KR20060030380A - Biosorbent prepared from waste biomass of corynebacterium sp. and its application method - Google Patents

Biosorbent prepared from waste biomass of corynebacterium sp. and its application method Download PDF

Info

Publication number
KR20060030380A
KR20060030380A KR1020040079219A KR20040079219A KR20060030380A KR 20060030380 A KR20060030380 A KR 20060030380A KR 1020040079219 A KR1020040079219 A KR 1020040079219A KR 20040079219 A KR20040079219 A KR 20040079219A KR 20060030380 A KR20060030380 A KR 20060030380A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dye
biosorbent
adsorbent
corynebacterium
wastewater
Prior art date
Application number
KR1020040079219A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100712674B1 (en
Inventor
윤영상
원성욱
Original Assignee
윤영상
원성욱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤영상, 원성욱 filed Critical 윤영상
Priority to KR1020040079219A priority Critical patent/KR100712674B1/en
Publication of KR20060030380A publication Critical patent/KR20060030380A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100712674B1 publication Critical patent/KR100712674B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/308Dyes; Colorants; Fluorescent agents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

본 발명은 발효폐기물인 코리네박테리움 속(Corynebacterium sp.)의 균체를 이용한 염료 흡착제 및 그 제조방법과 사용방법에 관한 것으로, 코리네박테리움 균체를 산 처리 후 건조하여 생체흡착제를 제조하며, 상기 흡착제를 염색 폐수 내에 적용하여 염색폐수 중의 색도 유발 물질인 염료를 흡착 제거시킬 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 흡착제는 산성조건에서 반응성염료(reactive dye)를, 중성 내지 알칼리조건에서 염기성염료(basic dye)를 효과적으로 흡착하며, 쉽게 탈착이 가능하여 다시 재생 하여 사용할 수 있으며, 종래의 활성탄이나 이온교환수지를 대체할 수 있는 우수한 저비용의 흡착제를 제공할 수 있다. The present invention relates to a dye adsorbent using microbial cells of Corynebacterium sp. Fermentation wastes, and to a method for preparing and using the same, to prepare a biosorbent by drying the Corynebacterium cells after acid treatment. The adsorbent may be applied to the dye wastewater to adsorb and remove the dye which is a color causing agent in the dye wastewater. The adsorbent according to the present invention effectively adsorbs reactive dyes under acidic conditions, basic dyes under neutral to alkaline conditions, and can be easily desorbed and regenerated, and can be used again. It is possible to provide an excellent low cost adsorbent that can replace the exchange resin.

생체흡착제, 발효폐기물, 코리네박테리움, 균체, 염색폐수Biosorbent, Fermentation Waste, Corynebacterium, Cells, Dyeing Wastewater

Description

발효폐기물을 이용한 염색폐수 중의 색도 제거용 생체흡착제 및 그 사용방법{Biosorbent Prepared from Waste Biomass of Corynebacterium sp. and Its Application Method}Color adsorption agent for color removal in dyeing wastewater using fermentation waste and method of using the same [Biosorbent Prepared from Waste Biomass of Corynebacterium sp. and Its Application Method}

도 1은 본 발명에 사용된 각 반응성 염료의 화학구조.1 is a chemical structure of each reactive dye used in the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 생체흡착제를 다양한 염색폐수에 적용하여 염료를 제거하는데 있어서 평형 pH를 변화시켰을 때 염료의 제거율을 나타낸 그래프.Figure 2 is a graph showing the removal rate of the dye when changing the equilibrium pH in removing the dye by applying the bioadsorbent according to the invention to various dye wastewater.

도 3은 본 발명에 따른 생체흡착제를 다양한 염색폐수에 적용하여 염료를 제거하는데 있어서 최종 염료농도와 흡착량의 관계를 나타낸 등온 흡착곡선.Figure 3 is an isothermal adsorption curve showing the relationship between the final dye concentration and the amount of adsorption in removing the dye by applying the bioadsorbent according to the present invention to various dye wastewater.

본 발명은 발효폐기물을 이용한 흡착제 및 그 사용방법에 관한 것으로, 특히, 발생량의 95% 이상이 해양 투기되고 있는 발효폐기물인 미생물균체(코리네박테리움, Corynebacterium sp.)를 이용하여 제조된 염료 제거용 생체흡착제에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 생체흡착제를 이용하여 염색 폐수 내의 염료를 흡착시켜 제거하고 흡착된 염료를 탈착시켜 생체흡착제를 재생하여 반복적으로 재사용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an adsorbent using fermentation waste and a method of using the same, and particularly, to remove dyes produced by using microbial cells ( Corynebacterium sp. It relates to a biosorbent for. In addition, the present invention relates to a method of adsorbing and removing dyes in dyeing wastewater by using the biosorbent according to the present invention, and desorbing the adsorbed dye to regenerate and reuse the biosorbent repeatedly.

염료는 염색 공장, 종이 공장 및 직물 염색 등의 산업에서 광범위하게 사용되고 있다. 이와 같은 산업 현장에서 생기는 염색 폐수는 염색 공정 후에 필연적으로 발생하는 것으로, 그 성분이 복잡하고 난분해성으로 수질 오염을 일으키는 원인이 된다. 특히, 염료가 하천에 방류될 경우 확산성이 매우 높아 일광을 흡수하고 광합성 생물의 활성을 저해함으로써 생태계를 교란하여 수계의 오염도를 증가시킬 우려가 매우 크다. Dyes are widely used in industries such as dyeing factories, paper mills and textile dyeing. Dyeing wastewater generated in such industrial sites is inevitably generated after the dyeing process, and its components are complicated and difficult to decompose, causing water pollution. In particular, when the dye is discharged to the river is very high diffusivity, there is a great risk of increasing the pollution of the water system by disturbing the ecosystem by absorbing sunlight and inhibit the activity of photosynthetic organisms.

한편, 염색 폐수 중의 염료를 제거하는 방법에는 화학적, 물리ㆍ화학적, 및 생물학적 처리방법이 제시되고 있다. On the other hand, chemical, physical, chemical, and biological treatment methods have been proposed for removing dyes in dyeing wastewater.

