담배꽁초 재활용을 위한 필터 선별공정 개발 및 셀룰로오스 아세테이트의 추출

• 영문명: Development of Filter Sorting Process for Cigarette Butt Recycling and Extraction of Cellulose Acetate
• 발행기관: 유기성자원학회
• 저자명: 박민선(Minseon Park) 정민정(Minjung Jung) 이노섭(Noh-sup Lee) 이수철(Soochul Rhee) 이남훈(Namhoon Lee)
• 간행물 정보: 『유기물자원화』제32권 제2호, 5~14쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.06.30

국문 초록

본 연구에서는 수계 미세플라스틱의 주오염원으로 보고되고 있는 버려진 담배꽁초로부터 필터를 선별하고, 필터의 원료물질인 셀룰로오스 아세테이트를 고순도 추출하여 효율적인 재활용공정을 개발하고자 하였다. 담배꽁초 로부터 필터 선별 공정을 습식과 건식으로 구분하여 각 공정별 최적 선별조건을 도출하고, 선별된 필터로부터 셀룰로오스 아세테이트를 추출하여 재활용 가능성 및 선별공정별 효율을 평가하였다. 습식교반선별 인자로는 고액 비, 교반속도, 교반온도를 고려하였다. 습식교반선별 효율은 고액비 1:45, 교반속도 200rpm, 교반온도 50℃에서 선별효율이 46.21%로 가장 높게 분석되었다. 건식풍력선별 인자는 함수율과 체류시간을 고려하였다. 필터 선별효율 은 함수율 20%, 체류시간 5분에서 선별효율이 57.10%로 가장 높았다. 셀룰로오스 아세테이트의 회수율은 습식교반선 별에 의한 필터에서 48.68%, 건식풍력선별공정에서 47.68%로 두 공정의 차이는 없는 것으로 나타났다. 건식풍력선별 의 선별효율이 57.10%로 습식교반선별에 비하여 10.89% 높으며, 습식교반선별의 경우 교반 후에 발생하는 폐수와 폐기물, 교반 및 가열 시 필요한 에너지를 고려하였을 때 건식풍력선별이 환경 및 에너지 요구량 측면에서 더 유리한 공정으로 판단된다.

영문 초록

A study approached the development of a process for efficiently recycling discarded cigarette butts, reported as a major source of microplastic pollution in aquatic environments. Cigarette butts were sorted to extract filters, and cellulose acetate, the raw material of the filters, was extracted to a high degree of purity. The sorting of filters from cigarette butts was conducted through both wet and dry processes, each with optimized sorting conditions. Wet stirring sorting considered factors such as solid-liquid ratio, stirring speed, and stirring temperature. The highest efficiency of wet stirring sorting, at 46.21%, was observed with a solid-liquid ratio of 1:45, stirring speed of 200 rpm, and stirring temperature of 50°C. Dry wind power sorting took into account moisture content and residence time. The filter sorting efficiency reached its peak at 57.10% with a moisture content of 20% and a residence time of 5 minutes. There was no significant difference in the recovery rate of cellulose acetate between the two sorting processes. Dry wind power sorting was deemed a more advantageous process in terms of energy and environmental considerations within the scope of this study.

키워드

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