• 신재생에너지
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• 제16권4호
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• pp.83-91
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• 2020

In this study, the reusability of the Fenton oxidation solution was evaluated to reduce the cost of the pretreatment process. Biomass was sequential subjected to Fenton oxidation-hydrothermal treatment and enzymatic hydrolysis to produce monosaccharides. The liquid solution recovered after Fenton oxidation contained OH radicals with a concentration of 0.11 mol/L. This liquid solution was reused for a new Fenton oxidation reaction. After Fenton oxidation, hydrothermal treatment was performed under the same conditions as before, and 9.34-13.63 g/L of xylose was detected. This concentration was slightly lower than that of a fresh Fenton oxidation solution (16.51 g/L) but was higher than that obtained by hydrothermal treatment without Fenton oxidation (2.72 g/L). The degradation rate during hydrothermal pretreatment involving Fenton oxidation was 36.02%, which decreased (29.24-31.05%) slightly when the liquid solution recovered after Fenton oxidation was reused. However, the degradation rate increased compared to that measured from hydrothermal treatment without Fenton oxidation (15.21%). Moreover, the yield after enzyme hydrolysis decreased in the following order: fresh Fenton oxidation-hydrothermal treatment (89.64%) > Fenton oxidation with reused solution-hydrothermal treatment (74.84%) > hydrothermal treatment without Fenton oxidation (32.05%).

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.429-437
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• 2006

화학세정폐수에 함유되어 있는 citric acid의 효율적인 처리방안을 수립하기 위해 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용하여 각각 citric acid의 제거효율 및 그에 따른 전력소비량을 평가하였다. 그 결과 조사된 최적 처리조건에서 $UV/H_2O_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$, Photo-Fenton 산화방법을 이용한 citric acid 농도에 근거한 TOC 제거효율은 각각 95.5%, 92.3%, 91.5%로 조사되었으며, 그에 따른 전력소비량은 $11.26kWh/m^3,\;3.85kWh/m^3,\;0.799kWh/m^3$으로 조사되었다. 이 결과에 의하면 세가지 광화학적 산화방법 모두 유기물질이 90% 이상 제거되어 citric acid의 분해에 효과적인 것으로 판단되었다. 그러나 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 처리에 소요되는 반응시간이 짧은 것으로 나타났다. 또한 광화학적 산화방법의 운영비를 결정짓는데 중요한 요소인 전력소모량 측면에서도 Photo-Fenton 산화방법이 다른 방법에 비해 우수한 것으로 조사되어 본 연구에서 비교하는 세가지 방법 중 citric acid 처리에는 Photo-Fenton 방법이 효율적인면과 경제성면에서 가장 적합한 처리기술로 결론지을 수 있었다.

• 청정기술
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• 제5권1호
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• pp.49-61
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• 1999

펜턴산화는 산화력이 매우 우수한 $OH{\cdot}$을 생성하여, 난분해성 유기폐수의 생분해성을 향상시킬 수 있으므로 다양한 용존 유기오염물질을 함유하고 있는 산업폐수의 처리에 널리 이용되고 있지만, 철염과 과산화수소 등의 약품비용과 Sludge 처분비용 때문에 현재로서는 그리 경제적인 공정이라고 볼 수 없다. 본 연구에서는 펜턴산화의 약품비용을 줄이고, 적은 약품으로 처리효율을 향상시키기 위한 변형 펜턴산화법과 혼합한 슬러지 재이용의 가능성을 제시하고자 하였다. 본 연구는 펜턴산화에서 사용되는 철염용액에 NaOH용액을 첨가하였더니 철염용액의 폭발적인 반응을 보고 이를 펜턴산화에 응용하게 되었다. 본 연구에서 제안하는 변형 펜턴산화 공정이란 펜턴산화에서 사용되는 철염용액에 NaOH를 넣어 적정 pH로 조정하여, 수산화물을 형성시킨 후 처리대상 시료에 주입하여 과산화수소와 반응시켜 $OH{\cdot}$을 형성시키는 방법이다. 이 때 대상시료로서는 대표적인 오염물질인 페놀을 사용하였고 자연수의 이온강도와 유사한 수준으로 맞추기 위하여 $NaHCO_3$를 적량 첨가하여 페놀 인공폐수를 조제하였다. 이를 이용하여, DO의 영향, 이온강도의 영향, 과산화수소 주입횟수에 따른 영향을 알아보았다. 또한, 침출수와 염색폐수에 적용시켜 본 결과 기존의 펜턴산화보다 더 나은 처리효율을 얻을 수 있었으며, 변형 펜턴산화법과 슬러지 반송을 조합하여 실험한 결과 철염을 50%만 주입하여도 기존의 펜턴산화와 유사한 수준의 처리효율을 얻을 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제18권6호
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• pp.778-784
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• 2004

