The possibility of using the chemical precipitation method of up-cycled ammonium paratungstate (APT) was studied and compared with the thermal decomposition method. WO3 particles were synthesized by chemical precipitation method using a 1: 2 weight ratio of APT: Di-water. For thermal decomposition, APT powder was heated for 4h at 600 oC in air atmosphere. The reaction products were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectrometer (XRF), particle size analyzer (PSA), and field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM). Thermogravimetric analysis (TGA) of the upcycled APT allowed for the identification of the sequence of decomposition and reduction reactions that occurred during the heat treatment. TGA data indicated a total weight loss of 10.78% with the reactions completed in 658 oC. The XRD results showed that APT completely decomposed to WO3 by thermal decomposition and chemical precipitation. The particle size of the synthesized WO3 powders by thermal decomposition with 2 h of planetary milling was around 2 μm. During the chemical precipitation process, the particle size of the synthesized WO3 powders showed a round-shape with ~0.6 μm size.

폐 PVC전선의 열적분해 특성에 관한 연구를 TGA 및 고정층 반응기를 이용하여 연구하였다. 본 연구에서는 분해온도, 공기유량 및 CaO/ PVC의 비를 실험조건으로 고려하였으며, PVC전선의 열적분해과정에서 발생되는 염화수소 및 독성가스의 제거를 위한 CaO의 첨가에 대한 효과를 검증하기 위하여 PVC 전선의 열적분해 과정에서 생성되는 기상 생성물을 GC/MS를 이용하여 분석하였다. 또한 CaO의 첨가효과를 고찰하고자 액성 생성물에 대한 GC/MS을 함께 수행하였으며, 분해온도, 공기유량 및 CaO/PVC의 비에 따른 액상, 기상 및 고상 잔류물의 수율 변화를 함께 고찰하였다. 본 연구로부터 CaO의 첨가량이 증가할수록 PVC의 열적분해 과정에서 발생되는 염화수소의 제거량이 증가함을 확인하였다.

Oxidative degradation of phenol, three monochlorophenols (2-chlorophenol, 2-CP; 3-chlorophenol, 3-CP; 4-chlorophenol, 4-CP), four dichlorophenols (2,3-dichlorophenol, 2,3-DCP; 2,4-dichlorophenol, 2,4-DCP; 2,5-dichlorophenol, 2,5-DCP; 2,6-dichlorophenol, 2,6-DCP), and two trichlorophenols (2,4,5-trichlorophenol, 2,4,5-TCP; 2,4,6-trichlorophenol, 2,4,6-TCP) was conducted with heat activated persulfate. As the number of chlorinations increased, the reaction rate also increased. The reaction rate was relatively well fitted to the zero-order kinetic model, rather than the pseudo-first order kinetic model for the reactions at 60℃, which can be explained by insufficient activation of the persulfate at 60℃, and the oxidation reaction of 2,4,6-TCP at 70℃ was relatively well fitted to the pseudo-first order kinetic model. The oxidation reaction rate generally increased with increase of persulfate concentration in the solution. 2,6-dichloro-2,5-cyclohexadiene-1,4-dione was found as a degradation product in a GC/MS analysis. This compound is a non-aromatic compound, and one chlorine was removed. This result is similar to the result of previous studies. The current study proved that heat activated persulfate activation could be an alternative remediation technology for phenol and chlorophenols in soil and groundwater.

The Stockholm Convention, which was adopted in Sweden in 2001 to protect human health and the environment, includes regulations for Persistent Organic Pollutant Rotors such as toxic and bioaccumulatives. Currently, there are 28 types of materials. This prohibits and limits the production, use, and manufacture of products. Korea is a member of the Convention, and it is necessary to prepare management and treatment plans to address the POP trends. Thus, we experimentally investigate whether the environmentally stable incineration is achieved when the sample is thermally treated using the Lab-scale (1 kg/hr). The target samples is pesticides in liquid phase and solid phase. In this study, organic chlorinated pesticides and their thermal characteristics were analyzed. We calculated the theoretical air volume based on the element analysis results. Because the interior of the reactor is small, more than 10 times of the air ratio was injected. The retention time was set to at least 4 seconds using a margin. The incineration temperature was 850℃ and 1100℃. Thus, we experimentally investigated whether the environmentally stable incineration was achieved when the sample was thermally treated using the Lab-scale (1 kg/hr). We analyzed five types of exhaust gas; the 02 concentration was high, but the CO amount decreased. Complete combustion is difficult because of the small size of the furnace due to the nature of Lab-scale. The organic chlorine-containing pesticide had an average decomposition rate of 99.9935%. Considering the decomposition rates of organic chlorine-containing pesticide in this study, the incineration treatment at over 2 ton/hour, which is typical for a conventional incinerator, is possible. Considering the occurrence of dioxins and unintentional persistent organic pollutants, it can operate at more than 1,100℃.

Oxidative degradation of chlorinated ethenes was carried out using heat-activated persulfate. The activation rate of persulfate was dependent on the temperature and the activation reaction rate could be explained based on the Arrhenius equation. The activation energy of persulfate was 19.3 kcal/mol under the assumption that the reaction between the sulfate radical and tricholoroethene (TCE) is very fast. Activation could be achieved at a moderate temperature, so that the adverse effects due to high temperature in the soil environment were mitigated. The reaction rate of TCE was directly proportional to the concentration of persulfate, indicating that the remediation rate can be controlled by the concentration of the injected persulfate. The solution was acidized after the oxidation, and this was dependent on the oxidation temperature. The consumption rate of persulfate was high in the presence of the target organic, but the self-decomposition rate became very low as the target was completely removed.

