• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.133-144
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• 2022

Fast-paced industrial and agricultural development generates large quantities of hazardous heavy metals (HMs), which are extremely damaging to individuals and the environment. Research in both academia and industry has been spurred by the need for HMs to be removed from water bodies. Advanced materials are being developed to replace existing water purification technologies or to introduce cutting-edge solutions that solve challenges such as cost efficacy, easy production, diverse metal removal, and regenerability. Water treatment industries are increasingly interested in activated carbon because of its high adsorption capacity for HMs adsorption. Furthermore, because of its huge surface area, abundant functional groups on surface, and optimal pore diameter, the modified activated carbon has the potential to be used as an efficient adsorbent. Metal-organic frameworks (MOFs), a novel organic-inorganic hybrid porous materials, sparked an interest in the elimination of HMs via adsorption. This is due to the their highly porous nature, large surface area, abundance of exposed adsorptive sites, and post-synthetic modification (PSM) ability. This review introduces PSM methods for MOFs, chemical modification of activated carbons (ACs), and current advancements in the elimination of Pb²⁺, Hg²⁺, and Cd²⁺ ions from water using modified MOFs and ACs via adsorption.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.551-555
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• 2012

활성탄을 이용한 산업체 악취물질 제거 특성을 규명하기 위하여 일반적으로 사용되는 상업용 활성탄의 탈착반응 특성을 조사하였다. 활성탄의 물리 화학적 특성을 조사하기 위해 BET 비표면적을 분석하였으며, 활성탄의 흡착력을 평가하기 위해 요오드가를 측정하였다. 활성탄에 흡착된 악취물질의 탈착반응특성 평가를 위해 열중량분석기(Thermogravimetric Analyzer; TGA)를 사용하였다. 활성탄의 흡 탈착에 따른 반응특성을 알아보기 위해 Friedman 법과 Freeman-Carroll 법을 이용하여 활성화에너지와 반응차수를 계산하였다. 활성탄은 신탄일 때 보다 재생탄일 때 흡착능력이 현저히 떨어졌으며, Friedman 법을 이용하여 활성화 에너지를 계산한 결과 15.9~23.4 kJ/mol, Freeman-Carroll 법을 이용하여 계산한 결과 22.7~33.8 kJ/mol로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권3호
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• pp.399-407
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• 2006

In this study, an electrical conductive carbon fiber was used as a biofilter matrix to electrochemically improve the biofilter function. A bioreactor system was composed of carbon fiber (anode), titanium ring, porcelain ring, inorganic nutrient reservoir, and VOC reservoir. Electric DC power of 1.5 volt was charged to the carbon fiber anode (CFA) to induce the electrochemical oxidation potential on the biofilter matrix, but not to the carbon fiber (CF). We tested the effects of electrochemical oxidation potential charged to the CFA on the biofilm structure, the bacterial growth, and the activity for metabolic oxidation of VOCs to $CO_2$, According to the SEM image, the biofilm structure developed in the CFA appeared to be greatly different from that in the CF. The bacterial growth, VOCs degradation, and metabolic oxidation of VOCs to $CO_2$ in the CFA were more activated than those in the CF. On the basis of these results, we propose that the biofilm structure can be improved, and the bacterial growth and the bacterial oxidation activity of VOCs can be activated by the electrochemical oxidation potential charged to a biofilter matrix.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제6권3호
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• pp.137-146
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• 2012

Poor indoor air quality is now worldwide concern due to its adverse impacts on our health and environment. Moreover, these impacts carry a significant burden to the economy. Various technical approaches (e.g., biological, activated carbon fiber (ACF), photocatlytic oxidation (PCO), etc.) have gained popularity in controlling indoor volatile organic compounds (VOCs). This is because removing indoor VOC sources or increasing ventilation rates is often not feasible or economical. This review provides an overview of the various air purification technologies used widely to improve indoor air quality. Although most of these technologies are very useful to remove indoor VOCs, there is no single fully satisfactory method due to their diversity and presence at the low concentration. To achieve technical innovations and the development of specific testing protocols, one should possess a better knowledge on the mechanisms of substrate uptake at VOC concentrations.

• 환경위생공학
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• 제13권1호
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• pp.166-173
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• 1998

This study was to investigate the effects of preozonation on the waterborne organic removal by the biologically active GAC fluidized bed on a laboratory scale. The raw water to be treated comes from midstream of Han river. As the ozone dose was increased in the range of $1~3{;\}mgO_{3}/mgDOC$, it produced BDOC from 1.82 to 2.65 times. And BDOC formation can be expressed as [BDOC] = 0.74 + 0.21[DOC] ($R^{2}{\;}={\;}0.8399$). The effects of combination of ozonation followed by BACFB (Biological Activated Carbon Fluidized Bed) process were analyzed. At the ozone doze of $1~3{\;}mgO_{3}/mgDOC$, the large fraction of BDOC was removed by BACFB, but parameter revealed only around 10% reduction.

