KR20090123415A - 중금속 및 유기물 오염수 처리용 산화망간 첨착 활성탄 및그 제조방법 - Google Patents

중금속 및 유기물 오염수 처리용 산화망간 첨착 활성탄 및그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐광산 갱내수, 지하수, 그리고 각종 오·폐수 중에 함유된 3가 중금속과 유기물을 동시에 효율적으로 산화 및 흡착 제거하기 위하여 활성탄에 산화망간을 첨착시킨, 오염수 내 독성 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄과 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 산화망간 첨착 활성탄은, 입도가 12~20메쉬인 입상 활성탄의 표면에, 망간을 첨착시킨 것으로, 활성탄을 스크리닝 하는 단계와; 세척 건조하는 단계와; 질산망간(Mn(NO3)26H2O)을 사용하여 2가 망간 용액을 제조하는 단계와; 2가 망간 용액과 활성탄 혼합 용액으로부터 슬러리를 만드는 단계와; 슬러리를 가열하여 2가 망간이 산화되면서 활성탄 내부로 첨착이 이루어지는 단계와; 미첨착 산화망간을 제거하는 단계 등을 통하여 제조된다. 본 발명의 산화망간 첨착 활성탄은, pH 4 이상인 일반적인 오·폐수를 대상으로 광범위하게 사용될 수 있는 장점이 있다.
활성탄, 산화망간, 비소, 유기물

Description

중금속 및 유기물 오염수 처리용 산화망간 첨착 활성탄 및 그 제조방법{Manganese oxide impregnated activated carbon and the manufacturing method thereof}
본 발명은 폐광산 갱내수, 지하수, 그리고 각종 오·폐수 중에 함유된 3가 중금속과 유기물을 동시에 효율적으로 산화 및 흡착 제거하기 위하여 활성탄에 산화망간을 첨착시킨, 오염수 내 독성 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄과 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 산화망간 첨착 활성탄은, 입도가 12~20메쉬인 입상 활성탄의 표면에, 망간을 첨착시킨 것으로, 활성탄을 스크리닝 하는 단계와; 세척 건조하는 단계와; 질산망간(Mn(NO3)26H2O)을 사용하여 2가 망간 용액을 제조하는 단계와; 2가 망간 용액과 활성탄 혼합 용액으로부터 슬러리를 만드는 단계와; 슬러리를 가열하여 2가 망간이 산화되면서 활성탄 내부로 첨착이 이루어지는 단계와; 미첨착 산화망간을 제거하는 단계 등을 통하여 제조된다. 본 특허는 중소기업청의 산학협력실 지원사업을 통하여 개발된 결과물이다.
국외의 경우 미국을 비롯한 여러 나라에서는 채광활동에 의해 야기된 광산 갱내수 광산 주변의 지표수 및 지하수 내에 오염된 비소를 비롯한 여러 맹독성 중금속들의 처리에 관한 많은 관심을 가지고 현지내(in-situ) 및 현지외(ex-situ) 처리법의 개발에 많은 관심을 갖고 있으며, 특히 미국의 텍사스주를 위시한 여러 남서부 주 및 멕시코에서는 수리지구화학적인 반응에 의한 지하수 내에 고농도의 비소가 오염되어 있어 안정적인 수자원의 확보를 위해 비소처리에 관한 많은 예산을 투입하고 있으며 아르헨티나, 방글라데시, 칠레, 인도, 내몽고, 중국, 그리고 대만에서도 음용수원내에 2,000 ppb (용용수 규제치의 40배)까지의 비소 함유로 인한 만성적인 인체 내 오염이 보고된 바 있어 그 심각성과 함께 음용수 처리에 많은 투자가 필요한 실정이다. 또한 비소 외에도 여러 양이온 및 음이온형 중금속들로 오염된 지하수를 복원하기 위해 미국을 비롯한 일부 선진국에서는 영가 철(Zerovalent Iron(Feo)) 및 염화철(Ferric Chloride)을 사용한 현지내(in-situ) 처리방법 및 모래에 철을 코팅시킨 철코팅사(Iron-coated sand(ICS))를 이용한 현지외(ex-situ) 처리방법을 사용한 다양한 회분식(batch) 실험이 진행 중에 있다. 그리고 방글라데시를 비롯한 일부 국가에서는 음용수원으로 사용되는 우물물에 심각하게 오염된 비소를 제거하기 위해 철코팅사(ICS) 및 철 첨착 활성탄을 사용한 간이 여과 시스템을 사용하는 일부 사례가 보고되고 있다. 그렇지만 현재까지 산화망간 첨착 활성탄 (이하 'Mn-AC'라 한다)을 여과재로 사용하기 위한 연구는 초기단계에 머무르고 있 으며 산화망간을 첨착시킨 활성탄을 이용한 연구는 전무한 실정이다.
