• 산업기술연구
• /
• 제29권A호
• /
• pp.55-60
• /
• 2009

Stabilization treatment is one of processes for wastes and their components to reduce their toxicity and migration rates to surroundings. Inorganic binders such as calcium hydroxide, blast furnace slag and red mud were tested for their potential applicability to in-situ stabilization of heavy metal contaminated tailings in the abandoned metal mines. Columns(150mm dia. ${\times}$ 450mm length) filled with mixtures of inorganic binders and tailing from the Geumjang mine with various mixing ratios of binders to tailings, 5%, 7% and 9% were applied artificial rainfall tests for 28 days. Effluents from columns filled with calcium hydroxide and tailing showed high pH's of ~12.5 and a increasing trend of concentration in Pb and Zn with a significant decrease in permeability in terms of elapsed days. Those with burning slag and tailing showed pH's of ~8.5 and significantly low concentrations in heavy metals with a stable permeability. In case of red mud, effluents showed significantly low concentrations in heavy metals but a decreased permeability with pH's of ~10.5. Conclusively, this basic study suggests burning furnace slag be a potential stabilizer for effective treatment of heavy metal contaminated mine tailings.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제14권4호
• /
• pp.45-53
• /
• 2009

본 연구는 안정화제를 이용한 윈위치 화학적 고정(In-situ Chemical fixation) 방법으로 휴, 폐광산 주변 중금속 오염농경지 정화 방법의 적용성을 자연상태에 보다 근접한 컬럼시험을 통해 평가하였다. 특히 특정원소가 아닌 다원소로 오염된 토양을 대상으로, 두가지 이상의 안정화제 조합을 시도하여 최적 비율을 산정하였다. 컬럼시험에 사용된 안정화제들은 $FeSO_4\;+\;KMnO_4$, $CaCO_3$, 영가철, 슬러지(탄광폐수처리소택지 발생) 및 지올라이트 등이었으며 비소가 주 오염원인 경북 달성 지역 소재 광산에서 밭토양을 채취하여 시험한 결과 비소의 경우 $FeSO_4\;+\;KMnO_4$, > 지올라이트 등의 순서로 좋은 효율을 보였으며 구리의 경우 영가철과 슬러지가 안정화 효율을 보였다. 황화철 혼합제재의 경우 대부분의 중금속들에 대해 가장 좋은 효율을 보임에도 용출 초기 pH 4정도의 산성으로 인해 중금속이 다량 용출되므로 pH를 조정하거나 전처리를 거칠 경우 안정화 효율이 증가할 것으로 판단된다. 컬럼은 시험 시작에 앞서 증류수로 72시간 이상 포화한 것과 사전에 포화과정 없이 바로 물을 흘려 넣은 두 조합을 동시에 운영하였으며 전자가 더 좋은 효율을 나타낸다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제25권2호
• /
• pp.9-15
• /
• 2020

This study was conducted to investigate the in situ formation of amorphous Fe oxides as a stabilization technology in As-contaminated soil. After addition of ferric nitrate and the neutralizing agent, most of extractable fractions of As in soil (i.e., SO₄^2- and PO₄^3--extractable As) was converted into As bound to amorphous Fe oxides. In addition, results of solubility bioavailability research consortium (SBRC) test indicated that a significant amount of As in untreated soil changed to a non-bioaccessible form after stabilization. The reason was attributed to the newly formed amorphous Fe oxides in the stabilized soil, which was confirmed by linear combination of fitting (LCF) using X-ray absorption spectroscopy (XAS) analysis. Interestingly, after five months of aging of the stabilized soil, ferrihydrite and schwertmannite newly formed in the soil were transformed to crystalline Fe oxides such as goethite, and further decrease in SBRC extractable fraction of As was observed. The results suggest that co-precipitated As with amorphous Fe oxides can be further immobilized with time, due to the crystallization of amorphous Fe oxides.

