KR100197300B1 - Biological absorbents prepared with colloidal silica gel and absorption and recovery of heavy metal by the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미생물세포 또는 옥심기나 인산기를 도입시켜 화학적으로 변형된 미생물 세포를 콜로이드 실리카 졸과 혼합하고, 상기 혼합물을 항온조에 투입시켜 미생물세포가 담지된 구형 실리카 비드(bead)를 제조하고, 상기 제조된 실리카 비드를 숙성시키고 용매를 사용하여 추출하여 제조된 중금속 등을 흡착할 수 있는 생물흡 착제에 관한 것이다. 본 발명은 상기 생물흡착제에 흡착된 중금속을 탈착하여 회수하는 방법도 포함한다. 본 발명은 또한 화학적으로 변형된 미생물을 콜로이드 실리카 졸과 혼합한 혼합물을 항온조에 투입시켜 미생물세포가 담지된 실리카 비드를 제조하기 위한 방법 및 장치로서, 일정한 온도로 유지되고 기름이 충진된 항온조 내부에 상기 혼합물을 액적(液滴) 상태로 투하하기 위한 복수개의 유리관으로 구성되는 실리카 비드의 제조방법 및 장치에 관한 것도 포함한다.The present invention relates to a method for producing a spherical silica bead in which microbial cells or chemically modified microbial cells by introducing oxime groups or phosphoric acid groups are mixed with colloidal silica sol and the mixture is put into a thermostatic chamber to form a spherical silica bead carrying microbial cells, The present invention relates to a biocompatible material capable of adsorbing heavy metals and the like produced by aging a silica bead and extracting it with a solvent. The present invention also includes a method for desorbing and recovering a heavy metal adsorbed on the bioabsorbent. The present invention also relates to a method and apparatus for preparing silica beads carrying microbial cells by adding a mixture of a chemically modified microorganism and a colloidal silica sol to a thermostatic chamber, And a method and an apparatus for producing silica beads composed of a plurality of glass tubes for dropping the mixture in a droplet state.

Description

콜로이드 실리카 겔로 제조된 생물흡착제 조성물 및 이를 이용한 중금속의 흡착 및 회수 방법Bioabsorbent composition prepared by colloidal silica gel and method for adsorbing and recovering heavy metals using the same

제1도는 콜로이드 실리카-물 계에서 수소이온 농도가 실리카 졸(sol)의 안정에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a graph showing the effect of hydrogen ion concentration on the stability of silica sol (sol) in a colloidal silica-water system.

제2도는 콜로이드 실리카를 이용하여 본 발명에 따른 구형의 생물흡착제를 제조하기 위한 장치의 개략적인 도면이다.FIG. 2 is a schematic illustration of an apparatus for producing spherical bioadhesives according to the present invention using colloidal silica. FIG.

제3도는 본 발명의 한 구체예에 따라 제조된 옥심기가 도입된 생물흡착제의 구리 흡착등을 곡선을 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing curves of copper adsorption and the like of a bioabsorbent having a oxime group introduced therein according to an embodiment of the present invention. FIG.

제4도는 본 발명의 다른 구체예에 따른 생물흡착제를 충진형 접촉기에 충진시킨 후 폐수를 통과시켜 그 폐수에 함유된 납이온의 제거량을 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing the removal amount of lead ions contained in the wastewater by passing the wastewater through the filler-type contactor after filling the bioabsorbent according to another embodiment of the present invention.

제5도는 본 발명의 다른 구체예에 따른 생물흡착제를 이용하여 중금속을 흡착시킨 후 0.5 N 염산 용액으로 흡착된 중금속을 회수한 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing the results of recovering heavy metals adsorbed with 0.5 N hydrochloric acid solution after adsorbing heavy metals using a bioabsorbent according to another embodiment of the present invention. FIG.

[발명의 분야][0001]

본 발명은 중금속을 흡착하거나 흡착된 중금속을 회수하기 위한 생물흡착제에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 폐수 등에 함유되어 있는 중금속 또는 희귀금속 등을 흡착 및 회수하기 위하여 콜로이드 실리카 졸에 미생물 세포를 담지시켜 제조된 생물 흡착제에 관한 것이다.The present invention relates to a bioabsorbent for adsorbing heavy metals or recovering heavy metals adsorbed thereon. More particularly, the present invention relates to a bioabsorbent prepared by supporting microbial cells on colloidal silica sol in order to adsorb and recover heavy metals or rare metals contained in wastewater and the like.

본 발명은 본 발명에 따른 생물 흡착제를 제조하기 위한 장치 및 본 발명의 생물흡착제를 이용하여 중금속 등을 분리 또는 회수하기 위한 방법에 관한 것도 포함한다.The present invention also includes an apparatus for producing a bioabsorbent according to the present invention and a method for separating or recovering heavy metals and the like using the bioabsorbent of the present invention.

[발명의 배경]BACKGROUND OF THE INVENTION [

박테리아, 균류, 조류 등과 같은 살아 있는 미생물세포 또는 죽은 미생물 세포가 수용액 중에 존재하는 중금속 이온을 제거할 수 있는 사실은 이 분야에서 오래전부터 알려져 왔다. 즉 생물세포가 중금속을 제거할 수 있는 특성이 알려져, 생물세포를 이용하여 중금속을 제거하기 위한 흡착제로 개발하고자 하는 많은 연구가 진행되어 왔다. 특히 생물세포는 수용액 중에 존재하는 여러가지 금속 이온중에서 칼슘과 마그네슘과 같은 경금속이온 보다는 중금속이온을 제거하는 특징을 갖고 있다.It has long been known in the field that living microbial cells such as bacteria, fungi, algae, or dead microbial cells can remove heavy metal ions present in aqueous solutions. In other words, it has been known that biological cells can remove heavy metals, and many studies have been conducted to develop an adsorbent for removing heavy metals by using biological cells. In particular, biological cells are characterized by the removal of heavy metal ions from various metal ions present in aqueous solution, rather than light metal ions such as calcium and magnesium.