화학적 처리방법(산화법)으로는 대표적으로 염소계 산화법, 펜톤 시약법, 오존법을 들 수 있다. 염소계 산화법은 비용이 저렴하고 유지 관리가 간단하지만 다량으로 사용하지 않으면 탈색효과를 얻을 수 없다는 단점을 가지고 있으며, 펜톤 시약법은 수용성과 불용성 염료의 효과적인 탈색을 보이지만 슬러지를 발생시키는 단점을 가지고 있다. 또한, 오존법은 강력한 산화력을 가지고 있으며, 슬러지가 발생하지 않지만 반감기가 20분 정도로 짧아서 많은 전기를 사용해양 한다.(국내 공개특허공보 제2004-0065770호, 제2004-0034750호, 제2004-0013369호, 제2001-0045515호, 국내학술지 첨단환경기술 1996년 11월호 13쪽 "탈색기술의 방법과 문제점")Typical chemical treatment methods (oxidation methods) include chlorine-based oxidation methods, Fenton's reagent methods, and ozone methods. The chlorine-based oxidation method is inexpensive and simple to maintain, but has a disadvantage in that it cannot be decolorized unless used in large quantities. The Fenton's reagent method shows an effective discoloration of water-soluble and insoluble dyes, but has a disadvantage of generating sludge. In addition, the ozone method has a strong oxidizing power and does not generate sludge but has a short half life of about 20 minutes to use a lot of electricity. (Korean Patent Publication Nos. 2004-0065770, 2004-0034750, 2004-0013369) No. 2001-0045515, Domestic Journal of Advanced Environmental Technology, Nov. 1996, p. 13, "Methods and Problems of Bleaching Technology")

생물학적 처리방법은 일반적으로 활성화된 호기성 미생물에 의해 유기물을 흡착 또는 분해시키는 활성 슬러지 공정이 가장 많이 이용되고 있으나, 슬러지 발생량이 많고 침전조에서 고액분리가 잘 되지 않는 단점을 가지고 있다.(국내 공개 특허공보 제1998-0048018호, 제1998-0048016호, 제1997-0043028호, 국내학술지 첨단환경기술 1996년 11월호 6쪽 "염색폐수의 색도 제거기술 현황 및 대책방안")The biological treatment method is generally used the activated sludge process that adsorbs or decomposes organic matter by activated aerobic microorganisms, but has the disadvantage of high sludge generation and poor liquid-liquid separation in the sedimentation tank. 1998-0048018, 1998-0048016, 1997-0043028, Advanced Environmental Technology of the Korean Journal, November 1996, p. 6, "Current removal technology of dyeing wastewater and its countermeasures")

한편, 물리ㆍ화학적 처리방법으로는 응집법, 이온교환수지법, 막분리법, 흡착법 등이 있다. 응집법은 응집제를 사용하는데, 응집제로는 무기계와 고분자게가 있는데 주로 무기계를 사용한다. 고분자 응집제는 비용이 비싸고 적용범위가 제한되어 있지만 무기계 응집제는 비용이 저렴하고 많은 착색물질을 응집시킬 수 있기 때문이다. 하지만 염료의 종류와 응집제의 조합, pH 및 응집제 첨가량에 의해 탈색효과가 달라지며 대량의 슬러지가 발생한다는 문제가 있다.(국내 공개특허공보 제2003-0082644호, 제2003-0023270호, 제2000-0018060호, 국내학술지 첨단환경기술 1996년 11월호 13~15쪽 "탈색기술의 방법과 문제점")On the other hand, physical and chemical treatment methods include agglomeration, ion exchange resin, membrane separation, and adsorption. In the flocculation method, a flocculant is used. The flocculant includes an inorganic type and a polymer crab, and mainly an inorganic type. Polymeric coagulants are expensive and limited in scope, but inorganic coagulants are inexpensive and can aggregate many colored materials. However, there is a problem that the decolorization effect is changed according to the type of dye, the combination of the flocculant, the pH and the amount of flocculant added, and a large amount of sludge is generated. (Korean Patent Publication Nos. 2003-0082644, 2003-0023270, 2000- 0018060, Domestic Journal of Advanced Environmental Technology, Nov. 1996, pp. 13 ~ 15, "Method and Problem of Bleaching Technology")

이온교환수지법도 염료의 제거능력이 우수하지만 이온교환수지의 경우 가격이 대단히 비싸고 일부 염료에 대해서만 흡착력이 우수하다는 단점 때문에 염색 폐수처리에 적용하는데 한계가 있다. 막분리법은 염료의 종류에 상관없이 제거하지만 농축된 슬러지를 발생시키는 단점이 있다.(국내 공개특허공보 제2003-0070317호)The ion exchange resin method has excellent dye removal ability, but the ion exchange resin has a limitation in application to dye wastewater treatment because of its high price and high adsorption power for some dyes. The membrane separation method removes irrespective of the type of dye, but has a disadvantage of generating concentrated sludge. (Korean Patent Publication No. 2003-0070317)

한편, 흡착법은 처리공정이 간단하고 염료의 제거능력이 우수하므로 여타의 방법에 비해 가장 타당성이 높은 방법으로 알려져 있다. 그러나 흡착법에서 일반적으로 사용되는 활성탄은 가격이 비싸고 대부분 재생이 되지 않는다는 단점이 있다.(국제 학술지 Bioresourse Technology, 2001년 77권 247~255쪽 "Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment technologies with a proposed alternative")On the other hand, the adsorption method is known to be the most feasible method compared to other methods because the treatment process is simple and the dye removal ability is excellent. However, activated carbon, which is generally used in adsorption, has the disadvantage of being expensive and mostly non-recyclable. (Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment technologies, International Journal of Bioresourse Technology, 2001, pp. 77-247. with a proposed alternative ")

이러한 단점을 해결하기 위한 새로운 개념의 염료 흡착제가 절실히 필요하며, 특히 저가의 흡착제로서 생물의 균체가 사용될 수 있다. 생물의 균체로부터 제조된 흡착제는 생체흡착제(biosorbent)라고 명명되고 있으며, 생체흡착제는 활성탄($1~$2/kg)과 이온교환수지($7~$14/kg)와는 달리 가격이 대단히 싸다($0.1~$0.2/kg).(외국도서, Biosorption of Heany Metals, B. Volesky 저, CRC 출판사 CRC Press, Boca Raton, 플로리다, 1990)To solve this drawback, a new concept of dye adsorbent is urgently needed, and in particular, cells of a living organism can be used as a low-cost adsorbent. Adsorbents made from living organisms are termed biosorbents, which are very cheap ($ 0.1 to $ 14 / kg), unlike activated carbon ($ 1 to $ 2 / kg) and ion exchange resins ($ 7 to $ 14 / kg). /kg).(Foreign Books, Biosorption of Heany Metals, by B. Volesky, CRC Publisher CRC Press, Boca Raton, Florida, 1990)

지금까지 연구 개발된 생체흡착제는 다음과 같다.The biosorbents researched and developed so far are as follows.

국내 공개특허공보 제2003-0038964호는 양이온성 기능기를 갖는 셀룰로오스계 흡착제와 이의 재생방법에 관한 것으로, 셀룰로오스를 알칼리 촉매 하에서 에폭사이드, 이소시아네이트, 이소티오시아네이트, 아실 할로, 할로겐 및 안하이드라이드 중에서 선택된 기능기를 포함하는 화합물로 가교반응시킨 후, 4급 암모늄화합물과 반응시켜 얻은 흡착제가 개시되어 있다.Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0038964 relates to a cellulose-based adsorbent having a cationic functional group and a method for regenerating the same. An adsorbent obtained by crosslinking a compound containing a selected functional group and then reacting with a quaternary ammonium compound is disclosed.

국내 공개특허공보 제2003-0045502호는 톱밥을 이용한 폐수처리용 흡착제에 관한 것으로, 톱밥을 가교관능기를 함유하는 화합물이나 열경화성 수지로 가교화한 후에 질소함유 양이온성 흡착관능기를 도입하여 제조한 톱밥 흡착제가 개시되어 있다. Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0045502 relates to an adsorbent for wastewater treatment using sawdust, which is prepared by introducing a nitrogen-containing cationic adsorption group after crosslinking sawdust with a compound containing a crosslinking functional group or a thermosetting resin. Is disclosed.

국내 공개특허공보 제2003-0047633호는 폐종이를 이용한 고농도 폐수 및 폐액 흡착제 제조에 관한 것으로, 폐종이를 분쇄시켜 부드러운 분말로 만들어 이를 산업페수 중 고농도 폐수나 폐액을 이용하는 폐수 흡착제가 개시되어 있다. Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0047633 relates to the manufacture of high concentration wastewater and waste liquid adsorbent using waste paper, and discloses a waste water adsorbent using high concentration wastewater or waste liquid in industrial wastewater by grinding the waste paper into soft powder.

그러나, 상기와 같은 생체흡착제들은 그 나름대로의 특징과 장점을 갖고 있 지만, 제조공정 상의 어려움과, 비용문제 또는 그 효능 때문에, 여전히 실제적으로 적용하는 데에는 무리가 있다.However, such biosorbents have their own characteristics and advantages, but due to difficulties in the manufacturing process, cost problems, or their efficacy, they are still difficult to apply in practice.

또한, 본 발명에서 사용된 아미노산 발효공장에서 발생하는 고형 폐기물(코리네 박테리움 균체)은 아직까지 생체흡착제의 원료로서 연구된 사실이 없으며, 단지 국내 공개특허공보 제2003-0074019호에서 알칼리성 조건 하에서 TPA 분해 능력을 지닌 미생물 코리네박테리움 YT-14 및 이를 이용하여 TPA이 함유된 폐수를 생물학적으로 처리하는 방법에 관하여 기재되어 있다. 여기서 이용된 미생물 코리네박테리움 YT-14는 살아있는 상태에서 미생물의 대사과정에 의해서 TPA가 분해되는 것을 특징으로 하지만, 본 발명에 사용된 코리네박테리움 속의 균체는 아미노산 발효공장에서 아미노산 생산에 사용된 후 사멸된 고형 폐기물을 원료로 제조된 생체흡착제와 이를 활용한 염색폐수 중의 색도 제거방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 미생물의 대사과정과 무관하며 세포 내에 존재하는 작용기와 염료 물질 간의 정전기력 인력을 이용하는 것이므로, 소재의 원료와 처리대상 물질 및 오염물의 제거 원리가 전혀 다르다.In addition, the solid waste (corynebacterium cells) generated in the amino acid fermentation plant used in the present invention has not been studied as a raw material of the biosorbent so far, but only under alkaline conditions in Korean Patent Publication No. 2003-0074019 Microbial Corynebacterium YT-14 with TPA degrading capacity and methods for biologically treating wastewater containing TPA are described. The microbial Corynebacterium YT-14 used here is characterized in that TPA is decomposed by the metabolic process of microorganisms in a live state, but the cells of the genus Corynebacterium used in the present invention are used for amino acid production in an amino acid fermentation plant. The present invention relates to a biosorbent prepared from raw solid wastes that have been killed and then removed from the dyeing wastewater using the same. That is, the present invention utilizes the electrostatic attraction between functional groups and dye substances present in the cell, irrespective of the metabolic process of microorganisms, and thus the principle of eliminating raw materials, materials to be treated, and contaminants is completely different.

고형 폐기물(코리네박테리움 균체)은 현재 폐기물 발생량의 대부분이 해양 투기에 의해 처리되고 있으므로 생체흡착제로 제조된다면 폐기물 처리비용을 절감하는 동시에 폐기물로부터 이윤을 창출할 수 있다.Solid wastes (Corinebacterium cells) are currently processed by ocean dumping, so if they are made of biosorbents, they can reduce the cost of waste disposal and generate profit from the waste.

한편, 본 발명자는 다음과 같은 점을 착안하여 코리네박테리움 균체를 이용하여 생체흡착제를 제조하게 되었다. 즉, 아미노산이 과량 생산되도록 유전자 조작된 코리네박테리움 균체는 다량의 아미노산 및 단백질을 포함하고 있어 음이온성 작용기(카르복실기)와 양이온성 작용기(아민기)가 풍부하므로, 양이온성 염기성 염료와 음이온성 반응성 염료를 효과적으로 흡착할 수 있을 것이라는 점에 착안하여 코리네박테리움 균체를 원료로 사용하여 생체흡착제를 제조하는 기술을 연구하던 도중, 간단한 전처리를 통하여 제조된 생체흡착제는 염색 폐수에 적용하여 폐수 중에 색도를 효과적으로 제거할 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명을 안출하게 되었다. On the other hand, the inventors of the present invention to focus on the following points to prepare a biosorbent using Corynebacterium cells. In other words, Corynebacterium cells genetically engineered to produce excessive amounts of amino acids contain a large amount of amino acids and proteins, and thus are rich in anionic functional groups (carboxyl groups) and cationic functional groups (amine groups). Considering that it will be able to adsorb reactive dyes effectively, while studying the technology of producing biosorbents using Corynebacterium cells as raw materials, biosorbents prepared through simple pretreatment were applied to dyeing wastewater. The present invention has been made by discovering that chromaticity can be effectively removed.

본 발명은 상술한 바와 같은 아이디어에 따라 안출된 것으로서, 발효폐기물을 이용하여 염색 폐수 중의 색도유발물질(염료)에 대한 흡착성능이 우수하고, 가격이 저렴하며, 재생하여 반복적으로 사용할 수 있는 염료 흡착제를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in accordance with the idea as described above, using a fermentation waste dye adsorbent excellent in color absorption material (dye) in the dyeing wastewater, inexpensive, can be regenerated and repeatedly used The purpose is to provide.

또한, 본 발명은 해양 투기되고 있는 발효폐기물을 생체흡착제로 재자원화할 수 있는 방법을 제공하여 발효산업체의 환경부담금을 줄이고, 궁극적으로 해양 투기를 감소시켜 해양오염을 방지하는 효과를 유도하는데 목적이 있다. In addition, the present invention is to provide a method for recycling the fermentation waste being dumped in the ocean as a biosorbent to reduce the environmental burden of the fermentation industry, and ultimately reduce the marine dumping to induce the effect of preventing marine pollution have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발효폐기물을 이용한 염색폐수 중의 색도 제거용 생체흡착제는 염색 폐수에 적용하여 색도를 유발하는 염료를 흡착하여 제거하는 염료 흡착제에 있어서, 상기 흡착제는 발효폐기물인 코리네박테리움 속의 균체를 산처리하여 수소화시키고, 수소화된 균체를 물로 세척한 후 건조시켜 제조된 것임을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the color adsorbent for removing color in the dyeing wastewater using the fermentation waste according to the present invention is applied to the dyeing wastewater in the dye adsorbent to adsorb and remove the dye causing the color, the adsorbent fermentation The cells in the corynebacterium waste are acidified and hydrogenated, and the hydrogenated cells are washed with water and dried.

또한, 본 발명에 따른 생체흡착제를 염색 폐수에 적용하여 색도 유발물질인 염료를 흡착하여 제거하는 생체흡착제 사용방법에 있어서, 상기 생체흡착제로 음이온성 반응성 염료를 흡착 제거하는 과정은 산성조건에서, 양이온성 염기성 염료를 흡착하는 과정은 중성 내지 알칼리조건에서 수행하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the method of using a biosorbent for applying the biosorbent according to the present invention to the dye wastewater by absorbing the dye which is a color causing material, the process of adsorption and removal of the anionic reactive dye with the biosorbent is acidic, cation The process of adsorbing the basic basic dye is characterized in that it is carried out in neutral to alkaline conditions.

또한, 상기 생체흡착제를 염색 폐수에 적용하여 염료를 흡착한 후, pH를 조절함으로써 흡착된 염료를 탈착시켜 흡착제를 재생시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after applying the bioadsorbent to the dye wastewater to adsorb the dye, it is characterized in that it further comprises the step of desorbing the adsorbed dye by adjusting the pH to regenerate the adsorbent.

이하, 본 발명에 따른 발효폐기물을 이용한 생체흡착제에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a biosorbent using a fermentation waste according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 염료 흡착제는 발효폐기물의 일종인 코리네박테리움 균체를 수소화시킨 후 건조하여 제조하며, 상기 생체흡착제는 염색 폐수로부터 염료를 흡착하는데 사용된다. The dye adsorbent according to the present invention is prepared by hydrogenating and drying Corynebacterium cells, which is a kind of fermentation waste, and the biosorbent is used to adsorb dyes from dyeing wastewater.

발효폐기물인 코리네박테리움 균체를 염료 흡착제로 사용하기 위해 먼저 코리네박테리움 균체를 이용하여 염료 흡착제를 제조하여야 한다.In order to use fermented waste Corynebacterium cells as dye adsorbents, dye adsorbents should be prepared using Corynebacterium cells first.

염료 흡착제를 제조하기 위해, 먼저 코리네박테리움 균체를 슬러리 상태로부터 분리 또는 농축한다. 분리 또는 농축된 균체에 강산 수용액(1M HNO3)을 첨가하고 교반하여 균체에 포함된 각종 이온을 수소이온으로 치환하여 작용기를 수소화한다. 이 때, 교반은 실온에서 약 12 시간 동안, 약 120rpm 조건에서 실시한다. 수소화된 균체는 물로 수회 세척하여 약 60℃의 오븐에서 약 24시간 동안 건조시킨다.To prepare the dye adsorbent, first, the Corynebacterium cells are separated or concentrated from the slurry state. A strong acid solution (1M HNO 3 ) is added to the isolated or concentrated cells, followed by stirring to substitute various ions in the cells with hydrogen ions to hydrogenate the functional groups. At this time, the stirring is performed at room temperature for about 12 hours at about 120 rpm. The hydrogenated cells are washed several times with water and dried in an oven at about 60 ° C. for about 24 hours.

상기 공정에 의해 본 발명에 따른 발효폐기물인 코리네박테리움 균체를 이용한 색도 제거용 생체흡착제가 제조된다. By the above process, a color adsorbent for color removal using a fermented waste corynebacterium cell according to the present invention is prepared.

한편, 생체흡착소재로서의 발효폐기물이 갖추어야 될 요건들을 요약해 보면 다음과 같다. On the other hand, summarized the requirements that the fermentation waste as a biological adsorption material is as follows.

첫째, 색도유발물질에 대해 높은 친화력과 최대 흡착량(qmax)를 가져야 한다.First, it should have high affinity and maximum adsorption amount (q max ) for chromatic inducing substances.

둘째, 저비용으로 재생이 가능해야 한다.Second, it must be recyclable at low cost.

셋째, 흡착 및 탈착의 반복 재사용이 가능해야 한다.Third, the repeated reuse of adsorption and desorption should be possible.

넷째, 염색 폐수의 성상(염분의 농도 등)에 따른 영향이 적어야 한다. Fourth, the effects of the characteristics of the dyeing wastewater (such as salt concentration) should be less.

다섯째, 다양한 색도유발물질에 대해 사용할 수 있어야 한다.Fifth, it should be able to be used for various color inducing substances.

본 발명에 의해 제조된 흡착제는 생체흡착소재로서 상기와 같은 조건을 모두 갖추고 있으며, 하기의 실시예 등을 통하여 그 성능이 입증되었고, 발효폐기물을 원료로 사용하였으므로 경제적이고 환경친화적이기 때문에 종래의 활성탄, 이온교환수지 등을 대체할 수 있는 저가의 생체흡착소재로서의 가치가 기대된다.The adsorbent prepared by the present invention has all of the above conditions as a biosorbent material, and its performance has been proved through the following examples, and since the fermentation waste is used as a raw material, it is economical and environmentally friendly. It is expected to be valuable as a low-cost biosorbent material that can replace ion exchange resins.

본 발명자는 본 발명에 따라 코리네박테리움 균체를 이용한 생체흡착제의 염료에 대한 흡착특성을 알아보기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.The inventors carried out the following experiment to determine the adsorption characteristics of the dye of the biosorbent using the Corynebacterium cells according to the present invention.

