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섬유염색슬러지(Sludge)에서 초음파와 펜톤공정에 의한 다환방향족 탄화수소의 분해

전문가 제언: ○ 다환방향족탄화수소(PAH)는 섬유염색슬러지에 함유되어 있는 유해·오염물질로 환경과 인체에 심각한 오염원이 되어 섬유염색슬러지 배출전의 분해처리가 요구되고 그 적합한 처리기술의 선택이 중요한 과제가 되고 있다. “섬유염색슬러지(Sludge)에서 초음파와 펜톤공정에 의한 다환방향족탄화수소의 분해”를 주제로 하는 본 연구에서는 초음파밀도, 제1철 및 과산화주소의 투여와 pH가 PAH분해에 미치는 영향이 조사되고 초음파, 펜톤과 결합된 초음파-펜톤공정에 의해 비교된다.

○ 연구결과는 1.80W/㎤의 초음파밀도 140m㏖/L의 제1철 및 과산화수소투여와 pH3 PAH의 분해에 유리한 조건이고 PAH의 최고분해효율은 30분 이내에서 펜톤(83.5%), 초음파-펜톤(75.5%), 초음파(45.5%)의 순으로 획득되었고, 그 후 60분 이내에서 초음파-펜톤, 펜톤, 초음파 순으로 하락했음을 제시하고 있다. 또한, 본 연구에서는 초음파-펜톤공정이 슬러지표면에서뿐만 아니라 슬러지 내부에서도 초음파 공정과 펜톤공정보다 더 효율적이었음이 강조되고 있다.

○ 산업폐수에서 가장 대표적인 독성 및 난분해성 유해·오염물질이 2개 이상의 벤젠고리의 결합으로 이루어진 유기화합물인 PAH이다. 유럽연합집행위원에 의해 시행되고 있는 화학물질관리제도(REACH)에 PAH가 규제물질로 지정되어 이에 대한 허가 및 제한이라는 규제 기준이 명시되고 있다. 지난 20-30년 기간에 PAH 등 유기·오염물질을 분리처리하는 고도산화공정이 개발되어 왔으며 그 중에서 펜톤공정과 초음파공정의 결합이 PAH의 분해를 증진시키는데 효과적인 것으로 제안되었다.

○ PAH는 대표적인 독성 및 난분해성 유해·오염 물질이므로 PAH의 효율적인 저감 및 분해제거기술이 필요하다. 국내에서는 PAH의 분해를 위해 사용되는 물리적 및 화학적 방법은 2차 오염물질을 생성하고 비용이 고가이므로 미생물에 의한 생분해로서 생물학적 처리방법이 연구되고 있으나 기술면에서 선진국 수준에 미치지 못하고 있다. 그러므로 PAH의 효율적인 분해처리기법으로 초음파와 펜톤공정기술의 개발과 확대 적용이 촉진되어야 하고 이에 대한 정책지원조치가 있어야 한다.

저자: Meiqing Lin et al.
자료유형: 니즈학술정보