해양오염퇴적물 내 인산염 용출차단을 위한 피복소재로서의 몬모릴로나이트 적용 (Application of Montmorillonite as Capping Material for Blocking of Phosphate Release from Contaminated Marine Sediment)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 36권 / 8호 / 554 ~ 560페이지
· 저자명 : 강구, 김영기, 홍성구, 김한중, 박성직

초록

해양오염퇴적물 정화를 위한 몬모릴로나이트의 피복소재 적용성 평가를 위하여 PO43-흡착특성을 알아보고자 동적흡착, 평형흡착, pH, 흡착제 주입량, 이온경쟁, 타 흡착제 복합사용 그리고 해수에서의 흡착특성을 살펴보았다. 동적흡착실험 결과 50 mg/L의 농도에서는 1시간대에 흡착평형을 나타내었고, 300 mg/L의 농도에서는 3시간대 흡착평형을 나타내었다. Freundlich모델과 Langmuir 모델을 적용한 결과 다층흡착을 가정한 Freundlich 모델이 PO43-의 평형 흡착에 더 잘 부합하였고, PO43-의흡착은 pH가 낮을 때 높은 흡착경향을 나타내었다. 이는 높은 pH에서는 OH-가 경쟁관계를 형성함으로 판단된다. 이온 경쟁관계 실험 결과 질산, 황산, 중탄산 모두 몬모릴로나이트의 PO43- 흡착에 영향이 미비한 것으로 나타났다. 몬모릴로나이트는적니와 제강슬래그를 혼합하여 사용하는 것보다 단일 사용하였을 때 PO43- 제거에 더 효과적이었다. 해수에서의 PO43- 흡착특성을 살펴본 결과 담수에서의 흡착량 보다 높은 결과를 나타내었고 이는 해수 내 존재하는 칼슘이온 등의 결과로 판단된다.
PO43- 용출 수조실험결과 몬모릴로나이트 피복 수조는 실험 14일까지 PO43-이 측정되지 않았다. 몬모릴로나이트는 수용액중PO43- 흡착 제거에 효과적인 피복소재로 판단된다.

영어초록

To investigate the applicability of montmorillonite to capping material for the remediation of contaminated marinesediment, adsorption characteristics of PO43- onto montmorillonite were studied in a batch system with respect to changes in contacttime, initial concentration, pH, adsorbent dose amount, competing anions, adsorbent mixture, and seawater. Sorption equilibriumreached in 1 h at 50 mg/L but 3 h was required to reach sorption equilibrium at 300 mg/L. Freundlich model was more suitableto describe equilibrium sorption data than Langmuir model. The PO43- adsorption decreased as pH increased, due to the PO43- competitionfor favorable adsorption site with OH- at higher pH. The presence of anions such as nitrate, sulfate, and bicarbonate hadno significant effect on the PO43- adsorption onto the montmorillonite. The use of the montmorillonite alone was more effectivefor the removal of the PO43- than mixing the montmorillonite with red mud and steel slag. The PO43- adsorption capacity of themontmorillonite was higher in seawater than deionized water, resulting from the presence of calcium ion in seawater. The watertank elution experiments showed that montmorillonite capping blocked well the elution of PO43-, which was not measured up to14 days. It was concluded that the montmirillonite has a potential capping material for the removal of the PO43- from the aqueoussolutions.

참고자료

· 없음