• 상하수도학회지
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• 제7권1호
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• pp.76-103
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• 1993

• KSBB Journal
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• 제16권2호
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• pp.133-139
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• 2001

질소를 포함한 난분해성 오염불칠을 다량 함유한 축산폐수 (양돈폐수)의 오염물질을 효과적으로 처려를 위해서 생물학적 인 처리방안으로 활성슬러지 공정 및 입상활성란이 채워친 BACC 담제를 이용한 생물반응가에서의 유기물질 및 질소의 제거능에 때하여 조사하였다. 축산폐수를 일반 활성슬러지 공정으로 처려 할 경우 유압수를 희석하여 BOD 유입농도 약 600 mgfL의 폐수를 처리할 때 유출수의 BOD를 100 mgfL 이하로 유지하고자 할 경우 체류시간올 8일 이상 운전 해야하는 것으로 나타났다. 그러나 BACC 생물반응기에서 축산폐수를 처리할 때 체류시간이 200 시간일 때 유출수획 BOD, $COD_{Cr} $, TKN의 농도는 각각 94, 75, 64.3%의 제거효율을 나타내었다. BACC 생물반응기와 활성슬러지 공정을 비교 할 때 용적부하 0.3일 때 BOD 비기질제거속도가 활성슬러지 공정에서는 0.14 gBOD removedf L.day이고 BACC 생물반응기는 0.27 gBOD removed/L.day로서 통일부하에서 높은 제거효율을, 고부하에서도 안정된 제거효율을 나타내고 있기 때문에 BACC 생물반응기가 부하변통 및 고부하의 폐수처리에서 활성슬러지 공정보다 우수한 것으로 평가되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.308-323
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• 2009

생물활성탄 공정은 정수처리에서 획기적인 공정으로 평가받고 있으며, 전 세계적으로 많은 정수장에서 BAC 공정을 채택하여 운전하고 있다. BAC 공정의 장점은 활성탄에 흡착된 오염물질들이 활성탄 표면에서 서식하고 있는 다양한 미생물 집합체(생물막)에 의해 생물분해되어 자연적으로 활성탄의 재생이 이루어져 활성탄 사용기간의 연장을 유도하여 정수처리 비용을 감소시킬 수 있다는 것이다. 또한, 유입수중의 생분해 가능한 유기물질들을 제거하여 배 급수관망에서 미생물의 재성장을 억제하는데 탁월하다. 그러나 BAC 공정의 효율이 활성탄 표면에 형성되어 있는 생물막에 의해 제한되어지는 문제점도 있다. 본 논문에서는 GAC에서 BAC로의 전환, BAC 생물막의 특성, 오염물질의 제거 메카니즘, BAC 공정에 영향을 미치는 인자들, BAC 공정의 제어 및 BAC 공정의 모델링에 대해 크게 여섯 부분으로 상세하게 기술하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.64-76
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• 2017

생물활성탄 공정은 수처리 과정에서 유기 오염물질을 효과적으로 제거하는 것으로 알려져 있으며, 활성탄에 부착된 세균의 생체량과 종은 오염물질 제거 과정에서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 입상활성탄 공정에서 활성탄조의 깊이와 가동 기간에 따른 세균 생체량의 변화에 대해 확인해 보았다. 또한 입상활성탄공정 전단에 자외선 (UV) 공정 전처리를 하였을 때 세균 생체량의 변화를 확인하였다. 결과를 살펴보면 활성탄조의 깊이가 깊어질수록 세균 생체량이 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 UV 공정 전처리를 한 경우, 공정 기간이 증가할수록 세균 생체량이 감소하는 것을 확인하였다. 그러나, UV 공정 전처리를 하지 않은 경우에는 공정 기간에 따른 세균 생체량의 변화가 나타나지 않았다. 본 연구 결과를 토대로 수처리 실공정에서 생물활성탄 공정 관리에 대한 유용한 정보를 제공할 것이라 여겨진다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권4호
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• pp.409-415
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• 2017

This study aims to evaluate the effect of capping materials on blocking pollutant elution from contaminated sediment to water body. Experiments were carried out under conditions in which the elution rate was intensified artificially using compost with high concentration of organic compound and nutrient salts instead of sediments. Activated carbon (AC), modified activated carbon (MAC), P. putida immobilized activated carbon (PBAC) and effective microorganisms immobilized activated carbon (EBAC) were used as capping materials. Zeolite (ZT) and two kinds of commercially available microorganisms immobilized zeolite products (ZC, ZN) were used for comparison experiment. The elution rate of organic compound, nitrogen and phosphorus were compared with that of control experiment. The experiments were conducted for 56 days. Concentrations of chemical oxygen demand, total nitrogen, and total phosphorus were measured to use the comparison of release rate of organic compound, nitrogen and phosphorus. From the experimental results, AC based materials showed better performance to block the elution of organic compound and nitrogen than ZT based materials. Although ZT based materials were more effective than AC and PBAC to block phosphorus, MAC and EBAC showed the best performance of phosphorus elution blocking among the all candidate materials. In conclusion, EBAC is considered as the most effective capping materials, because organic compound, nitrogen and phosphorus will be degraded continuously by EM in the long term.