• 제목/요약/키워드: Permeable barriers

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벤토나이트·황토·모래를 혼합한 투수벽체의 지반공학적 특성에 관한 연구 (A Study on the Characterization of Geotechnical Properties in Permeable Barriers Mixture of Bentonite, Loess, and Sand)

  • 천병식;박재우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.5-12
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    • 2005
  • 본 연구에서는 매립장 침출수를 처리하기 위해 물리적인 차수기능만 하고 있는 차수벽체 대신 매립장 안에서 직접 정화 처리 하여 지반으로 유출 시킬 수 있는 투수벽체의 시공에 대한 지반공학적 적용성을 평가하였다. 이를 위해 투수성이 높은 모래와 점착력을 가진 황토를 중량비에 따라 배합하고 벤토나이트의 함량을 변화시켜가며 공시체를 성형하여 일축압축강도시험과 투수시험을 실시하였다. 이 실험에서 매립지의 일축압축강도 규정($5kgf/cm^2$)을 만족하고 투수계수가 $10^{-3}{\sim}10^{-4}cm/sec$인 최적배합비는 모래와 황토의 배합비율이 8 : 2이고 벤토나이트의 함량은 2%일 때였다. 그리고 좀 더 나아가 이러한 데이터를 바탕으로, 현장실험을 통하여 다양한 현장에 대한 적용성을 평가할 것이다.

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암모늄으로 오염된 비위생 매립지 주변지반의 지하수 정화를 위한 반응벽체내 물질 연구 (Feasibility Study on Reactive Material in Permeable Reactive Barriers Against Contaminated Groundwater with Ammonium from Unsanitary Landfill)

  • 이승학;박준범
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.29-36
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    • 2004
  • 암모늄으로 오염된 불량 매립지의 주변지반 지하수를 정화함에 있어 반응벽체를 적용할 경우, 고려해야 할 주요 설계인자를 평가하기 위해 회분식 실험, 투수시험, 주상실험을 수행하였다. 반응물질로는 높은 양이온교환능(CEC)를 가지는, 천연 제올라이트의 일종인 Clinoptilolite를 사용하였다. 회분식 실험의 경우, 암모늄 오염액의 초기농도와 Clinoptilolite 입자크기를 변화시키며 Clinoptilolite의 암모늄에 대한 제거율을 평가하였다. 암모늄의 초기농도가 80ppm으로 고농도인 경우를 제외하고는 단위 량의 Clinoptilolite로 약 80% 암모늄을 제거할 수 있었다. Clinoptilolite의 입자크기에 의한 영향은 뚜렷하지 않았다. 투수시험은 Clinoptilolite와 주문진사를 무게비 20 : 80으로 혼합한 후 시편을 성형하여 수행하였다. 투수시험에는 연성벽체 투수기를 사용하였다. 시험결과, 세척된 0.42∼0.85mm의 크기를 가지는 Clinoptilolite를 포함하는 시편이, 약 $10^{-3}$cm/s의 투수계수로 가장 높은 값을 보였다. 주상실험에서는 실제 매립지 침출수를 이용해, 유동 상태에서 암모늄 이온을 포함한 침출수와 Clinoptilolite 혼합토의 반응성을 검토하였다. 본 연구를 통해 Clinoptilolite는 암모늄을 정화하고자 하는 반응벽체에 적용 가능한 반응물질로 판단되었다.

반응벽체에 쓰인 주물사의 용출특성에 관한 연구 (Leaching Characteristics of Foundry Sands When Used as Reactive Media in Permeable Reactive Barriers)

  • 이태윤;;박재우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.179-193
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    • 2002
  • 폐주물사가 반응벽체의 매체로 쓰였을 때의 중금속, 음이온과 PAMs의 용출 특성을 12개의 폐주물사와 3개의 기준 물질(Peerless iron, local fill soil, and torpedo sand)을 선택하여 batch와 column 실험을 통하여 밝혔다. 3개의 기준 물질은 이들로부터 얻어진 용출특성을 폐주물사와 비교하기 위해 사용되었다. Water leach test와 total elemental analyses로부터 얻어진 결과에 따라 모든 폐주물사는 그룹 2에 속하였다. 하지만, 일반적으로 지하수면 아래에 건설재료로 이용되는 3개의 기준물질도 역시 그룹 2로 분류되었다. 따라서, 폐주물사의 반응벽체에의 사용은 일반적인 건설재료를 지하수면 아래에 사용하였을 시와 비교했을 때에 비해 비슷한 농도의 중금속과 음이온이 용출됨을 알 수 있다.

나노 FeS를 이용한 투과성반응벽체의 중금속 오염 지하수 처리에 관한 연구 (A Study on the Removal of Heavy Metals from Groundwater Using Permeable Reactive Barriers Based on Nano FeS)

  • 정관주;최상일;이재영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권6호
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    • pp.19-28
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    • 2009
  • 폐금속광산과 비위생매립지로 인하여 중금속으로 오염된 지하수를 처리하기 위해 FeS를 이용한 투과성반응벽체(Permeable Reactive Barriers; PRBs)를 이용한다면 효과적인 결과를 보일 것으로 예상되어 FeS를 PRB 매질로 사용하기 위한 연구를 수행하였다. 컬럼 실험에 앞서 반응 매질들의 중금속 제거 특성을 알바보고자 합성 나노 FeS, 원석 FeS, 경량기포콘크리트에 대하여 96시간까지 인공중금속오염지하수와 반응을 시키는 회분식 실험을 수행하였다. 3가지 매질 모두 pH 6 이상에서 평형을 이뤘으며, 합성 나노 FeS는 반응 1시간 이후부터 평형상태에 가까워졌다. 중금속 제거효율은 합성 나노 FeS가 반응 1시간에 As와 Ni를 제외한 모든 중금속 제거율이 99% 이상으로 다른 매질에 비하여 상대적으로 빠른 제거 속도와 높은 효율을 나타내었다. 컬럼실험 결과 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트로 충진된 컬럼은 회분식 실험과 같은 결과로 나타났으며, 원석 FeS로 충진된 컬럼에서는 초반에 Ni을 제외한 모든 중금속이 99%이상 제거되었으나 pH는 약 9.20에서 평형을 이루었다. 본 연구에서 나타난 결과를 종합하였을 때 다양한 중금속으로 오염되어 있는 지하수를 처리하기 위한 방법으로 별도의 pH 조절이 필요 없는 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트를 이용한 투과성반응벽체의 적용은 매우 효과적인 것으로 판단된다.

ZanF를 이용한 카드뮴(Cd)과 6가 크롬(Cr(VI))의 동시제거

  • 이승학;이광헌;명동일;박준범
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.143-146
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    • 2004
  • Natural zeolites have exhibited high sorption capacity for inorganic cations including heavy metals and ammonium. Moreover, they were proven to be effective for environmental applications such as permeable barriers for controlling the spread of cation-contaminated groundwater. However zeolites have little or no affinity for anionic species like chromium, as they possess a net negative structural charge. To achieve the simultaneous sorption for anionic contaminants, surfactant-modified zeolite (SMZ) has been employed as the possible sorbents. Current study focuses on simultaneous removal of heavy metals having different ionic form in aqueous solution, cadmium (C $d^{2+}$) and chromium (Cr $O_{4}$$^{2-}$), using newly developed materials, ZanF. ZanF, a potential alternative to SMZ, was derived from zeolite modified by Fe(II) chloride followed by reduction with sodium borohydride. Batch experiments were performed to estimate the removal efficiency of ZanF at different conditions. Under different pH ranging from 2 to 6, removal efficiency was investigated. And C $d^{2+}$ removal efficiency was estimated by varying background concentration of Cr $O_{4}$$^{2-}$, and vice versa. With the test results, ZanF was expected to be a possible reactive materials alternative to SMZ in permeable reactive barriers (PRBs) for treating the contaminated groundwater with cationic and anionic heavy metals.als.

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포화 지층내 영양염류 및 중금속의 제거를 위한 제올라이트의 적용인자 도출 (Development of Nutrients and Heavy Metals Removal Technology in Saturated Zone Using Zeolite)

  • 이승학;이재원;박준범;전연호;이채영
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.435-442
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    • 2000
  • Batch test and column test were performed to develop the design factors for permeable reactive barriers(PRBs) against ammonium and heavy metals, Clinoptilolite, a kind of natural zeolites having excellent cation exchange capacity(CEC), was choosen for the reacting materials through the ion-exchange mechanism. In the batch test, the reactivity of clinoptilolite for ammonium, lead, and copper was examined varying the initial concentration of contaminants(ammonium: 20, 40, 80 ppm, heavy metals: 10, 20, 40 ppm) and the particle size of clinoptilolites(0-0.15, 0.42-0.85, 1-1.25 mm). The reactivity is increasing as the initial concentration decrease and particle size decrease. In the column test, the permeability and the reactivity of the specimens were examined using flexible-wall permeameter. Specimens were made of clinoptilolite and Jumunjin-sand with 20 : 80 weight ratio varying particle size of clinoptilolite. The maximum permeability(1${\times}$10$\^$-4/-5${\times}$10$\^$-5/cm/s) was achieved in the specimen made of 0.42-0.85 mm clinoptilolite and sand.

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