• 한국환경보건학회지
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• 제19권1호
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• pp.51-56
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• 1993

This study was performed to find the ability of bituminous coal fly ash to remove fluoride from water and wastewater at different fluoride concentration, reaction temperature, reaction time and pH. The removal of fluoride is favorable at low concentration, high temperature and acidic pH. With the increase in the initial fluoride concentration, the amount adsorbed increased. Adsorption process was exothermic at pH 2.0. Physisorption process was predominant over pH 2.3, while Chemisorption was under pH 2.3. Fluoride uptake by fly ash was conducted the adherence of fluoride on the active surface sites of adsorbent and its intraparticle diffusion within adsorbent. The values of rate constants of adsorption were 3.028X 10$^{-3}$, 4.715X 10$^{-3}$, 2.88X 10$^{-3}$ (min) and intraparticle diffusion were 1.434X10$^{-3}$, 3.012X10$^{-3}$, 5.635X10$^{-3}$ at each temperatures.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권6호
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• pp.2311-2320
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• 2022

The main outcomes of the experiments H2P6 performed in the thermal-hydraulics large-scale PANDA facility at PSI in the frame of the OECD/NEA HYMERES-2 project are presented in this article. The experiments of the H2P6 series consists of two PANDA tests characterized by the activation of three (H2P6_1) or one (H2P6_2) cooler(s) in an initially stratified and pressurized containment atmosphere. The initial stratification is defined by a helium-rich region located in the upper part of the vessel and a steam/air atmosphere in the lower part. The activation of the cooler(s) results i) in the condensation of the steam in the vicinity of the cooler(s), ii) the corresponding activation of large scale natural circulation currents in the vessel atmosphere, with the result of iii) the re-distribution and mixing of the Helium stratification initially located in the upper half of the vessel and iv) the continuous pressure decay. The initial helium layer represents hydrogen generated in a postulated severe accident. The main question to be answered by the experiments is whether or not the interaction of the different, localized cooler units would be important for the application of numerical methods. The paper describes the initial and boundary conditions and the experimental results of the H2P6 series with the suggestion of simple scaling laws for both experiments in terms of i) the temperature difference(s) across the cooler(s), ii) the transient steam and helium content and iii) the pressure decay in the vessel. The outcomes of this scaling indicate that the interaction between separate, closely localized units does not play a prominent role for the present experiments. It is therefore reasonable to model several units as one large component with equivalent heat transfer area and total water flow rate.

• 한국환경과학회지
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• 제13권3호
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• pp.279-288
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• 2004

This study aimed at improving the $TiO_2$ photocatalytic degradation of HA. A set of tests was first conducted in the dark to study the adsorption of HA at different coexisting material concentration. Adsorption rate increased with adding cation ion but decreased with adding bicarbonate ion. The photodegradation of HA in the presence of UV irradiation was investigated as a function of different experimental condition: initial concentration of HA, $TiO_2$ weight, pH, air flow rate and coexisting material. It was increased either at low pH or by adding cation ion. The increase of cation strength in aqueous solution could provide a favorable condition for adsorption of HA on the $TiO_2$ surface and therefore enhance the photodegradation rate. It was found that bicarbonate ions slowed down the degradation rate by scavening the hydroxyl radicals.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제24권3호
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• pp.24-35
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• 2019

It is known that ${\delta}^{13}C_{DIC}$ (carbon-13 isotope of dissolved inorganic carbonate (DIC) ions) of water increases when dissolved $CO_2$ degases. However, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ could decrease when the pH of water is lower than 5.5 at the early stage of degassing. Laboratory experiments were performed to observe the changes of ${\delta}^{13}C_{DIC}$ as $CO_2$ degassed from three different artificial $CO_2$-rich waters (ACWs) in which the initial pH was 4.9, 5.4, and 6.4, respectively. The pH, alkalinity and ${\delta}^{13}C_{DIC}$ were measured until 240 hours after degassing began and those data were compared with kinetic isotope fractionation calculations. Furthermore, same experiment was conducted with the natural $CO_2$-rich water (pH 4.9) from Daepyeong, Sejong City. As a result of experiments, we could observe the decrease of DIC and increase of pH as the degassing progressed. ACW with an initial pH of 6.4, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ kept increasing but, in cases where the initial pH was lower than 5.5, ${\delta}^{13}C_{DIC}$ decreased until 6 hours. After 6 hours ${\delta}^{13}C_{DIC}$ increased within all cases because the $CO_2$ degassing caused pH increase and subsequently the ratio of $HCO_3{^-}$ in solution. In the early stage of $CO_2$ degassing, the laboratory measurements were well matched with the calculations, but after about 48 hours, the experiment results were deviated from the calculations, probably due to the equilibrium interaction with the atmosphere and precipitation of carbonates. The result of this study may be not applicable to all natural environments because the pressure and $CO_2$ concentration in headspace of reaction vessels was not maintained constant as well as the temperature. Nevertheless, this study provides fundamental knowledge on the ${\delta}^{13}C_{DIC}$ evolution during $CO_2$ degassing, and therefore it can be utilized in the studies about carbonated water with low pH and the monitoring of geologic carbon sequestration.

