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산업·건설계 폐기물(폐슬러지, 폐석분, 플라이애시)은 지속적으로 발생하며, 매립 중심의 처리 방식은 환경부담과 자원 손실을 야기하므로 고부가 자원화 기술 개발이 요구 된다. 또한 수계 내 납(Pb)은 독성이 높아 신속하고 안정적인 제거가 필요하나, 분말형 흡착재는 회수·재사용이 어렵고 미분 유출에 따른 2차 오염 가능성이 있어 현장 적용 에 제약이 있다. 본 연구에서는 폐슬러지–폐석분토사–플라이애시 혼합 원료를 기반으 로 알칼리활성화(geopolymer) 재료를 제조하고, 배치 조건에서 Pb(II) 제거 성능을 평 가하였다. 시편은 10 M NaOH와 sodium silicate 용액을 활성화제로 사용하여 제조하 였으며, 80 °C에서 24 h 초기 양생 후 상온에서 추가 양생을 수행하였다. 또한 미세구 조 및 표면 반응성 조절을 목적으로 탄산리튬(Li₂CO₃, 고형분 대비 2 wt%) 도핑 시편 과 무도핑 시편을 비교하였다. Pb(II) 제거는 용액 pH 변화에 민감하며, pH 상승 시 탄산염/수산화물 형성에 따른 침전·공침으로 용존 Pb 농도가 감소하여 흡착 성능이 과대평가될 수 있다. 이에 본 연구는 pH 5.5 고정(pH-stat) 조건과 자연 pH 조건을 병 행하여 제거 메커니즘을 구분하고자 하였으며, 시편의 알칼리 용출에 따른 pH 변동 (pH drift)과 용액 자체 손실(벽흡착·침전·여과 영향)을 평가하기 위해 DI water 용출 시험 및 Pb 용액 블랭크를 함께 수행하였다. 시간별 pH와 Pb 농도는 ICP로 정량하고, 블랭크 보정을 통해 순 제거량을 산정하였다. 본 연구는 폐기물 기반 알칼리활성화 재 료의 Pb 제거에서 흡착 기여와 용액화학적 제거(침전/공침) 기여를 분리·해석할 수 있 는 실험 프레임을 제시함으로써, 회수 가능한 수처리용 기능성 소재 설계 및 적용성 평가를 위한 기초자료를 제공한다.

키워드

저자

• 권동혁 [ 경기대학교 환경에너지공학과 ]
• 이준호 [ 경기대학교 사회에너지시스템공학과 ]
• 서정민 [ 경기대학교 사회에너지시스템공학과 ]
• 안용태 [ 경기대학교 사회에너지시스템공학과 ]

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  한국퇴적환경준설학회 학술대회 초록집(구 한국환경준설학회 학술대회 논문집)

• 간기

  반년간

• 수록기간

  2012~2026

• 십진분류

  KDC 539 DDC 628