굴패각 모르타르에의 휘발성 유기화합물 흡착에 대한 연구

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기타언어초록

굴패각과 석고를 대상으로 고형화시킨 후 포름알데히드 및 벤젠으로 대표되는 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOCs)를 흡착챔버 내에서 노출시켜 흡착특성을 관찰하였다. VOC를 챔버에 노출 후 굴패각과 같은 친환경재료를 혼입한 모르타르를 각각 개별적으로 주입한 후 180분간 흡착특성을 고찰하였다. 굴 패각분말을 0, 10, 30, 50%로 혼입한 시험체를 대상으로 포름알데히드와 VOC(벤젠, 톨루엔, 자일렌)를 $27.7{sim}28.5mg/m^3$의 고농도 조건과 $175{sim}150{mu}g/m^3$의 저농도 조건에서 각각 노출시켜 흡착성 실험을 수행한 결과, 전반적으로 노출된 조건과 무관하게 굴패각의 혼입 함량이 많을수록 흡착성이 증가함을 관찰할 수 있었다. 또한 대류-확산-흡착이 고려된 모델을 사용하여 실험과 비교하였다. 확산계수 및 확산 길이(diffusion length)로 대변되는 흡착재의 친화력(affinity)을 고려한 모델을 시험한 결과, 피흡착제의 종류와 흡착재의 친화성에 따른 차이를 잘 표현하였으며 전반적으로 실험데이터와 일치하는 경향을 보였다.

기타언어초록

VOCs such as formaldehyde and benzene in a control chamber were adsorbed onto gypsum incorporating oyster shell powder, which was solidified and dried. VOC was first exposed in air and then gypsum mortar was placed in the chamber for 180 min for adsorption. The mortar was prepared with 0, 10, 30, and 50% of oyster shell powder. Two initial concentrations of VOCs including formaldehyde were $27.7{sim}28.5mg/m^3$ or $175{sim}150{mu}g/m^3$. We found out that the initial concentrations did not seem to make any difference in adsorption performance but higher oyster content strongly led to higher adsorption. We used a convection-diffusion-adsorption model to compare the experiment. The model which considers diffusion coefficients of adsorbates and affinity of the adsorbents well represented the experimental data with a fair agreement.

키워드

굴패각 휘발성 유기화합물 산업폐기물 흡착 모형 Oyster shell VOC adsorption Industrial waste Adsorption model

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