초록 ▼

연구개발 결과
O. 연차별 연구개발 결과
[1차년도] 기술 탐색: 섬유형 생체흡착제의 물리·화학적 특성 및 다양한 이온에 대한 흡착 성능을 평가하여 후보기술을 도출하였음.
- 발효폐기물의 흡착제로써의 물리·화학적 특성 분석
- 다양한 중금속 및 희귀금속에 대한 발효폐기물의 흡착 성능 평가
- 발효폐기물로부터 제조된 섬유형 생체흡착제의 물리·화학적 특성 분석
- 다양한 중금속 및 희귀금속에 대한 섬유형 생체흡착제의 흡착 성능 평가
- 섬유형 생체흡착제의 흡착 특성을 종합평가한 응용기술 후보 4개

연구개발 결과
O. 연차별 연구개발 결과
[1차년도] 기술 탐색: 섬유형 생체흡착제의 물리·화학적 특성 및 다양한 이온에 대한 흡착 성능을 평가하여 후보기술을 도출하였음.
- 발효폐기물의 흡착제로써의 물리·화학적 특성 분석
- 다양한 중금속 및 희귀금속에 대한 발효폐기물의 흡착 성능 평가
- 발효폐기물로부터 제조된 섬유형 생체흡착제의 물리·화학적 특성 분석
- 다양한 중금속 및 희귀금속에 대한 섬유형 생체흡착제의 흡착 성능 평가
- 섬유형 생체흡착제의 흡착 특성을 종합평가한 응용기술 후보 4개 탐색
[2차년도] 기술 개발
실용화 가능성 고려하여 중금속 제거용 맞춤형 기술 및 희귀금속 회수용 맞춤형 기술을 개발하였음.
- 섬유형 생체흡착제를 이용한 중금속 제거용 맞춤형 기술 1건 개발: 성능 95%
- 섬유형 생체흡착제를 이용한 희귀금속 회수용 맞춤형 기술 1건 개발: 성능 95%
- 맞춤형 기술의 핵심공정인자(농도, 유량, 반송비율 등) 영향 평가
- 중금속 및 희귀금속 회수용 탈착 기술 1건 개발: 성능 99% 이상
- 맞춤형 기술의 현장 적용 가능성 평가
[3차년도] 기술 검증
중금속 제거용 및 희귀금속 회수용 맞춤형 공정의 장기 운전을 통해 성능을 검증하고 실용화 요소기술을 개발하였음.
- 비소 제거용 맞춤형 공정 장기 운전 및 성능 검증: 95% 이상, 최대 99%이상
- 금 회수용 맞춤형 공정 장기 운전 및 성능 검증: 95% 이상, 최대 99%이상
- 다양한 운전변수(농도, 유량 등)에 대한 공정 성능 평가 및 최적화
- 실용화 요소기술(재생 방법, 운전 모드 등) 개발
- 공정의 장기 운전 모델 개발(재생 주기 및 공정 성능 예측 가능)

O. 최종 결과
본 연구 개발을 통해 최종적으로 섬유형 생체흡착제를 이용한 다양한 응용 기술 및 공정을 개발하였음.
- 섬유형 생체흡착제를 이용한 중금속 제거 맞춤형 기술
: 비소 제거용 내부순환형 2단컬럼공정
- 섬유형 생체흡착제를 이용한 희귀금속 회수 맞춤형 기술
: 희귀금속 회수용 내부순환형 컬럼공정
- 처리성능 : 흡착컬럼 부피 대비 1일 50배 용액 처리 가능
- 금 회수율 : 95% 이상 (최적 운전시 99% 이상)
- 비소 제거율 : 95% 이상 (최적 운전시 99% 이상)
- 3개월 이상 장기 운전을 통한 안정적인 처리 효율 검증
- 실용화 요소기술(재생 방법, 운전 모드 등) 개발
- 공정의 장기 운전 모델 개발(재생 주기 및 공정 성능 예측 가능)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
Through 3 years research project, new technologies and continuous processes for heavy metal removal or precious metal recovery using fibrous biosorbent manufactured from fermentation wastes were developed.
- Considering adsorptive performance of the fibrous biosorbent, arsenic (As(V

Ⅳ. Results
Through 3 years research project, new technologies and continuous processes for heavy metal removal or precious metal recovery using fibrous biosorbent manufactured from fermentation wastes were developed.
- Considering adsorptive performance of the fibrous biosorbent, arsenic (As(V)) was chosen as target one to be removed from aqueous solutions. Internal-recycling two-column process was developed to remove arsenic and showed high removal efficiency over 95% during 3 months (over 99% under optimum operating condition).
- Considering adsorptive performance of the fibrous biosorbent, gold (Au(I)) was chosen as target one to be recovered from aqueous solutions. Internal-recycling one column process was enough to recover gold over 95% of recovery efficiency (over 99% under optimum operating condition).
- Processing capacity of the processes was 50 times, which is the ratio of treatable influent’s volume versus column volume.
- During long-term operation of the processes over 3 months, there was no clogging problem and no biosorbent leakage. The fibrous biosorbent could be continuously used at least 5 times in sequential biosorption and desorption process.
- Regeneration method was developed and its continuous operating condition was optimized. 0.1M NaOH solution was chosen as an eluant solution and its desorption efficiency was higher than 99%.
- Models for predicting process performance and regeneration time were also developed and used to predict sequential biosorption and desorption process.
- Schematic diagrams of the continuous processes for heavy metal removal or precious metal recovery are as follows: