Hydrothermal Carbonization(HTC)을 이용한 커피찌꺼기 Biochar의 중금속 흡착 성능에 관한 연구 = A Study on the Adsorption Performance of Heavy Metal with Coffee Wastes Biochar using Hydrothermal Carbonization(HTC)
저자
김장영 ( Jang Yeong Kim ) ; 조우리 ( Woo Ri Cho ) ; 이진주 ( Jin Ju Lee ) ; ( Sharav Sainzaya ) ; 이재영 ( Jai-young Lee )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2020
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
52-52(1쪽)
제공처
커피는 세계적으로 가장 인기있는 기호성 음료이며 국내의 커피 원두 소비량은 약 15만 톤으로 세계 6위 규모이다. 또한, 2018년에는 2015년에 비해 약 21% 상승하였으며 해마다 커피 원두의 소비량은 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 커피 음료 추출과정에서 사용된 원두의 99.8%가 찌꺼기로 남게 되어 대부분 일반 생활폐기물로 버려지는 실정이며 효과적인 처리 방안이 시급하다. 커피찌꺼기는 커피 원두에서 음료를 추출한 성분을 제외한 나머지를 일컫는 폐기물이며 일반적으로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌을 포함한 섬유질, 단백질, 당류의 성분이 풍부하며 수분함량이 높고 표면이 다공성인 특성을 가지고 있다. 열수가압탄화(Hydrothermal Carbonization, HTC)반응은 산소가 제한된 밀폐된 환경에서 180 - 300 ℃의 온도와 고압을 이용하여 탄화시키는 방법이며 열분해법과 달리 비교적 낮은 온도에서 진행하고 원시료 자체의 수분이 증발되어 생기는 수증기 압력을 이용하기 때문에 건조의 전처리가 필요하지 않은 비용편익적인 장점이 있다. 또한 HTC로 생산되는 Biochar는 원시료와 비교 시 비표면적, 탄소함량, 발열량, 에너지 밀도가 증가하는 특징이 있다. 따라서, 커피찌꺼기의 특성과 HTC의 공정 및 장점을 이용하여 커피찌꺼기를 효과적으로 재활용하기가 적합하다고 판단되며 본 연구에서는 HTC를 이용하여 커피찌꺼기 Biochar를 생성하는 공정을 적용하였다. 추가적으로 생성된 Biochar의 활용 방안으로 화학적 활성화 공정을 통해 비표면적과 기공 등을 증가시켜 물질의 흡착 성능을 증가시키고 흡착속도를 개선시켜 오염물질 제거율을 높임으로써 고효율의 활성탄을 생산하였다. 이에 본 연구에서는 중금속 혼합 용액을 제조 후, Column Test를 진행하여 중금속 흡착 성능을 평가해보고자 한다.
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