• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2000년도 정기총회 및 봄 학술발표회
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• pp.134-139
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• 2000

Crab shell의 중금속 제거 가능성과 그 효율을 검토하기 위하여 chemical sorbent인 cation exchange resin(CER), zeolite, granular activated carbon(GAC), powdered activated carbon(PAC)의 중금속 제거능을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다. 1) 0.1 mM～l.0 mM의 초기 중금속 농도에서 중금속 제거량에 미치는 영향을 비교해 보았을 때 중금속 제거의 평형에 도달하는 시간은 농도가 높을수록 오래 걸렸으며 단위 흡착제 질량당 중금속 제거량은 초기 중금속 농도가 높을수록 증가하였다. 특히 구리 이온 제거 실험에서는 낮은 농도에서 crab shell의 구리 이온 제거량이 CER의 경우보다 조금 떨어지는 경향을 보였으나, 대부분의 중금속 제거에 있어서는 crab shell이 다른 chemical sorbent에 비해 뛰어난 중금속 제거능력을 보였다. 2) 흡착 등온 모델에 적용해 보았을 때, 단위 흡착제 질량당 중금속 최대 흡착량이 crab shell > CER > zeolite > PAC =GAC의 순으로, 모든 중금속 제거 실험에서 crab shell이 가장 뛰어난 것으로 나타났다. 실제 폐수처리 공정에서는 GAC나 PAC가 많이 이용되고 있는데, 수중의 중금속을 보다 효율적이고 경제적으로 처리할 수 있는 crab shell을 폐수처리 공정에 응용할 수 있는 방안을 검토할 필요성이 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2002년도 봄 학술발표대회 발표논문집
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• pp.281-288
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• 2002

Crab shell 충진 칼럼을 이용한 수중 중금속의 연속적 제거에 있어서 다른 흡착제 (CER, GAC, Zeolite)와 비교 실험을 통하여 crab shell의 중금속 제거능을 알아보았다. 수중 $Pb^2+/{2+}$ 의 column을 이용한 연속적제거에 있어서 미세침전부분이 외부로 배출됨으로 칼럼 외부에 여과시스템의 도입함으로써 중금속 제거능을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 중금속의 연속적 제거에 있어서 CER의 1,000 BVs까지의 전체 제거량은 0.35mmol/g, GAC는 0.17mmo1/g, zeolite는 0.16 mmol/g으로 나타났고 crab shell에 의한 중금속 제거량은 0.61 mmol/g으로 다른 흡착제보다 높은 제거효율을 보였다. 수중 중금속의 연속적 제거에 있어서 여러 흡착제의 제거 순서는 crab shell > CER > GAC > zeolite 로 나타났다. Crab shell의 경우는 파과점이 2,000 BVs에서 나타나므로 일반적인 폐수처리의 화학적 처리 후 잔존하는 저농도의 중금속을 제거를 위해 crab shell 충진 칼럼이 유용 할 것으로 판단된다. Crab shell의 재사용 가능성을 알아보기 위하여 crab shell을 이용한 중금속 제거공정에서 연속적인 중금속제거와 탈착과정을 통하여 보았을 때 1회에서 $Pb^2+/{2+}$제거된 량은 0.71 mmol/g 제거되었고 2회에서는 0.27 mmol/g, 3회에서는 0.02 mmol/g으로 급격하게 crab shell의 제거능이 떨어지는 것을 관찰 할 수 있다. 이는 crab shell이 재사용이 불가능 할 것으로 판단되나 다른 흡착제보다 월등한 제거효율을 보이므로 수중 중금속의 연속적 제거 흡착제 적합할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2002년도 봄 학술발표대회 발표논문집
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• pp.289-295
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• 2002

Crab shell 충진 칼럼을 이용한 수중 중금속의 연속적 제거에 있어서 여러 중금속 ($Pb^{2+}$ , $Cd^{2+}$ , $Cu^{2+}$ , $Cr^{3+}$ )의 제거능 비교와 중금속 제거 전후의 crab shell의 표면 변화를 관찰해 보았다. Crab shell 충진 칼럼의 중금속 제거능을 알아보기 위해, 가장 변화가 많은 1,000 BVs까지의 crab shell g 당 각각 중금속의 제거량을 비교해 보면 $Pb^{2+}$(0.61 mmol/g) > $Cu^{2+}$(0.43 mmol/g) > $Cd^{2+}$(0.38 mmol/g) > $Cr^{3+}$(0.30 mmol/g) 순으로 나타났다. $Cd^{2+}$의 경우는 미세 침전보다는 내부의 화학적 침전이나 물리적 침전에 의한 제거가 더 많이 일어나고 $Pb^{2+}$의 경우는 유출되는 미세 침전량이 전체 제거량 중 26.6 %를 차지 하고 칼럼내 crab shell 표면에서도 다른 중금속들보다 월등히 많은 미세 침전물이 관찰 됨으로 $Pb^{2+}$의 경우는 중금속 제거는 화학적 침전이나 물리적 침전에 따른 미세침전에 의해 많이 이루어지고 있는 것으로 판단된다. $Cu^{2+}$와 $Cr^{3+}$의 경우, 중금속의 고유 색깔인 청색이 중금슥 제거가 끝난 후 crab shell 표면에 착색된 것을 관찰할 수 있었다. Crab shell 충진 칼럼을 이용한 수중 중금속 제거 후 중금속을 고농도로 수거하기 위한 탈착에 있어서는 초기 20 BVs 내에서 대부분의 중금속이 탈착되어 유출되는 것을 관찰 할 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 정기총회 및 봄 학술발표회 초록집
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• pp.168-172
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• 2001

