KR101409721B1 - 바이오숯 분말을 이용한 중금속 오염수 처리용 바이오숯-알지네이트 비드 및 그 제조방법 - Google Patents

바이오숯 분말을 이용한 중금속 오염수 처리용 바이오숯-알지네이트 비드 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이오숯 분말을 이용한 중금속 오염수 처리용 바이오숯-알지네이트 비드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 생성된 바이오숯 분말을 나트륨 알지네이트 용액에 혼합하여 혼합액을 형성한 후, 상기 혼합액을 정량펌프와 노즐을 통하여 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 구형비드로 분사하고 상기 구형비드가 염화칼슘용액 내에서 나트륨-칼슘 이온교환에 의한 경화과정에 의해 일정한 크기의 경화된 구형비드 형태를 가지도록 제조된 것을 특징으로 하는 바이오숯 분말을 이용한 중금속 오염수 처리용 바이오숯-알지네이트 비드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

바이오숯 분말을 이용한 중금속 오염수 처리용 바이오숯-알지네이트 비드 및 그 제조방법{Biochar-Alginate bead for removal of heavy metal using biochar powder and the method of manufacturing the same}
본 발명은 바이오숯 분말을 이용한 중금속 오염수 처리용 바이오숯-알지네이트 비드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 열분해 반응시켜 생성된 바이오-숯 분말을 상온에서 나트륨 알지네이트 용액과 혼합하고 이를 노즐을 통하여 염화칼슘용액에 분사하여 염화칼슘용액 내에서 나트륨이 칼슘으로 이온교환되도록 반응시켜 생성된 바이오-숯이 담지된 알지네이트 비드(이하 "바이오숯-알지네이트 비드") 및 그 제조방법에 관한 것이다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드는 지하수 및 지표수 그리고 각종 오폐수 등에 함유된 유기오염물질 및 양이온형 중금속의 흡착 제거에 적용할 수 있다.
산업의 발달과 함께 산업체로부터 발생하는 각종 오염물질의 부적절한 취급 및 처리 등으로 인한 오염이 심각해지고 있으며, 특히 중금속 오염에 대한 사회적인 관심이 증가되고 있다.
중금속 함유 폐수는, 광산, 군 사격장, 전기 도금 시설, 건설 현장, 교통 설비 및 전기 산업 시설 등과 같은 광범위한 산업 및 군사 시설에서 발생된 후 토양 및 지하수는 물론 하천에 유입됨으로써, 상수원 오염과 식수 오염을 일으키게 되고, 먹이 사슬에 의한 연쇄적인 축적 또는, 직접적인 인체 흡수를 통하여 사람에게 치명적인 악영향을 끼칠 수 있게 된다.
따라서 중금속에 의한 오염을 방지하기 위하여 많은 처리기술들이 적용되고 있는데, 그 중에서 실용화되고 있는 방법으로는, 응집침전법, 이온교환법, 흡착법, 산화환원법, 전기분해법, 중화법 및 추출법 등과 같은 물리화학적 처리방법들이다.
응집침전법은 필요 설비의 설치가 용이하고 유지비용과 에너지 소모가 상대적으로 적은 장점을 가지고 있는 반면에, 처리 효율이 낮기 때문에 엄격한 규제 조건에 대처하기에 적합하지 못할 뿐 아니라, 처리 부산물로 발생하게 되는 다량의 슬러지에 대한 폐기 처리가 큰 문제가 된다.
그리고, 이온교환법은 응집침전법에 비하여 중금속 처리율이 높고, 저농도의 중금속 이온 등 독성 물질을 선택적으로 제거할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 고가의 이온교환수지를 사용하여야 하기 때문에 이에 대한 회수 및 재활용이 병행되지 않을 경우, 다른 방법에 비하여 비경제적인 것으로 알려져 있다.
위의 방법들과 달리, 수용액으로부터 미량의 중금속들을 경제적이면서도 효율적으로 제거할 수 있는 방법으로 떠오른 것이 흡착법이다. 각종 수계에 오염된 중금속들을 흡착방법으로 제거하기 위한 매체로서, 금속산화물, 활성탄, 플라이 애쉬(fly ash), 피트(peat), 활성슬러지, 폐슬러지, 생흡착제 등과 같은 다양한 종류의 천연 또는 합성 흡착제가 다방면으로 활발히 진행되고 있다.
그 대표적인 예를 살펴보면 히메타이트(hematite)를 이용한 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 등의 2가 중금속 제거 방법(Jeon et al., Water Research, Vol. 38, 2499-2504), 겔란 검겔 비드(gellan gum gel beads)를 이용한 납(Pb), 구리(Cu) 제거방법(Lazaro et al., Water Research, Vol. 37, 2118-2126), 칼륨 알지네이트(Ca-alginate)에 의한 수은(Hg), 카드뮴 제거 방법(Arica et al., Journal of Hazardous Materials, B109, 191-199), 알지네이트와 실리카 겔을 이용한 카드뮴 제거 방법 등이 있다.