또한 종래에 사용되고 있는 이온교환 수지는 칼슘이나 마그네슘과 같은 경금속 이온도 함께 제거하는 성질이 있어서 다량의 경금속 이온이 함유되어 있는 수용액인 경우에 중금속만을 효율적으로 제거하기란 용이한 일이 아니었다. 이러한 생물세포의 중금속에 대한 우수한 친화성은 기존의 이온교환수지에 비하여 여러가지 경금속이 함유되어 있는 수용액 중에서 중금속을 제거할 수 있는 장점이 있다. 특히 지하수나 토양이 납이나 카드뮴 같은 중금속으로 오염되어 있는 경우, 생물세포를 이용하여 제조된 생물흡착제는 효율적이면서도 경제적으르 중금속을 제거할 수 있다.In addition, conventionally used ion exchange resins have a property of removing light metal ions such as calcium and magnesium as well, so that it is not easy to efficiently remove only heavy metals in the case of an aqueous solution containing a large amount of light metal ions. The excellent affinity of these biological cells for heavy metals is advantageous in that heavy metals can be removed in an aqueous solution containing various light metals compared to conventional ion exchange resins. In particular, when the groundwater or soil is contaminated with heavy metals such as lead or cadmium, the bioabsorbent produced using the biological cell can efficiently and economically remove heavy metals.

따라서 생물흡착제를 이용하여 중금속 등을 흡착 및 회수하기 위한 폐수처리 공정에 응용하고자 하는 많은 연구가 진행되어 왔다. 생물흡착제는 그 자체의 강도가 약하기 때문에 이를 고정화하여 사용하였다. 이러한 고정화 방법으로 통상 유기 고분자를 사용하였으나, 이 방법에 의한 생물흡착제는 그 기계적 강도가 약하고, 물에 의하여 팽화되는 경우가 자주 발생하여 실제공정에 적용하기에는 어려움이 존재하였다.Therefore, many researches have been conducted to apply the present invention to a wastewater treatment process for adsorbing and recovering heavy metals by using a bioabsorbent. The bioabsorbent was immobilized because its strength was weak. Although the organic polymer is generally used as the immobilization method, the bioabsorbent by this method has a weak mechanical strength and is frequently expanded by water, which makes it difficult to apply it to actual processes.

본 발명자들은 생물세포가 갖는 중금속에 대한 우수한 친화성을 이용하여 수용액중에 존재하는 중금속을 흡착시킬 수 있는 생물흡착제와 그 생물흡착제에 흡착된 중금속을 다시 회수할 수 있는 신규 방법을 개발하기에 이른 것이다.The inventors of the present invention have developed a new method for recovering heavy metals adsorbed on a bioabsorbent and a bioabsorbent capable of adsorbing heavy metals present in an aqueous solution using the excellent affinity for heavy metals of biological cells .

[발명의 목적][Object of the invention]

본 발명의 목적은 콜로이드 실리카 겔을 담체로 하여 미생물을 담지시킨 생물 흡착제로서 미생물을 실리카에 담지시키기 때문에 고정화가 양호한, 즉 기계적 강도가 양호한 생물흡착제를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a bioabsorbent having good immobilization, that is, having good mechanical strength, because microorganisms are supported on silica as a biosorbent in which colloidal silica gel is supported on a microorganism.

본 발명의 다른 목적은 물에 의한 팽화현상으로 인한 충진층의 압력강하와 편류(Channeling) 등의 현상을 방지하여 실제의 폐수처리 공정에 적용할 수 있는 생물흡착제를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a bioabsorbent which can be applied to an actual wastewater treatment process by preventing a phenomenon such as a pressure drop and a channeling of a packing layer due to expansion phenomenon caused by water.

본 발명의 또 다른 목적은 산이나 염기에 저항성이 강한 생물흡착제를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a bioabsorbent resistant to acid or base.

본 발명의 또 다른 목적은 구형의 형상으로 제조되기 때문에 폐수처리에 적용할 때 마모에 의한 손실을 방지할 수 있는 생물흡착제를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a bioabsorbent which can be prevented from being damaged by abrasion when applied to wastewater treatment because it is produced in a spherical shape.

본 발명의 또 다른 목적은 중금속을 효율적으로 제거하고 중금속에 대한 흡착력이 증대된 생물흡착제를 제공하기 위한 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a bioabsorbent which efficiently removes heavy metals and has increased adsorption to heavy metals.

본 발명의 또 다른 목적은 흡착 및 탈착공정을 반복하여도 흡착능력이 저하되지 않는 생물흡착제를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a bioabsorbent which does not deteriorate the adsorption ability even when the adsorption and desorption processes are repeated.

상기에서 언급한 본 발명의 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명하는 구체예에 의하여 명확히 실현될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be clearly understood by the following specific embodiments.

[발명의 요약][Summary of the Invention]

본 발명은 미생물세포 또는 옥심기나 인산기를 도입시켜 화학적으로 변형된 미생물 세포를 콜로이드 실리카 졸과 혼합하고, 상기 혼합물을 항온조에 투입시켜 미생물세포가 담지된 실리카 비드(bead)를 제조하고, 상기 제조된 실리카 비드를 숙성시키고 용매를 사용하여 비드내로 스며든 기름성분을 추출하여 제조된 중금속 등을 흡착할 수 있는 생물흡착제에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a silica bead in which microbial cells or chemically modified microbial cells by introducing oxime groups or phosphate groups are mixed with colloidal silica sol and the mixture is placed in a thermostatic chamber to prepare silica beads carrying microbial cells, To a bioabsorbent capable of adsorbing heavy metals and the like produced by aging silica beads and extracting oil components permeated into beads by using a solvent.

본 발명은 상기 생물흡착제에 흡착된 중금속을 탈착하여 회수하는 방법도 포함한다.The present invention also includes a method for desorbing and recovering a heavy metal adsorbed on the bioabsorbent.

본 발명은 또한 화학적으로 변형된 미생물을 콜로이드 실리카 졸과 혼합한 혼합물을 항온조에 투입시켜 미생물세포가 담지된 실리카 비드를 제조하기 위한 방법 및 장치로서, 일정한 온도로 유지되고 기름이 충진된 항온조 내부에 상기 혼합물을 액적(液滴) 상태로 투하하기 위한 복수개의 유리관으로 구성되는 실리카 비드의 제조방법 및 장치에 관한 것도 포함한다.The present invention also relates to a method and apparatus for preparing silica beads carrying microbial cells by adding a mixture of a chemically modified microorganism and a colloidal silica sol to a thermostatic chamber, And a method and an apparatus for producing silica beads composed of a plurality of glass tubes for dropping the mixture in a droplet state.