실제로 폐수 등에는 중금속 이온이 단일이온으로 존재하기보다는 여러 중금속으로 존재하여 있는 것이 대부분이다. 이런 혼합 중금속의 이온들은 모두 경쟁적인 관계에 있으면서 각각의 중금속이온의 제거능은 떨어지지만 전체적인 중금속 제거량은 비슷한 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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• pp.309-312
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• 2006

최근에는 산업의 발전에 따라 다종 다양한 형태의 중금속이 이용되고 있지만 처리공정의 효율상의 한계성 때문에 미량의 중금속이 배출되어 생태계의 치명적인 위협요소로 부각되고 있다. 중금속이 포함된 폐수는 일반적으로 여러 가지 방법이 있지만 생체물질을 이용한 생체흡착에 대한 연구 및 공정 개발이 활발히 이루어지고 있다. 생체흡착은 중금속이 생물체 표면이나 내부로 물리 화학 및 생물학적 상호작용에 의한 이온교환, 흡착등 다양한 기작에 의해 수용액으로부터 중금속이 제거되는 것이다. 본 연구에서 바실러스에 의한 EPS 물질을 추출하였으며 포자화 전과 후의 EPS를 이용하여 중금속제거 실험을 하였다. EPS 물질은 Protein이 Carbohydrate보다 많은 함량을 보였으며 중금속 제거는 포자화 전보다 포자화 후의 EPS가 더 많이 제거되는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.41-47
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• 2020

본 연구는 유동층 석탄보일러에서 발생하는 석탄 바닥회를 중금속 처리제로 활용하기 위하여 수행하였으며, 산성광산배수 중의 중금속 성분을 제거하기 위한 실험을 실시하였다. 대상 중금속은 구리, 카드뮴, 크롬, 납으로 선정하여 산성광산배수 모사액을 제조하였고, 석탄회 첨가량, 시험용액의 초기 중금속 농도에 대한 제거실험을 실시하였다. 실험결과, 석탄회 농도가 중량물 시료 15 g/L, 경량물 시료 10 g/L로 첨가된 조건에서 총 중금속의 제거능은 각각 30.8 mg/L, 46.4 mg/g로 나타났다. 이후 비소를 추가하여 5종 중금속에 대한 최대 제거능을 파악하기 위하여 장기 컬럼실험을 실시하였으며, 각각의 중금속 성분에 대한 제거능을 조사하였고, 약 60일간 가동 후 pH 9.25에서 최대 중금속 제거능은 23.6 mg/g이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.49-55
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• 2022

본 연구에서는 인덕션 탑플레이트(induction top plate) 소재로 사용된 후 폐기되는 사용 후 Li₂O-Al₂O₃-SiO₂계 결정화 유리를 활용하여 중금속 용액 내 존재하는 중금속(Pb, Cd, Cr⁶⁺, Hg) 이온들의 제거 실험을 진행하였다. 중금속 흡착제로 사용된 흡착제의 양, 흡착 반응 시간, 초기 중금속 원소의 농도, 초기 용액의 pH 등의 반응 조건에 따른 중금속 제거 효율의 변화를 조사하였다. 사용 후 LAS 첨가량이 증가할수록 중금속 제거 효율이 상승하였다. 흡착 반응 시간은 흡착 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 모든 중금속 원소들의 제거 효율이 상승하였다. 특히 반응 시간에 따라서 Cd의 경우 흡착제거 효율이 크게 개선되었다. 초기 중금속 용액 농도는 중금속 제거 효율에 영향을 미치지 않았다. 중금속 용액의 pH는 중금속 제거 효율에 영향을 미쳤는데, Cd의 경우 pH증가에 따라 중금속 제거 효율이 증가하였으며, Pb, Cr⁶⁺는 감소하였다. Hg는 pH가 흡착 특성에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 한국식품영양학회지
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• 제12권6호
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• pp.602-607
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• 1999

과일 및 한약재 폐기물을 이용하여 중금속 제거력을 조사하기 위하여 Cd, Pb 용액에서 사과껍질 모과 밤내피(밤 친껍질) 인삼, 키위껍질, 대추, 원두커피가루의 입자별, 농도별, 온도별 흡착정도를 조사한 결과는 다음과 같다 입자의 크기가 작아질수록 사과껍질을 제외한 모든폐기물에 있어서 중금속 흡착력은 증가되었고 중금속별 제거량은 Cd는 인삼폐기물이 3,506-4.659mg/g Pb은 밤 친 껍질이 9.189-9.582mg/g으로 다른 과일 및 한약재 폐기물보다 높았다 농도별 중금속 흡착력은 중금속의 농도가 높을수록 증가하였는데 Cd은 인삼 폐기물이 1,929-3.800mg/g. Pb은 밤 친 껍질이 0.930-9.3685mg/g으로 다른 과일 및 한약재 폐기물보다 높았다. 온도별 중금속 흡착량은 온도가 높아질수록 증가하여 껍질이 9.368-9.613mg/g으로 다른 과일 및 한약재 폐기물보다 증가하였다. 이상의 결과로부터 물에 함유된 중금속을 제거하는데 과일 및 한약재 폐기물을 이용할 수 있을것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.555-564
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• 2010

유류 및 중금속 오염 토양으로부터 분리한 토착 미생물인 Bacillus sp, B1 사균(dead biomass)과 polysulfone + DMF(N,N-dimethylformamide) 용액을 혼합하여 제조한 비드(지름 2mm 이하)형 미생물 담체를 이용하여 중급속 오염 지하수를 정화하는 배치실험을 실시하였으며, 담체에 흡착된 중금속의 특성과 구조를 분석하여 미생물 담체에 의한 중금속 제거 기작을 규명하였다. 담체 내 Bacillus sp. B1 사균 비율을 달리하여 제조한 담체들을 이용하여 오염수로부터 납 제거효율을 규명함으로써 미생물 담체 제조에 사용되는 최적의 사균 농도(%)를 결정하였으며, 오염수에 대하여 첨가하는 미생물 담체의 농도변화에 따른 중금속 제거효율을 규명하는 실험을 실시하여 최적의 중금속 제거효율을 가지는 오염수 내 담체 첨가량(농도; g/L)을 결정하였다. 담체 내 사균 농도가 0%(유기중합체로만 형성)와 1%인 경우 제조된 담체의 납 제거효율이 3% 미만으로 polysulfone + DMF 만으로 이루어진 담체는 중금속 제거효과가 거의 없으며, 담체 내 미생물 기질 부분에 의해 대부분의 중금속이 제거되는 것으로 나타났다. 실험 결과 미생물 담체 비용과 제거효율을 고려하면 사균 5%를 혼합하여 제조한 미생물 담체를 2g/50mL 농도로 오염수에 주입하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 담체와 오염수의 반응(흡착)시간에 따른 납과 구리의 제거 반응 실험 결과 두 시간 이내에 평형상태에 도달하여, 현장에서 다량의 중금속 오염 지하수를 짧은 시간(수 시간 이내)에 처리할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체의 중금속 제거효율은 넓은 pH 범위에서 높게 나타났으며, 특히 pH 2-3인 경우 제거효율이 최대로 나타나 pH가 낮은 침출수, 산성폐수의 중금속 처리에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 오염수의 중금속(Pb, Cu, Cd) 초기 농도변화에 따른 미생물 담체의 제거율 실험 결과 납, 구리, 카드뮴의 경우 10mg/L 이하의 농도를 가지는 오염수에서 80% 이상의 제거 효율을 나타내어, 대부분의 국내 오염 지하수의 중금속 농도가 이보다 낮은 것을 감안할 때 본 실험에서 사용된 조건을 적용하여 미생물 담체를 이용하는 경우 다량의 중금속 오염 지하수를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체를 이용한 납 제거 배치 실험 전/후 미생물 담체(bead)의 내/외부 구조를 SEM/EDS 및 TEM으로 분석한 결과 담체 내/외부 모두 다양한 크기의 다공질로 형성되어 있었으며, 외부 표면뿐 아니라 내부 면까지 납이 다량 흡착되어있는 것으로 나타나 본 실험에서 제조한 미생물 담체가 외부 표면 흡착에만 제한되었던 기존의 polysulfone 담체보다 중금속 제거 능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 미생물 담체에 형성된 납의 구조를 분석한 결과 담체의 주된 중금속 제거기작은 담체 내/외부 표면(특히 사균 기질과 polysulfone 물질 경계부)에 의한 다양한 형태의 흡착이었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.137-145
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• 1990

본 연구에서는 세가지 중금속 (Cd(II), Cu(II), Zn(II))에 대하여 활성슬러지 미생물 folc의 중금속 흡착 및 축적 작용에 의한 중금속 제거과정을 실험을 통해 연구하였다. 회분식 실험을 통해 pH, 중금속 농도, MLSS 농도 및 온도에 따른 반응시간별 중금속 제거율과 축적량을 측정하였다. 활성슬러지 공정에 의한 중금속제거는 흡착 및 축적에 의해 중금속이 슬러지에 고농도로 농축되어 일어났다. 회분식 실험결과 중금속의 흡착평형은 단시간내에 일어났으며, 미생물 floc과 중금속이온과의 결합세기는 Cu(II)>Zn(II)>Cd(II)의 순으로 나타났다.