또한, 무기물질 이외에 폐수 내의 유기물질을 제거하기 위한 용도의 흡착제 개발도 진행되고 있는데, 예컨대 칼슘 알지네이트와 분말활성탄의 복합체를 이용한 페놀의 흡착 제거(Jorda and Mijangos, Separation Science and Technology, Vol. 38, No. 8, 1851-1867), 다양한 유기물질로 구성된 복합오염물(humic acid, gallic acid, methylene blue, p-chlorophenol)에 관한 흡착특성 연구(Lin et al., Journal of Hazardous Materials, Vol. 120, 237-241) 등이 대표적인 경우라 할 수 있다.
또한, 한국등록특허 770670호는 유기물질과 무기물질을 모두 흡착, 제거할 수 있는 유/무기 혼합오염물 처리용 복합담체를 제시하고 있다. 구체적으로, 상기 특허의 복합담체는 나트륨 알지네이트, 합성 제올라이트, 분말활성탄의 조합으로 구성되며, 투수성 반응벽체 내에 구비되어 폐수 내에 포함되어 있는 유기물질 및 무기물질을 제거함을 특징으로 한다.
그러나, 상기 특허의 복합담체는 젤리 형태로 경도가 낮아 투수성 반응벽체 내에 충진시 그 형태가 허물어져 충진재로서의 역할을 수행함에 어려움이 있다. 또한, 열탈착이나 초음파를 이용한 복합담체의 재생시 내부에 포획되어 있는 분말활성탄이 분리되어 배출되는 등의 문제점이 있다.
또한, 한국등록특허 10-1092377에는 알지네이트 분말을 초순수에 용해하여 5∼30 w/v% 농도의 알지네이트 용액을 제조하는 단계; 상기 알지네이트 용액 내에 활성탄과 제올라이트를 주입하여 혼련하는 단계; 상기 활성탄과 제올라이트가 혼합된 알지네이트 용액을 한 방울씩 염화칼슘 수용액 또는 염화바륨 수용액에 떨어뜨려 각 방울의 알지네이트 용액을 경화시켜 비드 형태의 복합담체를 제작하는 단계; 및 상기 복합담체를 저온소성시켜 최초 복합담체 대비하여 질량은 0.01∼0.075배 수준으로 감량시키고, 직경은 0.35∼0.5배 수준으로 축소시키는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 저온소성은 100∼130℃의 온도에서 24∼48시간 동안 진행하는 것을 특징으로 하는 유기물질 및 무기물질의 흡착이 가능한 저온소성 복합담체의 제조방법이 공지된 바 있다.
그러나, 상기 특허는 화학적으로 제조된 활성탄과 제올라이트를 혼합하여 알지네이트 용액과 혼합하여 제조한 복합담체로서 화학적으로 합성한 활성탄 및 고가의 제올라이트를 사용하고 소성을 거쳐 제조되므로 에너지 및 제조단가의 고비용으로 상용화 하기에는 경제성에 문제가 있었다.
한편, 현재, 수용액상의 오염물 제거를 위한 목적으로 가장 많이 활용되고 있는 흡착제로서는 비표면적이 클 뿐 아니라, 다양한 기공분포를 가지고 있는 활성탄이 활용되고 있지만, 활성탄은 중금속 처리효율보다는 악취 및 유기오염물질들을 주로 처리하는 흡착제로서 많이 활용되고 있는 실정이므로 활성탄의 유기물 제거에 대한 장점을 지니면서 중금속제거에 대한 우수한 흡착능을 지니고 있는 흡착제로 활용할 수 있는 활성탄 제조가 필요하며, 특히, 폐임목 자원을 재활용하는 바이오-숯 흡착제 개발에 많은 관심이 기울여지고 있다.
이와 관련하여, 국내에서 한해 발생하는 목질계 폐기물은 연간 581만톤으로 추산되며, 이중 숲 가꾸기 사업을 위해 간벌된 채 그대로 방치되는 양이 연간 246만톤, 개발사업에서 발생한 폐목재가 97만톤, 그 밖의 폐목재도 238만톤에 달한다.
또한, 국내에서 연간 82,000m3의 폐벌목이 발생되고 있으나 이중 60% 정도만이 재활용되고 있으며, 나머지는 임지내에 폐기된다. 대규모 또는 소규모 군 사격장의 경우도 사격장의 입지환경상 매년 사격장 구조개선 및 운영을 위하여 여러 종류의 임목 부산물들이 대량 발생할 것으로 예상된다.
위와 같은 폐유기자원을 효율적으로 재활용하기 위하여 임목부산물을 공기공급이 제어되는 조건하에서 산화반응의 발열에 의해서 탄소화를 진행시켜 탄소함량이 많은 고체의 탄화수소 혼합물인 분말형의 바이오 숯을 생성하는 것과 이를 흡착제로 이용하려는 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다.
