• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2005년도 제13회 산화철워크샵
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• pp.3-14
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• 2005

We Investigated minutely how the biosorption technology using algal biomass is opened in Canadian technology society. Making comparative study for relative technologies in views of overall unit operation cost, we could grasp next facts. - Algal biomass plays the competitive performance for various metals. - Algal biomass biosorbent is regenerated. - Reactor system is not and involved one. This means that algal biomass occupies the strong position as biosorbent. Especially, in North America, for the purpose of metal bearing wastewater treatment, 20 hundred million US dollars was appropriated a sum for the purchase of ion exchange resin. But it is only thirty million US dollars if algal biomass biosorbent is used on behalf of ion exchange resin. Furthermore, the expenses for same treatment can be cut down additively through metal recovery.

• 청정기술
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• 제13권3호
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• pp.215-221
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• 2007

생물흡착은 염색폐수로부터 염료를 제거하기 위한 기술로서 현재 사용되고 있는 기술을 대체할 수 있는 유망한 처리 방법이다. 본 연구에서는 생물흡착제로써 저가이면서 풍부한 소재중의 하나인 하수 슬러지를 이용하였다. 본 연구의 목적은 바이오매스의 변형을 통하여 흡착능력을 향상시키는데 있다. FT-IR 분석과 적정실험을 통하여 흡착에 관여하는 작용기는 카르복실 그룹, 인산 그룹, 아민 그룹으로 판명하였으며 그 중에서 반응성 염료(Reactive Red 4, RR 4)를 흡착할 수 있는 작용기는 아민 그룹임을 알 수 있었다. 또한 음이온성 염료인 RR 4의 흡착을 저해하는 것으로 생각되는 카르복실 그룹을 제거함으로써 흡착성능을 향상시킬 수 있었다. 그 결과, 카르복실 그룹이 제거된 바이오매스의 최대 흡착량이 변형 전에 비해 pH 2에서는 130%, pH 4에서는 210% 증가하였다. 그러므로 화학적으로 변형시킨 하수 슬러지는 산업폐수내 염료제거에 효과적이면서 값싼 생물흡착제로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권1호
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• pp.172-177
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• 2017

A novel biosorbent, immobilized Saccharomyces cerevisiae in magnetic chitosan microspheres was prepared, characterized, and used for the removal of $Sr^{2+}$ from aqueous solution. The structure and morphology of immobilized S. cerevisiae before and after $Sr^{2+}$adsorption were observed using scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy. The experimental results showed that the Langmuir and Freundlich isotherm models could be used to describe the $Sr^{2+}$ adsorption onto immobilized S. cerevisiae microspheres. The maximal adsorption capacity ($q_m$) was calculated to be 81.96 mg/g by the Langmuir model. Immobilized S. cerevisiae was an effective adsorbent for the $Sr^{2+}$ removal from aqueous solution.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권1호
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• pp.1-18
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• 2015

The biosorption process has been established as characteristics of dead biomasses of both cellulosic and microbial origin to bind metal ion pollutants from aqueous suspension. The high effectiveness of this process even at low metal concentration, similarity to ion exchange treatment process, but cheaper and greener alternative to conventional techniques have resulted in a mature biosorption technology. Yet its adoption to large scale industrial wastewaters treatment has still been a distant reality. The purpose of this review is to make in-depth analyses of the various aspects of the biosorption technology, staring from the various biosorbents used till date and the various factors affecting the process. The design of better biosorbents for improving their physico-chemical features as well as enhancing their biosorption characteristics has been discussed. Better economic value of the biosorption technology is related to the repeated reuse of the biosorbent with minimum loss of efficiency. In this context desorption of the metal pollutants as well as regeneration of the biosorbent has been discussed in detail. Various inhibitions including the multi mechanistic role of the biosorption technology has been identified which have played a contributory role to its non-commercialization.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2149-2161
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• 2000