이하 첨부된 도면을 참고로 하기에 본 발명의 내용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[발명의 구체예에 대한 상세한 설명]DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

본 발명의 생물흡착제는 미생물세포를 콜로이드 실리카 졸과 혼합하고, 그 혼합물을 기름항온조에 투하시켜 미생물 세포가 담지된 실리카 비드를 제조하고, 상기 제조된 실리카 비드를 숙성시키고 용매를 사용하여 기름성분을 추출하여 제거하면 비드가 제조된다.The bioabsorbent of the present invention can be obtained by mixing microbial cells with colloidal silica sol and dropping the mixture into an oil thermostat to prepare silica beads carrying the microbial cells, aging the silica beads produced, The beads are produced by extraction and removal.

생물흡착제의 중금속에 대한 친화성은 미생물세포의 표면에 존재하는 카르복실기, 인산기, 황기 등과 같은 킬레이팅기에 의하여 연유된다. 이러한 장점에도 불구하고 미생물세포는 그 표면에 존재하는 기능기의 수가 이온교환수지에 비하여 적고 또한 그 수나 종류를 인위적으로 바꿀 수 없다는 단점이 있다. 생물홉착제의 고유한 성질인 중금속에 대한 선택적 흡착성을 유지하면서 동시에 다양한 종류의 중금속에 착화합물을 만들 수 있는 기능기를 한 종류의 미생물세포 표면에 도입하면 여러가지 중금속을 동시에 제거할 가능성이 있게 된다.The affinity of the bioabsorbent for heavy metals is caused by the chelating groups such as carboxyl group, phosphoric group, and sulfur group present on the surface of the microbial cells. Despite these advantages, microbial cells have a disadvantage in that the number of functional groups present on their surface is less than that of ion exchange resins and that the number or types thereof can not be artificially altered. It is possible to remove various heavy metals at the same time by introducing functional groups capable of forming complexes to various kinds of heavy metals while maintaining selective adsorption to heavy metals, which is a unique property of biological hop complexes.

본 발명에서는 또한 화학적인 합성 방법을 통하여 미생물세포의 표면에 옥심기나 또는 인산기를 도입하여 미생물세포의 흡착능을 크게 증가시키고 다양한 중금속에 대하여 친화력을 갖는 생물흡착제를 제조하고자 한 것이다. 즉 미생물세포를 화학적으로 변형시키고 그 변형된 미생물을 콜로이드 실리카 졸과 혼합하여 미생물세포가 담지된 구형 실리카 비드를 제조한다.In the present invention, oxime group or phosphate group is introduced on the surface of microbial cells through a chemical synthesis method to greatly increase the adsorption capacity of microbial cells and to produce a biosorbent having affinity for various heavy metals. That is, microbial cells are chemically modified and the modified microorganisms are mixed with colloidal silica sol to prepare spherical silica beads carrying microbial cells.

본 발명에서 사용된 미생물세포제로는 바다갈조류의 일종인 미역(Undaria), 모자반류(Sargassum) 등의 조류, 이스트, 박테리아, 곰팡이 등이다. 이들중 조류는 다당류의 일종인 알긴산을 다량으로 세포벽에 함유하고 있다. 알긴산은 그 화학구조상 카르복실기를 가지고 있으며, 이러한 카르복실기가 일정한 3차 구조를 이루어 중금속과 착화합물을 형성하게 된다. 이러한 알긴산은 구성체당 한 개의 카르복실기와 두 개의 히드록실기를 가지고 있는 것으로 규명된다. 또한 미생물세포는 그 세포표면에 아민기를 함유하고 있다. 미생물세포의 중금속 흡착능을 증가시키기 위하여 미생물세포의 표면에 존재하는 기에 옥심기 또는 인산기를 결합시켜 화학적 변형을 가한다.Examples of the microbial cells used in the present invention include algae such as Undaria, Sargassum, yeast, bacteria, fungi and the like, which are a kind of sea brown algae. Algae contain a large amount of alginic acid, a kind of polysaccharide, in the cell wall. Alginic acid has a carboxyl group in its chemical structure, and this carboxyl group forms a constant tertiary structure to form a complex with heavy metals. These alginates are identified as having one carboxyl group and two hydroxyl groups per constituent. In addition, microbial cells contain amine groups on their cell surface. In order to increase the heavy metal adsorption capacity of microbial cells, a chemical modification is made by bonding an oxime group or a phosphate group to a group existing on the surface of microbial cells.

미생물세포에 옥심기를 도입하는 반응은 두 단계로 이루어진다. 첫번째 반응은 미생물세포에 에피클로로하이드린(epichlorohydrin)을 가교결합시켜 세포벽의 구조를 강화시키는 반응이고, 두번째 반응은 글루타르알데히드 용액을 사용하여 미생물세포 표면을 아민기를 활성화시킨 후 옥심용액을 상온에서 교반하면서 가하여 옥심기를 도입시키는 반응이다. 미생물세포를 수산화나트륨용액에 가한 후 혼합하여 에피클로로하이드린을 가하여 가교결합을 형성시킨다. 이를 냉각한 후 와트만(Whatman) 여과지를 이용하여 여과하고 증류수로 세척한다. 세척된 미생물세포를 인산 완충용액에 넣고 미생물세포 표면의 아민기를 활성화시키기 위하여 글루타르알데히드 용액을 가한다. 여기서 다시 옥심 용액을 가하여 교반하면서 반응시키면 옥심기가 도입된 미생물세포제가 제조된다. 이때 옥심기는 미생물 세포 표면의 아민기에 결합된다.The reaction of introducing an oxime group into microbial cells consists of two steps. The first reaction is to enhance the structure of the cell wall by cross-linking epichlorohydrin to the microbial cells. In the second reaction, the glutaraldehyde solution is used to activate the amine groups on the microbial cell surface, Followed by stirring to introduce an oxime group. Microbial cells are added to the sodium hydroxide solution, mixed and epichlorohydrin is added to form cross-linking. After cooling, filter using Whatman filter paper and wash with distilled water. The washed microbial cells are put into phosphate buffer and the glutaraldehyde solution is added to activate the amine groups on the microbial cell surface. Here, when the oxime solution is added again and reacted with stirring, a microbial cell agent into which a oxime group is introduced is produced. At this time, the oxime group is bonded to the amine group on the microbial cell surface.

