Pb-contaminated soil at a clay shooting range was analyzed by the sequential extraction method to identify metal binding properties in terms of detrital and non-detrital forms of the soil. Most of the metals in the soils existed as non-detrital forms, exchangeable and carbonate-bound forms, which could be easily released from the soil by a washing method. Therefore, the characteristics of Pb desorption for remediation of the Pb-contaminated soil were evaluated using hydrochloric acid (HCl) by a washing method. Batch experiments were performed to identify the factors influencing extraction efficiency. The effects of the solid to liquid (S/L) ratio (1:2, 1:3, and 1:4), soil particle size, and extraction time on the removal capacity of Pb by HCl were evaluated. Soil samples were collected from two different areas: a slope area (SA) and a land area (LA) at the field. As results, the optimal conditions at 2.8 to 0.075 mm of particle size were 1:3 of the S/L ratio and 10 min of extraction time for SA, and 1:4 of the S/L ratio and 5 min of extraction time for LA. The characteristics of Pb desorption were adequately described by two-reaction kinetic models.
Ultrasound and Surfactant aided soil washing process has been shown to be an effective method to remove diesel from soils. The use of surfactants can improve the mobility of diesel in soil-water systems by increasing solubility of adsorbed diesel into surfactant micelles. However, a large amount of surfactant is required for treatment. In addition, synthetic surfactants, specially anionic, are more toxic and the surfactant wastewater is hard to treat by conventional wastewater treatments even by AOPs. Ultrasound improves desorption of the diesel adsorbed on to soil. The mechanisms are based on physical breakage of bonds by hot spot, directly impact onto soil particle surface, the fragmentation of long-chain hydrocarbons by micro-jet and microstreaming in the soil pores. The use of ultrasound as an enhancement method in both anionic and nonionic surfactant aided soil-washing processes were studied. And all experiments were examined proceeded under CMC surfactant concentration, frequency 35 khz, power 400 W, Soil-water ratio 1:3(wt%), particle size 0.24 ~ 2mm and initial diesel concentration. 20,000 mg/kg. Combination with ultrasound showed significant enhancements on all the processes. Especially, nonionic surfactant Triton-X100 with ultrasound showed remarkable enhancements and diesel removal rate enhanced by ultrasound helps desorpting of surfactant adsorbed onto soils which prevented decreasing surfactant activity.
Changes in laundering habits and the efficacy claims made for oxygen bleach added to detergents necessitate a deeper investigation into the testing of the washing efficacy of detergents and washing process. The effect of the addition of a sodium percarbonate and bleach activator TAED to an enzyme containing detergent on the soil removal and antimicrobial properties were investigated with the measuring of residual H$_2$O$_2$. The addition of sodium percarbonates to enzyme containing detergent lowered the soil removal of EMPA 116 cloth. But sodium percarbonates had greater effects on that of colored stained cloths such as EMPA 115 and artificially soiled with wine and red pepper while they were presoaked at 20$^{\circ}C$ or higher for So minutes or longer. Most of hydrogen peroxide was remained after washing. Over 99.9% of Staphylococcus aureus on the cotton cloth was removed in every washing solutions, but the cloth washed with enzyme containing detergent or detergent with oxygen bleach didn't show the antimicrobial property.
In this study, we used a chemiluminescence reaction to investigate the removal effect of pet soil, such as dog blood, urine and feces. The soiled fabrics were washed with a standard laundry course of 30℃ and a washing time of 30 min and a pet care laundry course of 40-60℃ and a washing time of 100 min. The detergency was evaluated by the surface reflectance and chemiluminescence reaction (bloodstain detection by luminol test and urine-stain and feces-stain detection by UV blacklight test) before and after washing. The surface reflectance results did not show any difference in detergency for both courses, whereas the chemiluminescence reaction did. The detergency of the pet care course compared to the standard course was 101% according to the surface reflectance and 120% according to the chemiluminescence reaction. Therefore, residual stains not detected by surface reflectance can be evaluated through chemiluminescence reaction, and it was confirmed that pet stains can be managed more hygienically by washing for a long time at a high temperature.
토양 세척/세정(soil washing/flushing)기법을 적용하여 카드뮴과 구리로 오염된 토양을 처리하기 위해 최적의 유기산 및 무기산 용출제 선정 실험을 batch 및 column test를 통하여 수행하였다. 널리 알려진 EDTA와 비교한 Citric acid는 저분자 유기산 용출제로 구리와 카드뮴의 제거효율이 EDTA를 제외한 다른 유기산 용출제에 비해 처리효율이 높았으며, 탄산은 독성이 가장 낮으면서 토양공극효과를 동시에 수반할 수 있는 무기산 용출제로 확인되었다. 최적의 유/무기산 혼합용출제는 citric acid와 탄산의 혼합 용출제였으며, 최적 농도비는 citric aicd:탄산 = 10:1이었다. 이때의 카드뮴과 구리의 제거효율은 각각 46%와 39%이였다. 탄산은 공극 막힘 현상을 완화시키는 역할으 하는 것으로 확인되었으며, 이는 EDTA + 탄산과 citric acid+탄산에서 용출제의 유량이 점차 증가하는 것을 확인하였따. 따라서, 유/무기산 혼합 용출제는 카드뮴 및 구리로 오염된 토양 처리를 위한 세정 복원기법의 실제현상 적용 시 발생하는 토양공극 막힘 연상을 개선시켜 줄 수 있다.