중금속 폐수 및 방사성 폐액 속에 포함된 납과 코발트를 제거하기 위해 생물흡착제로 Absidia coerulea와 Thraustochitrium sp.를 사용하여 흡착실험을 진행하였다. 납과 코발트 제거의 최적 pH 영역은 blank의 경우 각각 8.4~11.2, 10.5~11.5, Absidia coerulea는 6.5~11.4, 8.6~12.0, 그리고 Thraustochitrium sp.는 4.2~10.5, 8.9~11.6이었다. 초기 pH 5.0에서 1 g/L의 생물흡착제를 투입했을 때 Absidia coerulea와 Thraustochitrium sp.는 104와 125 mg/g dry biomass의 납을 제거할 수 있었으며, 초기 pH 6.0에서 코발트는 단지 2와 20 mg Co/g dry biomass만을 제거할 수 있었다. 초기 500 mg Pb/L, pH 5.0에서 최적 생물흡착제 투입량은 Absidira coerulea와 Thraustochitrium sp.가 각각 0.2 g/L이었으며, 초기 200 mg Co/L, pH 6.0에서는 3.0 g/L이었다 . Absidia coerulea와 Thraustochitrium sp.는 납에 대해서 높은 흡착능을 보였으나 코발트에 대해서는 비교적 낮은 흡착능을 보였다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.428-432
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• 2013

충북의 산림지역에서는 목재의 가지치기에 의하여 다량의 폐목재가 발생되고 있으나, 이러한 폐목재들은 부산물로서 특정한 처리가 이루어지지 않고 있다. 본 실험에서는 폐목재(참나무, 향나무, 낙엽송, 소나무) 중에서 납 이온의 제거능력이 효과적인 생물흡착제로서 향나무를 도출하였다. 또한, 폐향나무를 사용하여 수중에 함유된 납의 제거 효율을 고찰하였다. 20 mg/L 납 이온의 제거 효율을 증가시키기 위한 최적의 초기 pH가 4임을 알 수 있었으며, 50 mg/L 납이온 제거를 향상을 위한 최적의 생물흡착제 주입농도가 0.6 g/100 mL임을 구하였다. 또한, 100 mg/L 이상의 고농도 납 이온의 흡착 능력을 향상시키기 위해서는 향나무의 황산 처리에 의한 화학적 개질 반응이 필요함을 알 수 있었다. 그리고 6 M 황산으로 개질된 향나무를 이용하여 200, 400, 500 mg/L의 납을 처리하였을 때, 납의 흡착량은 각각 180, 340, 425 mg/g를 나타내었다. 이러한 실험 결과들은 수중에 함유된 납 이온을 효과적으로 처리하는 실질적인 생물흡착제기술로 사용될 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.529-533
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• 2017

본 연구에서는 백합나무 biochar에 수증기를 사용하여 활성화 공정이 첨가된 새로운 형태의 생물흡착제를 제조하였다. 이 생물흡착제를 이용하여, 수중에서 니켈 이온의 제거 특성을 고찰하였다. 5와 10 mg/L 니켈 이온을 제거하기 위하여 흡착 평형 실험이 이루어졌을 때, 니켈 이온의 흡착량은 각각 4.2 mg/g과 5.4 mg/g을 나타내었다. 또한 두 가지 니켈농도(5, 10 mg/L)의 제거 효율을 증가시키기 위한 최적의 초기 pH가 6임을 알 수 있었다. 그리고 수중에 함유된 10 mg/L 니켈이온 제거능력을 향상시키기 위하여 생물흡착제에 구연산을 이용한 화학적 처리가 이루어졌다. 또한, 4 M 구연산으로 개질된 흡착제를 사용하여 2 h 반응시켰을 때, 10 mg/L 니켈 이온은 100% 제거 효율을 나타내었다. 그리고 니켈 이온 회수를 위한 탈착 실험한 결과, 0.1 M Nitrilotriacetic acid (NTA)가 최적의 탈착제로 선정하였다. 따라서 이러한 실험 결과들은 경제적이고 친환경적인 기술로서 니켈 처리 공정 개발에 활용될 수 있을 것이다.

