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Laminaria japonica와 Kjellmaniella crassifolia를 이용한 Pb의 생체흡착 : 흡착속도 및 흡착평형 모델링
Biosorption of Lead ions onto Laminaria japonica and Kjellmaniella crassifolia : Equilibrium and Kinetic Modelling

이창한   (삼영이엔테크(주)CC0101787  ); 안갑환   (부산가톨릭대학교 환경과학부UU0000600  );
  • 초록

    본 연구에서는 해안가에서 자생하는 두 종의 해조류(Laminaria japonica와 Kjellmaniella crassifolia)를 생체흡착제로 사용하여 용액중의 중금속(납) 제거 실험을 통해 생체흡착제의 납의 흡착속도와 흡착평형 특성을 연구하였다. 두 종의 해조류을 사용한 납의 생체흡착은 흡착초기 2시간 이내에 평형에 도달하였다. 흡착속도는 유사 2차 흡착속도식에 의해 거의 정확한 모사가 가능하였으며, 여기에서 산출된 속도상수, $k_{2,ad.}$ 는 각각 $0.883{\times}10^{-3}$ 와 $0.628{\times}10^{-3}\;g/mg/min$ 이었다. 흡착평형은 Langmuir, Redlich-Peterson 및 Koble-Corrigan (Langmuir-Freundlich) 모델식에 의해 잘 모사되었다. 또한, L. japonica와 K. crassifolia의 4가지 중금속에 대한 선택성은 Pb>Cd>Cr>Cu와 Pb>Cu>Cd>Cr순으로 나타났다. 본 실험에 사용된 L. japonica는 pH의 증가에 따라 납의 흡착량도 증가되었다.


    The batch experiments of biosorption were carried out for the removal of lead ion from metal solution using Laminaria japonica and Kjellmaniella crassifolia, two species of marine algaes as biosorbent. We have investigated biosorption kinetics and equilibrium of lead by using marine algaes. We observed that biosorption of lead occurred very rapidly by marine algaes ; the biosorption reached equilibrium less than 2 hr. These experimental data could be accurately described by a pseudo-second-order rate equation, obtaining values between $0.883{\times}10^{-3}$ and $0.628{\times}10^{-3}\;g/mg/min$ for the biosorption rate constant $k_{2,ad}$ . It could be described with Langmuir, Redlich-Peterson, and Koble-Corrigan(Langmuir-Freundlich) equation. The biosorption capacity by L. japonica and K. crassifolia were in the sequence of Pb>Cd>Cr>Cu and Pb>Cu>Cd>Cr, respectively. The biosorption capacity of L. japonica were increased with pH increasing.


  • 주제어

    생체흡착 .   동역학 모델 .   흡착평형 모델.  

  • 참고문헌 (17)

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    3. Biosorption of heavy metals by Sphaerotilus natans : an equilibrium study at different pH and biomass concentrations , Esposito, A.;Pagnanelli, F.;Lodi, A.;Solisio, C.; Veglio, F , Hydromeallurgy / v.60,pp.129-141,
    4. Biosorption of cadmium and lead ions by ethanol treated waste baker's yeast biomass , Yekta, G.;Sibel, U.;Ulgar, G. , Bioresour. Tech. / v.96,pp.103-109,
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    17. Saccharomyces cerevisiae와 Aureobasidium pullulans의 납 흡착 특성 , 서정호 , / v.,pp.47-49,

 저자의 다른 논문

  • 안갑환 (22)

    1. 2001 "식물을 이용한 납(Pb) 제거" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 10 (4): 269~273    
    2. 2001 "세라믹 담체를 이용한 안료폐수의 호기성처리" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 10 (4): 281~286    
    3. 2001 "Pilot 혐기-호기 공정을 이용한 염색폐수의 생물학적 처리" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 27 (3): 11~20    
    4. 2001 "담체 모양변화에 따른 유기물 처리 성능 고찰" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 27 (3): 27~34    
    5. 2001 "응집, 오존 및 UV후처리가 염색폐수의 COD와 색도 제거에 미치는 영향" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 27 (4): 93~98    
    6. 2001 "알송이 모자반, Sargassum confusum을 이용한 Pb 및 Cr의 생물학적 흡착 및 탈착" 한국수산학회지 = Journal of the Korean Fisheries Society 34 (1): 1~6    
    7. 2002 "혐기-호기 공정을 이용한 염료페수의 생물학적 처리" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 11 (6): 569~576    
    8. 2002 "UV/$TiO_2$ 시스템을 이용한 Rhodamine B의 색도 제거" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 28 (5): 59~64    
    9. 2002 "상향류식 고정생물막조를 이용한 오염소하천 정화에 있어서 유출수 농도 예측" 한국습지학회지 = Journal of wetlands research 4 (1): 87~95    
    10. 2003 "GF/C에 고정된 TiO2와 유동층 반응기를 이용한 Rhodamine B의 광촉매 탈색" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 12 (12): 1277~1284    

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