도금산업에서 배출되는 폐수는 독성이 강한 시안이온과 시안착화합물, 그리고 다양한 중금속이 함유되어 있다. 이러한 독성이 강한 시안이온 및 시안 착화합물의 처리는 알칼리염소법에 의한 시안 산화처리방법이 가장 일반적으로 잘 알려진 방법이다. 이는 시안이온은 분해 가능하나 시안 착화합물의 처리는 어려운 것으로 알려져 있고, 실제로 산업현장에서 수질환경보전법상 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L을 초과하는 경우가 빈번하다. 본 연구에서는 앞서 밝힌 아연백법 및 공침공정을 이용한 복합 중금속-시안착염 폐수의 현장처리(I) (아래에서 "현장처리(I)"으로 표시 함)과 비교하여 크롬환원처리 후 Fe/Zn 공침공정을 적용하여 시안착염을 제거하고, 알칼리염소법에 의한 잔류시안 산화처리방법으로 검토하였다. 크롬처리는 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원시 환원제로서 NaHSO$_3$를 사용하여 pH 2.0, ORP 250 mV, 반응시간 30 min.에서 99.9% 이상의 최대제거율을 얻을 수 있었다. Fe/Zn 공침에 의한 시안착염 제거실험은 pH 9.5, FeSO$_4$/ZnCl$_2$ 3.0 $\times$ 10$^{-4}$ mol, mixing rpm 240에서 시안이온의 제거효율은 98.24%(잔류시안농도: 4.50 mg/L)로 최대의 결과를 얻었다. 황화물 침전법에 의한 기타중금속(Cu, Ni)처리반응의 조건은 pH 9.0$\sim$10.0, 반응시간 30 min. mixing rpm 240에서 Cu의 경우 Na$_2$S 주입량 3.0 mol에서 99.9%, Ni의 경우 Na$_2$S 4.0 mol에서 93.86%의 최대결과를 얻었다. Fe/Zn공침처리 후 잔류시안농도 4.50 mg/L의 제거를 위하여 알칼리염소법을 실시한 결과 1차 산화반응은 pH 10.0 이상, ORP 350 mV, reaction time 30 min, 2차 산화반응은 pH 8.0 이하, ORP 650 mV, 반응시간 30 min.에서 제거효율 95.33%, 잔류시안농도 0.21 mg/L의 결과를 얻었다. 즉 (1) 크롬환원처리, (2) Fe/Zn 공침공정에 의한 시안착화합물 제거 및 기타 중금속(Cu, Ni) 처리, (3) 알칼리염소법에 의한 잔류시안 산화처리를 실시한 결과(아래에서 "현장처리(II)"로 표시 함) 시안의 잔류농도는 0.21 mg/L로서 수질 및 수생태계보전에 관한 법율의 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L의 규제치 이하로 처리가 가능하다는 것을 현장 확인할 수 있었고 "현장처리(I)"보다 처리효율적인 측면이나 경제적인 측면에서 모두 양호한 결과를 얻을 수 있었다.
중금속 폐수는 다양한 유독성 화합물과 함께 배출되므로 상수원, 토양, 지하수 등의 환경에 악영향을 야기 시킬 수 있다. 이러한 고농도의 복합중금속과 시안착염을 포함한 도금폐수 처리 시 일반적으로 잘 알려진 알카리염소법에 의한($1^{st}$ Oxidation: pH 10, reaction time 30 min, ORP 350 mV, $2^{nd}$ Oxidation: ORP 650 mV) 시안의 잔류농도에 대한 제거효율은 유입수의 시안농도 374 mg/L에 비해 처리 후 잔류시안농도는 3.74 mg/L로써 그 제거효율이 99%로써 상당히 높았으나 수질환경보전법상 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L 이하에 만족하기 위해서는 2차, 3차 등의 고도처리가 요구됨을 알 수 있었고, 이에 아연백법 및 공침처리공정(reaction time: 30 min, pH: 8.0, rpm: 240)을 적용하여 용해되어 잔류하는 시안착염을 불용성염으로 침전시켜 처리한 결과 잔류시안농도가 1.0 mg/L 이하의 만족할 만한 결과를 있었다. 크롬의 처리는 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원(pH: 2.0 max, ORP: 250 mV)시킨 후, 수산화물로 처리(pH: 9.5)시 무난히 99%의 최대 제거효율을 얻을 수 있었다. 폐수 중 나머지 동(Cu)과 니켈(Ni)처리는 황화물 응집침전법을 적용한 결과 최적 pH는 $9.0\sim10.0$에서 $Na_2S$의 최적주입량이 Cu의 경우 0.5 mol에서 99.1%, Ni의 경우 3.0 mol에서 99.0% 이상 제거할 수 있었다. 즉 중금속 복합폐수 중 시안착염은 알카리 염소산화처리법만으로는 수질환경보전법의 규제치 이하로 처리가 불가능 하였고 아연백법 및 공침공정을 같이 적용한 결과 규제치 이하로 처리가 가능하다는 것을 현장 확인할 수 있었다.
Polyacrylonitrile (PAN) fiber was grafted with casein after alkaline hydrolysis and chlorination reactions of the original fiber. The structures and morphologies of the casein grafted fiber were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-Ray diffraction (XRD), and scanning electron microscope (SEM). Moisture absorption, specific electric resistance, water retention value, and mechanical properties were also investigated. The results showed that casein was grafted onto the surface of the PAN fiber and the grafted PAN fiber presented better hygroscopicity compared with the untreated fiber. With proper tensile strength, the modified fiber could still meet the requirement for wearing. A mechanism was proposed to explain the deposit of casein on the synthetic acrylic fiber.
