KR20210141826A - A denitrification catalyst, a manufacturing method thereof and a denitrification method using thereof - Google Patents

A denitrification catalyst, a manufacturing method thereof and a denitrification method using thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20210141826A
KR20210141826A KR1020200057353A KR20200057353A KR20210141826A KR 20210141826 A KR20210141826 A KR 20210141826A KR 1020200057353 A KR1020200057353 A KR 1020200057353A KR 20200057353 A KR20200057353 A KR 20200057353A KR 20210141826 A KR20210141826 A KR 20210141826A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
groundwater
denitrification
nzvi
added
sulfur
Prior art date
Application number
KR1020200057353A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102415042B1 (en
Inventor
장민
윤소연
종초은
Original Assignee
광운대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광운대학교 산학협력단 filed Critical 광운대학교 산학협력단
Priority to KR1020200057353A priority Critical patent/KR102415042B1/en
Publication of KR20210141826A publication Critical patent/KR20210141826A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102415042B1 publication Critical patent/KR102415042B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/745Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/16Reducing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/20Sulfiding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/341Consortia of bacteria
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06Contaminated groundwater or leachate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

The present invention relates to a denitrification catalyst, and relates to a denitrification catalyst for underground water. The denitrification catalyst for underground water comprises zero valent iron added with sulfur. According to the present invention, denitrification efficiency in underground water can be improved.

Description

황이 첨가된 영가철을 이용한 지하수용 탈질 촉매, 탈질 촉매 제조방법 및 이에 따른 탈질 방법{A denitrification catalyst, a manufacturing method thereof and a denitrification method using thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention

본 발명은 황이 첨가된 영가철을 이용한 지하수용 탈질 촉매, 이를 제조하는 방법 및 이에 따른 탈질 방법에 관한 것으로서, 황산제1철(FeSO4), 티오아세트아미드(CH2CSNH2) 및 수소화붕소나트륨(NaBH4)을 이용하여 탈질 촉매인 황이 첨가된 영가철을 제조하고, 이렇게 제조된 탈질 촉매와 더불어 탈질 박테리아를 지하수에 투입하여 지하수에 포함된 질산염을 탈질시키는 탈질 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a denitration catalyst for groundwater using sulfur-added zero-valent iron, a method for preparing the same, and a denitration method according thereto, and relates to ferrous sulfate (FeSO 4 ), thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) and sodium borohydride (NaBH 4 ) It relates to a denitrification method of producing sulfur-added zero-valent iron using (NaBH 4 ) and denitrifying nitrates contained in groundwater by introducing denitrification bacteria into groundwater along with the denitration catalyst thus prepared.

환경부 지하수 수질측정망 운영결과에 의하면, 유아에게 청색증을 유발하며, 비호킨스 림프암 발생과 밀접한 관련이 있는 질산염(NO3 -)은 지하수의 주된 오염물질로 알려져 있다. 특히, 대부분의 농촌지역 주민들에게 주 상수원으로 존재하는 지하수의 오염은 상수원 환경개선의 관점을 넘어 삶의 기본인 물 문제, 나아가 삶의 근거를 좌우하는 중요한 문제이다. According to the operation result of the Ministry of Environment's groundwater quality monitoring network, nitrate (NO 3 - ), which causes cyanosis in infants and is closely related to the development of non-Hawkins lymphoma, is known as the main pollutant of groundwater. In particular, contamination of groundwater, which is the main water source for most rural residents, is an important issue that goes beyond the point of improving the environment of the water source and determines the basic water problem and the basis of life.

그러므로 농촌 지하수 수질의 안전을 위해, 농촌 지하수의 주요 오염 물질인 질산염의 탈질을 통한 지하수의 재이용이 절실히 필요하다.Therefore, for the safety of rural groundwater quality, it is urgently necessary to reuse groundwater through denitrification of nitrate, a major pollutant in rural groundwater.

지하수에 포함된 질산염의 탈질에 대한 기술적 특징에 개시한 제1종래기술인 대한민국 등록특허 제10-0922481호를 살펴본다.Let's take a look at Korean Patent Registration No. 10-0922481, which is the first prior art disclosed in the technical characteristics for the denitrification of nitrates contained in groundwater.

제1종래기술은 토양 내 토착 종속영양 탈질 박테리아가 고체 당밀 정화제로부터 용출된 당밀을 탄소원으로 이용하여 오염된 지하수 내의 질산염을 질소가스로 전환시켜 질산염을 제거하는 기술적 특징을 개시하고 있다.The first prior art discloses a technical feature in which indigenous heterotrophic denitrification bacteria in soil use molasses eluted from a solid molasses purifying agent as a carbon source to convert nitrates in contaminated groundwater into nitrogen gas to remove nitrates.

폐수처리장치에서 탈질 효율을 증대시키는 기술적 특징을 개시하고 있는 제2종래술인 대한민국 특허등록번호 제10-1323711를 살펴본다.Let's look at the second prior art, Republic of Korea Patent Registration No. 10-1323711, which discloses a technical feature for increasing the denitrification efficiency in a wastewater treatment device.

제2종래기술은 폐수처리 장치 내 질산화조의 pH 수치 상승 효율이 매우 우수한 알칼리수를 이용하여, 질산화 반응을 일으키는 탈질 박테리아가 살기 알맞은 pH 환경을 조성하는 폐수 처리 장치의 탈질산화 공정에 대한 기술적 특징을 개시하고 있다.The second prior art discloses the technical characteristics of the denitrification process of a wastewater treatment device that uses alkaline water, which has a very high efficiency in increasing the pH level of the nitrification tank in the wastewater treatment device, to create a pH environment suitable for denitrification bacteria that cause nitrification reaction. are doing

종래기술에서는 탈질 박테리아에 의한 탈질 효율을 증대시키기 위한 기술적 특징을 개시하고 있지만, 지하수에서의 탈질 효율성을 증대시키기 위하여 지하수에 탈질 촉매가 위치된 상태에서의 탈질 박테리아의 탈질 효율에 대한 기술적 특징을 전혀 개시하고 있지 않으며, 암시나 시사하는 바도 없다.Although the prior art discloses technical features for increasing the denitrification efficiency by denitrification bacteria, in order to increase the denitrification efficiency in the groundwater, the technical characteristics of the denitrification efficiency of the denitrification bacteria in a state where the denitrification catalyst is located in the groundwater are not disclosed at all. It is not disclosed, and there is no hint or suggestion.

