천연흡착제를 이용한 계면활성제 흡착 및 분해 시스템 연구 > 논문 검색첫페이지로 이동

" 본 연구에서는 폐수가 하천으로 방류되기 전 환경오염 문제를 일으키는 계면활성제를 천연흡착제로 흡착한 후 광촉매 산화반응을 통해 분해하여 폐수 속에서 계면활성제를 제거하는 시스템을 마련하고자 하였다. 흡착 과정에서 부가적인 환경오염 요소를 철저하게 배제하기 위하여 달걀껍데기, 왕겨, 제올라이트와 같은 천연 흡착제 중 가장 효과가 높은 흡착제를 선정하고자 하였으며, 그 과정에서 흡착 능력이 뛰어나지만 제작 과정 중 온실가스 배출 문제가 대두되고 있는 활성탄을 대조군으로 설정하였다.
첫 번째로 SEM을 이용하여 앞서 선정한 흡착제들의 표면 분석을 진행한 결과 달걀껍데기 분말 표면에서 가장 많은 요철이 관찰되었고, 이는 활성탄과 가장 유사한 구조를 가진다고 판단하였다. 이에 달걀껍데기의 흡착 능력이 가장 뛰어날 것으로 예상할 수 있었다.
두 번째로 각 흡착제의 실제 계면활성제 흡착능을 비교하기 위해 계면활성제와 흡착제를 혼합하여 교반 전과 후의 계면활성제의 농도를 HPLC를 이용하여 분석하였다. 그 결과 표면 관찰을 통해 예상했던 것과 같이 달걀껍데기의 흡착능이 가장 뛰어남을 확인하였다.
세 번째로 보다 효율적인 시스템 구현을 위해 교반 형태를 대신하여 흡착탑 형태의 흡착 실험을 설계하여 진행하였다. 그 결과 또한 달걀껍데기의 흡착능이 가장 뛰어났으며, 교반 실험과 비교하였을 때 흡착탑 형태에서 흡착능이 더욱 뛰어나다는 결과를 얻었다. 이때 원활한 흡착 시스템의 순환을 위해 흡착 속도를 비교한 결과, 흡착 속도도 달걀껍데기에서 가장 빨랐다. 이에 계면활성제 처리 시스템에 사용할 천연흡착제는 달걀껍데기가 가장 적합하다고 판단하였다.
마지막으로 흡착을 통해 고농도의 계면활성제가 모였을 때 이를 효율적으로 완전히 제거하는 처리 시스템을 고안하기 위해 TiO2 광촉매 산화반응을 도입하고자 하였다. 따라서 광촉매 산화반응을 진행할 수 있는 챔버를 설계하고 계면활성제 분해를 시도하여 광촉매 산화반응을 통해 계면활성제가 제거되는 정도를 측정하였다.
본 연구를 통해 하수처리장에서 계면활성제의 흡착부터 분해까지 가능한 시스템의 개발 가능성을 확인할 수 있었다. "

" Surfactants are not removed after sewage treatment, which greatly affects environmental pollution. Therefore, this study attempted to prepare a system that adsorbs and decomposes and removes surfactants before wastewater is discharged into the river. In order to reduce additional environmental pollutants, natural adsorbents that are most effective in adsorbing surfactants were used.
The natural adsorbents used in this study were eggshells, rice husks, and zeolite, and activated carbon, which is not eco-friendly but has the best adsorption capacity, was used as a control group due to greenhouse gas emissions during the manufacturing process. As a result of surface analysis using SEM, the surface structure of the eggshell was most similar to that of activated carbon.
As a result of the agitation-type adsorption test, the adsorption capacity of the eggshell was the best, and the adsorption capacity of the eggshell was also the best as a result of conducting an adsorption test in