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$MnO_2$-코팅 모래흡착제 제조 및 As(III) 산화처리 적용
Preparation of $MnO_2$-Coated Sand and Oxidation of As(III)

정재현   (광운대학교 환경공학과UU0000194  ); 양재규   (광운대학교 환경공학과UU0000194  ); 송기훈   (광운대학교 환경공학과UU0000194  ); 장윤영   (광운대학교 환경공학과UU0000194  );
  • 초록

    주문진사 및 석영사를 담체로 사용하여 코팅온도, 코팅시간, 및 초기 망간용액 주입농도를 변화시키면서 망간(IV)을 코팅시킨 모래흡착제( $MnO_2$ -Coated Sand, MCS)를 제조하였으며 As(III)의 산화효율을 비교하였다. MCS 제조의 최적조건은 코팅효율 및 As(III) 산화능으로 부터 선정하였다. 망간 코팅효율은 코팅시간에는 크게 영향을 받지 않았지만 코팅온도가 증가함에 따라 증가하였다. 반면 As(III)의 산화능은 코팅온도가 증가됨에 따라 크게 감소하여 나타났다. 이러한 결과들을 고려하여 MCS의 최적 코팅 조건을 $150^{\circ}C$ 온도조건과 1시간의 가열시간으로 선정할 수 있었다. Mn(II) 주입농도가 늘어남에 따라 망간 코팅효율은 뚜렷이 증가하였지만 As(III)의 산화능은 0.8 Mn(II) mol/kg sand 조건에서 최대값을 보여주었다. MCS로 부터의 망간의 용출은 pH가 감소함에 따라 크게 증가하여 나타났다. 최적 조건에서 제조한 MCS를 사용하여 As(III)의 산화반응 특성을 회분식 실험을 통하여 조사한 결과, MCS의 As(III) 산화특성은 MCS의 농도에 대하여 비례적인 반응속도를 보여주었으며 pH가 감소할수록 As(III)의 산화속도가 증가하였다.


    [ $MnO_2$ ]-Coated Sand(MCS) was prepared with variation of coating temperature, coating time, and dosage of initial Fe(III) with two kinds of sands such as Joomoonjin and quartz sand. An optimum condition for the preparation MCS was determined from the coating efficiency as well as the oxidation efficiency of As(III). Coating efficiency of Mn was strongly dependent on the coating temperature but quite similar over the investigated coating time, showing an increased coating efficiency at higher coating temperature. In contrast to coating efficiency, the oxidation efficiency of As(III) by MCS was severely reduced as increase of coaling temperature. By considering these results, an optimum coating temperature and time for the preparation of MCS was selected as $150^{\circ}C$ and 1-hr, respectively. Coating efficiency increased as the dosage of initial Mn(II) increased, while As(III) oxidation was maximum at 0.8 Mn(II) mol/kg sand. The solution pH was identified as an important parameter affecting stability of MCS, and dissolution of Mn from MCS increased as pH decreased. Oxidation rate of As(III) increased as the dosage of MCS increased as well as solution pH decreased.


  • 주제어

    산화 .   망간코팅 .   모래흡착제.  

  • 참고문헌 (15)

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    7. 전효택, 임혜숙, '송천 Au-Ag-Mo 광산 주변지역의 비소 및 중금속 원소들의 환경오염 특성,' 환경지질연구정보 센터(2003) 
    8. Yang, J. K., Chang, Y. Y., Kim, K. S., Jung, J. H., and Park, J. K., 'Simultaneous Treatment of both As(III) and As(V) with Iron-Coated Sand(ICS) and Manganese-Coated Sand(MCS),' Presented in EGU General Assembly 2005, Vienna, Austria, April(2005) 
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    11. Christophe Tournassat, Laurent Charlet, Dirk Bosbach, Alain Manceau, 'Arsenic(III) oxidation by bimesite and precipitation of manganese(II) arsenate,' Environ. Sci. Technol', 36, 493 - 500(2002) 
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  • 이 논문을 인용한 문헌 (8)

    1. Yang, Jae-Kyu ; Chang, Yoon-Young 2006. "Effect of the Physicochemical Properties of Soil on the Arsenic Bioaccessibility" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 28(7): 731~737     
    2. Kim, Kwang-Seob ; Song, Ki-Hoon ; Yang, Jae-Kyu ; Chang, Yoon-Young 2006. "Removal of As(III) by Pilot-Scale Filtration System Separately Packed with Iron-Coated Sand and Manganese-Coated Sand" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 28(8): 878~883     
    3. Chang, Yoon-Young ; Kim, Kwang-Seob ; Song, Ki-Hoon ; Yang, Jae-Kyu 2006. "Optimal Conditions for As(III) Removal by Filtration System Packed with Different Ratio of Iron-Coated Sand and Manganese-Coated Sand" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 28(11): 1186~1191     
    4. Chang, Yoon-Young ; Kim, Byeong-Kwon ; Hong, Soon-Chul ; Seo, Eun-Ok ; Yang, Jae-Kyu 2007. "Comparison of the Physicochemical Characteristics of the Manganese-coated Sand Prepared by Wetting and Dry Methods with Baking Method" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 29(11): 1207~1212     
    5. Yu, Mok-Ryun ; Yang, Jae-Kyu ; Kim, Mu-Nui ; Lee, Seung-Mok ; Lee, Nam-Hee 2007. "Evaluation of the Removal Properties of Mn(II) by Manganese-Coated Sand" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 29(5): 571~576     
    6. Kim, Byeong-Kwon ; Lim, Jae-Woo ; Chang, Yoon-Young ; Yang, Jae-Kyu 2008. "Comparison of the As(III) Oxidation Efficiency of the Manganese-coated Sand Prepared With Different Methods" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, 13(2): 62~69     
    7. Kim, Byeong-Kwon ; Min, Sang-Yoon ; Chang, Yoon-Young ; Yang, Jae-Kyu 2009. "Removal Characteristic of Arsenic by Sand Media Coated with both Iron-oxide and Manganese-oxide" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 31(7): 473~482     
    8. Oh, Cham-Teut ; Rhee, Sung-Su ; Igarashi, Toshifumi ; Kon, Ho-Jin ; Lee, Won-Taek ; Park, Jun-Boum 2010. "Sorption Characteristics of Arsenic on Furnace Slag by Adsorption Isotherm and Kinetic Sorption Experiments" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 26(9): 37~45     

 저자의 다른 논문

  • 정재현 (1)

    1. 2005 "철코팅 모래흡착제 제조 및 비소흡착" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (7): 697~703    
  • Yang, Jae-Kyu (28)

  • 송기훈 (2)

  • 장윤영 (50)

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