• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.35-40
• /
• 2014

The optimal removal efficiency to develop wastewater treatment system using the magnetic ion exchange resin. The secondary sedimentation effluent of wastewater in W wastewater treatment plant located in Gyeong-gi Province was used as the influent. To compare the sedimentation effluent reacted with the magnetic ion exchange resin to the influent, the concentrations of CODmm, TN, $NO{_3}^-$-N and TP were measured. The flux of the influent and HRT were set to 250 mL/min, 10 min, respectively, and BVTR has adjusted to 200, 150, 100. The removal efficiency of CODmn, TN, $NO{_3}^-$-N and TP in the 200 BVTR from 71%, 40.37%, 46.34%, 42.03%, 150 BVTR from 55.22%, 37.83%, 50.38% 41.6% and 100 BVTR from 74%, 59.15%, 79.94%, 79.16%, respectively. The results on 200 BVTR, 150 BVTR, 100 BVTR tests show that 100 BVTR is the optimal factor capable of the highest rate of rejection of the organic material.

• 분석과학
• /
• 제21권4호
• /
• pp.272-278
• /
• 2008

$AG^{(R)}$ 50W-X8 양이온교환수지를 이용하여 14종의 희토류원소와 Y를분리하고, 유도결합플라스마 원자방출분광법(ICP-AES)으로 분석하는 방법에 대해 연구하였다. 수지에 대한 희토류원소의 이온교환용량은 매우 커 pH 1~6 범위와 0.3~1.0mL/min의 흐름속도에서 희토류원소는 모두 정량적으로 이온교환 되었다. 희토류원소의 돌파점 용량 곡선은 경희토류원소(Cerium 그릅)의 이온교환능력이 중희토류원소(Yttrium 그릅) 보다 큰 것을 보여주었다. 100mg의 이온교환수지에 각각 $200{\mu}g$의 희토류원소들이 이온교환 되어있을 때 대부분의 중희토류원소는 2.0M의 질산 10 mL로, 경희토류원소는 30mL로 정량적으로 탈착시킬 수 있었다. 본 방법으로 모나자이트 중에 희토류원소를 분석하였다. 모나자이트 중에 공존하는 Ti, Mn, Mg, Ca 등의 원소는 상대적으로 희토류원소 보다 이온교환 능력이 낮아, 매트릭스 원소로 부터 희토류원소의 분리가 가능하였다. 그러나 본 방법에서 분석 결과의 상대표준편차는 1~5%로 향상되지 않았다.

• 생태와환경
• /
• 제50권4호
• /
• pp.459-469
• /
• 2017

본 연구는 박테리아 탈질법을 이용하여 질산성 질소의 질소 및 산소의 안정동위원소 분석법을 연구하였으며, 시료 농도, 미생물 배양시간에 따른 분석값의 변화에 대하여 고찰하였다. 탈질미생물법을 이용하여 시료 내 질산염 농도가 $0.1mg\;L^{-1}$까지 질산성 질소의 산소 및 질소 동위원소 분석이 가능하였고, 0.2‰까지 정확도를 확보하였다. 환경시료(지하수) 내 질산염의 기원을 추적하기 위하여 잠재적 질소 오염원(합성비료, 축산비료)의 동위원소비를 조사한 결과, 합성비료(${\delta}^{15}N-NO_3$ -5~10‰, ${\delta}^{18}O-NO_3$ 0~15‰)는 축산비료(${\delta}^{15}N-NO_3$ 10~23‰, ${\delta}^{18}O-NO_3$ 0~20‰)와 동위원소비가 현격한 차이를 보였다. 연구지역 지하수 동위원소비와 비교한 결과, 계절별로 서로 다른 질소 오염원의 영향을 받는 것으로 여겨진다. 과거 질산염의 안정동위원소를 분석하기 위해서 다양한 방법이 시도되었다. Revesz et al. (1997)은 양이온 교환 수지를 이용한 분리법을 보고하였으며, Silva et al. (2000)와 Fukada et al. (2003)은 음이온 교환 수지를 이용한 분리법을 보고하였고, McIlvin and Altabet (2005)는 카드뮴을 이용한 화학적 변환 방법을 보고하였다. 하지만 이러한 방법에 사용되는 시약은 독성이 강하고 복잡한 전처리 과정으로 인한 긴 전처리 시간을 소요함으로 인하여 분석비용이 비싸다는 단점이 있었다. 하지만 탈질미생물법은 소량의 질산염을 이용하기 때문에 기존 방법에 비해 분석에 사용되는 시료의 부피를 1/100까지 감소시켜 과거 분석이 어려웠던 빙하, 공극수, 해수 등에 대한 분석이 가능한 장점이 있다. 수생태계로 유입되는 다양한 질소 기원을 파악하기 위하여 탈질미생물법으로 분석된 안정동위원소비를 활용한다면 효율적인 수질 관리를 위한 해석기능을 제공할 것이다. 또한, 국내 최초로 지하수 환경시료에 적용함으로써 오염 기원 추적 기법을 확립하는 데 목적을 두고 있으며, 추후 정립된 분석기법을 토대로 환경분야에서 질산성 질소의 오염 인자 판별 연구에 널리 활용되기를 기대한다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.268-273
• /
• 1998

전라북도 진안군 마령면 평지리 일대 0.5㏊의 논에서 1997년 5월부터 9월까지 시험포장에 30, 50, 70, 90㎝ 간격으로 매설한 Ceramic porous cup에 침투된 침투수의 시기별 함량변화와 침투수에 의한 비료성분의 침투손실량을 조사한 결과는 다음과 같다. 침투수의 pH는 $6.64{\sim}7.90$, EC는 $324{\sim}647$(S/㎝의 범위로 6월 중순경에 가장 높았다가 서서히 감소하는 경향이었다. 전질소, 암모니아태질소 및 질산태질소의 함량은 각각 $0.58{\sim}14.59mg/L$, $0.05{\sim}4.25mg/L$ 그리고 $0.15{\sim}7.71mg/L$의 범위로 기비후 이앙초기에 함량이 가장 높았다가 서서히 감소하는 추세였다. 전인산은 $0.009{\sim}0.077mg/L$, 가용성인산은 $0{\sim}0.029mg/L$의 범위로 지표면으로부터 거리가 멀어질수록 감소하는 경향이었다. 양이온성분은 $Ca^{++}$ $0.88{\sim}4.78mg/L$, $Mg^{++}$ $0.22{\sim}1.04mg/L$, $Na^{+}$ $0.17{\sim}0.98mg/L$ 그리고 $K^{+}$ $0.84{\sim}3.19mg/L$의 범위로 모두 이앙초기에 높게 나타났다. 음이온성분의 경우 $SO_4\;^{2-}$는 $3.92{\sim}18.72mg/L$의 범위로 시료 채취깊이에 따라 차이를 보이지 않았으나 $Cl^{-}$는 $9.03{\sim}19.97mg/L$의 범위로 거리가 멀어질수록 그 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 조사기간 동안 0.5ha의 논에서 지하로 이동한 총침투수량은 483.3㎜로 조사되었다. 전질소, 암모니아태질소 및 질산태질소의 침투손실량은 각각 20.34㎏/㏊, 3.54㎏/㏊, 10.44㎏/㏊로 나타났으며, 질산태질소가 암모니아태질소보다 약 3배 정도 더 높게 나타났다. 전인산은 0.16㎏/㏊, 가용성인산은 0.028㎏/㏊로 나타났으며, 침투수를 통하여 시비된 요소비료의 9.35%에 해당하는 질소가 손실되었으며 인산의 경우 시비된 비료성분중 0.59%가 손실된 것으로 나타났다. 양이온성분은 $Ca^{++}$ 10.24㎏/㏊, $Mg^{++}$ 2.84㎏/㏊, $Na^{+}$ 2.84㎏/㏊ 그리고 $K^{+}$ 7.22㎏/㏊로 나타났으며, $Ca^{++}$>$K^{+}$>$Na^{+}$=$Mg^{++}$의 순이었다. 음이온성분은 $SO_{4}^{2-}$ 50.04㎏/㏊, $Cl^{-}$ 62.20㎏/㏊로 나타나 $Cl^{-}$ 이온이 SO42-이온보다 더 지하로의 이동성이 큰 것으로 나타났다.

• 공업화학
• /
• 제10권7호
• /
• pp.996-1002
• /
• 1999

알칼리 및 알칼리토금속(Cs, Rb, Ba, Sr), 전이금속(Zr, Fe, Mo, Ni, Pd, Rh), 란탄족(La, Y, Nd, Ce, Eu) 및 악티늄족(Np, Am) 등 17개 원소로 구성된 질산매질의 모의 방사성용액에서 옥살산에 의한 란탄족과 악티늄족 원소의 공침전 연구를 수행하였다. 옥살산 농도 0.5 M에서 질산농도의 영향과 아스코빅산 첨가에 따른 원소들의 침전율이 조사되었다. 각 원소들의 침전율은 질산농도에 따라 약간 감소하였으나 란탄족과 악티늄족은 99% 이상 침전되었다. 옥살산 침전시 아스코빅산이 첨가되는 경우 Pd이 금속으로 환원 침전되었고, 이때 Mo, Fe, Ni, Ba의 경우는 침전율이 약 10~20% 감소하는 것으로 나타났으나, 기타 원소들에 대해서는 영향이 나타나지 않았다. Pd(II) 이온은 질산농도 1.0 M 미만의 모의용액에서 아스코빅산 첨가시 Pd 금속으로의 환원침전이 일어났으며, 아스코빅산 농도가 0.01~0.02 M 부근에서 가장 크게 나타났다. 하이드라진이 아스코빅산과 같이 첨가될 때 Pd의 환원침전을 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.221-226
• /
• 2010

축산폐수는 고농도의 유기물 및 질소를 함유하고 있으므로 적절한 처리 방법이 요구된다. 본 연구는 황을 이용한 독립영양 탈질 방법으로 질산성 질소에서 질소가스로의 탈질이 아닌 아질산성질소에서의 황산화 탈질을 연구하였으며 탈질 미생물의 최적 성장 조건을 찾고자 하였다. 초기 알칼리도가 충분한 조건에서는 아질산성질소 탈질 저해가 관찰되지 않았으며 실험온도가 $20^{\circ}C$인 경우에도 $30^{\circ}C$와 비교할 때 큰 저해 없이 탈질이 진행되었다. 하지만 초기 아질산성질소의 농도 300 mg/L 이상에서 lag phase가 늘어나 기질저해가 나타났다. 알칼리도가 충분하지 않은 조건에서 질산성질소의 탈질효율은 10%인 반면 아질산성질소의 탈질의 95% 이상이었다. 산소가 존재할 경우 산소를 이용하여 탈질이 이루어지지 않았음에도 불구하고 황산화 미생물이 산소를 이용하여 황산염의 농도가 증가하였다. 아질산성질소 탈질 시 알칼리도의 소모가 관찰되었으나 질산염 탈질시 보다 알칼리도의 소모가 적었으며 황산염 생성 또한 적었다. 황이용 아질산성 질소 탈질은 외부탄소원의 추가적인 주입 없이 저렴한 황입자를 이용하며 질산성질소 황산화 탈질의 단점인 알칼리도 파괴, 황산염이온 생성의 단점을 보완할 수 있는 효과적인 탈질 방법이 될 것으로 기대된다.

• 멤브레인
• /
• 제20권2호
• /
• pp.142-150
• /
• 2010

본 연구에서는 지하수 내 질산성 질소 이온을 제거하기 위해 전기투석 공정에 적용가능한 음이온교환 복합막을 제조하였다. 막의 제조를 위해 기본 단량체로 vinyl benzylchloride (VBC)와 styrene (ST), 가교제로 divinylbenzene (DVB), 그리고 개시제 $\alpha,\alpha$-azobis(isobutyronitrile) (AIBN)으로 이루어진 단량체 용액에 구조적으로 단단한 fabric을 함침한 후 열중합 가교시켜 복합막을 생성한 다음 trimethylamine (TMA)과 acetone을 이용해 음이온 교환기($-N^+(CH_3)_3$)를 함유하는 복합막을 제조하였다. 제조한 아민화 완료된 poly(VBC-ST-DVB)/fabric 복합막들의 특성을 알아보고자 막의 함수율, 이온교환 용량(IEC) 및 전기저항을 아스톰사의 상용화 음이온교환막(AMX)과 비교 조사하였다. 그 결과 제조된 막들은 아스톰사의 AMX보다 높은 IEC와 낮은 전기저항 특성을 나타냈다. 또한 제조된 음이온막을 전기투석장치에 설치하여 $NaNO_3$, $MgSO_4$, NaF (각각 100 mg/L) 등의 이온제거 실험을 60분 수행한 결과 $NaNO_3$뿐만 아니라 $MgSO_4$, NaF 이온 등도 1 mg/L 이하까지 잘 제거되었음을 확인할 수 있었으며, 전기투석 15분 전후로 하여 이온전도도값의 변화가 거의 없는 것으로 보아 전기투석 특성을 실험한 결과 전기투석 약 15분 이내에 이온이 제거되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.47-56
• /
• 1999

경기도 군포시 및 수원시에서 축산지역과 영농지역 및 주거지역의 토지이용방식을 반영하는 14곳의 지하수 과측정을 대상으로 1997년 1원부터 12월까지 지하수 시료를 채취하여 지하수질의 화학성과 질산태 질소농도를 소사한 결과 지하수의 양이온 조성은 토지이용방식에 따라 큰 차이가 없었지만, 음이온 조성에서는 축산지역 소재 지하수의 $NO{_3}^-$의 비율이 상대적으로 높았다. 영농지역 지하수의 질산태질소 농도는 영농활동의 영향으로 4월과 7월사이에서 증가하는 것으로 나타났으며, 축산지역 지하수는 강우유형에 영향을 받는 것으로 판단할 수 있었고 주거지역의 질산태질소농도는 시기에 상관없이 일정한 수준을 유지했다. 질산태 질소의 오염원을 구명하기 위해 Urea, Ammonium sulfate, 축산 폐수, 청정지역 지하수 중에 포함된 질소의 동위원소비를 측정한 결과 각각 +1.4, -2.7, +27.2, +5.5% 로 나타나 이 ${\delta}^{15}N$ 값을 근거로 지하수중 질산태질소의 ${\delta}^{15}N$ 값이 +5% 이하인 경우 화학비료영향 +5~+10‰은 토양 질소, +10‰ 이상은 축산폐수 또는 생활하수 영향으로 오염원 구분기준을 설정할 수 있었다. 관측정 지하수중 질산태 질소의 ${\delta}^{15}N$ 값은 대부분 토지이용방식에 따른 오염원을 반영했지만, 영농과 축산이 복합적으로 운영되는 농촌지역의 특성상 단일 오염원보다는 두 종류 이상의 오염원이 공동으로 지하수질에 영향을 미치는 것으로 판단할 수 있었다. 또한 각 오염원의 오염 기여도는 관측정 주위의 토지이용방식에 따라 차이가 있었지만, 같은 관측정 내에서도 시기에 따라 그 기여도가 변함을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제14권6호
• /
• pp.37-43
• /
• 2005

페리튬이온전지로부터 회수된 코발트와 리튬 침출액으로부터 화염분부열분해법에 의하여 $LiCoO_{2}$ 나노분말을 제조하였다. 리튬 및 코발트 성분을 함유하는 전극물질은 열처리 및 기계적 처리에 의해 그 농도를 증가 시켰다. 리튬이온전지 양극물질을 질산으로 용해한 다음 침출액중 Li과 Co의 당량비가 1.0 되도록 $LiNO_{3}$로 조절하여 화염분무열분해용 전구체를 제조하었다. 화염분무열분해법에 의해 제조된 $LiCoO_{2}$ 분말의 평균입자크기는 전구체의 몰 농도가 증가하면서 증가되었으며, 화염온도 역시 입자의 크기를 증가시켰다. 변수실험 결과 $11{\~}35nm$ 크기의 결정형 $LiCoO_{2}$ 나노분말을 제조할 수 있었다 또한 나노 $LiCoO_{2}$의 전극재료로서의 가능성을 확인하기 위하여 충방전 특성 평가와 같은 전기화학적 분석을 수행하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제11권3호
• /
• pp.10-16
• /
• 2002

폐리튬이온전지로부터 추출한 $LiCoO_2$의 침출에서 황산, 질산과 같은 강산은 Co와 Li을 완전 용해시키므로 Co와 Li을 분리하여 회수하기 위해서는 별도의 공정이 필요하다. 낮은 pH에서 Co oxalate의 용해도가 낮다는 점을 착안한 oxalic acid 침출에서 양극활물질로부터 Co를 선택적으로 회수하는 연구를 수행하였다. 변수실험으로 도출된 최적조건, oxalic acid 3M, 침출온도 $80^{\circ}C$, 초기 광액농도 50g/L.의 조건에서 순수한 $LiCoO_2$를 침출한 결과, Li이 95% 이상 용해되는 반면에 Co는 1% 이하의 침출율을 나타내었다. 같은 침출조건에서 폐리튬이온전지로부터 선별한 양극활물질을 침출한 결과, Co와 Li의 침출율은 각각 0.25%, 99%로 높은 선택성을 보였다. 용액 중에 잔류하는 Li은 $Na_2$$CO_3$혹은 LiOH을 첨가하여 Li 탄산염 흑은 Li 수산화물의 형태로 회수할 수 있다.