Effect of Heating Temperature and Time of Coffee Waste on The Adsorptivity of Formaldehyde

This study was conducted to examine the potential use of coffee waste (CW) as an adsorbent of HCHO by adding into fiberboard. For the purpose, CW treated with various temperatures and times was placed in desiccator with a HCHO solution and then the HCHO adsorptivity of the CW was measured by acetylacetone (ATAN) and DNPH methods. In the results of ATAN analysis, amount of HCHO adsorbed in distilled water was the lowest on the non-treated CW and steadily increased to $100^{\circ}C$-treated temperature. However, over the $100^{\circ}C$, heating temperature (H-Temp) had not an effect on the HCHO adsorptivity of CW. Amount of HCHO adsorbed on CW itself was the highest at $100^{\circ}C$ H-Temp, following by $50^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $0^{\circ}C$, $250^{\circ}C$ and $200^{\circ}C$. For the HCHO adsorptivity of CW measured by DNPH methods, HCHO was not detected in the distilled water stirred with non-treated CW, but detected from the distilled water stirred with heating-treated CW. The content was the highest in the CW heating-treated at $100^{\circ}C$ for 10 min. In addition, HCHO adsorbed on CW itself increased to the H-Temp of $100^{\circ}C$ regardless of heating time, but decreased or reduced greatly degree of the increase over $100^{\circ}C$ H-Temp. In conclusion, optimal heating conditions of CW for the HCHO adsorption might be H-Temp between 100 and $150^{\circ}C$ with 10 min according as technical and economical reasons. Heating-treated CW manufactured with above the conditions can be used as an adsorbent in conventional fiberboard production for reducing HCHO emssion.

폼알데하이드 흡착능에 대한 커피부산물의 열처리 조건 영향

본 연구는 커피부산물(이하 CW)의 재자원화 방안으로 여러 조건에서 열처리한 CW를 폼알데하이드(이하 HCHO)와 함께 데시케이터에 방치한 후, CW에 흡착된 HCHO 양을 아세틸아세톤법과 dinitrophenylhydrazine (이하 DNPH)법으로 측정 및 비교하여 섬유판 제조에 있어 흡착제로서 CW의 적용 가능성을 탐색하기 위하여 수행하였다. 데시케이터 내의 증류수에 흡착된 HCHO 양을 아세틸아세톤법으로 측정한 결과 열처리하지 않은 CW에서 가장 낮았고 $100^{\circ}C$의 열처리 온도까지 계속 증가하였으나, $100^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 차이가 없었다. CW에 직접 흡착된 HCHO양은 $100^{\circ}C$에서 열처리한 CW에서 가장 높았으며, $50^{\circ}C$, $150^{\circ}C$, $0^{\circ}C$, $250^{\circ}C$ 그리고 $200^{\circ}C$ 순으로 측정되었다. DNPH법으로 측정한 CW의 HCHO 흡착능 결과는 데시케이터 내에 HCHO와 함께 방치시킨 무열처리 CW의 증류수에 교반시킨 용액에서는 HCHO가 검출되지 않은 반면, 열처리 CW 교반액에서는 일정량의 HCHO가 검출되었다. 그 검출량은 $100^{\circ}C$에서 10분간 열처리시킨 CW에서 가장 높았다. 또한 HCHO가 흡착된 CW 자체의 HCHO 양은 열처리 시간과 상관없이 $100^{\circ}C$의 열처리 온도까지 계속 증가하였으나, 그 이상의 열처리 온도에서는 HCHO 검출량의 증가폭이 줄거나 검출량이 감소하는 것으로 나타났다. 결과를 종합하면, 최대 HCHO 흡착을 위한 CW의 열처리 조건으로 기술적 그리고 경제적 측면을 고려하여 $100{\sim}150^{\circ}C$의 온도 범위에서 10분으로 판단되며, 이 열처리 CW를 섬유판 제조에 있어 흡착제로 일정량 첨가한다면 기존 섬유판의 HCHO 방산량을 낮출 수 있는 하나의 방안이 될 것으로 생각한다.