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[논문리뷰] Removal Effectiveness of Nanoplastics (<400 nm) with Separation Processes Used for Water and Wastewater Treatment

한국분석과학연구소 2020. 9. 23. 14:27

미세플라스틱의 시험방법에 대한 연구가 대부분 진행되지만 나중에는 이렇게 검출되는(유출되는) 미세(나노 포함)플라스틱을 어떻게 처리할 것인가가 모두의 관심사일 것 같습니다. 관련하여 최근에 논문들이 많이 발간되는데 그 방법 중에 하나가 물리적으로 초고속 Centrifuge를 돌려서 입자를 모아 제거하는 방법도 하나의 방법으로 소개가 되고 있습니다.
참조하십시요.


 

Removal Effectiveness of Nanoplastics (<400 nm) with Separation Processes Used for Water and Wastewater Treatment

by Audrey Murray andBanu Örmeci *

Department of Civil and Environmental Engineering, Carleton University, Ottawa, ON K1S 5B6, Canada

*

Author to whom correspondence should be addressed.

Water 2020, 12(3), 635; https://doi.org/10.3390/w12030635

Received: 12 January 2020 / Revised: 19 February 2020 / Accepted: 23 February 2020 / Published: 26 February 2020

(This article belongs to the Special Issue Emerging Contaminants in Water: Detection, Treatment, and Regulation)

 

This study investigated removal of nanoplastics (<400 nm) from water, at a bench-scale and using filtration, centrifugation, and ballasted flocculation. Filtration with 0.22 µm filters removed 92 ± 3% of the particles, and importantly did not show a size preference or change the distribution of the particles. Centrifugation at 10,000 rpm (670,800 g) for 10 min removed 99 ± 1% of the particles but did preferentially remove larger particles. This is a potential area of concern because smaller particles may have a greater environmental impact. Ballasted flocculation was able to remove 88 ± 3% of the particles. These results provide a general idea of the magnitude of removal of nanoplastics smaller than 400 nm with separation processes used for water, wastewater, and stormwater treatment. The

removal was good using all three treatments, but it is important to note that even a small number of particles escaping treatment can increase the nanoplastics concentration of receiving water bodies.

More work is recommended to determine the degree of removal with full-scale unit processes.

 

이 연구는 여과, 원심 분리 및 밸러스트 응집을 사용하여 물에서 나노 플라스틱 (<400nm) 제거를 조사했습니다. 0.22 µm 필터를 사용한 여과는 입자의 92 ± 3 %를 제거했으며 중요한 것은 크기 선호도를 나타내지 않았거나 입자 분포를 변경하지 않았습니다. 10,000rpm (670,800g)에서 10 분 동안 원심 분리하여 99 ± 1 %의 입자를 제거했지만 우선적으로 더 큰 입자를 제거했습니다. 작은 입자가 환경에 더 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 이것은 잠재적 인 우려 영역입니다. 밸러스트 응집은 88 ± 3 %의 입자를 제거 할 수있었습니다. 이러한 결과는 물, 폐수 및 우수 처리에 사용되는 분리 공정에서 400nm 미만의 나노 플라스틱 제거 정도에 대한 일반적인 아이디어를 제공합니다. 그만큼

세 가지 처리 모두를 사용하여 제거하는 것이 좋지만 처리를 벗어나는 입자 수가 적더라도 수용 수역의 나노 플라스틱 농도를 증가시킬 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

본격적인 단위 공정으로 제거 정도를 결정하려면 더 많은 작업이 권장됩니다.

 


본 연구에서는 약 400 nm 크기의 나노플라스틱 비드가 사용되었습니다.

 



초기입자에 대해서 Zeta Potential로 입자분포를 측정한 결과네요. 액중에 미립자분포를 LPC로 측정하는데 Zeta Potential meter로 측정 가능합니다.
 

 



0.22 micrometer 필터로 여과한 이후 통과한 액에 대해서 미립자 측정한 결과




 

Centrifuge의 r/m (rpm)과 시간에 따른 제거효율입니다.

 

 

 

 

종합적으로 판단 시에 아래의 그림에서 보듯, 나노플라스틱 제거률은 Centrifuge 10,000 r/m에서 10 min 동안 운영하였을떄 제거율이 가장 높은 것으로 확인되었네요. 상세한 내용은 논문을 참조하십시요,

[출처] [논문리뷰] Removal Effectiveness of Nanoplastics (<400 nm) with Separation Processes Used for Water and Wastewater Treatment|작성자 Microplastics