이에 지하수에서 탈질 박테리아의 탈질 효율을 증대시키기 위하여 지하수에 탈질 촉매를 위치시킨 상태에서의 탈질 박테리아의 탈질 효율에 대한, 또는 탈질 촉매만이 위치된 상태에서의 지하수에서의 탁질 효율에 대한 연구가 절실히 필요한 실정이다.Therefore, in order to increase the denitrification efficiency of the denitrification bacteria in the groundwater, there is an urgent need to study the denitrification efficiency of the denitrification bacteria in the state where the denitrification catalyst is placed in the groundwater, or the suspension efficiency in the groundwater in the state where only the denitrification catalyst is located. it is necessary.

상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자, 탈질 촉매를 이용한 지하수에서의 탈질 효율을 증대시킬 수 있는 기술적 특징을 제안하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art described above, it is intended to propose a technical feature capable of increasing the denitrification efficiency in groundwater using a denitration catalyst.

구체적으로, 탈질 촉매만으로 또는 탈질 박테리아가 지하수에 위치된 상태에서의 탈질 촉매의 탈질 효율을 증대시킬 수 있는 기술적 특징을 제안하고자 한다.Specifically, it is intended to propose a technical feature capable of increasing the denitration efficiency of a denitration catalyst alone or in a state in which denitrification bacteria are located in groundwater.

상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 본 발명에 따른 지하수용 탈질 촉매는, 탈질 촉매에 있어서, 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)을 포함할 수 있다.In order to solve the problems of the prior art described above, the denitration catalyst for groundwater according to the present invention may include sulfur-added zero valent iron in the denitration catalyst.

상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 본 발명에 따른 지하수용 탈질 촉매 제조방법은, 탈질 촉매 제조방법에 있어서, (a) 수화물 형태의 황산제1철(FeSO4)과 티오아세트아미드(CH2CSNH2)가 초순수에 용해되어 제1혼합물이 생성되는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계에서의 제1혼합물에 수소화붕소나트륨(NaBH4)이 첨가되어 제2혼합물이 생성되는 단계를 포함할 수 있다.In order to solve the problems of the prior art, the method for preparing a denitration catalyst for groundwater according to the present invention includes (a) hydrated form of ferrous sulfate (FeSO 4 ) and thioacetamide (CH 2 ) CSNH 2 ) is dissolved in ultrapure water to produce a first mixture; And (b) sodium borohydride (NaBH 4 ) is added to the first mixture in step (a) to produce a second mixture.

바람직하게는, 상기 (a) 단계는 혐기상태에서 진행될 수 있다.Preferably, step (a) may be carried out in an anaerobic state.

바람직하게는, 상기 (a) 단계에서의 초순수는 산소가 제거된 상태의 초순수일 수 있다.Preferably, the ultrapure water in step (a) may be ultrapure water in a state from which oxygen is removed.

바람직하게는, 상기 수화물 형태의 황산제1철(FeSO4)은 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O)일 수 있다.Preferably, the hydrated form of ferrous sulfate (FeSO 4 ) may be ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O).

바람직하게는, 상기 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O) 100 중량부에 대해 상기 티오아세트아미드(CH2CSNH2)의 중량부는 5 내지 15일 수 있다. Preferably, the amount of the thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) may be 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O).

바람직하게는, 상기 제1혼합물에서 상기 초순수 100mL당 3 내지 8mg의 상기 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O)이 용해될 수 있다.Preferably, in the first mixture, 3 to 8 mg of the ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O) per 100 mL of the ultrapure water may be dissolved.

바람직하게는, 상기 제2혼합물에서 상기 초순수 100mL당 0.4 내지 0.8mg의 상기 티오아세트아미드(CH2CSNH2)가 용해될 수 있다.Preferably, in the second mixture, 0.4 to 0.8 mg of the thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) per 100 mL of the ultrapure water may be dissolved.

상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 본 발명에 따른 지하수에서의 탈질 방법은, 지하수에서의 탈질 방법에 있어서, (c) 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)이 지하수에 투입되는 단계를 포함할 수 있다.In order to solve the problems of the prior art described above, the method of denitrification in groundwater according to the present invention includes the step of (c) adding sulfur-added zero valent iron to the groundwater in the method of denitration in groundwater. can do.

바람직하게는, 상기 (c) 단계에서, 상기 지하수에 탈질 박테리아가 투입될 수 있다.Preferably, in step (c), denitrifying bacteria may be introduced into the groundwater.

바람직하게는, 상기 탈질 박테리아는 수소산화 탈질 박테리아(hydrogen-oxidizing denitrification bacteria)일 수 있다.Preferably, the denitrification bacteria may be hydrogen-oxidizing denitrification bacteria.

바람직하게는, 상기 (c) 단계에서, 상기 지하수의 pH는 5.5 내지 8.5일 수 있다.Preferably, in step (c), the pH of the groundwater may be 5.5 to 8.5.

바람직하게는, 상기 (c) 단계에서, 상기 지하수의 pH는 7.5 내지 8.5일 수 있다.Preferably, in step (c), the pH of the groundwater may be 7.5 to 8.5.

바람직하게는, 상기 지하수에서의 질산염(NO3 -)의 농도는 25 내지 100mg/L일 수 있다.Preferably, the concentration of nitrate (NO 3 ) in the groundwater may be 25 to 100 mg/L.

바람직하게는, 상기 지하수에서의 질산염(NO3 -)의 농도는 25 내지 50mg/L일 수 있다.Preferably, the concentration of nitrate (NO 3 ) in the groundwater may be 25 to 50 mg/L.

바람직하게는, 상기 지하수에의 상기 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)의 농도가 0.02 내지 0.06mg/L이 되도록, 상기 지하수에 상기 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)이 투입될 수 있다.Preferably, the sulfur-added zero valent iron may be added to the groundwater so that the concentration of the sulfur-added zero valent iron in the groundwater is 0.02 to 0.06 mg/L. .

바람직하게는, 상기 지하수에의 상기 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)의 농도가 0.035 내지 0.045mg/L이 되도록, 상기 지하수에 상기 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)이 투입될 수 있다.Preferably, the sulfur-added zero valent iron may be added to the groundwater so that the concentration of the sulfur-added zero valent iron in the groundwater is 0.035 to 0.045 mg/L. .

