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6가 크롬 처리를 위한 알루미늄 산화물을 함유한 재생 분말 폐기물의 적용
Application of Reused Powdered Waste Containing Aluminum Oxide on the Treatment of Cr(VI)

임재우    (광운대학교 환경공학과   ); 김태환    (광운대학교 환경공학과   ); 강형식    (광운대학교 환경공학과   ); 김도선    (광운대학교 환경공학과   ); 김한선    (광운대학교 환경공학과   ); 조석희    (광운대학교 환경공학과   ); 양재규    (광운대학교 교양학부   ); 장윤영    (광운대학교 환경공학과  );
  • 초록

    본 연구에서는 알루미늄 산화물을 함유한 재생 분말 폐기물에 의한 Cr(VI)의 제거특성을 조사하였다. 가공하지 않은 폐기물의 유기물을 제거하기 위해 $550^{\circ}C$ 에서 소성하여 재생 분말 폐기물(RPW)을 준비하였다. 수용액 상에서 Cr(VI)의 흡착 경향에 관한 연구를 위해 회분식 반응장치를 이용하여 pH 변화, 흡착 속도, 등온 흡착 실험을 4가지 다른 이온세기 화학종( $NO_3\;^-,\;CO_3\;^{2-},\;SO_4\;^{2-},\;PO_4\;^{3-}$ )의 존재 하에서 수행하였다. $SO_4\;^{2-}$ 와 $PO_4\;^{3-}$ 가 존재할 때는 전체 pH 범위에서 크롬의 흡착이 크게 감소하였다. 반면 $NO_3\;^-$ 와 $CO_3\;^{2-}$ 에 의한 흡착 방해의 영향은 $SO_4\;^{2-}$ 와 $PO_4\;^{3-}$ 에 의한 것보다 상대적으로 낮았다. $NO_3\;^-$ 와 $CO_3\;^{2-}$ 의 존재 하에 Cr(VI) 흡착은 pH 4.5에서 최대로 나타났다. 이온세기 화학종의 농도가 증가함에 따라 Cr(VI)의 흡착은 감소하였다. 이러한 결과를 토대로 할때 RPW와 Cr(VI) 사이의 흡착은 외부배위권 착물을 통하여 발생되는 것으로 사료된다. RPW에 의한 Cr(VI)의 흡착은 2차 반응으로 잘 표현되었다. Langmuir 등온흡착식을 이용하여 pH 3에서 RPW에 의한 Cr(VI)의 최대 흡착량을 구한결과 $NO_3\;^-,\;CO_3\;^{2-},\;SO_4\;^{2-},\;PO_4\;^{3-}$ 가 이온세기 화학종으로 있을 때 각각 11.1, 10, 3.33, 5 mg/g으로 얻어졌다.


    In this research, the removal capacity of Cr(VI) by the reused powdered wastes (RPW) containing aluminium oxides was studied. As a pre-treatment process for the preparation of calcined wastes, calcination was conducted at $550^{\circ}C$ to remove organic fraction in the raw wastes. In order to study the adsorption trend of Cr(VI) ions from aqueous solutions, the pH-edge adsorption, adsorption kinetic and adsorption isotherm were investigated using a batch reactor in the presence of four different background electrolytes( $NO_3\;^-,\;CO_3\;^{2-},\;SO_4\;^{2-},\;PO_4\;^{3-}$ ). Cr(VI) adsorption was greatly reduced in the presence of $SO_4\;^{2-}$ and $PO_4\;^{3-}$ over the entire pH range. Meanwhile the inhibition effect by $NO_3\;^-$ and $CO_3\;^{2-}$ was relatively lower than that by $SO_4\;^{2-}$ and $PO_4\;^{3-}$ . Cr(VI) adsorption was maximum around pH 4.5 in the presence of $NO_3\;^-$ and $CO_3\;^{2-}$ . As the concentration of background electrolytes increased, Cr(VI) adsorption decreased. This result mightly suggests that adsorption between the surface of RPW and Cr(VI) occurs through outer-sphere complex. Cr(VI) adsorption onto the RPW was well described by second-order kinetics. From the Langmuir isotherm at initial pH 3, the maximum adsorbed amount of Cr(VI) onto the RPW was 11.1, 10, 3.3, 5 mg/g in the presence of $NO_3\;^-,\;CO_3\;^{2-},\;SO_4\;^{2-}$ , and $PO_4\;^{3-}$ , respectively.


  • 주제어

    흡착 .   크롬 .   알루미늄 산화물 .   이온세기 화학종.  

  • 참고문헌 (24)

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  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kang, Ku ; Um, Byung-Hwan ; Kim, Young-Kee ; Park, Seong-Jik 2013. "Applicability Assessment of Acid Treated Red Mud as Adsorbent Material for Removal of Six-valent Chromium from Seawater" 한국농공학회논문집 = Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, 55(5): 17~23     

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