• Carbon letters
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• 제19권
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• pp.12-22
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• 2016

Date palm leaflets were used as a precursor to prepare dehydrated carbon (DC) via phosphoric acid treatment at 150℃. DC, acidified with H₃PO₄, was converted to activated carbon (AC) at 500℃ under a nitrogen atmosphere. DC shows very low surface area (6.1 m²/g) while AC possesses very high surface area (829 m²/g). The removal of lisinopril (LIS) and chlorpheniramine (CP) from an aqueous solution was tested at different pH, contact time, concentration, and temperature on both carbons. The optimal initial pH for LIS removal was 4.0 and 5.0 for DC and AC, respectively. However, for CP, initial pH 9.0 showed maximum adsorption on both carbons. Adsorption kinetics showed faster removal on AC than DC with adsorption data closely following the pseudo second order kinetic model. Adsorption increases with temperature (25℃–45℃) and activation energy (E_a) is in a range of 19–25 kJ mol/L. Equilibrium studies show higher adsorption on AC than DC. Thermodynamic parameters show that drug removal is endothermic and spontaneous with physical adsorption dominating the adsorption process. Column adsorption data show good fitting to the Thomas model. Despite its very low surface area, DC shows ~70% of AC drug adsorption capacity in addition of being inexpensive and easily prepared.

• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.49-55
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• 2022

본 연구에서는 인덕션 탑플레이트(induction top plate) 소재로 사용된 후 폐기되는 사용 후 Li₂O-Al₂O₃-SiO₂계 결정화 유리를 활용하여 중금속 용액 내 존재하는 중금속(Pb, Cd, Cr⁶⁺, Hg) 이온들의 제거 실험을 진행하였다. 중금속 흡착제로 사용된 흡착제의 양, 흡착 반응 시간, 초기 중금속 원소의 농도, 초기 용액의 pH 등의 반응 조건에 따른 중금속 제거 효율의 변화를 조사하였다. 사용 후 LAS 첨가량이 증가할수록 중금속 제거 효율이 상승하였다. 흡착 반응 시간은 흡착 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 모든 중금속 원소들의 제거 효율이 상승하였다. 특히 반응 시간에 따라서 Cd의 경우 흡착제거 효율이 크게 개선되었다. 초기 중금속 용액 농도는 중금속 제거 효율에 영향을 미치지 않았다. 중금속 용액의 pH는 중금속 제거 효율에 영향을 미쳤는데, Cd의 경우 pH증가에 따라 중금속 제거 효율이 증가하였으며, Pb, Cr⁶⁺는 감소하였다. Hg는 pH가 흡착 특성에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.377-388
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• 2022

제강슬래그를 이용한 광물탄산화 공정 이후 발생하는 잔사슬래그의 비소(As) 제거 기작 규명을 위해, 전로제강슬래그(blast oxygen furnace slag: BOF)에 직접 및 간접탄산화 공정이 각각 적용된 두 종류의 잔사슬래그를 대상으로 실험실 규모의 실험을 실시하였다. 광물탄산화 공정은 잔사슬래그의 화학적-광물학적 조성변화, 용출수의 pH 저감, 표면 미세공극 형성 등 기존 제강슬래그의 특성을 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 다양한 pH 범위의 As 인공오염수(초기농도: 203.6 mg/L)에 잔사슬래그를 반응시킨 배치실험에서, RDBOF (직접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 감소할수록 As 제거효율이 증가하는 경향을 보이며 초기 pH가 1인 환경에서 99.3%의 As 제거효율을 나타냈다. 이는 RDBOF 표면을 피복하던 CaCO₃가 낮은 초기 pH 환경에서 용해되어 RDBOF 표면에서 철산화물의 노출 면적을 증가시킴으로 인해, 철산화물의 As 음이온 표면 흡착을 촉진한 것에서 기인한 것으로 판단되었다. 반면 RIBOF (간접탄산화 후 BOF)는 초기 pH가 높은 환경일수록 As 제거효율이 증가하며 초기 pH 10의 As 오염수에서 70.0%의 가장 높은 As 제거효율을 보였다. RIBOF의 영전하점(pH 4.5)을 고려할 때, 초기 pH 4-10 조건에서 음전하를 띠는 RIBOF의 표면에 As 음이온의 전기적 인력에 의한 표면 흡착은 발생하기 어려울 것으로 예상되었다. 다만 수용액 내 용존하는 Ca²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺와 같은 2가 양이온들에 의해 As 음이온이 RIBOF 내 철산화물에 간접적으로 고정되는 양이온 가교효과(cation bridge effect)가 발생하였고, 초기 pH가 높은 환경일수록 슬래그 표면이 더 강한 음전하를 띠며 양이온 가교효과가 가속화되어, 결과적으로 많은 As가 흡착된 것으로 판단되었다. 하지만 강알칼리 (pH 10-11 이상) 조건에서는 RIBOF 표면에 생성된 칼슘침전물이 철산화물을 피복함으로써 철산화물에 의한 As 음이온 표면 흡착을 저해하는 현상이 발생하였다. 또한 배치실험 이후 회수된 잔사슬래그에 TCLP 시험을 수행한 결과, RDBOF와 RIBOF 모두 2% 미만의 As 탈착률을 보여 안정적인 형태로 As가 고정되어 있음이 확인되었다. 본 연구 결과를 통해, 잔사슬래그가 기존에 As 제거제로 활용되던 제강슬래그의 단점인 수계의 급격한 pH 상승을 억제하는 동시에, 높은 As 제거효율 및 안정성을 나타내는 저비용-친환경의 As 제거제로서의 활용 가능성을 입증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.490-499
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• 2016

본 연구는 해양에서 1차 소비자 단계인 윤충류 Brachionus plicatilis와 저서성 요각류 Tigriopus japonicus의 초기생활사에 미치는 탈인슬래그와 제강슬래그 추출액의 생태 영향을 평가하기 위하여 해양생태독성평가를 실시하였다. 슬래그 추출액에 대한 스크린 테스트 결과, 추출액의 pH는 높은 알칼리성(pH 8.89-12.16)이었으며, 숙성 전과 후 추출액에 대한 독성 반응은 실험생물에 따라 뚜렷하게 구분되었다. 숙성 전 슬래그의 경우, pH 비제어 시료에 대한 B. plicatilis 신생개체의 반수치사농도는 제강슬래그(63.8 %)가 탈인슬래그(20.8 %)보다 높은 것으로 나타났으며, T. japonicus 유생의 반수치사농도는 탈인슬래그와 제강슬래그에서 각각 35.3 %와 36.0 %로 비슷하였다. 그러나 pH를 제어한 경우, 숙성 전과 후 추출한 시료에 대한 T. japonicus 유생의 독성은 B. plicatilis 신생개체와는 다르게 노출물질 특성에 따라 뚜렷하게 구분되었다. 결론적으로 숙성 후 슬래그는 상대적으로 안정된 상태를 유지할 수 있으며, pH 비제어 환경조건 하에서도 반복 추출을 통해 해양환경에 미치는 영향이 적은 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 슬래그와 같이 기계적으로 활성화 된 시료의 해양생태독성평가방법은 강우나 풍화로 인한 유해물질의 해양 유입을 차단할 수 있는 아이디어를 제공할 수 있을 것이다.

• 유기물자원화
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• 제13권4호
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• pp.107-117
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• 2005

본 연구에서는 펜톤산화 공정을 축산폐수의 전처리 시스템으로 활용하고자 초기 pH, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 비율, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 약품주입량, 응집 및 침전을 위한 중화제 등과 같은 펜톤산화의 적정 운영조건을 도출하는 실험적 연구를 실시하였다. 적정 조건을 도출하기 위해 교반시험기를 이용하여 120 rpm에서 2시간 동안 각 조건을 변화시키면서 펜톤산화 반응을 진행한 후 2시간 동안 침전시켜 그 상등액의 잔류 과산화수소, $COD_{Cr}$, SS 등을 분석하였다. 실험결과 도출된 최적조건은 초기 pH는 4, $H_2O_2/Fe^{2+}$비율은 10:1, $H_2O_2/Fe^{2+}$ 약품주입량은 5,000/500mg/L 그리고 중화제로는 $Ca(OH)_2$가 양호한 것으로 나타났다. 이러한 최적 조건에서 펜톤산화에 의해 축산폐수의 $COD_{Cr}$ 제거율은 43% 그리고 SS는 84%의 제거율을 나타내었다.

• Journal of Microbiology
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• 제34권4호
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• pp.316-319
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• 1996

Mycelia of Streptomyces viridochromogenes grown under different pH were analysed for the fatty acid composition. The low relative proportion of 12-methyltetradecanoic acid and the high relative proportion of palmitic acid were characteristic for the young culture under slight acidic pH that caused delay of the aerial mycelium formation. The addition of L-arginine to the culture medium enabled an arginine auxotroph with bald phenotype to have the fatty acid composition similar to that of the wild type and to develop aerial mycelium. The ratio of 12-methyltetradecanoic acid to palmitic acid might be used as a parameter to explain the optimum grwoth in the respect of membrane fluidity.