상술한 과제해결수단으로 인하여, 지하수에서의 탈질 효과를 증대시킬 수 있다. Due to the above-described problem solving means, it is possible to increase the denitrification effect in the groundwater.

도 1은 황이 첨가된 영가철(S-nZVI)의 합성방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 6은 탈질 효과에 대한 실험데이터를 도시한 도면이다.
1 is a diagram schematically illustrating a method for synthesizing sulfur-added zero-valent iron (S-nZVI).
2A to 6 are diagrams showing experimental data on the denitrification effect.

이하, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

영가철(zero valent iron, 이하 nZVI)은 유기 또는 무기 오염물질을 제거할 수 있는 기능 때문에 지하수 처리에서 폭넓게 사용되어 오고 있다. 그러나, nZVI은 쉽게 응집되는 성질을 갖는 바, 오염물과의 반응을 감소시키며 무생물적 탈질 과정을 통하여 낮은 질소 가스 선택도를 갖는 경향이 있다.Zero valent iron (hereinafter nZVI) has been widely used in groundwater treatment because of its ability to remove organic or inorganic contaminants. However, nZVI tends to have low nitrogen gas selectivity through abiotic denitrification process, reducing reaction with contaminants as it has a property of being easily agglomerated.

본원 발명에서는 탈질 박테리아 존재하는 상태의 지하수 또는 탈질 박테리아가 존재하지 않은 상태의 지하수에서 nZVI 및 황이 첨가된 영가철(이하, S-nZVI)의 탈질 효율을 살펴보고자 한다.In the present invention, the denitrification efficiency of nZVI and sulfur-added zero-valent iron (hereinafter, S-nZVI) in groundwater in the presence of denitrification bacteria or in groundwater in the absence of denitrification bacteria is to be examined.

1. 황이 첨가된 영가철(S-nZVI)의 합성방법1. Synthesis method of sulfur-added zero-valent iron (S-nZVI)

도 1을 참조하여 황이 첨가된 영가철(S-nZVI)의 합성방법을 설명한다.A method of synthesizing sulfur-added zero-valent iron (S-nZVI) will be described with reference to FIG. 1 .

산소가 제거된 상태의 초순수에 수화물 형태의 황산제1철(FeSO4)과 티오아세트아미드(CH2CSNH2)가 용해되어 제1혼합물이 생성된다. 제1혼합물 생성은 혐기상태에서 진행될 수 있는데, 제1혼합물을 생성하는 합성과정 중 질소 가스를 퍼지하여 혐기상태가 유지되면서 합성과정이 진행될 수 있다. Ferrous sulfate (FeSO 4 ) and thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) in the form of hydrates are dissolved in ultrapure water from which oxygen has been removed to form a first mixture. Generation of the first mixture may be performed in an anaerobic state, and the synthesis process may proceed while maintaining an anaerobic state by purging nitrogen gas during the synthesis process for generating the first mixture.

수화물 형태의 황산제1철(FeSO4)은 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O)일 수 있으며, 나아가 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O) 100 중량부에 대해 티오아세트아미드(CH2CSNH2)의 중량부는 5 내지 15일 수 있다.The hydrated form of ferrous sulfate (FeSO 4 ) may be ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O), and further, based on 100 parts by weight of ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O). The weight part of thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) may be 5 to 15.

나아가, 제1혼합물을 생성함에 있어서, 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O)은 초순수 100mL당 3 내지 8mg가 용해될 수 있으며, 티오아세트아미드(CH2CSNH2)는 초순수 100mL당 0.4 내지 0.8mg일 수 있다. Furthermore, in producing the first mixture, 3 to 8 mg of ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O) may be dissolved per 100 mL of ultrapure water, and thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) per 100 mL of ultrapure water It may be 0.4 to 0.8 mg.

이후, 생성된 제1혼합물에 수소화붕소나트륨(NaBH4)이 첨가되어 제2혼합물이 생성된다. 일정한 교반으로 부유된 S-nZVI를 걸러내어 세척하고, 추가 산화를 방지하기 위하여 에탄올에 저장된다.Then, sodium borohydride (NaBH 4 ) is added to the resulting first mixture to produce a second mixture. The suspended S-nZVI is filtered off with constant stirring, washed, and stored in ethanol to prevent further oxidation.

구체적인 실시예로, 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O) 22.12g과 티오아세트아미드(CH2CSNH2) 2.52g이 산소가 제거된 초순수 400mL에 투입되어 15분 동안 150rpm으로 교반되어 제1혼합물이 생성되었다. 이때, 질소 가스가 퍼지되어 혐기 상태에서 합성 과정이 진행되었다.As a specific example, 22.12 g of ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O) and 2.52 g of thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) were added to 400 mL of ultrapure water from which oxygen was removed and stirred at 150 rpm for 15 minutes. A first mixture was formed. At this time, nitrogen gas was purged and the synthesis process was performed in an anaerobic state.

이후, 제1혼합물에 수소화붕소나트륨(NaBH4) 0.4M 용액이 한방울씩 천천히 첨가되고 150rpm으로 교반되어 제2혼합물이 생성되었다. Then, sodium borohydride (NaBH 4 ) 0.4M solution was slowly added dropwise to the first mixture and stirred at 150 rpm to produce a second mixture.

제2혼합물에서 부유된 S-nZVI를 걸러내어 에탄올로 여러번 세척하였다. 이후 S-nZVI의 산화를 방지하기 위하여 에탄올에 저장된다.S-nZVI suspended in the second mixture was filtered and washed several times with ethanol. It is then stored in ethanol to prevent oxidation of S-nZVI.

2. 배치실험2. Batch experiment

다수의 125mL 세럼병에 실험조건에 따라 25mg/L, 50mg/L, 100mg/L의 질산염(NO3 -) 50mL를 각각 채운다. 질산염(NO3 -) 용액이 채워진 각각의 세럼병을 혐기상태로 유지시키기 위해 10분 동안 질소 가스가 세럼병으로 퍼지되었다. 이후 각각의 실험조건에 따라 세럼병에 S-nZVI, n-ZVI, 탈질 박테리아 등이 투입되거나, 질산염(NO3 -) 용액의 pH 등이 조정된다. 실험조건에 따라 세럼병에 투입되는 탈질 박테리아아의 농도 또는 개체수는 500 내지 900 ATP이다.Fill a number of 125mL serum bottles with 50mL of 25mg/L, 50mg/L, and 100mg/L of nitrate (NO 3 - ) depending on the experimental conditions, respectively. To keep each serum bottle filled with nitrate (NO 3 ) solution anaerobic, nitrogen gas was purged into the serum bottle for 10 minutes. Afterwards, S-nZVI, n-ZVI, denitrifying bacteria, etc. are added to the serum bottle according to each experimental condition, or the pH of the nitrate (NO 3 - ) solution is adjusted. Depending on the experimental conditions, the concentration or number of denitrification bacteria added to the serum bottle is 500 to 900 ATP.

