영가철을 이용한 무기탈질반응의 영향인자 및 전기장 융합 연속운전평가 (Abiotic Denitrification Parameters of Zero-valent Iron (ZVI) and Long-term Continuous Operation with Electric Field)

서지정보

· 발행기관 : 한국도시환경학회
· 수록지 정보 : 한국도시환경학회지 / 16권 / 4호 / 451 ~ 460페이지
· 저자명 : 이상민, 김창희, 윤영식

초록

영가철은 환원제로써 무독성이며 자연계에 존재하고 가격이 저렴하다는 장점을 가지며 염소계 유기화합물, 농약, 중금속 이온과 질산성 질소 등과 같은 여러 유해물질을 환원반응을 통해 제거할 수 있다. 영가철의 국내외 선행연구에 의하면 영가철은 두 가지 한계를 가지고 있는데 첫 번째는 반응속도가 느리다는 점이고 두 번째는 영가철의 환원반응 방향이질소가스(NO3 - → N2)가 아니라 암모니아(NO3− → NH4+ )로 전환되는 비율이 더 크다는 것이다. 본 연구에서는 일반 영가철의 느린 반응속도 향상과 암모니아 전환율 감소를 위한 최적 운전조건을 조사하고 이를 장기운전을 통해 영가철 반응조의 현장 적용성을 검토하고자 한다. 최적운전조건 조사를 위해 영가철 입도, 초기 pH, 주입량, ferrous ion영향, FE SEM과 EDS분석을 통해 최적 운전조건에 대한 검토를 하였고 이를 적용하여 영가철 반응조에 전기장을 융합한 조건에서 800시간 연속운전을 수행하였고 현장 적용가능성을 검토하였다. 영가철 연속운전을 통해 질산성 질소제거율은 최대95%까지 향상시킬 수 있었고 암모니아 전환율은 20%이하로 줄일 수 있었다.

영어초록

Zero-valent Iron(ZVI) can be non-toxic, a strong reductant in nature, and inexpensive as well which can remove through the reduction of various harmful substances, such as chlorinated organic compounds, pesticides, heavy metals and nitrate ions. According to previous studies of domestic and foreign ZVI researches, there are two limits with a slow nitrate reduction rate and the reduction direction of the ZVI from nitrate to ammonium is greater than to nitrogen gas. This study investigated the optimal conditions for enhancement of a slow nitrate reduction rate and reduce the conversion to ammonia by ZVI and evaluated the applicability of the ZVI reactor through the continuous long-term operation. Optimal conditions for nitrate reduction by ZVI were investigated; particle size, initial pH, dosage, ferrous ion effect, FE-SEM and EDS analysis. The conditions were applied to ZVI reactors with an electric field in 800 hours continuous operation to examine the possibility was field application. Through continuous ZVI reactor operation, the nitrate removal ratio could be improved by up to 95% finally and conversion rate of ammonia was reduced to 20% or less.

참고자료

· 없음