To analysis the electrokinetic phenomena in the ground dependent on the way of applied electric power, such as constant current and constant voltage, the governing equations are derived considering advection, diffusion, ionmigration, and then they were formulated using by finite difference method. The developed program is verified by comparing the tested and predicted results reported in present papers. The results indicate that the slightly small electrical potential is predicted for constant current and for constant voltage pH near to the cathode was small than the test results. But the other predictions including the final suction, pH of electrolyte and cumulative flow are similar to the test results and predictions.
방사성 토양을 복원하기 위해 원자력시설 주변 부지의 수리지질 특성을 분석하여 국내 방사성 토양 복원에 적합한 수직형 동전기세정장치를 개발하였다. 또한, 이 수직형 동전기세정장치를 이용한 실험을 통해 원자력시설 주변 방사성토양을 복원하기 위한 최적 세정제를 선정하고 단기간에 높은 제거효율을 확보할 수 있는 최적제염조건들을 도출하였다. 초산을 세정제로 사용하였을 때 토양으로부터 코발트와 세슘의 제거효율이 가장 높으므로 동전기제염을 위한 최적 세정제로 초산을 선정하였다 동전기세정제염 시 세정제 주입량을 증가 시켰을 때 토양으로부터 코발트와 세슘의 제거효율은 평균 약 4.6% 제거효율이 증가했고 토양폐액 발생량도 동전기제염의 1.5배 인 2.4mL/g이었다. 동전기토양셀의 전압구배를 2배로 증가시켜 4 V/cm를 적용시켰을 때, 코발트와 세슘의 제거효율은 각각 98.9%와 96.7%로 평균 약 4.3% 제거효율이 증가했다. 그리고 세정제 농도를 0.01M로부터 0.05M로 증가시킨 후 제염실험 결과 코발트의 제거효율은 상승했지만 세슘의 제거효율은 감소하였다. 위 실험결과 개발한 수직형 동전기세정장치의 최적제염조건으로 제염시간은 20일 동안 초산 $0.01M{\sim}0.05M$을 세정제로 사용하여 동전기토양셀의 전압구배는 4 V/cm를 가하고, 2.4mL/g의 세정제를 주입하는 것이다.
본 논문에서는 유기물질로 오염된 퇴적토에서 동전기 침전 및 정화 기법을 이용하여 초연약한 퇴적토의 침하를 촉진시켜 밀도를 증진시키는 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 인체에 무해한 에틸렌글리콜 유기물질을 일반수와 적정하게 섞은 오염수에 카오리나이트 점토를 혼합하여 함수비가 높은 슬러리 상태를 조성하여 만든 오염된 퇴적토를 시료로 사용하였다. 일반적으로 동전기기법을 이용한 전기영동 및 전기삼투에 의하여 슬러리내의 고형물 입자를 음극으로 이동시키고 간극수를 양극으로 배제시킬 수 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 오염된 퇴적토에 대하여 고형물함량, 공급전압 및 오염농도를 변화시키면서 동전기침전 및 동전기정화 시험을 연속적으로 동시에 수행하였으며 동전기침전 및 동전기정화 공정에서 발생한 시료의 침하 및 밀도 변화에 대하여 살펴보았다. 시험결과 오염퇴적토의 침하량은 공급전압이 클수록 고형물함량 및 오염농도가 작을수록 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 오염퇴적토의 밀도는 동전기 침전단계에서는 시료의 침하에 의하여 증가하고 동전기 정화단계에서는 물보다 무거운 유기물질의 유출에 의하여 감소하는 것으로 나타났다.
하전된 멤브레인 미세기공으로 유체가 흐르는 경우는 계면동전기 효과가 작용하게 된다. 비선형 Poisson-Boltzmann 전기장과 흐름에 의해 유발되는 전기장 사이의 정전상호작용을 운동방정식의 외부작용 힘으로 고려하였다. 유한차분법으로 정전위 분포를 우선 산출하고, 이어서 Green 함수로 슬릿형 기공에 대한 Navier-Stokes 식의 해석해를 구하였다. 계면동전기적 유동에 의한 흐름전위를 관련된 물리화학적 인자들의 함수로 유도되는 해석적인 명확한 표현으로 제시하였다. 전기이중층, 표면전위, 그리고 기공벽면의 하전조건의 영향에 따른 유속분포와 흐름전위 변화를 고찰하였다 계산결과, 전기이중층 두께나 표면전위가 증가함에 따라 평균유속은 감소하는 반면에 흐름전위는 증가하였다.
