커들란과 활성탄의 조성을 몇 가지로 나누어서 실험한 결과 커들란 30 g/L과 활성탄 6 g/L의 비로 제조하여 Autoclave ($121^{\circ}C$, 1 atm, 15 min)에서 가열한 담체의 물성이 다공성 특성 및 세포의 고정화 측면에서 우수함을 보였다. 충전층 반응기를 설치하여 담체를 고정시킨 후 미생물 부착능력을 실험한 결과, 철 산화 세균에 의하여 시간이 증가할수록 철 산화 속도가 빨라지고, 이 과정을 주사전자현미경으로 촬영한 결과 시간이 증가할수록 담체에 부착되는 미생물의 농도가 증가함을 확인할 수 있었다. 그리고 본 실험에서 사용된 담체는 환경 친화적인 고분자로 2차적으로 발생할 수 있는 환경문제를 해결 할 수 있으며 기존의 담체에 비교하여 비표면적이 넓고, 인체에 해가 없는 생물고분자 담체이므로 식품용도의 흡착제 등으로도 유용하게 사용될 수 있다.
각종 화재, 폭발, 누출, 테러 사고 시 발생되는 유해가스로부터 작업자나 소방대원들의 안전을 확보하고 원활한 구조활동을 위하여 입자형 활성탄을 여과재로 사용하는 특수 방독면의 필요성이 크게 증가하고 있다. 본 연구에서는 CFD 유동해석을 통하여 활성탄 정화통에 대한 압력손실 특성을 규명하였으며, 해석 결과 호흡유량에 대한 압력손실은 유속이 빠를수록, 여과재의 입자가 작을수록, 공극률이 작을수록 커지지만, 특정 조건 이상에서는 그 변화가 매우 크게 나타나 활성탄 여과재의 선택 시 이를 충분히 고려하여야 하는 것으로 분석되었다.
In order to develop of support medla for bloom reactor, physicochemical properties and attachability of surface of activated carbon, clay mineral, non-clay mineral, and waste mold sand were enamined. Measured physicochemical properties of materials were surface roughness, mean particle size, surface area, hydrophobicity, and surface charge. At a tested materials, activated carbon was the best attachable material and microorganisms were attached $20.1{\times}10^7CFU/cm^2$ at surface, compared with diatomaceous earth which were attached of $9.2{\times}10^7CFU/cm^2$ in our research, surface area and hydrophobicity show- ed more Influence than any other factor on attachment of microorganisms.
We have developed an electrostatic precipitation (ESP) type air cleaner for indoor air quality and investigated its performances regarding CADR (Clean air delivery rate), single-pass efficiency and gas removal efficiency. The ESP air cleaner used an ACF (Activated carbon fiber) filter for gas removal and the ACF as a high voltage electrode for particle removal. The ESP air cleaner was tested in a chamber with the volume of $1m^3$ regarding CADR and gas removal efficiency. The applied CADR area of the ESP was $1.8m^2$. Gas removal efficiency was tested with 3 gases (Acetaldehyde, Acetic acid, Ammonia). As the results of the gas removal efficiency, the ESP air cleaner shows the removal efficiencies of 90, 98 and 85% for acetaldehyde, acetic acid and ammonia, respectively.
본 연구에서는 NaOH로 첨착(함침)시킨 활성탄의 $H_2S$ 흡착특성을 고찰하였다. 첨착시약으로 사용된 NaOH용액의 농도는 1~8 N이며, 활성탄의 입자크기는 $8{\times}30$ mesh가 적용되었다. 실험결과, 첨착율이 0.87~5.8% 범위내에서 증가될수록 BET 표면적은 $1050m^2/g$에서 $783m^2/g$로 감소되며, 표면산도는 0.541 meq/g-AC에서 0 meq/g-AC으로 감소하고, pH는 9.56에서 10.86으로 증가하는 것으로 밝혀졌다. 또한 NaOH로 첨착시킨 활성탄의 $H_2S$ 평형흡착능은 흡착온도와 $H_2S$ 가스농도에 비례함을 보였으며, 흡착온도가 $45^{\circ}C$일 때 17.87~30.34 mg/g-AC 범위의 $H_2S$ 평형흡착능을 보임으로써 비첨착활성탄에 비해 2~3배 높은 수준을 나타냄을 알 수 있었다.
This paper reports that the installation of a carbon fiber ionizer in front of an activated carbon fiber(ACF) filter enhanced the antibacterial efficiency. In addition, the effect of the ionizer on the filtration of bioaerosols is reported. Negative air ions from the ionizer were used as antibacterial agent. The test bacteria(Escherichia coli) were aerosolized using an atomizer and were deposited on the ACF filter media for 10 minutes. E. coli deposited on the filter were exposed to negative air ions for 0, 1, 5 and 10 minutes. Then they were separated from the ACF filter by shaking incubation with nutrient broth for 4 hours. The separated E. coli were spread on nutrient agar plates and incubated at $37^{\circ}C$ for 1~3 days. The antibacterial efficiency of E. coli was measured using a colony counting method. The antibacterial efficiencies of E. coli exposed to negative air ions for 1, 5 and 10 minutes were 14%, 48% and 71%, respectively. The filtration efficiency was evaluated by measuring the number concentration of bioaerosols at the upstream and downstream of the filter media. The increase of filtration efficiency by air ions was 14%, that is similar to the 17% filtration efficiency by none air ions. The ozone concentration was below the detection limit (under 0.01ppm) when the carbon fiber ionizers were on.
Aqueous phase adsorption of phenols by granular activated carbon was studied in a batch adsorption vessel. Adsorption Isotherms of phenol(Ph), p-chlorophenol(PCP) and p-nitrophenol (PNP) from aqueous solution on granular activated carbon have been obtained. The experimental data were analyzed by the surface and pore diffusion models. Both models could be applied to predict the adsorption phenomena. However, the pore diffusion model was slightly better than the surface diffusion model In representing the experimental data for the initial concentration changes. Therefore, the pore diffusion model was used to predict the change of operating variables such as the agitation speed and Particle size of adsorbent which have influence on the film resistance and intraparticle diffusion.
Adsorption characteristics of toluene vapor, which is one of important source of volatile organic compounds (VOCs), by activated carbon were investigated using a fixed bed adsorption column. The operating parameters such as breakthrough curve, adsorption capacity, mass transfer zone (MTZ), and length of unused bed (LUB) were studied. The experimental results showed that the breakthrough time decreased with increasing inlet toluene concentration and gas flow rate. MTZ and LUB increased with the increase of inlet concentration, gas flow rate, and particle size of activated carbon. The adsorption capacity increased with the increase of inlet toluene concentration, while it decreased with increasing particle size. However, it was kept at constant value regardless of the increase of gas flow rate. Adsorption isotherm of toluene vapor could be represented by the Freundlich adsorption equation fairly well. From the adsorption experiments using some VOC gases such as toluene, xylene, butyl acetate. butanol and acetone, it was also found that the adsorption capacity was higher in the case of gas with higher boiling point and lower vapor pressure.
Many commercial air purifiers currently have deployed granular activated carbon (GAC) filters for removing volatile organic compounds in the indoor air. GACs are generally used to remove gaseous contaminants in the air through adsorption by the inner surfaces of pores. In addition, airborne particles can be also filtered by the surface adsorption of the GACs, which can improve the life-time of the particulate filters. In this study, the filtration efficiency of GACs to ultrafine particles through surface adsorption was investigated at different volume flow rates by deploying a continuous particle filtration system. The polydisperse sodium chloride (NaCl) particles were generated by a set of an atomizer and a diffusion dryer, and then mixed with particle-free air at different volume flow rates. The penetration of ultrafine particles and pressure drop for each experimental condition were measured to figure out the effect of the volume flow rate on the surface adsoprtion of the GACs to particles, ~ 2 mm. The particle filtration efficiency of the GACs decreased as the volume flow rate increased from 4 to 14 lpm. However, the 5 times thicker GAC filter layer decreased the penetration of ultraparticles than a preious study. The filtration efficiency of the single granule was also higher than the previous result in the literature with smaller granule filter materials.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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