• 제목/요약/키워드: heavy metal removal

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소성처리에 의한 황토의 물성특성 변화 및 용존 중금속 제거능력 (Changes in Physical Properties and Its Metal Removal Efficiency for The Yellow Soils by Calcination Process)

  • 이진원;김석휘;황갑수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.584-591
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    • 2017
  • 수중에서 중금속은 흡착제에 의한 표면흡착과 금속수산화물로의 침전/제거반응이 동시에 일어나기 때문에 이들 각각에 의한 중금속 제거기작은 명확하게 구분되어 설명되지 못한다. 본 연구에서는 중금속 제거기작을 보다 명확하게 이해하기 위해 $850^{\circ}C$로 소성된 황토를 이용하여 다양한 pH 조건에서 Cu, Pb, Zn, Cd, 그리고 Cr 수용액 각각을 대상으로 회분식실험을 수행하였다. 실험결과 Cr을 제외한 중금속 농도는 반응초기에(<5분) 급격하게 감소되어 초기농도 대비 약 90%가 제거되었다. 한편, pH는 대상 금속 수용액에 따라 정도의 차이를 보이긴 하나 전체적으로 반응시간에 따라 지속적으로 증가되어 7.0-9.0까지 증가되었다. 반응시간에 따라 증가되는 pH 값과 높은 pH 조건에서 상대적으로 높은 중금속 제거율은 금속수산화물의 침전과 관련 있어 보인다. 흡착제(상용활성탄, 비소성황토, 소성황토)별 반응시간에 따른 pH 변화에 대한 비교실험결과, pH 증가현상은 소성황토에서만 두드러지게 나타나 소성과정에서 황토의 물성특성이 변화되었던 것으로 생각된다. 따라서 소성황토에 의한 중금속 제거는 흡착제에 의한 단순흡착뿐 아니라, 높은 pH 조건에서 금속수산화물을 형성함으로써 흡착질 표면에 침전 제어 될 수 있음을 보여준다.

뽕잎차에 의한 음용수중 Cd과 Pb의 제거효과 (Effect of Mulberry Leaf Tea for the Removal on Cd and Pb in drinking water)

  • 김현복;이완주
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.17-22
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    • 1998
  • To investigate the detoxificative effect of tea, five kinds of tea(mulberry, anaerobic treated mulberry, green, barly tea and corm tea) were selected and determined their dotoxication activities for Cd and Pb in drinking water. The effect of tea on the removal of Cd and Pb were increased proportionally to the contents of teas. Anaerobic treated mulberry leaf tea showed stronger detoxication activity than the others. In drinking water contaminated with Cd, the removal effect of Cd was high 27% by anaerobic treated mulberry leaf tea and 14% by mulberry leaf tea as compared to green tea. Also, in drinking water with Pb, the removal effect of anaerobic treated mulberry leaf tea was the best among five kinds of tea. Pretreatment method on the removal effect of Cd was better than post-treatment method in the treatment method.

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석탄폐석의 흡착능 및 흡착제로의 활용방안에 관한 기초 연구 (Fundamental Study on Adsorption Capacity and Utilization of Coal Waste as Adsorbents)

  • 한동준;임재명;이찬기;이해승
    • 한국토양환경학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.61-72
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    • 1997
  • 본 연구에서는 산과 계곡에 폐기물로 방치되어 있는 석탄폐석의 재활용 및 자원화의 측면에서 수처리에 이용될 수 있는 흡착제의 개발을 위한 기초실험이 수행되었다. 석탄폐석으로는 굴진폐석과 선탄폐석이 이용되었으며, 석탄폐석 자체가 지니고 있는 흡착능 실험과 열처리로 인한 흡착능 개선 여부를 검토하였다. 처리 대상물질은 중금속, 색도, 그리고 COD등을 선정하였다. 실험조건은 회분식과 컬럼식으로 구분하여 각각 이루어졌으며, 실험결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 천연상태의 석탄폐석은 약 20~30%의 중금속 흡착능을 지니고 있는 것으로 나타났으며, 탄화 공정인 간단한 열처리만으로도 약 2~5배의 흡착능 향상이 이루어졌다. 2)석탄폐석의 열처리 조건 변화에 따른 중금속 흡착능을 비교한 결과, 50$0^{\circ}C$에서 6시간 반응시킨 것이 가장 우수하였다. 3)칼럼실험에 있어 기존의 입상활성탄 보다 처리효율이 저조하나 석탄폐석은 무가공 상태로도 약 20~60%의 COD 및 색도를 제거할 수 있었다. 4) $500^{\circ}C$, 에서 6시간 열처리된 폐석의 컬럼실험에서 생물학적 유출수의 색도 제거에 우수함을 알 수 있었으며, 중금속 및 COD제거에 있어서는 여과 속도에 따라 많은 차이를 보였다. 따라서 석탄폐석을 흡착제로의 활용이 가능할 것으로 판단되며, 본 연구 이외에 활성화 공정을 적용할 경우 흡착정도는 더 향상 될 것으로 판단된다.

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구리흡착 단백질 유전자를 함유하는 재조합 효모의 중금속 흡착 (Heavy-Metal Adsorption by Recombinant Saccharomyces cerevisiae Harboring Multiple Copies of the CUP1 Gene)

  • 서진호;박상옥;김명동;한기철;전영석;안장우;한남수
    • KSBB Journal
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    • 제17권1호
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    • pp.38-43
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    • 2002
  • 중금속 결합 단백질인 metallothionein (MT)를 발현하는 CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 균체성장과 중금속 제거특성을 조사하였다. CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 효모는 중금속을 포함한 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능이 중금속에 대하여 내성을 가지고 있는 야생효모나 숙주세포에 비하여 우수하였다. 서로 다른 플라스미드를 함유하는 중금속을 함유하는 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능의 차이는 중금속에 대한 내성과 중금속 흡착에 MT 단백질의 발현 수준이 중요한 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 구리를 함유하지 않고 고농도의 아연과 망간을 함유하는 배지에서 재조합 효모는 높은 균체 농도와 중금속 제거능을 나타내었는데, 이는 MT 단백질을 발현하는 CUP1 promoter가 아연과 망간에 의해서도 발현이 유도된다는 것을 알 수 있었다. MT 단백질을 효율적으로 발현하여 재조합 효모에 의한 중금속 흡착을 최대화 할 수 있는 최적의 구리농도는 0.31 mM로 결정되었으며, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100은 재조합 효모의 균체성장과 중금속 흡착을 증가시켰지만, 대사 저해제는 균체성장과 중금속 흡착을 모두 저해하였다.

Separation of cadmium and chromium heavy metals from industrial wastewater by using Ni-Zn nanoferrites

  • Thakur, Atul;Punia, Pinki;Dhar, Rakesh;Aggarwal, R.K.;Thakur, Preeti
    • Advances in nano research
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    • 제12권5호
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    • pp.457-465
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    • 2022
  • The potentials of NixZn1-xFe2O4 (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0) nanoadsorbents were investigated for removal of Cd and Cr from contaminated water from an electroplating industry in Himachal Pradesh, India. Optimal values were recorded under batch adsorption experiments performed to remove dissolved heavy metal ions from industrial wastewater. The specific surface area (SSA) of nanoadsorbents perceived to vary in a range 35.75-45.29 cm2/g and was calculated from the XRD data. The influence of two operating parameters, contact time and dopant (Ni) concentration was also investigated at pH ~7 with optimum dosage. Kinetic studies were conducted within a time range of 2-10 min with rapid adsorption of cadmium and chromium ions onto Ni0.2Zn0.8Fe2O4 nanoadsorbents. Pseudo-second-order kinetic model was observed to be well fitted with the adsorption data that confirmed the only existence of chemisorption throughout the adsorption process. The maximum adsorption efficiency values observed for Cd and Cr were 51.4 mg/g and 40.12 mg/g, respectively for different compositions of prepared series of nanoadsorbents. The removal percentage of Cd and Cr was found to vary in a range of 47.7%-95.25% and 21%-50% respectively. The prepared series of nanoferrite found to be suitable enough for adsorption of both heavy metal ions.

