• 제목/요약/키워드: Mn/activated carbon

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전기화학적 방법과 활성탄 흡착 연계 공정을 이용한 절임염수 재이용 기술 연구 (A Study on Cabbage Salting Brine Reuse Technology Combining an Electrochemical Method and Activated Carbon Adsorption)

  • 이은실;김대기
    • 한국환경기술학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.536-542
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    • 2018
  • 절임염수 재이용을 위한 전기화학적 시스템과 활성탄 흡착시스템 연계를 위한 평가를 수행하였다. 대상 전극은 IrOx/Ti 불용성촉매전극을 사용하였으며, 염분 농도 10 %에서의 전류밀도에 따른 잔류염소 농도 변화와 활성탄을 이용한 잔류된 염소 및 유기물 흡착능을 확인하였다. 실험 결과, $500A/m^2$, $1,000A/m^2$의 경우 인가된 전류량이 0.33 Ah/L일 때 더 이상 잔류염소 농도 증가 없이 일정하게 유지되는 것을 확인하였다. 잔류염소 농도 별 흡착효율 평가 시 단위흡착량은 $Y=0.0066+2.087{\times}10^{-4}b$ 식을 유추할 수 있으며 전기화학 방법에 의한 잔류염소 발생과 활성탄 흡착에 의한 제거 시 단위흡착제거량이 0.33 g/g으로 동일하게 나타나는 것을 확인하였다. 또한 활성탄 최대 유기물 흡착량은 $COD_{Cr}$의 경우 0.021 g/g, $COD_{Mn}$의 경우 0.004 g/g을 확인하였다.

Electricity Generation Coupled with Wastewater Treatment Using a Microbial Fuel Cell Composed of a Modified Cathode with a Ceramic Membrane and Cellulose Acetate Film

  • Seo, Ha-Na;Lee, Woo-Jin;Hwang, Tae-Sik;Park, Doo-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권9호
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    • pp.1019-1027
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    • 2009
  • A noncompartmented microbial fuel cell (NCMFC) composed of a Mn(IV)-carbon plate and a Fe(III)-carbon plate was used for electricity generation from organic wastewater without consumption of external energy. The Fe(III)-carbon plate, coated with a porous ceramic membrane and a semipermeable cellulose acetate film, was used as a cathode, which substituted for the catholyte and cathode. The Mn(IV)-carbon plate was used as an anode without a membrane or film coating. A solar cell connected to the NCMFC activated electricity generation and bacterial consumption of organic matter contained in the wastewater. More than 99% of the organic matter was biochemically oxidized during wastewater flow through the four NCMFC units. A predominant bacterium isolated from the anode surface in both the conventional and the solar cell-linked NCMFC was found to be more than 99% similar to a Mn(II)-oxidizing bacterium and Burkeholderia sp., based on 16S rDNA sequence analysis. The isolate reacted electrochemically with the Mn(IV)-modified anode and produced electricity in the NCMFC. After 90 days of incubation, a bacterial species that was enriched on the Mn(IV)-modified anode surface in all of the NCMFC units was found to be very similar to the initially isolated predominant species by comparing 16S rDNA sequences.

조립상 촉매(MnO$_2$)와 활성탄을 이용한 DBD방식 공기청정기에서의 발생 오존 분해특성 (Characteristics of Ozone Decomposition for DBD-type Air Cleaner Using Pelletized MnO$_2$ Catalyst and Activated Carbon)

  • 변정훈;지준호;강석훈;황정호
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.173-174
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    • 2002
  • 실내 공기질은 재실자의 건강과 쾌적성 뿐만 아니라, 생산성 및 작업능률에도 영향을 미치며, 산업화와 자동차의 증가로 인한 대기오염은, 실내 공기질에 악영향을 미치고 있다. 또한, 에너지 절약을 위한 건물의 밀폐화와 환기율의 감소로 실내공기오염에 대한 관심도 증가되고 있다. 이는 결국, 보다 체계적이고 실용적인 공기정화 시스템의 필요로 이어지며, 그런 의미에서 현재 많은 상용 공기청정기에 대한 보다 효과적인 평가가 필요하다. (중략)

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3가철 함유 흡착제를 이용한 수용액상의 중금속 및 페놀제거연구 (Removal of Heavy Metal and Phenol from Aqueous Solution Using Fe(III) loaded Adsorbent)

