• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.73-77
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• 2003

Red mud is a waste material formed during the production of alumina when the bauxite ore is subjected to caustic leaching. It is a brick-red colored highly alkaline (pH 10-12) sludge containing mostly oxides of iron, aluminum, titanium, and silica. Red mud, due to its high aluminum, iron, and calcium contents, has been suggested as a cheap adsorbent for removal of toxic metals (e.g., As, Cr, Pb, Cd) as well as for water or wastewater treatment. The basic advantage of red mud is its versatility in application. This study was conducted to evaluate the effect of red mud on stabilization and fixation of heavy metals (such as Pb, Cu, C $r^{6+}$, Cd, Zn) contained in the Al-coating sludge and soil. The results showed that the concentration of heavy metals leached from the treated sludge and soil was low, meeting the regulatory permit level.

• 환경위생공학
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• 제9권2호
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• pp.110-119
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• 1994

The objective of the this study was to evaluate the effects of heavy metals on the sewage treatment process designed to remove organic material and nutrients using Water- hyacinth ( Eichhornia crassipes ). Batch experiments were carried out using domestic sewage spiked with different level of heavy metal mixtures ( Cd, Pb and Cu ). The specific growth rates of Water- hyacinth ranged from 0.0008 to 0.0015 1/day( operated at water temperatures of 22 ∼30$\circ $c ) and increased as the concentration of heavy metals decreased. The test result showed that the permissible maximum concentrations Cd, Pb and Cu for the growth of Water- hyacinth were 0.5, 1, and 6 mg/ℓ respectively. Under these maximum permissible heavy metal loads, removal rate of organic material, nitrogen and phosphorus were 85%,75% and 75% , respectively, during 40days of the test period.

• 환경정책연구
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• 제12권4호
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• pp.119-132
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• 2013

도시 내 중금속 오염지에 대한 정화방법의 하나인 식물정화재배(phytoremediation)의 효용성을 검증하기 위해 자생 지피식물인 비비추를 대상으로 실험을 수행하였다. 카드뮴(Cd), 납(Pb), 아연(Zn)의 중금속을 중심으로 각각 네가지 농도로(0, 100, 250, $500mg{\cdot}kg^{-1}$) 처리한 무배수용기에 비비추를 식재한 후 7개월간 식물과 토양 내 중금속 변화량을 살펴보았다. 비비추 지상부에서의 카드뮴(Cd)과 납(Pb)은 처리농도가 증가할수록 검출량도 증가하였으나, 아연(Zn)은 감소되었다. 지하부에서는 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 납(Pb)처리가 고농도일수록 검출량도 높아지는 경향을 보였다. 식물체 지상부와 지하부간의 축적률인 TF(transportation factor)의 경우, 대부분 중금속 처리에서 80% 이상을 지하부에서 축적하는 것으로 나타났다. 토양 내 중금속의 제거량은 세 가지 중금속 모두 처리농도가 높을수록 비례적으로 증가하였다. 식물체와 토양 내 중금속 농도비인 BF(bioaccumulation factor)의 경우 아연(Zn)이 낮은 반면, 카드뮴(Cd), 납(Pb)의 경우 토양에서 식물체에 의한 축적률이 30% 이상인 것으로 나타났다. 이러한 반응은 오염된 토양에서 식물은 생육이 가능한 한계까지만 활성화할 수 있는 낮은 농도의 중금속을 선택적으로 축적하려는 것으로 판단되며, 지속적인 정화효과를 위해서는 생육과 축적이 가능한 저농도 중금속 오염지를 정화방법으로 적용될 수 있으리라 본다.

• 유기물자원화
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• 제4권2호
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• pp.55-62
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• 1996

본 연구에서는 중금속에 대한 지렁이 분변토의 흡착특성을 활성탄과 비교함으로서 중금속 함유폐수처리를 위한 경제적인 흡착제로서 활용가능성을 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 지렁이를 이용한 퇴비화에 사용된 슬러지는 피혁슬러지와 우분슬러지를 7:3으로 혼합하여 부숙시킨 것을 사용하였다. 분변토의 물리화학적 특성을 평가하기 위한 용출실험으로부터 분변토는 약간의 pH의 완충능력과 55.1me/100g의 양이온교환능력을 가지는 것으로 평가되었다. 분변토의 중금속에 대한 흡착평형시간은 90분 이내로서 활성탄과 큰 차이가 없었으며, Pb, Cu, Cd, Cr, Zn의 제거효율은 활성탄이 각각 98%, 93%, 94%, 89%, 82%, 분변토는 95%, 90%, 88%, 80%, 66%로 평가되었다. 흡착제 양의 변화에 따른 흡착특성을 Freundlich 등온 흡착식으로 해석한 결과 1/n값은 분변토의 경우 0.28~0.74로서 활성탄의 0.29~0.56에 근접하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이 결과로부터 분변토를 경제적인 중금속흡착제로 사용 가능한 것으로 평가되었다. 또한, 분변토의 중금속 성분별 흡착선호성향을 활성탄과 비교 분석한 결과 분변토는 Pb>Cu>Cd>Cr>Zn의 순이었으며, 활성탄은 Pb>Cd>Cu>Cr>Zn의 순이었다.