본 발명의 효능을 알아보기 위해, 아미노산 발효공정에서 발생되는 발효폐기물인 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium Glutamicum) 균체로부터 생체흡착제를 제조하여 사용하였고, 실험을 위해서 음이온성 반응성 염료 2종(반응성 오렌지 2(Reactive Orange 16, RO16)와 반응성 옐로우 2(Reactive Yellow 2, RY2))과 양이온성 염기성 염료 2종(메틸렌 블루(Methylene Blue, MB)와 염기성 블루 3(Basic Blue 3, BB3))을 사용하였다. 사용된 염료의 화학구조는 도 1에 나타내었다. 상기 염료의 일반적인 특성은 하기의 표 1과 같다. 상기 염료들은 미국의 시그마-알드리치 화학회사(Sigma-Aldrich Chemical Company)에서 제조된 것을 구매한 것이었다.In order to examine the efficacy of the present invention, a biosorbent was prepared from the Corynebacterium Glutamicum cells, which are fermentation wastes generated in the amino acid fermentation process, and used for the experiment. Reactive Orange 16 (RO16), Reactive Yellow 2 (RY2) and two cationic basic dyes (Methylene Blue (MB) and Basic Blue 3 (Basic Blue 3, BB3)) Used. The chemical structure of the dye used is shown in FIG. General properties of the dye are shown in Table 1 below. The dyes were purchased from Sigma-Aldrich Chemical Company, USA.

종류Kinds 염료 (Dye)Dye 분자식Molecular formula 분자량Molecular Weight 색지수 (#)Color Index (#) 염료 함유량 (%)Dye Content (%) 최대광흡수파장 λmax(㎚)Maximum light absorption wavelength λ max (nm) 음이온성 반응성염료Anionic reactive dyes RO16RO16 C20H17N3O11S3·2NaC 20 H 17 N 3 O 11 S 3 2Na 617.54617.54 1775717757 5050 494494 RY2RY2 C25H15Cl3N9O10S3·3NaC 25 H 15 Cl 3 N 9 O 10 S 3 3Na 872.97872.97 1897218972 60~7060-70 404404 양이온성 염기성염료Cationic basic dyes MBMB C16H18ClN3S·xH2OC 16 H 18 ClN 3 SxH 2 O 319.9319.9 5201552015 8585 661661 BB3BB3 C20H27ClN3OC 20 H 27 ClN 3 O 360.9360.9 5100451004 2525 654654

실시예 1Example 1

염료 용액의 pH가 흡착성능에 미치는 영향을 실험하였다. The effect of pH of the dye solution on the adsorption performance was examined.

먼저, 탈이온화된 증류수에 염료를 용해시켜 500㎎/ℓ의 염료수용액을 제조하였다. First, a dye solution in 500 mg / L was prepared by dissolving the dye in deionized distilled water.

상기와 같이 제조된 500㎎/ℓ의 염료 합성폐수를 40㎖를 플라스크에 넣고 제조된 생체흡착제 0.4g을 넣은 후, 생체흡착제가 포함된 합성폐수의 pH를 1에서 12까지 1M의 NaOH와 1M의 HNO3를 이용하여 조절하였다. 이 후, 플라스크를 교반기에 넣고 실온에서 150rpm으로 24시간 동안 교반하였다. 이 후, 상기 고형의 생체 흡착제와 액상의 합성폐수를 분리하기 위하여 원심분리기로 8000rpm에서 5분 동안 원심분리하였고, 분광광도계(UV-mini-1240 Spectrophotometer)를 사용하여 각 염료의 최대광흡수파장(λmax)에서 합성폐수 중에 남아있는 염료 농도를 분석하였다. After putting 40 mg of the synthetic synthetic wastewater of 500 mg / L prepared as described above into a flask, and adding 0.4 g of the biosorbent prepared, the pH of the synthetic wastewater containing the biosorbent was adjusted from 1 to 12 with 1M NaOH and 1M. Adjusted with HNO 3 . Thereafter, the flask was placed in a stirrer and stirred at 150 rpm at room temperature for 24 hours. Thereafter, in order to separate the solid biosorbent and the liquid synthetic wastewater, the centrifugal separator was centrifuged at 8000 rpm for 5 minutes, and the maximum light absorption wavelength of each dye was measured using a spectrophotometer (UV-mini-1240 Spectrophotometer). max ) was analyzed for the remaining dye concentration in the synthetic wastewater.

각 pH에서 염료의 제거율에 대한 결과는 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참조해 보면, 음이온성 반응성 염료는 산성조건에서, 양이온성 염기성 염료의 경우 중성 내지 알칼리 조건에서 99% 이상의 제거율을 보였다.The results for the removal rate of the dye at each pH are shown in FIG. Referring to Figure 2, the anionic reactive dye showed a removal rate of more than 99% in acidic conditions, neutral to alkaline conditions for the cationic basic dyes.

실시예 2Example 2

제조된 생체흡착제의 염료에 대한 최대 흡착성능을 알아보기 위하여, 산성조건(pH 1)에서 50~5000㎎/ℓ의 범위의 초기 반응성 염료 농도로부터 생체흡착 등온선(Biosorption Isotherms)을 결정하였다.Biosorption Isotherms were determined from initial reactive dye concentrations ranging from 50 to 5000 mg / l in acidic conditions (pH 1) to determine the maximum adsorption performance of the prepared biosorbent dye.

생체흡착 등온선은 염료의 흡착율(q= mg염료/g흡착제)과 용액에 남아있는 염료 농도(Cf= mg염료/L용액)와의 관계를 그린 선을 의미한다.Bioadsorption isotherm means a line drawn between the dye adsorption rate (q = mg dye / g adsorbent) and the dye concentration (C f = mg dye / L solution) remaining in the solution.

도 3에는 실험으로 구한 등온흡착곡선을 나타낸 것이며, 랭뮤어 식(q=qmaxKaCe/(1+KaCe)을 이용하여 각 염료의 최대 흡착량을 구해보면 137~464㎎/g의 범위였다. 이와 같이 최대 흡착량은 여러 가지 다른 흡착제와 비교했을 때, 상당히 높은 수준이며(표 2 참조), 제조된 생체흡착제가 대단히 싸다는 점을 고려할 때, 활성탄, 다른 생체흡착제, 이온교환수지 등 기존의 흡착제를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.Figure 3 shows the isothermal adsorption curve obtained by the experiment, the maximum adsorption amount of each dye using the Langmuir equation (q = q max K a C e / (1 + K a C e ) 137 ~ 464mg The maximum adsorption amount was considerably higher when compared to several other adsorbents (see Table 2), and considering that the biosorbents produced are very inexpensive, activated carbon, other biosorbents, It is believed that it will be able to replace existing adsorbents such as ion exchange resins.