2014년 슬러지 발생량은 10,187ton/day로 2008년 기준 약 7,446ton/day에 비해 발생량이 약 37% 증가하였다. 하수슬러지의 발생량은 매년 증가할 것으로 예상되기 때문에 하수슬러지 발생량을 최소화 시키고 자원화하기 위한 여러 가지 대안 중 혐기성 소화방법과 슬러지 감량화 기술이 대안으로 제시되고 있다. 소화조는 장시간의 체류시간, 설계 값보다 낮은 소화효율 등의 고질적인 문제가 있으므로 슬러지를 효과적으로 처리 하기위해 이용 효율을 극대화하는 방안이 필요하다. 따라서 소화조 투입 전 단계에서 하수슬러지를 가용화하는 전처리를 실시하여 가수분해를 촉진시키고, 소화 효율을 높이는 방법을 이용하고 있다. 전처리 공정은 열적처리, 물리·화학적 처리, 생물학적 처리 등으로 구분되며, 이중 열적전처리 공정은 고온조건이나 저온조건에서 고분자 형태로 존재하는 슬러지를 저분자 형태로 전환시켜 바이오가스의 생산량과 소화효율을 증대시키는데 효과적인 것으로 알려져 있다. 열적전처리 중에서도 저온 열적전처리는 고온 열적전처리에 비해 공정 운전에 들어가는 에너지 소모량이 적고, 바이오가스 생산면에서도 효과적으로 알려져있다. 따라서 본 연구에서는 생슬러지 및 잉여슬러지를 대상으로 60~120 ℃, 30~120분 조건에서 실시한 저온 열적전처리 공정에 의한 물리·화학적 특성 변화를 분석하고, BMP test를 통하여 바이오 가스 생산율을 평가하였다. 용존성 물질로 존재하는 SCODCr, NH4+, PO43-, VFAs 분석결과, 생슬러지 및 잉여슬러지 모두 열적전처리 온도가 상승함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 가용화율은 120 ℃ 120분조건에서 SCODCr의 경우 가용화 전 각각 453mg/L, 1,698mg/L에서 열적전처리 후 최대 5,337mg/L, 8,769mg/L로 증가하였으며, TCODCr 중 SCODCr가 각각 약 12%, 18.6%차지하는 것으로 나타났다. 따라서 저온열적가용화 또한 슬러지의 세포 floc 파괴에 의한 내부 물질의 용출에 기인하여 가수분해 단계를 촉진시켜 소화효율을 향상시킬 수 있다고 판단된다.

Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNTs) were modified with epoxy and aminosilane diethanolamine (DEA), and nanocomposites of poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) and the modified MWCNTs were prepared with the aim of improving the physical properties of biodegradable PBAT. The physical and the thermal properties of the PBAT/MWCNT nanocomposites were investigated using various techniques. Fourier transform infrared spectroscopy measurements revealed that the MWCNTs were efficiently modified with DEA. Scanning electron micrographs of the nanocomposites indicated that the modified MWCNTs were dispersed homogeneously in PBAT. The thermal stability of the nanocomposite decreased with increase in the content of epoxy-MWCNT-DEA due to the poor thermal stabilities of epoxy and amino silane DEA. However, the surface hydrophobicity of the nanocomposite increased. The highest stress (170% of PBAT) was observed when the content of epoxy-MWCNT-DEA in the nanocomposite was 2 wt%.

HFC-134a는 에탄 파생 냉매 중 하나로서 대표적인 HFCs 의 하나이며 가정용 냉장고나 자동차의 냉매로 널리 사용되고 있는 물질이며 온난화지수는 1300이다. 이러한 HFCs 의 생산 및 사용에 대한 규제가 가속화되고 있으며, 대체물질 개발이나 폐 냉매에 대한 처리기술연구 또한 활발히 진행되고 있다. 이들 폐냉매에 대한 처리기술로는 일반적으로 열분해법, 촉매 산화법, 플라즈마를 이용한 공정 등이 알려져 있다. 열분해법은 고온의로에서 열적 분해를 도모하는 기술로서 대용량의 가스를 처리하는 경우에 유리하다. HFC-134a 프레온은 단순 열을 가열하는 경우 보통 3000℃이상의 고온에서만 효과적으로 분해되는 특성을 가진 것으로 알려져 있다. 그러나 만일 열원이 충분한 고로나 소성로와 같은 대형장치에서 800℃ 이상의 온도에서 수증기가 동시에 존재한다면 HFC-134a 냉매가 효과적으로 처리되는 것으로 실증 장치에서 제시되고 있다. C2H2F4+4H2O →4HF+3H2O+2CO2 (1) 이러한 현상에 대한 연구로서 튜브형 연소로에서 온도의 변화와 산소량과 유량 조절을 통해 HFC-134a 열적분해 성능 실험에 대한 검증을 전산해석적인 연구를 통하여 수행하였다. C, H, F 등으로 구성된 HFCs가 열원과 H2O에 의하여 HF, H2O 그리고 CO2로 잘 반응하는 결과에 기초할 때 HFC-134a 의 반응에 필요한 것이 첫째로 H와 O의 원소와 둘째로 반응에 요구되는 활성화 에너지임을 추정할 수 있다. 그러므로 수소와 산소가 당량비로 혼합된 물 전기분해 기체(H2 + 1/2 O2)를 사용하여 튜브 반응기에서 HFC-134a 의 열적 반응에 대한 가능성을 전산 해석적으로 검토하였다.