Chlorination of the polluted water may produce odoriferous and objectionable-tasting chlorophenols which are hazardous to health. These studies were undertaken to investigate the hazardous effects of chlorophenols to the rat. 1. The chlorophenols such as o-chlorophenol and 2,6-dichlorophenol inhibited rat growth and caused increment of the ratio between liver weight and body weight. 2. The hemoglobin content, hamatocrit ratio and A/G of rat blood were decreased by chlorophenols administration. The activities of alkaline phosphatase, lactic dehydrogenase (LDH) and glutamate oxaloacetate transaminase (GOT) in serum as well as in liver were increased provisonally and decreased after one or two weeks adminstration. 3. The liver mitochondrial respiration ($QO_{2}$) was inhibited by chlorophenols treatment in in-vivo and in-vitro test. 4. The liver microsomal cytochrome P-450 was decreased by chlorophenols administration 5. Liver tissue was degenerated with congestion, atrophy, swelling, vacuolation, dilation of rough endoplasmic reticulum and denature of mitochondrial particle with swelling, and cristal destruction by chlorophenols adminstration. 6. After one and two weeks of adminstration of chlorophenols to rat, the aberrations of bone marrow chromosome and inhibition of its mitosis were observed respectively.
인체에 설사질환을 일으키는 Campylobacter jejuni에 대하여 염소 및 monochlorarmine의 살균효과를 측정하고 세포의 구조형태 및 단백질과 DNA에 대한 영향을 주사전자현미경과 전기영동방법으로 비교 관찰하였다. 0.5mg/l의 염소용액에서 15분간 처리했을 때에는 쉽게 6 log가 사멸되었다. 그리고 염소용액의 pH가 4.5에서 7.0, 10.0으로 높아짐에 따라 C. jejuni에 대한 염소의 살균효과는 점점 떨어졌다. 또한 monochloramine의 경우 0.5와 1.0mg/l에서 60분간 처리했을 경우 각각 2와 7 log의 세균이 사멸되었다. 살균제로 처리된 C. jejuni들은나선간균의 형태가 모두 구형으로 변하면서 세포표면의 파괴와 용균현상이 일어났고 서로 엉켜져 있는 예가 많았다. 그 효과는 사멸효과의 경우에서와 같이 monochloramine보다 염소처리군에서 더 심하였다. 살균제로 처리된 C. jejuni의 단백질과 DNA는 정상세포의 것에 비하여 전기영동상에서 차이가 나타났으며 260nm에서의 흡광도도 감소하였다. 특히 염소처리된 세포의 단백질과 DNA는 처리한 염소농도에 비례하여 큰 차이를 나타냈다.
The use of genetically cloned xylanase acquired from Bacillus strearthermophillus improves bleachability for oak kraft pulps. Combination of xylanase(X). oxygen(O), ozone(Z). peroxide(P), alkaline extraction(Eo. Eop), and chlorination(C/D, D) have been tested in a variety of bleaching sequences. The effectiveness of xylanase pre-treatment(XO) and post-treatment(OX) in oxygen bleaching is mainly compared. With xylanase treatment the brightness increase by 1.5-2.1% ISO in OZEP, OZEoP, OZEopP and OPZP sequences. There is only numerically difference of brightness gains between OX and XO sequences. With xylanase treatment chemical requirements for bleaching decrease by 42.6-48.6% in OC/DEoD sequence and 47.9-54.7% as active chlorine in OC/DEopD sequence at the same brightness. the reduction of bleaching chemicals is higher in XO sequence than those in OX sequence. Following xylanase treatment the viscosity increases from 11.7-12.0 mPa·s to 12.4-13.5 mPa·s and the brightness stability is considerably improved however the difference of effectiveness between XO and OX sequence is not present. Compared to tensile index vs tear index, the physical properties are similar for TCF bleaching sequences with and without xylanase treatments. However in OC/DEoD and OC/DEopD sequences the physical properties decrease with xylanase treatment. There is no difference in the physical properties between XO and OX sequences. COD, BOD and color of bleaching effluents increase slightly with xylanase treatment, however the discharge of COD end-load into environmental impact decrease.
시안을 이용한 PCB 금 박리용액으로부터 사이클론 형태의 전해조를 적용하여 금 회수 연구를 수행하였다. 이때 첨가제로서 전해생성 된 차아염소산나트륨(NaOCl)과 금 도금 첨가제(KG-120)를 사용하였고 이들의 농도와 반응시간에 따른 금의 전해회수 거동을 조사하였다. 전해생성 NaOCl은 침출액 내의 시안과 알칼리 염소화 반응을 촉진함으로써 $NaOCl(g)/CN^-(g)$ 비율 1.0 이상에서 약 99% 이상 시안을 제거할 수 있었다. 금 전해회수 시 전해생성 NaOCl을 첨가할 경우 $NaOCl(g)/CN^-(g)$ 비율이 0.5~2.5일 때 480분 내에 금은 98% 회수되었으며 비율이 3.0이상에서는 오히려 금의 회수율이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었다. KG-120 용액의 경우, 1.5~4.5%(v/v)까지의 농도범위에서 480분 내에 금이 99% 회수되었으며, 특히 KG-120의 농도가 3.5 및 4.5%(v/v) 일 경우 240분 내에 금이 96% 이상 회수되어 반응 초기 회수속도가 상대적으로 더 빨랐다. 이로부터 경제성과 효율성을 감안한 최적의 KG-120의 농도는 3.5%(v/v)로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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