DyesDys SorbentSorbent Maximum sorption capacities (g/kg)Maximum sorption capacities (g / kg) RR 222 Remazol Black B BR 22 MB RR 222RR 222 Remazol Black B BR 22 MB RR 222 Chitosan (non-cross-linked) Fungus Activated carbon, fuller's earth C. glutamicum biosorbent Chitosan (non-cross-linked)Chitosan (non-cross-linked) Fungus Activated carbon, fuller's earth C. glutamicum biosorbent Chitosan (non-cross-linked) 1026-1106 286-588 460-520 378 299-3801026-1106 286-588 460-520 378 299-380 RB 2 BB 69 AB 158RB 2 BB 69 AB 158 Activated sludge Peat ChitinActivated sludge Peat Chitin 250 184-233 216250 184-233 216 BB3BB3 C. glutamicumC. glutamicum biosorbent biosorbent 210210 RY2 RO16 AB 25 RY 145 RO 16 Telon Blue Astrazone Blue RY2 RO16 AB 25 RY 145 RO 16 Telon Blue Astrazone Blue C. glutamicum biosorbent C. glutamicum biosorbent Chitin Chitosan (non-cross-linked) S6326a, strong basic anion exchanger Activated carbon Maize cob C. glutamicum biosorbent C. glutamicum biosorbent Chitin Chitosan (non-cross-linked) S6326a, strong basic anion exchanger Activated carbon Maize cob 199 189 183 117-179 167 ∼160 160 199 189 183 117-179 167-160 160 RB 2 RO 16 RY 2 RO 16RB 2 RO 16 RY 2 RO 16 Rice husk OC1066, polystyrene, unfunctionalized Bacteria MP62, weak basic anion exchangerRice husk OC1066, polystyrene, unfunctionalized Bacteria MP62, weak basic anion exchanger 130 129 52-124 123130 129 52-124 123 RR 222 AB 25 RB 222 BB 29 Mordant Yellow 5 RR 222 Disperse Red 1 Erionyl Red Direct Red 84 Astrazone Blue MO, MB, RB Acid Violet 17 CR, MV, AB AB 29 AB 25 Congo Red Acid Orange 10 Acid Brilliant BlueRR 222 AB 25 RB 222 BB 29 Mordant Yellow 5 RR 222 Disperse Red 1 Erionyl Red Direct Red 84 Astrazone Blue MO, MB, RB Acid Violet 17 CR, MV, AB AB 29 AB 25 Congo Red Acid Orange 10 Acid Brilliant Blue Chitin Carbon, peat, alumina Chitosan (non-cross-linked) Peat, fly ash Chitin Activated carbon Peat, bentonite, slag, fly ash Maize cob Chitin Silica Banana and orange peel Orange peel Banana and orange peel Peat, fly ash Peat Activated carbon (coir pith) Activated carbon Banana pithChitin Carbon, peat, alumina Chitosan (non-cross-linked) Peat, fly ash Chitin Activated carbon Peat, bentonite, slag, fly ash Maize cob Chitin Silica Banana and orange peel Orange peel Banana and orange peel Peat, fly ash Peat Activated carbon (coir pith) Activated carbon Banana pith ∼100 83-99 54-87 54-46 52 ∼50 23-50 48 44 ∼25 14-21 20 6-18 14-15 5-9 7 2-6 4-5-100 83-99 54-87 54-46 52 -50 23-50 48 44 -25 14-21 20 6-18 14-15 5-9 7 2-6 4-5

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제조된 생체흡착제는 다양한 염료에 대하여 최대 흡착량(qmax)이 크고, 특히, 저농도에서 큰 친화력(Ka)을 가지므로 염색 폐수 중의 색도유발물질인 염료에 대한 제거 성능이 우수하였다. That is, as shown in Figure 3, the biosorbent prepared in the present invention has a large maximum adsorption amount (q max ) for a variety of dyes, in particular, has a high affinity (K a ) at low concentrations, causing chromaticity in the dye wastewater The removal performance was excellent for the dye, which is a substance.

종류Kinds 염료dyes qmax(㎎/g)q max (mg / g) Ka(ℓ/㎎)K a (ℓ / mg) R2 R 2 음이온성 반응성염료Anionic reactive dyes RO16RO16 188.77188.77 1.3×10-2 1.3 × 10 -2 0.9870.987 RY2RY2 198.66198.66 7.8×10-3 7.8 × 10 -3 0.8870.887 양이온성 염기성염료Cationic basic dyes MBMB 378.37378.37 7.9×10-3 7.9 × 10 -3 0.7490.749 BB3BB3 210.02210.02 9.8×10-3 9.8 × 10 -3 0.8070.807

실시예 3Example 3

다음으로, 본 발명에 따른 생체흡착제에 흡착된 염료의 탈착 성능을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. Next, an experiment was performed to determine the desorption performance of the dye adsorbed on the biosorbent according to the present invention.

탈착 실험을 위해서 반응성 염료가 흡착되어 있는 생체흡착제는 pH 7인 수용액을, 염기성 염료가 흡착되어 있는 생체흡착제는 pH 2인 수용액을 투입하여 150rpm에서 24시간 동안 교반하였다. For the desorption experiment, the bioadsorbent with the reactive dye adsorbed at pH 7 and the biosorbent with the basic dye adsorbed at pH 2 were stirred at 150 rpm for 24 hours.

하기 표 4에는 각 염료에 대한 탈착성능 실험의 결과가 도시되어 있다.Table 4 shows the results of the desorption test for each dye.

종류Kinds 염료dyes 탈착 pHDesorption pH 탈착율(%)Desorption rate (%) 음이온성 반응성염료Anionic reactive dyes RO16RO16 77 100100 RY2RY2 77 100100 양이온성 염기성염료Cationic basic dyes MBMB 22 50~7050-70 BB3BB3 22 40~5040-50

시험 결과 음이온성 반응성염료인 RO16 및 RY2에서는 100%의 탈착율을 보였고, 양이온성 염기성염료인 MB 및 BB3에서는 최대 90%까지 높은 탈착율을 보였다.As a result, the desorption rate was 100% for the anionic reactive dyes RO16 and RY2, and up to 90% for the cationic basic dyes MB and BB3.

따라서, 본 발명에서의 생체흡착제는 염료를 흡착한 후, pH의 조정만으로 염료를 다시 탈착시킬 수 있다. Therefore, after adsorbing the dye in the present invention, the bioadsorbent can desorb the dye again only by adjusting the pH.

실시예 4Example 4

제조된 생체흡착제의 반복 사용 가능성을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 구체적으로 음이온성 반응성염료인 RY16은 pH 1에서 흡착 실험을 하고 pH 7에서 탈착하였으며, 상기의 흡/탈착 과정을 최대 8회까지 수행하였다. 양이온성 염기성염료인 MB와 BB3는 pH 2에서 흡착을, pH 10에서 탈착 실험을 수행하였으며, 상기의 흡/탈착 과정을 4회까지 수행하였다. 그 결과를 표 5에 요약하였다.Experiments were conducted to evaluate the repeatability of the prepared biosorbents. Specifically, RY16, an anionic reactive dye, was adsorbed at pH 1 and desorbed at pH 7, and the adsorption / desorption process was performed up to 8 times. MB and BB3, which are cationic basic dyes, were adsorbed at pH 2 and desorption at pH 10, and the adsorption / desorption process was performed up to four times. The results are summarized in Table 5.