그러나, 바이오숯 분말을 이용하여 중금속 제거 및 흡착을 하는 경우, 분말활성탄을 이용하는 경우에서와 같이 수중에 분말상태로 분산되어 회수 및 재활용에 있어서 여타 다른 공법에 적용하기엔 반응매질로써 형태가 적합하지 않은 단점이 있다.
이에 투수성 반응벽체의 반응매질 또는 수처리 여과재로서 활용하기 위하여 분말형태에서 구형의 비드형태를 형성하여 사용하는 것이 반응매질로 활용되는데 있어서 활용가능성이 매우 높을 것으로 판단되므로 본 발명자들은 바이오숯 분말을 이용하여 중금속 제거 및 흡착용 구형의 비드를 제조하는 것을 개발과제로 하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 상기 과제의 개발을 위해 바이오숯 분말을 투수성 반응체의 반응매질 및 수처리 여과재질로서 활용하기 위하여 나트륨 알지네이트 용액과 바이오숯 분말을 혼합하여 혼합액을 형성한 후,상기 혼합액을 정량펌프와 노즐을 통하여 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 흘려주면서 나트륨-칼슘 이온교환에 의한 경화과정에 의해 일정한 크기(2.4 ~ 3.0 mm)를 가지는 비드형태로 제조하여 중금속으로 오염된 지하수, 지표수 및 산업폐수를 정화하는데 활용할 수 있는 바이오숯-알지네이트 비드를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 생성된 바이오숯 분말을 나트륨 알지네이트 용액에 혼합하여 혼합액을 형성한 후, 상기 혼합액을 정량펌프와 노즐을 통하여 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 구형비드로 분사하고 상기 구형비드가 염화칼슘용액 내에서 나트륨-칼슘 이온교환에 의한 경화과정에 의해 일정한 크기의 경화된 구형비드 형태를 가지도록 제조된 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드를 과제의 해결 수단으로 한다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드의 표면은 바이오숯 분말이 무산조 조건의 열분해 과정에서 카르복실(carboxyl) 그룹, 카르보닐(carbonyl) 그룹, 카르복실(carboxyl) 그룹 또는 페놀(phenol) 그룹이 형성되어 중금속에 대한 흡착성능을 갖는 관능기를 가지는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드는 크기 2.4 ~ 3.0 mm인 구형비드인 것을 과제의 해결 수단으로 한다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드를 투수성 반응벽체의 반응매질 또는 수처리 여과재로 사용하여 지하수, 지표수 또는 폐수중의 유기오염물질 또는 중금속을 흡착하는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드를 활용한 오염수 정화처리 방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 본 발명은 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 생성된 바이오숯 분말을 준비하는 단계; 상기 바이오숯 분말을 상온에서 나트륨 알지네이트 용액과 혼합하여 혼합액을 형성하는 단계; 상기 혼합액을 정량펌프와 노즐을 통하여 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 구형비드로 분사하여 바이오숯-알지네이트 비드를 형성하는 단계; 상기 형성된 바이오숯-알지네이트 비드와 염화칼슘 용액을 교반하여 나트륨-칼슘 이온교환반응에 의한 경화과정에 의해 일정한 크기의 경화된 구형비드를 형성하는 단계; 상기 경화된 구형비드의 염기성분 제거를 위하여 세정하고 건조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드 제조방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 상기 바이오숯-알지네이트 비드의 적정강도 및 구형형태를 유지하기 위하여 1.5%(w/v)농도의 나트륨-알지네이트 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드 제조방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 상기 바이오숯-알지네이트 비드와 염화칼슘 용액을 교반하여 나트륨-칼슘 이온교환반응에 의한 경화과정에서 칼슘이온과 나트륨이온의 이온교환을 위하여 3%(w/v) 농도의 염화칼슘 용액에서 12시간 교반하는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드 제조방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
본 발명에 의한 바이오숯 분말을 이용한 중금속 오염수 처리용 바이오숯-알지네이트 비드는 종래 분말 형태의 바이오 숯을 수처리 여과재로 사용하는 경우에 분말의 형태로 이루어져 있기 때문에 회수 및 재활용에 여러 가지 어려움을 해소하고, 구형의 비드형태를 형성하여 투수성 반응벽체의 반응매질 또는 수처리 여과재로서 활용함으로서 회수 및 재활용이 용이하고 수처리 여과재로서 활용 가능성이 높아지는 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바이오-숯 비드의 FT-IR 분석 그래프
도 2는 본 발명에 따른 바이오-숯 비드의 XRD 분석 그래프
도 3은 본 발명에 따른 바이오-숯 비드의 카드뮴 흡착능력시험으로서 카드뮴의 등온흡착 후의 용액상(Ce, mg/L) 및 흡착제에 흡착된(q, mg/kg) 카드뮴의 양으로 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 바이오-숯 비드의 사진
도 5는 본 발명에 따른 바이오-숯 비드의 주사 현미경 사진.
도 6은 본 발명에 따른 바이오-숯 비드의 강도 그래프
도 7은 본 발명에 따른 바이오-숯 비드의 크기 그래프
본 발명은 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 생성된 바이오숯 분말을 나트륨 알지네이트 용액에 혼합하여 혼합액을 형성한 후, 상기 혼합액을 정량펌프와 노즐을 통하여 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 구형비드로 분사하고 상기 구형비드가 염화칼슘용액 내에서 나트륨-칼슘 이온교환에 의한 경화과정에 의해 일정한 크기의 경화된 구형비드 형태를 가지도록 제조된 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드를 기술구성의 특징으로 한다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드의 표면은 바이오숯 분말이 무산조 조건의 열분해 과정에서 카르복실(carboxyl) 그룹, 카르보닐(carbonyl) 그룹, 카르복실(carboxyl) 그룹 또는 페놀(phenol) 그룹이 형성되어 중금속에 대한 흡착성능을 갖는 관능기를 가지는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드는 크기 2.4 ~ 3.0 mm인 구형비드인 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드를 투수성 반응벽체의 반응매질 또는 수처리 여과재로 사용하여 지하수, 지표수 또는 폐수중의 유기오염물질 또는 중금속을 흡착하는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드를 활용한 오염수 정화처리 방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 생성된 바이오숯 분말을 준비하는 단계; 상기 바이오숯 분말을 상온에서 나트륨 알지네이트 용액과 혼합하여 혼합액을 형성하는 단계; 상기 혼합액을 정량펌프와 노즐을 통하여 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 구형비드로 분사하여 바이오숯-알지네이트 비드를 형성하는 단계; 상기 형성된 바이오숯-알지네이트 비드와 염화칼슘 용액을 교반하여 나트륨-칼슘 이온교환반응에 의한 경화과정에 의해 일정한 크기의 경화된 구형비드를 형성하는 단계; 상기 경화된 구형비드의 염기성분 제거를 위하여 세정하고 건조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 바이오숯-알지네이트 비드의 적정강도 및 구형형태를 유지하기 위하여 1.5%(w/v) 농도의 나트륨-알지네이트 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 상기 바이오숯-알지네이트 비드와 염화칼슘 용액을 교반하여 나트륨-칼슘 이온교환반응에 의한 경화과정에서 칼슘이온과 나트륨이온의 이온교환을 위하여 3% (w/v)농도의 염화칼슘 용액에서 12시간 교반하는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예 및 도면에 한정되지 않는다.
먼저, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드는 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 생성된 바이오숯 분말을 나트륨 알지네이트 용액에 혼합하여 혼합액을 형성한 후, 상기 혼합액을 정량펌프와 노즐을 통하여 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 구형비드로 분사하고 상기 구형비드가 염화칼슘용액 내에서 나트륨-칼슘 이온교환에 의한 경화과정에 의해 일정한 크기의 경화된 구형비드 형태를 가지도록 제조된다.
상기 바이오숯 분말은 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 산화반응의 발열에 의해서 탄소화를 진행시켜 탄소함량이 많은 고체의 탄화수소 혼합물로 만든 것이다.
즉, 상기 바이오숯 분말은 폐기되는 임목부산물, 예컨데, 플라타너스, 버드나무가지, 활엽수 및 단풍잎돼지풀 등을 수돗물(증류수)로 일차 세정하고 72시간 이상 완전건조시킨 후 분쇄하고, 상기 분쇄된 임목부산물을 질소주입 무산소 조건에서 전기로에 충진하여 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 바이오숯을 제조한 다음, 제조된 바이오숯을 상온으로 냉각하고, 목질유 및 회분을 제거하기 위한 세정 및 건조를 거쳐 제조된다.
상기와 같이 열분해 제조된 바이오숯 분말은 무정형의 난층구조(turbostratic structure)를 이루며 중금속에 대한 흡착성능을 갖는 관능기 및 치환가능한 양이온을 가지게 되는데, 상기 관능기는 무산조 조건의 열분해과정에서 카르복실(carboxyl) 그룹, 카르보닐(carbonyl) 그룹, 카르복실(carboxyl) 그룹 또는 페놀(phenol) 그룹이 형성되어 극성을 갖게 되고, 이를 이용하여 바이오숯-알지네이트 비드를 제조할 경우에도 그 표면은 동일한 관능기를 가지게 된다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드는 크기 2.4 ~ 3.0 mm인 구형비드로서, 이를 투수성 반응벽체의 반응매질 또는 수처리 여과재로 사용하면 지하수, 지표수 또는 오폐수중의 유기오염물질 또는 중금속을 흡착하여 오염수 정화처리에 사용하는 것이 본 발명의 핵심이라 할 수 있다.