  • 김석준;김원기;이승목;양재규;이남희
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.541-548
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    • 2009
  • 본 연구에서는 매립장 침출수 같은 중금속과 유기물을 함께 함유하고 있는 폐수를 처리하기위하여, Fe(III)을 활성탄, 모래, 불가사리와 같은 담체에 첨착 및 코팅시킨 흡착제를 사용하였다. 제조된 Iron Impregnated Activated Carbon(Fe-AC), Iron Coated Sand(ICS), Iron Coated Starfish(ICSF)는 EPA 3050B 방법을 통하여 각 매질에 함유된 철 함량을 분석하였으며, 회분식 반응조에서의 흡착실험을 통하여 각 흡착제의 Mn(II), Zn(II) 및 Cu(II)의 제거성능을 비교하였다. Fe-AC 및 ICS의 철 함유량은 각각 1,612 mg/kg 및 1,609 mg/kg으로서 매우 유사하였으며 ICSF의 철 함유량은 1,768 mg/kg으로 ICSF의 철 코팅함량이 다른 두 가지에 비해 150 mg/kg 정도 높게 나타났다. 회분식 실험에서의 Mn(II), Zn(II), Cu(II)의 제거효율은 ICSF, Fe-AC, ICS의 순으로 높은 제거율을 보였다. 각 흡착제를 단일 및 다중층으로 충전한 칼럼반응기에 의한 연속식 실험결과, 단일 흡착제에 비해 ICS, Fe-AC, ICSF의 순으로 충전한 시스템에서 높은 중금속 및 페놀제거효율을 나타내었으며, Cu(II)와 Zn(II)에 대해서는 뚜렷한 파과능을 보였으나 Mn(II) 제거율은 상대적으로 낮게 나타났다. 각 흡착제를 병합 충전한 다중층 칼럼반응시스템은 중금속 및 phenol제거에 효과적임을 알 수 있었다.

활성탄 담체가 포함된 Jet-Loop Reactor를 이용한 종합염색폐수처리

  • 박종탁;이길호;류원률;조무환
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.406-409
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    • 2000
  • 본 연구는 T시에서 다량으로 배출되고 있는 종합염색폐수의 생물학적인 처리방법을 기존의 활성슬러지조에 비해 별도의 산기장치가 없는 상태에서도 산소전달효율이 뛰어나며, 기포의 표면적이 작아 용존 되어지는 산소의 양이 많고 또한, 저동력비을 갖는 JLR를 사용하여 새로운 생물학적 처리 공정을 확립하고자 하였다. 이를 이용하여 BOD의 제거효율이 짧은 8시간의 체류시간에서도 99%에 이르는 뛰어난 유기오염원의 제거효율을 얻었다. 산업의 발달로 의식수준이 점차 높아져감에 따라 생활환경이 개선되어 다량의 난분해성 물질이 주요원인인 색도가 수질의 큰 문제점으로 대두되었는데, 이를 제거하는 방법에 있어서도 기존의 1차 응집공정의 과량의 응집제 사용으로 인한 대량의 슬러지생산과 처리비용 등에 관한 문제점을 효율이 뛰어난 활성탄 담체를 포함한 JLR로서 1차 처리함으로써 응집제의 양의 감소와 87%에 달하는 색도의 제거효율을 얻을 수 있었다. 이를 다시 2차 응집하면 약 2,300의 유입수를 150으로 94%정도의 제거효율을 얻어 수질의 향상시킬 수 있었다.

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망간담지촉매를 이용한 오존/촉매 고급산화공정 평가 (Evaluation of Advanced Oxidation Processes by Catalytic Ozonation with Mn-doped GAC)

  • 송승주;오병수;나승진;이응택;강준원
    • 한국물환경학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.176-182
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    • 2004
  • The purpose of this study was to investigate the heterogeneous catalytic ozonation of oxalic acid by manganese (Mn) doped-granular activated carbon (GAC). In order to observe the effect of the amount of Mn doped on GAC, catalysts were manufactured by varying the impregnated Mn concentration. In this paper, the following had labeled all sorts kinds of Mn-doped GAC were labeled with suitable names according to the amount (mM) of the concentration of dipping solution: They were each named as 'Mn20', 'Mn50', 'Mn100' and 'Mn200'. These experiments were performed in a batch reactor (0.5 L) and a semi-batch reactor (1 L) and Mn-free GAC was used as a blank catalyst. The ozone decay properties of each manufactured catalyst were firstly investigated to find out the reactivity between the aqueous ozone and the catalysts. Oxalic acid removal by catalytic ozonation was then performed to demonstrate the oxidative efficiencies of each catalyst.

