석탄회를 이용한 제올라이트의 합성과 폐수중의 암모니아성 질소(NH_4^+ -N) 흡착특성 = Synthesis of Zeolite from Coal Fly Ash and Its Adsorption Performance of NH_4^+ -N in Waste Water

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 폐기되는 석탄회를 이용하여 제올라이트를 합성하고자 하였으며, 제조된 제올라이트를 이용하여 폐수 중에 포함된 암모니아성 질소를 제거하고자 하였다. 석탄회중에 포함된 미연소 탄소과 Fe_2O_3를 제거한 후 NaOH에 의한 수열합성 반응으로 제조하였다. 합성하는 과정에서 합성에 영향을 미치는 인자를 설정하여 이에 대한 최적 조건을 찾고자 전처리와 반응시간, 반응온도, pH의 영향에 대하여 조사하였다. 석탄회로 합성한 제올라이트의 성능평가를 위해 상업용 제올라이트인 3A, 4A, 5A, Y-type 제올라이트와 비교하였으며, 이때 합성 최적 조건은 4N-NaOH에서 4시간 합성한 제올라이트가 가장 우수한 성능을 나타내었다. 이는 암모니아성 질소의 흡착능이 80% 이상을 나타내었다. pH는 7∼9.5사이에서 우수한 흡착능을 나타내므로 합성시 석탄회를 산 처리하여 pH 조건을 맞추고자 하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, some kinds of zeolite were synthesized from coal fly ash which was taken from domestic coal fired power plant, for the removal of NH_4^+-N in waste water and effective utilization of coal fly ash. Unburned carbon and Fe_2O_3 were removed from the coal fly ash and it was digested with NaOH before converted to zeolite. The NH_4^+-N removal efficiency of synthesized zeolite was affected on the concentration of NaOH and digestion time. The optimal concentration and digestion time of NaOH were 4N and 4h respectively. The NH_4^+-N removal efficiencies of the synthesized zeolite were similar to those of the commercial grade zeolite (3A, 4A, 5A, Y-type). It was necessary with HCI solution to improve the removal efficiency of NH_4^+-N to was the zeolite.