상기 바이오숯-알지네이트 비드의 제조방법을 설명하면, 폐기되는 임목부산물을 건조시킨 후, 무산소 조건에서 300℃~700℃ 범위에서 열분해 반응시켜 생성된 바이오숯 분말을 준비하는 단계; 상기 바이오숯 분말을 상온에서 나트륨 알지네이트 용액과 혼합하여 혼합액을 형성하는 단계; 상기 혼합액을 정량펌프와 노즐을 통하여 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 구형비드로 분사하여 바이오숯-알지네이트 비드를 형성하는 단계; 상기 형성된 바이오숯-알지네이트 비드와 염화칼슘 용액을 교반하여 나트륨-칼슘 이온교환반응에 의한 경화과정에 의해 일정한 크기의 경화된 구형비드를 형성하는 단계; 상기 경화된 구형비드의 염기성분 제거를 위하여 세정하고 건조하는 단계;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 바이오숯-알지네이트 비드의 적정강도 및 구형형태를 유지하기 위하여 1.5%(w/v) 농도의 나트륨-알지네이트 용액을 사용하는 것이 바람직하며, 또한, 상기 바이오숯-알지네이트 비드와 염화칼슘 용액을 교반하여 나트륨-칼슘 이온교환반응에 의한 경화과정에서 칼슘이온과 나트륨이온의 충분한 이온교환을 위하여 3% (w/v)농도의 염화칼슘 용액에서 12시간 교반하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드는 바이오숯 분말 형태의 중금속에 대한 흡착능을 갖는 관능기를 유지하면서도 강도를 보유하게 되며, 중금속에 대한 흡착능을 갖는 관능기 및 부가적으로 유기물질에 대한 물리흡착능이 우수하도록 미세기공 및 비표면적이 증대되는 우수한 효과가 있게 된다.
또한, 상기 제조방법을 통해 나트륨 알지네이트 용액의 농도와 바이오숯 분말의 혼합량 조절 및 비드 제조를 위한 노즐 내경 조절을 통해 다양한 흡착능 및 다양한 크기를 가지는 바이오숯-알지네이트 비드를 제조할 수도 있다.
단풍잎돼지풀을 분쇄하여 수돗물(증류수)로 세정하고 4일동안 방치하여 완전건조시킨 후 다시 분쇄하고, 질소주입 무산소 조건에서 전기로에 충진하여 700℃ 에서 4시간 열분해 반응시켜 바이오숯을 제조한 다음, 제조된 바이오숯을 상온으로 냉각하고, 목질유를 제거하기 위하여 아세톤으로 세정하고 회분을 제거하기 위하여 묽은 염산으로 세정한 후, 산성분을 세척하고 건조하여 바이오숯을 제조하였다.
상기 제조된 바이오숯 시료를 갈아서 0.5 mm 이하의 탄가루를 체질한 후 제조된 바이오숯 분말과 나트륨 알지네이트 용액(농도 1.5%(w/v))을 혼합하여 정량펌프를 이용하여 내경 1.5mm의 노즐을 통과시켜 염화칼슘 용액(농도 3%)에 바이오숯-알지네이트 비드를 형성한 다음, 염화칼슘 용액(농도 3%(w/v))에서 칼슘과 나트륨의 이온교환이 충분히 이루어지도록 12시간 동안 교반하여 경화된 바이오숯-알지네이트 비드를 형성한 후, 증류수로 3회 세정하고, 상온조건에서 48시간 건조한 다음 밀봉하여 보관한 후 물리화학적 특성 규명 및 중금속 처리 실험에 사용하였다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드 사진을 [도 1]에 나타내었다.
실시예 1에서 제조한 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 비표면적 미세기공크기를 BET(Brunauer Emmett Teller)법 (Micrometrics, ASAP 2010)으로 측정하여 그 결과를 다음 [표 1]에 나타내었다.
Parameters Value
BET surface area (m2/g) 206.5
Langmuir surface area (m2/g) 241.5
Micropore area (m2/g) 191.4
Micropore volume (cm3/g) 0.0785
Average pore diameter (nm) 2.8264
Maximum pore volume (cm3/g) 0.1459
단풍잎돼지풀의 바이오숯 분말의 비표면적은 최대 279.8 m2/g 이었으나, 상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 경우 최대 비표면적은 206.5 m2/g으로 비교적 높은 비표면적을 유지한 형태로 제조된 것을 알 수 있다.
실시예 1에서 제조한 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 표면을 전자현미경 SEM(JSM 5410LV, Japan)을 이용하여 촬영하여 그 결과를 [도 2]에 나타내었으며, [도 2]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 표면은 불균질한 모습을 보이고 있으며 기공이 발달된 것도 확인할 수 있다.
실시예 1에서 제조한 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드 표면의 관능기, 표면의 결정성 및 미네랄 형태에 대한 특성 분석을 위해 FT-IR (IFS 66/S)분석을 실시하여 그 결과를 [도 3]에 나타내었다.
[도 3]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드는 FT-IR 분석결과 방향족 관능기(aromatic functional group)이 우세한 것으로 나타났다. 1794와 1725 cm-1은 방향족 카르보닐(aromatic carbonyl) / 카르복실(carboxyl) C=O 와 일치한다. 1568 ~ 1407 cm-1 는 방향족 C=C 고리의 진동에 의한 피크, 1012 cm-1은 에테르(ether) C-O 와 알코올 C-O 진동 피크를 나타낸다.
실시예 1에서 제조한 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 XRD (WDS 2000) 분석을 실시하여 그 결과를 [도 4]에 나타내었다.
[도 4]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 XRD 분석결과 2θ=15.3°의 피크는 비드표면에 셀룰로오스의 결정구조가 거의 없다는 것을 의미하고 2θ=30°부근은 셀룰로오스의 결정구조가 낮은 형태로 나타난 것을 의미한다. 2θ=40~50°는 난층 카본구조의 형태를 나타내고 있다는 것을 의미한다.
실시예 1에서 제조한 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 중금속 이온에 대한 흡착능력을 평가하기 위하여 98% 이상의 고 순도 특급시약(Cd 98% +, Sigma-Aldrich Co.)과 초순수(Milli-Q, Millpore)를 사용하여 1, 5, 10, 20, 30, 40 mg/L의 중금속 수용액을 제조하였다.
수용액의 초기 pH는 완충용액을 사용하여 6로 일정하게 유지하였다. 250 mL의 둥근 플라스크에 제조한 카드뮴 수용액 250 mL씩 넣은 후에 제조한 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드 시료를 정밀하게 평량하여 0.03g 으로 주입하였다. 흡착은 교반조(Shaking incubator, JEIO TECH SI-900R)를 이용하여 25℃에서 150 rpm의 속도로 수행하였다.
또한, 흡착평형에 도달할 때까지 카드뮴 성분의 잔여농도를 측정하기 위하여 시료를 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간, 12시간 단위로 일정량을 채취하였다. 채취한 시료는 원심분리기(한일과학, Comi514-R)를 이용하여 4,000 rpm으로 30분간 원심분리하였고 바이오숯-알지네이트 비드와 분리된 상등액을 0.45 ㎛ 멤브레인으로 여과한 후 여액을 4℃ 이하에서 냉장보관하면서 24시간내로 여액 내의 잔여 카드뮴 농도를 측정하였다.
수용액중의 카드뮴 이온의 분석은 "수질공정시험법"에 의하여 0.45 ㎛ 멤브레인 필터(Advantec MFS Inc.)를 통과시킨 후 ICP-AES(Perkins Elmer Optima 3000XL)를 이용하였으며, 분석조건은 RF Power 1,300 Watt, Plasma Flow 1.5 L/min, Coolant Flow 0.5 L/min, Nebulizer Flow 0.8 L/min이었다. ICP 분석시 사용된 카드뮴 표준시약은 1,000 mg/L 저장용액을 희석하여 사용하였다.
상기와 같은 실험을 통하여 얻은 결과를 [도 5]에 나타내었으며, [도 5]는 바이오숯-알지네이트 비드 주입량을 0.12 g/L, 카드뮴 주입농도를 1 ~ 40 ppm으로 변화시킨 상태에서 완충용액을 사용하여 pH 6에서 4시간동안 흡착실험을 진행하여 얻어진 카드뮴의 등온흡착 결과를 흡착 후의 용액상(Ce, mg/L) 및 흡착제에 흡착된(q, mg/kg) 카드뮴의 양으로서 도시하여 나타낸 것이며, [도 5]에 나타난 바와 같이, 카드뮴의 농도가 높을수록 바이오숯-알지네이트 비드에 흡착되는 카드뮴의 양도 증가하고 있음을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드에 의한 중금속 최대흡착량을 타 흡착제와 비교하여 아래 [표 2]에 나타내었다.
시료 pH 제거량(㎎/g) 비고
Cd(II)
제올라이트 5.5 130.4 참조1
GAC 5 3.40 참조2
PAC 5 3.40 참조2
단풍잎 돼지풀
바이오-숯 비드		 5 9.73 this work
1. Castaldi P., Santona L., Enzo S.and Melis P., "Sorption processes and XRD analysis of a natural zeolite exchanged with Pb2+, Cd2+ and Zn2+ cations" Journal of Hazardous Materials, 156, 428-434, (2008)
2. Reddad Z., Gerente C., Andres Y. and Cloirec P. L., "Adsorption of several metal ions onto a low-cost biosorbent: kinetic and equilibrium studies" Environ. Sci. Technol., 36, 2067-2073, (2002)
상기 [표 2]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 Cd(II)의 제거량을 동일 pH에서 제올라이트, GAC 그리고 PAC에 의한 제거량과 비교한 결과, 본 발명의 단풍잎 돼지풀 바이오숯-알지네이트 비드는 활성탄보다 약 3배 이상 제거능이 높았으나, 제올라이트보다는 떨어지는 것으로 나타났다.
실시예 1에서 제조한 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 강도와 입경을 측정하여 그 결과를 [도 6] 및 [도 7]에 각각 나타내었다.