흡착제로서 분변토 재활용에 관한 연구 (A study on recycling of cast as adsorbent)

  • 손희정;전성균;하상안
    • 환경위생공학
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    • 제15권3호
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    • pp.44-49
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    • 2000
  • The purpose of this research is to evaluate the adsorption capacity of casts for heavy metals. The casts were excreted by earthworm, Lumbricus rubellus, after having eaten the paper sludge. Various batch experiments on adsorption were performed to compare cast and activated carbon. The pH increase in solution due to extractives from cast was 1.3 and the cation exchange capacity which implies adsorption capacity for solubles is greater on activated carbon than on cast. According to the results of batch experiment, the removal rates of Pb, Cu, Cr, Zn using the activated carbon and casts as adsorbent were 98%, 93%, 94%, 89%, 82% and 95%, 90%, 88%,80%, 66%, respectivity, and this removal were achived less than 90 minutes. It can be said that casts is so good adsorbent as activated carbon is, although adsorption carbon was found to be some large than those of casts through Freundlich isotherm applied for adsorption of soluble. As a result on the experiment of isothermic adsorption from the mixed component solution in the batch, the order of preferable elements in heavy metal adsorption was found to be Pb>Cd>Cu>Cr>Zn on activated carbon, respectively.

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하수슬러지의 Biochar특성을 이용한 토양내 중금속 제거 연구 (A Study on the Removal of Heavy Metals in Soil by Sewage Sludge Biochar)

  • 김혜원;배선영;이재영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권3호
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    • pp.58-64
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    • 2013
  • This study proposed a low temperature hydrothermal carbonization to treat and recycle sewage sludge and determined the optimal conditions for the biochar production. The physical and chemical properties of biochar were analyzed and its sorption capacity for heavy metals was evaluated. To produce biochar, 50 g of sewage sludge was heated at 220, 230, and $240^{\circ}C$ for 1, 2, 3, 5, 8, and 10 hours in a reactor. The optimal conditions to produce biochar was $230^{\circ}C$ and 8 hours. Sorption capacity tests were conducted for arsenic (As), cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb), zinc (Zn) and nickel (Ni). Among them, lead was shown the highest heavy metal adsorption efficiency of biochar, followed by copper, cadmium, zinc, and nickel, but arsenic was hardly adsorbed overall.

부레옥잠(수초(水草)) 을 이용(利用)한 개관수중(漑灌水中) 유해중금속(有害重金屬) 제거연구(除去硏究) (Studies on Removal of Heavy Metals in Irrigation Water by Water Hyacinth)

  • 소규호;김복영
    • 한국환경농학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.133-139
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    • 1992
  • 관개수중(灌漑水中)에 유해중금속(有害重金屬)인 Cd 및 Cu의 생물학적(生物學的) 제거방법(除去方法)의 일환(一環)으로 부레옥잠을 Cd와 Cu를 일정농도처리(一定濃度處理)한 pot에 재배(栽培)하여 부레옥잠에 의하여 흡수제거(吸收除去)되고 남은 량과 부레옥잠 생육(生育) 사항(事項)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 부레옥잠에 의한 관개수중(灌漑水中) 카드뮴 흡수제거(吸收除去)는 3mg/L까지는 가능(可能)하고 2mg/L에서 최대의 흡수효과(吸收效果)를 보였으며, 4mg/L이상에서는 피해증상(被害症狀)이 발생(發生)되었다. 2. 구리는 4mg/l까지 흡수제거(吸收除去) 효과(效果)가 있었고 2mg/l에서 최대의 효과(效果)를 보였으며 5mg/l이상에서는 피해증상(被害症狀)이 발생(發生)되었다. 3. 부레옥잠의 재(再) 이용(利用) 회수(回收)가 증가(增加)함에 따라 Cd, Cu 흡수제거효과(吸收除去效果)는 정치(靜置) 및 폭기처리(爆氣處理) 모두에서 감소(減少)하였다. 4. 중금속처리(重金屬處理) 농도가(濃度) 낮을수록 흡수제거(吸收除去)가 용이하였으며 Cd보다는 Cu의 흡수제거(吸收除去) 효과(效果)가 크게 나타났다. 5. 축산폐수(畜産廢水)와 중금속(重金屬)을 함께 처리(處理)한 경우 중금속(重金屬) 제거효과(除去效果)가 높았다.

