• 대한환경공학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.218-224
• /
• 2008

본 연구에서는 석탄계, 야자계, 목탄계 활성탄과 흡착능이 없는 안트라사이트를 이용하여 클로랄하이드레이트에 대한 흡착 및 생물분해 특성을 평가하였다. 활성탄 공정에서 클로랄하이드레이트의 제거기작은 운전초기에는 흡착이 높은 비중을 차지하나 부착미생물의 활성이 증진되면서 부착미생물에 의한 생분해와 흡착에 의해 제거되었으며, 클로랄하이드레이트는 생분해능이 큰 물질들로 조사되었다. 입상활성탄 재질별 클로랄하이드레이트의 제거 특성은 석탄계와 야자계 활성탄에서 제거율이 높았고, 목탄계는 상대적으로 낮은 제거능을 보였으며, 안트라사이트 biofilter에서 가장 낮은 제거능을 보였다. 활성탄 재질별 부착 미생물의 생체량과 활성도는 석탄계가 가장 높았고, 야자계, 목탄계, 안트라사이트 순으로 나타났으며, 수온 변화에 따른 클로랄하이드레이트의 제거 특성은 수온이 10$^{\circ}C$ 이하로 저하될 경우 부착 bacteria의 생체량과 활성도 감소로 제거율이 감소하였다. 안트라사이트를 이용한 생물여과 공정은 수온의 변화에 아주 민감하게 변하는 양상을 나타내었으며, 이는 부착 bacteria에 의한 직접적인 생물분해가 주 제거 메카니즘이기 때문인 것으로 나타났다. 클로랄하이드레이트의 제거시 유입농도가 높은 경우에는 수온의 영향이 매우 중요하며, 흡착능이 소진된 활성탄이나 흡착능이 없는 여재를 사용한 생물여과 공정에서는 수온이 낮은 동절기에는 클로랄하이드레이트의 유출 가능성이 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.404-411
• /
• 2007

활성탄 재질별 geosmin과 2-MIB의 최대 흡착량은 석탄계 재질의 활성탄이 가장 우수한 것으로 나타났고, 다음으로 야자계, 목탄계 활성탄 순으로 나타났으며, geosmin과 2-MIB에 대한 석탄계 활성탄의 최대 흡착량(X/M)은 신탄의 경우 야자계와 목탄계 활성탄에 비해 각각 $1.2\sim1.9$배 및 $2.1\sim2.6$배 정도 높은 것으로 조사되었다. 또한, 3.1년 사용탄의 경우는 석탄계와 목탄계 재질의 활성탄에서 높게 나타났으며, 5.9년 사용탄의 경우는 목탄계 재질의 활성탄이 석탄계 재질의 활성탄보다도 높게 나타났다. 활성탄에서의 흡착용량을 나타내는 k값의 경우 활성탄 재질별, 사용연수별 geosmin과 2-MIB에 대해 전체적으로 geosmin이 크게 나타나고 있어 활성탄 흡착공정에서 2-MIB 보다 제거가 용이한 것으로 조사되었다. 활성탄 사용율(CUR)은 석탄계 재질의 활성탄이 geosmin과 2-MIB에 대해 1.72 g/day 및 1.44 g/day, 야자계나 목탄계 활성탄의 경우는 각각 1.72와 2.05 g/day 및 2.12와 1.90 g/day의 활성탄을 사용하여야만 제어가 가능한 것으로 조사되었으며, 또한, 3.1년과 5.9년 사용탄의 경우는 목탄계 재질의 활성탄이 geosmin과 2-MIB에 대해 각각 3.13과 4.57 g/day 및 2.87과 4.14 g/day로 나타나 다른 재질의 활성탄들에 비해 적은 양으로도 geosmin과 2-MIB를 제어할 수 있는 것으로 나타났다. 석탄계와 야자계 재질의 신탄, 3.1년 및 5.9년 사용탄들에 대해 geosmin과 2-MIB의 최대 흡착량(ng/g)과 비표면적$(m^2/g)$ 및 총 세공용적$(cm^3/g)$에 대한 상관성 조사결과, 최대 흡착량은 비표면적 보다는 총 세공용적이 높은 상관성을 가지는 것으로 나타났으며, 최대 흡착량과 총 세공용적의 상관식은 geosmin의 경우는 $y=264,459\times-79,047(R^2=0.95)$, 2-MIB는 $y=319,650\times-101,762(R^2=0.93)$으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제23권1호
• /
• pp.40-47
• /
• 2014