종 류Kinds 염료dyes 흡착/탈착 횟수Number of adsorption / desorption 1One 22 33 44 55 66 77 88 흡착율 (%)Adsorption rate (%) 탈착율 (%)Desorption rate (%) 흡착율 (%)Adsorption rate (%) 탈착율 (%)Desorption rate (%) 흡착율 (%)Adsorption rate (%) 탈착율 (%)Desorption rate (%) 흡착율 (%)Adsorption rate (%) 탈착율 (%)Desorption rate (%) 흡착율 (%)Adsorption rate (%) 탈착율 (%)Desorption rate (%) 흡착율 (%)Adsorption rate (%) 탈착율 (%)Desorption rate (%) 흡착율 (%)Adsorption rate (%) 탈착율 (%)Desorption rate (%) 흡착율 (%)Adsorption rate (%) 탈착율 (%)Desorption rate (%) 음이온성 반응성염료Anionic reactive dyes RO16RO16 100100 87.387.3 90.790.7 98.598.5 92.892.8 84.084.0 99.799.7 80.480.4 99.999.9 78.778.7 99.199.1 76.976.9 100100 85.885.8 100100 88.888.8 RY2RY2 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 양이온성 염기성염료Cationic basic dyes MBMB 100100 66.566.5 100100 56.856.8 100100 55.655.6 100100 54.554.5 BB3BB3 100100 48.748.7 100100 44.544.5 100100 42.142.1 100100 43.343.3

이와 같은 탈착실험의 결과로 볼 때, 흡착-탈착을 반복함으로써 균체를 재생하여 반복적으로 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다. As a result of the desorption experiment, it can be seen that the cells can be regenerated and used repeatedly by repeating adsorption-desorption.

이것은 상업적으로 널리 이용되고 있는 흡착제들인 이온교환수지나 활성탄이 탈착이 안 되는 어려움을 지니고 있는 것에 비해, 본 발명에 따른 생체흡착제는 탈착이 용이함으로 재사용이 가능하다는 큰 특징을 보인다. This shows that the bioadsorbent according to the present invention is easy to be desorbed and reused as compared with the difficulty of desorbing ion exchange resins or activated carbon, which are commercially widely used adsorbents.

또한, 흡착 및 탈착 과정이 단지 pH를 달리함으로써 이루어지므로 경제적이다.In addition, the adsorption and desorption processes are economical because they are made only by changing the pH.

실시예 5 Example 5

염색공정에서는 염색이 효과적으로 이루어지도록 많은 양의 염분(NaCl 또는 Na2CO3)을 사용하므로 염색폐수 내에는 일반적으로 과량의 염분이 포함되어 있다. 따라서 본 발명에 따른 생체흡착제로 염료를 흡착할 때 흡착성능에 미치는 염분 농도의 영향을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 본 실험에서는 두 가지 염료(RO16, RR4)에 대하여, NaCl 농도가 다양하게 포함된 합성 염색폐수를 본 발명에 따른 생체흡착제롤 이용하여 처리하였다. 그 결과를 표 6에 요약하였다.In the dyeing process, since a large amount of salt (NaCl or Na 2 CO 3 ) is used to effectively dye, the dyeing wastewater generally contains an excessive amount of salt. Therefore, an experiment was conducted to determine the effect of salt concentration on the adsorption performance when the dye is adsorbed by the biosorbent according to the present invention. In this experiment, two dyes (RO16, RR4) were treated with synthetic dye wastewater containing various NaCl concentrations using a biosorbent roll according to the present invention. The results are summarized in Table 6.

종류Kinds 염료dyes 초기염료농도 (㎎/ℓ)Initial dye concentration (mg / ℓ) NaCl (M)의 양Amount of NaCl (M) 00 0.050.05 0.100.10 0.150.15 0.200.20 0.250.25 0.300.30 음이온성 반응성염료Anionic reactive dyes RO16RO16 흡착량 (mg/g)Adsorption amount (mg / g) 200200 18.318.3 18.118.1 18.118.1 18.018.0 17.317.3 17.217.2 17.517.5 10001000 90.090.0 86.386.3 87.287.2 84.784.7 85.085.0 82.882.8 81.981.9 30003000 168.5168.5 166.0166.0 169.8169.8 165.0165.0 157.2157.2 149.5149.5 151.6151.6 RR4RR4 흡착량 (mg/g)Adsorption amount (mg / g) 500500 49.049.0 50.050.0 49.249.2 50.450.4 49.649.6 49.649.6 49.749.7

이와 같은 염분의 영향에 대한 결과를 볼 때, 본 발명에 따른 생체흡착제는 염분에 대한 영향은 무시할 만한 수준이다.In view of the results of such a salt effect, the bioadsorbent according to the present invention is negligible the effect on the salt.

이것은 실제 염색폐수 중의 색도를 제거하기 위하여, 본 발명에 따른 생체흡착제를 적용할 때, 염색폐수 내에 포함된 염료에 의한 흡착성능의 저하 현상이 없으므로 실제 폐수를 효과적으로 처리할 수 있다는 장점이 있다.This is to remove the chromaticity in the dyeing wastewater, when applying the biosorbent according to the present invention, there is no deterioration of the adsorption performance by the dye contained in the dyeing wastewater has the advantage that it can effectively treat the actual wastewater.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 발효폐기물로부터 제조된 생체흡착제를 이용하여 흡착성능이 우수하고 경제적이며, 반복하여 재생이 가능하고, 염색폐수 중의 염도에 의해 영향을 받지 않는 염료 흡착제를 제공할 수 있다는 효과가 있다. By using the biosorbent prepared from the fermentation waste according to the present invention as described above, it is possible to provide a dye adsorbent having excellent adsorption performance, economical, repeatable regeneration, and not affected by salinity in dyeing wastewater. There is an effect.                     

또한, 본 발명은 폐기물의 재활용 방법이므로 친환경적이고, 제조 및 사용이 간편하여 실용화를 위해 쉽게 적용이 가능하므로 현재 사용되고 있는 고가의 활성탄이나 이온교환수지를 대체할 수 있는 저가의 생체흡착소재로서 널리 활용할 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the present invention is a waste recycling method, it is eco-friendly, and is easy to manufacture and use, so that it can be easily applied for practical use. It can be effective.

