• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.24-31
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• 2016

본 연구는 산업폐기물의 일종인 제강급랭슬래그의 중금속 폐수처리를 위한 여재로서의 활용도를 높이고자 단일 및 복합 중금속용액에 대한 제강급랭슬래그의 경쟁흡착특성을 조사하였다. Freundlich 등온흡착식을 이용한 Cd, Cu 및 Zn의 흡착능은 단일 용액일 때 각각 2.21, 2.56 및 0.89이었으며, 복합 용액일 때는 각각 0.31, 1.28 및 0.37이었으며, Langmuir 등온흡착식을 이용한 제강급랭슬래그의 최대흡착능은 단일 용액일 때 Cu(16.6 mg/g) > Cd(8.1 mg/g) > Zn(6.2 mg/g)순이었으며, 복합 용액일 때 Cu(14.5 mg/g) >> Zn(1.3 mg/g) > Cd(0.6 mg/g)이었다. Freundlich와 Langmuir 등온흡착식은 모두 동일한 경향으로 단일 용액에서 최대흡착능에 비해 복합 용액일 때 흡착능은 감소하는 경향이었다. 특히 Cu의 경우는 단일 용액에 비해 복합용액일때 흡착능이 12.6% 정도로 약간 감소하였으나, Cd 및 Zn의 경우는 단일 용액에 비해 복합 용액일 때 흡착능이 각각 92.6% 및 79.0% 정도로 현저하게 감소함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, Cd 및 Zn은 경쟁 이온이 없는 단일 용액에서는 흡착제에 대해 높은 흡착능을 보였으나, 복합용액에서는 경쟁관계인 Cu에 의해 상대적으로 흡착능이 감소한 것으로 판단된다. 제강급랭슬래그의 단일 및 복합중금속 용액에서 Cd, Cu 및 Zn의 흡착량은 전반적으로 Langmuir 등온흡착식이 Freundlich 등온흡착식에 비해 잘 일치하였으며, 또한 단일 및 복합중금속 용액에서 각 금속의 흡착패턴은 각 금속의 경쟁으로 인하여 서로 다른 패턴을 가지는 것을 알 수 있었다. 따라서 제강급랭슬래그는 중금속 폐수처리를 위한 여재로 충분히 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제24권4호
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• pp.370-378
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• 2005

생물흡착현상을 이응한 중금속오염폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구로서 중금속흡착능이 있는 것으로 알려진 U. pinnatifida, E. stolonifera, Laminaria sp., G. amansii 등 4종의 해조류를 대상으로 중금속 흡착 특성을 조사하였다. 해조류 종류별 중금속 흡착능력은 U. pinnatifida$\geq$E. stolonifera$\geq$Laminaria sp.>G. amansii 순이었으며, 중금속 $100mg/{\ell}$ 농도에서 Pb는 $93{\sim}99%$ 정도 흡착이 되었고, Cu와 Cd는 $70{\sim}80%$ 절도 흡착되었다. $CaCl_2$을 이용하여 해조류의 작용기를 치환함으로서 중금속 흡착 및 탈착성능이 개선되었으며, 온도와 pH에 따른 중금속 흡착 변화는 큰 차이가 없었다. U. pinnatifida의 중금속 흡착은 Freundlich 흡착등온식 보다는 Langmuir 흡착등온식에 잘 일치하였고, Cu, Cd 및 Zn에 비해서 Pb가 상당히 흡착친화도가 큰 것으로 나타났다. U. pinnatifida의 중금속별 흡착효율은 다성분계 중금속일 때가 단성분계일 때 보다 감소하였으며, 탈착제로서 NTA를 처리하였을때 흡착된 중금속의 탈착효율이 가장 높았다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권3호
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• pp.231-238
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• 2008

본 연구에서는 철가공 산업에서 배출되는 폐산화철을 활용하여 인 흡착특성을 평가하였다. 또한 도시하수 대상으로 폐산화철 접촉조를 적용한 생물반응조 공정의 운전 가능성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 폐산화철의 표면특성은 inverse spinel 결정구조인 $Fe_3O_4(FeO{\cdot}Fe_2O_3)$가 주된 형태인 것으로 확인되었다. 2. 폐산화철의 인 흡착특성은 용액의 알칼리도에 따라 다소 차이를 보이나 Freundlich 과 Langmuir 등온흡착 이론식이 잘 적용되었다. 폐산화철의 인 흡착은 알칼리도에 영향을 받는다. 3. 폐산화철의 재생 횟수가 증가할수록 폐산화철의 흡착 특성은 상이하였으며, Freundlich 등온흡착식이 Langmuir 등온흡착식 보다 더 높은 상관성 및 유의성을 보였다. 또한 재생이 반복될수록 흡착능은 감소하였다. 4. 단일 BAF 시스템 운전시보다 폐산화철 접촉조를 적용한 BAF 시스템이 인 처리효율을 약 40%정도 향상시켰으며, 유출수는 총인(TP) 2 mg/L, 용존 인(SP) 1 mg/L 이내로 방류수 법적 기준치를 만족시킬 수 있었다. 5. 상기의 연구결과 폐산화철을 적용할 경우 인 제거가 안정적이며 제거효율이 높은 것으로 판단되며, 대체 흡착제로 활용 가능성이 높을 뿐만 아니라 폐자원의 활용이라는 환경 경제적인 측면에서도 그 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제36권1호
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• pp.22-28
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• 2017

본 연구는 커피찌꺼기의 환경친화적인 재활용 방안을 모색하기 위하여 커피찌꺼기 biochar를 제조하고, 제조된 biochar를 이용하여 구리에 대한 흡착특성을 평가하였다. 커피찌꺼기 biochar에 대한 구리의 흡착은 반응 2시간 이내에 급격하게 일어나는 것을 알 수 있었으며, 2시간 이후부터는 천천히 평형상태에 도달하는 것을 알 수 있었다. 등온흡착 실험의 결과 Langmuir 및 Freundlich 등온흡착식 모두에서 CB600이 CB300에 비해 높은 흡착능을 보였다. 커피찌꺼기 biochar에 대한 구리의 흡착능 예측을 위한 최적모델로는 동적흡착모델의 경우 유사이차속도반응식, 그리고 등온흡착모델의 경우 Langmuir 등온식이 더 적합하였다. 또한 SEM-EDS 분석결과 구리 흡착 후 biochar 표면에 구리가 매우 높은 농도로 흡착되어 있었으며, 이들의 흡착은 biochar 표면의 양이온 교환과 밀접한 관계가 있을 것으로 판단된다. 이상의 결과를 미루어볼 때, 커피찌꺼기는 biochar 제조를 위한 재료로 충분히 활용이 가능하며, 구리 흡착제로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권4호
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• pp.60-67
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• 2016

본 연구에서는 P507을 포함하고 있는 추출수지를 사용하여 중희토류 원소인 Gd, Tb, Dy의 흡 탈착 반응 메커니즘을 고찰하고 분리를 위한 최적 크로마토그래피법의 반응조건을 도출하였다. 흡 탈착 반응 메커니즘은 흡착등온식인 Langmuir, Freundlich 흡착등온식과, 흡착속도모델인 유사 1차, 2차 반응속도식을 적용하여 고찰하였다. 중희토류 원소의 흡착반응은 단분자층으로 일어난다고 가정하여 흡착등온식을 적용하였고, 잘 일치하여 흡착반응이 단분자층으로 이루어짐을 추측할 수 있었다. 시간별 실험을 진행하여 유사 1차, 2차 반응속도식에 적용한 결과 유사 2차 반응속도식이 추출수지의 중희토류 흡착 메커니즘을 더 잘 표현하였고, 평형흡착량의 실험값은 이론값에 부합하였다. 크로마토그래피법을 이용하여 용리액 HCl 0.25 M 농도조건에서 ${\alpha}^{Tb}_{Gd}=1.24$, ${\alpha}^{Dy}_{Tb}=1.03$으로 분리계수 1이상의 높은 분리조건을 확인하였다. HCl 용리액을 사용하였을 때, 용리액의 농도가 높을수록 분리도는 감소하고 용출구간은 줄어드는 경향을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권3호
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• pp.274-280
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• 2009

제초제 bentazon과 그 대사산물들의 토양흡착 양상을 Freundlich, Langmuir 그리고 linear isotherm을 이용하여 파악하고 기능이 다른 흡착제들과의 흡착특성을 조사하였다. 토양에 대한 bentazon의 $K_f$ = 0.55 L/kg, $Q^0$ = 3.97mg/kg, Kd = 0.18 L/kg 그리고 $K_{oc}$ = 18 L/kg로 나타났다. Deisopropylbentazon을 제외한 다른 대사산물들의 토양 흡착량은 bentazon보다 많았으며 특히 8-hydroxybentazon의 경우 $K_f$ = 316.5 L/kg, $Q^0$ = 3,448 mg/kg, $K_d$ = 29.7 L/kg 그리고 $K_{oc}$ = 2,970 L/kg으로 토양 중에서 대부분이 흡착되는 것으로 나타났다. 여러 기능을 가진 SPE 충진제를 이용하여 bentazon과 그 대사산물들의 흡착양상을 확인한 결과 bentazon, deisopropylbentazon 및 8-hydroxybentazon은 $NH_2$와 anion exchange phase에 친화성이 큰 것으로 나타났다. N-methylbentazon의 경우 $C_{18}$에 큰 친화력을 보였으나 normal phase인 silica gel에는 상대적으로 다른 화합물보다 친화력이 낮았다. IBA는 silica gel, COOH 그리고 cation exchange phase에 강한 흡착을 보였으며 상대적으로 $NH_2$ 그리고 anion exchange phase에는 친화력이 낮았다. 2-Aminobenzoic acid의 경우 pH 3.0에서는 COOH, cation exchange phase에 많은 retention을 보였으며 pH 7.0에서는 $NH_2$, anion exchange phase에 큰 흡착량을 보였다.

• 한국안전학회지
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• 제15권2호
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• pp.84-91
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• 2000

The adsorption characteristics of a respirator cartridge is affected by the kind of adsorbent, concentration of organic vapor, humidity and packing density of cartridge. In this study, activated carbon fiber(ACF) instead of activated carbon is used as a adsorbent of cartridges for the removement of organic vapor and the adsorption characteristics were examined. ACF made of cellulose showes high efficiency for the removal of carbon tetrachloride and the adsorption capacity was 0.569g/g ACF at 450 ppm. The relative humidity dose not affected to the adsorbed amount and Langmuir Isotherm was more adequate than Freundlich Isotherm for this adsorption phenomena.

• 한국환경보건학회지
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• 제24권1호
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• pp.98-103
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• 1998

A study on the removal of mercury and lead by microorganisms, Saccharomyces cerevisiae and Aureobasidium pullulans, was performed, in which the comparison of adsorption model between these two heavy metals was done. The amounts of mercury removed were more than those of lead in both microorganisms. In case of mercury, the adsorption isotherm of S. cerevisiae was accorded with Langmuir model but A. pullulans was followed to Freundlich model. In the case of lead, however, the adsorption isotherm had opposite results. The adsorption rate of mercury to S. cerevisiae was faster than that of A. pullulans, but in the case of lead, it revealed contrary results. It seems, therefore, that the type of microorganisms used as biosorbents should be selected differently with the type of heavy metals removed for applying these to real adsorption process.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권2호
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• pp.79-84
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• 2008

Adsorption of heavy metals by sawdust was investigated to evaluate the effectiveness of using sawdust to remove heavy metals from aqueous solutions. Kinetic and isotherm studies were carried out by considering the effects of initial concentration and pH. The adsorption isotherms of heavy metals fitted the Langmuir or Freundlich model reasonably well. The adsorption capacity of metal was in the order $Pb^{2+}$ > $Cu^{2+}$ > $Zn^{2+}$. A high concentration of co-existing ions such as $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ depressed the adsorption of heavy metal. Adsorption data showed that metal adsorption on sawdust follows a pseudo-second-order reaction. Kinetic studies also indicated that both surface adsorption and intraparticle diffusion were involved in metal adsorption on sawdust. Column studies prove that sawdust could be effective biosorbent for the removal of heavy metals from aqueous phase.

• 한국환경보건학회지
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• 제29권3호
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• pp.50-58
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• 2003

Removal of heavy metal ions (Cd$^{2+}$, Cr$^{3+}$, Cu$^{2+}$, Pb$^{2+}$) by several chitosans was studied and the molecular weight of chitosan was investigated in order to examine the effect of autoclaving. Chitosan were divided into 3 groups (A type, controlled chitosan; B type, autoclaved for 15 min; C type, autoclaved for 60 min). The heavy metal removal capacity and rate of B type chitosan were higher than those of A type and B type chitosan. The molecular weight of chitosan was decreased by the increase of autoclaving time. Therefore, the heavy metal capacity was not well correlated to the molecular weight. Freundlich and Langmuir isotherm was determined from the experimental results of equilibrium adsorption for individual heavy metal ions on chitosan. Langmuir isotherm was well fitted to this experimental data. The heavy metal removal capacity of B type chitosan was in the order of Pb$^{2+}$ > Cu$^{2+}$ > Cd$^{2+}$> Cr$^{3+}$.3+/.$.3+/.