미생물세포에 인산기를 도입하기 위한 반응은 우레아와 오로소인산을 디메틸포름아미드 용액에 용해시키고 미생물세포를 혼합하여 도입한다. 인산기는 미생물세포 표면의 알긴산의 히드록실기에 결합된다. 본 발명에서 제조된 인산기가 도입된 미생물세포의 인산함량은 사용된 인산의 종류에 따라 다르지만, H3PO4, Na2HPO4및 NaH2PO4또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.The reaction for introducing phosphoric acid groups into the microbial cells is carried out by dissolving urea and orosoic acid in a dimethylformamide solution and mixing the microbial cells. The phosphate group is bonded to the hydroxyl group of the alginic acid on the surface of the microbial cell. The phosphoric acid content of the microbial cells into which the phosphate group is introduced according to the present invention varies depending on the kind of phosphoric acid used, but H 3 PO 4 , Na 2 HPO 4 and NaH 2 PO 4 or a mixture thereof can be used.

상기와 같이 옥심기 또는 인산기가 도입되어 화학적으로 변형된 미생물세포는 중금속에 대한 흡착력이 증가한다.As described above, the microorganism cells chemically modified by introduction of the oxime group or the phosphoric acid group have an increased adsorption ability to heavy metals.

상기 화학적으로 변형된 미생물세포 또는 변형되지 않는 미생물세포를 콜로이드 실리카 졸과 혼합한다. 제1도는 콜로이드 실리카-물 계에서 수소이온 농도가 실리카 졸의 안정에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다. 제1도에 나타난 바와 같이, pH가 10 이상인 조건에서 실리카 표면은 SiO2가 용해되어 음이온 형태를 가지기 때문에 안정한 콜로이드 상태를 유지할 수 있다. 본 발명에서는 미생물세포가 담지된 콜로이드 실리카의 겔화 반응을 촉진시킬 필요가 있기 때문에, 상기 콜로이드 실리카 용액에 산을 가하여 콜로이드 상태의 실리카가 빨리 겔화하도록 만들어야 한다. 즉 pH 6 정도에서 겔화 반응이 가장 빨리 진행되므로 산을 가하여 겔화반응을 촉진시킨다. 그러나 pH가 6 이하로 떨어지면 다시 콜로이드 실리카는 안정화를 가져오기 때문에 산을 과도하게 사용하지 말고 적절한 양으로 사용하여야 한다.The chemically modified microbial cells or unmodified microbial cells are mixed with colloidal silica sol. FIG. 1 is a graph showing the effect of hydrogen ion concentration on the stability of silica sol in a colloidal silica-water system. As shown in FIG. 1, the silica surface can maintain a stable colloid state because the SiO 2 is dissolved and has an anion form at a pH of 10 or more. In the present invention, since it is necessary to accelerate the gelation reaction of the colloidal silica carrying the microbial cells, it is necessary to add an acid to the colloidal silica solution so that the colloidal silica quickly gels. That is, since the gelation reaction proceeds most rapidly at a pH of about 6, an acid is added to accelerate the gelation reaction. However, once the pH drops below 6, the colloidal silica will stabilize again, so the acid should be used in an appropriate amount without excessive use.

상기와 같이 산을 부가시켜 pH가 감소된 미생물세포 담지 콜로이드 실리카 용액은 본 발명의 실리카 비드 장치를 이용하여 구형의 실리카 비드로 제조된다. 제2도는 콜로이드 실리카를 이용하여 구형의 생물흡착제를 제조하기 위한 장치의 개략적인 도면이다. 산용액이 혼합된 미생물세포 담지 콜로이드 실리카 용액(이하 '콜로이드 실리카 용액'이라 함)이 제2도의 장치에 투입되어 미생물세포가 담지된 실리카 비드(이하 '실리카 비드'라 함)로 제조된다.The microbial cell-supported colloidal silica solution having the pH reduced by the addition of the acid as described above is made into a spherical silica bead by using the silica bead apparatus of the present invention. FIG. 2 is a schematic illustration of an apparatus for producing spherical bioadhesives using colloidal silica. FIG. A colloidal silica solution (hereinafter referred to as "colloidal silica solution") mixed with an acid solution is introduced into the apparatus of FIG. 2 to prepare silica beads (hereinafter referred to as "silica beads") carrying microbial cells.

제2도의 장치는 그 내부에 복수개의 유리관(3)이 설치되고 기름(8)이 충진되는 원통형의 기름항온조(1), 상기 기름항온조(1)를 일정한 온도로 유지하기 위한 항온장치(2), 콜로이드 실리카 용액이 액적 상태로 투하되어 통과하기 위한 복수개의 유리관(3), 콜로이드 실리카 용액을 액적 상태로 투하하기 위한 투하장치(4), 항온조(1)의 온도를 조절하기 위한 온도조절기(5), 및 실리카 비드(7)를 수거하기 위하여 기름항온조(1) 내부의 기름(8)을 배출하기 위한 기름배출구(6)로 이루어진다.2 shows a cylindrical oil thermostat 1 in which a plurality of glass tubes 3 are installed and filled with oil 8, a thermostat 2 for maintaining the oil thermostat 1 at a constant temperature, A plurality of glass tubes 3 for dropping and passing the colloidal silica solution in a droplet state, a dropping device 4 for dropping the colloidal silica solution in a droplet state, a temperature controller 5 for adjusting the temperature of the thermostatic chamber 1 And an oil discharge port 6 for discharging the oil 8 inside the oil chamber 1 for collecting the silica beads 7.

기름 항온조(1) 내부에는 콜로이드 실리카 용액이 액적 상태로 투하되어 통과하기 위한 복수개의 유리관(3)이 설치되며, 상기 기름항온조(1) 및 유리관(3)의 내부에는 기름으로 충진된다. 물론 유리관이 하나인 경우에도 유리관의 길이가 긴 경우에 본 발명에 따른 실리카 비드를 제조할 수 있다. 기름항온조(1)의 외부에는 항온장치(2)가 설치되어 기름항온조(1)의 온도를 일정하게 유지하며, 이때의 온도는 온도조절기(5)에 의하여 제어된다. 본 발명에서 사용된 기름은 물에 반응성 또는 불용성인 것으로 높은 비등점을 갖는 것이면 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 대두유를 사용하였다.A plurality of glass tubes 3 for allowing the colloidal silica solution to be dropped in a droplet state are provided in the oil thermostatic chamber 1 and the inside of the oil thermostatic chamber 1 and the glass tube 3 is filled with oil. Of course, even if the glass tube is one, the silica bead according to the present invention can be manufactured when the length of the glass tube is long. A constant temperature device 2 is provided outside the oil chamber 1 to keep the temperature of the oil chamber 1 constant and the temperature at that time is controlled by the temperature controller 5. The oil used in the present invention is preferably water-reactive or insoluble so long as it has a high boiling point. In the examples of the present invention, soybean oil was used.

