• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.775-782
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• 2009

PP-g-AA 부직포의 양이온교환기능성 카르복실기(-COOH)를 DETA를 사용하여 화학적 개질반응을 통해 아민기($-NH_2$)를 도입한 음이온교환성 PP-g-AA-Am 부직포를 합성하였다. PP-g-AA-Am 부직포에 대한 회분식 흡착실험을 통하여 흡착등온, 흡착평형 및 공존이온 영향을 살펴보았다. $PO_4$-P의 흡착거동은 Langmuir 흡착등온식에 일치하였으며 흡착에너지는 10.3 kJ/mol로 $PO_4$-P의 흡착과정을 이온교환 반응으로 설명할 수 있었다. 음이온이 같은 몰농도로 혼합된 용액에서 PP-g-AA-Am 부직포의 이온 경쟁력은 $SO_4\;^{2-}$>$PO_4\;^{3-}$>$NO_3\;^-$>$NO_2\;^-$ 순이었다. 또한 PP-g-AA-Am 부직포는 모든 실험에서 이온교환수지인 PA308보다 $PO_4$-P의 흡착능이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권4호
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• pp.664-672
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• 2010

This study was performed to evaluate the feasibility of industrial by-products such as converter slag, olivine, red mud and fly ash as a seed crystal of struvite crystallization for the removal of highly concentrated $NH_4-N$ and $PO_4-P$. In the kinetic experiments, more than 90% of $NH_4-N$ and $PO_4-P$ was eliminated by struvite crystallization within 30 minutes of reaction time. The pH range in meta-stable region of struvite crystallization was found to be pH 7.0~9.0 under the Mg:N:P=1:1:1 equi-molar condition with 100 mg/L of $NH_4-N$. Total removal efficiencies of $NH_4-N$ and $PO_4-P$ by both struvite precipitation and crystallization were increased with the increase of pH. Removal efficiencies of $NH_4-N$ and $PO_4-P$ were significantly enhanced by struvite crystallization using industrial by-products as a seed crystal compared with those by struvite precipitation without seed crystal. Red mud, converter slag, olivine and fly ash enhanced the removal efficiencies of $NH_4-N$ by 40.9%, 37.7%, 28.4% and 16.4%, respectively. Removal efficiencies of $PO_4-P$ for converter slag, red mud, fly ash, olivine were increased by 3.7 times, 2.6 times, 72.4% and 68.0%, respectively. Converter slag and red mud showed higher feasibility as a seed crystal than others for the removal of highly concentrated $NH_4-N$ and $PO_4-P$. In particular, converter slag might have a high capacity of phosphorus removal.

• 한국초지조사료학회지
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• 제30권4호
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• pp.309-316
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• 2010

본 연구는 사료작물 재배지에 가축분뇨를 시용한 사료작물 재배지에서 초지식생대를 설치에 따른 $PO_4$-P와 토양 유실 저감 효과를 구명하기 위하여 수행되었다. 본 시험은 국립축산과학원 초지사료과 시험포장(천안)에서 경사가 약 10%에서 ${\pm}3%$인 자연 경사지를 이용하여 2007년부터 2009년까지 3년간 수행하였다. 가축분뇨 시용은 화학비료, 우분퇴비 및 돈분퇴비를 시용하였으며, 초지식생대의 길이는 5 m, 10 m 및 15 m의 길이로 설치하였다. 초지식생대 길이에 따른 유거수 중의 $PO_4$-P의 농도는 초지식생대의 길이가 길어질수록 줄어드는 경향을 보였다. 유거수 중의 평균 $PO_4$-P 농도는 초지식생대 0 m인 지점에 비해 초지식생대의 길이가 10 m 및 15 m 일 경우 $PO_4$-P의 농도가 유의적으로 감소하였으나(p<0.05), 초지식생대의 길이 10 m와 15 m 사이의 유실량의 유의적인 감소는 일어나지 않았다. 가축분뇨 시용에 따른 2008~2009년 평균 $PO_4$-P 농도는 화학비료 > 우분퇴비 > 돈분퇴비 순으로 높은 경향을 보였으나, 통계적인 유의성은 나타나지 않았다. 초지식생대 설치에 따른 2년 평균 토양 유실량은 길이가 5 m, 10 m, 15 m로 길어질수록 감소하였으며, 5 m 및 10 m에 비해 15m 지점에서 유의적인 토양 유실량 감소를 가져왔다(p < 0.05). 따라서 경사지에서 초지식생대의 설치는 가축분뇨를 시용한 사료작물 재배 시 강우로 유실되는 $PO_4$-P와 토양의 유실을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

• 전기화학회지
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• 제16권3호
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• pp.123-128
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• 2013

유기물 첨가에 따른 CDI 모듈셀의 N, P 제거 특성을 위해 2000 ppm $NH_3$, $H_3PO_4$에 methanol, ethanol, iso-propanol, methoxy ethanol, glucose을 1, 2, 3 vol.%를 첨가해 용량 및 이온의 흡 탈착능을 관찰하였다. $NH_3$에서는 탄소수가 증가할수록 용량은 감소하는 경향을 나타내었으며, 용량은 methanol 3 vol.% 첨가 될 때 유기탄소 간섭 전보다 흡착은 16.4%, 탈착은 30.4%의 질소 제거율 증가를 나타내었다. $H_3PO_4$에서는 iso-propanol 2 vol.% 첨가 시에 유기탄소 간섭 전보다 흡착은 63%, 탈착은 54.7% 인산염의 제거율 증가를 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 폐수 내의 유기물을 제거하지 않고 N, P 제거 효과와 운영비용을 감소할 수 있는 결과를 나타내었다.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.208-214
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• 2000

수산화물, 탄산염 및 수산화아파타이트(HAp)의 형성과 해리는 용액의 pH에 따라 달라지며 $Ca-PO_4-H_2O$계로부터 균질하고 미세한 HAp, $Ca_{10-x}(HPO_4)_x(PO_4)_{6-x}(OH)_{2-x}(x=0)$, 세라믹 분말을 제조하는데 매우 중요한 인자가 된다. 각 복합이온의 용해도는 pH와 직선적인 관계에 있으므로 용해도 도형은 수산화물, 탄산염 및 수산화아파타이트(HAp)의 평형상수와 용해도적으로부터 계산된 대수 몰농도로 그릴 수 있다. $Ca-PO_4-H_2O$계로부터 $25^{\circ}C$에서 단일상의 $Ca_{10-x}(HPO_4)_x(PO_4)_{6-x}(OH)_{2-x}(x=0)$ 분말을 제조하기 위한 최적의 pH조건은 이론적인 고찰 결과 $10.5{\pm}0.5$로 결정되었다. 실온에서 제조하여 $80^{\circ}C$에서 건조시킨 HAp분말은 75nm의 입자크기를 갖는 미세한 응집분말 이었으며, $1,000^{\circ}C$에서 하소시킨 HAp분말은 450nm 크기의 거의 균질한 형태의 분말을 얻었다. HAp분말들이 응집되어 있었지만 소결후 미세구조는 양호하여 우수한 기계적 특성을 보유하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.5-12
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• 2006

본 연구는 struvite 결정화 적용시 $Mg^{2+}$과 $PO_4{^{3-}}$의 주입량, pH, 반응시간 그리고 결정핵 주입과 같은 실험인자가 혐기성 발효액의 질소 및 인 제거에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. $Mg^{2+}:NH_4{^+}:PO_4{^{3-}}$의 적정 주입 몰비는 1.2:1.0:1.2 였다. 최적 주입 몰비에서 $NH_4{^+}-N$와 $PO_4{^{3-}}-P$의 평균제거율 및 반응속도상수는 각각 79.2, 96.8%, 0.157 그리고 $0.344min^{-1}$였다. 최적 pH는 11이었으며 반응시간 10분 이내에 충분히 struvite 결정화가 이루어 졌다. 결정핵 주입 유 무에서 결정핵 주입량 1g/L에서 가장 낮은 영양염류 잔류농도 값을 보여주었으며, SEM 사진 분석 결과 결정핵의 성장을 관찰할 수 있었다. 또한 struvite 침전물의 XRD 분석 결과 사방정계 결정구조를 가지는 것으로 확인되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권5호
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• pp.47-52
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• 2010

The purpose of this study is to investigate characteristics of total phosphorus (TP) and phosphate phosphorous ($PO_4$-P) concentrations in ponded water and redox potential (Eh) in paddy soil during the growing season. The TP and $PO_4$-P concentrations showed twice peak values after basal dressing and tillering fertilization. The ratio of $PO_4$-P to TP showed low values (0.07~0.18), indicating that most of phosphorus is particlulate. The $PO_4$-P concentrations significantly decreased with dissolved oxygen (DO) concentrations. The Eh showed high values (179~636 mV) under non-ponded aerobic condition, but low values (74~112 mV) under ponded anaerobic condition The TP and $PO_4$-P concentrations in ponded water increased shortly after tillering fertilization even if phosphorus was not applied. This may be due to the release of dissolved phosphorus from the bottom sediment and its associated algal and water flea blooms under anaerobic condition. Therefore, proper water management should be needed shortly after tillering fertilization.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권6호
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• pp.100-106
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• 2007

