폐식용유를 원료로 한 바이오 디젤의 제조 과정에 초음파 에너지를 조사하여 폐식용유의 전이에스테르 화반응 특성을 조사하였다. 초음파 조사는 두 가지 효과가 있는데 촉매의 대체역할과 공동현상이다. 실험의 매개 변수는 메탄올의 몰비, 반응온도, 촉매량이며 이를 변수로 최적공정조건을 구명한 결과 최적의 공정조건은 몰비가 1:7, 온도가 55 ℃, 촉매량은 1 wt％로 나타났다. 또한 초음파 에너지를 조사하는 실험의 매개변수는 초음파에너지 조사시간과 초음파에너지의 세기로서 이를 변수로 하여 초음파에너지조사가 바이오디젤 성능에 미치는 영향을 비교 하였다. 그 결과 최적의 초음파에너지 조사시간은 30분, 초음파에너지의 세기는 500 W로 나타났다. 또한 초음파에너지의 촉매 대체 가능성을 알아보기 위해 최적공정조건에서 촉매를 넣지 않고 초음파에너지를 30분간 조사하였을 때는 초음파에너지를 조사하지 않은 일반공정보다 바이오디젤의 성능은 BD(BioDiesel)수율이 2.4 %, FAME (Fatty Acid Methyl Ester)함량이 1.3 % 증가한 것으로 나타나, 초음파에너지가 촉매를 대체 할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

In this paper, Results of mock-up test for mitigating carbonation of high volume mineral admixture concrete by spreading waste cooking oil. Concrete incorporating 60% of BS and 30% of FA with the size of 900×600×200 are discussed. Denatured Silicate paint is also applied to compare the performance. Test results indicate that the application of ERCO and DSP enhance carbonation resistance.

산업장에서 사용되는 산업용 세척제는 대부분 합성계면활성제를 사용하기 때문에 사람에게 장기간 노출될 경우 피부 갑작자극 면역기 저하를 통해서 비염, 천식, 아토피 등을 유발할 수 있으며, 기계에는 부식성에 의해 기계의 이상을 가져올 수 있다. 가정이나 제조업체에서 대량으로 방출되는 폐식용유를 이용하여 산업용 세척제를 만들 경우 폐자원의 재활용과 수계유입시 발생하는 환경오염을 차단할 수 있다. 또한, 폐식용유는 식물성유지가 대부분의 성분으로 유해화학물질이 거의 없으며 pH가 약알칼리성이기 때문에 산업용 계면활성제로 제조할 경우 인체에 무해하고 기계에 대한 부식성도 없는 특징을 가질 수 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 산업용 세척제의 재료로 폐식용유를 사용하여 에스테르의 가수 분해에 의해 카르복실산과 알코올을 생성하는 비누화 반응을 촉진하고 유용성 미생물과 발효기술 등을 접목하여 산업용 세척제를 개발하는 것이다. 이렇게 개발된 세척제는 평가 항목으로 표면장력, pH, 수분 및 휘발성 물질, 메틸알콜, 형광증백제, 석유 에테르 가용성분, 생분해성, TOC, 중금속(As, Pb 등), 부식성 등에 대한 성능을 분석 및 평가하고 생산된 시제품을 산업현장에서 사용하여 제품의 현장 적용성을 확인함으로써 성능의 우수성과 단점을 보완하여 제품에 반영하고자 하였다.

산업혁명 이후 화석연료를 통한 에너지의 소비는 이산화탄소의 형태로 전례 없는 대기 중 탄소의 유입을 증가시켰다. 인류에 의해 발생된 이산화탄소 형태의 탄소 유입은 지구온난화와 같은 전 지구적 환경 문제를 유발하였다. 따라서 다양한 분야에서 탄소유입을 줄이기 위한 노력은 진행되어 왔다. 대표적으로 화석 연료의 대체가 가능한 바이오 연료는 비교적 쉬운 생산 공정과 기반시설에 대한 뛰어난 적응력으로 인해 상업화 되었다. 그러나 상업화 된 바이오 연료는 식용작물의 사용으로 인해 원료의 가격상승과 윤리 도덕적 문제를 초래하였다. 이를 극복하기 위해 폐유와 미세조류와 같은 비식용 작물의 바이오 연료 전환이 연구 되었다. 값싼 원료의 이점에도 불구하고, 원료의 불순물(유리 지방산, 수분 등)의 제거를 위한 전처리 공정의 추가와 다양한 공정 설비 및 운영비용은 새로운 바이오 연료의 생산기술 향상에 대한 요구로 나타났다. 특히, 전이에스테르화 반응을 통해 비교적으로 기술적인 연구가 활발히 진행된 바이오 디젤의 경우 초임계 조건, 효소, 초음파를 활용한 반응이 활발히 연구되어져왔다. 또한 다공성 물질을 활용한 촉매 모사 전이에스테르화 반응은 유리 지방산, 수분같은 불순물 하에서도 높은 전환율을 유지하는 것으로 확인 되었다. 촉매모사 전이에스테르화 반응은 수많은 공극이 존재하는 다공성 물질을 이용하여, 반응물의 충돌 빈도를 상승시킴으로써 촉매 사용으로 발생하는 단점을 최소화하였다. 이전까지 촉매모사반응의 다공성 물질로써 상업화된 실리카겔을 사용하였으나 바이오매스를 활용한 바이오 차의 다공성 물질로써 활용이 연구됨에 따라, 바이오매스 유래 바이오 차의 촉매모사 전이에스테르화 반응에 대한 적용 연구를 제시하고자 한다. 다양한 바이오차 중에 다양한 물리적 화학적 성질을 가지고 있는 계분은 촉망받는 다공성 물질로 여겨진다. 또한 폐식용유는 촉매모사 반응의 높은 유리 지방산 저항력을 증명하기 위해 원료로써 선택되었다.

