Batch experiments were performed to evaluate the applicability of soil washing for heavy metal contaminated soils at Nacdong and Hamchang abandoned mines. The texture of the Nacdong soil was sandy loam. Nacdong abandoned mine soil was almost neutral (pH=6.5). Contaminations of As, Cd, Pb and Zn for Nacdong mine soils were 12,900 mg/kg, 29 mg/kg, 696 mg/kg and 276 mg/kg, respectively. Hamchang abandoned mine soils were acidic (pH=2.6) and the soil texture was loam. The contaminations of As, Cd, Pb and Zn for Hamchang abandoned mine soils were 6,410 mg/kg, 291 mg/kg, 1,300 mg/kg and 1,110 mg/kg, respectively. For the Nacdong abandoned mine soils, oxalic acid was found to be the most effective soil washing extracter for As and Pb while citric acid was the most effective extracter for Cd. For the Hamchang abandoned mine soils, oxalic acid showed the highest extraction efficiencies for As and Pb, whilst citric acid presented the best soil washing efficiencie for Cd. Oxalic acid and EDTA were found to be the most effective soil washing extracter for the Hamchang abandoned mine contaminated soils.
H. J. Won;Kim, G. N.;C. H. Jung;Park, W. K.;Kim, M. G.;W. Z. Oh;Park, J. H.
한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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한국방사성폐기물학회 2004년도 Proceedings of the 4th Korea-China Joint Workshop on Nuclear Waste Management
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pp.83-95
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2004
The removal efficiency of several washing agents on the $Cs^+$ ion was investigated. Leaching of $Cs^+$ ion from the soil surface by washing agents is affected by the exchange capability of the washing solution. Reuse tests of the effective soil washing agents such as $BaCl_2$, NaOH, citric acid+ $HNO_3$ and oxalic acid were performed. NaOH, citric acid + $HNO_3$ and oxalic acid solutions can be reused after passing through the ion exchange column. Among the tested solutions, both of citric acid+ $HNO_3$ and oxalic acid were effective for the decontamination of TRIGA research reactor soil. The radioactivity of soils can be reduced to a release level by the successive application.
토양세척 기법은 금속-리간드 착물형성을 촉진하여 오염토양으로부터 중금속을 제거하는 효과적인 방법으로 알려져 있다. 본 연구는 폐금속광산 광미와 그 후면 농경지토양의 중금속 오염도 저감에 대한 세척기랩의 적용효과를 검토하기 위해 수행되었다. 실험에 사용된 일부시료에서 구리와 납의 오염도는 토양오염 우려기준 및 대책기준을 초과하였으며 또 다른 시료에서는 카드뮴이 대책기준에 근접하는 오염도를 보였다. 토양시료에 단계적 추출법을 적용하여 실험한 결과에 따르면 광미와 주변토양시료에 존재하는 중금속의 절반 이상이 식물이용가능성 있는 흡착된 형태로 존재함이 밝혀졌다. 또한 단계석 추출법으로 조사한 몇 가지 형태의 중금속 농도와 0.1N HCI 용출실험에서 구한 농도 사이에는 비례관계가 성립하였다. 유기산별 세척능력 비친실험에서 구연산은 위의 세 가지 중금속 모두에 대하여 초산이나 옥살산에 비해 월등한 세척효율을 나타내었다. 그리고, 구연산을 사용하여 토양으로부터 중금속을 세척할 때 세척액의 pH를 5.5이하로 하면 보다 나은 세척효율을 얻을 수 있었다. 구연산 세척법을 이용한 중금속 세척시 효율은 세척액 농도, (세척액/토양)혼합비, 그리고 세척액의 초기 pH에 의존하여 달라졌다. 구연산에 SDS를 같이 투입하여 세척하면 세 가지 중금속 중에서 카드뮴의 세척효율이 가장 크게 개선되었으며 구리 제거율은 변화되지 않았다. 이상에서 알 수 있듯이 구연산 세척기법은 광미와 중금속 오염토양으로부터의 중금속 제거에 적용 가능한 정화방법임이 확인되었다.
I 의류의 염색 및 가공 1. 염색 방법 (섬유제품에 의한 분류) ① 섬유 염색 (Fiber Dyeing) ②사염 ③ 원단 염색 ④ 의류 염색 2. 염료 종류에 따른 염색 (Cellulose 섬유를 중심으로) ① 직접 염료에 의한 염색 ② 반응성 염료에 의한 염색 ③ VAT 염료에 의한 염색 ④ Pigment Dyeing ⑤ 형광 증백제에 의한 염색 3. Washing 가공 ① Normal Washing ② Stone Washing ③ Bio Washing ④ Acid Washing ⑤ Sand Washing (중략)
본 연구에서는 비소와 중금속으로 동시에 오염된 광미로부터 토양세척에 의해 비소를 제거하는 실험을 하였다. 중금속 일부도 함께 제거되었다. 최적의 세척효율을 나타내는 세척제의 종류 및 농도, 광미와 세척제의 혼합비, 세척시간 등의 조건을 도출해내었다. 비소를 제거하는데 가장 효과적인 세척제는 옥살산(72% 제거효율)과 인산(65%)이었고, 옥살산(89%)은 Cu를 포함한 중금속을 제거하는데도 매우 효과적이었다. 최적의 세척제 농도는 0.25 M이고, 세척시간은 30분이었다. 토양세척 후 발생하는 폐수를 최소화하고 비소를 효과적으로 제거할 수 있는 광미와 세척제의 적정비율은 1 : 20(질량 : 부피)이었다. 혼합세척제는 단일 세척제와 비교해서 비소제거효율에 차이가 없었으나 Cu와 Zn을 제거하는데 효과가 좋았다.
