• KSBB Journal
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• 제13권4호
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• pp.444-448
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• 1998

Biosorption of Pb and Cu was evaluated for 23 species of marine algae collected from a Korean coast. Among a variety of species for biosorbent potential, Hypnea charoides showed the highest capacity for Pb. An adsorption equilibrium was reached in about 2 hr for Pb and 30 min for Cu. The uptake capacity was 192.8 mg Pb/g biomass and 256 mg Cu/g biomass, respectively. The adsorption parameters for Pb and Cu were determined according to Langmuir model. With an increase in pH value, more negative sites are becoming avaliable for adsorption of pH and Cu, thus the removal of Pb and Cu increases at alkaline conditions. The selectivity of mixture solution shows the uptake order of Pb>Cu>Cr>Cd. When Ca concentration increases in Pb solution, Pb was selectively adsorbed.

• Advances in environmental research
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• 제6권1호
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• pp.67-81
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• 2017

Mining activities play a significant role in environmental pollution by producing large amounts of tailings which comprise heavy metals. The impressive increase in mining activities in recent decades, due to their high influence on the industry of developing countries, duplicates the need for a substantial effort to develop and apply efficient measures of pollution control, mitigation, and abatement. In this study, our objective was to investigate the effect of simulation of the leachate, pH and inflow intensity of transport of $Pb^{2+}$, $Zn^{2+}$, and $Cd^{2+}$ through Lakan lead and zinc plant tailings, in Iran, and to evaluate the modeling efficiency by comparing the modeling results and the results obtained from previous column studies. We used the HP1 model and the PHREEQC database to simulate metals transport through a saturated soil column during a 15 day time period. The simulations assumed local equilibrium. As expected, a lower pH and inflow intensity increased metal transport. The retardation of heavy metals followed the order $Zn^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $Cd^{2+}$ and the removal concentrations of Cd, Pb, and Zn at the inflow intensity critical scenario, and Cd and Pb at inflow acidity critical scenario exceeded the allowable EPA and Iranian's 1053 standard thresholds. However, although the simulation results generally agreed well with the results of the column study, improvements are expected by using multi-dimensional models and a kinetic modeling approach for the reactions involved. The results of such investigations will be highly useful for designing preventative strategies to control reactive transport of hazardous metals and minimize their environmental effects.

• 한국환경과학회지
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• 제10권4호
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• pp.269-273
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• 2001

Biosorption of Pb was evaluated for plants, Persicaria chinensis, Oenanthe javanica and Salvinia natnas. The adsorption equilibrium was reached in about 1hr for Pb and the highest adsorption capacity was 150mg Pb/g biomass at S.natans. Pb adsorption process showed a pseudo second order irreversible reaction. The highest initial adsorption rate was 2000mg pb/g biomass/hr at O.javanica. In spite of pH variation, Pb adsorption capacity by was selection, Pb was selectively adsorved. The selectivity of mixture solution showed the adsorption order of Pb>Cu>Cr>Cd. The Pb adsorption capacity of P. chinensis pretreated with NaOH was increased by 30% in comparison with that of no treatment.

• 한국물환경학회지
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• 제28권2호
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• pp.277-284
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• 2012

This study developed a new ceramics in which natural zeolite was mixed and calcined with industrial by-product such as converter slag, red mud, and fly ash and evaluated the feasibility of the ceramics for removal of heavy metals in acid wastewater. The removal rate of heavy metal by ceramics increased in the order of ZS (zeolite and slag) > ZR (zeolite and red mud) > ZF (zeolite and fly ash) ceramics. The alkalinity increment and coherence of ceramics were increased in the order of ZS > ZR > ZF ceramics. The mixing ratio of natural zeolite to industrial by-product for maximum removal efficiency of heavy metal was 1:1 for ZS ceramics and 1:3 for ZR and ZF ceramics. The order of removal efficiency of heavy metal was observed to be ZS > ZR > ZF ceramics under the mixing ratio of 1:1 for ZS ceramics and 1:3 for ZR and ZF ceramics. The removal efficiency of heavy metal by ZS ceramics with 1:1 mixing ratio was Al 100%, Cd 54.6%, Cr 99.9%, Cu 98.7%, Fe 99.9%, Mn 42.2%, Ni 59.9%, Pb 99.8%, Zn 87.6%, respectively. In addition, the removal capacity of heavy metal by ZS ceramics was observed to be Al 2.01 mM/g, Cd 0.27 mM/g, Cr 1.02 mM/g, Cu 0.83 mM/g, Fe 0.95 mM/g, Mn 0.41 mM/g, Ni 0.55 mM/g, Pb 0.25 mM/g, Zn 0.70 mM/g, respectively. The comparative evaluation in the light of removal capacity, alkalinity increment, and coherence of ceramics showed the ZS ceramics had higher feasibility as a media than others for removal of heavy metals in acid wastewater.

• 한국환경과학회지
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• 제10권4호
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• pp.299-304
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• 2001

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.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.313-321
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• 2000

본 연구는 AFMR(Anaerobic Floating Media Reactor) 공정을 이용하여 폐광산폐수로부터 중금속을 제거하기 위한 연구로서 본 연구에서는 두 개의 AFMR 반응조를 HRT 3일, COD/sulfate 비는 0.3~0.8, 운전온도는 $30^{\circ}C{\sim}35^{\circ}C$, 알칼리도는 1,000 mg/l(as $CaCO_3$)으로 운전하였다. 실험결과 AFMR 반응조는 COD/sulfate 비 0.5, 운전온도 $35^{\circ}C$에서 환원된 $SO{_4}^{2-}$양/제거된 COD양(mg/mg) 비는 약 1를 유지하였으며, 중금속 Cr, Pb, Fe은 99.99%, Cd 98%, Mn 90%의 제거효율을 나타내었다. 운전온도를 $35^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$로 감온시킬 때 AFMR 반응조내의 환원된 $SO{_4}^{2-}$양/제거된 COD양(mg/mg) 비는 1.37배로 증가하였다. 또한 운전온도 $30^{\circ}C$, COD/sulfate 비는 0.4일 때 최대의 황산염 환원을 보였으며 이때 유입되는 중금속인 Fe, Pb, Cr은 99.99%, Zn, Cd, Cu는 99.9%, Mn 97.3%의 중금속 제거효율을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권4호
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• pp.475-479
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• 2011

키토산은 천연고분자 물질로 다양한 물리화학적(다중양이온, 반응성 수산화기와 아미노기 그룹), 생물학적(생리활성, 생체적합성, 생분해성) 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 겔형성제로 폴리감마글루탐산을 이용하여 키토산 나노입자를 제조하였다. 나노입자는 폴리감마글루탐산의 카르복실기($-COO^-$)와 키토산의 아미노기($-NH_3^+$)사이의 이온 상호작용에 의해 형성되었다. 키토산(0.1~1 g)을 100 ml 아세트산 용액(1% v/v)에 첨가한 후 상온에서 충분히 용해되도록 하룻밤 동안 교반하였다. 폴리감마글루탐산(0.1 g)은 상온에서 90 ml 증류수에 용해시켰다. 교반되고 있는 폴리감마글루탐산 용액에 키토산 용액을 주사바늘을 통해 상온에서 적가하였다. 입자의 평균 크기는 80~300 nm 범위에서 형성되었다. 키토산/폴리감마글루탐산 나노입자는 중금속 이온들($Cd^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$)의 제거를 위해 콜로이드 상태의 흡착 물질로 사용되었다. 나노입자의 중금속 제거 능력은 $Cu^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $Ni^{2+}$ > $Zn^{2+}$의 결과를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권5호
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• pp.417-426
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• 2010

본 연구에서는 가죽 생산 공정 중 원피 무게의 50% 이상 고형 폐기물로 발생하는 콜라겐 단백질의 섬유 기재에 미모사(Catechol Tannin) 및 채스트넛(Pyrogallol Tannin)과 같은 식물성 탄닌물질을 다양한 조건에서 고정화시킨 10 가지 다른 종류의 바이오 흡착제를 제조하였다. 제조한 각 바이오 흡착제들의 중금속 제거용 흡착제로서의 성능 평가를 위하여 Cu(II), Cd(II), Zn(II), Pb(II), Cr(III) 이온을 함유한 인공 오염수를 사용하여 다양한 반응 조건에서의 회분식 실험을 실시하였으며, 중금속들의 제거 특성을 규명하였다. 미모사를 탄닌물질로 사용하여 콜라겐에 고정화 반응을 시켰을 때 섬유 번들 내부로의 미모사의 침투력은 나프탈렌계 침투제의 주입량에 비례 하였다; 3% ${\geq}$ 1.5% > 0%. 모든 바이오 흡착제들에서 pH 3.0 이하에서는 중금속 이온들의 제거는 거의 일어나지 않았으나 pH 3.0 이상에서 중금속의 제거율이 급격히 발생하였으며 Zn(II)을 제외한 나머지 중금속이온들은 pH 6.0 이상에서는 거의 완전히 제거되었다. Cr(III)의 경우에는 바이오 흡착제 종류별 제거량이 매우 유사한 경향을 나타내었으나 Cu(II), Zn(II), Pb(II)의 제거에서는 축합형 탄닌(미모사)에 비해 이온결합이 가능한 다량의 카르복실기를 함유한 가수분해형 탄닌(채스트넛)을 사용하여 고정화시킨 바이오 흡착제에서 높은 제거능을 보였다. S10 바이오 흡착제에 대한 Pb(II) 및 Cu(II) 중금속 이온들의 흡착은 이온농도가 1,000배 변화거나 경쟁이온 화학종을 일하전 및 이하전 화학종을 사용하였을 때 영향을 받지 않았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.68-77
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• 2009

본 연구에서는 토양수세법의 적용이 곤란한 낮은 투수성의 중금속오염이 심각한 E 유수지의 퇴적토에 대하여 동전기법의 적용성을 검토하였다. 이를 위하여 퇴적토 내 총 Cr, Pb,Cd농도 및 퇴적토의 물리화학적 특성을 조사하고, 또한 BCR 연속추출법을 통하여 동전기복원 전후 중금속들이 어떤 형태로 존재하는지를 살펴봄으로써 오염 퇴적토 내 중금속의 처리 가능부분에 대한 평가 하였다. 동전기를 적용한 결과, 총 Cr 및Pb는 양극 쪽으로 이동하였으며, 반면 Cd의 경우는, 동전기정화 전 대부분이 이온교환/탄산염 결합태를 차지하고 있어 제거가 용이할 것으로 판단되었지만, 양극 쪽 보다는 토양 체의 중간에 가장 높게 그리고 전체적으로 음극 쪽으로 이동하는 경향을 보이고 있다. 이 때, 양그 쪽의 총 Cr농도는 초기 농도보다 약 3.5배 증가한 반면, 음극 쪽에서는 대부분 제거되고 매우 낮은 경향을 나타냈다. 동전기복원전과 처리 후 퇴적토 내 중금속 결합형태를 각 구간 중 양극부분과 음극부분과 비교한 결과, 총 Cr은 잔류태가 양극과 음극 쪽에서 감소한 반면, 산화물 태는 증가한 경향을 보였다, Pb의 경우도 반응 전에 비해 반응 후 반잔류태 부분이 감소하고 산화물 태 부분이 다소 큰 폭으로 변화된 것을 나타내고 있었으며, 양극 부분 보다는 음극부분에서 분율이 증가되어있다. 그러나 Cd는 반응 전 대부분을 차지하던 이온교환/탄산염 결합 태부분은 양극과 음극부분에서 모두 감소한 것으로 나타난 반면 반응 전 무시할 정도로 낮았던 잔류 태 부분 및 산화물 태가 증가한 경향을 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.41-47
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• 2020

본 연구는 유동층 석탄보일러에서 발생하는 석탄 바닥회를 중금속 처리제로 활용하기 위하여 수행하였으며, 산성광산배수 중의 중금속 성분을 제거하기 위한 실험을 실시하였다. 대상 중금속은 구리, 카드뮴, 크롬, 납으로 선정하여 산성광산배수 모사액을 제조하였고, 석탄회 첨가량, 시험용액의 초기 중금속 농도에 대한 제거실험을 실시하였다. 실험결과, 석탄회 농도가 중량물 시료 15 g/L, 경량물 시료 10 g/L로 첨가된 조건에서 총 중금속의 제거능은 각각 30.8 mg/L, 46.4 mg/g로 나타났다. 이후 비소를 추가하여 5종 중금속에 대한 최대 제거능을 파악하기 위하여 장기 컬럼실험을 실시하였으며, 각각의 중금속 성분에 대한 제거능을 조사하였고, 약 60일간 가동 후 pH 9.25에서 최대 중금속 제거능은 23.6 mg/g이었다.