일반기술

메조기공구조체 기반 하폐수 중의 고효율 인 제거/재새/회수 기술

□ 기술개요수환경에서 인의 제거는 미생물의 생리학적 기작을 이용하여 미생물에 의한 제거가 주류를 이루어 왔다. 그러나 본 공정은 미생물을 이용한다는 특징으로 외부 환경의 영향으로 인한 미생물 생리 기작의 변화가 발생하기 위하여 처리의 안정성이 문제시 되어왔다. 또한 생물학적 처리의 경우, 세포내 인의 흡수로 인해 인의 재생 및 회수의 개념 도입이 실질적으로 불가능하다. 이로 인해 고갈자원으로 분류되는 인의 재생 및 회수와 관련된 응용이 매우 어려운 상황이다. 물리화학적 처리 방법으로는 응집제 주입을 통한 응집-침전 방법이 사용되어 왔으나 폐슬러지로부터 재생 및 회수는 가능하지만 높은 효율을 달성하기가 불가능하다. 이와 함께 응집-침전으로 인한 다량의 페슬러지(wast sludge) 발생으로 2차 환경오염 유발이라는 문제가 유발되는 문제점을 안고 있다. 2.기술특징 메조기공구조체 기반의 소재는 2~50nm 범위의 기공(pore)이 규칙적(uniform)으로 배열되어 있어 기존의 다공성 소재에 비하여 높은 비표면적을 확보할 수 있으면 표면에 원하는 기능기(function group)의 부착을 통하여 원하는 물질에 대한 선택적 반응성을 확보할 수 있는 소재이다. 지금까지 SiO2 물질 기반의 구조체 합성이 주류이며 유기물에 대한 고효율 흡착제로 활용되어 왔다. 3.적용분야 메조기공 구조체 기반 고효율 인(phosphorous) 제거/재생/회수 소재는 하폐수에서 호소와 하천의 대표적인 오염물질(부영양화 유발)인 인의 고효율 제거에 적용되는 소재이다. 또한 인은 석유와 마찬가지로 고갈자원으로 분류되어 있어 인의 회수 및 재생과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 소재는 기존의 미생물을 이용한 생물학적 처리 공정에서 해결하지 못한 문제(처리의 불안전성, 운전의 어려움 등)에 효과적으로 대응할 수 있을 뿐만 아니라 제거와 동시에 인을 재생/회수 할 수 있는 특징을 보유하고 있다. 따라서 본 소재의 수환경 적용을 통하여 인으로 인한 하천 및 호소의 오염을 최소화할 수 있다. 또한 오염물질을 유효한 재생 자원으로 재생/회수함으로써 환경오염 정화 동시에 고갈자원의 재활용에 적극적으로 활용할 수 있다.