• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.9
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• pp.513-518
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• 2017

In this paper, the removal efficiency of THMs (Trihalomethanes) and DOC (Disolved organic carbon) was compared under different GAC (Granual activated carbon) filling methods. One method is "full filling method" in which column is fully filled with GAC at once and the other is "periodic cumulative method" in which column is partially filled with GAC (10, 20, 33 and 50% of total column volume) and added each ratio during 300 days. The effluent concentration of both THMs and DOC under full filling method was low during the initial period, however, steadily increased with operating time. In the contrast, with periodic cumulative method, it maintained (relatively) evenly during the operating period. Periodic cumulative method was more efficient for removing THMs than full filling method. However, when the ratio of chlorodibromomethane or bromoform among THMs was significantly higher than chloroform and bromodichloromethane, full filling method was more efficient than periodic cumulative method. Full filling method had benefit to total DOC removal and control of average DOC concentration in effluent. Overall, periodic cumulative method is more efficient to equalize the removal efficiency of THMs and DOC, so the more frequent refilling of column with small amount of GAC is more advantageous.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1997.11a
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• pp.267-270
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• 1997

악취 물질은 주로 정유공장, 분뇨 처리장, 축산$\cdot$수산 가공업, 화학공장 등에서 발생하며 작업장 내의 직원 뿐만 아니라 인근 지역주민들에게 정신적인 불쾌감을 주는 동시에 인체에 매우 유해한 물질들이다. 이들 악취의 주성분은 메틸머켑탄, 황화수소, 암모니아, 트리메틸아민 등의 물질이다. 이들 물질의 제거 방법에는 약액세정법, 직접연소법, 활성탄흡착법 등이 있다. 이중 활성탄 홉착법은 설비비와 운영경비상의 잇점으로 오랫동안 사용되어져 왔고, 현재도 악취가 많이 발생하는 사업장의 악취 제거 방법으로 널리 사용되고 있다. 그러나 기존의 활성탄을 이용한 흡착제거는 처리효율이 낮고, 이에 따른 흡착제의 충진량이 많아지고 시설용량이 커지는 등의 결점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 활성탄의 성질의 개선과 ACF와 같은 흡착제의 활용등에 대한 연구들이 진행되고 있다. (중략)

• Clean Technology
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• v.28 no.4
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• pp.285-292
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• 2022

Adsorption tower systems based on activated carbon adsorption towers have mainly been employed to reduce the emission of volatile organic compounds (VOCs), a major cause of air pollution. However, the activated carbon currently used in these systems has a short lifespan and thus requires frequent replacement. An approach to overcome this shortcoming could be to develop metal oxide photocatalysis-activated carbon composites capable of degrading VOCs by simultaneously utilizing photocatalytic activation and powerful adsorption by activated carbon. TiO₂ has primarily been used as a metal oxide photocatalyst, but it has low economic efficiency due to its high cost. In this study, ZnO particles were synthesized as a photocatalyst due to their relatively low cost. Silver nanoparticles (Ag NPs) were deposited on the ZnO surface to compensate for the photocatalytic deactivation that arises from the wide band gap of ZnO. A microfluidic process was used to synthesize ZnO particles and Ag NPs in separate reactors and the solutions were continuously supplied with a pack bed reactor loaded with activated carbon powder. This microfluidic-assisted pack bed reactor efficiently prepared a Ag-ZnO-activated carbon composite for VOC removal. Analysis confirmed that Ag-ZnO photocatalytic particles were successfully deposited on the surface of the activated carbon. Conducting a toluene gasbag test and adsorption breakpoint test demonstrated that the composite had a more efficient removal performance than pure activated carbon. The process proposed in this study efficiently produces photocatalysis-activated carbon composites and may offer the potential for scalable production of VOC removal composites.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.11
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• pp.815-820
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• 2013

The purpose of this research is to prepare the aluminum electrode coated with activated carbon for removing air pollution dust. The experiments were studied on the selection of optimal polymer for binding aluminum plate with powdered activated carbon, preventing the pore blocking of activated carbon from polymer binder, and the dust treatability for the prepared activated carbon electrode. The optimal adhesive for coating activated carbon on an electric aluminum plate was polyvinyl acetate (PVA) with vinyl functional group. For the opening of the blocked pore with polymer, it was very effective to embed polymer solvent in pore of activated catbon firstly before mixing activated carbon with PVA, and then to devolatilize the embedded solvent of carbon pore at high temperature. The mass of trapped dust on aluminum electrode coated with activated carbon was about double of the trapped one on just aluminum electrode.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• v.14 no.E
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• pp.19-25
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• 1998

Adsorption characteristics of DMMP and IMPF were investigated using dynamic adsorption method. Adsorbate vapor was forced to Pass at fixed flow rate of 4 mg/I through Cu Cr impregnated activated carbon column at several different flow velocities until the effluent concentrations exceeded 4.0$\times$10$^{-5}$ mg/I. The kinetic adsorption capacity, adsorption kinetic constant, and critical bed weight of the activated carbon were determined for DMMP and IMPF vapors by plotting breakthrough time as a function of carbon weight. A mathematical expression was deduced from our experimental data to represent the relationships between kinetic adsorption capacity and flow velocity. According to our experimental results, the lifetime of DMMP was longer than that of IMPF under the same conditions. Their relationship can be expressed empirically as follows: Tb(DMMP) ＝ 0.9825$\times$Tb(IMPF)-15.368

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.201-209
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• 2006

Various desorption methods were investigated for an activated carbon and zeolite 13X packed bed after benzene adsorption. Desorption experiments using hot steam, purge gas, and evacuation were performed. As a result, the desorption with hot steam showed the best performance. Hot steam makes the temperature in the adsorption column increase and gives arise to the desorption. Drying process should be accompanied to increase the efficiency because steam vapor prevents the adsorption later. The vacuum desorption showed poor performance and it reveals that temperature swing operation is more effective than pressure swing operation. In the purge gas desorption, good performance was achieved using evacuation.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.419-423
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• 1998

Indonesian coal-based activated carbon was manufactured with steam-reaction method. Also effects of carbonization temperature and steam amount on the process yield and quality of the product were investigated at the activation temperature of $900^{\circ}C$. The rotary kiln type furnace was used for both carbonization and activation and the optimum operation conditions were carbonization temperature of $700^{\circ}C$, steam amount of 2.7g steam/g char and activation temperature of $900^{\circ}C$. At this condition, the iodine value of activated carbon was 1,010 mg/g. Methylene Blue Adsorption Number was 230mg/g and B.E.T. surface area was $1,020m^2/g$ with the hardness about 97.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.312-315
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• 2004

염색가공 공정에서 배출되는 염색폐수는 염색 가공공정이나 사용하는 염료등에 따라 폐수량과 성상의 변화가 심하기 때문에 처리에 많은 어려움이 있다. 일반적인 염색폐수 처리방법으로는 물리화학절인 응집침전법과 생물학적인 활성슬러지법을 단독 또는 조합하여 주로 사용하여 왔다. 그러나 최근에는 기존시설의 처리 향상을 위한 다각적인 기술개발이 시도되고 있으며 그 일환으로 본 연구에서는 활성탄을 담지한 폴리우레탄 담체를 개발하여 염색폐수를 처리하고자 하였다. 본 연구에서는 담체를 이용한 염색폐수의 생물학적 처리 시 여러 인자들, 즉 COD/N 비, DO 농도, 담체의 충진율 등의 영향을 조사하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다. 또한 회분식 실험에서 얻은 최적조건을 이용하여 파일럿 실험도 함께 수행하였다. COD/N 비가 COD 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위해 COD/N 비를 조절하지 않은 경우와 COD/N 비를 2-3으로 조절한 경우에 대해서 비교하였다. 실험결과 염색폐수의 초기 COD 농도가 1,000 ppm일 때, 처리 후 COD 농도는 COD/N 비를 조절하지 않았을 경우 860 ppm (제거효율 ＝ 18%), COD/N 비가 2일 경우 550ppm (제거효율 ＝ 52%), COD/N 비가 3의 경우 390 ppm (제거효율 ＝ 57%)으로 각각 나타났다. DO 농도가 COB 제거에 미치는 영향을 알아보고자 DO 농도를 1, 6, 7 mg/L로 변화시켰다. 그 결과 DO의 농도가 1 mg/L일 경우 COD 제거효율은 20% 정도였으나, DO 농도가 6 mg/L이상에서는 모두 80%에 가까운 제거효율을 나타내었다. 담체 충진율의 경우, 10% 충진시 40%, 20% 충진시 50%, 30% 충진시 70%의 제거효울을 각각 나타내었다. 회분식 실험에서 얻은 최적조건으로 파일럿 반응기를 100일 이상 운전한 결과 염색폐수의 COD 농도변화는 1,000ppm에서 380ppm로 평균 60%이상 제거되는 높은 효율을 보였다. 또 담체 첨가의 영향을 살펴보기위해, 담체를 충진하지 않은 조건에서 파일럿 반응기를 운전한 결과 평균 COD 제거율은 50%로 비교적 낮은 효율을 보였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.31 no.3
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• pp.341-345
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• 2020

An in situ regeneration of activated carbon bed using an ozonated water was studied in order for avoiding the carbon loss, contaminant emission and time consuming for discharge-regeneration-repacking in a conventional thermal regeneration process. Using phenol and polyethylene glycol (PEG) as adsorbates, the adsorption breakthrough and in situ regeneration with the ozonated water were repeated. These organics were supposed to degrade by the oxidation reaction of ozone, regenerating the bed for reuse. As the number of regeneration increased, the adsorption capacity for phenol was reduced, but the change was stabilized showing no further reduction after reaching a certain degree of decrement. The reduction of adsorption capacity was due to the increase of pore size resulting in the decrease of specific surface area during ozonation. The adsorption capacity of phenol decreased after the ozonated regeneration because the in-pore adsorption was prevalent for small molecules like phenol. However, PEG did not show such decrease and the adsorption capacity was constantly maintained after several cycles of the ozonated regeneration probably because the external surface adsorption was the major mechanism for large molecules like PEG. Since the reduction in the pore size and specific surface area for small molecules were proportional to the duration of contact time with the ozonated water, careful considerations of the solute size to be removed and controlling the contact time were necessary to enhance the performance of the ozonated in situ regeneration of activated carbon bed.