수를 대상으로 하였다. 유도용액은 삼투압, 용해도및 pH를 고려하여 NH4H2PO4, KCl, KNO3, NH4Cl, (NH4)2HPO4, NH4NO3, NH4HCO3 및 KHCO3의 8종류의 유도용액을사용하였다. Sewage-3를 대상으로 한 경우의 수투과선속은 하수처리장 방류수의 수투과선속과 거의 유사하였으며, Sewage-1와 Sewage-2의 수투과선속에 비해 크게 나타났다. 비역용질선속은 NH4H2PO4가 가장 작았으며, 반대로NH4NO3가 가장 크게 나타났다. 본 연구에 사용된 유도용액 중에서 NH4H2PO4는 비료의 주요 성분인 질소와 인을 포함하고 있을 뿐 아니라 낮은 비역용질선속을 갖고 있어서 하수의 재이용과 농축에서 가장 유용하게 사용될 수 있을것으로 판단되었다. NH4H2PO4를 유도용액으로 사용한 경우, Sewage-3에 대한 24 h 후의 농축인자는 1.72이었다.

영어초록

In order to reuse and concentrate the sewage, a forward osmosis using fertilizer as draw solution was applied. Sewage-1, which is the supernatant after settling for 30 minutes for the primary settling basin influent, and Sewage-2, which is the supernatant after settling for 30 minutes for the effluent, and Sewage-3, which is the filtrate filtered through a 1 μm cartridge filter for the effluent were tested. Eight draw solutions of NH4H2PO4, KCl, KNO3, NH4Cl, (NH4)2HPO4, NH4NO3, NH4HCO3, and KHCO3 were used in consideration of osmotic pressure, solubility and pH. In the case of Sewage-3, the permeate flux was almost similar to that of the discharge water of the sewage treatment plant, and was larger than that of Sewage-1 and Sewage-2. NH4H2PO4 was the smallest, and NH4NO3 was the largest in the specific reverse solute flux. NH4H2PO4 was found to be most useful for the reuse and concentration of sewage because it contains nitrogen and phosphorus, which are the major components of fertilizer, as well as low specific reverse solute flux. When NH4H2PO4 was used as the draw solution, the concentration factor after 24 hours for Sewage-3 was 1.72.

참고자료

· 없음