[도 6]에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드는 알지네이트 농도가 높아질수록 강도가 증가하는 경향을 보이고 있으나, [도 7]에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 입경 크기는 알지네이트 농도에는 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
이러한 결과는 본 발명의 바이오숯-알지네이트 비드의 불필요한 강도 향상 보다는 적정 강도 및 입경을 위해서 알지네이트 농도가 1.5%인 것이 바람직함을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
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  5. 단풍잎돼지풀을 분쇄하여 수돗물로 세정하고 4일동안 방치하여 완전건조시켜 분쇄하고, 질소주입 무산소 조건에서 전기로에 충진하여 300℃~700℃에서 4시간 열분해 반응시켜 바이오숯을 제조한 후, 제조된 바이오숯을 상온으로 냉각하고, 목질유를 제거하기 위하여 아세톤으로 세정하고 회분을 제거하기 위하여 묽은 염산으로 세정한 다음, 산성분을 세척하고 건조하여 바이오숯을 제조한 후, 상기 제조된 바이오숯 시료를 갈아서 0.5 mm 이하의 탄가루를 체질하여 바이오숯 분말을 준비하는 단계; 상기 바이오숯 분말을 상온에서 나트륨 알지네이트 용액과 혼합하여 혼합액을 형성하는 단계; 상기 혼합액을 정량펌프를 이용하여 내경 1.5mm의 노즐을 통과시켜 일정한 유량으로 염화칼슘 용액에 구형비드로 분사하여 바이오숯-알지네이트 비드를 형성하는 단계; 상기 형성된 바이오숯-알지네이트 비드와 염화칼슘 용액을 교반하여 나트륨-칼슘 이온교환반응에 의한 경화과정에 의해 2.4~3.0mm 크기의 경화된 구형비드를 형성하는 단계; 상기 경화된 구형비드의 염기성분 제거를 위하여 증류수로 3회 세정하고, 상온조건에서 48시간 건조한 다음 밀봉하여 보관하는 단계;를 포함하여 구성되되,
    상기 바이오숯-알지네이트 비드의 적정강도 및 구형형태를 유지하기 위하여 1.5%(w/v)농도의 나트륨-알지네이트 용액을 사용하고,
    상기 바이오숯-알지네이트 비드와 염화칼슘 용액을 교반하여 나트륨-칼슘 이온교환반응에 의한 경화과정에서 칼슘이온과 나트륨이온의 이온교환을 위하여 3%(w/v)농도의 염화칼슘 용액에서 12시간 교반하는 것을 특징으로 하는 바이오숯-알지네이트 비드 제조방법
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104923172A (zh) * 2015-06-10 2015-09-23 新乡市辉隆生物科技有限公司 多孔海藻酸钠聚谷氨酸凝胶球及其制备方法和作为重金属吸附剂的应用
KR20160061231A (ko) 2014-11-21 2016-05-31 한국건설기술연구원 석회석 원료에 기반한 다공성 수처리재의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 다공성 수처리재
WO2016093471A1 (ko) * 2014-12-09 2016-06-16 효림산업주식회사 사이펀을 이용한 무동력 오염지하수 정화처리시스템
CN106967442A (zh) * 2017-05-15 2017-07-21 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所 一种土壤镉钝化剂及其制备方法与应用
CN107159119A (zh) * 2017-06-15 2017-09-15 晋江瑞碧科技有限公司 多孔活性炭纳米纤维负载蒙脱石除氟材料的制备方法
KR101817431B1 (ko) * 2016-06-15 2018-01-11 울산대학교 산학협력단 아민화된 바이오차 비드 및 이의 제조방법
KR101962825B1 (ko) * 2018-10-02 2019-03-27 주식회사 효림 사이펀을 이용한 무동력 오염지하수 정화처리 및 모니터링 시스템
KR20210068646A (ko) * 2019-12-02 2021-06-10 경북대학교 산학협력단 메밀껍질 바이오차가 고정된 알지네이트 비드 및 이를 이용한 방사성 핵종 제거방법
CN113198431A (zh) * 2021-06-12 2021-08-03 清华大学深圳国际研究生院 碳化海藻酸钠包裹或铁/锰交联改性生物炭的制备及应用
KR20210115107A (ko) * 2020-03-11 2021-09-27 광운대학교 산학협력단 마그네슘 페라이트 나노입자가 담지된 목질계 폐기물 기반 하이드로차 안정화제 제조방법 및 이를 이용한 비소 및 양이온 복합 오염토양의 안정화 방법
KR20210115106A (ko) * 2020-03-11 2021-09-27 광운대학교 산학협력단 철 나노입자가 담지된 목질계 폐기물 기반 하이드로차 안정화제 제조방법 및 이를 이용한 비소 및 양이온 복합 오염토양의 안정화 방법
KR102469438B1 (ko) * 2021-05-20 2022-11-23 광운대학교 산학협력단 폼 형태의 목질계 폐기물 기반 하이드로차 안정화제 및 이를 이용한 비소 및 양이온 중금속 복합 오염토양의 안정화 방법
