• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제33권10호
• /
• pp.3213-3217
• /
• 2012

Reactive adsorption desulfurization (RADS) experiments were conducted over a series of commercial metal oxide supports ($Al_2O_{3-}$, $SiO_{2-}$, $TiO_{2-}$ and $ZrO_{2-}$) supported Ni/ZnO adsorbents. The adsorbents were characterized by X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) in order to find out the influence of specific types of surface chemistry and structural characteristics on the sulfur adsorptive capacity. The desulfurization performance of all the studied adsorbents decreased in the following order: Ni/ZnO-$TiO_2$ > Ni/ZnO-$ZrO_2$ > Ni/ZnO-$SiO_2$ > Ni/ZnO-$Al_2O_3$. Ni/ZnO-$TiO_2$ shows the best performance and the three hour sulfur capacity can achieve 12.34 mg S/g adsorbent with a WHSV of $4h^{-1}$. Various characterization techniques suggest that weak interaction between active component and support component, high dispersion of NiO and ZnO, high reducibility and large total Lewis acidity of the adsorbents are important factors in achieving better RADS performance.

• 한국습지학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.39-44
• /
• 2016

최근 커피 이용량이 증가하면서 폐커피가루의 활용에 대한 관심이 환경공학 분야에서 높아지고 있다. 본 연구에서는 폐커피가루를 재활용하여 오염물질에 대한 흡착제로서의 사용 가능성을 평가하기 위하여 액상의 유기 오염물질(메틸렌 블루)에 대한 흡착평형실험 및 흡착속도실험을 수행하였고, 입상활성탄 및 분말활성탄을 이용한 실험결과와 비교하였다. 실험 결과, 흡착평형의 경우 세 종류의 흡착제 모두 Langmuir 식에 잘 맞는 것으로 확인되었으며, 최대흡착량은 분말활성탄(178.6 mg/g), 폐커피가루(60.6 mg/g), 입상활성탄(15.6 mg/g) 순으로 확인되었다. 흡착속도실험에서도 유사 1차식 및 유사 2차식 모두에서 폐커피가루가 입상활성탄보다 우수한 것으로 확인되었다. 이는 폐커피가루의 입자 크기가 입상활성탄보다 작으며 표면이 입상 및 분말활성탄과 같이 다공성 특성을 띄고 있기 때문인 것으로 판단되었다.

• 청정기술
• /
• 제24권4호
• /
• pp.348-356
• /
• 2018

분자전산 모사 방법에 의하여 슬릿 기공과 무작위 에칭 흑연(randomly etched graphite, REG) 기공을 가지는 탄소계 흡착제에서 산소, 질소 그리고 아르곤에 대한 흡착 평형을 계산 하였다. 흡착량 계산에서 흡착제와 흡착질의 신뢰할 만한 모델은 공업적 흡착 분리 공정의 정확한 설계에 매우 중요하다. $5.6{\AA}$의 가장 작은 물리적 기공 크기에서 오직 산소만이 기공의 중심에 흡착하였으며, $5.9{\AA}$부터 질소와 아르곤이 흡착을 시작하였다. 균일한 표면을 가지는 슬릿기공이 결함 기공의 불용 부피와 접근이 불가능한 부피로 인하여 표면에 이질성을 가지는 REG 기공보다 더 높은 흡착 능력을 보였다. 탄소계 흡착제의 경우 질소보다 산소가 높은 흡착량을 보였으며, 기공이 큰 경우 산소와 아르곤의 흡착량은 동일함을 보였다. 298 K에서 흡착 등온선 계산으로부터 압력이 증가할수록 질소에 대한 산소의 흡착량의 비율이 높아짐을 보였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제39권1호
• /
• pp.203-209
• /
• 2019

현재 많은 국내 산업단지들은 여러 가지 중금속오염에 노출되어있다. 이러한 오염은 토양과 지하수에 심각한 오염을 초래할 수 있다. 산업단지의 하부지반을 제올라이트를 토양과 섞은 혼합물로 대체하여 이러한 오염을 방지하고자 한다. 혼합물들을 성토재를 사용하기 위해서는 최소한의 지지력을 갖춰야 한다. 제올라이트 혼합물의 중금속(아연, 납)에 대한 흡착특성과 지지력을 실험하기 위하여 등온 흡착시험, 직접 전단시험, 및 표준다짐시험을 실시하였다. 실험결과, 혼합물들은 효과적으로 오염물질의 확산을 줄일 수 있고 동시에 적절한 지지력을 확보할 수 있다.

• 농약과학회지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.90-95
• /
• 1998

Paraquat 토양 잔류량을 사과원, 배원, 포도원 및 복숭아원을 대상으로 조사하였다. 대상 과수원은 각 과수별 주산 단지에서 15개소씩을 선정하였다. 한편 과수원별 토양의 paraquat 흡착능을 밀 뿌리 생육 50%를 저해하는 농도(Strong adsorption capacity measured using wheat bioassay, SAC-WB)로 산출하고, 총 SAC-WB (SAC-WB값+paraquat 잔류량)에 대한 paraquat 잔류 수준을 조사하였다. 우리나라 과수원 토양 60개소의 paraquat 결합성 잔류량은 평균 6.9 ppm이었다. 잔류량이 가장 높았던 토양은 사과원 토양의 20.2 ppm이었으며, 사과원 토양의 paraquat 평균 잔류량은 다른 과원 토양의 거의 두 배 정도의 높은 경향을 보였다. 잔류량이 높았던 상위 5개소 양에 대한 치환성 잔류량은 0.5 ppm 검출한계 미만이었다. SAC-WB 값은 평균 276.1 ppm이었으며, SAC-WB 값과 점토 함량, 유기물 함량 및 양이온 치환 용량간에는 상관관계를 인정할 수 없었다. 한편 우리나라 과수원 토양의 총 SAC-WB 값 대비 paraquat 잔류 수준은 평균 2.43%이었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권7호
• /
• pp.1319-1330
• /
• 2000

유기성폐슬러지를 염화아연과 황화칼륨으로 약품활성화하여 제조한 활성탄의 세공발달과 흡착특성을 연구하였다. 유기성폐슬러지로 제조한 탄소의 세공발달은 77K에서 질소흡착법을 이용하여 특성화하였다. 염화아연으로 약품활성화하여 제조한 $ZnCl_2$-활성탄은 활성화공정에 의해 미세공이 형성되었음을 지적해주는 BDDT 분류의 type I의 흡착특성을 보여주었다. 상용 분말활성탄과 $K_2S$-활성탄은 BDDT 분류의 type IV와 유사한 이력현상을 나타냈는데, 이것은 이들 활성탄에 중세공이 형성되었음을 말해준다. 이것은 $K_2S$-활성탄은 주로 중세공과 미세공으로 이루어졌으며, 거대세공의 발달은 미비하다는 것을 의미한다. 유기성폐슬러지로 제조한 $K_2S$-활성탄의 중금속 흡착능은 상용입상활성탄보다 우수한 것으로 나타났다. $K_2S$-활성탄에 대한 중금속의 흡착은 단분자층 흡착을 나타내는 Langmuir와 Freundlich 등온식에 잘 부합되었다. $PO_4$-P에 대한 흡착능은 $K_2S$-활성탄이 $ZnCl_2$-활성탄보다 우수한 것으로 나타난 반면, $NO_3$-N의 흡착은 $ZnCl_2$-활성탄이 우수한 것으로 나타났다. 본 연구결과, 활성화제로 염화아연과 황화칼륨을 사용하여 유기성폐슬러지를 약품처리할 경우, 탄화와 활성화공정을 거치는 2단계 공정을 통하여 상용입상활성탄보다 흡착능이 뛰어난 활성탄을 제조할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.5-9
• /
• 2007

본 연구는 반변천 상류에 위치한 현동, 산성, 금촌 그리고 금학 지역의 토양을 이용하여 물속에 존재하는 Cu(II), Zn(II) 및 Cd(II)과 같은 중금속 이온의 제거능을 조사하였다. 조사 지역에서 채취한 토양의 pH는 8.8~9.2로서 약알칼리성을 나타냈으며, 토양의 화학적 구성 성분 중 $SiO_2$, $Al_2O_3$ 및 $K_2O$는 양적으로 비슷한 분포를 보였으나, $Na_2O$, $TiO_2$ $Fe_2O_3$ CaO 및 MgO는 토양마다 약간의 차이를 나타냈다. 이 지역의 토양을 XRD로 측정 결과, 석영과 장석은 공통된 광물질로 확인되었으나, 카올린, 일라이트, 몬모릴로나이트, 버뮤큘라이트 및 칼사이트는 토양에 따라 다소의 정성적 차이를 나타냈다. 또한 이들 지역의 토양을 사용하여 중금속 제거 실험을 한 결과 Cu(II), Zn(II) 및 Cd(II)의 제거 효율은 98% 이상으로 나타났으며, 특히 다른 중금속에 비하여 Cu(II)의 제거율이 가장 높게 나타났다. 이러한 결과로 보아 본 조사지역의 토양을 폐광과 같은 중금속 상시 유출 지역의 제방 및 복토재로 활용할 경우 폐광 유출수내 중금속을 보다 효율적으로 제거할 수 있을 것으로 사료된다.

• 청정기술
• /
• 제13권1호
• /
• pp.64-71
• /
• 2007

천연가스로부터 유기 황 화합물인 THT와 TBM의 제거를 위한 적합한 흡착제의 선정이 수행되었다. 황 화합물에 대한 포화 흡착량은 Na-Y, Na-ZSM-5, Na,K-ET(A)S-10, Na-모더나이트, Na,K-클리놉틸올라이트, Ti/MCM-41, Ti/SBA-15이 포함되어진 나노세공 물질 및 무정형 티타노실리케이트에 대하여 펄스 흡착 방법에 의해 측정되었다. 측정되어진 물질들 중 Na-Y 와 Na,K-ET(A)S-10 제올라이트에서 THT와 TBM에 높은 흡착 용량을 보였다. Na,K-ET(A)S-10에서의 THT에 대한 포화 흡착량은 효율적인 흡착제로 잘 알려진 Na-Y 제올라이트와 비슷하였다. Na,K-ET(A)S-10에서의 THT와 TBM의 흡착량과 흡착능은 Na,K-ET(A)S-10의 결정성이 좋을수록 증가하였다. 모사되어진 천연가스를 이용한 파과 평가로부터 THT와 TBM 사이의 경쟁적 흡착에 관한 연구에서 Na,K-ET(A)S-10은 THT에 선택적으로 흡착하는 것으로 나타났다. Na,K-ET(A)S-10의 THT에 대한 파과 용량은 1.19 mmol/g 이었다. 이러한 결과들은 Na,K-ETS-10과 Na,K-ETAS-10의 높은 흡착 성능이 제올라이트 구조의 넓은 기공 성질과 유기 황 화합물과의 강한 정전기적 상호작용을 지닌 제올라이트 구조 속의 높게 교환되어진 양이온에 기인하는 것으로 보인진다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권12호
• /
• pp.1218-1224
• /
• 2008

본 연구는 yeast의 한 종류인 Candida tropicalis 배양액을 유동상 반응기 형태로 운전하여 대표적인 휘발성유기화합물인 톨루엔의 제거효율을 향상시키기 위해 수행되었으며, 톨루엔 흡착과 물질전달 능력을 동시에 향상시키기 위해서 생물반응기의 유동상 물질로는 입상활성탄(GAC)을 사용하였다. 효모를 적용한 GAC 유동상반응기는 유입 톨루엔 부하 13.1$\sim$37.4 g/m$^3$-hr 범위에서 50$\sim$80%의 처리효율을 나타내었다. 또한 톨루엔 유입부하 291 g/m$^3$-hr 조건에서 최대분해능 172 g/m$^3$-hr을 얻어, 본 연구의 GAC 유동상반응기가 안정적이면서도 높은 처리효율을 나타낼 수 있음을 확인하였다. 충격부하 실험에서는 유입농도의 갑작스런 변화에도 일정하게 처리효율을 유지함으로써, 유입농도의 변화에도 안정적인 반응기 운전이 가능하다는 것을 알 수 있다. 최대분해능실험 결과 유입농도가 2배 이상 증가하였으나 처리효율은 일정하게 유지되었으며, 유입된 톨루엔이 GAC에 먼저 흡착된 후 천천히 탈착되어 효모에 의해 분해됨을 확인하였다. 따라서 유동상으로 투입된 GAC가 톨루엔의 물질전달을 향상시켜 미생물반응기의 전체 처리효율을 증가시켰다.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제17권3호
• /
• pp.133-138
• /
• 2012

Polyvinyl alcohol/alginate hydrogel beads containing Mg-Al layered double hydroxide (LDH-PVA/alginate beads) were synthesized for phosphate removal. Results showed that blending PVA with the LDH-alginate beads significantly improved their stability in a phosphate solution. The kinetic reaction in LDH-PVA/alginate beads reached equilibrium at 12 hr-post reaction with 99.2% removal. The amount of phosphate removed at equilibrium ($q_e$) was determined to be 0.389 mgP/g. The equilibrium data were described well by the Freundlich isotherm with the distribution coefficient ($K_F$, 0.638) and the constant (n, 0.396). Phosphate removal in LDH-PVA/alginate beads was not sensitive to solution pH. Also, the removal capacity of LDH-PVA/alginate beads ($q_e$, 1.543 mgP/g) was two orders of magnitude greater than that of PVA/alginate beads ($q_e$, 0.016 mgP/g) in column experiments. This study demonstrates that LDH-PVA/alginate beads with a higher chemical stability against phosphate compared to LDH-alginate beads have the potential for phosphate removal as adsorptive media.