• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.35-40
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• 2012

본 연구에서는 지하수내에 존재하는 휘발성 유기물 제거를 위한 탄소계 나노물질인 팽창흑연의 흡착제 가능성을 평가하기 위해 일련의 흡착실험을 수행하였다. 황산처리 후 $600^{\circ}C-1,000^{\circ}C$에서 1분동안 팽창시킨 팽창흑연의 최적 팽창조건은 $800^{\circ}C$였으며, 팽창부피는 195배에 이르렀다. 입상 활성탄과의 흡착능력을 비교한 실험결과, 팽창흑연의 비표면적은 $92.4m^2/g$으로 나타나 활성탄의 1/10에 불과하였으나, 대상 오염물질인 p-Xylene 흡착은 5분 이내에 평형농도에 도달한 반면 입상 활성탄의 경우 평형농도에 이르는 시간이 7일 이내로 나타났다. 이는 팽창흑연의 공극구조가 주로 중간공극 및 거대공극으로 이루어져 물의 혼합에 의한 대류현상으로 흡착이 일어난 반면, 활성탄에 존재하는 공극은 대부분이 미세공극으로 이루어져 확산을 통한 느린 흡착이 진행되었기 때문으로 사료된다. 팽창흑연의 등온흡착 실험결과는 langmuir식과 일치하였으며, 최대 흡착량은 24.0mg/g, 흡착상수는 7.94로 나타났다. 결론적으로 휘발성 유기오염물에 대한 활성탄과의 비교 실험결과, 팽창흑연은 작은 비표면적으로 인해 활성탄에 비해 비흡착량은 작았으나 흡착속도는 1차속도식 기준으로 500여배가 큰 것으로 나타나 빠른 흡착제거가 필요한 공정에서 유용할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.29-42
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• 1986

산업발달로 인하여 산업공장에서 다량의 중금속이 배출되어 하천을 오염시키고 있다. 이로 인하여 수중생물에도 중금속이 축적되고, 농업용수로 이용한 농촌의 토양을 오염시키고 농작물에 중금속이 축척되는 것을 알 수 있다. 이러한 피해를 줄이기 위한 방안으로 물속에 용해되어 있는 각종 중금속을 제거시키는 것이 가장 시급한 문제이다. 따라서 본 연구에서는 폐 타이어를 이용하여 중금속중 카드뮴, 구리, 아연, 은 등의 이온을 흡착, 제거하기 위한 실험을 행했으며, 동시에 활성탄에 의한 실험을 행함으로써 폐 타이어의 효율을 비교 고찰한다. 따라서 폐기물 재활용과 공장폐수 처리장의 시설 및 운영비 절감면의 경제성에도 목적이 있다. 중금속 농도는 Automic Absorption Spectrophotometer로 측정하였으며, 온도, 흡착제주입량, 흡착제의 크기, 원수의 농도, 접촉시간 등에 따른 흡착평형식을 실험하여 흡착능을 알아내고, 또한 Column 실험을 통하여 접촉시간에 따른 중금속제거 특성과 흡착제의 여상깊이의 변화에 따른 중금속제거를 추정하여 BDST(Bed Depth/Service Time)식을 설정하여 실제 중금속 처리를 위한 설계치를 제시한다.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.609-618
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• 2009

Repeated phenol spill in the Nakdong River has been a big issue in Korea since 1991. In this study, treatment of phenol in each water treatment process and total water treatment system is evaluated. Phenol was highly volatile, easily oxidized by ozone, and readily absorbed onto GAC. When there was phenol of 0.3mg/L in water, by ozonation of 1mg/L or by GAC adsorption with EBCT of 10minutes or longer, it could be treated to lower than 0.005mg/L, the national drinking water standard of phenol. Even when a sufficient contact time(70minutes) was allowed, only 35 to 40% of phenol could be removed by powdered activated carbon(PAC). Based on the test results, it can be concluded that 1.0mg/L or less concentration of phenol can be treated at the plants adopting the combination process of ozone and GAC down to the safe level. In this study, removal characteristics for phenol were evaluated with the existing pilot plant and demo plant in different advanced water treatment processes(AWTPs). In the future, studies on changes in oxidation and adsorption characteristics caused by competitive matters such as DOC and removal characteristics by other various AWTPs including ozone/filter adsorber need to be performed.

• 멤브레인
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• 제27권1호
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• pp.68-76
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• 2017

고강도, 내약품성, 무독성, 내연소성의 장점을 가지고 있는 PVdF (polyvinylidene fluoride) 나노섬유로 기공이 $0.4{\mu}m$ 평막을 제조한 후, 부직포와 평막으로 나권형 모듈을 제작하였다. 용존유기물의 흡착 제거를 위한 입상 활성탄(GAC, granular activated carbon) 흡착 컬럼과 자체 제작한 나권형 모듈로 혼성 수처리 공정을 구성하였다. 카올린과 휴믹산으로 조제한 모사 용액을 대상으로, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 각각 GAC 충진량의 영향을 알아보았다. 여과실험 후 물 역세를 하여 회복률과 여과저항을 계산하였다. 또한, 탁도와 $UV_{254}$ 흡광도를 측정하여 GAC의 흡착 효과를 고찰하였다. 그 결과, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 모두 탁도 처리율에는 GAC 충진량의 영향이 없었다, 하지만 GAC의 $UV_{254}$ 흡광도 처리율이 처리수를 순환하는 경우 0.7~3.6%이었는데, 처리수를 배출하는 경우 3.2-5.7%로 증가하였다. 처리수를 순환하는 경우 GAC의 충진량이 증가함에 따라, 가역적 여과저항($R_r$)과 비가역적 여과저항($R_{ir}$)은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 총여과저항($R_t$)은 거의 일정하였고, 물 역세 회복률($R_b$)은 다소 증가하는 경향을 보였다.

• 상하수도학회지
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• 제11권1호
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• pp.88-98
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• 1997

To obtain design and operating parameters for advanced water facilities, pilot test consisted of ozonation and GAC filtration was conducted at midstream of Nakdong River. Even though the concentrations were very low, 62 chemicals were detected above $0.005{\mu}g/L$ in raw water. In the preozonation, natural organic matters which could produce THMs and organics such as phenols and amines were effectively removed. The performance of TOC removal of GAC filtration with ozonation was better than GAC filtration alone and adsorption capacity of GAC adsorbers were ranged 3~6mg-TOC/g-carbon. And also the life of GAC adsorber for removing TOC was predicted more than 1 years if ozonation is introduced. This indicates that biological degradation of organics happened in GAC filters. Most organics detected at ppt level were removed below detection limit by GAC filtration with ozonation. These results show that ozonation and GAC filtration are the reliable and safe process for organic contaminants and chlorinated byproducts control at Nakdong River.

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.747-752
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• 2009

본 연구에서는 다양한 재질의 입상활성탄들을 이용하여 연속흡착실험에서 $BrO_3\;^-$의 파과특성을 조사하였다. 활성탄 재질별 파과시점은 석탄계 재질의 활성탄들이 가장 늦게 파과에 도달하였으며, 다음으로 야자계와 목탄계 재질의 활성탄으 로 나타났다. 활성탄 g당 $BrO_3\;^-$에 대한 최대 흡착량(X/M)은 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 1334.5 ${\mu}g$/g 및 798.2 ${\mu}g$/g으로 가장 컸으며, 야자계 668.6 ${\mu}g$/g, 목탄계 156.8 ${\mu}g$/g으로 나타났고, 석탄계 활성탄들이 야자계와 목탄계에 비하여 최대 흡착량이 약 2.0배~8.5배 정도 큰 것으로 조사되었다. $BrO_3\;^-$에 대한 CUR은 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 0.19 g/day과 0.25 g/day, 야자계와 목탄계가 각각 0.33 g/day과 0.71 g/day로 나타났다. 활성탄의 흡착용량을 나타내는 k값의 경우 석탄계 재질의 활성탄들이 각각 121.3과 76.7로 나타나 야자계와 목탄계의 43.3과 14.6에 비하여 석탄계 활성탄들이 월등히 높은 k값을 나타내어 다른 재질의 활성탄에 비하여 $BrO_3\;^-$ 흡착용량이 큰 것으로 조사되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제21권4호
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• pp.17-23
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• 1995

As a basic experiment to develope biological pretreatment proces~ in water treatment, the experiments on biodegradability and isothermal adsorption of activated carbon were performed on refractories such as humic acid, $NH_3-N$, phenol and ABS which caused the problems in drinking water treatment. Also, the treatabilities on humic acid were examined in the continuous flow type reactors. The removal efficiencies of humic acid, $NH_3-N$, phenol and ABS in the biodegradable experiments for 5 days were 20.1%, 73.4%, 91.7% and 97.5%, respectively. In the isothermal adsorption test of refractories on activated carbon to be used as a media in the continuous flow type reactors, ABS and phenol are adsorbed easily, but humic acid and $NH_3-N$ are difficult to be done. The removal efficiencies of humic acid in granular activated carbon(GAC) reactor were about 7-8% higher than in biological activated carbon(BAC) reactor. The removal efficiencies of humic acid in biological fluidized bed(BFB) reactor were about 30% in GAC media, but were almost zero in sea sand media.

• 상하수도학회지
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• 제34권5호
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• pp.323-334
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• 2020

Adsorption by granule activated carbon(GAC) is recognized as an efficient method for the removal of perfluorinated compounds(PFCs) in water, while the poor regeneration and exchange cycles of granule active carbon make it difficult to sustain adsorption capacity for PFCs. In this study, the behavior of PFCs in the effluent of wastewater treatment plant (S), the raw water and the effluents of drinking water treatment plants (M1 and M2) located in Nakdong river waegwan watershed was monitored. Optimal regeneration and exchange cycles was also investigated in drinking water treatment plants and lab-scale adsorption tower for stable PFCs removal. The mean effluent concentration of PFCs was 0.044 0.04 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.037 0.011 PFOA g/L, for S wastewater treatment plant, 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.00 PFOS g/L, 0.013 0.008 PFOA g/L for M1 drinking water treatment plant and 0.023 0.073 PFHxS g/L, 0.000 0.01 PFOS g/L, 0.011 0.009 PFOA g/L for M2 drinking water treatment plant. The adsorption breakthrough behaviors of PFCs in GAC of drinking water treatment plant and lab-scale adsorption tower indicated that reactivating carbon 3 times per year suggested to achieve and maintain good removal of PFASs. Considering the results of mass balance, the adsorption amount of PFCs was improved by using GAC with high-specific surface area (2,500㎡/g), so that the regeneration cycle might be increased from 4 months to 10 months even if powdered activated carbon(PAC) could be alternatives. This study provides useful insights into the removal of PFCs in drinking water treatment plant.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.75-82
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• 2007

터널 내 축적된 다양한 오염원들은 간헐적으로 수행되는 세척과정 중에 폐수로 배출되게 되며, 서울 시내 3개 터널 지점에서 수행된 수질분석결과 SS, $COD_{Cr}$, T-N, $NH_3-N$, $NO_3-N$, Zn, Cu, Cr(+6). Mn, Mg, Phenol. $CN^-$, E-Coli 등이 고농도 형태로 배출되는 것으로 나타났다. 한편, 이러한 오염수질의 배출농도 특성은 터널 세척 폐수의 채취 방법, 세척횟수, 세척수량, 터널내벽 특성, 통행량, 배수 특성 등에 따라 다양한 농도범위를 보여주는 것으로 나타났다. 한편, 수집된 터널 세척폐수를 단순 중력침전을 이용하여 저감실험을 수행한 결과, $COD_{Cr}$는 80%, T-N, T-P는 각각 30, 90% 제거됨을 확인하였고, 중력침전 분리를 통하여 제거되지 않은 잔여 오염물질에 대하여 GAC 소재를 통한 흡착실험(터널 세척폐수 $1{\ell}$에 대하여 GAC를 50g을 투입) 결과, $COD_{Cr}$, T-N, Zn, Cu, Mn, Phenol, CN 항목에서 80% 이상 제거됨을 확인하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권3호
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• pp.474-483
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• 2019

In this study, iron (Fe) impregnated granular activated carbon (Fe-GAC) has been synthesized and characterized for various properties. Comparative studies have been performed for use of Fe-GAC as an adsorbent as well as a catalyst during catalytic oxidation of hydroquinone (HQ). In the batch adsorption study, effect of process parameter like initial HQ concentration ($C_o=25-1,000mg/L$), pH (2-10), contact time (t: 0-24 h), temperature (T: $15-45^{\circ}C$) and adsorbent dose (w: 5-50 g/L) have been studied. Maximum HQ adsorption efficiency of 75% was obtained at optimum parametric condition of: pH = 4, w = 40 g/L and t = 14 h. Pseudo-second order model best-fitted the HQ adsorption kinetics whereas Langmuir model best-represented the isothermal equilibrium behavior. During oxidation studies, effect of various process parameters like initial HQ concentration ($C_o:20-100mg/L$), pH (4-8), oxidant dose ($C_{H2O2}:0.4-1.6mL/L$) and catalyst dose (m: 0.5-1.5 g/L) have been optimized using Taguchi experimental design matrix. Maximum HQ removal efficiency of 83.56% was obtained at optimum condition of $C_o=100mg/L$, pH = 6, $C_{H2O2}=0.4mL/L,$ and m = 1 g/L. Overall use of Fe-GAC during catalytic oxidation seems to be a better as compared to its use an adsorbent for treatment of HQ bearing wastewater.