• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.584-591
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• 2017

수중에서 중금속은 흡착제에 의한 표면흡착과 금속수산화물로의 침전/제거반응이 동시에 일어나기 때문에 이들 각각에 의한 중금속 제거기작은 명확하게 구분되어 설명되지 못한다. 본 연구에서는 중금속 제거기작을 보다 명확하게 이해하기 위해 $850^{\circ}C$로 소성된 황토를 이용하여 다양한 pH 조건에서 Cu, Pb, Zn, Cd, 그리고 Cr 수용액 각각을 대상으로 회분식실험을 수행하였다. 실험결과 Cr을 제외한 중금속 농도는 반응초기에(<5분) 급격하게 감소되어 초기농도 대비 약 90%가 제거되었다. 한편, pH는 대상 금속 수용액에 따라 정도의 차이를 보이긴 하나 전체적으로 반응시간에 따라 지속적으로 증가되어 7.0-9.0까지 증가되었다. 반응시간에 따라 증가되는 pH 값과 높은 pH 조건에서 상대적으로 높은 중금속 제거율은 금속수산화물의 침전과 관련 있어 보인다. 흡착제(상용활성탄, 비소성황토, 소성황토)별 반응시간에 따른 pH 변화에 대한 비교실험결과, pH 증가현상은 소성황토에서만 두드러지게 나타나 소성과정에서 황토의 물성특성이 변화되었던 것으로 생각된다. 따라서 소성황토에 의한 중금속 제거는 흡착제에 의한 단순흡착뿐 아니라, 높은 pH 조건에서 금속수산화물을 형성함으로써 흡착질 표면에 침전 제어 될 수 있음을 보여준다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.357-364
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• 2007

본 연구는 폐타이어의 재활용 일환으로 기존의 분말 화된 폐타이어 표면에 특정의 Functional group을 형성시켜 수중의 중금속이온들 과의 Chelate complexes 형성을 유도 함으로서 중금속 제거제로서의 폐타이어 활용방안을 제시 하고자 하였다. 이를 위해 FT-IR을 통하여 Function리 group의 종류 및 XRD, XRF, SEM 용출실험을 통해 개질 변화된 폐타이어 특성 분석하였으며 Kinetics Study를 통해 흡착모델에 적용하여 특정상수 값을 도출 하였다. 결과적으로 중금속 흡착 선호도는 $Pb^{2+}>Cu^{2+}>Cd^{2+}$순으로 확인되었으며, 초기 30분 이내에 흡착평형에 도달 하였고, 흡착반응속도 또한 0.27에서 $1.78\sim3.15(g/mg{\cdot}min)$로 증가하였으며, 80% 이상의 제거효율을 보였다. 이는 기존의 분말폐타이어에 비해 그 효율이 10배가량 증가함을 알 수 있었으며, Functional group을 활용한 폐타이어를 이용할 경우 중금속제거제로서의 뛰어난 효율성을 제시 할 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권2호
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• pp.149-159
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• 2004

In the removal of heavy metals from the mine deposit using electrokinetic processes, the effects of operation under both constant current and constant potential conditions were estimated. The results of soil pH distributions for DDW-20 V and DDW-100 mA cases after the electrokinetic remediation tests were observed. In the former case, soil pH was not much changed and kept to almost constant value just little higher than initial soil pH of 3.52, except near the cathode, which was about pH 5. While in the latter case, soil pHs of anode and the cathode regions were less than pH 3 and about 6, respectively. The electroosmotic flow to the cathode increased rapidly till 10 hrs and decreased steadily and then maintained to constant rate until the end of operation at constant current condition. Electric potential gradient was continuously increased to as much as 34.375 V/cm. At the steady state, values of the apparent electric conductivity for DDW-20 V and DDW-100 mA were around 40 ${\mu}\textrm{s}$/cm and 30 ${\mu}\textrm{s}$/cm, respectively. In the DDW-100mA test, Cu, Cd, and Zn except Pb showed the tendency of moving toward the cathode. While in the DDW-20 V case, it was observed that Cu, Zn, and Pb except Cd were not moved to any directions. The results of the tests demonstrated that the electrokinetic soil remediation process could be operated better under constant current condition than constant electric potential condition.