• 환경위생공학
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• 제15권1호
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• pp.54-61
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• 2000

We studied the adsorption characteristics on the treatment process of heavy metal wastewater by using cuttle fish bones powder. When adding the 0.25% cuttle fish born powder in the heavy metal solution, $Fe^{3+}$ and $Pb^{2+}$ were high removed than other heavy metals as above 95%. In the solution which was adjusted to pH 5, 7 and 9, there was not observed the difference thing on the heavy metal removal rate. At test using plating wastewater treatment, adding 1%, 1.5% and 2% of the cuttle fish born powder, the heavy metal removal rate were as follows; Zn 12.5 - 37.5%, Mn 18.0 - 62.2%, Cd 36.8 -93.0%, Cu 51.4 - 97.4%, Cr 70.8 - 99.1%, Fe 87.2 - 99.3% and Pb 92.8 - 99.9%. When adding the 0.15% cuttle fish born powder and mixing for 20 minutes, the solution was happened the adsorption equability. Applied this results to the Freundlich＇s iso-thermal equation, we found the cuttle fish born＇s probability as a good adsorbent.

• 환경위생공학
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• 제15권3호
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• pp.44-49
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• 2000

The purpose of this research is to evaluate the adsorption capacity of casts for heavy metals. The casts were excreted by earthworm, Lumbricus rubellus, after having eaten the paper sludge. Various batch experiments on adsorption were performed to compare cast and activated carbon. The pH increase in solution due to extractives from cast was 1.3 and the cation exchange capacity which implies adsorption capacity for solubles is greater on activated carbon than on cast. According to the results of batch experiment, the removal rates of Pb, Cu, Cr, Zn using the activated carbon and casts as adsorbent were 98%, 93%, 94%, 89%, 82% and 95%, 90%, 88%,80%, 66%, respectivity, and this removal were achived less than 90 minutes. It can be said that casts is so good adsorbent as activated carbon is, although adsorption carbon was found to be some large than those of casts through Freundlich isotherm applied for adsorption of soluble. As a result on the experiment of isothermic adsorption from the mixed component solution in the batch, the order of preferable elements in heavy metal adsorption was found to be Pb＞Cd＞Cu＞Cr＞Zn on activated carbon, respectively.

• 자원환경지질
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• 제38권3호
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• pp.273-284
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• 2005

소석회$(Ca(OH)_2)$사 탄산칼슘$(CaCO_3)$을 응집제로 이용한 화학적 응집/침전법으로 지하수로부터 중금속을 제거하는 실내실험을 실시하였다. 비소(As), 카드뮴(Cd), 망간(Mn), 납(Pb), 아연(Zn)으로 오염시킨 인공오염수로부터 중금속을 제거하는 배치 실험 결과, 소석회를 이용한 경우, As과 Mn의 제거 효율은 $0.3\;wt.\%$소석회 첨가만으로 $90\%$ 이상을 나타내었으며, Cd와 Zn의 경우 $0.5\;wt.\%$ 첨가 시 약 $75-85\%$온의 제거 효율을 나타내었다. 탄산칼슘을 첨가한 경우 소석회 첨가에서 제거율이 비교적 낮았던 Pb의 제거율이 매우 높게 나타나 $0.1\;wt.\%$의 첨가만으로 거의 $100\%$를 제거할 수 있었으며, Cd의 제거율도 소석회보다 높게 나타나 $1.0\;wt.\%$ 첨가시 $93\%$이상의 제거율을 나타내었다. 그러나 As, U, Zn의 제거율은 약 30- $50\%$정도로 낮게 나타났다. 대형 칼럼 반응조를 이용한 중금속 제거 실험에서는, 응집제를 오염지하수에 첨가한 후 응집제의 확산 유도와 응집제와 응집할 입자간의 접촉을 위해 급속 교반하였으며, 교반으로 인해 성장된 플럭(floc)의 침전을 유도하여 상등액과 침전입자를 분리함으로써 오염지하수로부터 중금속을 제거하였다. 소석회를 첨가한 칼럼실험의 경우, 앞서의 배치실험 결과와 같이 As는 $1wt.\%$의 소석회 첨가에 의해서 침전 30분 이후에 $99\%$이상의 제거 효율을 나타내었다. Cd, Mn, Zn도 $80-85\%$의 제거효과를 나타내어 높은 제거 효율을 나타내었으나, Pb의 제거 효율은 배치 실험의 결과와 같이 낮아 약 $40\%$내외를 유지하였다. 소석회 침전 슬러지를 재활용하여 중금속 제거 실험을 반복 실시한 결과도 As, Mn, Cd에 대해서는 침전 슬러지 재활용 2회까지 평균 $90\%$이상의 높은 제거율을 나타내었으며, Zn에 대해서는 $70\%$내외의 제거율을 나타내었다. 탄산칼슘을 이용한 칼럼실험에서는 Cd와 Pb의 경우 제거 효율이 높아, 침전 후 30분 이내 에 $95\%$이상이 제거되었다. Zn은 $57\%$의 제거율을 나타내었으며, As와 Mn은 제거율이 낮아 약 $40\%$정도가 제거되었다. Fe와 Mn의 농도가 매우 높은 울산지역의 실제 매립장의 오염지하수를 대상으로 $1wt.\%$의 소석회를 이용한 칼럼실험 결과, 두 원소 모두 $96\%$이상의 제거율을 나타내어 소석회를 이용한 응집/침전법의 중금속 오염지하수 정화 효율이 매우 뛰어난 것으로 나타났다