Dyeing wastewater contains recalcitrant organics which can not be easily treated by conventional biological treatment. Therefore it has to be treated by other advanced oxidation process in order to remove COD and Color more efficiently. Fenton oxidation process is one of the most commonly applied processes in removal of COD and color for the dyeing wastewater. However it increase the treatment cost and the production of sludge by the use of the excessive chemical reagent. Ozonation is not suitable in Single treatment process because it is not effective in organics removal compared with Color removal. The purpose of this research in order to evaluate the comparable removal efficiency of COD and color by the combination of advanced oxidation processes for the dyeing wastewater. The sequential treatment processes of Fenton process and ozonation was more effective to remove organics and color than ozonation and Fenton process. The result of Fenton process for the pretreatment presented as the 81% removal of organics whereas ozonation process for the pretreatent presented as the 22.1% removal of organics. The removal of colour was higher as 81.3% for the ozonation as the pretreatment than 77.7% for the Fenton process as the pretreatment.

• 상하수도학회지
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• 제27권1호
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• pp.31-38
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• 2013

The degradation of 4-chlorophenol(4-CP) by various AOPs(Advanced Oxidation Processes) with continuous feeding of $H_2O_2$, including the ultraviolet/hydrogen peroxide, the Fenton and the photo-Fenton process has been investigated. The photo-Fenton process showed the highest removal efficiency for degradation of 4-chlorophenol than those of other AOPs including the Fenton process and the combined UV process with continuous feeding of $H_2O_2$. In the photo-Fenton process, the optimal experimental condition for 4-CP degradation was obtained at pH 3. Also the 4-CP removal efficiency increased with decreasing of the initial 4-CP concentration. 4-chlorocatechol and 4-chlororesorcinol were identified as photo-Fenton reaction intermediates, and the degradation pathways of 4-CP in the aqueous phase during the photo-Fenton reaction were proposed.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2B호
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• pp.207-212
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• 2009

광물촉매에 의한 Fenton 산화에서 모래에 흡착된 phenanthrene을 대표적인 계면활성제인 SDS와 Tween 80을 사용하여 물질이동 영향을 조사하였다. 계면활성제 주입에 따라 액상과 고체상 사이 또는 산화물 표면으로 phenanthrene이 물질이동하였으며, 계면활성제 농도가 증가할수록 phenanthrene의 apparent solubility는 증가하는 경향을 나타내었다. Tween 80은 apparent solubility가 증가 하더라도, 계면활성제가 분해에 scavenger 작용을 하여 모래에 흡착된 phenanthrene 산화에는 영향을 주지 않았다. SDS를 주입하였을 때, Fenton-like 반응에서 SDS와 goethite가 착물을 형성하여 과산화수소 소모량을 지연시켰의며, 계면활성제를 주입 하지 않았을 때 보다 SDS 32 mM를 주입하였을 때 phenanthrene 처리효율이 증가하였다. 그러므로 최적농도의 SDS 주입은 액상과 고체상 사이 또는 산화물 표면에 phenanthrene 산화를 위한 적당한 조건을 제공 해주며, 과산화수소 소모량을 줄이고, phenanthrene 처리효율을 개선시킬 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.449-458
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• 2023

용존 유기물을 흡착 제거하는 기술로서, 흡착능이 우수한 입상활성탄을 우선적으로 적용할 수 있지만, 흡착탑의 운전기간에 따라 GAC의 흡착능이 현저히 저하되어 파과되는 한계가 있으며 파과된 활성탄인 spent-GAC는 교체나 재생이 불가피하다. 활성탄 교체는 비용의 경제성 때문에 기피되며 상업적으로 열재생법을 사용하고 있으나, 800℃ 이상의 고온 조건으로 인한 높은 에너지 비용과 활성탄의 질량 손실이 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 CSOs내의 용존 유기물 처리에 사용된 spent-GAC의 재생효율을 제고하기 위해, Fenton 산화법과 초음파 산화를 융합한 다중산화기술인 Sono-Fenton 방법을 적용하였고, 산화제 주입농도와 초음파 주파수별 spent-GAC의 재생효율을 조사하였다. 적용된 Sono-Fenton 처리에서 Fe²⁺ 10 mmol/L, H₂O₂ 농도 1,000 mmol/L, 120분 초음파 주사시간, 초음파 주파수 40 kHz 재생처리 조건에서 68.5%의 가장 높은 재생효율을 얻을 수 있었고, 750 kHz에서도 유사한 효율을 얻을 수 있었으며, 다른 주파수의 초음파는 재생효율이 불량했고 주파수의 크기와 GAC 재생효율은 선형 관계를 나타내지 않았다. 실 하수를 희석하여 제조한 CSOs로 GAC 흡착탑을 연속운전 한 경우, 재생없이 700시간 내외의 운전이 가능했고 1회의 Sono-Fenton 처리를 적용한 결과, 총 1,000시간의 GAC 흡착 운전 기간 동안 40~70%의 COD_cr 제거 효율이 확보하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1083-1091
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• 2000

