• 상하수도학회지
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• 제21권2호
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• pp.253-258
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• 2007

The adsorption capacity of bone char for lead, cadmium and zinc was studied in both single and binary multiple component systems. Equilibrium experimental studies have been performed to determine the sorption capacity of bone char for each metal ion. These have been analysed using single and multi-component equilibrum models. The results show that the sorption of metal ions for multi-component systems can be predicted reasonably well from the IAS theory with the Langmuir equation, the Freundlich and the Slip equation for metal ions.

• 자원리싸이클링
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• 제15권2호
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• pp.45-49
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• 2006

폐기되는 돼지 뼈로 제조한 bone char를 이용하여 용액 중에 존재하는 구리이온 제거를 검토하였다. 이 논문은 구리이온 농도가 50mg/L 인 시료 용액에 흡착제로 bone char를 1, 3, 5, 7, 10, 15g/L 첨가하여 실험한 결과 흡착제 첨가량은 5g/L가 적합하였고 30 시간 처리하였을 경우 구리이온 제거효율은 96.5% 이었으므로 반응시간은 30 시간 이상이 효과적이었다. 구리이온 수용액의 초기 pH 증가는 흡착제 무게당 구리이온 흡착량이 증가하였다. 구리 이온의 흡착 실험자료는 Freundlich 등온식 모델에 잘 일치하였다.

• 상하수도학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2020

In this study, the physicochemical characteristics and fluoride adsorption capacity of the bone char pyrolyzed at different temperatures; 200℃, 300℃, 350℃, 400℃, 500℃, 600℃, and 700℃ were investigated. Analytical studies of the synthesized bone char including; SEM-EDS, XRD, BET and FT-IR, showed the presence of hydroxyapatite(HAP), which is the main substance that adsorbs fluoride from aqueous solutions containing high fluoride concentrations. Bone char pyrolyzed from 350~700℃ specifically revealed that, the lower the temperature, the higher the fluoride adsorption capacity and vice versa. The loss of the fluoride adsorption function of HAP (OH^- band in the FTIR analysis) was interpreted as the main reason behind this inverse correlation between temperature and fluoride adsorption. Bone char produced at 350℃ hence exhibited a fluoride adsorption capacity of 10.56 mgF/g, resulting in significantly higher adsorption compared to previous studies.

• 적정기술학회지
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• 제7권1호
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• pp.41-50
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• 2021

탄자니아 아루샤에 위치한 Gongali model Co. Ltd는 지하수 불소제거를 위해서 현지에서 생산한 골탄을 이용하여 Nanofilter water station을 운영하고 있다. 현지에서 생산된 골탄은 탁도와 유기물 농도가 높아서 색도가 유발되는 문제가 있다. 또한, 불소 흡착 효율이 낮아서 골탄의 짧은 교체 주기로 인해 유지관리 비용이 증가하는 비용적 어려움도 있다. 이를 보완하기 위해서 고흡착 골탄을 보급하기 위한 목적으로 현지형 가마를 국내에서 제작하여 현지에 보급하는 사업을 추진하였다. 현지에서 고흡착 골탄을 생산함으로써 Nanofilter water station의 운영 효율이 증가하였으며 지역 주민들에게 안정적으로 지속해서 식수를 제공할 수 있었다. 또한, Gongali model Co. Ltd에게 지속 가능한 비즈니스 모델을 제시함으로써 고흡착 골탄의 지속성과 Nanofilter water station의 확산 계획을 제시하였다. 결과적으로 본 사업을 통해서 지속적으로 저소득층과 소외계층에게 저렴한 식수를 공급할 수 있는 방안을 마련할 수 있었다.

• Advances in environmental research
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• 제12권1호
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• pp.17-40
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• 2023

This article presents studies of the adsorption process in a continuous system of fluoride solutions at a concentration of 30 mg/L using a bone char packed in fixed-bed columns, as well as regeneration studies in the same system using HNO₃, HCl and NaOH at 0.01, 0.1 and 1 M. The Thomas Model, Artificial Neural Networks (ANNs), Numerical Integration and Mass Transfer Zone were used for the modeling of asyemmetrical breakthrough curves obtained from the fluoride adsorption on bone char. The maximum adsorption capacity of the breakthrough curves was estimated, and various design parameters of the columns were obtained for the different operating conditions. Results showed that an improvement in the modeling capabilities of the Thomas model can be obtained using ANNs. Moreover, ANNs are useful for determining reasonable and accurate design parameters of packed-bed adsorption columns. This modeling approach can be useful for the process system engineering of dynamic adsorption systems involved in the field of water treatment and purification. It is important to highlight that the obtained results indicate that, when using HCl or HNO₃ at a concentration of 0.1 M, a large number of adsorption-desorption cycles are obtained and, therefore, the highest values of adsorption capacity, which leads to a reduction in operation costs.

• 적정기술학회지
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• 제5권2호
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• pp.82-90
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• 2019

반응표면분석법(Response surface methodology, RSM)의 Box-Benhken Design (BBD) 모델을 사용하여, 350℃로 가열한 골탄의 수중 불소 흡착 조건을 최적화하였다. 최적화 변수로 수온, pH, 접촉시간, 초기불소농도를 선택하였고, Box-Behnken Design에 의한 29회의 매트릭스 실험값으로부터 2차 반응 표면식을 얻었다. 이 반응 모델식의 결정계수(R²)는 0.9249였고 모델의 p-value는 <0.0001로 나타나 실험 변수들이 흡착결과에 매우 유의미한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 반응 표면식에 의해 예측된 골탄의 불소 흡착 최적 조건은 수온 39.68℃, pH 6.25, 접촉시간 88.81 min, 초기불소농도 14.64 mgF/L이었으며 이때의 불소 흡착용량(adsorption capacity)은 6.46 mgF/g인 것으로 분석되었다.