Journal of the Korean Geosynthetics Society (한국지반신소재학회논문집)

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Competive Adsorption Characteristics of CFW on Cu and Zn

음식물 탄화재의 Cu와 Zn에 대한 경쟁 흡착특성

  • 한중근 (중앙대학교 시회기반시스템공학부) ;
  • 김동찬 (그린테크연구소) ;
  • 홍기권 (그린테크연구소) ;
  • 윤원일 (중앙대학교 일반대학원 토목공학과)
  • Received : 2012.02.06
  • Accepted : 2012.03.07
  • Published : 2012.03.30
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Abstract

This paper describes the batch test results for application of CFW(Carbonized Foods Waste), which was produced by the process of recycling waste, in PRB system. It analyzed characteristics for individual adsorption and competitive adsorption of Cu and Zn in heavy metals. In individual adsorption, the Langmuir and Freundlich models are used to predict adsorption equilibrium. The adsorption equilibrium corresponded to the Langmuir's and the maximum adsorption amount of Cu was greater than Zn's. The removal of heavy metal is predicted that Zn was faster than Cu. The reaction rate of Zn based on Pseudo-first-order and Pseudo-second-order was faster than Cu's, and the result of competitive adsorption test confirmed that the adsorption amount of Zn is reduced under similar condition for competitive adsorption rate of Cu and Zn. When Zn solution is mixed in Cu, Cu is adsorbed 86% on CFW. However, the adsorption of Zn is 19% on the contrary condition. Therefore, the removal characteristics of separate heavy metal should be considered for efficient treatment of contaminated ground based on complex heavy metal.

본 연구에서는 PRE의 반응물질로 음식물 쓰레기 처리과정에서 발생하는 음식물 쓰레기 탄화재(CFW, Carbonized Foods Waste)를 적용하고자 회분석 흡착실험(Batch test)을 실시하였다. 중금속 구리와 아연에 대한 흡착특성 분석을 위해 CFW를 이용한 개별 및 경쟁흡착 특성을 확인하고자 하였다. 개별흡착 실험에서는 Langmuir와 Freundlich 모델에 적용하여 흡착평형을 예측한 결과 Langmuir의 모델에 더 일치하였고 최대흡착량은 구리가 더 많았다. 유사일치반응과 유사이차반응모델을 이용한 흡착물질의 흡착속도를 비교한 결과 아연의 반응속도가 구리보다 빨랐다. CFW를 이용한 중금속 제거는 구리보다 아연이 먼저 제거가 될 것으로 판단된다. 한편 구리와 아연과의 경쟁흡착 비율이 유사하면 아연의 흡착량이 떨어지는 특성을 보였다. 구리용액에 이연을 혼합한 경우, CFW에 구리의 흡착은 86%이고, 아연용액에 구리를 혼합한 경우에는 이연의 흡착이 19%로 나타났다. 따라서, 복합 중금속으로 오염된 지반의 효율적인 오염제거를 위해서는 각 중금속의 정화특성이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

Keywords

References

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