본 연구는 펜톤산화 공정에서 발생되는 펜톤슬러지를 응집제와 펜톤산화 공정에서의 촉매로 재이용할 수 있는지 여부를 검토하여 고농도의 난분해성 유기물질을 함유한 침출수를 효과적이고 경제적으로 처리할 수 있는 기술을 개발하는데 그 목적을 두었다. Batch-Scale 연구 결과 펜톤슬러지를 응집제와 펜톤산화 공정의 촉매제로 혼합사용하여 응집 공정과 펜톤산화 공정에 적용할 경우 약품만을 사용하는 경우보다 응집제의 사용량을 50%, 펜톤산화 공정의 촉매제 사용량을 50% 감소시킬 수 있었으며, 응집 공정과 펜톤산화 공정에서 발생되는 슬러지의 발생량도 감소시킬 수 있는 것으로 조사되었다. 실험실 규모의 연속식 처리 실험을 수행한 결과 펜톤슬러지를 응집제로 재이용함으로써 평균 8.5% 정도 유기물 제거효율이 증가하였으며, 슬러지의 발생량은 35% 감소하는 것으로 조사되었다. 또한 펜톤슬러지를 펜통촉매제로 재이용함으로써 유기물 제거면에서 평균 5.3% 정도 효율이 증가하였으며, 슬러지의 발생량은 14% 정도 감소하는 것으로 조사되었다. 이상의 결과로 펜톤산화 공정에서 발생하는 슬러지의 재이용은 약품 비용이나 슬러지 처리 비용을 절감시킬수 있을 것으로 결론지을 수 있다.

• 상하수도학회지
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• 제34권6호
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• pp.445-462
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• 2020

Industrial wastewater often contains a number of recalcitrant organic contaminants. These contaminants are hardly degradable by biological wastewater treatment processes, which requires a more powerful treatment method based on chemical oxidation. Advanced oxidation technology (AOT) has been extensively studied for the treatment of nonbiodegradable organics in water and wastewater. Among different AOTs developed up to date, ozonation and the Fenton process are the representative technologies that widely used in the field. Based on the traditional ozonation and the Fenton process, several modified processes have been also developed to accelerate the production of reactive radicals. This article reviews the chemistry of ozonation and the Fenton process as well as the cases of application of these two AOTs to industrial wastewater treatment. In addition, research needs to improve the cost efficiency of ozonation and the Fenton process were discussed.

• 유기물자원화
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• 제13권4호
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• pp.107-117
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• 2005

본 연구에서는 펜톤산화 공정을 축산폐수의 전처리 시스템으로 활용하고자 초기 pH, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 비율, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 약품주입량, 응집 및 침전을 위한 중화제 등과 같은 펜톤산화의 적정 운영조건을 도출하는 실험적 연구를 실시하였다. 적정 조건을 도출하기 위해 교반시험기를 이용하여 120 rpm에서 2시간 동안 각 조건을 변화시키면서 펜톤산화 반응을 진행한 후 2시간 동안 침전시켜 그 상등액의 잔류 과산화수소, $COD_{Cr}$, SS 등을 분석하였다. 실험결과 도출된 최적조건은 초기 pH는 4, $H_2O_2/Fe^{2+}$비율은 10:1, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 약품주입량은 5,000/500mg/L 그리고 중화제로는 $Ca(OH)_2$가 양호한 것으로 나타났다. 이러한 최적 조건에서 펜톤산화에 의해 축산폐수의 $COD_{Cr}$ 제거율은 43% 그리고 SS는 84%의 제거율을 나타내었다.