• 한국환경과학회지
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• 제20권10호
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• pp.1337-1345
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• 2011

The removal performances of divalent heavy metal ions ($Pb^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Sr^{2+}$ and $Mn^{2+}$) were studied using the Na-P1 zeolite synthesized from Jeju scoria in the batch and continuous fixed column reactor. The uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite decreased in the order of $Pb^{2+}$ > $Cu2^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $Sr^{2+}$ > $Mn^{2+}$ based on the selectivity of each ion to ionic exchange site of Na-P1 zeolite for single and mixed solutions in batch or continuous fixed column reactor. For mixed solution, each heavy metal ion uptake was lower than that in single solution, and especially the uptake for $Mn^{2+}$ decreased greatly. In batch reactor, the uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite were described by Freundlich or Langmuir equation, but they followed the former better than the latter. In continuous fixed column reactor, the maximum ion exchange capacity obtained for each of heavy metal ions, was about 90----- of that in batch reactor. The uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite increased with the increase of initial heavy metal concentration and solution pH, and the decrease of the amount and particle size of synthetic zeolite.

• 자원리싸이클링
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• 제10권5호
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• pp.36-43
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• 2001

The chlorine component in fly ash from municipal solid waste incineration ash was removed by water washing for the purpose of recycling fly ash as a raw material of ordinary portland cement. The samples were a different kind of 리y ashes using $Ca(OH)_2$and NaOH as media of wet scrubber for flue gas cleaning. The content of soluble salts of fly ash using $Ca(OH)_2$and NaOH was 32.8%, 50.1% and the content of chlorine component, 22.9% and 26.0% respectively, which was KCl, NaCl, CaC1OH mainly. When each fly ash was washed using water under conditions of a agitation speed of 300 rpm, a liquid to solid ratio of 10, most soluble salts in fly ash were dissolved within 30 minutes and the content of chlorine component in ash was diminished to the content of 4.4%, 2.O% at $20^{\circ}C$ and 1.7%, 0.8% at $50^{\circ}C$ respectively. And the main compound of residual chlorine component in ash after water washing was friedel`s salt ($3CaO.A1_2$$O_3$.$CaCl_2$.$10H2$O). From analysis results of water quality for wastewater by water washing, the components exceeding discharged wastewater standard were only Pb and Cd. But As pH was controlled to 10 with addition of $CO_2$(g) or $Na_2$$_CO3$in water, the concentration of heavy metals such as Pb and Cd was also under discharged wastewater standard.

• 한국물환경학회지
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• 제20권6호
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• pp.670-675
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• 2004

Humic acids are macromolecules originated from natural water, soil, and sediment. The characteristics of humic acid enable it to change the distribution of metals as well as many kinds of organic contaminants and to determine the sorption of them from soil solution. To see the effect of humic acid on the removal rate of organic contaminants and heavy metals, batch-scale experiments were performed. As a natural geosorbent, black shale was used as a sorbent media, which showed hight sorption capacity of trichloroethylene (TCE), lead, cadmium and chromium. The effect of sorption-desorption, pH, ionic strength and the concentration of humic acid was taken into consideration. TCE sorption capacity by black shale was compared to natural bentonite and hexadecyltrimethylammonium (HDTMA) modified bentonite. The removal rate was good and humic acid also sorbed onto black shale very well. The organic part of humic acid could effectively enhance the partition of TCE and it act as an electron donor to reduce Cr(VI) to Cr(III). Cationic metal of Pb(II) and Cd(II) also removed from the water by black shale. With 3 mg/L of humic acid, both Pb(II) and Cd(II) were removed more than without humic acid. That could be explained by sorption and complexation with humic acid and that was possible when humic acid could change the hydrophobicity and solubility of heavy metals. Humic acid exhibited desorption-resistivity with black shale, which implied that black shale could be an alternative sorbent or material for remediation of organic contaminants and heavy metals.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권4호
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• pp.68-76
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• 2002

동래 납석광산 지역의 산성광석배수(ARD)에 의해 오염된 동래천의 공간적 화학조성 변화와 중금속의 제거 과정을 중화실험을 통하여 조사하였다. 광산에 인접한 동래천은 강산성(pH 3.0~4.2)이며 많은 양의 Al. Fe, $SO_4$및 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd)을 포함하고 있다. 동래천의 화학조성은 산성배수의 침출지에서부터 수영강과의 합류지점까지 체계적으로 변화한다. 즉, 동래천으로 유입되는 침출수는 Al과 Fe가 풍부하나 하류로 갈수록 Al이 풍부한 조성으로 변한다. 침출수(pH 2.3)는 오염되지 않은 동래천(pH 6.5)과 소규모의 지류(pH 6.2)와 혼합되면서 pH가 최대 4.2까지 증가한다. 이러한 낮은 pH 범위(<4.2)에서는 거의 모든 Fe가 침전되나 Al은 대부분 용존상태로 남게 되어 하류로 갈수록 A띠 풍부한 조성으로 변화하게 된다. 한편, Al이 풍부한 하류의 지표수는 유량이 큰 수영강(pH 6.9)과 혼합되면서 pH가 증가(5.7)하여 흰색의 Al 침전물을 형성시킨다. 침출수를 대상으로 한 중화실험 결과. pH 3.5 이하에서 Fe침전물이, pH 4~6범위에서 Al 침전물이, 그리고 pH 6.0이상에서 Mn침전물이 형성되었다. pH의 증가에 따른 이러한 Fe, Al 및 Mn의 단계적인 침전은 실제 동래천에서 관찰되는 침전물의 형성과 잘 일치하고 있다. 또한 pH 증가에 따른 Fe및 Ai침전물에 의한 중금속의 흡착순서는 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn이었으며, 50%의 흡착을 보이는 pH의 값($pH_{50}$은 Pb 3.2, Cu 4.5, Cd 5.2 및 Zn 5.8이었다. 이와 비교하기 위해서, Al이 풍부한 하류의 지표수를 대상으로 한 중화실험 결과, $pH_{50}$의 값은 Pb 4.5, Cu 5.8, Cd 7.4 및 Zn 7.0으로서 침출수에 비해 높은 값을 보였다. 이와 같은 결과로부터, 광산배수에서의 중금속의 제거는 pH의 변화뿐 만 아니라 하천수의 Fe 및 Al의 상대적인 양에 따라 결정됨을 알 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제28권4호
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• pp.299-308
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• 2015

국내 경상북도 포항 지역에서 채취한 6종의 천연 제올라이트를 X-선 회절, X-선 형광분석, 열시차 분석, 열중량 분석 및 양이온교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 이들 제올라이트의 주성분은 구룡포A (Ku-A), 구룡포B (Ku-B), 구룡포C (Ku-C), 동해A (Dh-A), 동해B (Dh-B), 동해C (Dh-C) 모두 모데나이트, 알바이트 및 석영이 함유되어 있었다. 6종의 제올라이트는 Si, Al, Na, K, Mg, Ca, Fe을 함유하고 있었으며 구룡포C (Ku-C) 제올라이트의 양이온 교환능이 다른 지역의 제올라이트 보다 높게 나타났다. 6종의 천연 제올라이트를 이용하여 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$ 및 $Cu^{2+}$ 등의 중금속 이온을 제거하는데 소요되는 반응 시간의 효과를 비교하였다. 6종의 천연 제올라이트 모두 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$ 및 $Cu^{2+}$ 제거율이 매우 낮게 나타났다. 이는 6종의 천연 제올라이트에 함유된 제올라이트의 함량이 매우 낮기 때문으로 판단된다. 본 연구 결과는 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 크게 의존되는 경향을 보여주고 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제5권2호
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• pp.195-201
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• 1996

This study was conducted for the efficient utilization of a scoria, which is abundantly found in Cheju island, as adsorbent and the scoria was examined for its performance in clarification of adsorption of heavy metal ions. The order in heavy metal ions adsorbed on scoria was; Pb+>Cd^{2+}$>Cu^{2+}$>Ag^+$>Co^{2+}$>Zn^{2+}$>Cr^{3+}$>Cr^{6+}$. This tendency was relatively consistent with the decreasing order of radius of hydrated metal ion. Also, the smaller scoria size and the larger amounts of scoria showed higher removal efficiency for heavy metal ions. The same scoria size showed more effective removal efficiency for heavy metal ions at lower initial concentration than at higher initial concentration. The adsorption abilities of original scoria and chemically treated scoria were compared. Adsorption isotherm of scoria was generally obeyed to Freundlich formula than langmuir formula and Freundlich constant, than was obtained in the range of 0.2~0.4.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.402-406
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• 2006

The physical and chemical characteristics of ALC were analyzed and showed 2.2 of specific gravity and 9.05 of pH. The results of leaching tests with standard method for soil and waste indicated heavy metals(Cu, Cd, Pb, $Cr^{6+}$) were under maximum concentration level. The anaerobic digestion sludge was attached in the surface of ALC within 90 hours. As the results of batch test, pH of the ALC and Bio-ALC were decreased from initial pH of ALC to 8.7 and 7.8 respectively Also, the concentration of heavy metals was rapidly eliminated in the solution with the batch test. The result of column experiment indicates that the removal efficiency of ALC was showed 66% of T-P, 60% of T-N, and 67% of CODcr. Also, removal efficiency of Bio-ALC was slightly higher than that of ALC in T-N (64%) and CODcr (74%).