본 연구에서는 휴.폐광산 인근 납(Pb), 카드뮴(Cd), 비소(As)로 오염된 논토양에 대하여 $(NH_4)_2HPO_4$, $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, $Ca(H_2PO_4{\cdot}2H_2O$, $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$, $H_3PO_4$를 안정화물질로 선정하여 $PO_4/Pb_{total}$의 몰비를 0.5, 1, 2, 4로 안정화 처리하였다. 안정화효율 평가를 위해 토양오염공정시험법과 TCLP(EPA Method 1311)를 수행한 결과, 납의 경우 $H_3PO_4$와 $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$가 토양환경보전법상의 '가' 지역 기준을 만족하였으며, 특히 $H_3PO_4$의 경우 몰비가 증가할수록 안정화 효율이 급격히 증가하였다. 카드뮴은 납에 비하여 안정화효율이 매우 낮게 나타났으며, 비소의 경우 대부분의 안정화물질에서 안정화효율이 거의 나타나지 않거나 오히려 용출농도가 증가하였다. $H_3PO_4$가 다른 인산염 물질에 비해 납의 안정화에 높은 효율을 나타낸 것은 $H_3PO_4$에 의한 토양 pH의 저하로 인한 $Pb^{2+}$의 용출과 함께 $PO_4$가 반응하여 생성물인 hydroxypyromorphite(HP) 형성되었기 때문으로 판단된다. 연속추출법을 통한 안정화처리 전.후 토양내 중금속 결합형태의 변화는 $H_3PO_4$의 경우 5단계인 Residual fraction의 비율이 약 60% 정도 증가하였고 XRD 분석결과 $H_3PO_4$에서만 hydroxypyromorphite peak가 발견된 것과 일치하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권5호
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• pp.505-512
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• 1994

It has been reported that a biocement obtained by mixing CaO-SiO2-P2O5 glass powder and ammonium phosphate solution has biocompatibility as well as high strength. However, the compositional dependence on its hardening and hydroxyapatite formation phenomena has not been studied. Therefore, the main objective of this work is to study the effects of P2O5, MgO in CaO-SiO2 system glass on the hardening and hydroxyapatite formation. When more than 50 mole% of CaO containing CaO-SiO2 glasses was reacted with ammonium phosphate solution, CaNH4PO4.H2O crystal was formed, but the glass with less than 50 mol% of CaO formed (NH4)2HPO4 and NH4H2PO4 crystals which are derived from ammonium phosphate solution without reacting with the glasses. As the amount of P2O5 in CaO-SiO2-P2O5 glass system was increased, the formation of CaNH4PO4.H2O crystal was enhanced. When those hardened samples were reacted with tris-buffer solution, hydroxyapatite was obtained only for the sample with CaNH4PO4.H2O. While the substitution of MgO for CaO decreased the formation of CaNH4PO4.H2O crystal. MgNH4PO4.H2O crystla was formed in high MgO containing glass, which did not react with tris-buffer solution.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.906-913
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• 2019

소성 굴 패각의 PO₄-P 및 NH₃-N의 제거성능을 평가하기 위해 100℃(POS100), 600℃(POS600), 800℃(POS800)로 소성시킨 굴 패각을 시료충전층에 채워 인공오수를 통과시키는 실내실험을 통해 PO₄-P 및 NH₃-N의 제거 성능을 확인하였다. 시료충전층을 통과한 유출수는 굴 패각에서 용출된 CaO의 영향으로 pH가 상승한 것으로 조사되었다. PO₄-P 제거량은 최대 약 23.1 mg/kg(POS100), 16.1 mg/kg(POS600), 15.9 mg/kg(POS800)으로, POS100의 PO₄-P 제거량이 높게 나타난 것으로 확인되었다. PO₄-P 제거 요인으로는 굴 패각의 Ca 및 Dolomite가 PO₄-P를 흡착·침전시킨 것으로 판단된다. NH₃-N 제거량은 최대 약 3.56 mg/kg(POS100), 5.72 mg/kg(POS600), 3.97 mg/kg(POS800)으로 나타났다. NH₃-N의 제거율이 낮은 요인으로는 불안정한 질산화 과정, pH의 상승으로 인해 NH₃-N가 NH₄⁺로 변환된 영향 등의 복합적인 원인으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 소성 굴 패각은 화학 반응을 통해 PO₄-P 및 NH₃-N 농도를 감소시킨 것으로 판단되며, 본 연구의 결과는 향후 소성 굴 패각을 활용한 하수처리 기술개발을 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.