The adsorption features of copper ion have been investigated by taking the barley residue which occurring from the beer production process as an adsorbent. Under the experimental conditions, adsorption equilibrium of copper ion was attained within 30 minutes after the adsorption started and the adsorption reaction was observed to be first order. As the temperature increased, the adsorbed amount of copper ion at equilibrium was also increased, which indicated that the adsorption reaction was endothermic. Based on the experimental results which obtained by varying the temperatures, several thermodynamic parameters for copper adsorption reaction were estimated. Regarding the electrokinetic behavior of barley residue, its electrokinetic potential was observed to be positive below pH 5 and turned into negative above this pH. In the pH range from 1.5 to 4, copper adsorption was found to be increased, which was well explained by the electrokinetic behavior of barley residue in the pH range. When nitrilotriacetic acid, which is a complexing agent, was coexisted with copper ion, equilibrium adsorption of copper ion was decreased and this was presumed to be due to the formation of metal complex. In addition, the adsorbed amount of copper ion was examined to be increased when $KNO_3$ was coexisted, however, it approached a saturated value above a certain concentration of $KNO_3$.
The electrokinetically enhanced soil flushing had a great potential to improve the removal efficiency of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from low permeable soils. A semi-pilot study of surfactant-enhanced electrokinetic process was investigated for the removal of phenanthrene from kaolinite. A nonionic surfactant, Tergitol 15-S-12 at 10 g/L was introduced as a flushing agent and 0.001M of sodium chloride was used as an electrolyte. When the constant voltage of 100 V was applied to the system for 25 days, only 0.66 kWh of electric power was consumed and the amount of electroosmotic flow was 6.9 L. The removal efficiency of phenanthrene was about 40 % and it can be improved by increasing the ion concentration of the flushing solution or the applied voltage.
The potential of electrokinetic (EK) technology has been successfully demonstrated for the remediation of heavy metal contaminated fine-grained soils through laboratory scale and field application studies. Arsenic contamination in soil is a serious problem affecting both site use and groundwater quality. The EK technology was evaluated for the removal of arsenic from two soil samples: kaolinite clay artificially contaminated with arsenic and arsenic-bearing tailing soil taken from the Myungbong (MB) mining area. The effect of cathodic electrolyte on the process was investigated using three different types of electrolyte: deionized water (DIW), potassium phosphate (KH$_2$PO$_4$) and sodium hydroxide (NaOH). The result of experiments on the kaolinite clay shows that the potassium phosphate was most effective in extracting arsenic, probably resulting from anion exchange of arsenic species by phosphate. On the contrary, the sodium hydroxide seemed to be most efficient in removing arsenic from the tailing soil, and it is explained by the fact that sodium hydroxide increased the soil pH and accelerated ionic migration of arsenic species through increase in desorption and dissolution of arsenic species into pore water.
흐름 전위는 지하 공극 내 유체의 흐름에 의해 발생하는 자연 전위로 이러한 흐름 전위를 이용한 자연 전위 탐사는 유체 흐름 뿐만 아니라 지층 유체에 대한 정보도 파악할 수 있는 탐사법이다. 지하 매질과 유체 사이에 존재하는 전기 이중층과 같이 입자가 대전하고 있을 때 여러 원인에 의해 유체가 유동하여 발생하는 계면 동전기 현상 중 하나인 흐름 전위는, 발생 기작이 복잡하고 측정 전위 값이 비교적 작아 잡음에 취약하다는 어려움도 있지만 이를 이용한 자연전위 탐사는 인공적인 송신원이 없어 탐사가 용이할 뿐만 아니라 반복성도 좋기 때문에 지층 유체 모니터링 탐사에 적용이 확대되고 있다. 이 논문에서는 지금까지 흐름 전위의 발생 기작에 대한 연구와 지배 방정식들을 정리하여 설명한 뒤, 매질의 물리적 특성 변화에 따른 흐름 전위 반응 특성 및 다양한 국내외 유체 흐름 자연 전위 탐사의 사례 분석을 수행하였다. 이 기술보고에서는 흐름 전위에 대한 이해도를 높임과 동시에 적용 가능한 다양한 분야를 소개함으로써, 국내에서의 흐름 전위를 이용한 자연전위 탐사의 현장 적용 방안을 제시하고자 한다.
In-situ soil remediation using electrokinetics has been investigated and the attempts for the removal of hydrocarbons have been continued. In this study, the electrokinetic remediation using three different kinds of surfactnats was conducted for the removal of phenanthrene from clay The used surfactnats were APG, Brij30 and SDS. In the solubility test for phenanthrene, the experimental result was APG
대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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pp.459-465
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2001
The work was initiated to investigate the electrokinetic properties of a MF membrane using streaming potential measurement when oil emulsion was separated. The original and the surface modified PP membrane were examined by using flux and streaming potentials for the characterization of fouling phenomena of the PP membrane. The membrane surface was modified by a radiation grafting technique. The streaming potentials of the PP membranes were varied the charge distribution modifying by changing the pH, ionic strength, and concentrations the surfactants in oil emulsion. The shiftness to the more positive values of isoelectric point of the PP membrane was significant especially in the presence of surfactants or the surface modification.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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