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바이오차의 원료, 온도, 스팀 활성화가 바이오차 성질과 납 흡착능에 미치는 영향
곽진협,( Md Shahinoor Islam ),( Siyuan Wang ),( Selamawit Ashagre Messele ),( M. Anne Naeth ),( Mohamed Gamal El-din ),( Scott X. Chang ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
바이오차(biochar)는 폐수 내 중금속 및 유기 오염물질을 제거할 수 있는 물질로 각광을 받고 있다. 하지만 바이오차 생성 조건에 따른 성질 변화와 그에 따른 폐수 내 중금속 제거능에 대한 연구는 미비하였다. 본 연구는 바이오차의 원료, 열분해 온도, 그리고 스팀 활성화가 바이오차의 물리적, 화학적 성질과 납 흡착능에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 톱밥, 카놀라 짚, 밀짚, 그리고 축산 분뇨 펠렛을 이용하여 300, 500, 700 ℃에서 스팀 활성화가 있거나 없는 조건에서 바이오차를 제조하였다. 열분해 온도가 증가함에 따라 바이오차 pH, 표면적, 그리고 탄소 함량이 증가하였으며, 산소 및 수소 함량 그리고 작용기가 감소하였다. 스팀 활성화는 바이오차의 표면적은 증가시켰지만 다른 성질에는 영향을 미치지 않았다. 스팀 활성화를 시키지 않은 바이오차 중 카놀라와 밀짚을 700 ℃에서 생성하였을 때 납 흡착능이 최대였다. 또한 열분해 온도가 증가함에 따라 납 흡착능이 증가하였는데, 이는 바이오차 pH, 에쉬함량 및 표면적이 증가하면서 침전, 이온 교환, 내권복합화가 증가하였기 때문으로 판단된다. 스팀 활성화에 의해 납 흡착능이 증가하였는데, 이는 바이오차의 표면적이 증가하였기 때문이다. 납 흡착은 2차 동역학 모델을 따랐다. 연구 결과 폐수 정화를 위해 지역 농업과 임업에서 발생하는 부산물을 이용하여 바이오차를 제조할 수 있으며 생성 조건에 따라 최적의 바이오차를 생성할 수 있을 것으로 판단된다.
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