• 제목/요약/키워드: Soil Column Reactor

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수피에 의한 폐수중의 카드뮴 이온의 제거

  • 민용원;이해익;정연호
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1996년도 경북지부 결성 및 추계학술발표회 논문집
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    • pp.97-101
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    • 1996
  • 산림부산물인 수피에 의한 카드뮴 이온의 선택적 흡착 현상을 이용하여 인공폐수로부터 카드뮴이온의 제거를 시도하였다. 카드뮴 이온 선택성이 우수한 소나무와 상수리 나무의 수피를 이용한 효율적인 연속식 대량 수처리 시스템의 개발을 위한 기초 실험으로 카드뮴 이온흡착 등온선을 조사하였고, batch stirred reactor, airlift reactor, packed bed column 등 여러 접촉시스템에서의 카드뮴 이온의 제거 효율을 검토하였다. 카드뮴 흡착등온선은 두 수피 모두 Langmuir 형식으로 나타났으며 소나무 수피의 최대흡착용량은 약 7 mg/g, 상수리나무 수피의 경우에는 약 8 mg/g 정도로 나타났다. Batch stirred reactor를 이용한 시스템에서 초기농도 13 ppm의 카드뮴용액 100 $m\ell$ 을 수피 10 g 과 접촉시킨 결과 30분 이내에 95% 이상 제거되는 효율성을 보여주었다. Airlift reactor를 이용한 시스템에서는 수피 30 g 을 포기농도 10 ppm 카드뮴 용액 1 liter와 접촉시킨 결과 15분 이내에 93 % 이상 제거되었으며 4 cycle 반복 운전에서도 거의 같은 성능을 유지하였고 그 이상의 cycle에서는 점점 성능이 떨어짐을 보여주었다. Packed bed column을 이용한 시스템에서는 20 g의 수피를 충전시켰을 경우 초기농도 20 ppm에서 effluent 2.5 liter 까지는 95% 정도의 제거효율을 보여주었다.

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동전기적방법을 이용한 TRIGA 연구로 주변 토양내의 세습과 코발트 제거 (Removal of Cesium and Cobalt within Soil around TRIGA Reactor by Electrokinetic method)

  • 김계남;원희준;정종헌;오원진
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.13-23
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    • 2004
  • 동전기적방법을 사용하여 TRIGA 연구용 원자로 주변 세슘 및 코발트제거 특성을 분석하고 토양컬럼 내의 pH 상승을 제거할 수 있는 방안을 제시했다. 전기장을 높이기 위해 NaCl 용액이 전해질로 사용되었을 때, 토양컬럼 음극주변에 침전물이 형성되어 낮은 제거효율을 나타냈다. 그래서, pH의 상승을 억제하기 위해 초산완충액을 토양컬럼에 주입하고, 초산을 주기적으로 음극저수조에 주입했다. 초기제염기간 동안 전기삼투보다는 전기이동에 의해 많은 세슘과 코발트가 제거되었다. 토양컬럼 내의 총 세슘 중 96%가 5.9 일 동안 제거되었고, 총 코발트 중 94%가 제거되었다. 또한, 개발된 모델에 의한 시뮬레이션 결과는 실험결과와 거의 일치했다.

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포화층 토양미생물에 의한 하천수의 nitrate 제거: 실험실규모 컬럼 실험 (Removal of Nitrate in River Water by Microorganisms in Saturated-Zone Soil: Laboratory-Scale Column Test)

  • 박정용;안영희
    • 생명과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.543-548
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    • 2014
  • 대수층 함양 및 회수(Aquifer recharge and recovery)기술은 안정적으로 안전한 상수원수를 확보하기 위해 이용되는 기술의 하나이다. 이 기술을 통해 대수층에 하천수를 인위적으로 주입하여 저장하고 필요할 때 퍼 올려 상수 원수로 사용할 수 있다. 이 기술에서 주입된 물이 저장되는 동안 대수층의 토착미생물에 의해 수질이 개선되는 것을 이해하는 것은 중요하다. 그래서 본 연구에서는 실험실규모의 컬럼 반응기를 이용하여 대수층을 모사한 포화층 토양에 존재하는 미생물에 의한 $NO_3{^-}$ 제거를 조사하였다. $NO_3{^-}$는 낙동강의 대표적인 무기 오염물 중의 하나이다. 낙동강 하류에서 최근 2년간 측정된 $NO_3{^-}$ 농도 범위를 고려해서 $NO_3{^-}$ 농도를 달리한 하천수를 반응기에 주입하였다: 5.07, 6.81, 8.27, 그리고 11.07 mg $NO_3{^-}/l$. 본 연구에서 사용한 다양한 $NO_3{^-}$농도에 상관없이 유입수가 반응기에 체류하는 동안 $NO_3{^-}$는 농도가 감소되어 유출수는 1.49 mg $NO_3{^-}/l$이하로 측정되었으며 본 실험기간 동안 평균 pH 7.98을 유지하였다. 한편 abiotic control 반응기에서는 유입수에 포함된 $NO_3{^-}$ 농도와 유출수의 $NO_3{^-}$ 농도는 거의 차이가 없었다. 그래서 본 실험조건하에서 반응기로 도입된 하천수의 $NO_3{^-}$이 포화층의 미생물에 의해 제거됨을 알 수 있었다. 본 연구에서 도출된 결과는 대수층 함양 및 회수기술에서 대수층의 미생물에 의해 수질이 개선되는 것을 이해하는 데 도움을 줄 것이다.

VOCs 처리를 위한 미생물의 토양복원화 특성 (The Characteristics of Bioremediation for VOCs in Soil Column)

  • 손종렬;장명배;조광명
    • 환경위생공학
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    • 제17권1호
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    • pp.52-56
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    • 2002
  • The study was carried out to evaluate the characteristics of biodegradation by Pseudomonas putida G7 in soil column. The reactor system was used to investigate mass transfer of VOCs as Toluene in a column of unsaturated soil. Determination of the fate of VOCs in unsaturated soil is necessary to evaluate the feasibility of natural attenuation as a VOCs remediation strategy. The objective of this study was to develop a mechanistically based mathematical model that would consider the interdependence of VOC transport, microbial activity, and sorptive interactions in a moist, unsaturated soil. Because the focus of the model was on description of natural attenuation, the advective VOCs transport that is induced in engineered remediation processes such as vapor extraction was not considered. It can be concluded that the coefficient for gas liquid mass-transfer was found to be a key parameter controlling the ability of bacteria to VOCs. Finally, it appeared that bioremediation technology of VOCs which are difficult to be decomposed by chemical methods.

An Analysis of the Ageing Effect on the Removal of Cesium and Cobalt from Radioactive Soil by the Electrokinetic Method

  • Kim Gye-Nam;Oh Won-Zin;Won Hui-Zun;Jung Chong-Hun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제36권4호
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    • pp.304-315
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    • 2004
  • The ageing effects of radionuclides in radioactive soil on remediation using the electrokinetic method were analyzed. Comparative experiments were conducted for the reactive soil around a TRIGA research? reactor contaminated with $^{137}Cs\;and\;^{60}Co$ for 15 years and the non-reactive soil that was intentionally contaminated with $Cs^+\;and\;Co^{2+}$ for 3 days. It was observed that because of an aging effect on $^{137}Cs$, the efficiency of removing it decreased. $H_{2}SO_4$ used as an additive to increase the removal efficiency showed a higher removal capability than other chemicals for both $^{137}Cs\;and\;^{60}Co$. The efficiency of removing radionuclides from the radioactive soil in the column was proportional to the capability of the added chemical to extract radionuclides. It took 10 days to achieve a $54\%$ removal of $^{137}Cs$ and a $97\%$ removal of $^{60}Co$ from the soil. The volume of the soil wastewater discharged from the soil column by the electrokinetic method was $20\%$ below that for soil washing.

Adsorption Characteristics of Heavy Metals by Various Forest Humic Substances

  • Ahn, Sye-Hee;Koo, Bon-Wook;Choi, In-Gyu
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제31권6호
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    • pp.73-82
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    • 2003
  • Various forest humic substances were collected at different climate regions with different forest types, and adsorption of heavy metals such as Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Cr(III) were characteristically conducted to obtain optimal adsorption conditions and to evaluate the removal efficiency of heavy metals by each forest humic substance. The adsorption isotherms for Cu(II), Zn(II), Cd(II) and Cr(III) conformed to Langmuir's equation. In the stirred reactor, the removal efficiencies of Cu(II), Zn(II) and Cd(II) by forest humic substances were more than 90% but that of Cr(III) was less than 60%. The adsorption capacities of heavy metals in the stirred reactor were considerably varied depending on the type of forest humic substances. Among humic substances, the one from deciduous forest at subtropical region showed the highest removal efficiency for Cu(II). There was no significant difference in removal efficiency by each heavy metal depending on reaction temperature ranged from 20 to 50oC except for Cr(III), and the adsorptions of Cu(II), Zn(II) and Cd(II) were occurred rapidly in the incipient stage within 10 min, while Cr(III) needed more reaction time to be adsorbed. The stirred and packed bed column reactors showed similar adsorption characteristics of heavy metals by humic substances, but the removal efficiency was considerably higher in the packed bed column reactor than in the stirred reactor. Therefore, in actual operation process, a continuous packed bed column reactor was more economical.

영가 철로 구성된 Flow-Through Column내에서 미생물 처리에 이한 폭발성 물질의 제거 향상

  • 오병택;윤제용
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.73-76
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    • 2004
  • Rusted iron could retain activity to redox-sensitive pollutants in batch reactor. Flow-through columns packed with permeable reactive iron filings (Fe$^{0}$ ) between soil and sand layers were used to evaluate the applicability of bio-enhanced iron barriers to treat explosives-contaminated groundwater. One column was bioaugmented with municipal anaerobic sludge to evaluate the enhancement of biodegradation. Military contaminants (RDX, HMX, TNT, 2,4DNT, 2,6DNT), which coexist in soils at military sites, were completely removed in the bioaugmented Fe$^{0}$ layer after 8 months of operation. Overall, this research suggests that Fe$^{0}$ barriers can effectively clean up groundwater contaminated with military explosives, and that treatment efficiency can be enhanced by bioaugmentation.

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CHEMICAL DECONTAMINATION OF SOIL CONTAMINATED WITH Cs-137

  • H. J. Won;Kim, G. N.;C. H. Jung;Park, W. K.;Kim, M. G.;W. Z. Oh;Park, J. H.
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 Proceedings of the 4th Korea-China Joint Workshop on Nuclear Waste Management
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    • pp.83-95
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    • 2004
  • The removal efficiency of several washing agents on the $Cs^+$ ion was investigated. Leaching of $Cs^+$ ion from the soil surface by washing agents is affected by the exchange capability of the washing solution. Reuse tests of the effective soil washing agents such as $BaCl_2$, NaOH, citric acid+ $HNO_3$ and oxalic acid were performed. NaOH, citric acid + $HNO_3$ and oxalic acid solutions can be reused after passing through the ion exchange column. Among the tested solutions, both of citric acid+ $HNO_3$ and oxalic acid were effective for the decontamination of TRIGA research reactor soil. The radioactivity of soils can be reduced to a release level by the successive application.

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질산성 질소 제거를 위한 독립영양 황탈질 칼럼에서의 미생물 적응에 관한 연구 (Microbial Adaptation in a Nitrate Removal Column Reactor Using Sulfur-Based Autotrophic Denitrification)

  • 신도연;문희선;김재영;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권2호
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    • pp.38-44
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    • 2006
  • 본 연구에서는 독립영양 황탈질반응을 이용한 질산성 질소 처리 반응 벽체의 탈질능과 미생물학적 안정성을 확인하기 위하여 황/석회석과 독립영양 황탈질 미생물을 이용한 칼럼 반응기를 상향식으로 500일간 운전하여 시간과 깊이에 따른 질산성 질소의 제거 효율을 분석하였으며, 반응기 내부의 미생물 군집 변화를 16S rDNA-cloning 염기서열 분석법 및 DGGE 기법으로 분석하였다. 실험 결과, 미생물의 대사 활동에 따라 칼럼 깊이 별로 질산성 질소 제거율 및 미생물 군집 분포의 큰 차이가 나타났다. 칼럼 반응기의 질산성 질소 제거율은 99%에 달하였으며, 특히 칼럼 아래쪽에서 질산성 질소 제거율이 매우 높게 나타났다. 시간에 따른 제거율은 칼럼 운전 100일 후부터 큰 차이를 나타내지 않았다. 초기 접종원에서는 독립영양 황탈질 미생물인 OTU DE-1, Thiobacillus denitrificans의 비율이 15%에 불과하였으며 반응기 운전 초기에는 접종원 및 100일 운전 후 반응기의 윗부분에서 종속영양 탈질 미생물인 OTU DE-2, Cenibacterium arsenioxidans와 DE-3, Geothrix fermentans가 78%와 90%로 높은 비율을 차지하여 종속영양탈질 미생물들이 우점종을 차지하였다. 그러나 OTU DE-1은 100일 후에 칼럼 아래쪽에서 94%의 비율을 차지하여 우점종이 되었으며, 500일 운전 후 분석한 결과 칼럼 전체에서 86%를 차지하여 독립영양 황탈질 미생물이 안정적으로 적응하였음을 알 수 있었다.