• 청정기술
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• 제16권2호
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• pp.117-123
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• 2010

본 연구에서는 Au(I) 이온을 함유한 시안 용액으로부터 다른 형태의 금을 회수하기 위하여 생체흡착 후 탈착하는 방법과 생체흡착 후 회화하는 방법을 제안하였다. 생체흡착제로는 아미노산 발효 공정에서 발생하는 균체 폐기물(Corynebacterium glutamicum)을 사용하였다. 바이오매스의 흡착 특성을 알아 보기 위하여 pH edge 실험을 수행하였으며, 그 결과 흡착성능은 pH 2-3 부근에서 우수한 결과를 보였다. 또한, 등온흡착 실험 결과를 Langmuir 모델에 적용한 결과 Au(I)의 최대 흡착량은 pH 2.5에서 35.15 mg/g이었다. 흡착 속도론 실험을 통해 흡착 평형은 60분 이내의 짧은 시간 내에 이루어지는 것을 확인하였다. Au(I)을 회수하기 위하여 바이오매스에 흡착된 Au(I)을 탈이온수를 이용하여 탈착을 시켰으며, 탈착효율은 91%로 평가되었다. 이 결과는 바이오매스를 이용하여 흡착과 탈착을 통해 1가 금을 효과적으로 회수할 수 있음을 보여준다. 영가 형태로 회수하기 위하여, 금을 흡착하고 있는 생체흡착제를 회화하여 환원된 형태의 금을 성공적으로 회수하였으며, 회분 중 금의 순도는 85% 이상이었다. 따라서 본 연구에서 제시한 생체흡착 후 탈착(1가 형태) 공정과 생체흡착 후 회화(영가 형태) 공정은 회수하고자 하는 금의 산화수에 따라 선택하여 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Advances in environmental research
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• 제9권1호
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• pp.65-84
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• 2020

The potential use of Sargassum boveanum algae for the removal of uranium from aqueous solution has been studied by varying three independent parameters (pH, initial uranium ion concentration, S. boveanum dosage) using a central composite design (CCD) under response surface methodology (RSM). Batch mode experiments were performed in 20 experimental runs to determine the maximum metal adsorption capacity. In CCD design, the quantitative relationship between different levels of these parameters and heavy metal uptake (q) were used to work out the optimized levels of these parameters. The analysis of variance (ANOVA) of the proposed quadratic model revealed that this model was highly significant (R² = 0.9940). The best set required 2.81 as initial pH(on the base of design of experiments method), 1.01 g/L S. boveanum and 418.92 mg/L uranium ion concentration within 180 min of contact time to show an optimum uranium uptake of 255 mg/g biomass. The biosorption process was also evaluated by Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushkevich isotherm models represented that the experimental data fitted to the Langmuir isotherm model of a suitable degree and showed the maximum uptake capacity of 500 mg/g. FTIR and scanning electron microscopy were used to characterize the biosorbent and implied that the functional groups (carboxyl, sulfate, carbonyl and amine) were responsible for the biosorption of uranium from aqueous solution. In conclusion, the present study showed that S. boveanum could be a promising biosorbent for the removal of uranium pollutants from aqueous solutions.

• 공업화학
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• 제27권3호
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• pp.330-334
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• 2016

충북 지역 산림에서는 여러 가지 나무 수피들의 대량 생산으로 인하여, 이를 효과적으로 활용하는 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 3종류(아카시아, 소나무, 밤나무) 수피들을 이용한 회분식 실험에 의하여, 수중에 용해된 10, 20, 50, 100 mg/L 카드뮴 이온의 제거효율이 가장 우수한 생물흡착제로서 아카시아 수피를 선별하였다. 그리고, 아카시아 수피를 사용하여 100 mg/L 카드뮴 이온의 제거효율을 증가시키기 위하여 다양한 산과 염기 처리가 수행되었다. 0.5 M 수산화칼륨(KOH)으로 아카시아 수피가 개질되었을 때, 비교적 높은 카드뮴 이온 제거효율과 흡착량을 얻었다. 또한, 9 M KOH로 개질된 아카시아 수피를 사용하여 30 min 반응이 이루어졌을 때, 100 mg/L 카드뮴 이온의 최대 제거효율은 84.3%를 나타내었다. 따라서, 본 실험 결과들은 수계와 토양에 다양한 농도로 존재하는 카드뮴 이온을 친환경적으로 처리할 수 있는 생물복원(bioremediation) 기술로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.