본 발명의 제2도 장치에서 콜로이드 실리카 용액을 유리관(3)에 액적 상태로 투하시키는 투하장치(4)는 시린지펌프와 같은 장치를 이용할 수 있으며, 이는 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.In the second drawing device of the present invention, the dropping device 4 for dropping the colloidal silica solution into the glass tube 3 in a droplet state can use an apparatus such as a syringe pump, And can be easily carried out.

본 발명에 따른 콜로이드 실리카 용액을 구형의 실리카 비드(7)로 제조하기 위해서는 유리관(3) 내에서의 투하 통과시간이 30 초 정도이어야 한다. 즉 유리관(3)을 통과하면서 콜로이드 실리카 용액은 완전한 겔화 반응이 진행되고, 그 결과 구형의 실리카 비드(7) 형태로 제조된다. 위와 같이 약 30 초간의 투하 통과 시간을 형성하기 위해서는 실리카 비드(7)의 직경이 2∼3 mm인 경우에 유리관(3)의 높이가 약 120 cm 정도이고 그 내경은 약 0.7∼1.0 cm의 범위이어야 한다. 이는 콜로이드 실리카 용액의 액적이 유리관(3) 내부를 통과할 때 낮은 속도로 투하하기 위하여 유리관 벽에 의한 항력을 제공하기 위한 것이다.In order to prepare the colloidal silica solution according to the present invention with the spherical silica beads 7, the time required for the drop passage in the glass tube 3 is about 30 seconds. That is, while passing through the glass tube 3, the colloidal silica solution undergoes a complete gelation reaction, resulting in a spherical silica bead 7. In order to form the above-mentioned discharge passage time of about 30 seconds, when the diameter of the silica beads 7 is 2 to 3 mm, the height of the glass tube 3 is about 120 cm and the inside diameter is about 0.7 to 1.0 cm . This is to provide the drag by the glass tube wall to drop at a low rate when the droplets of the colloidal silica solution pass through the glass tube 3. [

일정량의 실리카 비드(7)가 기름항온조(1) 하부에 축적되면 기름배출구(6)를 열어서 기름(3)을 배출시킨 후, 축적된 실리카 비드(7)를 수거한다.When a certain amount of silica beads 7 are accumulated in the lower portion of the oil chamber 1, the oil outlet 6 is opened to discharge the oil 3, and then the accumulated silica beads 7 are collected.

수거된 실리카 비드(7)는 120℃ 정도의 멸균기에서 숙성과정을 행한다. 숙성과정을 거친 실리카 비드(7)는 그 기계적 강도가 중가된다. 숙성과정을 거친 실리카 비드는 용매를 이용하여 세척한 후 건조시킨다. 이때 사용되는 용매로는 톨루엔, 메탄올, 물 등이 있다. 이렇게 제조된 실리카 비드 생물흡착제는 다공성 구조를 가지며, 그 크기는 다양하게 제조될 수 있다.The collected silica beads 7 are aged in a sterilizer at about 120 ° C. The mechanical strength of the silica beads 7 after the aging process is increased. The silica beads that have undergone the aging process are washed with a solvent and then dried. Examples of the solvent used herein include toluene, methanol, and water. The silica bead bioabsorbent thus prepared has a porous structure, and its size can be variously produced.

상기 제조된 실리카 비드 생물흡착제는 중금속을 흡착 및 회수하는 폐수처리용으로 또는 희귀금속을 흡착하여 회수하는 용도로 사용된다.The prepared silica bead bioabsorbent is used for treating wastewater for adsorbing and recovering heavy metals or adsorbing and recovering rare metals.

본 발명의 실리카 비드 생물흡착제는 중금속에 대하여 우수한 흡착력을 갖는다. 제3도는 본 발명의 한 구체예에 따라 제조된 옥심기가 도입된 생물흡착제의 구리흡착 동온곡선을 나타낸 그래프이다. 제3도에서 보듯이, 옥심기가 도입된 생물흡착제는 높은 구리흡착량을 나타내어 화학적으로 변형되지 않은 본래의 미역(운다리아) 세포보다 pH 4.5에서 약 4배 이상의 흡착량을 나타내고 있다. 그러나 낮은 PH에서는(pH 2.5)에서는 구리흡착량이 높은 pH에서(pH 4.5) 보다 낮지만, 이 경우에도 화학적으로 높게 나타난다. 또한 이러한 사실은 일단 흡착된 구리이온을 산용액을 이용하여 용이하게 회수할 수 있음을 나타낸다. 이는 옥심기가 구리와 킬레이팅 구조를 이루면서 결합하기 때문으로 추측된다.The silica bead bioabsorbent of the present invention has excellent adsorption power against heavy metals. FIG. 3 is a graph showing a copper absorption adsorption temperature curve of a bioabsorbent having a oxime group introduced therein according to an embodiment of the present invention. FIG. As shown in FIG. 3, the biosorbent incorporating the oxime group exhibits a high adsorption amount of copper, showing an adsorption amount of about 4 times or more at pH 4.5 than the original undisturbed (unlandia) cells which are not chemically modified. However, at low pH (pH 2.5), the adsorption of copper is lower than pH (pH 4.5), but also chemically high. This fact also indicates that once adsorbed copper ions can be easily recovered using an acid solution. This is presumably because the oxime group bonds with the chelating structure.

본 발명에 따른 실리카 비드 생물흡착제는 칼슘이나 마그네슘과 같은 경금속이 존재하는 경우에도 구리, 카드뮴, 납, 니켈, 아연, 코발트 등의 중금속을 효과적으로 흡착할 수 있다. 즉 본 발명의 생물흡착제는 칼슘이나 마그네슘과 같은 경금속에 대한 낮은 흡착력을 갖는다.The silica bead bioabsorbent according to the present invention can effectively adsorb heavy metals such as copper, cadmium, lead, nickel, zinc and cobalt even in the presence of a light metal such as calcium or magnesium. That is, the bioabsorbent of the present invention has a low adsorption power against a light metal such as calcium or magnesium.

