Publication
Advanced Redox Technology Lab
Conference Abstract
열 활성화 과황산염 시스템을 활용한 토양 및 지하수 내 유기오염물질의 산화분해 : 사인산염 첨가제의 영향
- Conference
- 한국화학공학회 2022년도 봄 총회 및 학술대회
- Date
- 2022.04.20. ~ 2022.04.23.
- Section
- 구두
- Year
- 2022
과황산염(Persulfate)은 높은 안정성과 낮은 가격 덕분에 원위치적 산화 공정에 이용되는 대표적인 산화제로 알려져 있다. 과황산염은 열 및 토양 내 금속 산화물에 의하여 활성화되어 황산라디칼을 생성하여 오염물질을 효과적으로 산화 분해하지만 동시에 다양한 요인에 의해 자분해되어 산화제의 이용효율이 떨어지기도 한다. 본 연구에서는 과황산염의 자분해를 억제하고 산화제를 효율적으로 사용하기 위해 이러한 자분해를 억제하는 첨가제로 사인산염(Tetraphosphate)을 도입하였다. 고농도의 토양 및 과황산염 열활성화 조건에서 카페인, 이부프로펜을 타겟 오염물질로 선정하였으며, 사인산염 첨가 유무에 따른 산화제 이용효율의 변화를 관찰하였다. 또한 사인산염으로 과황산염의 자분해를 억제하는 기작을 밝히기 위해 반응 전후로 XRD, ICP 등을 통해 토양분석 및 수질분석을 진행하였다. 사인산염을 첨가하였을 때 오염물질의 분해속도는 증가한 반면 과황산염의 분해속도는 감소하여 최종적으로 산화제 이용효율이 이부프로펜의 경우 약 170%, 카페인의 경우 약 45% 증대되었다. XRD를 통해 토양의 구성성분을 분석하였으며 과황산염을 활성화시키는 망간 및 철 산화물의 존재를 확인하였다. 산화제 정량 및 ESR을 통해 사인산염을 첨가한 실험에서 생성되는 라디칼의 화학종과 그 양을 측정하였다. 본 연구를 통해 개선된 토양 정화공정으로 산화제 이용효율을 높여 공정 운영비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다