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Evaluation of Lanthanum(III)-Loess Composite as an Adsorbent for Phosphate Removal

인 제거를 위한 흡착제로서 란타늄-황토 복합체의 흡착특성

  • Shin, Gwan-Woo (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Choo, Yeon-Duk (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Keum-Yong (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Ryu, Hong-Duck (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Lee, Sang-Ill (Department of Environmental Engineering, Chungbuk National University)
  • Received : 2010.08.31
  • Accepted : 2011.02.28
  • Published : 2011.02.28

Abstract

In this work, a composite formed by adding loess with lanthanium ("La-Loess") was proposed for effective removal of phosphate found in confined water bodies such as lake and reservoir. It was found that the theoretical maximum amount of lanthanum that can be attached to Loess was 2.68 mg La/g Loess. The phosphate removal was enhanced as an added amount of La-Loess composite increased. Furthermore, there was a noticeable difference in phosphate removal between Loess and La-Loess as the latter required 1.5 to 10 times less Loess than the former. Both Isotherm equations of Freundlich and Langmuir can be used to explain the phosphate adsorption characteristics in using La-Loess composites. The phosphate removal was very effective in the pH range of 5~8, which means that the proposed adsorbent can be directly applied to natural water without adjusting pH. Also, the La-Loess composites were well settled within 30 min without causing turbidity in water. Consequently, the proposed La-Loess can be strongly recommended for phosphate removal in confined water bodies.

본 연구는 호소나 댐과 같은 닫힌 수계에서 부영양화의 주요물질인 인을 제거하기 위한 란타늄-황토 복합체 개발에 관한 것이다. 연구 결과 황토 1 g에 붙을 수 있는 최적 란타늄 양은 2.68 mg이었으며, 인 제거를 위한 최적 반응시간은 황토에 부착된 란타늄 양이 증가할수록 최적 반응시간은 단축되었다. 수중의 인 농도는 제조된 란타늄-황토 복합체의 주입량이 증가함에 따라 인 제거율이 증가하는 경향을 보였다. 본 연구에서 란타늄이 부착되지 않은 황토와 란타늄이 첨가된 복합체를 사용한 경우에서 인 제거 경향이 달랐다. 수중의 인을 완벽하게 제거하기 위해 소요되는 황토 및 란타늄-황토량은 후자가 전자보다 약 1.5~10배 적게 소요되었다. 란타늄-황토 복합체의 인 흡착 경향은 Freundlich 및 Langmuir 등온흡착식과 일치하는 것으로 관찰되었다. 수중의 인 제거시 제조된 복합체의 pH에 대한 영향은 넓은 pH범위(pH 5~8)에서 높은 제거율을 보임으로써 자연수계에 직접 적용할 수 있음을 확인하였다. 또한 제조된 복합체 살포시 침전시간은 30분 이내로 짧았다. 침전되는 동안 수중의 인을 흡착하면서 침전되며, 인 농도를 안정적으로 유지할 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 중소기업청

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