• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제25권4호
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• pp.77-86
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• 2020

Persulfate-based advanced oxidation processes (AOPs) can oxidize various organic pollutants. In this study, persulfate/Fe(II) system was utilized in phenol removal, and the effect of various organic and inorganic chelators on Fe(II)-medicated persulfate activation was investigated. The feasibility of persulfate/Fe(II)/chelator in cleanup of phenol-contaminated sediment was confirmed through toxicity assessment. In persulfate/Fe(II) conditions, the rate and extent of phenol removal increased in proportion to persulfate concentration. In chelator injection condition, the rate of phenol removal was inversely proportional to chelator concentration when it was injected above optimum ratio. Thiosulfate showed greater chelation tendency with persulfate than citrate and interfered with persulfate access to Fe(II), making the latter a more suitable chelator for enhancing persulfate activation. In contaminated clay sediment condition, 100% phenol removal was obtained within an hour without chelator, with the removal rate increased up to four times as compared to the rate with chelator addition. A clay sediment toxicity assessment at persulfate:Fe(II):phenol 20:10:1 ratio indicated 71.3% toxicity reduction with 100% phenol removal efficiency. Therefore, persulfate/Fe(II) system demonstrated its potential utility in toxicity reduction and cleanup of organic contaminants in sediments.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.5-12
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• 2012

항생제는 환경에 지속적인 노출과 저항성으로 인해 우려물질로 간주되고 있다. 항생제의 제한적인 생분해능에 따른 하수처리장에서의 불완전한 제거와 광범위한 사용으로 인해 상대적으로 많은 양이 환경에 방류되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 다양한 촉매(Titanium dioxide; $TiO_2$, Hydroxyapatite; HAP)를 통해 항생제의 하나인 sulfamethoxazole의 동역학적 흡착과 광촉매반응에 대해 연구하였으며, 부가적으로 통계적 분석방법인 반응표면법(RSM)을 이용하여 UV/$TiO_2$/HAP 시스템에서의 운전인자의 영향을 살펴보았다. 동역학적 연구결과로 $TiO_2$/HAP의 흡착반응은 유사 2차 반응을 따르는 것으로 나타났으며, 입자내 확산 모델의 적용 결과, 반응속도 상수는 각각 $TiO_2$=$0.064min^{-1}$, HAP=$0.2866min^{-1}$와 $TiO_2$/HAP=$0.3708min^{-1}$으로 나타났다. RSM의 결과로는 ANOVA에서의 회귀항의 유의성이 나타났으며(P-value<0.05) 높은 결정계수 값($R^2$=96.2%, $R^2_{Adj}$=89.3%)이 나타나 이차 회귀모델의 예측이 만족스러운 것으로 관찰되었다. 그리고 Y(SMX 제거율, %)에 대해 예측된 최적 조건들은 코드화된 인자 기준으로 각각 $x_1$(SMX의 초기농도)=-0.7828, $x_2$(촉매의 양)=0.9974 그리고 $x_3$(반응시간)=0.5738로 나타났다. 입자내 확산 모델과 광촉매 산화 반응의 결과에 따르면 $TiO_2$/HAP 공정이 일반적인 고도산화공정에 비해 효율적인 것으로 관찰되었다.