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수열반응에 의한 석탄회로부터 제올라이트(K-Chabazite)의 생성기작 및 물질특성 규명
이한샘,유지호,이창훈,이동석,신현상 한국환경분석학회 2017 환경분석과 독성보건 Vol.20 No.4
In this study, the formation and physicochemical properties – such as the cation exchange capacity (CEC) and crystalline phases – of zeolite produced from coal fly ash (CFA) by the alkali hydrothermal reaction were investigated by performing XRD and SEM analyses. The hydrothermal reaction was carried out using alkali solutions with various KOH concentrations (M), liquid/solid ratio (L/S ratio; L/kg), and reaction times at a constant temperature (100°C). The results show that K-Chabazite (ca 40%) with CEC values of 220~240 meq/100 g was obtained at 3~4 M KOH concentration, 5~10 L/S ratio, and >48 h reaction time. The three steps in the alkali hydrothermal reaction for K-Chabazite formation – namely, the dissolution of Al and Si ions in CFA, condensation of the ions, and crystallization – were analyzed on the basis of the reaction time. The adsorption capacity (% removal) of the zeolite product for the removal of mixed heavy metals (Cu, Cd, Cr, and Pb; each at a concentration of 100 mg/L at pH 5.0) in a solution was also evaluated, and the efficacy of the zeolite product as an adsorbent was discussed.
음식물 바이오가스화 시설에서 막결합형 혐기성 소화 공정의 장기 운전 평가
이한샘,장하영,김영오 한국막학회 2017 한국막학회 총회 및 학술발표회 Vol.2017 No.11
본 연구에서는 파일럿 및 상용급 규모에서 UF 분리막을 결합한 혐기성 소화 공정을 장기간 운영하여 분리막의 성능, 소화효율, 바이오가스 생산량과 수질 등의 다양한 인자를 도출하였다. 파일럿 규모에서 막의 투과 플럭스는 15∼20 LMH, 막간 차압은 1∼3 kgf/cm2로 운전되었다. 유입수의 TCOD 와 SCOD 는 각각 113 g/L, 62 g/L 이었고, 유출수의 TCOD 와 SCOD는 UF 공정 이후 제거효 율이 93% 및 86% 로 나타났다. 상용급 규모의 운전 결과, 분리막의 투과 플럭스는 12∼15 LMH로 나타났다. 유입수의 CODcr, TS, VS는 각각 236 g/L, 62.5 g/L, 50.2 g/L였으며, 농축여과분리막을 통과 후 제거율은 각각 99%, 94% 및 98%로 조사되었다.
전기 제강로 분진(EAFD)으로부터 알칼리 금속 및 염화물 제거를 위한 수 세척 공정 운영인자 조사
이한샘,박다소미,하종길,신현상 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.11
The present study investigated the effect of a water-washing process, which is part of the acid hydrometallurgical process for recovery of high purity of zinc, on the removal of alkali metals and chlorides (Na, K, Ca, Cl) from Electric arc furnace dust (EAFD). Two EAFD samples with different properties were characterized by particle size, XRD and element analysis, and their washing efficiencies (%) on alkali metals and chlorides were compared according to pH, washing time, liquid to solid (L/S) ratio and number of washings. The results show that the alkali metals and chlorides could be effectively removed by the washing (at L/S ration of 3 for more than 30 min., pH 10~11) while minimizing loss of zinc (<0.1%), in which the washing efficiency was Na-78%, K-76%, Cl >99%, respectively. Na and K could be removed up to 97% and 89% respectively by 3 times of repeated washings. With increased sample volume (10 times) of the mixed (1:1, w/w) sample with two types of EAFD, it was confirmed that the pH(10~11) can be used as the main process control parameter for the washing of the alkali metals regardless of EAFD properties. 본 연구에서는 전기 제강로 분진(EAFD)으로부터 고 순도의 아연회수를 위한 산 습식법 중 알칼리 금속 및 염화물(Na, K, Cl) 제거를 위한 적정 수 세척공정의 운영조건에 대해 조사하였다. 서로 다른 성상을 가지는 두 종류의 EAFD 시료를 대상으로 원소분석, XRD, 입도 분석 등의 물리화학적 특성을 분석하였고, 세척액의 pH, 세척시간, 고액비(mL/g) 및 세척반복횟수 등에 따른 알칼리 금속 및 염화물의 세척효율(%)을 비교하였다. 연구 결과, EAFD 내 알칼리 금속과 염화물은 고액비 3, 세척시간>30, pH 10~11의 조건에서 아연과 철의 손실을 최소화하면서(<~0.1%) 효과적으로 제거할 수 있었으며, 1회 세척시 Na-78%, K-76%, Cl >99%의 세척효율을 보였다. Na와 K는 3회 반복 세척 시 각각 97%, 89%까지 제거 가능하였다. 두종류의 EAFD 혼합(1:1)시료를 대상으로 시료 용량을 늘려(10배) 수행한 실험 결과에서도 세척액의 최종 pH 10~11에서 Zn의손실 없이 Na, K, Cl 등을 효과적으로 제거 가능함을 확인하였다.