이후, 인큐베이터 세이커에서 각각의 세럼병이 35℃에서 3일 동안 150rpm으로 흔들어졌다. 15분 내지 3일 간격으로 각각의 세럼병에서 샘플이 채취되었다.Then, each serum bottle was shaken at 150 rpm for 3 days at 35° C. in an incubator shaker. Samples were taken from each serum bottle at intervals of 15 minutes to 3 days.

채취된 샘플에서 질산염(NO3 -)과 아질산염(NO2 -)의 농도는 이온 크로마토그래프(ion chromatograph)으로 측정되었고, 암모니아(NH3 +) 농도는 암모니아 테스트 키트(nessler method)로 측정되었다.Concentrations of nitrate (NO 3 ) and nitrite (NO 2 ) in the collected samples were measured with an ion chromatograph, and ammonia (NH 3 + ) concentrations were measured with an ammonia test kit (nessler method).

생물자원센터(KCTC)에서 배지플레이트로서 활성형으로 취득한 탈질 박테리아의 개체수는 ATP 테스트 키트에 의해 측정되었다. 본 발명에서 탈질 박테리아는 수소산화 탈질 박테리아(hydrogen-oxidizing denitrification bacteria)로 Cupriavidus necator(ATCC17699) 사용되었다. 탈질 박테리아는 배지플레이트에서 용액으로 전환되었고, 4℃ 이하의 냉장고에서 보관되었다.The number of denitrifying bacteria obtained in the active form as a medium plate from the Center for Biological Resources (KCTC) was measured by the ATP test kit. Cupriavidus necator (ATCC17699) was used as the denitrification bacteria in the present invention as hydrogen-oxidizing denitrification bacteria. The denitrifying bacteria were converted into a solution on a medium plate and stored in a refrigerator below 4°C.

질산염(NO3 -) 용액의 pH는 희석된 0.1M 염산(HCl) 및 0.1M 수산화나트륨(NaOH)으로 조정되었다.The pH of the nitrate (NO 3 ) solution was adjusted with diluted 0.1 M hydrochloric acid (HCl) and 0.1 M sodium hydroxide (NaOH).

3. nZVI와 S-nZVI의 탈질 효과 비교3. Comparison of denitrification effect of nZVI and S-nZVI

125ml 세럼병에 25mg/L의 질산염(NO3 -) 용액 50mL를 각각 채운 후, 탈질 박테리아가 투입된 상태와 투입되지 않은 각각의 상태의 세럼병에 0.04g/L의 nZVI와 S-nZVI를 투입하였다. 질산염(NO3 -) 용액의 pH는 7로 조정되었으며, 인큐베이터 세이커에서 각각의 세럼병은 35℃에서 3일 동안 150rpm으로 흔들어졌다.After each 50 mL of 25 mg/L nitrate (NO 3 ) solution was filled in a 125 mL serum bottle, 0.04 g/L of nZVI and S-nZVI were added to the serum bottles in the state in which the denitrification bacteria were added and in the state in which the denitrification bacteria were not added. . The pH of the nitrate (NO 3 ) solution was adjusted to 7, and each serum bottle was shaken at 35° C. for 3 days at 150 rpm in an incubator shaker.

도 2a에서의 A는 탈질 박테리아가 존재하지 않은 상태에서 nZVI와 S-nZVI의 탈질 효과를 비교한 실험 데이터이고, 도 2a에서의 B는 탈질 박테리아가 존재한 상태에서 nZVI와 S-nZVI의 탈질 효과를 비교한 실험 데이터이다. 도 2a 및 도 2b에서 Fe0는 nZVI을 지칭하며, S-Fe0는 S-nZVI를 지칭한다.A in Figure 2a is experimental data comparing the denitrification effect of nZVI and S-nZVI in the absence of denitrifying bacteria, and B in Figure 2a is the denitrification effect of nZVI and S-nZVI in the presence of denitrifying bacteria. are experimental data comparing In FIGS. 2A and 2B , Fe 0 refers to nZVI, and S-Fe 0 refers to S-nZVI.

질산염(NO3 -)은 하기 화학식 1에서 나타난 무생물학적 환원 경로를 거치면서, S-nZVI에 의해 곧바로 암모니아로 전환될 수 있다. 더욱이 영가철이 용해된 경우 수소 가스 생성을 야기하는데, 이렇게 생성된 수소 가스는 관련된 생물학적 탈질 과정에서 전자 기여체로 작용할 수 있다(하기 화학식 2 참조).Nitrate (NO 3 ) may be directly converted into ammonia by S-nZVI while passing through the abiotic reduction pathway shown in Formula 1 below. Moreover, when zero ferrous iron is dissolved, it causes the generation of hydrogen gas, which can act as an electron contributor in the related biological denitrification process (refer to Formula 2 below).

도 2a에서의 A에서 살펴볼 수 있듯이, 탈질 박테리아가 존재하지 않은 경우 1일만에 질산염(NO3 -)이 거의 제거되였고, 탈질 박테리아가 존재하는 경우 2일만에 질산염(NO3 -)이 거의 제거하였다. 이는 탈질 박테리아 존재하는 상태에서는 탈질 박테리아가 존재하지 않은 상태보다 질산염(NO3 -)의 환원속도가 감소한다는 의미일 수 있다.As can be seen from A in FIG. 2a, when denitrification bacteria were not present, nitrate (NO 3 - ) was almost removed in 1 day, and when denitrification bacteria were present, nitrate (NO 3 - ) was almost removed in 2 days did. This may mean that the reduction rate of nitrate (NO 3 ) is reduced in the state in which the denitrification bacteria are present than in the state in which the denitrification bacteria are not present.

탈질 박테리아가 존재하는 상태에서 nZVI 및 S-nZVI 모두 높은 총질소 제거효율을 보이고 있다. 이는 탈질 박테리아가 탈질 과정에 기여하고 있다는 것을 의미한다고 볼 수 있다.Both nZVI and S-nZVI show high total nitrogen removal efficiency in the presence of denitrifying bacteria. This means that denitrification bacteria are contributing to the denitrification process.

