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음식물폐기물 bio-char를 이용한 인공오염수 내의 중금속 흡착침전에 관한 연구
정원덕,조우리,오민아,박성규,이재영 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2015 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2015 No.-
한 해 한국의 음식물 폐기물 발생량은 2012년 기준 13,209 ton/day 이며, 이는 전체 생활폐기물 발생량의 약 27%에 해당한다. 이처럼 다량으로 발생하는 음식물 폐기물은 유용한 유기성 자원을 다량 함유함에도 불구하고 재활용이 저조하다. 때문에 음식물 폐기물을 bio-char로 탄화시켜 활용성을 높이는 연구가 전 세계에서 수년전부터 진행 중이다. 문헌고찰을 통해 열수가압탄화반응으로 생성된 bio-char가 중금속 흡착이 가능하다는 것을 확인 하였다. 따라서 광산배수와 같은 고농도의 중금속 오염수 처리에 bio-char를 활용하여 중금속 흡착ㆍ침전 여부를 확인해 보고자 하였다. 본 연구에서는, 인공오염수를 제작하여 일정량의 bio-char를 일정시간 교반시켜 투입 전 / 후 농도 차이로 흡착율을 확인하고, 최적의 조건을 찾고자 하였다. 인공오염수는 Accustandard 사의 Reference Standard 를 사용하여 만들었고, 광산배수의 평균 오염농도에 맞추기 위해 증류수와의 희석으로 50ppm, 100ppm, 150ppm 으로 조성하였다. 중금속은 Cd, As, Hg, Pb, 6가 크롬을 분석하였고 한 비커에 복합적으로 혼합하였다. Bio-char 는 음식물폐기물 60kg을 2.2Mpa의 압력 하에 열수가압탄화반응을 통해 4시간동안 반응시켜 생성하였다. 그 후 bio-char의 미세기공을 증가시키기 위하여 KOH를 이용한 화학적 활성화를 시행하였다. 원 시료의 중금속 함량 분석, 교반 시간 별 중금속 제거율 분석, 교반속도 별 중금속 제거율 분석 등을 시행하였으며 인공오염수 및 처리수의 분석 평가는 pH, 중금속, 시안, 등의 항목을 분석하였다. 사사: 본 연구는 환경부 차세대 에코이노베이션사업(2013000150004)의 지원으로 수행되었으며, 이에 감사드립니다.
음식물폐기물 bio-char를 이용한 인공오염수 내의 중금속 흡착침전에 관한 연구
정원덕,조우리,오민아,이재영,박성규 한국폐기물자원순환학회 2015 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2015 No.11
한 해 한국의 음식물 폐기물 발생량은 2012년 기준 13,209 ton/day 이며, 이는 전체 생활폐기물 발생량의 약 27%에 해당한다. 이처럼 다량으로 발생하는 음식물 폐기물은 유용한 유기성 자원을 다량 함유함에도 불구하고 재활용이 저조하다. 때문에 음식물 폐기물을 bio-char로 탄화시켜 활용성을 높이는 연구가 전 세계에서 수년전부터 진행 중이다. 문헌고찰을 통해 열수가압탄화반응으로 생성된 bio-char가 중금속 흡착이 가능하다는 것을 확인 하였다. 따라서 광산배수와 같은 고농도의 중금속 오염수 처리에 bio-char를 활용하여 중금속 흡착・침전 여부를 확인해 보고자 하였다. 본 연구에서는, 인공오염수를 제작하여 일정량의 bio-char를 일정시간 교반시켜 투입 전 / 후 농도 차이로 흡착율을 확인하고, 최적의 조건을 찾고자 하였다. 인공오염수는 Accustandard 사의 Reference Standard 를 사용하여 만들었고, 광산배수의 평균 오염농도에 맞추기 위해 증류수와의 희석으로 50ppm, 100ppm, 150ppm 으로 조성하였다. 중금속은 Cd, As, Hg, Pb, 6가 크롬을 분석하였고 한 비커에 복합적으로 혼합하였다. Bio-char 는 음식물폐기물 60kg을 2.2Mpa의 압력 하에 열수가압탄화반응을 통해 4시간동안 반응시켜 생성하였다. 그 후 bio-char의 미세기공을 증가시키기 위하여 KOH를 이용한 화학적 활성화를 시행하였다. 원 시료의 중금속 함량 분석, 교반 시간 별 중금속 제거율 분석, 교반속도 별 중금속 제거율 분석 등을 시행하였으며 인공오염수 및 처리수의 분석 평가는 pH, 중금속, 시안, 등의 항목을 분석하였다.