과거 납제련소 부지의 중금속으로 오염된 토양을 EDTA, citrate, HCl의 세가지 용매를 이용하여 토양세척법으로 처리한 경우 중금속의 추출특성에 대하여 중금속의 추출율과 화학적 결합형태별 변화를 중심으로 살펴보았다. EDTA를 이용한 토양세척실험에서 중금속의 추출은 Pb에 특히 효과적이었다. EDTA/HM의 물비가 증가할수록 Pb의 제거율도 증가하였고 EDTA/HM의 몰비 6.5에서 효율적인 제거가 가능하였다. Citrate를 이용한 토양세척실험에서 중금속의 추출은 다른 중금속들 보다 Zn의 추출에 효과적이었다. HCl은 모든 중금속에 대하여 전반적으로 높은 추출율을 나타내었으며 0.3N 농도에서 가장 효율적인 추출이 가능하였다. EDTA로 토양세척법 처리 전후 중금속의 결합형태별 변화는 교환성과 탄산염 형태와 같이 결합력이 약한 형태로 존재하는 중금속이 대부분 추출되었다. Citrate와 HCl 처리 후 중금속의 결합형태별 변화는 네가지 중금속 모두 유사한 경향을 보였으며 Pb은 처리 전보다 처리 후에 교환가능성 형태가 증가하는 현상이 관찰되었다. Citrate 처리시 중금속 추출효율은 비결정성 형태의 함량과 거의 일치하는 결과를 나타내었다. EDTA와 HCl을 이용한 경우는 중금속 추출효율과 중금속의 결합형태의 비교결과 Zn을 제외한 나머지 중금속의 경우 비잔류성 형태의 대부분을 제거할 수 있었다. 처리 후 토양의 TCLP 결과는 EDTA로 처리한 경우에 Pb의 USEPA 기준인 5 mg/L를 만족시켰다.
The three processes of 1) high- & low-temperature microwave heatings, 2) the soil washing, and 3) the thermal desorption processes in soil remediation are analysed on the treatment cost data for 2003-2012 years. The cost of microwave heating method with at temperature 500-700℃, for 30 minutes, and at 4-6 kW is approximately 10 $/ton (13,000 ₩) due to the deep through heating of micro-wave, the soil washing with chemicals is about 80 $/ton (85,000 ₩) due to the chemicals & duration, and the thermal desorption process is around 40 $/ton (41,000 ₩) from the less efficiency. Furthermore the sustainability has been assessed, and suggestions are made. 1) Green; the minimal environmental footprint, 2) Growth; the least cost, 3) Shared; the social & environmental justice, 4) Smart; the microwave characteristics of deep through irradiation & heating, and 5) Mutuality; the flexibility of the technology. More additives including water, the government support, and public relation are suggested realizing the microwave in this condition is not harmful to human beings.
토양 세척공정을 이용한 창원시 군사격장 내 납(Pb) 오염토양의 물리 화학적 특성을 분석하였으며, 토양 세척인자(세척제(HCl) 농도(0.001, 0.01, 0.1, 0.2 N), 진탕비(1 : 2, 1 : 3, 1 : 4, 1 : 5), 오염토양 입경 4~0.075 mm, 세척시간(5, 10, 15, 20, 30, 60, 120분) 등)에 따른 오염토양 중 납의 제거특성을 평가하였다. 세척제 농도에 따른 제거효율은 세척제의 농도가 증가할수록 높게 나타났다. 이 중 세척시간 15분에서 납(Pb)제거효율은 56.3%로 0.1 N 염산(HCl)이 실제 토양 세척공정에 적용 가능한 최적의 농도로 나타났으며, 토양과 세척제의 진탕비가 1 : 2에서 1 : 5로 증가할수록 제거효율은 높아지는 경향을 보였지만, 진탕비가 높아질수록 토양 세척설비의 규모 증대로 인한 경제적 측면을 고려해 볼 때 최적의 진탕비는 1 : 3으로 생각된다. 세척시간 20분까지 납 제거효율은 75.3%까지 증가하다가 이후 유사한 경향을 보여 최적의 세척시간은 20분으로 판단된다. 토양 입경 0.075 mm 이상의 입경에서 납 제거효율은 77.0~82.0%의 범위를 나타내었으나, 입경 0.075 mm 이하의 경우 52.8%로 감소하였다. 오염토양의 입경별 제거효율은 0.075 mm 이상의 입경에서는 높은 제거효율을 나타낸 반면에 0.075 mm 이하의 입경에서는 제거효율이 현저히 감소되어 컷오프(cut-off) 크기는 0.075 mm가 적절할 것으로 기대된다. 토양 세척공정에 초음파 발생장치를 적용한 제거효율 평가 결과, 입경 0.075 mm 이상에서 물세척 및 염산의 단독세척보다 염산과 초음파의 동시 세척방법이 가장 높은 납 추출율을 나타내었다.
본 연구는 천연계 계면활성제의 하나인 사이클로덱스트린을 이용한 화학적 토양세정을 다룬다. 두가지 polycyclic aromatic hydrocarbon인 phenanthrene과 naphthalene을 오염물질로 선정하고 토양종류 및 세정강도를 주변수로 하여 수직칼럼 상에서의 오염물질 제거효과를 분석, 고찰하였다. 실험실 규모의 연구결과, 오염원 제거효율은 세정액의 유량, 농도, 온도 및 토양칼럼의 공극률에 비례하는 것으로 나타났으며, 형광광도 분석과 methylene blue와 같은 염료 라벨링 분석을 통하여 초기 세정은 토양과 계면활성제의 흡착에 의존하고 세정이 거듭될수록 유체흐름에 의한 전단력이 주요변수임을 확인할 수 있었다. 본 데이터는 향후 pilot 규모의 현장세정시 기초자료로 활용가능하며, 세정전략 (회분식, 연속식)수립에 유용할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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