TCE와 Phenanthrene에 대한 CFW의 흡착특성 분석
Analysis on Adsorption Characteristics of CFW for the TCE and Phenanthrene
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본 연구는 E/K 정화기법이 적용된 PRB 공법에 있어서 음식물 쓰레기 재활용 과정에서 발생된 CFW(Carbonized Foods Waste)를 반응물질로 적용하고자 회분식 흡착실험(Batch Test)을 실시하였으며, 유기오염물질에 대한 흡착특성을 평가하였다. 실험에서 사용된 유기오염물질은 Phenanthrene과 Trichloroethylene(TCE)이며, 계면활성제는 음이온성 계면활성제인 SDS와 비이온성 계면활성제인 Brij^®30을 적용하였다. 실험 결과, Phenanthrene과 TCE의 흡착효율은 각각 99%와 26%로 나타났으며, Phenanthrene에 대한 CFW의 흡착효율이 4배 정도 높은 것으로 확인되었다. 이를 바탕으로 Langmuir와 Freundlich 흡착등온모델에 적용한 결과, Phenanthrene은 Langmuir 모델에 일치하였고, TCE는 그 구분이 불분명하였다. 또한 계면활성제를 사용하여 회분식 흡착실험을 실시한 결과, Phenanthrene의 경우에는 계면활성제가 방해요소로 작용하여 흡착지체현상이 발생했으며, 계면활성제가 적용되지 않은 흡착효율에 비하여 6∼8% 정도 감소하였다. 그러나 TCE는 계면활성제가 반응촉매제로 작용하여 최대 81%까지 흡착효율이 증가하였으며, 비이온성 계면활성제를 사용함으로서 보다 높은 흡착효율을 얻을 수 있었다. 따라서 계면활성제의 적용과 관계없이 Phenanthrene에 대한 흡착효율이 TCE보다 우수한 것으로 나타났으며, PRB 공법에 E/K 정화기법을 적용할 경우에는 비이온성 계면활성제를 사용할 경우 보다 높은 흡착효율이 나타날 것으로 판단된다.
Abstract
This study was conducted to confirm the adsorption capacity of CFW(Carbonized Foods Waste), which is produced by the process of recycling waste, in PRB method that Electrokinetic(E/K) method was applied. The batch test was carried out to analyze the adsorption characteristics of CFW for adsorbing the organic compounds. The organic compounds used in the batch test were Phenanthrene and Trichloroethylene(TCE), and the anionic surfactant(SDS) and the nonionic surfactant(Brij^®30) were used for the surfactants. The results of the batch test confirmed that the adsorption efficiency of Phenanthrene was 99% and TCE was 26%. The each compounds compared with the adsorption isotherms, which is calculated by the Langmuir and Freundlich models. The results indicated that Phenanthrene is fitted to the linear Langmuir model, whereas the distribution of TCE is unclear. The results of the batch test used in surfactants confirmed that the adsorption efficiency of CFW using Phenanthrene was reduced to 6∼8%. However, the adsorption efficiency of CFW in TCE was increased up to 81% by surfactants. Especially, the nonionic surfactant was excellent in the adsorption of CFW using TCE. Nevertheless, the adsorption efficiency of CFW in Phenanthrene was still higher than TCE. Therefore, the adsorption efficiency of CFW in Phenanthrene was better than in TCE. In PRB method using E/K method, the adsorption of CFW used nonionic surfactant is better to use than the anion surfactants on the organic compounds.
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