Subcritical hydrolysis followed by methyl estrification was used to produce bio-diesel from low valued waste cooking oil at mild reaction conditions in this study. More than 90% fatty acid methyl esther (FAME) conversion was achieved by subcritical hydrolysis without using catalysts at 275℃ for 45 minutes. The highest conversion to linoleic acid (C18:2) was obtained at this condition. The higher content of free fatty acid (FFA) in waste cooking oil resulted in higher conversion to FAME. It was also observed more prominent at high temperature due to auto catalytic behavior of FFA. FAME yield found about 92% without using catalyst; whereas 98% yield was obtained using 80% TiO2 loading S-TiO2/MCM-41 catalyst at 220℃ and 20 minutes. The amount of FAME increased may be due to trans-esterification of un-reacted TG, DG, and MG with methanol remained during the hydrolysis stage. The higher FAME conversion means the better quality bio-diesel.

The objective of this paper is to investigate the effect of spreading time of waste cooking oil (WCO) on durability of high volume blast furnace slag concrete. Carbonation and resistance to chloride attack were measured according to spreading time of WCO. WCO was spreaded on the surface of the concrete with different curing condition after demolding. Blast furnace slag with 60% was incorporated into concrete with 45% of W/B. Test results indicated that carbonation and penetration resistance of chloride attack had favorable results with the condition of 28days water curing and spreading WCO.

Hydrolysis of triacylglycerol(TAG) from fats and oils to glycerol and free fatty acid (FFA), also referred to as fat splitting, is an important reaction for the olechemical industry. Typically, hydrolysis is carried out at 100-260℃ and 100-7000 kPa using 0.4-0.15(w/w) initial water to oil ratio with or without catalysts. It is an endothermic reaction occurs in a stepwise manner where TAG is initially hydrolyzed to diacyglycerol (DAG) then to monoacylglycerol(MAG) and finally to glycerol. Water, in its subcritical state, can be used as both a solvent and reactant for the hydrolysis of triglycerides. subcritical water (150℃<T<370℃,0.4<p<22Mpa) can act as an acid or base catalyst. To investigate milder reaction conditions, in this study, waste cooking oil and fresh soybean oils will be hydrolyzed to free fatty acids with deionized water under SC CO2 medium in a batch reactor. Effects of the reaction temperature, time and solvent to feed ratio on FFA in the hydroysis at equilibrium will also observed for optimum conversion of oil. The reaction products will be analyzed by acid-base titration, GC FID and HPLC.

Recently biodiesel has drawn much attraction as renewable enegy due to its environmental benefits and the fact that it is made from renewable resources. However, the production cost of biodiesel is one of the main hurdle to commercialize it. One of the way to reduce the biodiesel production cost is to use the waste cooking oil as feedstock. In the conventional transesterification process of waste cooking oils for biodiesel production, the presence of free fatty acids and water causes severe problems such as formation of soap and decreasing of catalyst yield. Much effort has been devoted to solve the above problems and one of the promising way is the supercritical methanol treatment which is performed at the methanol supercritical environment (>239.45℃, >8.10 Mpa)one of the serious problems of the application of SCM process for the biodiesel production is the tough operation condition(high pressure, high temperature. In this study, we have studied about the supercritical methanol treatment for the biodiesel production with the soybean waste cooking oil as a feedstock in the present of various heterogeneous solid catalysts such as mesoporous silica and acid-doped mesorpous silica. Biodiesel conversion was increased at more mild opreation condition to the previous studies by using the catalysts. The conversion was more enhanced by modifying the catalysts.

This paper is to investigate experimentally the effect of waste cooking oil on compressive strength and chloride penetration resistance of high volume fly ash and blast furnace slag concrete. According to results, the incorporation of waste cooking oil resulted in an improvement of penetration resistance of chloride.

Since biodiesel as bioenergy is defined as ester compounds formed by esterification of animal/vegetable oils, in this study three vegetable cooking oils (market, waste and refined waste ones) were esterified by reactions of alkali catalyst and immobilized enzyme. The fatty acid composition of the formed ester compounds was analyzed to investigate the feasibility of biodiesel production. By lipolysis (i.e, hydrolysis of Triglyceride (TG)), all three vegetable oils used in this study were found to produce Diglyceride (DG), Monoglyceride (MD) and Fatty acid ethylester (FAEE). However, the amount of produced FAEE (which can be used as an energy source) was in the increasing order of market cooking oil, waste one and refined waste one. With NaOH catalyst, FAEE was produced about 24.92, 17.63 and 11.31 % for the respective oils while adding Lipozyme TL produced FAEE about 43.54, 38.16 and 24.47 %, respectively. This indicates that enzyme catalyst is more effective than alkali one for transesterification. In addition, it was found that the composition of fatty acids produced by hydrolysis of TG was unchanged with alkali and immobilized enzyme reactions. Thus it can be expected that stable conditions remain in the course of mixing with gasoline whose composition is similar to that of the fatty acids.