• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권6호
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• pp.817-824
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• 2002

Granular activated carbon(GAC) is highly effective in removing organic compounds which are resistant to biological disintegration in wastewater treatment. However, GAC has reached its full adsorptive capacity, GAC needs to be regenerated before it can be used for a further adsorption cycle. Countercurrent oxidative reaction (COR) technique has been developed and evaluated for the regeneration of spent GAC. Various parameters such as flame temperature, the loss of carbon, destruction and removal efficiency (DRE) of organic compounds, surface area, surface structure, adsorptive capacity, etc. were examined to determine the performance of COR. The results of these tests showed that adosorptive capacity of regenerated GAC was completely recovered, the loss of carbon was controllable, flame temperature was high enough to insure complete destruction and removal $(\geq99.9999%)$ of specific organics of interest, polychlorinated biphenyls (PCBs), that are thermally stable, and on formation of toxic byproducts such as polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) or polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) were detected during the regeneration process. The COR technique is environmentally benign, easy to use and less copital intensive than other available regeneration technologies.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.79-84
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• 2021

본 연구에서는 도장 공정에서 사용된 폐활성탄을 원통형 카트리지에 충진하여 저온 가스에 의한 탈착 특성을 파악하였다. 폐활성탄의 탈착유량을 결정하기 위하여 활성탄의 톨루엔 흡착 및 탈착 실험을 진행하였다. 실험결과에서 1, 2, 4 ㎥ min-1의 유량으로 탈착을 하였을 때 높은 THC 농도와 탈착시간에 의하여 2 ㎥ min-1이 적절하다고 판단하였다. 폐활성탄은 탈착시간 초기에 가스성분에서 비점이 낮은 2-butanone과 MIBK (methyl isobutyl ketone)가 높은 비율로 발생되었고, 그 이후에는 THC의 농도가 감소하면서 BTX계열이 상대적으로 높은 비율로 탈착되었다. 폐활성탄의 탈착시간 동안 발생되는 가스 성분의 총 열량은 316 kcal kg-1으로 나타났다. 폐활성탄을 이용하여 톨루엔으로 5회 반복 재생한 결과에서는 요오드가 및 비표면적이 신탄에 비하여 상대적으로 낮은 것으로 분석되었다. 원통형 카트리지 2개를 직렬로 연결한 탈착실험에서는 최대 THC농도가 약 470 ppm으로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제11권1호
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• pp.42-52
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• 1997

The affection of activated carbon on the dissolved aluminum ion in drinking water has been observed. In addition, the aluminum ion removal capability of activated, alumina, chitosan, and ion exchange resin have been investigated. Experimental results indicated that the coal based activated carbon released considerable amount of aluminum ion to the water while coconut shell based activated carbon didn't. However the release was not continuous. Activated alumina didn't show any recognizable removal capability for aluminum ion in water. Particulate chitosan has removed aluminum ion although dissolved chitosan has not. However it need to development a regeneration process for chitosan to be an effective mean for aluminum ion removal. Ion exchange resin showed a reliable aluminum ion removal capability. The ion exchange capacity was 2.63 meq/g resin for the aluminum ion in drinking water.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.160-167
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• 2021

본 연구에서는 시화반월산업단지에서 보편적으로 사용하고 있는 일반형 활성탄흡착탑과 활성탄 공동재생시스템 적용을 위해 개발된 카트리지형 활성탄흡착탑으로 개선하여 얻게 되는 환경적 효과분석을 고찰하였다. 일반형 활성탄흡착탑 4개소와 카트리지형 활성탄흡착탑 2개소를 선정하여 사용하고 있는 활성탄의 물성특성을 분석하고 환경오염물질의 저감효율을 비교 분석하였다. 그 결과, 카트리지형 활성탄 흡착탑에 사용되는 활성탄은 요오드흡착력 800 mg g^-1 이상의 양질의 활성탄으로 확인되었으며 교체주기내에서 양호한 수준으로 활성탄 흡착성능이 유지되는 것으로 확인되었다. 환경오염물질 저검효율 분석결과 카트리지형 활성탄 흡착탑의 경우 THC (Total Hydrocarbon), toluene 및 MEK (Methylethylketone) 성분의 처리효율이 각각 71%, 77% 및 80%로 좋은 처리효율을 보인 것으로 확인되었다. 일반형 활성탄 흡착탑은 처리효율이 매우 낮아 배출오염물질을 처리하는 방지시설로서의 역할을 제대로 하지 못하고 있었다. 일반형 활성탄 흡착탑을 카트리지형 활성탄 흡착탑으로 개선하여 운영 시 배출오염물질을 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.449-458
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• 2023

용존 유기물을 흡착 제거하는 기술로서, 흡착능이 우수한 입상활성탄을 우선적으로 적용할 수 있지만, 흡착탑의 운전기간에 따라 GAC의 흡착능이 현저히 저하되어 파과되는 한계가 있으며 파과된 활성탄인 spent-GAC는 교체나 재생이 불가피하다. 활성탄 교체는 비용의 경제성 때문에 기피되며 상업적으로 열재생법을 사용하고 있으나, 800℃ 이상의 고온 조건으로 인한 높은 에너지 비용과 활성탄의 질량 손실이 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 CSOs내의 용존 유기물 처리에 사용된 spent-GAC의 재생효율을 제고하기 위해, Fenton 산화법과 초음파 산화를 융합한 다중산화기술인 Sono-Fenton 방법을 적용하였고, 산화제 주입농도와 초음파 주파수별 spent-GAC의 재생효율을 조사하였다. 적용된 Sono-Fenton 처리에서 Fe²⁺ 10 mmol/L, H₂O₂ 농도 1,000 mmol/L, 120분 초음파 주사시간, 초음파 주파수 40 kHz 재생처리 조건에서 68.5%의 가장 높은 재생효율을 얻을 수 있었고, 750 kHz에서도 유사한 효율을 얻을 수 있었으며, 다른 주파수의 초음파는 재생효율이 불량했고 주파수의 크기와 GAC 재생효율은 선형 관계를 나타내지 않았다. 실 하수를 희석하여 제조한 CSOs로 GAC 흡착탑을 연속운전 한 경우, 재생없이 700시간 내외의 운전이 가능했고 1회의 Sono-Fenton 처리를 적용한 결과, 총 1,000시간의 GAC 흡착 운전 기간 동안 40~70%의 COD_cr 제거 효율이 확보하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권2호
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• pp.181-189
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• 2015

A composite material was tested to eliminate phenol in aqueous solution combining adsorption on activated carbon and photocatalysis with $TiO_2$ in two different ways. A first implementation involved a sequential process with a loop reactor. The aim was to reuse this material as adsorbent several times with in situ photocatalytic regeneration. This process alternated a step of adsorption in the dark and a step of photocatalytic oxidation under UV irradiation with or without $H_2O_2$. Without $H_2O_2$, the composite material was poorly regenerated due to the accumulation of phenol and intermediates in the solution and on $TiO_2$ particles. In presence of $H_2O_2$, the regeneration of the composite material was clearly enhanced. After five consecutive adsorption runs, the amount of eliminated phenol was twice the maximum adsorption capacity. The phenol degradation could be described by a pseudo first-order kinetic model where constants were much higher with $H_2O_2$ (about tenfold) due to additional ${\bullet}OH$ radicals. The second implementation was in a continuous process as with a fixed bed reactor where adsorption and photocatalysis occurred simultaneously. The results were promising as a steady state was reached indicating stabilized behavior for both adsorption and photocatalysis.

• 웰빙융합연구
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• 제6권1호
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• pp.17-22
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• 2023

Purpose: VOCs (volatile organic compounds) are all the organic compounds that react with solar rays and increase the concentration of ozone in the troposphere and are partially also known as carcinogens. The adsorption using activated carbon is usually applied to remove VOCs. Research design, data and methodology: The 20 places of surface coating facilities were selected to evaluate the emission amount of VOCs in Seoul. In addition, the removal efficiency of VOCs in 25 places of automobile coating facilities was evaluated. Results: The average emission amount of VOCs was 10.903 kg/hr from automobile coating facilities, while 3.520 kg/hr from other surface coating facilities. The removal efficiency in adsorption with the combustion catalytic process has the mean value of 87.9% and the regeneration efficiency of activated carbon has the mean value of 95.0%. Conclusions: The removal efficiency in adsorption with the biofiltration process has the mean value of 89.8% and the regeneration efficiency of activated carbon has the mean value of 94.8%. The removal efficiency in the plasma catalyst process has the mean value of 79.3%.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.739-744
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• 2011

선택적환원 반응용 활성탄 촉매는 액정디스플레이 제조 공정에서 배출되는 붕소를 포함하는 배가스 중의 $NO_x$를 제거하는데 사용되는데, 붕소가 촉매의 세공을 막거나 활성점에 침적되어 촉매 비활성화가 발생하게 된다. 폐촉매는 다양한 계면활성제를 포함하는 수용액 중에서의 세정, 건조 및 소성에 의해 재생이 가능하였다. 세정 과정의 조건, 계면 활성제 종류, 소성 조건 등을 변화시키면서 재생 전과 후의 폐촉매의 물리화학적 성능 비교를 위하여 질소 흡착 실험, ICP에 의한 원소 분석을 수행하였다. 암모니아를 사용하는 선택적환원 반응은 고정층 촉매 반응기를 사용하여 $120^{\circ}C$에서 수행하였다. $90^{\circ}C$의 수용액에서 비이온 계면활성제를 사용하여 세정하고, 질소 분위기에서 $550^{\circ}C$에서 소성하여 재생한 활성탄 촉매는 붕소가 가장 많이 제거되어 신규 활성탄과 유사한 수준의 표면적과 $NO_x$ 제거 효율을 회복하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제18권5호
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• pp.501-508
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• 2009

In this study, the characteristics of granular activated carbon (GAC) supported metal was investigated in an area influenced by flame discharge and temperature variation during irradiating microwave. The modified GAC was formulated by impregnating metal hydroxides of nickel (Ni/GAC), barium (Ba/GAC), copper (Cu/GAC), zinc (Zn/GAC), cobalt (Co/GAC) and lanthanum (La/GAC). Ba/GAC was selected as it showed lack of spark discharge and temperature increasing aspects. Comparison of adsorption and desorption amount of GAC and Ba/GAC showed that adsorption and desorption rate of the GAC were higher than those of Ba/GAC. The results show that the presence of barium can decrease adsorption/desorption rate because of plugging pore of GAC. Toluene regeneration rate of Ba/GAC was better than that of GAC due to barium loading. Finally, GAC with barium can be controled a rapid increasing temperature and spark discharge, increased the regeneration rate of toluene during desorption by irradiating microwave.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.17-24
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• 2021

새로운 이산화탄소 분리용 흡착제 개발은 흡착속도, 소수성, 상용 흡착제보다 낮은 재생온도 등을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 CO2를 분리하기 위하여 아미노실란이 그라프팅된 활성탄을 합성하였다. 아민 작용기 전구체로 methyltrimethoxysilane(MTMS) and 3-Aminopropyl-triethoxysilane(APTES)을 사용하여 그라프팅하였다. APTES를 그라프팅 활성탄이 MTMS을 사용한 것보다 우수한 흡착 특성을 나타내었다. 온도 및 이산화탄소 분압에 따른 흡착 특성으로 이산화탄소 분리 메커니즘을 규명하였다. 이산화탄소의 흡수/흡착능은 25 ℃에서 아민 그라프팅 활성탄과 활성탄과 비슷하지만 아민 그라프팅 활성탄이 75 ℃에서 더 높게 나타났다. 아민 작용기 그라프팅 활성탄은 이산화탄소 분압이 1 % 인 조건에서 활성탄보다 더 우수한 흡수능을 나타내었다. 아미노실란 그라프팅 활성탄은 물리적 흡착 특성을 지닌 화학적 흡수 메카니즘을 나타내었다. 아민 작용기가 부여되어 개질된 고체상 흡수/흡착제는 이산화탄소 흡착/흡수 공정만 아닌 재료 관련 산업에 큰 영향을 미칠 수 있는 고성능 복합 재료이며, 개발된 흡착제는 흡수/흡착 및 분리 관련 산업 공정에 적용될 수 있다.