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군사격장 오염토양 내 고농도 중금속함유 입자의 기초특성연구 (Characterization of Heavy Metal-enriched Particles from Contaminated Soils in a Military Shooting Range)

  • 김지은;김정진;배범한;김영훈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권11호
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    • pp.25-31
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    • 2013
  • 민간 및 군용사격장은 납, 구리 등의 중금속으로 오염되어 있어 복원이 필요한 경우가 많다. 산세척 또는 용출제를 이용한 용출이 흔히 사용되는 복원공법이다. 사격장 오염토양을 채취하여 오염특성 및 고비중 입자의 기여율을 조사하기 위한 기초연구를 수행하였다. 사격장 오염토양은 중금속, 특히 납으로 오염되어 있었으며, Ethylenediamine Tetra Acetic Acid(EDTA)를 이용한 5회 반복추출에도 환경기준치 이상의 오염이 토양시료에 남아 있었다. 이는 토양시료에 계속적으로 오염을 유출하는 입자가 존재하거나 오염제거가 매우 어려운 상태로 오염이 존재한다는 것을 의미한다. 토양시료에 포함된 색을 띠는 특이입자를 분리하여 분석한 결과 이들 입자는 비중이 2.5-6.6이고, 납과 EDTA의 결합율이 4.9-32%로 탄두 및 탄피가 잘게 부서진 입자로 판단되었다. 이들 입자를 제거한 토양은 오염도가 제거하기 전 토양에 비하여 낮으며, 용출 등의 기술로 쉽게 오염이 제거될 수 있음을 보여주었다. 이러한 결과는 연속추출 및 TCLP 등의 연구에서 증명되었다.

생물학적인 방법을 이용한 방부처리재의 중금속 제거(I) - CCA 및 CCFZ처리재에서 구리의 제거 - (The Removal of Heavy Metals from Treated Wood by Biological Methods(I) - Removal of Copper from CCA, CCFZ Treated Wood -)

  • 손동원;이동흡;강창호
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제30권2호
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    • pp.151-157
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    • 2002
  • 갈색부후균 Tyromyces palustris를 이용하여 CCA, CCFZ처리 목재에서 구리를 제거하였다. 균에 의한 구리의 제거효율을 높이기 위한 전처리 방법으로서 증기압처리와 수산처리를 검토하였으며, 적정 배양 방법을 찾기 위하여 진탕배양, 고체배양, 정치배양에서 구리 제거율을 비교하였다. 전처리 방법에서, 증기압 처리만으로는 효과적인 구리제거가 불가능하였으며, 수산처리는 구리제거율은 낮았으나 수산처리 후 균처리를 하면 제거율이 향상되었다. 배양 방법에서는 정치 배양의 구리 제거효율이 높게 나타났다. 대량 배양을 위한 공기부양식 생물반응기에 의한 구리의 제거율은 7일 배양 이후 61%의 제거율을 보였다. T. palustris에 의한 구리제거기작을 탐색하기 위하여 배양액 중에 생성된 물질을 LC/Mass 분석 결과 T. palustris에서 분비되어진 수산과 방부처리 목재 중의 구리가 결합된 수산구리 착염체의 형성이 배양액 중에 존재함이 확인됨으로 균체 외 수산의 작용이 처리재의 구리제거에 크게 관여함이 밝혀졌다.