Cu CMP에서 Citric Acid가 재료 제거에 미치는 영향
정원덕,박범영,이현섭,정해도,Jung Won-Duck,Park Boum-Young,Lee Hyun-Seop,Jeong Hea-Do 한국전기전자재료학회 2006 전기전자재료학회논문지 Vol.19 No.10
Chemical mechanical polishing (CMP) achieves surface planrity through combined mechanical and chemical means. The role of slurry is very important in metal CMP. Slurry used in metal CMP normally consists of oxidizers, complexing agents, corrosion inhibitors and abrasives. This paper investigates the effects of citric acid as a complexing agent for Cu CMP with $H_2O_2$. In order to study chemical effects of citric acid, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was peformed on Cu sample after etching test. XPS results reveal that CuO, $Cu(OH)_2$ layer decrease but $CU/CU_2O$ layer increase on Cu sample surface. To investigate nanomechanical properties of Cu sample surface, nanoindentation was performed on Cu sample. Results of nanoindentation indicate wear resistance of Cu surface decrease. According to decrease of wear resistance on Cu surface removal rate increases from $285\;{\AA}/min\;to\;8645\;{\AA}/min$ in Cu CMP.
음식물폐기물 Bio - char를 이용한 인공광산배수 내의중금속 흡착침전에 관한 연구
정원덕,오민아,조우리,박성규,이재영 한국폐기물자원순환학회 2016 한국폐기물자원순환학회지 Vol.33 No.2
The amount of food waste is generated every year in Korea. Despite food waste contain a large amount of valuableorganic resources, The rate of recycling is low because of high moisture contents and sodium. It proposed a solution tothe problem is the Hydrothermal carbonization (HTC) technology. The Bio-char is produced by HTC allows to increasethe recycling uses. The agents of heavy metal adsorption are mainly used with lime and activated carbon. However, thesehave difficulties such as low economical feasibility and solubility. This study focused on the application of the adsorbent. It is expected to have advantages in heavy metal waste water like Acid Mine Drainage (AMD) or industrial effluent. Inthis study, the adsorption capacity of bio-char was measured with the conditions of the time and the amount of bio-charinputs to remove in the artificial AMD. Artificial waste water 10 ppm and 100 ppm was prepared using Cu, Pb, Cd, As,and analyzed a batch-test to find the optimum condition. The experimental results showed The optimal blending ratioswith activated bio-char and contaminated water were 1 : 20 for high concentration (100 ppm), 1 : 100 for low concentration(10 ppm). As the results, the absorption efficiency of the heavy metals, shows more than 99% except for arsenic.
음식물폐기물 Bio-char를 이용한 인공광산배수 내의 중금속 흡착침전에 관한 연구
정원덕,오민아,조우리,박성규,이재영 한국폐기물자원순환학회 2016 한국폐기물자원순환학회지 Vol.33 No.2
The amount of food waste is generated every year in Korea. Despite food waste contain a large amount of valuable organic resources, The rate of recycling is low because of high moisture contents and sodium. It proposed a solution to the problem is the Hydrothermal carbonization (HTC) technology. The Bio-char is produced by HTC allows to increase the recycling uses. The agents of heavy metal adsorption are mainly used with lime and activated carbon. However, these have difficulties such as low economical feasibility and solubility. This study focused on the application of the adsorbent. It is expected to have advantages in heavy metal waste water like Acid Mine Drainage (AMD) or industrial effluent. In this study, the adsorption capacity of bio-char was measured with the conditions of the time and the amount of bio-char inputs to remove in the artificial AMD. Artificial waste water 10 ppm and 100 ppm was prepared using Cu, Pb, Cd, As, and analyzed a batch-test to find the optimum condition. The experimental results showed The optimal blending ratios with activated bio-char and contaminated water were 1 : 20 for high concentration (100 ppm), 1 : 100 for low concentration (10 ppm). As the results, the absorption efficiency of the heavy metals, shows more than 99% except for arsenic.