For the remediation of the contaminated soil with heavy metals, Cd, Cr, Cu, and Pb, the reaction parameters were optimized. Tartaric acid (TA) and oxalic acid(OA) as a washing agent and recovery of metals, The optimum washing conditions of TA and OA were in the ratio of 1 : 20 between soil and acid solution during 2hr reaction under unbuffered pH solutions. At the optimized reaction conditions, the removal efficiencies were compared with that of 0.1 M HCl and ethylenediamine tetraacetic acid(EDTA). TA showed higher efficiency on the removal of Pb than that of EDTA, which established for the remediation of contaminated soil with Pb and Cd metals. The recovery of metal ions from washing solution was achieved by adding calcium hydroxide and sodium sulfide by forming the precipitation of metal hydroxide and metal slfied. Optimum amounts of sodium sulgide and calcium hydroxide were Cd = 25g/$\ell$, Cu = 5~10g/$\ell$ and Pb = 5~10g/$\ell$ for the washing solution of OA and 2~5g/$\ell$ for the washing solution of TA, respectively. The amounts of $Na_2S$ and $CA(OH)_2$ for the tartaric acid was less than that of oxalic acid.
본 연구는 중금속(Zn, Cd)으로 오염된 토양을 여러 세척 용제(물, mineral acid, chelating agent, organic acld)를 가지고 탈착시켜 제거하는 실험으로 pH와 농도에 따라 회분식과 연속식 실험을 병행하였다. 물과 NaOH에 의한 세척 효과는 거의 없는 것으로 나타났으며 HCI, EDTA, Oxalic acid에 의한 세척 효과는 매우 높게 나타났다. HCI에 의한 세척효과가 가장 높은 이유는 낮은 pH에 의한 중금속의 이온화 현상에 의한 것으로 사료되며 EDTA, Oxalic acid의 효과가 높은 것은 용해도를 증가시켜 중금속 이온과 많은 착물을 형성하기 때문이다. 또한 Zn이 Cd보다 대체적으로 탈착율이 좋았으며 일반적으로 제거 경향은 pH가 낮을수록, 세척 용제의 농도가 높을수록 탈착율이 증가하였다. 중금속으로 오염된 토양 복원시 Zn의 세척 용제로는 HCI 과 EDTA를, Cd의 세척 용제로는 HCI과 Oxalic acid를 가지고 세척을 함으로써 효과적으로 정화되는 것을 알 수 있었다.
For an efficient remediation of Pb-contaminated soil (S-1) in a clay shooting range, a soil washing test was performed with mineral acid, organic acid, chelating agent, and chloride. The Pb extraction efficiency of extractant (0.1 M) used in the washing test showed the order of HCl > $Na_2$-EDTA > NTA > DTPA > citric acid > malic acid > succinic acid > acetic acid > $CaCl_2$ > $MgCl_2$, for S-1 soil. As compared to initial Pb concentration, extraction efficiency by the concentration of extractant was 93.35%, 80.80%, 73.92%, and 24.57% in S-1 soil for HCl (0.5 M, pH 1.10), $Na_2$-EDTA (0.01 M, pH 3.99), citric acid (0.5 M, pH 1.27), and $MgCl_2$ (0.1 M, pH 8.82), respectively. S-1 soil had 56.83% of residue form and 43.17% of non-residue form (18.04% of exchangeable form), respectively. Although the concentrations of these fractions sharply decreased after HCl washing, since the exchangeable forms with relatively large mobility are still distributed as high as 18.78% (to Pb total content in residual soils) in S-1 soil, it is necessary to devise a proper management plan for residual soils after soil washing application.
This study aims to propose evaluation methods of chemical washing performance and estimate the washing capability by flowing detergent/water solution for application to home appliances such as dishwashers. Standard pollutant is stearic acid. A numerical study is also tried using a SIMPLER code. Preliminary experiments are performed by varying the concentration and temperature of the solution. From the pre-experiments, 10 minute pre-curing time is found to be necessary to remove the stearic acid. Stoichiometric ratio and detergent consumption coefficient of reaction between the detergent and stearic are estimated following a proposed method. Washing experiments of pollutant to compare with the numerical results are performed. The relative errors between the experimental and the numerical results with pre-curing time included are less than 7%. In conclusion, important mechanisms of chemical washing are revealed and methods of predicting washing performance are well established.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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