• Elastomers and Composites
• /
• 제39권3호
• /
• pp.179-185
• /
• 2004

이소프렌 고무(IR)와 천연고무(NR)가 중량비로 25/75로 혼합된 베이스 고무수지에 카본블랙(CB) 및 가교조제가 섞인 고무복합계의 가황반응 도중의 전기적 성질 변화를 in-situ로 측정하였다. 130, 140, 150, 및 $160^{\circ}C$로 정해진 각각의 가황 반응 온도에서 반응시작 전과 반응도 중의 각각 정해진 시간에서 1Hz에서 10kHz까지의 인가주파수 변화에 따른 체적고유저항 값(P)의 변화를 측정하였다. 가황 반응이 시작되기 전의 초기 P값은 낮은 인가주파수에서는 약 $9.0{\times}10^7\;{\Omega}-cm$의 높은 값으로부터 인가주파수가 높아짐에 따라 급격히 떨어지는 현상을 보이다가 점점 안정화되어 약 $1.0{\times}10^7\;{\Omega}-cm$으로 감쇠되어가는 이중 안정화 패턴의 형태를 보였다. 그러나 초기 P 값의 반응온도에 따른 변화는 온도가 낮아짐에 따라 반응 전보다 반응 후에 1/3 이하로 현저히 낮아지는 현상이 관찰되었고 이와 함께 안정화에 걸리는 주파수 의존도 역시 상대적으로 적어지는 것이 관찰되었다. 관찰된 현상과 해석으로부터 전기적 특성 안정화에 따르는 주파수 의존성은 도체인 전극과 샘플의 계면에서 일어나는 전하의 충-방전 현상과 가황에 따른 샘플 내의 구조변화와 CB의 재배열 등에 의한 전기전도성의 변화로 해석되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제42권5호
• /
• pp.435-444
• /
• 2009

토양 입자 표면에 형성한 토착 미생물 바이오필름에 의하여 중금속을 흡착하므로써 하부 생태계로 이동하지 않고 원위치에 고정화하는 실험을 수행하였다. 토양으로 충진한 컬럼에 초산염, 유산염, 포도당 등의 탄소원을 10일간 공급함으로써 토양에 바이오필름을 형성하였다. 바이오필름 형성 기간 중, 초산염, 유산염, 포도당을 공급한 컬럼의 유출 수량은 탈이온수를 공급한 컬럼의 유출수량에 비하여 각각 98.5%, 97.3%, 94.7%인 것으로 나타났다. 이러한 유출수량의 감소는 형성된 바이오필름에 의한 토양 공극 폐색에 의한 것으로 판단된다. 바이오필름이 형성된 토양 컬럼에 Cd, Cr(VI), Cu, Pb, Zn 용액을 주입하며 시간에 따라 유출수를 채집, 중금속을 정량하였다. 바이오필름 컬럼을 통과하여 나온 유출수 중 Cd, Cr(VI), Cu, Zn 농도는 탈이온수 컬럼에 비하여 낮았으며, 이는 토양 입자에 비하여 바이오필름에 의한 이들 중금속 흡착 효율이 높기 때문인 것으로 여겨진다. 바이오필름에 의한 중금속 제거 효율은 토착 미생물에 공급한 탄소원의 종류에 따라 다르게 나타났다. 이러한 연구 결과는 중금속으로 오염된 토양 내에 중금속을 원위치 고정화하는 기술 개발에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.681-688
• /
• 2002

Study was peformed to develop the‘environmental double pile’for the remediation of low-permeable contaminated soil. This technique is similar in function to‘sand drain pile’But this applies recyclable oyster shell treated as waste materials to a drain material and the pile is consisted of two layers. Inner metal pile is located in center and oyster shells are filled around it. By this technology, contaminated ground water is pumped out through the oyster shell and purified by drainage, adsorption, and reaction processes. Afterwards, the grout material is injected through the inner pile for the effect of the solidification / stabilization. As a result, the concept of this technique is a development of one-step process technology. Through the test, a consolidation characteristic by radial drain is going to be evaluated and the optimum standard of this technology will be calculated.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제2권2호
• /
• pp.71-88
• /
• 2010

Soil nailing technique is being widely used for stabilization of vertical cuts because of its economic, environment friendly and speedy construction. Global stability and lateral displacement are the two important stability criteria for the soil nail walls. The primary objective of the present study is to evaluate soil nail wall stability criteria under the influence of in-situ soil variability. Finite element based numerical experiments are performed in accordance with the methodology of $2^3$ factorial design of experiments. Based on the analysis of the observations from numerical experiments, two regression models are developed, and used for reliability analyses of global stability and lateral displacement of the soil nail wall. A 10 m high prototype soil nail wall is considered for better understanding and to highlight the practical implications of the present study. Based on the study, lateral displacements beyond 0.10% of vertical wall height and variability of in-situ soil parameters are found to be critical from the stability criteria considerations of the soil nail wall.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제17권4호
• /
• pp.1-8
• /
• 2012

The success of stabilization treatment in heavy metal contaminated sediment depends on the heavy metal bioavailability reduction through the sequestration of the heavy metals. This study was performed to assess the changes in the bioavailability of Pb or Cd in the Pb or Cd contaminated sediments by using birnessite and hydroxyapatite as stabilizing agents. The toxicity tests were carried out using a microorganism (Vibrio fischeri), an amphipod (Hyalella azteca) and an earthworm (Eisenia foetida). With Vibrio fischeri, the toxicities of both Pb and Cd were reduced by more than ten times in the presence of birnessite and hydroxyapatite compared to that of in the absence of birnessite and hydroxyapatite. The concentrations of Pb and Cd in the contaminated sediments were lethal to Hyalella azteca, however, in the presence of birnessite and hydroxyapatite more than 90%, on average, of Hyalella azteca survived. With Eisenia foetida, the bioaccumulated concentrations of both Pb and Cd were reduced by more than 75%, on average, lower with the addition of birnessite and hydroxyapatite to the contaminated sediments. These results show that the addition of birnessite and hydroxyapatite can reduce the bioavailability of Pb and Cd in contaminated sediments. In addition, the in situ and ex situ performance of birnessite and hydroxyapatite as stabilizing agents can be verified using the toxicity tests with Hyalella azteca and Eisenia foetida, respectively.

• 자원환경지질
• /
• 제40권5호
• /
• pp.575-585
• /
• 2007

지하 심부 토양 및 퇴적물 내 토착 미생물의 활성화에 따른 중금속 거동을 이해하기 위하여, 독성 중금속으로 오염된 국내 일부 지역의 시료를 대상으로 혐기적 환경에서 유산염(lactate)을 탄소원으로 투입한 후 약 25일간에 걸친 비소 및 중금속(카드뮴, 구리, 납, 아연) 함량 변화를 관찰하였다. 실험 결과, 미생물이 투입된 시료의 경우 미생물이 투입되지 않은 비교시료에 비하여 용존 카드뮴, 납, 아연이 효과적으로 제거되었으며, 이는 토착 황산염 환원(sulfate-reducing) 박테리아의 활성화로 인해 생성된 환원상태의 황이 이들 중금속과 황화물을 형성하며 침전시켰기 때문으로 여겨진다. 비소의 경우, 미생물을 투입한 시료 중 황산염의 함량이 높은 덕음 토양에서는 제거율이 높은 반면 황산염의 함량이 상대적으로 낮은 화북 토양, 동두천 퇴적물에서는 지속적으로 그 함량이 증가하였다. 적절한 탄소원 및 황산염을 투입해 독성 중금속으로 오염된 지질 매체 내의 토착 미생물을 활성화시킨다면 이들 중금속의 원위치(in situ) 고정화를 통한 이동도 감소의 효과를 볼 수 있을 것으로 여겨지나, 비소로 동시에 오염된 경우 발생할 수 있는 비소 용출 가능성에 대한 고려가 필요하다.

• 터널과지하공간
• /
• 제25권6호
• /
• pp.505-514
• /
• 2015

본 연구에서는 기존 오염토양 안정화처리 시공방법의 문제점에 대한 해결을 위하여 개발한 혼합포설방식 안정화장비의 현장 적용성 및 시공성을 현장실증시험 및 실내시험을 통하여 검증하였다. 현장 실증시험을 통하여 안정화장비의 현장 적용성을 확인하였으며, 현장 교반토의 석회석 분포 및 CaO 함량 분석 등의 실내시험을 통하여 기존 오염토양 안정화처리 시공방법에 비해 개발된 안정화장비 시공방법의 안정화제 교반성이 더 우수한 것을 확인하였다.