| 초록 |
염색공장에서 배출되는 다양한 성분의 폐수에는 기존의 생물학적 처리로는 잘 분해되지 않는 난분해성 성분들이 다량 함유되어 있으며 이난분해성 물질들을 효과적으로 제거하기 위한 방법으로 고도 산화처리법(AOP)의 일종인 Fenton 공정을 이용한 시스템 연구에 많은 관심이 집중되고 있다. UV광을 이용한 H2O2/Fe+3시스템은 유기물의 분해효과가 우수하고 자연광을 이용할수 있다는 경제적인 장점때문에 더욱 주목을 받고 있다. 본 실험에서는 광촉매로서 유기물 광분해에 가장 널리 사용되고 있는 TiO2 미립자와 photo-Fenton 공정을 이용하여 염색공정에서 많이 사용되고 있는 염료 중의 하나인 reactive black 5의 분해를 photoreactor에서 실시하였으며 조건별로 분해능을 비교했다. 200∼450 nm의 파장을 갖는 UV가 조사되는 조건에서 Fe3+는 물과 반응하여 Fe2+과 OH radical을 생성되며, Fe2+는 과산화수소와 반응하여 Fe3+과 OH radical를 생성한다. 이 때 TiO2는 OH radical생성을 촉진시키는 역할을 한다. 생성된 OH radicaldms 발색단인 N=N의 결합을 끊어 최종적으로 인체에 무해한 CO2나 H2O로 분해시킨다. UV Spectrophotometer을 이용하여 분석한 결과 Fe2+와 H2O2를 이용하는 Fenton 공정과 photo-Fenton 공정에서의 분해속도는 각각 2.30, 2.33 mg/L/min였으며, Fe2+대신 Fe3+를 사용하는 경우 2.67 mg/L/min로 증가하였고, TiO2를 첨가하는 경우 2.90 mg/L/min으로 분해능이 개선되었다. Fe2+와 H2O2의 Fenton 공정에서 분해속도는 2.67 mg/L/min이였으며 TiO2의 농도가 80 mg/L에까지 증가함에 따라 분해능의 개선 효과가 관찰되었으며 100 mg TiO2/L에서는 분해속도가 2.90 mg/L/min로 기존 Fenton 공정에 비해 8.6 %의 분해능 개선효과가 있었다. |