폐자원으로 분류되는 석탄재의 미연탄소를 경제적으로 재활용하기 위한 방안을 모색하기 위하여, 서천화력발전소 매립 석탄재로부터 미연탄소를 분리한 후 활성탄소 제조가능성을 평가하였다. 정선부선을 4단계 실시하여 얻어진 미연탄소 정광의 고정탄소 품위는 87%로 얻어졌다. 미연탄소 정광에 포함된 결정질 불순물로는 주로 석영과 뮬라이트가 존재하였다. 화학적 활성화 전 미연탄소의 비표면적은 $10m^2/g$로 매우 낮았으며, 이는 국내 무연탄의 높은 탄화도와 관련되는 것으로 추측되었다. 또한 미연탄소는 대체로 다공성이며 결정학적으로는 터보스트래틱 구조를 갖고 있었다. 미연탄소 1 g과 KOH 6 g 을 혼합하여 활성화시킨 경우 얻어진 비표면적값이 $670m^2/g$로 가장 높았으며 미세공이 발달된 것을 확인하였다. KOH 용액을 사용한 경우 질소흡착량이 분말상 활성화 시료보다 낮게 나타난 것은 탄소입자의 젖음성 및 함침성이 낮은 때문으로 추측되었다. 본 실험에서 제조한 활성탄소는 미세공 분포가 높은 기능성 활성탄소의 세공특성을 보이며, 범용의 활성탄소에 준하는 비표면적값을 나타내 기존의 석탄계 활성탄소보다 우수하며 회분 함량도 적정 수준이었다. 따라서 공정의 경제성과 미연탄소 자체의 특성을 고려하여, 정수용 활성탄소 대체재나 혹은 카본블랙 대체용으로 재활용하는 것이 가능할 것으로 판단된다.

• Carbon letters
• /
• 제22권
• /
• pp.96-100
• /
• 2017

• 한국가스학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.134-140
• /
• 2023

활성탄은 주로 기체나 액체상의 흡착제로 사용되는 탄소질 재료이다. 휘발성 유기화합물의 흡착열 축적 및 산화 등에 의해 화재가 꾸준히 발생함에 따라 석탄과 야자껍질을 원료로 하는 분말 및 입상활성탄을 대상으로 폭발특성 및 열안정성을 평가하였다. 입도분석을 통해 분말활성탄은 입도범위 (0.4~3) ㎛를 가지는 것을 확인하였으며, 시차주사열량계와 열중량분석기를 사용하여 발열개시온도 및 분해거동 등의 열적 특성을 분석하였다. 부유분진에 대한 폭발위험성을 평가한 결과, 석탄계 및 야자계 분말활성탄 모두 St1 등급으로 폭발에 의한 위험성이 약한 분진으로 분류되지만 이는 상대적인 크기를 나타내는 것으로 폭발에 의한 위험성이 절대적으로 작음을 의미하는 것이 아니므로 피해저감을 위한 대책을 수립할 필요가 있다.

• Carbon letters
• /
• 제1권1호
• /
• pp.6-11
• /
• 2000

Coal tar pitch was chemically modified with 10 wt% benzoquinone (BQ) to raise the softening point of isotropic pitch precursor and the precursor was melt-spun into pitch fibers, stabilized, carbonized and activated with steam at $900^{\circ}C$. The weight loss of carbon fiber-benzoquinone (CF-BQ) increased with the increase of activation time like other fibers, but was lower than those of Kureha fiber at the same activation time in spite of larger geometric surface area. Those adsorption isotherms fitted into 'Type I' according to Brunauer, Deming, Deming and Teller classification. However, there was very thin low-pressure hysteresis that lower closure points of the hysteresis are about 0.42-0.45. From the pore size distribution curves, there might be some micropores having narrow-necked bottle; a series of interconnected pore is more likely than discrete bottles. FT-IR studies showed that the functional groups such as carboxyl, quinone, and phenol were introduced to ACFs-BQ surface after steam activation. Methylene blue decolorization and iodine adsorption capacity of ACF-BQ increased linearly with the increase of specific surface area and was larger than that of ACF-Kureha at the same specific surface area.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.205-213
• /
• 2007