• 대한환경공학회지
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• 제31권9호
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• pp.755-764
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• 2009

시화호 인공습지내 표층퇴적토에 의한 오염물질 제거효율을 평가하기 위하여 표층퇴적물내 물질함량과 퇴적토에 의한 오염물질의 용출여부를 조사하였다. 조사기간 동안 표층퇴적물의 COD, TOC, IL, TN, TP 함량은 각각 4.1~47.7 mg/g, 0.29~2.81%, 1.88~8.15%, 0.03~0.35%, 362~1,150 ${\mu}g$/g의 범위로 조사지점과 시기에 따라 차이를 보였다. 유기물과 TN 함량은 봄에 높고 시간이 지날수록 감소하는 경향을 보인 반면 TP 함량은 유의적인 차이를 보이지 않았다(3월${\geq}$5월${\geq}$7월${\geq}$9월, p=0.003 for COD, p=0.001 for TOC, p=0.017 for IL, p=0.015 for TN). 표층퇴적토의 중금속 함량은 As 3.5~13.9 ${\mu}g$/g, Cd 0.08~0.38 ${\mu}g$/g, Cr 51.8~107.0 ${\mu}g$/g, Cu 16.4~81.8 ${\mu}g$/g, Pb 26.8~81.8 ${\mu}g$/g, Zn 85~559 ${\mu}g$/g의 범위로 항목에 따라 상이한 시공간적인 분포를 보였다. 퇴적물환경기준으로 볼 때 유기물 함량은 대부분 기준 이하의 수준을 보인 반면 TN과 TP는 "중간오염" 또는 "심한 오염" 수준을 보였다. 그리고 중금속 함량은 Cd과 Pb을 제외한 모든 항목에서 퇴적물 환경기준으로 초과하는 것으로 나타났다. 퇴적토의 용출실험 결과로부터 TN, Pb, Zn은 퇴적토에 의해 제거되는 반면 TP, Cd, Cu는 퇴적토로부터 용출되는 경향을 보였다. 그러므로 시화호 인공습지에서 표층퇴적토의 수질정화기능을 향상시킬 수 있는 방안수립이 필요하다.

• 자원환경지질
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• 제28권3호
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• pp.231-241
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• 1995

It is well known that hydroxyapatite [$Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$] have an exchangeability for various heavy metal ions in aqueous solution. To evalute the feasibility of employing the synthetic hydroxyapatites as an eliminatable exchanger for environmentally noxious caions in waste water, the adsorption properties, the removal capacities and the selectivity of the apatites for various cations were investigated in more detailed. The heavy metal cations have been exchanged in calcium part of hydroxyapatite. The order of the degree of amount exchanged of the investigated cations is $Pb^{2+}>Cd^{2+}>Zn^{2+}>Ba^{2+}$. The molar ratios between released $Cd^{2+}$ ions and remeved divalent metal cations in the reacted solution with hydroxyapatite are roughly close to an integer 1.0, suggesting that an ion-exchange reaction could have played a major role in the removal of heavy metals rather then an adsorption effect. The exchangeability of the hydroxyapatite powder of Ca/P molar ratio 1.67, which have specipic surface area of $104.5m^2g^{-1}$, appeared to be better then $237.6{\mu}g$ per g for $Pb^{2+}$ ions. The removal capacity of the heavy metal ions varies directly as particle size of hydroxyapatites. All evidences obtained indicate that the synthesized hydroxyapatite powders by precipitation reaction method can be employed as an effective cation exchanger for eliminating noxious ions in waste water even in some improvemental.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.379-381
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• 2003

Metal sorption onto the ICS (Iron oxide coated sand) was studied in batch experiments. Heavy metal cations such as Cd, Pb, and Cu, and a metal anion, As, which sporadically exist in mine sites, were tested for the sorptive removal by ICS. In low pH conditions As showed the highest removal efficiency compared to the other metal cations. And the sorption removal of As was apparently pH-independent reaction. However, removal of metal cations increased with pH and above pH 7 most metal cations showed very low soluble concentrations after treatment. Such a high removal ratio of metal cations above the neutral pH appeared predominantly due to precipitation.