[환경오염학]Decontamination(오염물제거)

소개글

[환경오염학]Decontamination(오염물제거)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 온도 변화에 따른 시료의 무게 변화를 측정하여 분석
2. 오염된 토양을 laboratory scale thermal desorption apparatus(열탈착 기구)에서
열을 이용해 오염물을 제거
3. 인공적으로 오염된 유럽의 기준토양은 TGA로 오염 제거
4. 실험
5. 과정과 결과
6. 토론과 결론

본문내용

w rate의 세기는 큰 영향 안미침
표-4
==> 250℃에서 280Nl/h 일때와 30nl/h일때를 측정한 결과 약 70%로 비슷하게 나옴
(역시 이 표에서도 압력에 따라서 decontamination level의 차이를 알수 있다
④initial contamination level
초기 오염 수준이 Rs1(3700ppm) , Rs2(50ppm)
--> 초기 오염수준의 차이에 따라 오염 제거 수준을 비교(압력은 0.01mpa 동일)
표5
==> PCBs에 의한 초기 오염 수준이 달랐는데도 불구하고 오염제거 과정은
같은 온도 범위에서 발생(50℃~500℃)하고 각 온도에서 오염제거 수준은 10~20% 밖에 차이 안남
(특히 150~300℃ 범위에서 급격하게 오염물 제거됨)
==> 여기서, Rs2(50ppm)의 초기 오염 수준이 Rs1(3700ppm)보다 낮았던 만큼 오염제거 효율면에서
보면 Rs1일때의 오염제거효율이 더 높다고 볼수 있다.
(Rs1이 초기 오염 농도가 매우 큰대도 불구하고)
TGA
: 4-CBP에 인공적으로 오염된 S3사용
(Laboratory scale 과 마찬가지로 operating conditions(매개 변수)는
pressure, sample mass, gas flow rate, initial contaminated level
Table 2를 기준으로 그래프 관찰
①pressure(Num 6/ 7)
표-6
0.1 , 0.01mpa하에서 오염 제거 정도 관찰(압력만 다름)
==> 6과 7번을 비교해 봤을때 Decontamination level 50%에서 보면 두 압력하에서
약 40℃ 정도 차이나는 것을 알수 있음
(압력 낮을때는 오염제거가 더 낮은 온도에서도 가능함)
②soil sample mass(Num 1/ 2/ 3 - 각각 30/ 15/ 50g)
표 7
표 7에서 보듯이 1번과 2번을 Decontamination 수준이 50% 일때 비교해 보면 1번이 더 높고
약 10~15℃ 의 차이가 남을 알 수 있다.
xxx(이것은 soil mass가 클수록 수분 증산 및 흡착을 잘안되는 것과 관계가 있고 이 soil에 오염된
4-CBP 때문에 PCB에 오염된것과 반대적으로 나타남)
③carrier gas flow rate(Num 1/ 5)
- carrier gas flow rate는 5와 15Nl/h 이용
==> 앞에서 나온 desorption 기구처럼 flow rate의 크기는 decontamination에 큰 영향 못미침
④initial contamination level(Num 1/ 4)
- 각각3.7 과 8.8%로 오염
표 8
==> 초기 오염 수준이 다른 두 그래프는 decontamination 이 되어지는 20~80% 사이에서
큰 차이점이 보이지 않음
==> 비슷한 수준의 오염제거 능려을 보였다는 것은 4번 8.8%의
오염 제거 효율이 더 뛰어나다는 것이다
Dicussion
①TGA에서 thermobalance(열천칭/열저울) 이용
- 열천칭 : 열저우과 같이 저온에서 고온으로 온도가 변할 때 샘플의 무게 측정(정밀도 높음)
②Desorption 기구
==> 이것에 대한 매개 변수에 따른 연구 결과 비교 분석
매개 변수에서 작동 조건을 비교(두가지 분석)
①soil sample mass(TGA-30mg/ Desorption 기구-10~80g)
②gas flow rate(TGA-5Nl/h / Desorption 기구-30~300Nl/h)
③heating rate(TGA-5℃/m / Desorption 기구-2~3℃/m)
①pressure
TGA : 0.1 -> 0.01 온도 40℃ 차이
Desorption 기구 : 0.1 -> 0.01 온도 20℃차이
==>두 기구 다 압력이 더 낮은곳에서 오염물 제거가 잘됨
(높은 gas flow rate도 확산 촉진에 어느 정도 공헌)
②soil sample 의 질량
TGA : soil 15mg과 soil 30mg은 Decontamination 수준이 50%로 도달되는 지점에서
온도가 약 15℃~20℃ 차이남
(soil sample mass가 클수록 오염제거 수준 떨어짐)
Desorption 기구 : soil 10g과 soil 80g은 Decontamination 수준이 30%로 도달되는 지점에서
온도가 약 40℃ 차이남.
(오염 제거 과정은 적은 양의 토양을 사용 할때 더 느리다
==>xxx 이것은 soil mass가 클수록 수분 증산 및 흡착을 잘안되는 것과 관계가 있고
오염물질이 운송 될 때의 저항성도 이유가 된다.
이 soil에 오염된 4-CBP 때문에 PCB에 오염된것과 반대적으로 나타남
(정확하지는 않음 - 여러 관련 논문과 인터넷에서 발췌)
③carrier gas flow rate
TGA - flow rate가 5 와 15차이에서는 크게 오염물 제거 수준 차이가 관찰 안됨
Desorption 기구 - 마찬가지로 30~280Nl/h 범위안에서 큰 영향 없었다
==> gas flow rate의 세기차이는 decontamination에 큰 영향을 미치지 않았다
(단 사용했을경우와 미사용의 차이는 있었음)
④initial contaminated level
- 두기구다 초기 오염 수준이 달랐는데도 불구하고 오염제거 과정은 거의 같은 온도 범위에서 발생
- 오염제거 수준도 큰차이 안남.
(즉 초기 오염 수준이 높은 것을 오염물 제거 할때 효율적 측면에서 훨씬 좋다)
⑤ 두 기구의 decontamination proceess 비교
: Decontmination level 50%에서 보면 Rs1(PCB오염)은 S3(4-CBP오염)보다 100℃ 더 높다
(Rs1에 더 높은 온도를 가해야 같은 수준의 Decontamination 일어남)
==> Rs1의 오염물질이 다공성구조에 더 강력하게 흡착되어지고 더 오래 접촉되어짐
- 흡착되고 오래 접촉하고 있는 것을 탈착 시키려면 더 높은 온도 필요하다고 예상
Conclusion
- 결론적으로 두기술은 오염물 제거를 하는데 있어서 여러 가지 측면에서 매우 유사하다
- TGA는 오염제거를 더욱 편리하게 하고 오염제거를 위한 필수 온도를 결정하는데 매우 좋다.

키워드

환경오염학,   Decontamination,   오염물제거,   PCBs