TiO2 광촉매를 이용한 Reactive Black 5 염료폐수처리에서의 초기염료농도의 영향

소개

화학공학과 학사학위 졸업논문으로써 정확한 결과와 여러번의 수정을 통해 완성된 논문입니다. 많은 참고자료와 전공서적을 참고하여서 완성된 심도있는 졸업논문입니다.

목차

1. 서론
2. 실험장치 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
5. 참고문헌

본문내용

1. 서론
섬유산업은 다양한 성분들로 구성되어 있는 폐수의 배출양이 많으므로 산업폐수 중에서 오염유발이 가장 높은 폐수 중 하나이다. “2014 환경통계연감(2014.12)”에 따르면 2014년 한 해 동안의 전체 산업폐수 발생량은 5,667,000/일 이고, 섬유산업의 경우에는 총 폐수 발생량의 6.7%인 380,000/일의 수치를 보이고 있다. 게다가 산업별 오염 부하량 현황에서는 폐수처리 전 전체산업폐수의 BOD 부하량인 2,417,541kg/일 중에서 섬유산업이 전체 부하량의 12.2%를 차지하는 294,438kg/일 의 BOD부하량을 보이고 있다. 이 뿐만 아니라 폐수처리 후의 BOD 부하량 통계에서는 전체 산업폐수의 통계값인 19,799kg/일의 16.7%에 달하는 3,300kg/일 의 BOD 부하량이 섬유산업의 폐수에서 나타나고 있다 [1]. 이 자료에서 나타나듯이 섬유산업의 폐수는 그 양에 비해 많은 양의 오염 부하량을 가지고 있으며, 다른 산업의 폐수에 비해 그 오염물질을 분해하는 작업이 어렵다는 것을 알 수 있다.
섬유산업에서 발생하는 폐수에는 고농도의 염료, 계면활성제, 부유고형물 및 유기물질들이 함유되어 있다. 특히 잔류 염료의 경우에는 수중에 mg/L 단위로만 존재하여도 색도가 높아 미처리된 것과 같은 시각 효과를 나타낸다. 그 중 반응성염료(Reactive dyestuff)는 대부분이 수용성이고 화학적으로 비교적 안정하기 때문에 염색 후에도 다량이 폐수에 잔류하여 색도를 나타내고, 난분해성 물질로 분류된다. 이렇게 색깔을 띠는 염료를 함유한 폐수가 수 환경에 방출되면 광합성을 방해하며, 일부 염료는 수생생물에 독성을 일으키고, 심지어 인간에게 암 또는 돌연변이를 유발하는 요인이 되기도 한다[2]. 현재 섬유산업에서 이용하는 염료의 종류는 약 10,000여 종에 달하고, 대부분 방향족의 안정한 물질이기 때문에 분해과정이 다른 유기물에 비해 까다롭다.

참고자료

· 환경부, 2014환경통계연감 (2014), 130-133
· 박영식, 김동석. "Effects of operating parameters on electrochemical degradation of Rhodamine B and formation of OH radical using BDD electrode." 한국환경보건학회지. 2010; 19(9): 1143-1152.
· Prieto, O., et al. "Decolouration of textile dyes in wastewaters by photocatalysis with TiO 2." Solar Energy 79.4 (2005): 376-383.
· 배병철, et al. "B, C, N, F 원소 다중도핑된 TiO2 의 가시광 광촉매 분해 반응." 공업화학학술지 21.1 (2010): 29-33.
· 권정미, et al. "고정화된 광촉매를 이용한 염료의 분해 제거." 대한환경공학회 춘계학술발표논문집 2003.단일호 (2003): 999-1006.
· Robert F. Pierret. “반도체 소자공학(Semiconductor Device Fundamentals).” (2008) : 26-34
· Mavuso, Mlungisi A., Maurice S. Onyango, and Aoyi Ochieng. "Photodegradation of Reactive Black-5 Dye (Rb-5) in Wastewater using Annular Photoreactor."
· Muruganandham, M., N. Sobana, and M. Swaminathan. "Solar assisted photocatalytic and photochemical degradation of Reactive Black 5." Journal of hazardous materials 137.3 (2006): 1371-1376.
· Amisha, S., et al. "태양광과 UV-A 빛 하에서 ZnO 을 이용한 Reactive Black 5 의 광분해작용." Journal of the Korean Chemical Society 52.1 (2008).
· 박경수, 조규빈, 전현선. “Effect of the catalyst concentration on the photocatalystic degradation of Reative Black 5 with TiO2” 건국대학교 학사학위논문 (2013)
· Yang, Jeong-Mok, et al. "Decolorization of Reactive Black 5 by Photocatalytic Oxidation." Clean Technology 14.3 (2008): 211-217.