은나노 활성탄을 이용한 Loop Reactor에서 하수 2차 처리수 중의 오염물질 제거 및 소독 효과 (The pollutants removal and disinfection of secondary effluent from sewage treatment plant in loop reactor using silver nanoparticles coated on activated carbon)

  • 선용호
    • 상하수도학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.361-367
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    • 2016
  • Pollutants removal and disinfection effect of secondary effluent from final settling tank of sewage treatment plant of W city were investigated in Loop Reactor using ordinary granular activated carbon(GAC) and GAC coated with silver nanoparticles. The results showed that the removal efficiency of $COD_{Mn}$, T-N and T-P using GAC with silver nanoparticles were higher than using the ordinary GAC. The removal efficiency of T-P using GAC with silver nanoparticles is 45.4% and that of T-P using ordinary GAC is 30.9% in the same case of the input amount of 20 g/L of GAC. The total califorms is reduced according to increasing input amount of GAC with silver nanoparticles and ordinary GAC. The disinfection efficiency of total coliforms in case of GAC with silver nanoparticles is much higher than that in case of ordinary GAC. For all experiments using the silver nanoparticles, the total coliforms is under 26 cfu/mL and this shows very excellent disinfection effect.

하이브리드 커패시터의 열안정성 개선을 위한 LiFePO4 복합양극 소재에 관한 연구 (Study on LiFePO4 Composite Cathode Materials to Enhance Thermal Stability of Hybrid Capacitor)

  • 권태순;박지현;강석원;정락교;한상진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권2호
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    • pp.242-246
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    • 2017
  • 고온에서 Mn 이온 용출에 의한 성능저하를 보이는 스피넬 결정구조의 $LiMn_2O_4$ 양극 하이브리드 커패시터의 대안으로 열안정성이 높은 올리빈 결정구조의 $LiFePO_4$ 기반 복합양극 소재의 적용가능성을 연구하였다. $LiFePO_4$/활성탄셀을 이용한 1.0~2.3 V의 충 방전을 통한 수명평가에서 상온($25^{\circ}C$) 및 고온($60^{\circ}C$) 조건 모두에서 충 방전 사이클이 진행됨에 따라 음극(활성탄)의 저전압화에 따른 열화로 인한 용량저하 현상이 나타났다. 이의 해결을 위해 50:50 중량비율로 $LiFePO_4/LiMn_2O_4$, $LiFePO_4$/Activated carbon 및 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극을 제조하여 모노셀 충 방전 실험을 수행한 결과, 층상구조의 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$를 사용한 전극이 안정적인 전압거동을 보였다. 또한, 2.3 V 및 $80^{\circ}C$에서 1,000시간 부하를 통한 고온 안정성 실험에서도 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극이 상용 $LiMn_2O_4$ 양극에 비해 약 2배 가량 높은 방전용량 유지율을 보였다.

Starvation전 제올라이트 및 입상활성탄의 주입이 슬러지 침강성 및 오염물질 처리효율 회복에 미치는 영향 (Effectiveness of Zeolite and Granular Activated Carbon Addition before Starvation for the Performance Recovering of the Sludge Settleability and Removal Efficiency)

  • 오혜란;김상수;문병현;윤조희
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.234-240
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    • 2010
  • SBR시스템을 이용한 비염분 폐수와 염분 폐수의 생물학적 처리 시 starvation이전 제올라이트 및 입상활성탄 주입이 starvation 이후 시스템의 재가동시 시스템의 성능회복에 대해 조사하였다. Starvation 이후 시스템의 재가동시, SVI, floc의 크기, fractal dimension, 유기물 지표인 $COD_{Mn}$과 T-N, T-P의 처리효율에 미치는 영향을 알아보고 회복 기간을 도출하고자 하였다. 5일 동안 starvation 후 재가동하였을 때에 초기의 SVI는 증가하였으나 시간이 경과함에 따라 감소하였다. 또한 floc 크기 및 fractal dimension이 클수록, 유기물, T-N 및 T-P 처리효율도 증가하였다. 시스템의 성능회복은 floc 크기 및 fractal dimension에 상관성을 가지고 있었다. Starvation 이후 재가동시 오염물질($COD_{Mn}$, T-N, T-P) 처리효율이 정상상태로 회복하는데 필요한 시간은 담체 주입이 미주입보다 더 짧은 시간이 소요되었다.

Quantitative Photocatalytic Activity under Visible Light with Mn-ACF/TiO2

  • Ye, Shu;Kim, Hyun-il;Oh, Won-Chun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.343-348
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    • 2016
  • Manganese and $TiO_2$ grown on Activated Carbon Fiber (ACF) was synthesized by hydrothermal method. The prepared composites were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX). The catalytic behavior was investigated through the decomposition of methylene blue (MB) and methyl orange (MO) as standard dyes under visible light. The degradation performance of the degraded standard dye solutions was determined by UV-Vis spectrophotometry. This enhanced photocatalytic activity arises from the positive synergetic effect among the Mn, $TiO_2$ and ACF in this heterogeneous photocatalyst. The process contributes to the release of abundant photocatalytic sites of Mn and $TiO_2$ and improves the photocatalytic efficiency. The excellent adsorption and photocatalytic effect with the explanation of the synergetic mechanism are very useful not only for fundamental research but also for potential practical applications.