• 대한환경공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1381-1389
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• 2007

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.

• 한국환경농학회지
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• 제16권2호
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• pp.142-148
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• 1997

중금속오염폐수처리에의 미생물 이용 가능성을 검토하기 위하여 중금속에 강한 내성을 지님과 동시에 균체내 중금속 축적능력이 우수한 중금속 내성균을 분리하여 competing ion, 대사저해제 등과 같은 외부 요인에 따른 균체내 중금속 축적변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 중금속을 처리한 용액중 양이온인 $Al^{3+}$이온과 음이온인 $CO_3\;^{2-}$ 및 $PO_4\;^{2-}$이온이 competing ion으로 존재할 경우 중금속 내성균의 균체내 중금속 축적은 크게 감소되었으나, 그외 다른 양이온들과 음이온들에 대해서는 거의 영향을 받지 않았다. Cd, Zn 및 Cu 내성균주의 Cd, Zn 및 Cu 축적은 대사저해제에 의하여 크게 감소되었으나, Pb 내성균주에 의한 Pb 축적은 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타나 Cd, Zn 및 Cu 내성균주의 Cd, Zn 및 Cu 축적은 에너지 의존적인 과정으로서 물질대사와 관련되어 있는 것으로 생각되었으며, Pb 내성균주의 Pb 축적은 에너지 비의존적인 과정으로서 물질대사와 관련이 별로 없는 물리적인 과정에 의하여 축적되는 것으로 생각되었다. 각 중금속 내성균주들은 해당 중금속 축적능력에 비하여 낮았으나 타 중금속들의 축적능력도 있었으며, 여러가지 중금속들을 동일 농도로 복합처리 하였을 경우 해당 중금속들의 축적능력이 타 중금속들에 비하여 매우 높게 나타나 각 중금속 내성균주들의 해당 중금속 축적은 선택적인 과정에 의하여 축적되는 것으로 생각되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.453-458
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• 2006

수질의 빠르고 정확한 COD(Chemical Oxygen Demand)의 측정을 위하여 전극표면 연마장치가 부착된 전기화학적 측정 센서시스템을 연구하였다. 수질 내 유기물에 대한 Cu의 산화작용이 COD 측정의 기본원리로 이용되었으며, 3전극계를 적용한 전기화학 셀을 COD 측정시스템에 적용하였다. 장시간의 COD 측정에 대비하여, Cu전극의 내구성과 안정성을 유지시키기 위해 회전되는 연마석을 이용한 자동연마장치를 부착하였다. 유기물을 함유한 인공시료 및 실제 현장시료를 이용하여 COD 변화에 대한 측정가능성을 실험하였고, $COD_{Mn}$ 수치와 COD 측정용 센서를 이용하여 측정한 Coulombic yield와의 사이에 높은 상관관계($r^2=0.93$)를 가지며 이 측정값을 EOD(electrochemical oxygen demand)로 표현할 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 측정 결과를 토대로 이 시스템이 폐수처리장 및 하수에 연속 COD 측정 장치로 적용할 수 있는 가능성이 있을 것으로 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.77-84
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• 2006

본 연구는 마이크로파 최적 조건에서 하수슬러지 케이크를 마이크로파로 건조하여 재활용하는 방안을 제시하는데 목적이 있다. 연구에 사용된 하수슬러지 케이크는 P시 S, N하수처리장의 탈수슬러지 케이크를 사용하였으며, 마이크로파는 주파수 2450MHz에 1~4kW의 전력을 사용하였다. 마이크로파의 가열이 유전 가열방식이고, 내부수 용출 등으로 초기수분이 77%의 고함수율이라도 짧은 시간 안에 수분이 0.2%까지 감소하여 진다. 이런 결과로 마이크로파 처리한 하수 슬러지 케이크의 복토제로서의 활용은 흙과 혼합하여 매립할 경우 중간, 최종 복토제나 객토용으로 적용이 가능할 것으로 판단된다. 또한 중금속 흡착제로의 활용은 저 농도 중금속 흡착제로 사용되어지는 황토와의 비교 실험에서 Cu, Pb, Cd,의 농도가 30분 이내에 검출되지 않는 수준으로 나타났으며, Cr은 약 $0.2mg/{\ell}$정도 검출되어 흡착제로서의 가능성을 확인 할 수 있다. 그러므로 경제성이나 친환경적인 면에서 하수슬러지 케이크 건조에 마이크로파 처리를 하는 것이 적당하다고 판단되어지고, 재활용 면에서도 고비용의 황토를 대체하는 물질로 사용이 가능하여 경제적이라고 판단되어 진다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권2호
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• pp.3-13
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• 2002

본 연구에서는 시안 성분을 제거함에 있어 처리수의 재활용이 가능한 과산화수소에 의한 시안분해 특성을 규명하기 위한 실험을 수행하였다. 수용액중의 과산화수소의 자가분해반응은 pH와 금속촉매(Cu) 유무에 크게 좌우된다. pH 10 이하에서는 자가분해반응은 미미하여 90%이상의 과산화수소가 잔류하지만 pH 12에서는 90경과시 잔류 과산화수소가 9%이하로 낮아졌다. 금속촉매 첨가(5 g Cu/L)한 경우 pH 12에서도 40분 경과후 대부분의 과산화수소가 분해되었다. 유리시안의 휘발성은 용액의 pH에 크게 좌우된다. 동일한 240분 경과시 pH 8이하에서 대부분의 시안이 휘발하는데 반하여 pH 10이상에서는 10%미만이 휘발하였다. 비촉매반응에 의한 과산화수소의 시안분해실험에서는 $H_2$$O_2$/CN 몰비 4까지 과다하게 증가하여도 8%가량의 시안이 잔류하였다. 그러나 구리촉매반응에 의한 과산화수소의 시안분해 실험에서는 과산화수소 및 구리 첨가량이 증가함에 따라 분해속도가 증가하였다. 그러나 일정량 이상 첨가시 과산화수소의 자체분해 반응에 의해 $H_2$$O_2$의 시안분해 효율이 감소하며 과산화수소와 구리의 적정투입량은$ H_2$$O_2$/CN 몰비 2, Cu 몰비 0.05로서 이때의 분해속도는 22 mM/min, $H_2O$$_2$효율은 57%이었다. 또한 이러한 적정조건에서 70분 반응시 완전제거가 가능하였다.

• 분석과학
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• 제26권5호
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• pp.333-339
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• 2013

납 동위원소 분석은 국지적 및 지구적 납 오염 특성 해석을 위한 유용한 기법으로 널리 활용되어왔다. 본 연구는 국내 환경 중 납 오염원을 추적하기 위해 주요 배출원별 납 동위원소 인벤토리 구축사업의 일환으로 수행되었다. 특히 비철금속 제련시설은 가장 중요한 인위적 납 오염원으로 알려져 있으며, 본 연구에서는 국내에서 가동 중인 아연 (2 개 시설), 납 및 구리 제련시설에서의 납 동위원소의 유입 및 배출특성을 조사하였다. 각 제련시설에서 사용 중인 정광, 슬러지 및 폐수, 배출가스, 부산물로 생산되는 황산 및 제련된 금속제품 중의 납 농도와 납 동위원소 조성을 조사하였다. 아연 제련시설에서의 아연광석의 납 동위원소 분포는 1.179~1.198의 높은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을, 아연 제련시설에서 배출되는 배출가스, 제품, 폐기물 등은 1.105~1.147의 낮은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을 나타냈다. 국내 수입되는 아연광석은 주로 호주 및 페루 등이 주요 산지로서, 아연 제련시설에서 배출되는 물질들의 납 동위원소 분포는 중남미산 광석 및 호주산 광석의 납 동위원소 비율이 혼합된 것으로 추정되었다. 납 제련시설에서 배출되는 납 동위원소 패턴은 호주산 광석 및 중남미산 광석의 혼합 형태를 보이며, 구리 제련시설은 중남미 지역의 광석패턴을 따르는 것으로 추정되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.729-734
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• 2008

높은 산화상태를 갖는 철화합물인 ferrate(Fe$^{6+}$)를 Cu(II)-EDTA가 오염된 폐수를 처리하는데 적용하였다. Fe(VI)는 3가 철염에 차아염소산을 가하여 습식 산화시키는 방법을 적용하여 제조하였으며 93% 이상의 순도를 얻을 수 있었다. 용액에서의 Fe(VI)의 안정성은 pH가 낮을수록 자체분해반응이 가속화됨으로써 감소하는 것으로 나타났다. 자외선-가시광선 분광광도계를 사용하여 Fe(VI)의 환원정도를 측정하였다. 실험실규모의 연속회분식 반응장치를 Cu(II)-EDTA 함유 폐수처리에 적용함으로서 Cu(II)-EDTA의 산화특성, Fe(III)에 대한 구리이온의 거동 특성 그리고 유기물의 제거능을 조사하였다. 연속처리를 위한 반응조 및 pH 조정조에서 총 구리의 제거는 체류시간 120분에서 각각 69% 및 75%로서 최대 제거율을 보였으며 체류시간 120분 경과 후 Cu(II)-EDTA의 비착물화 정도는 80% 이상을 보였다. 본 연구를 통하여 Fe(VI)를 다기능성 처리제로서 사용하여 Cu(II)와 EDTA가 함께 존재하는 폐수를 연속적으로 처리하는 공정을 개발하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권7호
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• pp.2025-2030
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• 2010

When $Cu^{2+}$ was used as an electron acceptor, removal of $Cu^{2+}$ was achieved from the synthesized wastewater (SW) in the cathode compartment of a microbial fuel cell (MFC). By addition of $KNO_3$, the different initial pH of the SW showed no effect on the removal efficiency of $Cu^{2+}$. For $Cu^{2+}$ concentration of 50 mg/L the removal efficiencies were found to be 99.82%, 99.95%, 99.58%, and 99.97% for the $KNO_3$ concentrations of 0, 50, 100 and 200 mM, and to be 99.4%, 99.9%, 99.7%, and 99.7% for pH values of 2, 3, 4, and 5, respectively. More than 99% $Cu^{2+}$ was removed for the $Cu^{2+}$ concentrations of 10, 50, and 100 mg/L, while only 60.1% of $Cu^{2+}$ was removed for the initial concentration of 200 mg/L (pH 3). The maximum power density was affected by both $KNO_3$ concentration and initial concentration of $Cu^{2+}$. It was increased by a factor of 1.5 (from 96.2 to 143.6 mW/$m^2$) when the $KNO_3$ concentration was increased from 0 to 200 mM (50 mg/L $Cu^{2+}$), and by a factor of 2.7 (from 118 to 319 mW/$m^2$) when $Cu^{2+}$ concentration was increased from 10 to 200 mg/L (pH 3).

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제31권
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• pp.21.1-21.7
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• 2016

Objectives The present study analyzes metal contamination in sediment of the East Kolkata Wetlands, a Ramsar site, which is receiving a huge amount of domestic and industrial wastewater from surrounding areas. The subsequent uptake and accumulation of metals in different macrophytes are also examined in regard to their phytoremediation potential. Methods Metals like cadmium (Cd), copper (Cu), manganese (Mn), and lead (Pb) were estimated in sediment, water and different parts of the macrophytes Colocasia esculenta and Scirpus articulatus. Results The concentration of metals in sediment were, from highest to lowest, Mn ($205.0{\pm}65.5mg/kg$)>Cu ($29.9{\pm}10.2mg/kg$)>Pb ($22.7{\pm}10.3mg/kg$)>Cd ($3.7{\pm}2.2mg/kg$). The phytoaccumulation tendency of these metals showed similar trends in both native aquatic macrophyte species. The rate of accumulation of metals in roots was higher than in shoots. There were strong positive correlations (p <0.001) between soil organic carbon (OC) percentage and Mn (r =0.771), and sediment OC percentage and Pb (r=0.832). Cation exchange capacity (CEC) also showed a positive correlation (p <0.001) with Cu (r=0.721), Mn (r=0.713), and Pb (r=0.788), while correlations between sediment OC percentage and Cu (r=0.628), sediment OC percentage and Cd (r=0.559), and CEC and Cd (r=0.625) were significant at the p <0.05 level. Conclusions Bioaccumulation factor and translocation factors of these two plants revealed that S. articulatus was comparatively more efficient for phytoremediation, whereas phytostabilization potential was higher in C. esculenta.

• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.283-288
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• 2007

연속회분식반응조(SBR) 공정에서 슬러지 체류시간(SRT)에 따른 중금속의 독성도 변화를 측정하였다. 중금속은 구리(Cu), 카드뮴(Cd) 및 아연(Zn)을 사용하였고, SRT는 $2\sim30$일로 변화시켰으며, 독성도는 INT-dehydrogenase 활성도의 변화로 측정하였다. 중금속의 농도가 증가함에 따라 독성도가 증가하였으며, Cu가 Zn 및 Cd 보다 독성도가 높았다. SRT를 변화시켰을 때 $IC_{50}$ 값이 Cu의 경우 $0.37\sim1.96$ mg/L의 범위를 나타내었으며, Cd의 경우는 $15.4\sim16.9$ mg/L를 나타내었다. 또한 Zn의 경우는 $9.70\sim23.4$ mg/L의 범위를 나타내었다. Cu와 Zn의 경우, SRT가 증가함에 따라 독성이 감소하였으며, 이는 긴 SRT에서 세포외 중합체의 농도가 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 중금속을 포함한 산업폐수를 처리하는 SBR 공정에서 SRT를 길게 운영하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.