• 한국수산과학회지
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• 제33권1호
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• pp.60-65
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• 2000

우리나라 인근해안에서 서식하고 있는 해조류 23종에 대하여 Cr 및 Pb의 흡착성능을 조사한 결과, Sargassum 종이 Cr에 대하여 흡착능이 가장 높았다. Sargassum 종 4종을 이용하여 Cr 및 Pb의 생체흡착 실험을 수행하여 흡착 평형에는 Cr은 $30{\~}60$분, Pb는 30분 정도 소요 되었다. Cr 및 Pb 최대 흡착량은 136mg Cr/g biomass 및 232.5mg Pb/g biomass 였다. Pb흡착 및 탈착과정을 6회 반복한 결과 S. thunbergii는 재생성이 매우 효과적인 바이오 흡착제 였다. S. thunbergii를 자유 충전시킨 충전층 반응기를 이용하여 50mg/L Pb 용액의 연속적인 제거 실험을 수행한 결과 유입되는 Pb가 완전히 제거되는 구간은 HRT 10분에서 약 300 bed volume, HRT 5분에서 약 200 bed volume정도였다. 1회 흡착시 Pb 제거량은 HRT 10분에서 165 mg/g biomass, HRT 5분에서 112 mg/g biomass 였으나 흡착 완결까지의 소요 시간이 각각 112시간 및 52시간으로 HRT 5분일때가 더욱 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 0.1 M HCl을 이용한 Pb 회수 실험에서 회수율은 $95{\%}$이상이었다. HRT 10분 및 5분에서 탈착 후 재흡착이 3회 반복되어도 흡착량은 다소 감소하였지만 계속적인 Pb의 제거가 가능하여 S. thunbergii는 바이오 흡착제로 사용이 가능함을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2149-2161
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• 2000

중금속 폐수 및 방사성 폐액 속에 포함된 납과 코발트를 제거하기 위해 생물흡착제로 Absidia coerulea와 Thraustochitrium sp.를 사용하여 흡착실험을 진행하였다. 납과 코발트 제거의 최적 pH 영역은 blank의 경우 각각 8.4~11.2, 10.5~11.5, Absidia coerulea는 6.5~11.4, 8.6~12.0, 그리고 Thraustochitrium sp.는 4.2~10.5, 8.9~11.6이었다. 초기 pH 5.0에서 1 g/L의 생물흡착제를 투입했을 때 Absidia coerulea와 Thraustochitrium sp.는 104와 125 mg/g dry biomass의 납을 제거할 수 있었으며, 초기 pH 6.0에서 코발트는 단지 2와 20 mg Co/g dry biomass만을 제거할 수 있었다. 초기 500 mg Pb/L, pH 5.0에서 최적 생물흡착제 투입량은 Absidira coerulea와 Thraustochitrium sp.가 각각 0.2 g/L이었으며, 초기 200 mg Co/L, pH 6.0에서는 3.0 g/L이었다 . Absidia coerulea와 Thraustochitrium sp.는 납에 대해서 높은 흡착능을 보였으나 코발트에 대해서는 비교적 낮은 흡착능을 보였다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.428-432
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• 2013

충북의 산림지역에서는 목재의 가지치기에 의하여 다량의 폐목재가 발생되고 있으나, 이러한 폐목재들은 부산물로서 특정한 처리가 이루어지지 않고 있다. 본 실험에서는 폐목재(참나무, 향나무, 낙엽송, 소나무) 중에서 납 이온의 제거능력이 효과적인 생물흡착제로서 향나무를 도출하였다. 또한, 폐향나무를 사용하여 수중에 함유된 납의 제거 효율을 고찰하였다. 20 mg/L 납 이온의 제거 효율을 증가시키기 위한 최적의 초기 pH가 4임을 알 수 있었으며, 50 mg/L 납이온 제거를 향상을 위한 최적의 생물흡착제 주입농도가 0.6 g/100 mL임을 구하였다. 또한, 100 mg/L 이상의 고농도 납 이온의 흡착 능력을 향상시키기 위해서는 향나무의 황산 처리에 의한 화학적 개질 반응이 필요함을 알 수 있었다. 그리고 6 M 황산으로 개질된 향나무를 이용하여 200, 400, 500 mg/L의 납을 처리하였을 때, 납의 흡착량은 각각 180, 340, 425 mg/g를 나타내었다. 이러한 실험 결과들은 수중에 함유된 납 이온을 효과적으로 처리하는 실질적인 생물흡착제기술로 사용될 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.529-533
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• 2017

본 연구에서는 백합나무 biochar에 수증기를 사용하여 활성화 공정이 첨가된 새로운 형태의 생물흡착제를 제조하였다. 이 생물흡착제를 이용하여, 수중에서 니켈 이온의 제거 특성을 고찰하였다. 5와 10 mg/L 니켈 이온을 제거하기 위하여 흡착 평형 실험이 이루어졌을 때, 니켈 이온의 흡착량은 각각 4.2 mg/g과 5.4 mg/g을 나타내었다. 또한 두 가지 니켈농도(5, 10 mg/L)의 제거 효율을 증가시키기 위한 최적의 초기 pH가 6임을 알 수 있었다. 그리고 수중에 함유된 10 mg/L 니켈이온 제거능력을 향상시키기 위하여 생물흡착제에 구연산을 이용한 화학적 처리가 이루어졌다. 또한, 4 M 구연산으로 개질된 흡착제를 사용하여 2 h 반응시켰을 때, 10 mg/L 니켈 이온은 100% 제거 효율을 나타내었다. 그리고 니켈 이온 회수를 위한 탈착 실험한 결과, 0.1 M Nitrilotriacetic acid (NTA)가 최적의 탈착제로 선정하였다. 따라서 이러한 실험 결과들은 경제적이고 친환경적인 기술로서 니켈 처리 공정 개발에 활용될 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.576-583
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• 2015

This paper aims to investigate the potential use of cempedak durian peel (CDP) from Negara Brunei Darussalam, which is low-cost, locally available, eco-friendly and highly efficient to remove methyl violet (MV) dye from aqueous solutions. The time required for equilibrium to be reached is 2.0 h with no adjustment of pH necessary. FTIR analysis was indicative of the involvement of -COOH and C=O functional groups in adsorption process. The Langmuir model provided the best fit with maximum adsorption capacity of $0.606mmol\;g^{-1}$. Thermodynamics data indicate that the adsorption is spontaneous, feasible and endothermic in nature. Best regeneration of CDP's adsorption ability is achieved by base solution, showing about 95% removal efficiency of MV even after 5 cycles, indicating that CDP can be regenerated and reused. This, together with its high adsorption capacity, makes CDP a potential adsorbent for the removal of MV in wastewater.

• 상하수도학회지
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• 제20권1호
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• pp.63-70
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• 2006

Biosorption characteristics were investigated at various temperature and pH conditions in order to establish lead(II) removal using Zoogloea ramigera 115SLR. Biosorption equilibrium isotherms and kinetics were obtained from batch experiments. The Freundlich and Langmuir model could be described the biosorption equilibrium of lead(II) on Z. ramigera 115SLR, Ca-alginate bead and immobilized Z. ramigera 115SLR. The maximum biosorption capacity of Z. ramigera 115SLR increased from 325 to 617mg $pb^{2+}/g$ biomass as temperature increased from 288.15 K to 308.15K from the Langmuir model. Fixed-bed column breakthrough curves for lead(II) removal were also obtained. For regeneration of the biosorbent, complete lead(II) desorption was achieved using 5mM HCl in fixed-bed column. This study shows the possibilities that well-treated immobilized Z. ramigera 115SLR with the mechanical intensity like TEOS (Tetraethyl orthosilicate) treatment and the optimum acid solution for desorption can be used for the effective treatment for lead(II) containing wastewater.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권1호
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• pp.1-18
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• 2015

The biosorption process has been established as characteristics of dead biomasses of both cellulosic and microbial origin to bind metal ion pollutants from aqueous suspension. The high effectiveness of this process even at low metal concentration, similarity to ion exchange treatment process, but cheaper and greener alternative to conventional techniques have resulted in a mature biosorption technology. Yet its adoption to large scale industrial wastewaters treatment has still been a distant reality. The purpose of this review is to make in-depth analyses of the various aspects of the biosorption technology, staring from the various biosorbents used till date and the various factors affecting the process. The design of better biosorbents for improving their physico-chemical features as well as enhancing their biosorption characteristics has been discussed. Better economic value of the biosorption technology is related to the repeated reuse of the biosorbent with minimum loss of efficiency. In this context desorption of the metal pollutants as well as regeneration of the biosorbent has been discussed in detail. Various inhibitions including the multi mechanistic role of the biosorption technology has been identified which have played a contributory role to its non-commercialization.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권1호
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• pp.53-60
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• 1998

This study examines the effect of pH, temperature, metal ion concentration and culture density on metal biosorption by the nuisance cyanobacterium Microcystis aeruginosa. Ni biosorption was higher at pH 9.2 than at neutral and acidic pH. In contrast the biosorption of Cu and Zn was maximum at pH 7.0. However, biosorption of Zn was difficult to measure at pH values 9.2 and 10.5, owing to the formation of insoluble complexes. All the test metals (Cu, Zn, and Ni) showed maximum biosorption rate at low culture densities of 40 mg dry wt $1^{-1}$. The biosorption of Cu, Zn, and Ni was maximum at $40^{\circ}C$. However, no worthwhile difference in Zn and Ni sorption was noticed at 4 and $29^{\circ}C$ as compared to $40^{\circ}C$. Of these three metals used Microcystis showed a greater binding capacity ($K_{f}$ value=0.84, Freundlich adsorbent capacity) and accelerated biosorption rate for Cu under various environmental conditions. Fitness of mathematical models on metal biosorption by Microcystis confirmed that the biological materials behave in the same way as physical materials. These results suggest that before using a biosorbent for metal recovery, the environmental requirements of the biosorbent must be ascertained.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권1호
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• pp.172-177
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• 2017

A novel biosorbent, immobilized Saccharomyces cerevisiae in magnetic chitosan microspheres was prepared, characterized, and used for the removal of $Sr^{2+}$ from aqueous solution. The structure and morphology of immobilized S. cerevisiae before and after $Sr^{2+}$adsorption were observed using scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy. The experimental results showed that the Langmuir and Freundlich isotherm models could be used to describe the $Sr^{2+}$ adsorption onto immobilized S. cerevisiae microspheres. The maximal adsorption capacity ($q_m$) was calculated to be 81.96 mg/g by the Langmuir model. Immobilized S. cerevisiae was an effective adsorbent for the $Sr^{2+}$ removal from aqueous solution.

• 청정기술
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• 제16권2호
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• pp.117-123
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• 2010

본 연구에서는 Au(I) 이온을 함유한 시안 용액으로부터 다른 형태의 금을 회수하기 위하여 생체흡착 후 탈착하는 방법과 생체흡착 후 회화하는 방법을 제안하였다. 생체흡착제로는 아미노산 발효 공정에서 발생하는 균체 폐기물(Corynebacterium glutamicum)을 사용하였다. 바이오매스의 흡착 특성을 알아 보기 위하여 pH edge 실험을 수행하였으며, 그 결과 흡착성능은 pH 2-3 부근에서 우수한 결과를 보였다. 또한, 등온흡착 실험 결과를 Langmuir 모델에 적용한 결과 Au(I)의 최대 흡착량은 pH 2.5에서 35.15 mg/g이었다. 흡착 속도론 실험을 통해 흡착 평형은 60분 이내의 짧은 시간 내에 이루어지는 것을 확인하였다. Au(I)을 회수하기 위하여 바이오매스에 흡착된 Au(I)을 탈이온수를 이용하여 탈착을 시켰으며, 탈착효율은 91%로 평가되었다. 이 결과는 바이오매스를 이용하여 흡착과 탈착을 통해 1가 금을 효과적으로 회수할 수 있음을 보여준다. 영가 형태로 회수하기 위하여, 금을 흡착하고 있는 생체흡착제를 회화하여 환원된 형태의 금을 성공적으로 회수하였으며, 회분 중 금의 순도는 85% 이상이었다. 따라서 본 연구에서 제시한 생체흡착 후 탈착(1가 형태) 공정과 생체흡착 후 회화(영가 형태) 공정은 회수하고자 하는 금의 산화수에 따라 선택하여 사용될 수 있을 것으로 기대된다.