Development of Adsorbent for Removing Toxic Organic Compounds(II) - Characterization of Adsolubilization of Organic Compounds by the Organo-anthracite -

유독성 유기화합물 제거를 위한 흡착제 개발(II) - Organo-anthracite에 의한 유기화합물의 흡착용해 특성 -

This study is aimed to develop the adsorbent which can effectively remove toxic hydrophobic organic compounds from the aqueous phase. The emphasis was made to elucidate the adsolubilization behavior of sparingly soluble organic compounds (SSOCs) into the cetyltrimetylammonium bromide(CTAB) layer formed on anthracite by the partition coefficient. The amount of SSOCs removed from aqueous solution was increased with increase of the amount of CTAB coated on the surface and wich increase of SSOCs's hydrophobicity. With the surface-modified solid shown in above. chloroform and benzene at the initial concentration of $6{\times}10^{-4}M$ were removed over 95%. Experimentally determined partition coefficient($K_d$) values between organo-anthracite and organics were 4~25 times higher than theoretical $K_d$ values of same organics Organo-anthracite formed by the addition of the CTAB can effectively immobilize organic contaminants dissolved in landfill leachate and can also be applicable to wastewater treatment containing toxic hydrophobic organic compounds such as chloroform and benzene.

본 연구에서는 수용액 중의 유독성 유해물질로 미량으로 존재하여도 치명적 독성을 가진 난용성 유기오염물(sparingly soluble organic compounds, SSOCs)의 제거를 위한 흡착제 개발을 목표로 양이온 계면활성제(cetyltrimetylammonium bromide, CTAB)로 표면 개질된 organo-anthracite의 유기화합물 제거능을 조사하고, 흡착 특성을 분배계수 (partition coefficient, $K_d$) 로 평가함으로써 organo-anthracite의 유기물질 흡착메카니즘을 규명하고자 히였다. Organo-anthracite는 CTAB가 흡착됨에 따라 전 pH 범위에서 표면전위가 양의 값으로 상닫히 증가되었으며, 또한 표면의 소수성이 증가되어 표면전하가 pH에 비의존적으로 나타났다. pH 2~10의 용액을 탈리액으로 하여 organo-anthracite의 탈착성을 실험한 결과 0% 의 탈착율을 나타내어 전 pH 범위에서 안정함을 알 수 있었고, 이를 이용한 제거실험에서 츠기 농도 $6{\times}10^{-4}M$인 클로로포름과 벤젠이 전 pH범위에서 95% 이상 제거되었다. Organo-anthracite와 유기화합물간의 분배계수 $K_d$값은 실측치가 이론치보다 4~25배의 높은 값으로 나타났다. 이는 다른 흡착제에 비해 organo-anthracite내에서 SSOCs의 분배가 더 쉽게 이루어짐을 의미한다. 따라서, 유독성 유기오염물질을 포함하는 폐수의 처리시 흡착제로써 이용이 가능하며 또한 organo-anthracite를 매립지의 차수막으로 이용시 유독성 유기 오염물질의 이동을 보다 효과적으로 지연시킬 수 있을 것으로 사료된다.