• 자원리싸이클링
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• 제9권3호
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• pp.22-28
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• 2000

아연재련전사로부터 갈륨을 회수하기 위하여 NaOH용액을 사용한 알칼리 침출실험을 수행하였다. 실험결과 아연질산을 NaOH용액으로 알칼리 침출할 경우 주로 침출되는 원소는 Zn, K 및 Si 등이며, Fe를 비롯한 여러 base metal들은 극히 미량만이 침출되기 때문에 용매추출 공정을 통해 용이하게 갈륨을 정제할 수 있다. 한편 알칼리 침출의 특징은 알칼리 농도가 증가할수록 그리고 광액농도가 낮을수록 갈륨의 침출율이 증가하며, 특히 침출에 앞서 아연잔사를 물로 세척하여 용해성 아연화합물을 미리 제거하면 알칼리 소모량을 상당히 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 대체로 갈륨의 적정 침출조건은 아연잔사를 물로 세척하여 용해성 아연화합물을 미리 제거하고 광액농도 333g/L NaOH 농도 1~1.25 M/L로 하여 상온$25^{\circ}C$에서 2시간 정도 침출하는 것이 효과적이며, 이 경우 약 80%이상의 갈륨을 회수 할 수있다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1087-1093
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• 2010

독립영양탈질은 추가적인 질소 제거를 위해 메탄올과 같은 고가의 외부탄소원을 필요로 하지 않는다는 면에서 효과적이고 경제적인 방법이다. 본 연구에서는 고농도 질소 농도를 함유한 하수에 대한 황탈질 평가를 통해 설계 및 운영인자의 도출에 필요한 기초자료를 확보하고자 하였다. 입상황으로 충진된 황탈질조는 유동형 스폰지 담체를 이용하여 영양염류를 제거하는 고도처리 공정 후단에 파일럿 규모로 설치되었다($Q=18\;m^3/day$). 외부 알칼리 주입 없이 황탈질조 유입수 내 알칼리(평균 $169.4{\pm}20.8\;mg$ $CaCO_3/L$)만을 활용하였고, 2.45시간의 체류시간으로 운영된 황탈질조 내 추가적인 질산성 질소의 제거를 통해 최종 처리수의 총질소가 7.0 mg T-N/L 이하로 도출되었다. 파일럿 설비 평가를 통해 동절기 저수온($15^{\circ}C$ 이하)에서도 60~80%의 안정적인 황탈질 제거효율을 나타내었으며, 2.78 ppm 이내의 Alum 주입 시 황탈질 성능에 거의 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 황탈질조에서 제거된 질산성 질소 대비 소모된 알칼리도는 $4.09{\pm}1.29\;g$ $CaCO_3/g$ ${NO_3}^-$-N로 도출되었고(이론값 4.57 g $CaCO_3/g$ ${NO_3}^-$-N), 황탈질조 유입수 내 질산성 질소의 전환에 필요한 알칼리도 이상을 포함하였다. 입상황의 소모량은 943.8 g S/day로서, 구형입상황의 마모 및 역세 시의 유실 등에 의해 이론적 소모량인 400.1 g S/day 대비 2.4배 정도 높게 나타났다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.168-173
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• 2021

도금폐수의 처리는 폐수의 pH, 중금속 및 시안(CN)함유에 따라 다양하고 복잡한 공정이 적용된다. 이중 시안(CN)의 처리는 차아염소산(NaOCl)을 이용한 알칼리 염소 처리법이 일반적으로 많이 사용되고 있다. 그러나, 암모니아성 질소(NH₃-N)와 시안(CN)이 동시에 함유될 경우 암모니아성 질소(NH₃-N)의 처리를 위해 차아염소산(NaOCl) 이 과다하게 소비되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구는 시안(CN)처리에 있어서 1) 알칼리염소법에서 암모니아성 질소(NH₃-N)농도에 따른 차아염소산(NaOCl)의 소모량을 조사하고 2) ferrate (VI)가 시안(CN)을 선택적으로 처리할 수 있는지를 평가하였다. 모의폐수를 이용한 실험결과 알칼리염소법에서는 암모니아성 질소(NH₃-N)농도가 높을수록 시안(CN)의 제거율이 감소하였으며 차아염소산(NaOCl)의 소비량이 암모니아성 질소(NH₃-N) 농도에 따라 선형적으로 증가하였다. Ferrate (VI)를 이용한 시안(CN) 제거에서는 암모니아성 질소(NH₃-N) 농도에 관계없이 시안(CN)의 제거를 확인하였으며 이때 암모니아성 질소(NH₃-N)의 제거율은 낮아 ferrate (VI)가 시안(CN)을 선택적으로 제거함을 확인하였다. Ferrate (VI)의 시안(CN) 제거효율은 pH가 낮을수록 높게 나타났고 ferrate (VI) 주입량에 관계없이 99% 이상을 보였다. 실제 도금폐수에 적용한 결과에서는 ferrate (VI)와 시안(CN)의 투입 몰비 1:1에서 99% 이상의 높은 제거율을 보였으며 이는 화학양론 반응식의 몰비와 일치하는 결과로 모의 폐수와 동일하게 암모니아성 질소(NH₃-N) 및 기타오염물질이 함유된 실제 폐수에서도 선택적으로 시안(CN)을 제거하는 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.783-792
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• 2007

부직포 여과막 생물반응조의 질산화 성능을 파악하기 위하여 주입폐수의 암모니아 농도를 $54\sim1,400$ mg/L 그리고 알칼리도를 $43\sim10,480$ mg/L로 변화시키면서 약 11시간의 체류시간에서 641일간 실험을 실시한 결과 반응조의 MLSS농도는 최초의 2,650 mg/L 에서 830 mg/L까지 감소하였다가 최고 8,340 mg/L까지 증가함으로써 반응조의 용적부하는 $0.120\sim3.130$ kg $NH_3-N/m^3-day$의 범위에서 변하였으나 F/M 비는 $0.067\sim0.414$ kg $NH_3-N/kg$ MLSS-day의 적은 변화를 보였다. 각 실험단계별 평균 질산화 효율이 $35.2\sim100%$로서, 최대 질산화율은 2.970 kg $N/m^3-day$ 또는 0.489 g N/g MLVSS-day로 나타났다. MLVSS의 질산화미생물 분율은 최초의 7.1%에서 최고 100%까지 변하였으나 부직포 여과막에 형성된 생물막의 경우에는 2.2%의 매우 낮은 값을 보였다. 미생물 성장계수는 0.117 g VSS/g N removed로 그리고 알칼리도 소모량은 평균 7.08 g alkalinity/g NOx-N produced로 측정되었다. 이러한 실험결과로 보아 부직포 여과막 생물반응조가 고농도 암모니아 폐수의 질산화에 적합한 공법으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제26권2호
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• pp.152-158
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• 2016

클로알칼리(CA) 멤브레인 셀은 대표적인 염수전해 시스템으로서 가성소다와 염소를 생산하는 염수전기분해 프로세스이다. CA 멤브레인 프로세스는 타 공정에 비해 낮은 에너지 소모량을 가져 CA산업에서 가장 선호되는 공정이다. CA프로세스에 사용되는 과불소계 술폰화 이오노머막은 CA프로세스의 핵심구성 요소이며, 양이온을 선택적으로 이동시키는 역할 및 배리어적인 역할을 제공한다. 하지만, CA 구동을 위해 충족되어야 하는 요소들에 대한 정보가 제한적이기 때문에 알맞은 CA분리막 적용을 위한 제품 간의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 실제 셀 구동을 바탕으로 하여 상용 고불소계 분리막의 이온전도경향 및 전기화학적 성능 등을 평가하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.32-32
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• 2011