국내에서는 활성탄 흡착력을 향상시키기 위하여 유기물을 활성탄 표면에 첨가하여 크롬에 대한 흡착력을 증가시키는 용도, 모래 및 활성탄 담체에 산화철을 코팅 및 첨착시켜 얻은 철코팅사 및 철 첨착 활성탄을 이용한 중금속 흡착 가능성과 저렴한 흡착제 제조에 대하여 다방면으로 연구를 수행하고 있으나 산화망간을 첨착 시킨 활성탄을 이용한 복합오염수 제거 연구는 전무한 실정이다. 본 과제와 유사한 특허 출원내용은 산화촉매성 및 항균성 목적, 황화물 가스를 제거하기 위한 목적 그리고 공기정화용 목적으로 금속 프탈로시아닌 화합물, 염기성 알칼리 금속염, 철 또는 구리 산화물 또는 염화물과 아연산화물 그리고 알칼리 금속 수산화물과 황산제이철을 첨착시킨 활성탄을 제조하는 것이었다.
또한 군부대지역에서 화학류 및 탄피에 의해 주로 발생하는 티엔티(TNT)와 납의 복합오염토양을 개량된 펜톤 반응(Modified Fenton Reaction)과 모래세척(Soil Washing/Flushing)으로 처리한 사례가 있었으며, 주유소 혹은 공장지대의 유류저장시설에서의 오염물질 확산에 의해 오염된 지하수를 유기-벤토나이트(Organo-Bentonite)를 이용하여 유기물과 중금속을 동시에 처리한 사례가 있으나 이러한 복합오염수 처리에 대한 연구는 미비한 실정이다.
이러한 기존연구들에서와 달리 본 연구에서는 활성탄에 산화망간을 담지시킬 때, 단순한 망간염 형태로 담지하는 것이 아니고 활성탄과 망간(Mn(II)) 염을 함께 혼합한 슬러리를 100℃로 유지된 교반 건조기에서 연속적으로 수분을 제거하는 과정에서 망간(Mn(II)) 용액을 농축 및 망간산화물로 변환시켜 활성탄의 기공 내부에까지 효과적으로 담지되도록 하여 수처리용 여과재질로서의 내산성 및 안정성을 갖게 하고 단일 매질내에서 3가 비소의 산화 및 중금속과 유기물의 흡착 반응이 동시에 수반되는 여과재질 및 처리공정 개발이다.
본 발명은 폐광산 갱내수, 지하수, 그리고 각종 오·폐수 중에 함유된 3가 비소와 유기물 특히, 페놀을 함께 제거하기 위한 종래의 방법들이 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 큰 비표면적과 다양한 기공분포를 가지고 있으며, 상대적으로 저렴한 활성탄을 사용함으로써, 경제성을 높일 수 있는 동시에 보다 효율적인 3가 비소 산화 및 유기물 흡착 능력을 가지는 표면 처리된 활성탄과 그 제조 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 활성탄을 스크리닝하여 선별하는 단계와; 분리된 활성탄을 물로 세척 건조하는 단계와; pH 6인 2가 망간 용액을 제조하는 단계와; 2가 망간 용액에 활성탄을 넣은 후 항온 진탕기에서 혼합하는 단계와; 여액을 걸러 고온 전기로에서 수분을 증발시키는 단계와; 수분이 증발된 슬러리를 물에 다시 넣은 후 필터링 하여 미첨착 산화망간이 제거된 슬러리를 분리하여 건조하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄의 제조 방법이 제공된다. 상기 세척 건조하는 단계와, 상기 2가 망간 용액을 제조하는 단계와, 상기 슬러리를 분리하여 건조하는 단계에서 사용되는 물은, 증류수 또는 초순수 중의 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 2가 망간 용액 중에 함유된 2가 망간은 질산망간(Mn(NO3)2)로부터 유리되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기의 방법에 의해 제조된 입상 활성탄의 표면에, 산화망간이 첨착된 것을 특징으로 하는 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄이 제공된다. 상기 활성탄의 입도는 12∼20메쉬 범위인 것이 바람직하다. 12메쉬 이하인 경우에는 단위 부피당 활성탄의 충전량이 감소하게 되어 반응점의 농도가 줄어들기 때문에 바람직하지 않고, 20메쉬 이상인 경우에는 너무 입경이 작아서 요과재질로 사용시 수두손실이 크게 나타날 수 있기 때문에 바람직하지 않기 때문이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 3가 비소 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄은, 복잡한 공정들을 거치지 않고도 제조될 수 있기 때문에 제조 비용이 상대적으로 저렴하면서도, pH 3 이상 즉, 일반적인 오·폐수를 대상으로 효율적으로 광범위하게 사용될 수 있으며, 3가 비소의 산화, 용존 2가 망간(Mn2 +)의 산화, 기타 중금속들의 흡착 제거는 물론, 유기물과 함께 악취도 제거될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 작용 효과에 대한 자세한 사항을 다음의 실시예에 의해 살펴보면 다음과 같다.
- 실시예 1(3가 비소)
가. 산화망간 첨착 활성탄 및 흡착질 제조
활성탄은 입상 활성탄으로 12∼40 메쉬의 입상탄을 크기별로 체거름하여 14∼16 메쉬를 사용하였다. 활성탄은 증류수를 사용하여 세공 내의 미분을 제거하였으며, 건조기에 넣고 105±5℃에서 건조한 후 망간 첨착용 지지체로 사용하였다. 산화망간 첨착 활성탄 제조시 망간 용액은 질산망간(Mn(NO3)26H2O)을 사용하였으며 초순수를 사용하여 제조하였다. 0.5M 망간 용액의 pH는 조절하지 않은 pH 6에서 첨착하였다. 200g의 활성탄을 1L의 망간용액에 넣은 후 항온 진탕기에서 50℃로 3시간 동안 교반한 후, 150℃, 300℃, 400℃, 500℃에서 1시간 동안 수분을 증발시키면서 첨착하였다. 수분이 증발된 활성탄에 초순수를 사용하여 첨착이 되지 않은 망간을 제거하고 남은 활성탄 시료를 105±5℃로 유지된 오븐에서 24 시간 건조하였다.
나. 산화망간 첨착 활성탄 의 물성 측정
제조한 산화망간 첨착 활성탄의 망간 함량은 미국 EPA의 분석방법 3050B의 총 토양 중금속 농도 측정을 위한 산 분해 토양중금속 용출법을 사용하여 산화망간 첨착 활성탄으로부터 망간의 용출을 수행하였으며, 모든 실험의 분석은 유도결합플라즈마-광학분광분석기를 이용하여 측정하였다. 담체로 사용한 활성탄 및 제조한 산 화망간 첨착 활성탄의 비표면적 측정은 BET로 실시하였다.
다. 산화망간 첨착 활성탄 의 안정성 실험
여러 개의 온도별로 제조한 산화망간 첨착 활성탄을 2 g/L로 증류수에 넣고 용액의 pH를 2, 3, 4 조건에서 24시간 동안 교반하면서 일정시간 간격으로 용출되는 망간의 농도를 측정하였다. 실험이 끝난 시료는 즉시 0.2㎛ 여과지를 사용하여 각 시료로부터 산화망간 첨착 활성탄 고형분을 제거하여 여액을 얻은 후 유도결합플라즈마-광학분광분석기를 사용하여 용출된 망간의 농도를 측정하였다.
라. 활성탄과 산화망간 첨착 활성탄 의 산화 실험
활성탄과 산화망간 첨착 활성탄을 사용하여 시간 및 pH 변화에 따른 회분식 흡착실험을 실시하였다. 시간 변화에 따른 3가 비소 산화속도 실험에서 비소 원수 농도를 10 ppm으로 하고 이온세기를 0.01 M NaNO3로 고정시킨 상태에서 초기 pH 4에서 0~24 시간 사이의 경향을 조사하였다. pH 별 3가 비소 산화 실험을 위해 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄을 2 g/L로 주입한 여러 개의 폴리프로필렌 원뿔형 튜브(Polypropylene conical tube)에 10 ppm 3가 비소용액을 각각 넣고 최종 pH가 2∼11로 나오도록 조정하였다. 해그 로터리(Hag rotary)에서 평형이 이루어지는 약 24시간 동안 반응시켰다. 실험이 끝난 시료는 즉시 여과지를 사용하여 고형분을 제거시킨 후 3가 비소와 5가 비소를 종분리시킨 후 잔류한 비소농도를 유도결합플라 즈마-광학분광분석기를 사용하여 용출된 망간의 농도를 측정하였다.
마. 실험 결과
특성 (Characteristics) 분석값(Description)
활성탄 pH 6에서 준비된 산화망간 첨착 활성탄
pH 8.51 7.04
Mn 함량(㎎/㎏) 5.8 1724.8
비표면적(㎡/g) 943.8 823.5
〔표 1〕은 산화망간 첨착 전후의 활성탄의 물리화학적 특성변화를 나타내었다. 제조한 산화망간 첨착 활성탄의 망간함량은 미국 EPA의 분석방법 3050B의 총 토양 중금속 농도 측정을 위한 산 분해 토양중금속 용출법을 사용하여 산화망간 첨착 활성탄으로부터 망간의 용출을 수행하였다. 망간분석은 유도결합플라즈마-광학분광분석기를 이용하여 측정하였다. 담체로 사용한 활성탄 및 제조한 산화망간 첨착 활성탄의 비표면적 측정은 BET로 실시하였다. 산화망간 첨착 활성탄은 첨착하지 않은 활성탄에 비해 비표면적이 약 13% 감소함을 알 수 있었다.
〔도 1〕은 여러 개의 제조 온도별 산화망간 첨착 활성탄을 2 g/L로 증류수에 넣고 용액의 pH를 2, 3, 4 조건에서 24시간동안 교반하여 용출되는 망간의 농도를 측정하여 얻어진 산화망간 첨착 활성탄의 안정성(내산성) 시험결과이다. pH 2에서는 모든 온도의 산화망간 첨착 활성탄에서 상당히 많은 양의 망간이 용출되었으며, pH 3에서는 모든 온도의 산화망간 첨착 활성탄에서 약 20 ppm의 망간이 용출되었다. 그렇지만 이에 비해 pH 4에서는 150℃를 제외한 모든 산화망간 첨착 활성탄(Mn-AC)에서 청정지역 허용농도 3 ppm 이하의 농도로 망간이 용출되었다. 이러한 시험결과는 300℃ 이상에서 제조한 산화망간 첨착 활성탄은 pH 4 이상의 일반폐수 처리를 위한 흡착제 및 여과재질로 사용할 수 있음을 제시한다.
〔도 2〕는 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄을 사용하여 3가 비소의 pH변화에 따른 산화실험 결과를 나타냈다. 산화망간 첨착 활성탄에 의한 3가 비소 산화율이 pH가 낮을수록 높게 나타났으며, pH 6부터는 산화율에 큰 차이를 보이지 않았다. 반면 활성탄(AC)에 의한 3가 비소 산화율은 pH가 높을수록 높게 나타났으며, pH 7부터는 산화율이 급격하게 증가하면서 산화망간 첨착 활성탄(Mn-AC)보다 높은 산화율을 나타냈다.
〔도 3〕은 초기 pH 4에서 2 g/L 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄에 대한 10 ppm 3가 비소의 시간별 산화속도를 비교하여 나타내었다. 모든 시간대에서 활성탄보다 산화망간 첨착 활성탄의 3가 비소 산화율이 상회하였으며, 24시간이 경과하였을 때 산화망간 첨착 활성탄의 경우에는 약 38 %, 활성탄의 경우에는 약 25 %의 산화율을 나타내었다. 산화망간 첨착 활성탄에 의한 3가 비소의 산화는 산화망간 첨착 활성탄에 첨착된 삼산화이망간(Mn2O3)의 촉매작용 혹은 직접적인 반응에 의한 것으로 여겨진다.
실시예 2(페놀)
가. 실험 방법
활성탄과 산화망간 첨착 활성탄을 사용하여 시간 및 pH 변화, 그리고 페놀 농도변화에 따른 회분식 흡착실험을 실시하였다. 시간 변화에 따른 페놀흡착속도 실험에서 페놀 원수 농도를 100 ppm으로 하고 이온세기를 0.01 M 질산나트륨(NaNO3)으로 고정시킨 상태에서 초기 pH 6에서 0~12 시간 사이의 흡착 경향을 조사하였다. pH 변화에 따른 페놀 흡착실험을 위해 흡착제를 2 g/L로 주입한 여러 개의 폴리프로필렌 원뿔형 튜브(Ppolypropylene conical tube)에 100 ppm 및 1,000 ppm 페놀용액을 각각 넣고 최종 pH가 2∼11로 나오도록 조정하였다. 해그 로터리(Hag rotary)에서 흡착평형이 이루어지는 약 24시간 동안 반응시켰다. 실험이 끝난 시료는 즉시 여과지를 사용하여 고형분을 제거시켜 흡착되지 않고 잔류한 페놀 농도를 UV-VIS 분광광도계를 사용하여 최대파장 268 nm에서 측정하였다. 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄에 대한 페놀의 흡착분율은 초기원수농도에서 흡착되지 않고 잔류한 페놀농도의 차이로서 계산하였다. 페놀 농도 변화에 따른 흡착실험은 페놀농도 20∼1,000 ppm 까지 변화를 주어 초기 pH 6에서 약 24시간 반응시켰다.
나. 결과
〔도 4〕는 두 가지 다른 페놀농도(100, 1,000 ppm)에서 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄을 사용한 pH변화에 따른 페놀의 제거 결과를 나타낸다. 페놀의 초기농도를 100 ppm으로 사용한 흡착실험에서 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄 모두 pH에 독립적인 흡착능을 나타내었지만 전체적으로 산화망간 첨착 활성탄을 사용한 페놀제거효율이 활성탄에 비해 10% 정도 감소하는 것으로 나타났으며 페놀 제거효율은 80±5% 정도로 나타났다. 페놀의 초기농도를 1,000 ppm을 사용한 흡착실험에서 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄 모두 모든 pH 영역에서 약 25%의 페놀 흡착특성을 나타내었으며 역시 pH 변화에 따른 흡착경향의 차이를 발견할 수 없었다. 이때의 페놀 제거량은 125 g/kg으로 나타났다. 페놀의 초기농도가 100 ppm일 때 나타난 흡착능의 차이는 산화망간의 첨착으로 인해 약 13% 정도 감소된 비표면적에 의해 페놀의 흡착이 감소된 것으로 여겨진다. 페놀 초기농도가 1,000 ppm일 경우에도 모든 pH 영역에서 산화망간 첨착 활성탄의 페놀 제거능은 활성탄에 비하여 감소하여 나타났다.
〔도 5〕는 초기 pH 6에서 2 g/L 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄에 대한 100 ppm 페놀의 시간별 제거율을 비교하여 나타내었다. 초기 시간대에 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄에 의한 페놀의 흡착이 빠르게 이루어졌으며 활성탄의 경우 2시간이 경과되었을 때 약 90%의 제거율을 나타내었고, 산화망간 첨착 활성탄의 경우 6시간이 경과되었을 때 약 70%의 제거율을 나타내었다. 이후에는 흡착속도가 급격히 둔화되었으며 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄에 대한 페놀의 흡착이 각각 2시간과 6시간 이후에 흡착평형상태에 도달하는 것을 알 수 있었다. 모든 반응시간대에서 활성탄에 의한 페놀의 제거량은 산화망간 첨착 활성탄보다는 상대적으로 크게 나타났다. 이러한 실험결과는 표 1에 나타난 바와 같이 활성탄에 첨착된 산화망간에 의한 13%의 비표면적 감소와 관계가 있는 것으로 판단된다.
〔도 6〕은 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄 주입량 2 g/L, 페놀용액의 초기 pH를 6으로 일정하게 유지한 상태에서 페놀의 농도를 각각 20 ppm에서 1,000 ppm까지 변화시켰을 때 얻어진 페놀의 흡착 결과를 흡착 후의 용액상(Ce, mg/L) 및 흡착제에 흡착된(q, mg/kg) 페놀의 양으로서 도시하여 나타내었다.
〔도 7〕은 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄 단위 중량당 최대흡착량을 구하기 위해 랑뮤어(Langmuir)형의 등온흡착식(q = QCeKa/(1+CeKa))을 적용하였을 때, Ce/q에 대한 Ce의 선형관계식의 상관계수(r2)는 각각 0.9986, 0.9850으로 나타났다. 선형관계식의 기울기 및 절편으로부터 구한 활성탄(AC) 및 산화망간 첨착 활성탄(Mn-AC)에 의한 페놀의 최대 흡착량(Q)은 166.7 g/kg, 125.0 g/kg 이었으며, 흡착상수 Ka는 각각 0.06 및 0.04로 나타났다.
〔도 8〕은 프렌들리(Freundlich) 등온흡착식을 적용하였을 때, log q에 대한 log Ce의 선형관계식의 상관계수(r2)는 각각 0.782, 0.874로 나타났다. 선형관계식의 기울기 및 절편으로 구한 상수 1/n은 각각 0.3899, 0.2094으로 나타났으며, K는 각각 15,041.8, 32,621.2로 나타났다.
AC Mn-AC
랑뮤어(Langmuir) Ka 0.06 0.04
Q(g/㎏) 166.7 125.0
r2 0.999 0.985
프렌들리(Freundlich) 1/n 0.3899 0.2094
K 15041.8 32621.2
r2 0.782 0.874
상기 〔표 2〕는 랑뮤어(Langmuir)와 프렌들리(Freundlich) 등온흡착식을 적용하여 나온 각각의 상관계수와 상수를 정리한 것으로, 산화망간 첨착 활성탄에 의한 페놀의 최대흡착량은 활성탄에 의한 최대흡착량 값의 75%에 해당하였다. 이러한 원인으로는 활성탄에 산화망간을 첨착 함에 따른 기공부피의 감소에 기인하는 것으로 여겨진다. 표 1에서 나타난 바와 같이 산화망간 첨착 활성탄의 비표면적 값은 활성탄의 약 87%에 해당하였다. 그런데 이러한 비표면적 및 미세기공부피의 감소보다 실제 최대흡착량의 감소가 다소 더 크게 나타난 것은 망간산화물이 활성탄 표면에도 부분적으로 첨착 됨에 따른 기공입구차단에 의한 것으로 여겨진다.
도 1은 pH가 다양한 용액에서 제조 온도별 산화망간 첨착 활성탄의 시간변화에 따른 안정성 그래프.
도 2는 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄의 pH 변화에 따른 3가 비소 산화율 그 래프.
도 3은 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄의 시간변화에 따른 3가 비소 산화율 그래프.
도 4는 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄의 pH 변화에 따른 페놀 제거율 그래프 로, (가)는 페놀 초기 농도 100 ppm일 때의 페놀 제거율 그래프이고,
(나)는 페놀 초기 농도 1,000 ppm일 때의 페놀 제거율 그래프.
도 5는 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄의 시간변화에 따른 페놀 제거율 그래 프.
도 6은 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄의 pH 6에서 페놀 농도 변화에 따른 흡 착 거동 그래프.
도 7은 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄의 pH 6에서 페놀 농도 변화에 따른 흡 착 거동의 랑뮤어(Langmuir) 등온흡착식 상관관계 그래프로, (가)는 활 성탄에 의한 그래프이고, (나)는 산화망간 첨착 활성탄에 의한 그래프.
도 8은 활성탄 및 산화망간 첨착 활성탄의 pH 6에서 페놀 농도 변화에 따른 흡 착 거동의 프렌들리(Freundlich) 등온흡착식 상관관계 그래프로, (가)는 활성탄에 의한 그래프이고, (나)는 산화망간 첨착 활성탄에 의한 그래프.

Claims (5)

  1. 활성탄을 스크리닝하여 선별하는 단계와;
    분리된 활성탄을 물로 세척 건조하는 단계와;
    pH 6인 2가 망간 용액을 제조하는 단계와;
    2가 망간 용액에 활성탄을 넣은 후 항온 진탕기에서 혼합하는 단계와;
    여액을 걸러 고온 전기로에서 수분을 증발시키는 단계; 및,
    수분이 증발된 슬러리를 물에 다시 넣은 후 필터링 하여 미첨착 산화망간이 제거된 슬러리를 분리하여 건조하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세척 건조하는 단계와, 상기 2가 망간 용액을 제조하는 단계와, 상기 슬러리를 분리하여 건조하는 단계에서 사용되는 물은, 증류수 또는 초순수 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 망간 첨착 활성탄의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 2가 망간 용액 중에 함유된 2가 망간은 질산망간(Mn(NO3)2)으로부터 유리됨을 특징으로 하는 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄의 제조 방법.
  4. 상기 제1항 또는 제3항 중의 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 입상 활성탄의 표면에, 산화망간이 첨착된 것을 특징으로 하는 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 활성탄의 입도는 12∼20메쉬 범위인 것을 특징으로 하는 3가 비소 산화 및 유기물 제거용 산화망간 첨착 활성탄.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101110770B1 (ko) * 2009-02-10 2012-03-13 (주)선진환경 이산화망간 피복사의 제조방법
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