필립사이트의 적합성에 대해

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 9284(2022) 이 기사 인용

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라치오 지역(이탈리아 중부)의 화산 제올라이트화 암석을 사용하여 암모니아를 제거하기 위해 표면 폐수에 대해 이온 교환 테스트가 수행되었습니다. 제올라이트(천연 제올라이트)는 캐바자이트, 필립사이트 및 소량의 사니딘, 백류석 및 진통제가 특징입니다. 제올라이트의 포화 시간을 결정하기 위해 실험실에서 예비 컬럼 실험을 실시한 후 San Giustino 수로(이탈리아 중부 아브루초 지역) 근처의 작은 수로에 파일럿 플랜트를 건설했습니다. 5~120 mg/l 범위의 초기 암모니아 값을 특징으로 하는 폐수를 제올라이트층으로 여과했습니다. 첫 번째 실험 결과는 약 80~90%의 긍정적인 암모니아 감소를 나타내며, 모든 경우에 EU 법률 제한에 따른 NH4+ 농도 값을 나타냅니다. 이 논문의 주요 목적은 필립사이트-캐바자이트 제올라이트의 크고 최고의 성능(암모니아 흡수가 최대 61~79% 향상됨)에도 불구하고 제올라이트를 통한 암모니아 흡수에 대해 발표된 대부분의 연구에서 클리노프틸로라이트가 지배적인 제올라이트를 사용한다는 점을 입증하는 것입니다. ). 마지막으로, 발표된 다수의 연구는 사용된 제올라이트의 특성이 좋지 않아 비교가 어렵습니다.

질소는 지구상의 살아있는 유기체에 필수적이고 매우 요구되는 요소입니다. 그럼에도 불구하고 표층수와 지하수의 지질 암모니아는 일반적으로 0.2mg/L1 미만입니다. 비록 지중해 지역에서는 최대 0.6~1mg/L에 달하는 함량이 수질에 대한 공정한 지표로 유지되는 경우에도 마찬가지입니다2. 그러나 인간 활동의 증가는 지구 질소 순환, 특히 강과 하천의 질소 순환을 크게 변화시켜 부영양화, 저산소 구역 형성 및 NO23 생산 증가를 초래했습니다.

표면 폐수에서 암모니아 감소는 도시 잔류수(위생수, 중수 등), 집약적인 가축 사육, 어류 양식 등 다양한 인류 활동과 관련된 환경 문제입니다. 천연 제올라이트는 암모니아 흡수를 위한 저렴하고 접근 가능한 제품으로 주로 테스트 및 사용되었으며 결국 N 및 P 침전 및 비료로서의 가치화와 관련되었습니다.

암모늄 이온 농도는 자연수보다 도시 폐수에서 최소한 10배 더 높으며, 무기 및 유기 불순물도 더 많은 양으로 발생합니다4. 지난 수십 년 동안 많은 국가에서 환경법규를 개발해 왔습니다. 유럽 ​​연합에서는 이것이 단일 국가에 의해 연속적으로 시행된 이사회 지침 91/676/CEE5에 의해 통합되었습니다. 이탈리아의 사례를 보여주기 위해(여기에 노출된 사례 연구가 발생했는가) 소위 "Legge Merli"에 의해 우수한 환경 보호가 확립되었으며, 여기서 하수 내 NH4+ 농도의 한계값은 15mg/l6입니다. 주로 토지의 농업적 이용으로 인해 자연 표층수에서 더 높은 농도 값이 감지될 수 있습니다7. 그 후, 이 법은 유럽 연합 지침5이 최종적으로 통합되고 상세해질 때까지 여러 법률과 법령에 의해 확대되고 개선되었습니다8. 결과는 각 사례에 대한 매우 자세한 설명입니다(연구된 각 분석물에 대해 수행할 분석 절차와 같은 사실도 명시). 그러나 최종적으로 표층수에서 암모니아 배출에 대한 법적 제한은 하수에 대해 동일하게(15mg/L) 유지됩니다. 2배(30mg/L)입니다. WHO9도 15mg/L 기준치에 동의합니다. 더욱이, 인류화된 지역의 환경 영향에 대한 포트폴리오 선언의 요건과 관련하여 유럽 법률이 매우 상세하다는 점을 알 수 있습니다.

모든 곳에서 법적 제한에 대한 데이터세트를 수집하는 것은 이 백서의 범위를 벗어납니다. 유사한 법적 기준이 많은 국가에서 발견될 수 있으며 경우에 따라 비이온화 또는 이온화 암모니아에 더 중점을 두고 있다는 점을 간단히 언급할 수 있습니다. 또한 일부 국가 환경 기관 및 부처에서는 생물군에 대한 독성 영향과 상대적 한계치를 언급합니다10,11. 따라서 우리는 본 논문에서 암모니아에 대한 유럽의 법적 임계값을 참조 값으로 삼고 인류 활동으로 인한 과잉 암모니아는 수많은 자연 환경에 널리 퍼져 있으며 그 흡수 및 완화는 모든 곳에서 큰 관심의 문제가 된다고 결론을 내릴 수 있습니다. .