• 제목/요약/키워드: Adsorption model

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범용 시나리오 및 오염물질 시나리오에 기반한 불포화대 오염물질 경로에 대한 수치모의 연구 (Numerical Study of Contaminant Pathway based on Generic-scenarios and Contaminant-based Scenarios of Vadose Zone)

  • 장선우;김민규;정일문
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.751-758
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    • 2019
  • 본 연구는 오염부지의 위해성 평가를 위해 수치모의 기반 오염물질의 노출이동경로 평가에 활용가능한 개념모델을 제시하였다. 이를 위하여 1차원으로 유한차분 기법을 적용하여 지하수 내 오염물질 이송확산을 모의하였다. 불포화대 경로에서의 수리지질학적 및 오염물질 매개변수가 가질 수 있는 범위를 설정하여 범용 시나리오 및 오염물질별 시나리오를 구성하여 모의에 적용하였다. 모델에서는 흡착 및 생분해를 갖는 유한차분 1 차원 이송확산이 고려되었고, 또한 초기 농도가 시간이 지남에 따라 고갈되는 것을 가정하였다. 일반 시나리오의 결과는 지하수 침투율이 감소함에 따라, 오염원에서 지하수면까지의 경로가 길어질수록 지하수면으로 유입되는 지점의 농도 범위는 낮아졌다. 특히, 높은 생분해 속도와 오염원의 빠른 고갈의 경우, 범용 시나리오가 좁은 범위의 지하수 유입농도 예측치를 보여주었다.

동역학적 흡착 관계식을 이용한 다공 매질에서의 유동세균에 의한 유기성 오염물의 가속이송 예측 모델 (Modeling Bacteria Facilitated Contaminant Transport in Porous Media with Kinetic Adsorption Relationships)

  • 김승현
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.22-29
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    • 1995
  • 유동 세균 입자는 지체계수를 감소시키므로써 지하수에서 소수성 오염물의 이동을 촉진시킨다. 그 크기와 표면의 적당한 물리화학적 조건으로 인하여 세균은 효율적인 오염물의 운반자가 될 수 있다. 이러한 운반자가 있을 때, 그 계는 액상, 입상, 그리고 고상의 3 상으로 해석되어야한다. 오염물은 각 상에 모두, 혹은 그 중의 일부에 존재할 수 도 있다. 본 연구에서는 세균이 있는 경우, 생화학적으로 분해 가능한 유기성 오염물의 다공매질에서의 거동을 물질수지에 기초하여 수학적 모델로 묘사한다. 세균의 액상과 고상사이의 물질 전이 및 오염물의 액상과 입상사이의 물질 전이는 동역학적 관계식으로 나타냈다. 모델 결과를 일반화하기 위하여 무차원화를 수행했고, 그 해를 구하여 세균에 의한 오염물의 가속이송 효과를 알 수 있었다. 모델 결과는 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 모델 결과로부터 오염물은 그 계의 Damkohler I 수가 10 이상일 경우 국지 평형 가정을 할 수 있었으며, 세균의 성장율과 주입 농도 등이 오염물의 청소에 아주 중요한 요소임을 알 수 있었다.

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진공청소기 분진을 모델로 한 고형오염의 세척성에 관한 연구 (Studies on the Detergency of Particulate Soil using Vacuum Cleaner Dirt as Model)

  • 강인숙;김성련
    • 한국의류학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.286-294
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    • 1989
  • This Study has treated the effects of fiber, surfactants, temperature, surfactant concentration, pH, electrolyte, fatty acid contents and mechanical force on the removal of particulate soil from fabric, vacuum cleaner dirt was used as model particulate soil. The fabrics were soiled with mixture of vacuum cleaner dirt and fatty soil, and washed in Terg-O-tometer. The detergency was evaluated by measuring reflectance of a fabric before and after washing. The results were as follows. 1. The fiber type showed a different pattern of soil removal with surfactants. In general, particulate soil removal increased in the following order Acetate>PET. Nylon>Cotton. Particulate soil removal, which is affected by the surfactant type, increased in the following order NPE $(EO)_{10}\leqq$Soap>SLS>DBS>Tween 80. 2. The influence of temperature on the particulate soil removal was very complex because efficiency of removal was varied with surfactant and fiber types. The washing efficiency of NPE $(EO)_{10}$ was highest at around $40^{\circ}C\;and\;60^{\circ}C$ with cotton and PET but the washing efficiency of DBS was the highest at $60^{\circ}C$ with cotton, decreased monotonously with increasing temperature with PET 3. The detergency of particulate soil increased with increasing surfactant concentration at relatively low concentration and then levelled off above some optimum concentration. 4. The removal of particulate soil increased with increasing pH and mechanical force. 5. Effect of electrolyte on the particulate soil removal was depended on the concentration of the surfactant. At low concentration of surfactant, addition of electrolytes improved soil removal but above the some concentration no effect was observed. At high concentration of surfactant, Vie., $0.6\%$ , the maximum washing effect is reached without added electrolyte. These result indicate that added electrolyte only influence the adsorption of surfactant on the soil and fiber 6. Fatty acid content in the soil did not influence on particulate soil removal without regard to surfactants.

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Biosorption of Copper by Immobilized Biomass of Pseudomonas stutzeri

  • Cho, Ju-Sik;Hur, Jae-Seoun;Kang, Byung-Hwa;Kim, Pil-Joo;Sohn, Bo-Kyoon;Lee, Hong-Jae;Jung, Yeun-Kyu;Heo, Jong-Soo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권6호
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    • pp.964-972
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    • 2001
  • The kinetics of copper ion biosorption by Pseudomonas stutzeri cells immobilized in alginate was investigated. During the first few minutes of the metal uptake, the copper biosorption was rapid and then became progressively slower until an equilibium was rapid, and then became progressively slower until an equilibrium was reached. At a biomass concentration of 100g/l, the copper biosorption reaction reached approximately 90% of the equilibrium position within 30 min. A Freundich-type adsorption isotherm model was constructed based on kinetics with different amounts of biomass. When using this model, the experimental values only agreed well with the predicted values in a solution containing less than 200 mg/l Cu(II). Desorption of the bound copper ions was achieved using electrolytic solutions of HCl, $H_2SO_4$, EDTA, and NTA (0.1 or 0.5 M). Metal desorption with 0.1 M NTA allowed the reuse of the biosorbent for at least ten consecutive biosorption/desorption cycles, without an apparent decrease in its metal biosorption capability. A packed-bed column reactor of the immobilized biomass removed approximately 95% of the metal in the first 30 liter of wastewater [containing 100 mg/l Cu(II)] delivered at a rate of 20 L/day, and, thereafter, the rate gradually decreased.

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미생물 고정화법에 의한 중금속 제거, 회수 및 공정개발 (Removal, Recovery, and Process Development of Heavy Metal by Immobilized Biomass Methods)

  • 안갑환;신용국;서근학
    • 한국환경과학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.61-67
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    • 1997
  • 미생물에 의한 흡착법으로 중금속을 효과적으로 제거, 회수할 수 있다. 알콜 발효 후 부산물로 생성되는 폐 Saccharomyces cerevisiae는 비교적 가격이 저렴하고, 중금속 생체흡착에 유용한 자원으로 이용될 수 있다. 생체흡착 실험에 사용된 미생물은 부유 및 alginate에 고정화된 S. cerevisiae로 수행하였다. 회분식 실험에서 생체흡착량은 Pb > Cu > Cd의 순으로 이루어졌다. Pb 이온의 흡착 평형은 Freundlich와 Langinuir 모델로 설명하였고, Freundlich 모델이 실험자 료와 잘 부합되었다 고정화된 S. cerevisiae를 이용한 혼합용액( Pb, Cu, Cr 및 Cd )흡착 실험에서 각 중금속들은 선택적 흡착 특성을 나타내었다. 고정화 미생물을 고정층 반응기에 충진하여 혼합 중금속 용액의 생체흡착 실험을 수행한 결과 Pb 이온이 가장 많이 흡착을 하였다. 고정화된 미생물에 흡착된 Pb의 탈착실험에서 0.1M의 HCI 및 $H_2SO_4$가 효과적이었다.

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페인트에서 방출되는 TVOC 및 HCHO 방출량 예측모델 (A Prediction Model for TVOC and HCHO Emission of Paint Materials)

  • 김형수;이경회
    • KIEAE Journal
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    • 제3권1호
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    • pp.13-20
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    • 2003
  • It is highly recognized that there is need for protection against indoor air pollution, as we realize environmental pollution is growing, For example, in an indoor environment, a person spends more than 80 percent of their time inside the building. Thus, concern about indoor decoration materials is growing, since they cause pollution in the rooms of an apartment, as well as in offices. As the indoor decoration materials become more diverse and lusurious, so the effect of VOCs(Volatile Organic Compounds) and HCHO(Formaldehy) is growing. The indoor decoration materials cause the Sick Building Syndrome, such as headaches, dizziness, or lack of concentraion, and they in turn cause serious deterioration in people's health. In this study, I probed the status of the indoor air pollution and carried on an investigation and analysis about the prevention technique. In doing so, I performed experimental tests and an assessment of the indoor decoration materials of an apartment. I also examined elements of the emitted and the emission. Finally, I examined the character of emissions, by changing environmental conditions, such as the temperature, humidity, and ventilation. With respect to VOCs tests, I applied the method of solid state adsorption using the adsorptive tube, based on the measurement of the American EPA TO-17, ASTM 5116-97, and the measurement of the Japanese Wall Decoration Industrial Association. The tested sample was analyzed by High Performance Liquid Chromatography, after going through the process of dissolvent extraction. As subjects of the test, Paint were selected. The process of this test is as follows; first, I figured out the character of the emission, by measuring the emitted concentration of VOCs and HOHC from the indoor decoration materials of an apartment. Second, I made a small-scale chamber and the test was processed in the chamber in order to suggest an environment-friendly prediction modlel development.

쓴 맛 물질의 표면 장력과 쓴 맛의 상관 관계 (Research on the Correlation of the Surface Tension and Sensory Quality of Bitter Substances)

  • 김정미
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.646-651
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    • 1995
  • 순수 물질 수용액의 표면장력치 측정과 JND를 통한 맛 관능 분석에 의해 쓴 맛 물질의 표면 장력과 쓴 맛 간의 상관성을 연구한 결과, 모든 쓴 맛 물질 수용액은 용액의 농도가 증가함에 따라 표면 장력이 감소되어 Szyszkowski 방정식과 Techplot program으로 표면 장력 감소 곡선을 수학적으로 나타낼 수 있었고 또한 관능 분석에 의한 JND 맛 곡선도 같은 방법으로 묘사하여 상호 비교됨을 알 수 있었다. 또한 측정된 모든 쓴 맛 성분들에 대하여 표면 장력 곡선으로부터 상수 a, b 값을, 맛 곡선으로부터 상수 A, B 값을 계산하여 쓴 맛 인지역치 $log\;C_{1}$과 평형 상수 b 값 간의 음의 상관 관계식을 구하였다. 또한 쓴 맛 인지역치 농도 $log\;C_{1}$과 기계적인 측정치로 산출된 parameter들의 상관성을 PV-wave 프로그램을 이용해서 3차원적으로 비교한 $log\;C_{1}$/a/b와 $log\;C_{1}$/A/B간의 상관관계는 주목할 만하며 이는 용액과 기체간의 계면 system에서의 계면 흡착 모델이 구강 내에서의 조직과 용액 간의 관능적 모델에도 적용됨을 나타내며 나아가 표면장력치의 측정이, 신경자극 전달 측정을 위한 Beidler의 이론과 Szyszkowski 방정식을 이용하여 쓴 맛을 기계적으로 측정하는 독립적인 방법을 개발하는데 응용될 수 있음을 시사해 준다.

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Polysulfone에 Di-(2-ethylhexyl)-phosphoric acid와 Carbon Nanotubes를 고정화한 PSf/D2EHPA/CNTs 비드의 제조와 Sr(II)의 제거 특성 (Preparation of PSf/D2EHPA/CNTs Beads Immobilized with Carbon Nanotubes and Di-(2-ethylhexyl)-phosphoric acid on Polysulfone and Removal Characteristics of Sr(II))

  • 이민규;윤종원;서정호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권6호
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    • pp.854-860
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    • 2017
  • 본 연구에서는 di-(2-ethylhexyl)-phosphoric acid (D2EHPA)와 carbon nanotubes (CNTs)를 polysulfone (PSf)에 고정화시켜 PSf/D2EHPA/CNTs 비드를 제조하였으며, 제조한 비드에 의한 Sr(II)의 제거특성을 살펴보았다. Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) 및 Thermo gravimetric analysis (TGA) 분석을 통하여 PSf/D2EHPA/CNTs 비드의 형태적 특성들을 조사하였다. PSf/D2EHPA/CNTs 비드에 의한 Sr(II)의 제거는 운전시간 60 min 정도에서 평형에 도달하였으며, 속도 실험결과는 유사 2차 속도식에 잘 부합하는 것으로 나타났다. 또한 PSf/D2EHPA/CNTs 비드에 의한 Sr(II)의 제거에서 Langmuir 식으로부터 구한 최대 제거량은 4.75 mg/g이었다. PSf/D2EHPA/CNTs 비드에 의한 Sr(II)의 제거효율은 추출제 D2EHPA 만을 사용하는 경우보다 CNTs를 첨가함으로써 Sr(II)의 제거량이 2.5배 정도 향상되는 결과를 보였다.

건조방법에 따른 건조분말두부의 흡습특성 (Absorption Characteristics of Soybean curd Powder by Drying Methods)

  • 김진성;김준한;하영선
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.54-61
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    • 2005
  • 건조분말두부의 열풍, 진공 및 동결 건조방법에 따른 흡습특성과 평형수분함량 예측의 회귀식을 도출하였다. 단분자층 수분함량은 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 수분흡습을 위한 엔탈피, 자유에너지, 엔트로피의 변화는 큰 차이는 없었으나 수분활성도가 0.11에서 0.93으로 증가할수록 흡습엔탈피의 값은 감소하였으며 등온흡습곡선의 경우 수분활성도가 증가할수록 수분함량이 높아졌으며 수분 활성도가 높을수록 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있다. 평형수분함량 예측은 수분 활성도를 독립변수로 평형수분함량을 종속변수로 하여 3차 회귀분석을 하였고, 건조방법에 관계없이 5, 15, $25^{\circ}C$ 온도조건에서 모두 결정계수가 0.98이상의 높은 값을 보였다. 등온흡습곡선의 적합도가 가장 높은 모델은 Caurie, Oswin, Henderson 순이였으며, 결정계수(R-square)값이 $0.94\~0.99$이상으로 높은 적합도를 나타내었으며 편차도는 Oswin식이 낮은 편차를 나타내었으며, 동결건조의 경우에는 Caurie식이 가장 낮은 편차를 나타내었다.

Use of biofilter as pre-treatment of polluted river water for drinking water supply

  • Suprihatin, Suprihatin;Cahyaputri, Bunga;Romli, Muhammad;Yani, Mohamad
    • Environmental Engineering Research
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    • 제22권2호
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    • pp.203-209
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    • 2017
  • Innovations in the biofiltration process can provide effective solutions to overcome crucial water pollution problems. The elimination of pollutants is a result of the combined effects of biological oxidation, adsorption and filtration processes. This research aims to evaluate the performance of quartz sand biofiltration for removing total suspended solids, turbidity, color, organic matter, and ammonium from polluted river water and develop an empirical model for designing quartz sand biofilters for the treatment of polluted river water. Experiments were conducted using two biofilter units filled with quartz sand as filter media. A set of experiments were performed to evaluate the effect of hydraulic retention time on biofilter performance in removing water contaminants. The kinetics of organic matter removal were also determined to describe the performance of the biofilter. The results show that biofiltration can significantly remove river water pollutants. Removal efficiency depends on the applied hydraulic retention time. At a hydraulic retention time of two hours, removal efficiencies of total organics, ammonium and total suspended solids were up to 78%, 82%, and 91%, respectively. A model for designing quartz sand biofiltration has been developed from the experimental data.