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Seeding 및 혼합조건이 Struvite 형성에 미치는 영향
Effect of Seeding and Mixing Conditions on Struvite Crystallization

김진형   (충북대학교 환경공학과UU0001309  ); 김대근   (충북대학교 환경공학과UU0001309  ); 강주형   (충북대학교 환경공학과UU0001309  ); 이상일   (충북대학교 환경공학과UU0001309  );
  • 초록

    본 연구는 불화암모늄 $(NH_4F)$ 폐수를 대상으로 struvite 결정화 공법 적용시 암모니아성 질소 제거효율 향상과 struvite 결정화 공법의 문제점 중 하나인 struvite 처리수로부터 관내 scale 형성을 방지하기 위한 방안을 강구하였다. Struvite의 결정화 반응시 seeding 영향은 혼합조건인 $G{\cdot}t_d$ 값에 따라 달랐으며 낮은 $G{\cdot}t_d$ 값에서 seeding에 의한 암모니아성 질소 $(NH_4^+-N)$ 및 인 $(PO_4^{3-}-P)$ 의 제거효율은 90% 이상 향상되었다. Seeding을 한 경우가 하지 않은 경우보다 $G{\cdot}t_d$ 값을 약 4배 정도 단축시킬 수 있었다. Seeding 물질의 주입량은 전체부피 2%(v/v) 이상 첨가시 암모니아성 질소 제거효율 증가는 점진적이었다. Struvite 결정화 반응시 암모니아성 질소 및 인 제거효율이 낮은 처리수 일수록 일정한 시간경과 후 처리수로부터 잠재적인 struvite 생성 가능성이 높게 나타났다. 이는 짝진 표본 t-검정 결과 신뢰범위 95%에서 실험결과와 동일한 경향을 보였다.


    This study was aimed to find out methods for preventing scale formation from the struvite treated water, and improving ammonium nitrogen removal efficiency in the application of struvite crystallization for ammonium fluoride wastewater wastement. During the struvite mystallization seeding effects varied with G.td value applied as mixing conditions in the experiment. The removal efficiency of ammonium nitrogen $(NH_4^+-N)$ and phosphorus $(PO_4^{3-}-P)$ increased over 90% in the condition of low $G{\cdot}t_d$ value. In the experiment with seeding, $G{\cdot}t_d$ value was shown to decease four times lower than the one without seeding. When adding over 2% seeding materials in the total water volume, ammonium nitrogen removal efficiencies gradually increased, of which observation was also revealed in a paired-sample T-test with 95% reliability.


  • 주제어

    불화암모늄 폐수 .   Struvite 결정화공법 .   Seeding 영향 .   Scale 생성.  

  • 참고문헌 (17)

    1. 김철환, 'Nitrogen Removal of Semiconductor Wastewater by Struvite Crystallization,' 충북대학교 공학석사학위 논문(2006) 
    2. Benisch, M., Clark, D., Sprick, R. G., and Baur, R., 'Strvuite Deposits,' Water Environ. Technol., 14(8), 51 (2002) 
    3. 류승덕, 김태수, 박형순, 이상일, '간수를 이용한 축산폐수의 struvite 결정화,' 한국물환경학회지, 23(1), 137-143(2007)     
    4. 이재창, 최신통계학, 법경, 서울, pp. 147-166(1986) 
    5. Burns, L R. and Finlayson, B., 'Solubility product of magnesium ammonium phosphates hexahydrate at various temperature,' J. Urology, pp. 128, 426(1982) 
    6. Borgerding, J., 'Phosphate Deposits in Digestion Systems,' WPCF, 44, pp. 813-818(1972) 
    7. 김만수, 'Effect of Experimental parameters on Crystallization of Nitrogen and Phosphate,' 충북대학교 공학석사학위논문(2000) 
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    12. Dempsey, B. A., 'Removal and reuse of ammonia and phosphate by precipitation of struvite,' 52nd Purdue Industrial waste conference Proceedings(1997) 
    13. Zaban, X. and Jewett, H. W., 'The treatment of fluoride wastes,' 23nd Purdue Industrial Waste Conference Proceedings, pp. 706-715(1967) 
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    17. Jun, W., Joel, G. B., Xiaoqi, Z., 'Effect of Seeding Materials and Mixing Strength on struvite precipitation,' Water Environ. Res., 78(2), 125-132(2006) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Kim, Seung-Ha ; Kim, Keum-Yong ; Ryu, Hong-Duck ; Lee, Sang-Ill 2010. "Inhibition Effects of $Ca^{2+}$ and $F^-$ Ion on Struvite Crystallization" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 32(7): 730~737     
    2. Choo, Yeon-Duk ; Kim, Keum-Yong ; Ryu, Hong-Duck ; Lee, Sang-Ill 2011. "Treatment of N, P of Auto-Thermal Thermophilic Aerobic Digestion Filtrate with Struvite Crystallization" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 33(11): 783~789     

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