상술한 바와 같이, 본 발명은 발효폐기물인 코리네박테리움 균체를 이용하여 염색 폐수 중의 색도를 유발하는 염료물질을 흡착 제거할 수 있는 생체흡착제를 제조하여 우수한 성능의 흡착제를 제공하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형 및 변경이 가능할 것이다.As described above, the present invention is to provide a biosorbent capable of adsorbing and removing dye-causing dyes in the dyeing wastewater by using the fermentation waste Corynebacterium cells, to provide an adsorbent of excellent performance, Many modifications and variations are possible without departing from the spirit of the invention.

Claims (3)

염색 폐수에 적용하여 색도를 유발하는 염료를 흡착하여 제거하는 염료흡착제에 있어서, In the dye adsorbent that is applied to the dyeing wastewater to remove the dye causing the color, 상기 흡착제는 발효폐기물인 코리네박테리움 (Corynebacterium sp.) 속의 균체를 산처리하여 수소화시키고, 수소화된 균체를 물로 세척한 후 건조시켜 제조된 것임을 특징으로 하는 발효폐기물을 이용한 염색폐수 중의 색도 제거용 생체흡착제.The adsorbent is to remove the color in the dyeing wastewater using the fermentation waste, characterized in that the fermentation waste was produced by the acid treatment of the cells in the Corynebacterium sp. Biosorbent. 제1항의 생체흡착제를 염색 폐수에 적용하여 색도유발물질인 염료를 흡착하여 제거하는 생체흡착제의 사용방법에 있어서,In the method of using a biosorbent to apply the biosorbent of claim 1 to the dyeing waste water to absorb and remove the dye is a color-causing material, 상기 염료 흡착제로 음이온성 반응성 염료를 흡착 제거하는 과정은 산성조건에서, 양이온성 염기성 염료를 흡착하는 과정은 중성 내지 알칼리조건에서 수행하는 것을 특징으로 하는 발효폐기물을 이용한 염색폐수 중의 색도 제거용 생체흡착제의 사용방법.The process of adsorbing and removing the anionic reactive dye with the dye adsorbent is performed under acidic conditions, and the process of adsorbing cationic basic dye is performed under neutral to alkaline conditions. How to use. 제2항에 있어서, 상기 생체흡착제를 염색 폐수에 적용하여 염료를 흡착한 후, pH를 조절함으로써 흡착된 염료를 탈착시켜 흡착제를 재생시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발효폐기물을 이용한 염색폐수 중의 색도 제거용 생체흡착제의 사용방법.The dyeing wastewater according to claim 2, further comprising: applying the biosorbent to the dyeing wastewater to adsorb the dye, and then adjusting the pH to desorb the adsorbed dye to regenerate the adsorbent. A method of using a biosorbent for removing chromaticity in water.
KR1020040079219A 2004-10-05 2004-10-05 Biosorbent Prepared from Waste Biomass of Corynebacterium sp. and Its Application Method KR100712674B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040079219A KR100712674B1 (en) 2004-10-05 2004-10-05 Biosorbent Prepared from Waste Biomass of Corynebacterium sp. and Its Application Method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040079219A KR100712674B1 (en) 2004-10-05 2004-10-05 Biosorbent Prepared from Waste Biomass of Corynebacterium sp. and Its Application Method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060030380A true KR20060030380A (en) 2006-04-10
KR100712674B1 KR100712674B1 (en) 2007-05-02

Family

ID=37140422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040079219A KR100712674B1 (en) 2004-10-05 2004-10-05 Biosorbent Prepared from Waste Biomass of Corynebacterium sp. and Its Application Method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100712674B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103638907A (en) * 2013-12-13 2014-03-19 福州大学 Magnetic biological adsorbing agent for anion dye in water

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100950921B1 (en) 2008-04-16 2010-04-01 전북대학교산학협력단 Biosorbent for removal cationic pollutants and its making method
KR100996648B1 (en) 2008-04-25 2010-11-25 전북대학교산학협력단 Biosorbent for removal cationic pollutants and method of preparing the same
KR101050383B1 (en) * 2009-03-11 2011-07-19 전북대학교산학협력단 Method for producing surface-modified Escherichia coli biomass and biosorbent thereby
KR102375244B1 (en) * 2021-03-31 2022-03-17 경기도 Method for removing color from acid dyes sewage water

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100342925B1 (en) * 1999-04-13 2002-07-03 박병권 Polyurethane sorbent for removing oil spills by adsorption and decomposition from water polluted by oil and a method for preparation thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103638907A (en) * 2013-12-13 2014-03-19 福州大学 Magnetic biological adsorbing agent for anion dye in water

Also Published As

Publication number Publication date
KR100712674B1 (en) 2007-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sahu et al. Significance of bioadsorption process on textile industry wastewater
Piaskowski et al. Dye removal from water and wastewater using various physical, chemical, and biological processes
Sardar et al. Remediation of dyes from industrial wastewater using low-cost adsorbents
Li et al. Feasibility of industrial-scale treatment of dye wastewater via bio-adsorption technology
Siddique et al. Textile wastewater treatment options: a critical review
Yaseen et al. Textile dye wastewater characteristics and constituents of synthetic effluents: a critical review
Katheresan et al. Efficiency of various recent wastewater dye removal methods: A review
Siddiqui et al. Recent advances in remediation of synthetic dyes from wastewaters using sustainable and low-cost adsorbents
Joshi et al. Colour removal from textile effluents
O’mahony et al. Reactive dye biosorption by Rhizopus arrhizus biomass
Vijayaraghavan et al. A review on efficacious methods to decolorize reactive azo dye
Allen et al. Decolourisation of water/wastewater using adsorption
Adegoke et al. Dye sequestration using agricultural wastes as adsorbents
Salleh et al. Cationic and anionic dye adsorption by agricultural solid wastes: a comprehensive review
Singh et al. Removal of synthetic textile dyes from wastewaters: a critical review on present treatment technologies
Naim et al. Removal and recovery of dyestuffs from dyeing wastewaters
Shanmugam et al. Bi-model cationic dye adsorption by native and surface-modified Trichoderma asperellum BPL MBT1 biomass: from fermentation waste to value-added biosorbent
Sharma et al. Study of removal techniques for azo dyes by biosorption: a review
Won et al. Biosorptive removal of Reactive Yellow 2 using waste biomass from lysine fermentation process
CN109126730B (en) Biomass porous adsorption material and preparation method and application thereof
Tripathi Cationic and anionic dye adsorption by agricultural solid wastes: A comprehensive review
Ashraf et al. Methods for the treatment of wastewaters containing dyes and pigments
Çakmak et al. Removal of astrazon golden yellow 7GL from colored wastewater using chemically modified clay
Misra et al. Removal of dyes from industrial effluents by application of combined biological and physicochemical treatment approaches
KR100712674B1 (en) Biosorbent Prepared from Waste Biomass of Corynebacterium sp. and Its Application Method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130405

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140326

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150421

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee