• 환경위생공학
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• 제18권4호
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• pp.36-44
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• 2003

The cement-based system among S/S(Solidification/Stabilization) is widely used to treat hazardous wastes. In this study, tannery sludge was solidified to evaluate the stabilization effects of using admixtures in the cement-based S/S. Fly ash as substitute also used to increase the strength of the S/S of hazardous waste. The compressive strength measurement and leaching experiment of chromium metal of solidified mortar were carried out to compare and evaluate the physical and chemical characteristics of solidified hazardous waste sludge. From the result of this study, there was increased of compressive strength by using AEW-3(early-hardening AE water reducing agent), and leaching concentration of chromium became low enough to satisfy the regulatory criteria. The successful solidification for the organic contaminant and heavy metal in hazardous waste should enable to treat by cement-based system using early-hardening AE water reducing admixture and fly ash as substituted cement.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권11호
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• pp.851-857
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• 2004

전기로 제강분진(EAF dust)이 첨가된 규산염 유리, 붕규산염 유리 그리고 납규산염 유리 내의 중금속 안정화 특성을 독성용출 시험법(TCLP)으로 조사하였다. 또한 XRD와 FT-IR 방법을 통하여 EAF dust 첨가량에 따른 유리의 구조변화가 TCLP 결과에 미치는 영향을 고찰하였다. 모유리에 EAE dust를 30 wt%까지 첨가하여도 규산염 유리, 붕규산염 유리, 납규산염 유리 계열의 시편 모두 결정화가 발생되지 않고 비정질을 나타내었다. TCLP법에 의한 유리시편의 중금속 용출량은 EAF dust의 첨가량과 함께 증가되었다. 중금속 용출이 가장 적은 시편은 규산염 유리 계열이었으며 납규산염 유리 계열의 시편은 붕규산염 유리 계열에 비해 중금속 용출량이 상대적으로 적었다. 단, 납규산염 유리 계열 모유리 조성에 포함되어 있는 납의 영향으로 Pb용출은 납규산염 유리 계열시편에서 가장 많았다. Oxygen/network former ratio 값을 이용하여 같은 계열 시편 간의 화학적 내구성을 비교할 수 있었으나 다른 계열 시편 간에는 적절치 않았다. EAF dust가 첨가되면 규산염 유리 계열의 시편에서는 유리구조 내 Si-O-Si 대칭성이 감소되고 비가교 산소가 증가되어 유리의 구조를 약화시키고 화학적 내구성을 감소시켰다 붕규산염 유리 계열 시편에서 EAF dust가 첨가되면 tetraborate group이 diborate group으로 변화되고 2차원 층상구조인 pyre-와 ortho-borate도 형성되어 결국 구조약화를 가져왔다. 3가지 계열의 유리조성 중에서 EAF dust내의 중금속들을 안정화하는데 가장 적합한 것은 규산염 유리 계열의 시편으로 판단되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권2호
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• pp.88-93
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• 2006

유해한 중금속을 다량 함유하는 EAF(electric arc furnace) 더스트를 세라믹 원료로 재활용하기 위해서 EAF 더스트, EAF 더스트-점토에 대해서 pH와 혼합비에 따른 중금속 용출농도의 변화를 분석하였다. 소성과정 중에서 발생하는 중금속의 휘발량을 소지 내의 중금속 이온의 총량을 측정하여 평가하였으며 TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)분석을 통해 중금속 이온의 안정화 정도를 평가하였다. EAF 더스트-점토 슬러리의 pH를 10으로 조절하였을 경우에 습식혼합 여액중의 중금속 이온의 농도가 가장 낮은 값을 가졌다. pH 10의 슬러리에 대해서 혼합비와 소성온도에 따른 소지내 중금속 이온의 총량을 측정한 결과 소성온도와 EAF 더스트의 함량이 증가할수록 중금속의 휘발이 증가하였으며, 점토의 혼합비가 증가할수록 중금속 이온의 휘발이 억제되었다. TCLP 분석결과 점토의 혼합비와 소성온도가 증가할수록 중금속의 용출은 감소하였으며 중금속의 용출농도는 기준치 이하로 안정화되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권7호
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• pp.725-733
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• 1999

It is a fundamental experiment to use blast-furnace slag in solidification/stabilization process. The compressive strength and leaching test of Pb and Cr doped samples were evaluated and the effects of heavy-metal ions on the hydration of slag was investigated. Sodium silicates(5wt%) was added as alkali-activator and the effects of replacing a part of slag with flyash or gypsum was also discussed. Pb ion was solidified by encapsulation of matrix. In of slag${\pm}$gypsum binder microstructure was densified by accelerating to form AFt/AFm phase and compressive strength was improved resulting in reducing leaching amount of Pb ion. Cr ion was solidified by substituting with Al ion in aluminate product. Slag+fly ash binder improved compressive strength and decreased leaching amount of Cr ion.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권5호
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• pp.1-8
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• 2014

The metals contamination of farmland soil nearby abandoned metal mine was serious problem in Korea. Stabilization of contaminated soil was reported using various stabilizers. Application of limestone and steel refining slag was reported as effective stabilizers in the stabilization of metals. The batch studies confirmed that the mixture of limestone and steel refining slag was suitable for stabilization of metals in contaminated soil. The limestone and steel refining slag mixture (2 : 1 and 3 : 2) were used in column studies and it was confirmed that the stabilizers effectively stabilized heavy metals in contaminated soil. The pH of the soil was increased with the addition of stabilizers. Total leached concentration of metals from the column study was reduced 44, 17, and 93% in comparison to the control at arsenic, cadmium and copper, respectively. The sequential extraction studies showed that the exchangeable fraction was changed into carbonate bound fraction (Cd and Cu) and Fe-Mn oxide bound fraction (As). Based on the results we confirmed that 2:1 ratio of limestone and steel refining slag effectively stabilizes the heavy metals. The mixed treatment of lime stone with steel refining slag would be an effective and feasible method for controlling metals leaching in contaminated soil.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권6호
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• pp.583-588
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• 2003

폐기물 함유 세라믹 재료의 성형과정에서 일어나는 일차적인 중금속 안정화 과정을 알아보기 위하여 중금속(Cd, Cr, Zn) 표준용액의 농도(10-30 ppm)와 pH(pH 3-9)를 조절하여 적점토, 백토와 제올라이트에 대해 회분식 흡착실험을 행하였다. pH증가에 따라 모든 흡착원료에서 Cd와 Zn의 흡착률은 증가하였고 pH 5 이상에서는 완만한 증가를 보였다. Cr의 경우 pH증가에 따른 흡착률의 증가는 관찰할 수 없었고 오히려 적섬토와 백토를 혼합한 원료의 경우에는 pH 3에서의 흡착률에 비해 pH 5 이상에서는 50%의 흡착률 감소를 보였다 세 가지 중금속 Cd, Cr, Zn을 함께 혼합한 중금속 용액을 적점토에 대해 실험한 결과 흡착률은 Cd, Zn>Cr 순이었으나, Cu, Fe, Pb의 중금속이 추가적으로 첨가될 경우 Fe>Pb, Cu>Cr>Zn>Cd 순으로 흡착률이 변화하였다. 이는 공존 양이온의 종류가 흡착률을 좌우하며 주어진 조건에서 서로 경쟁적인 관계를 가지고 흡착하기 때문인 것으로 사료된다 한편, 공존음이온으로 Cl$^{-}$와 SO$_4$$^{2-}$ 를 1-20 ppm까지 첨가한 경우 공존 양이온의 경우와는 달리 중금속 흡착률에는 큰 영향을 주지 못하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제37권4호
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• pp.306-314
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• 2021

The application of organic fertilizer could be accompanied by potential hazards to soil and humans due to trace metals. Livestock manure compost·liquefied fertilizer is a well-established approach for the stabilization of nutrients and the reduction of pathogens and odors in manures, which can be evaluated as compost·liquefied. In this study, the livestock manure compost·liquefied fertilizers produced at 333 liquid manure public resource centers and liquid fertilizer distribution centers were collected from May to December 2019. The nutrient content (nitrogen, phosphorus, and potassium), physicochemical properties, and heavy metal content were investigated. The livestock manure compost·liquefied fertilizer was measured using a mechanical maturity measurement device. The organic matter, arsenic, cadmium, mercury, lead, chromium, copper, nickel, zinc, E. coli (O157:H7), Salmonella, etc. of the livestock manure compost·liquefied fertilizers were analyzed. The average heavy metal content in the livestock manure compost·liquefied fertilizer was as follows: Cr 2.9 mg/kg (0.2~8.7 mg/kg), Cu 20.4 mg/kg (1.6~74.1 mg/kg), Ni 1.3 mg/kg (0.4~4.2 mg/kg), and Zn 79.8 mg/kg (3.0~340.7 mg/kg). Although large-scale organic fertilizer plants and resources recycling centers produce good organic (liquid) fertilizers with proper components, it is necessary to standardize livestock manure compost·liquefied fertilizer in order to facilitate efforts to turn livestock manure into useful resources.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권2호
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• pp.157-174
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• 2015

토양 중금속 안정화를 위해 농축수산 부산물, 산업부산물 등과 같은 다양한 폐자원이 활용되고 있다. 일례로 석회, 패각류, 난각류, 산업부산물 등의 알칼리물질, 동물의 뼈 및 인산용액, 인광석 등의 인 함유물질, 퇴비(compost), 가축분(manure), 바이오차(biochar) 등의 유기성물질과 이 외에도 영가철, 제오라이트(zeolite) 등의 다양한 물질들을 토양 내 중금속 안정화의 소재로 활용하기 위한 효율성, 적용성 연구가 진행되고 있다. 이들 물질에 대한 토양 적용 후 중금속 안정화 기작은 일부 보고된 바 있으나 장기적 안정성과 현장 적용성을 평가한 연구는 여전히 부족한 실정이다. 본 연구에서는 여러 가지 폐자원을 활용한 선행 연구들에서 제시된 토양 중금속 안정화 관련 내용을 요약하였다.

• 환경영향평가
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• 제30권4호
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• pp.215-224
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• 2021

본 연구에서는 제련소 주변 납 오염 현장 토양의 위해성 저감을 위한 안정화 적용 효과를 알아보고자 대표적인 상업용 안정화제를 적용 후 안정화 전후의 토양 중 납의 용출 안정성을 TCLP (Toxic Characteristic Leaching Procedure)와 SPLP (Synthetic Precipitation Leaching Procedure) 용출시험을 통해 평가하였으며, 안정화 후 토양내 납의 존재형태 변화를 연속추출(sequential extraction procedure)분석을 통하여 파악하였다. 중금속 오염 토양 안정화 성능을 보유하고 있으며 대량으로 공급이 용이한 안정화제인 석회석, AC-2 (Amron), Metafix (Peroxychem)을 후보로 선정하였다. XRD 분석 결과 AC-2는 CaCO₃, MgO의 결정성을 가지고 있었으며, Metafix는 Fe₇S₈의 결정성을 보유하는 것으로 확인되었다. 안정화 후 토양의 SPLP 용출 시험에서는 대부분의 모든 안정화제 적용 조건에서 국내 환경부 먹는물 기준을 만족하였으며 TCLP 용출시험결과에서는 77.0%의 높은 안정화 효율을 보여주었다. AC-24%와 Metafix 4% 적용에서 SPLP 용출액 중 납의 농도를 검출 한계치 이하로 저감되었으며 TCLP 기준 안정화 효율이 90% 이상인 것으로 확인되었다. 연속추출 결과 Metafix 적용 토양은 이동성이 높은 1, 2단계의 분획 비율이 감소하고 가장 안정한 5단계의 분획 비율이 증가되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 종합하였을 때 안정화 효과가 높은 순서는 Metafix>AC-2>석회석인 것으로 판단된다.

• 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.