본 발명의 실리카 비드 생물흡착제에 흡착된 중금속은 여러가지 탈착체를 이용하여 증금속을 회수할 수 있다. 회수시의 중금속의 탈착효율은 탈착제의 종류와 탈착시의 수소이온 농도에 변화될 수 있지만, NHO3, NTA(Nituilrotriacetic acid), EDTA(Ethylene diamine tetraacetic acid) 등이 탈착제로 사용된다. 이중에서 흡착된 납(Pb)을 탈착하는 경우에는 EDTA가 가장 바람직하다.The heavy metal adsorbed on the silica bead bioabsorbent of the present invention can be recovered by using various desorbents. The desorption efficiency of heavy metals at the time of recovery can be changed depending on the type of desorbent and the concentration of hydrogen ions upon desorption, but NH 3 , NTA (Nituilrotriacetic acid), EDTA (ethylene diamine tetraacetic acid) and the like are used as desorbents. In the case of desorbing the adsorbed lead (Pb), EDTA is most preferable.

미생물세포를 실리카 겔에 담지시켜 제조된 본 발명의 생물흡착제는 중금속을 흡착하는데 우수한 효과를 나타낸다. 제4도는 본 발명의 한 구체예에 따른 생물 흡착제를 충진형 접촉기에 충진시킨 후 폐수를 통과시켜 그 폐수에 존재하는 납이온의 제거량을 나타낸 그래프이다. 본 발명의 생물흡착제는 실리카 비드 형태로서 중금속 함유 폐수처리에 사용될 수 있는 충분한 강도를 갖는다. 제4도에서 보듯이, 본 발명의 생물흡착제는 400 베드 볼륨(bed volume) 이상 납이온을 제거하여 유출수의 납이온의 양이 거의 측정되지 않을 정도로 높은 흡착력을 갖는다.The bioabsorbent of the present invention, prepared by supporting microbial cells on silica gel, shows an excellent effect in adsorbing heavy metals. FIG. 4 is a graph showing the removal amount of lead ions existing in the wastewater after filling the bioabsorbent according to one embodiment of the present invention with the filler-type contactor. The bioabsorbent of the present invention has a sufficient strength that can be used for treatment of heavy metal-containing wastewater in the form of silica beads. As shown in FIG. 4, the bioabsorbent of the present invention removes lead ions having a bed volume of 400 or more, so that the amount of lead ions in the effluent has a high adsorption power so that the amount of lead ions can hardly be measured.

미생물세포를 실리카 겔에 담지시킨 본 발명의 생물흡착제는 흡착된 중금속을 회수하는데 우수한 결과를 나타낸다. 제5도는 본 발명의 한 구체예에 따른 생물흡착제를 이용하여 중금속을 흡착시킨 후 0.5 N 염산용액으로 흡착된 중금속을 회수한 결과를 나타낸 그래프이다. 제5도에서는 폐수속에 포함된 납의 양이 약 10 ppm이었으나 탈착제를 사용하여 중금속이 흡착된 생물흡착제를 처리한 결과 탈리용액에서끼 납이온 농도는 1200 ppm에 달하였다. 이는 생물흡착제에 의하여 100배 이상 농축된 납이온이 탈리되었음을 알 수 있다.The bioabsorbent of the present invention in which the microbial cells are supported on silica gel shows excellent results in recovering the adsorbed heavy metals. FIG. 5 is a graph showing the results of recovering heavy metals adsorbed with a 0.5 N hydrochloric acid solution after adsorbing heavy metals using a bioabsorbent according to one embodiment of the present invention. FIG. In Fig. 5, the amount of lead contained in the wastewater was about 10 ppm. However, as a result of treating the biosorbent adsorbed with heavy metals using the desorbing agent, the pewter ion concentration reached 1200 ppm in the desorption solution. It can be seen that lead ions concentrated more than 100 times by biosorbent have been desorbed.

본 발명에 따른 생물흡착제는 강한 기계적 및 화학적 강도를 유지할 수 있기 때문에 반복되는 흡착/탈착 공정에 견딜 수 있다. 표 1은 본 발명의 한 구체예에 의하여 제조된 생물흡착제가 흡착/탈착 공정을 반복한 경우에 흡착능력이 변하지 않고 우수한 흡착능을 보여준다. 이는 생물흡착제를 이온 교환수지와 같이 유사하게 반복하여 사용할 수 있음을 나타내어 경제적인 측면에서 이점이 있다.The bioabsorbent according to the present invention can withstand repeated adsorption / desorption processes because it can maintain strong mechanical and chemical strength. Table 1 shows that the bioabsorbent prepared according to one embodiment of the present invention exhibits excellent adsorbability without changing the adsorption capacity when the adsorption / desorption process is repeated. This shows that the bioabsorbent can be repeatedly used in a similar manner as the ion exchange resin, which is advantageous from the economical point of view.

하기 실시예는 본 발명의 구체예를 예시하기 위한 목적으로 기재되며, 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명은 하기 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이다.The following examples are intended to illustrate specific embodiments of the invention and are not intended to limit or limit the scope of protection of the invention. The present invention will be further illustrated by the following examples.

[실시예][Example]

[실시예 1][Example 1]

[옥심기가 도입된 미생물세포의 제조][Preparation of microbial cells into which a oxime group was introduced]

10 g의 분말 미역을 0.07 몰 농도의 수산화나트륨 용액 600 ml에 가한 후 30분간 혼합하였다. 18 ml의 에피클로로하이드린을 상기 혼합물에 가한 후 5 시간 동안 40℃에서 가교결합시켰다. 상기 용액을 냉각시킨 후 반응용액을 와트만 여과지를 이용하여 여과시키고 증류수로 세척하였다. 세척된 미생물세포를 0.1 M 농도의 인산 완충용액(pH 7.8)에 넣고 25 % 글루타르알데히드 용액을 가한다. 이 용액에 옥심용액을 가한 후 10 시간 동안 교반하면서 상온에서 반응시켰다. 미반응물을 제거하기 위하여 여과시킨 후 에탄올을 이용하여 세척한 후 상온에서 건조시켰다. 이렇게 제조된 미생물세포의 가교결합 반응 정도는 팽화정도를 이용하여 간접적으로 측정하였다, 팽화율은 50 %이상으로 감소되었다. 제조된 미생물세포의 옥심함량은 피크릭산 정량법으로 측정하였으며, 그 결과는 세포중량당(1g) 옥심기의 함량이 약 0.2 몰로 나타났다.10 g of the powdered wakame was added to 600 ml of a 0.07 molar sodium hydroxide solution and mixed for 30 minutes. 18 ml of epichlorohydrin was added to the mixture and crosslinked at 40 占 폚 for 5 hours. After cooling the solution, the reaction solution was filtered using Watman filter paper and washed with distilled water. The washed microbial cells are placed in 0.1 M phosphate buffer (pH 7.8) and 25% glutaraldehyde solution is added. The oxime solution was added to the solution, and the mixture was reacted at room temperature while stirring for 10 hours. After filtration to remove unreacted material, it was washed with ethanol and dried at room temperature. The degree of cross - linking reaction of microbial cells was indirectly measured using the degree of puffing. The degree of puffing was reduced to more than 50%. The oxime content of the prepared microbial cells was measured by the Pycrcic acid determination method. The result showed that the content of the oxime group (1 g) per cell weight was about 0.2 mol.