CN116099509A (zh) * 2023-01-13 2023-05-12 安徽工业大学 一种海藻酸钠/明胶生物炭多元复合材料、制备方法及处理水体中镉的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120092479A (ko) * 2011-02-11 2012-08-21 (주)선진환경 고형폐기물을 이용한 바이오 흡착제의 제조방법
KR101190282B1 (ko) * 2012-02-21 2012-10-12 광운대학교 산학협력단 임목부산물로부터 제조되는 중금속 오염수 처리용 바이오 차 및 그 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120092479A (ko) * 2011-02-11 2012-08-21 (주)선진환경 고형폐기물을 이용한 바이오 흡착제의 제조방법
KR101190282B1 (ko) * 2012-02-21 2012-10-12 광운대학교 산학협력단 임목부산물로부터 제조되는 중금속 오염수 처리용 바이오 차 및 그 제조방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
UNIVERSITIES RESEARCH JOURNAL 2011, Vol.4, No. 3 p.237-251 *
UNIVERSITIES RESEARCH JOURNAL 2011, Vol.4, No. 3 p.237-251*

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160061231A (ko) 2014-11-21 2016-05-31 한국건설기술연구원 석회석 원료에 기반한 다공성 수처리재의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 다공성 수처리재
WO2016093471A1 (ko) * 2014-12-09 2016-06-16 효림산업주식회사 사이펀을 이용한 무동력 오염지하수 정화처리시스템
CN104923172A (zh) * 2015-06-10 2015-09-23 新乡市辉隆生物科技有限公司 多孔海藻酸钠聚谷氨酸凝胶球及其制备方法和作为重金属吸附剂的应用
KR101817431B1 (ko) * 2016-06-15 2018-01-11 울산대학교 산학협력단 아민화된 바이오차 비드 및 이의 제조방법
CN106967442A (zh) * 2017-05-15 2017-07-21 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所 一种土壤镉钝化剂及其制备方法与应用
CN107159119A (zh) * 2017-06-15 2017-09-15 晋江瑞碧科技有限公司 多孔活性炭纳米纤维负载蒙脱石除氟材料的制备方法
CN107159119B (zh) * 2017-06-15 2019-11-08 晋江瑞碧科技有限公司 多孔活性炭纳米纤维负载蒙脱石除氟材料的制备方法
KR101962825B1 (ko) * 2018-10-02 2019-03-27 주식회사 효림 사이펀을 이용한 무동력 오염지하수 정화처리 및 모니터링 시스템
KR20210068646A (ko) * 2019-12-02 2021-06-10 경북대학교 산학협력단 메밀껍질 바이오차가 고정된 알지네이트 비드 및 이를 이용한 방사성 핵종 제거방법
KR102314371B1 (ko) * 2019-12-02 2021-10-18 경북대학교 산학협력단 메밀껍질 바이오차가 고정된 알지네이트 비드 및 이를 이용한 방사성 핵종 제거방법
KR20210115107A (ko) * 2020-03-11 2021-09-27 광운대학교 산학협력단 마그네슘 페라이트 나노입자가 담지된 목질계 폐기물 기반 하이드로차 안정화제 제조방법 및 이를 이용한 비소 및 양이온 복합 오염토양의 안정화 방법
KR20210115106A (ko) * 2020-03-11 2021-09-27 광운대학교 산학협력단 철 나노입자가 담지된 목질계 폐기물 기반 하이드로차 안정화제 제조방법 및 이를 이용한 비소 및 양이온 복합 오염토양의 안정화 방법
KR102456298B1 (ko) * 2020-03-11 2022-10-20 광운대학교 산학협력단 철 나노입자가 담지된 목질계 폐기물 기반 하이드로차 안정화제 제조방법 및 이를 이용한 비소 및 양이온 복합 오염토양의 안정화 방법
KR102456304B1 (ko) * 2020-03-11 2022-10-20 광운대학교 산학협력단 마그네슘 페라이트 나노입자가 담지된 목질계 폐기물 기반 하이드로차 안정화제 제조방법 및 이를 이용한 비소 및 양이온 복합 오염토양의 안정화 방법
KR102469438B1 (ko) * 2021-05-20 2022-11-23 광운대학교 산학협력단 폼 형태의 목질계 폐기물 기반 하이드로차 안정화제 및 이를 이용한 비소 및 양이온 중금속 복합 오염토양의 안정화 방법
CN113198431A (zh) * 2021-06-12 2021-08-03 清华大学深圳国际研究生院 碳化海藻酸钠包裹或铁/锰交联改性生物炭的制备及应用
CN116099509A (zh) * 2023-01-13 2023-05-12 安徽工业大学 一种海藻酸钠/明胶生物炭多元复合材料、制备方法及处理水体中镉的方法

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