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Adsorption Isotherms and Kinetics of Phosphorus on Oyster Shell Powders with calcination temperature

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  • 발행기관
    한국도시환경학회 바로가기
  • 간행물
    한국도시환경학회지 KCI 등재후보 바로가기
  • 통권
    VOL.23 No.4 통권 제67호 (2023.12)바로가기
  • 페이지
    pp.139-151
  • 저자
    Jeong-Ha Yang, Young-Shin Lee
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A444773

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원문정보

초록

영어
The isothermal adsorption and kinetics of phosphorus in aqueous solutions of oyster shell powders calcined at a specific temperature were addressed in this study. Raw oyster shell powder was identified to have a Ca content of 64.3 wt.% and a thermal weight loss of 45.9%. The physicochemical properties of the raw oyster shell powder and oyster shell powder calcined at 550oC, 750oC, and 900oC respectively were investigated in advance. In the phosphorus adsorption experiment, adsorption equilibrium was achieved within 1 minute with a rapid pH increase in all experimental cases, suggesting that activated calcium oxide constituting the oyster shell powder caused rapid hydration in aqueous solution. The higher the initial phosphorus concentration in the aqueous solution, the higher the phosphorus adsorption of oyster shell powder due to the influence of the phosphate ion concentration gradient. Additionally, the higher the calcinating temperature, the higher the phosphorus adsorption due to the difference in decarboxylation of oyster shells. The isothermal adsorption data fitted well with the Fruendlich model, with adsorption constants (KF) of 0.0330~10.3110 (mg/L1/n)/(g/L1/n), heterogeneity factor (n) of 0.5439~1.1060, and R2 of 0.7759~0.9956. The pseudo-second-order kinetic model described the experimental data well, and the amount of phosphorus adsorbed at equilibrium (qe) was 3.0460~40.4858mg/g. In conclusion, the experimental results suggested that high phosphorus removal efficiency could be obtained because adsorption was more spontaneous and cooperative when oyster shells were calcined above the critical temperature for decarboxylation. Comparative result for the adsorption capacity of several alternative adsorbents emphasized that thermally activated oyster shells were effective for phosphorus removal from water systems.

목차

Abstract
I. Introduction
II. Materials and Methods
1. Materials
2. Experimental Design
3. Analytical Methods
III. Results and Discussion
1. Material Characterization
2. Effects of the Initial Phosphorus Concentration on the Phosphorus Adsorption
3. Phosphorus Adsorption by Oyster Shell Powders by Time
4. Adsorption Isotherms and Kinetics
IV. Conclusion
Acknowledgement
References

키워드

calcined oyster shell phosphorus adsorption isotherm kinetics eutrophication

저자

  • Jeong-Ha Yang [ Gyeonggi Eco Industrial Development Center ]
  • Young-Shin Lee [ Department of Environmental Engineering, Hanseo University ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국도시환경학회 [The Korean Society of Urban Environment]
  • 설립연도
    2001
  • 분야
    공학>환경공학
  • 소개
    산업화와 도시 집중화 및 교통의 증가에 따른 각종 공해 물질의 증가에 의하여 우리들이 살고 있는 도시환경은 오염되고 있을 뿐만 아니라 도시 생태계가 파괴되어 가고 있다. 이에 따라 우리들의 생산활동이나 공공교통 그리고 일상생활에서 발생하는 대기오염, 수질오염, 토양오염, 폐기물, 소음 및 진동 그리고 그 밖의 오염원으로부터 발생되는 오염물질 등은 인간의 건강 및 생명에 유해하며 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로 이를 방지하기 위한 시급한 대처가 요구된다. 이러한 시대적 요청에 따라 본 한국도시환경학회는 도시환경과 관련된 모든 문제를 조사연구함으로써 도시환경학문의 발전과 응용 및 보급에 기여하고 나아가 사회 발전에 이바지함을 목적으로 설립되었다.

간행물

  • 간행물명
    한국도시환경학회지 [Journal of the Korean Society of Urban Environment]
  • 간기
    계간
  • pISSN
    1598-253X
  • 수록기간
    2001~2026
  • 십진분류
    KDC 539 DDC 628

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