옥심기가 도입된 미생물세포를 콜로이드 실리카 졸에 담지시킨 생물흡착제를 이용하여 흡착등온곡선을 구하였다.Adsorption isotherm curves were obtained using a bioabsorbant in which microbial cells having a oxime group introduced thereto were supported on colloidal silica sol.

제3도는 본 발명의 한 구체예에 따라 제조된 옥심기가 도입된 생물흡착제의 구리흡착등온곡선을 나타낸 그래프이다. 제3도에서 보듯이, 옥심기가 도입된 생물흡착제는 높은 구리흡착량을 나타내어 화학적으로 변형되지 않은 본래의 미역(운다리아) 세포보다 pH 4.5에서 약 4배 이상의 흡착량을 나타내고 있다. 그러나 낮은 pH에서는(pH 2.5) 구리흡착량이 높은 pH에서(pH 4.5) 보다 낮지만, 이 경우에도 화학적으로 변형되지 않는 종래의 미역세포 보다는 높게 나타난다.FIG. 3 is a graph showing a copper adsorption isotherm curve of a bioabsorbent having oxime groups introduced according to one embodiment of the present invention. FIG. As shown in FIG. 3, the biosorbent incorporating the oxime group exhibits a high adsorption amount of copper, showing an adsorption amount of about 4 times or more at pH 4.5 than the original undisturbed (unlandia) cells which are not chemically modified. However, at lower pH (pH 2.5), the copper adsorption is lower than at higher pH (pH 4.5), but even higher than conventional seaweed cells, which are not chemically modified.

[실시예 2][Example 2]

[인산기가 도입된 미생물세포의 제조][Preparation of microbial cells into which phosphoric acid groups are introduced]

100 g의 우레아와 5 g의 인산을 100 ml의 디메틸포름아미드 용액에 녹인 후 100℃에서 5 시간동안 10 g의 미역을 혼합하여 인산기를 미생물세포 표면에 도입하였다. 반응기 종료된 후 냉각시키고 여과방법을 이용하여 인산기가 도입된 미생물 세포를 회수하였다. 반응수율은 몰리브도포스포릭산 생성 방법을 이용하여 전체 인산기 함량을 측정하였다. 인산기 함량은 사용되는 인산의 종류에 따라 다르며, 그 결과는 표 2에 나타내었다. 이 미생물세포로 흡착한 납 흡착량은 미생물세포 1 g 당 900 mg을 나타내었다. 이는 인산기가 도입되지 않는 미역 1 g당 350 mg의 납흡착량을 나타내는 것에 비하여 약 2.5 배의 높은 흡착량을 나타낸 것이다.100 g of urea and 5 g of phosphoric acid were dissolved in 100 ml of dimethylformamide solution, and then 10 g of seaweed was mixed at 100 ° C for 5 hours to introduce phosphate groups onto the microbial cell surface. After the reactor was terminated, the microorganism cells into which the phosphate group had been introduced were recovered by using a filtration method. The total yield of phosphoric acid was measured by the molybdophosphoric acid production method. The phosphoric acid content varies depending on the type of phosphoric acid used and the results are shown in Table 2. The amount of lead adsorbed by the microbial cells was 900 mg per g of microbial cells. This shows a high adsorption amount of about 2.5 times as compared with the amount of lead adsorption of 350 mg per 1 g of the seaweed to which the phosphate group is not introduced.

상기 인산기가 도입된 미생물세포에 의하여 흡착된 납을 여러가지 탈착제를 이용하여 회수하였다. 탈착제의 종류와 수소이온농도에 따라 탈착효율이 다르게 나타났으며, 그 결과는 표 3과 같다. EDTA를 사용하였을 때 가장 효과적으로 흡착된 납이온을 회수할 수 있음을 알 수 있다.The lead adsorbed by the microbial cells into which the phosphate group was introduced was recovered using various desorbents. The desorption efficiency was different depending on the type of desorbent and hydrogen ion concentration. The results are shown in Table 3. It can be seen that when EDTA is used, the most effectively adsorbed lead ions can be recovered.

[실시예 3][Example 3]

[구형 실리카 비드 제조][Manufacture of spherical silica beads]

화학적으로 변형되지 않은 미생물세포를 콜로이드 실리카 용액과 혼합하여 구형 실리카 비드를 제조하였다. 기름항온조의 온도는 80℃로 유지되었고, 항온조 내부에는 대두유를 사용하였다. 14 ml의 산용액(2.5 % 황산 + 20 % 식염수), 100 ml의 콜로이드 실리카 용액. 일정량의 분말상 미생물세포를 혼합한 후 기름항온조의 상단부에 설치된 투하 장치를 통하여 액적 상태로 투입하였다. 겔화 반응이 완료된 실리카 비드를 생성하기 위하여 투하되는 시간은 30초이었다. 항온조 하부에서 실리카 비드를 수거한 후 121℃ 멸균기에서 숙성과정을 거쳐 기계적 강도를 증가시켰다. 숙성과정이 완료된 실리카 비드는 톨루엔으로 추출, 세척하여 건조시켰다. 이렇게 하여 제조된 실리카 비드는 2-3 mm의 직경을 갖는다.The chemically unmodified microbial cells were mixed with a colloidal silica solution to prepare spherical silica beads. The temperature of the oil chamber was maintained at 80 ° C, and soybean oil was used inside the chamber. 14 ml of acid solution (2.5% sulfuric acid + 20% saline), 100 ml of colloidal silica solution. After a certain amount of powdered microbial cells were mixed, they were put into a droplet state through a dropping device installed at the upper end of the oil chamber. The dropping time was 30 seconds to produce the silica beads that had completed the gelling reaction. The silica beads were collected from the bottom of the thermostat and then aged in a sterilizer at 121 ° C to increase the mechanical strength. After the aging process, the silica beads were extracted with toluene, washed and dried. The silica beads thus produced have a diameter of 2-3 mm.

[흡착능 측정][Measurement of adsorption capacity]

실시예 3에 의하여 제조된 생물흡착제를 사용하여 납이온이 함유된 용액에서 납이온을 흡착하였다. 납이온이 10 ppm 함유된 폐수를 통과시킨 결과, 그 결과를 제4도에 나타내었다.Using the bioabsorbent prepared in Example 3, lead ions were adsorbed in a solution containing lead ions. The wastewater containing 10 ppm of lead ion was passed through and the results are shown in FIG.

[회수 실험][Recovery experiment]

납이온을 흡착한 생물흡착제에 0.5 N 염산용액을 가하여 흡착된 납을 회수하였으며, 그 실험결과는 제5도에 나타내었다. 폐수속에 함유된 납의 양은 10 PPm이었으나 생물흡착제에 흡착된 납이온을 탈착한 결과 탈리 용액에서의 납이온 농도는 1200 ppm 이상이었다. 이는 생물흡착제에 의하여 납이온이 약 100 배 이상 농축되었음을 의미하여 결과적으로 유용한 회귀금속의 농축-및 회수에 응용될 수 있음을 보여 준다.The adsorbed lead was recovered by adding a 0.5 N hydrochloric acid solution to the bioadhesive adsorbing the lead ion, and the results of the experiment are shown in FIG. The amount of lead contained in the waste water was 10 PPm, but the lead ion concentration in the desorption solution was more than 1200 ppm as a result of desorbing the lead ion adsorbed on the bioabsorbent. This means that the lead ion is concentrated about 100 times or more by the bioabsorbent, and as a result, it can be applied to the concentration and recovery of useful rare metals.

본 발명에 대한 단순한 변형 또는 변경이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (10)

조류, 이스트, 박테리아, 및 공팡이로 이루어진 군으로부터 선택되는 미생물 세포를 콜로이드 실리카 졸에 담지시켜 구형 실리카 비드 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중금속을 흡착하기 위한 생물흡착제 조성물.Characterized in that microbial cells selected from the group consisting of algae, yeast, bacteria, and molds are carried on a colloidal silica sol in the form of spherical silica beads. 제1항에 있어서, 상기 미생물 세포에 반응기를 도입하여 화학적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 중금속을 흡착하기 위한 생물흡착제조성물.The biosorbent composition for adsorbing heavy metals according to claim 1, which is chemically modified by introducing a reactor into the microbial cells. 제3항에 있어서, 상기 반응기가 옥심기 또는 인산기인 것을 특징으로 하는 생물흡착제조성물.The biosorbent composition according to claim 3, wherein the reactor is an oxidizing agent or a phosphate. 조류, 이스트, 박테리아, 및 곰팡이로 이루어진 군으로부터 선택되는 미생물 세포를 콜로이드 실리카 졸과 혼합하고; 상기 혼합물을 기름항온조내에 설치된 유리관을 통하여 액정 상태로 투하시켜 미생물세포가 담지된 실리카 비드를 제조하고; 상기 실리카 비드를 숙성시키고; 상기 숙성된 실리카 비드를 용매를 사용하여 추출하고; 그리고 상기 용매가 추출된 상기 실리카 비드를 건조시키는; 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 중금속을 흡착하기 위한 생물흡착제 조성물의 제조방법.Mixing microbial cells selected from the group consisting of algae, yeast, bacteria, and fungi with colloidal silica sol; Dropping the mixture into a liquid crystal state through a glass tube installed in an oil thermostat to produce a silica bead carrying microbial cells; Aging the silica beads; Extracting the aged silica beads using a solvent; And drying the silica beads from which the solvent has been extracted; The method of claim 1, wherein the bioabsorbent composition is adsorbed on a support. 제4항에 있어서, 상기 기름항온조내에 충진된 기름이 대두유인 것을 특징으로 하는 생물흡착제 조성물의 제조방법.5. The method of manufacturing a bioabsorbent composition according to claim 4, wherein the oil filled in the oil chamber is soybean oil. 제4항에 있어서, 상기 용매가 톨루엔, 메탄올 및 물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 생물흡착제 조성물의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the solvent is selected from the group consisting of toluene, methanol and water. 제4항에 있어서, 상기 혼합물이 산으로 부가되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생물흡착제 조성물의 제조방법.5. The method of claim 4, further comprising the step of adding the mixture to the acid. 제4항에 있어서, 상기 미생물 세포에 반응기를 도입하여 화학적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 중금속을 흡착하기 위한 생물흡착제 조성물의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the microorganism cells are chemically modified by introducing a reactor into the microbial cells. 내부에 복수개의 유리관(3)이 설치되고 기름(8)이 충진되는 원통형의 기름항온조(1); 상기 기름항온조(1)를 일정한 온도로 유지하기 위한 항온장치(2); 미생물세포와 콜로이드 실리카 겔 혼합용액이 액적상태로 투하되어 통과하기 위한 복수개의 유리관(3); 상기 콜로이드 실리카 겔 혼합용액을 액적상태로 상기 유리관(3)에 투하하기 위한 투하 장치(4); 상기 항온조(1)의 온도를 조절하기 위한 온도 조절기(5); 및 실리카 비드(7)를 수리하기 위하여 기름항온조(1) 내부의 기름(8)을 배출시키기 위한 기름 배출구(6);로 구성되는 것을 특징으로 하는 미생물세포가 담지된 실리카 비드를 제조하기 위한 장치.A cylindrical oil chamber (1) in which a plurality of glass tubes (3) are installed and filled with oil (8); A thermostat device (2) for maintaining the oil thermostat (1) at a constant temperature; A plurality of glass tubes (3) through which a mixture solution of microbial cells and a colloidal silica gel is dropped and passed through in a droplet state; A dropping device (4) for dropping the colloidal silica gel mixed solution into the glass tube (3) in a droplet state; A temperature regulator 5 for regulating the temperature of the thermostatic chamber 1; And an oil outlet (6) for discharging the oil (8) in the oil thermostat (1) for repairing the silica bead (7). The apparatus for manufacturing silica beads carrying microbial cells . 제9항에 있어서, 상기 유리관이 약 120 ㎝의 높이와 0.7~1.0 ㎝의 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 미생물세포가 담지된 실리카 비드를 제조하기 위한 장치.The apparatus of claim 9, wherein the glass tube has a height of about 120 cm and an inner diameter of 0.7 to 1.0 cm.
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