입상활성탄 및 생물여과 공정에서 활성탄 종류별 DOC(dissolved organic carbon) 흡착능은 석탄계가 가장 우수한 것으로 나타났고, 다음으로 야자계, 목탄계 순으로 조사되었으며, 활성탄 종류별 부착 미생물의 생체량과 활성도는 석탄계에서 가장 높게 나타났으며, 다음으로 목탄계, 야자계, 안트라사이트 순으로 나타났다. 안트라사이트를 이용한 생물여과 공정에서 OM(natural organic matters)의 생분해율은 15분 이상의 EBCT(empty bed contact time)가 주어져야 bed volume에 따라 평균 $10\sim17%$, 최대 $18\sim24%$ 정도의 생분해율을 얻을 수 있었다. NOM의 활성탄 흡착은 주로 친수성 보다 소수성 유기물질과 10,000 Da 이하의 유기물질의 제거가 용이하였으며 HAA5FP(haloacetic acid 5 formation potential) 보다 THMFP(trihalomethane formation potential), BDOC(biodegradable dissolved organic carbon)$_{rapid}$ 보다는 $BDOC_{slow}$의 제거가 용이한 것으로 조사되었다. 생물여과 공정에 의한 유기물질 제거 특성은 주로 친수성과 1,000 Da 이하의 유기물질 제거가 용이하였으며, THMFP 보다는 HAASFP, $BDOC_{slow}$ 보다는 $BDOC_{rapid}$의 제거가 용이한 것으로 조사되었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
• /
• 한국섬유공학회 1996년도 추계 학술발표회
• /
• pp.117-123
• /
• 1996

Cabon fiber of general purpose was prepared from coal tar pitch modified with 10% benzoquinine(BQ) at 380C for 3 hours. Such a modified pitch raised the softening of the pitch from 85C to 271C at the yield of 40%. The modified pitch was spun smoothly at a rate of 480m/min into a fiber of 20um diameter. The fiber was stabilized stepwise at 236C (5C/min) and 312C (1C/min) for 3 hours each. Both carbonized and graphitized fibers exhibited tensile strength of 570MPa which appears large enough as a precursor for active carbon fiber. The activated carbon fiber prepared exhibited relatively high surface area of 2062m2/g at 76% burn-off and rather narrow distribution pore size of 20A.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권7호
• /
• pp.762-770
• /
• 2005

활성탄 재질별 THM 흡착능은 야자계 활성탄이 가장 우수하였고, 다음으로 석탄계, 목탄계 활성탄 순으로 평가되었으며, 야자계 활성탄의 최대 흡착량(X/M)이 석탄계와 목탄계 활성탄에 비해 각각 $1.1{\sim}1.5$배 및 $14.1{\sim}31.4$배 정도 높은 것으로 조사되었다. 또한, 활성탄 사용율(CUR)의 경우는 chloroform 흡착 제거시 야자계 활성탄은 1일 9.4 g의 활성탄을 사용하여 제어할 수 있는 반면, 석탄계나 목탄계 활성탄의 경우는 11.2 g 및 38 g의 활성탄을 사용하여야만 제어가 가능한 것으로 나타났다. THM 구성종별 활성탄에 대한 흡착특성을 조사한 결과 chloroform의 k값이 가장 낮은 것으로 조사되어 THM 구성종들 중 활성탄을 이용한 흡착제거가 가장 어려운 것으로 조사되었으며, 다음으로 BDCM, CDBM, bromoform 순으로 나타났다. bromoform은 chloroform에 비해 k값이 활성탄 재질별로 $5{\sim}12$배 정도 큰 것으로 나타났다. Biofilter에서의 THM 구성종들에 대한 생분해 특성을 평가한 결과, 물질별 평균 생분해율이 chloroform의 경우 7%, BDCM 5%, CDBM 4%, bromoform 3%로 나타나 생물분해가 어려운 것으로 조사되었다. HAA5 구성종들에 대한 활성탄 흡착 및 biofilter를 이용한 생분해 특성 평가 결과는 운전초기에는 흡착 제거되었으며, biofilter에서의 생물분해능은 TCAA를 제외한 나머지 4종은 bed volume 2000 부근부터는 생물분해에 의해 거의 100% 제거되는 것으로 나타났으나, TCAA는 bed volume 4000 이후부터 생물분해에 의해 90% 이상 제거되기 시작하여 bed volumed의 증가와 함께 제거율도 상승하였다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제24권9호
• /
• pp.1123-1129
• /
• 2015

This research was performed by means of several different virgin granular activated carbons (GAC) made of each coal, coconut and wood, and the GACs were investigated for an adsorption performance of iodine-131 in a continuous adsorption column. Breakthrough behavior was investigated that the breakthrough points of the virgin two coals-, coconut- and wood-based GACs were observed as bed volume (BV) 7080, BV 5640, BV 5064 and BV 3192, respectively. The experimental results of adsorption capacity (X/M) for iodine-127 showed that two coal- based GACs were highest (208.6 and $139.1{\mu}g/g$), the coconut-based GAC was intermediate ($86.5{\mu}g/g$) and the wood-based GAC was lowest ($54.5{\mu}g/g$). The X/M of the coal-based GACs was 2~4 times higher than the X/M of the coconut-based and wood-based GACs.