Cold Pad batch(CPB)처리에 의한 직물 전처리 공정은 특히 저온처리방식이라 에너지 소모가 적으며, 발생되는 대기오염 및 용수사용량이 연속식 방법에 비해 약 30%이상 절감되는 경제적 친환경적인 기술로 특히 정련과 표백을 동시에 수행할 수 있다. CPB 전처리는 호발, 정련, 표백을 포함하는 공정으로 일욕으로 처리시 패딩, 수세, 와인딩 공정을 단축시키기 때문에 약품 소비량 감소와 에너지 사용 절감 효과가 있어 전 세계적으로 확산되고 있는 Green Technology이다. 본 연구에서는 CPB용 다기능성 일욕형 조제에 개발하기 위해 전처리시 정련, 표백성에 대한 연구를 진행하였다. 시료는 NP/C 교직물을 사용하였고, CPB 처리액은 원료 및 첨가용제를 여러 비율로 조합하여 조제를 formulation 하였다. 이를 사용하여 패딩, 배칭, 수세 및 건조하여 전처리를 하였다. 표백된 정도를 파악하기 위해 Macbeth Color Eye-3100을 사용하여 백도(whiteness(CIE))를 5회 평균값을 구하여 측정 하였다. 정련된 정도를 비교하기 위해 C.I.Reactive Red 238의 2g/l 용액을 사용하여 wicking test를 하였다. 1분간 흡수높이를 측정하여 정련성을 확인하였다. 각각의 첨가용제를 비교한 결과 isopropyl alcohol을 첨가 시 hexylene glycol, butyl diglycol를 첨가한 경우에 비해 높은 흡수높이를 나타내었다. isopropyl alcohol의 농도별 정련성을 알아보기 위해 0%, 5%, 10%의 농도로 처리하였다. 그 결과 isopropyl alcohol 첨가량이 많을수록 정련성이 증가하였다. 다기능성 일욕조제의 문제점인 알칼리 안정성 부족을 보완하기 위해 polyoxyethlylene tridecyl ether derivatieves(LAP300)의 인화물을 첨가하였다. LAP300의 첨가량이 증가할수록 정련성이 증가하는 경향을 나타내었다. 알칼리 안정성 및 타 성능(정련성, 백도, 킬레이트 성)을 종합적으로 평가하여 향후, CPB용 다기능성 일욕형 조제의 개발에 대한 연구를 진행할 계획이다.

• 한국산림과학회지
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• 제56권1호
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• pp.26-50
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• 1982

본(本) 연구(硏究)에서는 효소(酵素) 알칼리 증해(蒸解)의 리그닌 용출거동(溶出挙動) 파악하기 위(爲)해 잣나무(Pinus koraiensis S. et Z.) 목분(木粉)을 공시(供試)하여 $110^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$, $140^{\circ}C$, 및 $150^{\circ}C$의 5 수준(水準) 온도(溫度)로 60분간(分間) 1단(段) 등온(等溫) 효소(酵素) 알칼리 탈(脱)리그닌 처리(処理)를 행(行)한 후(後), 그 탈(脱)리그닌 반응속도(反応速度), 활성화(活性化)에너지 및 반응시간별(反応時間別) 알칼리와 효소(酵素)의 소비동향(消費動向)을 동역학적(動力學的) 방법(方法)으로 구명(究明)하였다. 그 결과(結果)를 보면 탈(脱)리그닌은 반응초기(反応初期)에 전(全)리그닌 함량(含量)의 2/5가량이 급속(急速)히 용출(溶出)되는 초기(初期) 산화반응(酸化反応)을 나타냈다. 탈(脱)리그닌 반응(反応)의 속도상교(速度常敎)(K)는 반응온도(反応溫度) $150^{\circ}C$의 경우, 소오다법(法)에 비(比)해 3배정도(倍程度) 더 컸다. 본 법(法)의 활성화(活性化)에너지 값은 크라프트나 소오다 펄프법화(法化)보다 1/3정도(程度) 낮은 수준(水準)이었다. 알칼리소비량은 효소(酵素)의 경우와 마찬가지로 반응초기(反応初期)에 총투입량(總投入量)의 1/2가량이 급속히 소모된 후, 완만한 소비협추세(消費趨勢)를 보였다. 탈(脱)리그닌 반응속도(反応速度)는 증해과정중 생성되는 유기산(有機酸) 때문에 pH가 감소됨에 따라 크게 영향을 받았다. 또한 증해용출(蒸解溶出)된 리그닌은 잘 침전(沈澱)되지 않을 만큼 저분자화(低分子化) 됨을 알수 있었다. 리그닌의 메톡실기(基)는 급속히 감소(減少)되는데 반(反)해, 페놀성(性) 하이드록실기(基), 카보닐기(基) 및 카복실기(基)는 증가(增加)추세를 보였다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권1호
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• pp.31-36
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• 2011

축산농가에서 발생되는 돈분 슬러리의 처리 능력을 평가하기 위하여 Full-scale의 단상 혐기성 소화조에서 중온소화와 고형물 체류시간을 20일로 하여 연속식으로 운전하면서 성능평가 및 특성연구를 실시하였다. 운전기간 중 알칼리도는 약 4,000 mg/L(3,500~9,000 mg/L as $CaCO_3$)이였고, 소화조내의 pH는 7.5~8.0 범위로 약간 높은 경향이었으나 pH는 안정적이었다. 바이오가스의 발생량은 OLR 1.2 $g{\cdot}COD/L{\cdot}day$에서 0.69 L/L/day의 바이오가스를 생산하였고, 제거된 COD를 바탕으로 계산된 메탄가스 발생량은 63% 수준이였다. 생산된 바이오가스 중 메탄가스 함량은 65~70%이었고, CO2는 약 30% 전후였으며, 열병합 발전을 실시하였을 때 총전력요구량의 50~75% 수준을 공급하였다. 또한 발전기 부하가 5~9 kW시 평균 1 kWh의 전력을 생산하기 위한 바이오가스 소모량은 약 1.8 $m^3$이였다. 따라서 실제 규모의 plant에서 약 500일간 운전한 결과 유입되는 돈분 슬러리의 TS 농도에 상관없이 소화조 내에 일정 농도의 유기물을 확보할 수 있었고, 바이오가스의 발생량은 일반적인 축산분뇨 가스 발생량 보다 높게 나타나 단상 혐기성 소화공정으로 고효율 처리가 가능한 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.414-420
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• 2006

세정단계를 거치는 혐기성 소화시스템(ADEPT, Anaeorbic Digestion Elutriated Phase Treatment)에서 돈사폐수를 처리한 유출수를 혐기성 암모늄 산화공정(ANAMMOX)에 적용하기 위하여 부분질산화 반응조의 기질로 사용하였다. 중온($35^{\circ}C$)에서 아질산성 질소를 축적하는 조절인자는 용존산소보다는 오히려 HRT, pH, 유리 암모니아(FA)였다. 중탄산의 스트립핑과 완충에 사용된 양을 포함한 중탄산알칼리도의 소모량은 전환된 $NH_4-N$ g당 8.78 g이었다. HRT 1일, DO 농도가 $2.7{\sim}4.4mg/L$의 안정상태에서 부분질산화 반응 유출수의 $NO_2-N/NH_4-N$ 비는 약 $1{\sim}$으로서, 부분질산화-혐기성 암모늄산화 결합공정의 ANAMMOX 반응조의 유입수로서 적합하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.405-415
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• 2000

전자공여체로 황 입자를 충전시킨 상향류 고정상에서 유입수의 $NO_3{^-}$-N 농도를 일정하게 유지하고 체류시간과 온도를 변화시키면서 독립영양 탈질실험을 실시한 결과, 체류시간 및 온도가 감소함에 따라 처리수의 $NO_2{^-}$-N 및 발생가스의 $NO_2$ 농도가 증가하면서 탈질효율이 악화되고 가스발생량은 감소하였다. 제거된 $NO_3{^-}$-N 1g당 소모된 알칼리도의 양은 실험조건에 따라 차이를 나타내어, 체류시간 영향 실험에서는 3.44~5.71 g. 평균값 4.67 g로 이론값인 4.57 g에 근사하였으나, 온도 영향 실험에서는 6.58~13.41 g, 평균값 9.12g은 이론값의 2배 정도되었다. 제거된 $NO_3{^-}$-N 1 g당 생성된 $SO_4{^{2-}}$의 양은 체류시간 영향 실험에서는 6.99~9.69 g, 평균 8.20 g이었으며, 온도 영향 실험에서는 6.44~8.16 g, 평균 7.51g으로 이론값인 7.54 g에 가깝게 나타났다. 반응조 길이 방향에 따른 탈질은 반응속도상수가 0.1648/hr인 1차반응으로 그리고 황산염 생성은 반응속도상수가 241/hr인 0차반응으로 나타났으며, 온도보정계수는 평균 1.130으로 계산되었다. 그러나 질소수지를 따진 결과 이론치와 실측치간에 큰 차이를 보여 이의 규명을 위한 연구가 요망된다.