질소, 인 동시 제거용 입상 인공제올라이트 제조

Granulation of Artificial Zeolite for the Simultaneous Removal of Nitrogen and Phosphorous from the Wastewater

화력발전소 유래 폐석탄재를 알카리액에 가열처리로 얻어진 분말 인공제올라이트의 낮은 인 흡착능을 개선시키고 오폐수 처리시 간편히 활용할 수 있는 질소, 인 동시 제거용 입상인공제올라이트 제조법을 개발하기 위해 우수 응고물질 선발과 적정혼합율 구명 그리고 입상물질의 질소, 인 동시 제거능을 분석한 결과는 다음과 같다. 포틀랜트 시멘트는 오수중 암모니아이온과 인의 동시제거에 적합한 우수 응고물질이었다. 함수율을 30%로 조절후 압착식으로 형성(成形)하면 직경 1.7mm, 길이 1~2cm의 입상인공제올라이트가 제조되었다. 포틀랜트 시멘트의 혼합율별 제조된 입상 인공제올라이트의 경도를 보면 33% 혼합시 170.1, 25% 혼합시 24.4, 20% 혼합시 4.1, 16% 혼합시 $0.4kg\;cm^{-2}$였으며, 양이온교환능은 33%흔합시 66.5, 25% 혼합시 81.4, 20% 혼합시, 16% 혼합시 $151.2cmol^+kg^{-1}$이었다. 인공제올라이트의 혼합율은 오수중 인 제거능과는 반비례하였으나, 암모니아 이온의 제거 능과는 정비례하였다. 입상인공제올라이트에는 인공제올라이트 자체의 미세공극은 물론 입상화과정중 생겨난 대공극이 공존하고 있었다.

This study was carried out to granulate artificial zeolite powder that remove ammonium nitrogen and phosphorous simultaneously in wastewater treatment. Optimum water content was required for 30 percent volume to granulate artificial zeolite with 1.7mm diameter and 1~2cm length using granulator. Portland cement could remove much $NH_4{^+}$ and $PO_4{^{3-}}$ from the wastewater than other binding materials. Mixed 33, 25. 20. 16 percent of portland cement to artificial zeolite powder(v/v), cation exchange capacity of the granulars were 66.5, 81.4, 126.8, $151.2cmol^+kg^{-1}$ and hardness of that were 176.1, 24.4, 4.1, $0.4kg\;cm^{-2}$, respectively. Content of portland cement in the granular were related with removal of $PO_4{^{3-}}$ positively and that of $NH_4{^+}$ negatively. Shaked 1g of the granulars that made of portland cement 33 percent with 40ml synthetic wastewater containing $NH_4{^+}$ $1545mgl^{-1}$ and $PO_4{^{3-}}$ $417mgl^{-1}$, 99.4 percent of $NH_4{^+}$ and 90.3 percent of $PO_4{^{3-}}$ were removed simultaneously after 48 hours shaking. The longer shaking, the more $NH_4{^+}$ and $PO_4{^{3-}}$were removed. The artificial zeolite granular had both micropore and macropore that could be useful in the wastewater purification.