수소를 이용하는 탈질 박테리아로 알려진 Cupriavidus necator는 S-nZVI 부식으로부터 생성된 수소를 이용하는데, 이러한 수소는 질산염(NO3 -)이 질소(N2) 가스로 환원되는 과정에서의 전자 기여체로서 작용하여 높은 총질소 제거 효율을 나타내고 있다(하기 화학식 3 참조)Cupriavidus necator, known as a denitrification bacterium using hydrogen, uses hydrogen generated from S-nZVI corrosion. This hydrogen acts as an electron contributor in the process of reducing nitrate (NO 3 - ) to nitrogen (N 2 ) gas. It shows high total nitrogen removal efficiency (refer to Formula 3 below)

화학식 1Formula 1

NO3 - + 4Fe0 + 10H+ --> NH4 + + 4Fe2+ + 3H2ONO 3 - + 4Fe 0 + 10H + --> NH 4 + + 4Fe 2+ + 3H 2 O

화학식 2Formula 2

NO3 - + 2H2O --> H2 + Fe2+ + 2OH- NO 3 - + 2H 2 O --> H 2 + Fe 2+ + 2OH -

화학식 3Formula 3

2NO3 - + 5H2 -->N2 + 4H2O + 2OH- 2NO 3 - + 5H 2 -->N 2 + 4H 2 O + 2OH -

도 2b에서의 C는 탈질 박테리아가 존재한 상태와 존재하지 않은 상태에서의 nZVI와 S-nZVI의 총질소 제거 효율을 나타낸 실험 데이터이고, 도 2b에서의 D는 탈질 박테리아만 존재하는 경우의 탈질 효과에 대한 실험 데이터 및 탈질 박테리아가 존재한 상태에서 황의 탈질 효과에 대한 실험 데이터이다. C in Figure 2b is experimental data showing the total nitrogen removal efficiency of nZVI and S-nZVI in the presence and absence of denitrification bacteria, and D in Figure 2b is the denitrification effect when only denitrification bacteria are present. Experimental data on the denitrification effect and the denitrification effect of sulfur in the presence of denitrification bacteria.

도 2b의 C에서 S-ZVI는 S-nZVI를 지칭하며, M+SZVI는 탈질 박테리아 존재 하에 투입된 S-nZVI를 지칭하며, ZVI는 nZVI를 지칭하며, M+ZVI는 탈질 박테리아 존재 하에 투입된 nZVI를 지칭한다. 도 2b의 D에서 Microbial은 탈질 박테리아를 지칭하며, S-Microbial는 황과 함께 존재하는 탈질 박테리아를 지칭한다.In FIG. 2B C, S-ZVI refers to S-nZVI, M+SZVI refers to S-nZVI introduced in the presence of denitrifying bacteria, ZVI refers to nZVI, and M+ZVI refers to nZVI introduced in the presence of denitrifying bacteria. refers to In FIG. 2B , Microbial refers to denitrifying bacteria, and S-Microbial refers to denitrifying bacteria coexisting with sulfur.

도 2b에서의 C에서 살펴볼 수 있듯이, 탈질 박테리아가 존재하는 상태에서 그리고 탈질 박테리아 존재하지 않은 상태에서도 S-nZVI가 nZVI에 비해 높은 총질소 제거 효율을 보이고 있다. 이는 황의 존재는 탈질 과정에 기여하고 있다고 볼 수 있다. 황이 첨가된 nZVI는 FeS의 낮은 용해도 성질때문에 부식에 따른 nZVI의 용해도를 감소시키면서, 오염물질로의 전자 이동을 증대시킨다.As can be seen from C in FIG. 2B , S-nZVI exhibits higher total nitrogen removal efficiency than nZVI in the presence of denitrification bacteria and in the absence of denitrification bacteria. It can be seen that the presence of sulfur contributes to the denitrification process. Sulfur-doped nZVI increases the electron transfer to contaminants while decreasing the solubility of nZVI with corrosion due to the low solubility of FeS.

도 2b에서의 D는 황이 존재하는 경우의 탈질 박테리아의 탈질 효과를 나타내고 있다. 도 2b에서의 D에서 살펴볼 수 있듯이, 황이 존재하는 경우 2일째에 질산염(NO3 -)이 제거되었고, 반면 아질산염(NO2 -)과 암모니아 생성이 증가됨을 알 수 있다. 이로써, S-nZVI에서의 황은 탈질 효과를 증대시키기 위해 탈질 박테리아에게 전자는 기여하는 전자 기여체로서 작용함을 알 수 있다.D in Figure 2b shows the denitrification effect of the denitrification bacteria in the presence of sulfur. As can be seen in D in FIG. 2b, in the presence of sulfur, nitrate (NO 3 - ) was removed on the second day, whereas nitrite (NO 2 - ) and ammonia production were increased. Thus, it can be seen that the sulfur in S-nZVI acts as an electron donor to which electrons contribute to the denitrification bacteria to enhance the denitrification effect.

도 3은 탈질이 일어난 3일 이후의 nZVI 및 S-nZVI의 상태를 도시한 도면이다.3 is a view showing the states of nZVI and S-nZVI after 3 days of denitrification.

S-nZVI는 같은 환원조건에서의 nZVI에 비하여 높은 질산염(NO3 -) 환원 효율을 보여주고 있다. 도 3에서 살펴볼 수 있듯이, 이는 황이 입자들 간의 자기적인 인력을 감소시켜 nZVI의 응집을 방해하기 때문이다. nZVI의 응집은 액체가 접촉할 수 있는 전체 표면적을 줄이게 되느데, 이는 반응과 효율에 변화를 주게 된다. S-nZVI shows higher nitrate (NO 3 ) reduction efficiency than nZVI under the same reducing conditions. As can be seen in FIG. 3 , this is because sulfur reduces the magnetic attraction between particles and prevents the aggregation of nZVI. Aggregation of nZVI reduces the total surface area the liquid can come into contact with, which changes the reaction and efficiency.

반면, S-nZVI는 낮은 수준의 응집을 나타내면서 보다 많은 표면적을 제공하고 있다. 보다 많은 표면적은 높은 환원율을 야기하게 된다.On the other hand, S-nZVI provides more surface area while exhibiting a low level of aggregation. More surface area results in a higher reduction rate.

4. 초기 질산염(NO4. Initial nitrate (NO 33 -- ) 농도에 따른 영향) effect of concentration

125ml 세럼병 각각에 25mg/L, 50mg/L, 100mg/L의 질산염(NO3 -) 용액 50mL를 각각 채운 후, 탈질 박테리아가 투입된 상태와 투입되지 않은 각각의 상태의 세럼병에 0.04g/L의 S-nZVI를 투입하였다. 질산염(NO3 -) 용액의 pH는 7로 조정되었으며, 인큐베이터 세이커에서 각각의 세럼병은 35℃에서 3일 동안 150rpm으로 흔들어졌다.After filling each 125ml serum bottle with 50mL of 25mg/L, 50mg/L, and 100mg/L nitrate (NO 3 - ) solutions, 0.04g/L into the serum bottles with and without denitrification bacteria added. of S-nZVI was added. The pH of the nitrate (NO 3 ) solution was adjusted to 7, and each serum bottle was shaken at 35° C. at 150 rpm for 3 days in an incubator shaker.

도 4a에서의 (a) 및 (b), 도 4b에서의 (c)는 각각 초기 질산염(NO3 -) 농도가 25mg/L, 50mg/L, 100mg/L에서 탈질 효과에 대한 실험 데이터이고, 도 4b에서의 (d)는 질소 가스 생성에 대한 실험 데이터이다. 도 4a 및 도 4b에서 M은 탈질 박테리아를 지칭하며, Z는 S-nZVI를 지칭하며, MZ는 탈질 박테리아 존재 하에 투입된 S-nSVI를 지칭한다.(a) and (b) in FIG. 4a and (c) in FIG. 4b are experimental data for the denitrification effect at the initial nitrate (NO 3 - ) concentration of 25 mg/L, 50 mg/L, and 100 mg/L, respectively, (d) in FIG. 4B is experimental data for nitrogen gas generation. 4A and 4B, M refers to denitrifying bacteria, Z refers to S-nZVI, and MZ refers to S-nSVI introduced in the presence of denitrifying bacteria.

도 4a 및 도 4b에서 살펴볼 수 있듯이, 초기 높은 농도의 질산염(NO3 -)에서는 높은 아질산염(NO2 -)과 암모니아 생성을 야기하고, 반면 낮은 총질소 제거를 나타내고 있다.As can be seen in FIGS. 4A and 4B , the initial high concentration of nitrate (NO 3 ) causes high nitrite (NO 2 ) and ammonia production, while exhibiting low total nitrogen removal.

탈질 박테리아가 존재한 상태 및 탈질 박테리아야 존재하지 않은 상태에서의 S-nZVI를 이용한 탈질에서, 높은 초기 농도의 질산염(NO3 -)에서는 암모니아나 질소 가스의 선택도를 낮추고 있다. 초기 질산염(NO3 -) 농도는 질산염(NO3 -)의 환원과 중간 단계의 부산물 선택도에 영향을 미치는 것으로 알 수 있다.In denitrification using S-nZVI in the presence of denitrification bacteria and in the absence of denitrification bacteria, the selectivity of ammonia or nitrogen gas is lowered at a high initial concentration of nitrate (NO 3 − ). It can be seen that the initial nitrate (NO 3 ) concentration affects the reduction of nitrate (NO 3 ) and the by-product selectivity of the intermediate step.

5. 질산염(NO5. Nitrate (NO 33 -- ) 용액의 pH에 따른 영향) Effect of the pH of the solution

125ml 세럼병 각각에 25mg/L의 질산염(NO3 -) 용액 50mL를 각각 채운 후, 탈질 박테리아가 투입된 상태와 투입되지 않은 각각의 상태의 세럼병에 0.04g/L의 S-nZVI를 투입하였다. 질산염(NO3 -) 용액의 pH는 각각 6, 7, 8로 조정되었으며, 인큐베이터 세이커에서 각각의 세럼병은 35℃에서 3일 동안 150rpm으로 흔들어졌다.After each 125 ml serum bottle was filled with 50 mL of a 25 mg/L nitrate (NO 3 ) solution, 0.04 g/L of S-nZVI was added to each of the serum bottles in which denitrification bacteria were added and in which they were not. The pH of the nitrate (NO 3 ) solution was adjusted to 6, 7, and 8, respectively, and each serum bottle was shaken at 35° C. for 3 days at 150 rpm in an incubator shaker.

도 5a에서의 (a) 및 (b), 도 5b에서의 (c)는 pH 6, 7, 8에서의 탈질 효과에 대한 실험 데이터이고, 도 5b에서의 (d)는 질소 가스 생성에 대한 실험 데이터이다. 도 5a 및 도 5b에서 M은 탈질 박테리아를 지칭하며, SZ는 S-nZVI를 지칭하며, MSZ는 탈질 박테리아 존재 하에 투입된 S-nSVI를 지칭한다.(a) and (b) in FIG. 5a and (c) in FIG. 5b are experimental data on the denitrification effect at pH 6, 7, and 8, and (d) in FIG. 5b is an experiment on nitrogen gas generation is data. 5A and 5B, M refers to denitrifying bacteria, SZ refers to S-nZVI, and MSZ refers to S-nSVI introduced in the presence of denitrifying bacteria.

도 5a의 (a)에서 살펴볼 수 있듯이, 탈질 박테리아를 이용한 경우 pH 6에서 3일째에 가장 높은 탈질 효과를 나타내고 있다. 도 5a의 (b)에서 살펴볼 수 있듯이, S-nZVI를 이용한 경우 pH가 증가됨에 따라 암모니아 및 질소 가스의 선택도가 낮아지며, 가장 많은 아질산염(NO2 -) 생성을 야기하고 있다.As can be seen in (a) of FIG. 5A , when the denitrification bacteria were used, the highest denitrification effect was exhibited at pH 6 on the 3rd day. As can be seen in (b) of Figure 5a, when S-nZVI is used, the selectivity of ammonia and nitrogen gas is lowered as the pH is increased, and the most nitrite (NO 2 - ) is generated.

그러나 도 5b의 (c)에서 살펴볼 수 있듯이, 탈질 박테리아의 존재 하에 S-nZVI를 이용한 경우 pH 8에서 암모니아 및 질소 가스의 선택도가 증가됨을 알 수 있다. However, as can be seen in (c) of Figure 5b, when S-nZVI was used in the presence of denitrifying bacteria, it can be seen that the selectivity of ammonia and nitrogen gas at pH 8 is increased.

도 5b의 (b) 및 (c)에서 살펴볼 수 있듯이, S-nZVI를 이용한 경우 1일째 질산염(NO3 -)이 거의 제거되었고, 탈질 박테리아와 함께 S-nZVI를 이용한 경우 2일째 질산염(NO3 -)이 거의 제거되었음을 알 수 있다. 이는, 탈질 박테리아와 함께 S-nZVI를 이용한 경우 탈질 속도가 감소됨을 알 수 있다.As can be seen in (b) and (c) of Figure 5b, when S-nZVI was used, nitrate (NO 3 ) was almost removed on day 1, and when S-nZVI was used with denitrifying bacteria, nitrate (NO 3 ) on day 2 - ) is almost eliminated. It can be seen that the denitrification rate is reduced when S-nZVI is used together with denitrifying bacteria.

그러므로, 초기 용액의 pH는 질산염(NO3 -)의 환원과 중간 부산물의 선택도에 강한 영향을 미치고 있다는 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the pH of the initial solution has a strong effect on the reduction of nitrate (NO 3 ) and the selectivity of the intermediate by-product.

6. 실제 지하수 처리 실험6. Actual groundwater treatment experiment

도 6은 각각의 실제 지하수 60mL에 0.2g/L의 S-nZVI와 nZVI를 투입하여 나온 탈질 효과에 대한 데이터이다. 6 is data on the denitrification effect obtained by adding 0.2 g/L of S-nZVI and nZVI to 60 mL of each actual groundwater.

도 6에서, Fe0는 nZVI를 지칭하며, S-Fe0는 S-nZVI를 지칭한다.In FIG. 6 , Fe 0 refers to nZVI, and S-Fe 0 refers to S-nZVI.

nZVI에 비하여, S-nZVI는 질소 가스 선택도 및 높은 질산염((NO3 -) 제거 효율을 보이면서, 반면 낮은 암모니아 생성을 보이고 있다.Compared to nZVI, S-nZVI exhibits nitrogen gas selectivity and high nitrate ((NO 3 ) removal efficiency, while showing low ammonia production.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.In the above, the present specification has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, but these are merely exemplary, and those skilled in the art may make various modifications and equivalent other modifications from the embodiments of the present invention. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the claims.

Claims (17)

지하수용 탈질 촉매에 있어서,
황이 첨가된 영가철(zero valent iron)을 포함하는 지하수용 탈질 촉매.
In the denitration catalyst for groundwater,
A denitration catalyst for groundwater containing sulfur-added zero valent iron.
지하수용 탈질 촉매 제조방법에 있어서,
(a) 수화물 형태의 황산제1철(FeSO4)과 티오아세트아미드(CH2CSNH2)가 초순수에 용해되어 제1혼합물이 생성되는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계에서의 제1혼합물에 수소화붕소나트륨(NaBH4)이 첨가되어 제2혼합물이 생성되는 단계를 포함하는 지하수용 탈질 촉매 제조방법.
In the method for producing a denitration catalyst for groundwater,
(a) hydrated form of ferrous sulfate (FeSO 4 ) and thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) are dissolved in ultrapure water to form a first mixture; and
(b) sodium borohydride (NaBH 4 ) is added to the first mixture in step (a) to produce a second mixture.
제 2 항에 있어서,
상기 (a) 단계는 혐기상태에서 진행되는 지하수용 탈질 촉매 제조방법.
3. The method of claim 2,
The step (a) is a method for producing a denitration catalyst for groundwater that is carried out in an anaerobic state.
제 2 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서의 초순수는 산소가 제거된 상태의 초순수인 지하수용 탈질 촉매 제조방법.
3. The method of claim 2,
The method for producing a denitration catalyst for groundwater, wherein the ultrapure water in step (a) is ultrapure water in a state from which oxygen has been removed.
제 2 항에 있어서,
상기 수화물 형태의 황산제1철(FeSO4)은 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O)인 지하수용 탈질 촉매 제조방법.
3. The method of claim 2,
The hydrated form of ferrous sulfate (FeSO 4 ) is ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O).
제 5 항에 있어서,
상기 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O) 100 중량부에 대해 상기 티오아세트아미드(CH2CSNH2)의 중량부는 5 내지 15인 지하수용 탈질 촉매 제조방법.
6. The method of claim 5,
The method for preparing a denitration catalyst for groundwater is 5 to 15 parts by weight of the thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) based on 100 parts by weight of the ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O).
제 5 항에 있어서,
상기 제1혼합물에서 상기 초순수 100mL당 3 내지 8mg의 상기 황산제1철 7수화물(FeSO4·7H2O)이 용해되는 지하수용 탈질 촉매 제조방법.
6. The method of claim 5,
A method for producing a denitration catalyst for groundwater in which 3 to 8 mg of the ferrous sulfate heptahydrate (FeSO 4 ·7H 2 O) is dissolved per 100 mL of the ultrapure water in the first mixture.
제 5 항에 있어서,
상기 제2혼합물에서 상기 초순수 100mL당 0.4 내지 0.8mg의 상기 티오아세트아미드(CH2CSNH2)가 용해되는 지하수용 탈질 촉매 제조방법.
6. The method of claim 5,
A method for preparing a denitration catalyst for groundwater in which 0.4 to 0.8 mg of the thioacetamide (CH 2 CSNH 2 ) is dissolved in the second mixture per 100 mL of the ultrapure water.
지하수에서의 탈질 방법에 있어서,
(c) 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)이 지하수에 투입되는 단계를 포함하는 지하수에서의 탈질 방법.
In the method of denitrification in groundwater,
(c) a method of denitrification in groundwater comprising the step of adding sulfur-added zero valent iron to the groundwater.
제 9 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 지하수에 탈질 박테리아가 투입된 지하수에서의 탈질 방법.
10. The method of claim 9,
In the step (c), the denitrification method in the groundwater in which the denitrification bacteria are introduced into the groundwater.
제 10 항에 있어서,
상기 탈질 박테리아는 수소산화 탈질 박테리아(hydrogen-oxidizing denitrification bacteria)인 지하수에서의 탈질 방법.
11. The method of claim 10,
The denitrification method in groundwater, wherein the denitrification bacteria are hydrogen-oxidizing denitrification bacteria.
제 10 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 지하수의 pH는 5.5 내지 8.5인 지하수에서의 탈질 방법.
11. The method of claim 10,
In step (c), the pH of the groundwater is 5.5 to 8.5.
제 12 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 지하수의 pH는 7.5 내지 8.5인 지하수에서의 탈질 방법
13. The method of claim 12,
In step (c), the pH of the groundwater is 7.5 to 8.5 denitrification method in groundwater
제 10 항에 있어서,
상기 지하수에서의 질산염(NO3 -)의 농도는 25 내지 100mg/L인 지하수에서의 탈질 방법.
11. The method of claim 10,
The concentration of nitrate (NO 3 ) in the groundwater is 25 to 100 mg/L.
제 14 항에 있어서,
상기 지하수에서의 질산염(NO3 -)의 농도는 25 내지 50mg/L인 지하수에서의 탈질 방법.
15. The method of claim 14,
The concentration of nitrate (NO 3 ) in the groundwater is 25 to 50 mg/L.
제 10 항에 있어서,
상기 지하수에의 상기 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)의 농도가 0.02 내지 0.06mg/L이 되도록, 상기 지하수에 상기 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)이 투입되는 탈질 방법.
11. The method of claim 10,
A denitrification method in which the sulfur-added zero valent iron is added to the groundwater so that the concentration of the sulfur-added zero valent iron in the groundwater is 0.02 to 0.06 mg/L.
제 16 항에 있어서,
상기 지하수에의 상기 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)의 농도가 0.035 내지 0.045mg/L이 되도록, 상기 지하수에 상기 황이 첨가된 영가철(zero valent iron)이 투입되는 탈질 방법.
17. The method of claim 16,
A denitration method in which the sulfur-added zero valent iron is added to the groundwater so that the concentration of the sulfur-added zero valent iron in the groundwater is 0.035 to 0.045 mg/L.
KR1020200057353A 2020-05-13 2020-05-13 A denitrification catalyst, a manufacturing method thereof and a denitrification method using thereof KR102415042B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200057353A KR102415042B1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 A denitrification catalyst, a manufacturing method thereof and a denitrification method using thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200057353A KR102415042B1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 A denitrification catalyst, a manufacturing method thereof and a denitrification method using thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210141826A true KR20210141826A (en) 2021-11-23
KR102415042B1 KR102415042B1 (en) 2022-06-29

Family

ID=78694851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200057353A KR102415042B1 (en) 2020-05-13 2020-05-13 A denitrification catalyst, a manufacturing method thereof and a denitrification method using thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102415042B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120038793A (en) * 2010-10-14 2012-04-24 효림산업주식회사 D-NVI attached to the surface of iron sulfide sediment and method for purifying polluted soil and groundwater environmental pollutants
KR101190287B1 (en) * 2012-03-08 2012-10-12 포항공과대학교 산학협력단 Synthesis of nano-ferrous iron coated with iron sulfide sediment on the surface by hydrogen sulfide ion and method for purifying polluted soil and groundwater environmental pollutants

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120038793A (en) * 2010-10-14 2012-04-24 효림산업주식회사 D-NVI attached to the surface of iron sulfide sediment and method for purifying polluted soil and groundwater environmental pollutants
KR101190287B1 (en) * 2012-03-08 2012-10-12 포항공과대학교 산학협력단 Synthesis of nano-ferrous iron coated with iron sulfide sediment on the surface by hydrogen sulfide ion and method for purifying polluted soil and groundwater environmental pollutants

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.D.Gordon et al., Origins of Life and Evolution of Biospheres, 43, 305~322 (2013.8.18) *
E-J.Kim et al. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 1457~1462(2011.04.26)* *
Hejie Qin et al., Environ. Sci. Technol. 53, 16, 9744~9754 (2019.7.25) *
Marco C.Mangayayam et al., Chemosphere, 249, 126137, 1~11(2020.2.6) *
Q.Sun., 박사학위논문. The University of New South Wales, (2009.02) *
Q.Zhang et al., Environmental Progress & Sustainable Energy, 35, 6, (2016.7.6) *
Y. An et al. Science of the Total Environment, 407, 5465~5470(2009.8.8)* *
Yong Li et al., Science of The Total Environment, 671, 388~403 (2019.3.26) *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102415042B1 (en) 2022-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Karri et al. Zero valent iron as an electron‐donor for methanogenesis and sulfate reduction in anaerobic sludge
JP2005238166A (en) Anaerobic ammonoxidation treatment method
JP4735256B2 (en) Ammonia nitrogen-containing water treatment method
JP5791359B2 (en) Wastewater treatment method
JP5100091B2 (en) Water treatment method
JP4453397B2 (en) Biological nitrogen removal method
JP4872171B2 (en) Biological denitrification equipment
Cao et al. Evaluation of nitrogen removal and N2O emission in a novel anammox coupled with sulfite-driven autotrophic denitrification system: Influence of pH
JP2017000987A (en) Biological nitrogen removal method and nitrogen-containing waste water treatment apparatus
JP4867098B2 (en) Biological denitrification method and apparatus
JP2006082053A (en) Method and apparatus for treating nitrogen-containing drainage
Gregory et al. Bioaugmentation of Fe (0) for the remediation of chlorinated aliphatic hydrocarbons
KR101063828B1 (en) Method of wastewater treatment using an anaerobic reactor having a biological nitrification process connected a cation exchange membrane
KR102415042B1 (en) A denitrification catalyst, a manufacturing method thereof and a denitrification method using thereof
JP4529277B2 (en) Method for collecting autotrophic denitrifying microorganisms and method for biological nitrogen removal
KR100578408B1 (en) Method of Denitrification Using Anearobic Granule Sludge
CN112452145A (en) Treatment method of ammonia-containing waste gas
JP3933009B2 (en) Wastewater treatment method
JP2000308900A (en) Treatment of ammonia-containing waste water
JP5812277B2 (en) Nitrogen removal method
JP2011212635A (en) Method and apparatus for biological treatment of wastewater containing nitrogen
CN116177730A (en) Method for improving long-term tolerance of anaerobic ammonia oxidation sludge to tetracycline hydrochloride
JP4329359B2 (en) Denitrification method
JP2011062655A (en) Method of operating denitrification reactor
JP3736397B2 (en) Method for treating organic matter containing nitrogen component

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant