• 한국환경농학회지
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• 제27권3호
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• pp.231-238
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• 2008

본 연구에서는 철가공 산업에서 배출되는 폐산화철을 활용하여 인 흡착특성을 평가하였다. 또한 도시하수 대상으로 폐산화철 접촉조를 적용한 생물반응조 공정의 운전 가능성을 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 폐산화철의 표면특성은 inverse spinel 결정구조인 $Fe_3O_4(FeO{\cdot}Fe_2O_3)$가 주된 형태인 것으로 확인되었다. 2. 폐산화철의 인 흡착특성은 용액의 알칼리도에 따라 다소 차이를 보이나 Freundlich 과 Langmuir 등온흡착 이론식이 잘 적용되었다. 폐산화철의 인 흡착은 알칼리도에 영향을 받는다. 3. 폐산화철의 재생 횟수가 증가할수록 폐산화철의 흡착 특성은 상이하였으며, Freundlich 등온흡착식이 Langmuir 등온흡착식 보다 더 높은 상관성 및 유의성을 보였다. 또한 재생이 반복될수록 흡착능은 감소하였다. 4. 단일 BAF 시스템 운전시보다 폐산화철 접촉조를 적용한 BAF 시스템이 인 처리효율을 약 40%정도 향상시켰으며, 유출수는 총인(TP) 2 mg/L, 용존 인(SP) 1 mg/L 이내로 방류수 법적 기준치를 만족시킬 수 있었다. 5. 상기의 연구결과 폐산화철을 적용할 경우 인 제거가 안정적이며 제거효율이 높은 것으로 판단되며, 대체 흡착제로 활용 가능성이 높을 뿐만 아니라 폐자원의 활용이라는 환경 경제적인 측면에서도 그 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권3호
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• pp.19-26
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• 2007

도심지에서 발생하는 생활폐기물들은 재활용 가능한 목재나 iron 등을 분리시킨 후 소각장으로 보내지기 때문에 자기류나 유리류 그리고 가장 많은 양을 차지하고 있는 가연성 물질로 존재하게 된다. 하지만 소각 전 분리 공정에도 불구하고 생활폐기물에서의 iron의 함유량은 약 $3{\sim}11%$에 달하고 있다. 이러한 iron은 소각로에서 소각 처리될 경우 약 $1000^{\circ}C$의 온도(로의 내부 온도)에서 산화반응에 의해 표면에 산화물 층을 형성하게 된다. 소각된 바닥재는 water-cooling냉각 처리를 통해 냉각되며 물과 접촉한 iron 표면의 산화물 층은 심한 붕괴가 일어나 부식작용이 더욱 활발히 일어나며 많은 양의 ferrous material($Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$)을 생성하게 된다. 이러한 iron과 ferrous material은 산화 환원 작용에 의해 부피변화를 일으키기 때문에 시멘트 골재 등으로의 재활용 시 많은 문제점을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소각 바닥재를 이용하여 각 입도별 자력선별에 따른 ferrous material의 분리 특성에 대해 연구하였다. 그 결과 전체 바닥재의 약 18.7%(ferrous product; $Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$, iron)가 자력선별(자력세기:3800gauss)에 의해 분리 되었으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 ferrous product의 87.7%가 분포하였다. iron의 경우 전체 바닥재의 약 3.8%의 함유량을 보였으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 iron의 99%이상이 존재하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권2호
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• pp.15-21
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• 2012

MTBE (Methyl tertiary-butyl ether) has been commonly used as an octane enhancer to replace tetraethyl lead in gasoline, because MTBE increases the efficiency of combustion and decreases the emission of carbon monoxide. However, MTBE has been found in groundwater from the fuel spills and leaks in the UST (Underground Storage Tank). Fenton's oxidation, an advanced oxidation catalyzed with ferrous iron, is successful in removing MTBE in groundwater. However, Fenton's oxidation requires the continuous addition of dissolved $Fe^{2+}$. Zero-valent iron is available as a source of catalytic ferrous iron of MFO (Modified Fenton's Oxidation) and has been studied for use in PRBs (Permeable Reactive Barriers) as a reactive material. Therefore, this study investigated the condition of optimization in MFO-PRBs using waste zero-valent iron (ZVI) with the waste steel scrap to treat MTBE contaminated groundwater. Batch tests were examined to find optimal molar ratio of MTBE : $H_2O_2$ on extent to degradation of MTBE in groundwater at pH 7 with 10% waste ZVI. As the results, the ratio of optimization of MTBE to hydrogen peroxide for MFO was determined to be 1:300[mM]. The column experiment was conducted to know applicability of MFO-PRBs for MTBE remediation in groundwater. As the results of column test, MTBE was removed 87% of the initial concentration during 120days of operational period. Interestingly, MTBE was degraded not only within waste ZVI column but also within sand column. It means the aquifer may affect continuously the MTBE contaminated groundwater after throughout the waste ZVI barrier. The residual products showed acetone, TBF (Tert-butyl formate) and TBA (Tert-butyl acetate) during this test. The results of the present study showed that the recycled materials can be effectively used for not only a source of catalytic ferrous iron but also a reactive material of the MFO-PRBs to remove MTBE in groundwater.

• Advances in concrete construction
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• 제6권5호
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• pp.545-560
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• 2018

The ever-increasing cost of natural sand and the environmental impacts of extracting manufactured sand (quarry sand) calls for exploring the potential to use alternative materials as fine aggregates in concrete. Copper slag and ferrous slag are industrial by products obtained from the smelting process of copper and iron respectively. A large quantity of copper slag and ferrous slag end up being disposed as waste in landfills and this poses a serious threat to the environment. Copper slag and ferrous slag have similar physical and chemical properties as natural sand and also exhibit pozzolanic activity. This paper studies the technical feasibility of industrial by-products such as copper slag and ferrous slag to replace the fine aggregate in concrete by evaluating the workability, strength and durability characteristics of concrete. The test results indicate that the strength properties are not affected by 40% or 100% replacement of quarry sand with iron slag or copper slag. However, 40% replacement of quarry sand with iron slag or copper slag in concrete is recommended considering the durability aspects of concrete.

• 방사성폐기물학회지
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• 제19권2호
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• pp.233-241
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• 2021

A series of three bench-scale experiments was performed to investigate the conversion of sodium metal to sodium chloride via reactions with non-metal and metal chlorides. Specifically, batches of molten sodium metal were separately contacted with ammonium chloride and ferrous chloride to form sodium chloride in both cases along with iron in the latter case. Additional ferrous chloride was added to two of the three batches to form low melting point consolidated mixtures of sodium chloride and ferrous chloride, whereas consolidation of a sodium-chloride product was performed in a separate batch. Samples of the products were characterized via X-ray diffraction to identify attendant compounds. The reaction of sodium metal with metered ammonium chloride particulate feeds proceeded without reaction excursions and produced pure colorless sodium chloride. The reaction of sodium metal with ferrous chloride yielded occasional reaction excursions as evidenced by temperature spikes and fuming ferrous chloride, producing a dark salt-metal mixture. This investigation into a method for controlled conversion of sodium metal to sodium chloride is particularly applicable to sodium containing elevated levels of radioactivity-including bond sodium from nuclear fuels-in remote-handled inert-atmosphere environments.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권2호
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• pp.121-125
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• 2015

Biohydrogen production from food waste via dark fermentation was conducted by using mixed culture under various environmental conditions (initial pH, initial F/M ratio, initial ferrous iron ($Fe^{2+}$), and temperature condition) in batch reactor. The results revealed that the maximum hydrogen yield of $46.19mL\;H_2/g\;COD_{add}$ was achieved at the optimal conditions (initial pH 8.0, initial F/M ratio 4.0, initial iron concentration 100 mg $FeSO_4/L$ and thermophilic condition ($55{\pm}1^{\circ}C$)). Furthermore, major volatile fatty acid (VFA) productions of butyrate (765.66 mg/L) and acetate (324.69 mg/L) were detected and COD removal efficiency was detected at 66.00%. Therefore, these optimal conditions could be recommended to operate a system.

• 자원리싸이클링
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• 제16권6호
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• pp.3-9
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• 2007

생활 폐기물은 대부분 유리류와 자기류뿐만 아니라 많은 양의 iron을 함유하고 있으며 약 $3{\sim}11%$에 달한다. 대부분의 iron은 Ni-Fe와 Ni-Cr-Fe 같은 합금으로 존재하거나, 부식방지와 광택을 위해 Ni와 Cr로 도금된 iron으로 존재하고 있기 때문에 소각로에서 소각될 경우 철 재품 표면에 심하게 파손된 $Fe_3O_4$층과 함께 $NiFe_2O_4$와 FeCr_2O_4$을 형성하게 되어 바닥재에 존재하게 되어 중금속산화물 층을 형성시킬 수 있다. iron은 자력이 매우 강해 자력선별에 의해 쉽게 선별되며 이러한 효과로 인해 중금속 산화물의 선별까지 얻을 수 있다. 또한 바닥재는 다양한 Ni와 Cr 산화물들을 함유하고 있으며, Ni와 Cr은 강자성을 띈 물질이기 때문에 자력선별에 의해 큰 영향을 받을 수 있다. 따라서 자력선별에 따른 Ni와 Cr의 거동에 대해 조사하였으며 그 밖의 다른 중금속(Cu, Pb, Cd, As)들의 거동 또한 확인해 보았다. 그 결과 Ni와 Cr은 약 $45{\sim}50%$의 선별율을 보였으며, Cu와 Pb는 $15{\sim}20%$을 나타냈다. 또한 자력선별 전과 후의 바닥재에 대해 Ni와 Cr의 용출량을 확인해본 결과 자력선별 후 바닥재의 용출량이 더 낮음을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.183-190
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• 2012

PCB에칭에 의해 발생한 염화철 폐식각액 중 염화철을 산화시키고 구리를 석출시키는 전기화학적 재생공정은 환경오염을 줄이면서도 부산물을 얻어내어 경제성이 크다. 그러나, 염화철 폐식각액은 철과 구리, 두 가지 금속이 함께 함유되어 있기 때문에 전해조에서 일어나는 반응이 복잡하다. 본 연구에서는 회분식 공정을 통하여 전기화학적인 염화철 산화 및 구리 석출반응의 특성을 조사하고 관련된 공정변수들의 최적 조건을 도출해내었다. 염화철의 산화는 항상 원하는 수준으로 되었으며, 탄소 음전극을 사용한 반응에서 $350mA/cm^2$의 전류밀도와 12 g/L의 구리 농도 조건에서, $Fe^{2+}$이온의 비율이 높을수록 구리 석출 효율이 높았다. 또한, 도출해낸 최적 조건을 바탕으로 Bench 장치 연속운전을 통해서 scale-up 가능성을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권6호
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• pp.3-18
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• 2011

우리나라의 도시광산 재자원화실태와 전망을 파악하기 위하여 금속소비량을 산출하였다. 년간 금속소비량으로부터 금속 축적량을 추정할 수 있고, 도시광산자원을 전망할 수 있다. 금속소비량을 산출함에 있어 다양한 자료 즉 비철협회, 철강협회, 관세청 HS 코드, 연구용역 보고서, 학술회의자료 및 생산회사 탐문자료 등을 인용하였다. 도시광산개발의 요건(key point)을 설명하기 위하여 T.E.Graedel에 의해서 작성된 표(Principle Uses and Recycling Potential of Metals in the Periodic Table)를 인용하였다.

• 미생물학회지
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• 제11권4호
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• pp.189-195
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• 1973

With the gradual expansion of copper demands, the utilization of enormous tonnages of waste copper mineral containig up to 0.5% copper becomes available. In order to investigate the possibilities on the application of bacterial leaching method to waste dumps or abandoned mines, the authors had carried out microbial leaching of copper minerals by F.ferrooxidans isolated from the Dalsung copper mine water. The results obtained were as follows : 1. The copper extraction rate from the Dalsung chalcopyrite has been a little accerelated by using flasks in place of percolators. 2. The percentage of copper extracted from the Dalsung chalcopyrite sample was 100% in 30 days in the presence of iron-oxidizing bacteria F.ferrooxidans while 9.27% in the absence of bacteria. 3. F.ferroxidans was capable of producing sufficient quantities of ferric sulfate and sulfuric acid from ferrous iron to bring about the dissolution of 100% of copper from the Dalsung chalcopyrite.