• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권1호
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• pp.14-24
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• 2018

In soil washing, there are many variables including types of reagent and contaminant, washing time, soil-liquid ratio, washing cycles, washing agent concentrations, and etc. To identify the most influencing factors on soil washing process, regression analysis was performed for eight single variables and five combined variables. A quantitative model that employs W/H (molar ratio of washing agent to heavy metal) as a major variable was established based on the regression. The validity of the model was demonstrated by conducting lab experiments with Cu, Pb, Zn, Ni and As-contaminated soils, and various washing reagents including acetic acid, citric acid, malic acid, oxalic acid, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) and nitriloacetic acid (NTA). The washing efficiencies were compared with the EDTA washing data reported in the literature. The correlation between W/H and removal efficiency was analyzed after dividing data into two groups according to the heavy metal mobility.

• 한국환경과학회지
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• 제14권7호
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• pp.691-697
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• 2005

Waste sludge may be used to recovery wastewater contaminated with heavy metals. The waste sludge is an inexpensive readily available source of biomass for biosorption with metal-bearing wastewater. The biosorption of heavy metals such as Pb(II), Cu(II), Cr(II), and Cd(II) onto waste sludge was investigated in batch ex­periments and waste sludge loaded heavy metals was separated by dissolved air flotation. The biosorption equi­bria of heavy metals could be described by Langmuir and Freundich isotherms. The adsorption capacity for waste sludge was in the sequence of Pb(II)>Cr(II)>Cu(II)>Cd(II). The system attained equilibrium about 20 min. The Langmuir and Freundlich adsorption model effectively described the biosorption equilibrium of Cu(II) and Cr(II) ions on waste sludge. Maximum adsorption capacity of Cu(II) and Cr(II) were 196.08 and 158.73 mg/g, respectively. Solid-liquid separation efficiencies were kept above $95\%$ on waste sludge loaded heavy metals, and were decreased with pH increasing.

• 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.

• 한국환경보건학회지
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• 제20권4호
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• pp.36-44
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• 1994

A study was carried out in order to investigate the removal efficiencies and removal characteristics of heaw metals such as Pb, Cd, Cr, Cu in raw water by one of conventional water treatment processes. The coagulants used in this study were Alum and PAC. Three kinds of water samples were provided: kaolin water, kaolin water mixed with humic acid and raw water from Han River mixed with suspended matter deposited on raw water inlet pipe. Heaw metals were added to the water samples with their respective turbidity, and jar tests were performed. In the results from heaw metal removal studies, lead might be adsorbed or exchanged on the particle surface (SS) rather than react with organic matter added. Cadmium was affected on the dissolved organic matter. Chromium was affected by the both dissolved organic matter and SS concentration, and the restabilization and the enmeshment appeared at moderate (50~80 NTU) and high (100 NTU) turbidity as defined in this experimenL The removal efficiency of copper was relatively little affected by the dissolved organic matter but by SS concentration in comparison with other heavy metals. In these studies as to the raw water turbidities and concentration of heaw metals, it is proved out that the removal efficiency on heaw metals in both cases of PAC and Alum as coagulants was not significantly different.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.5-10
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• 2002

Pistia stratiotes(Water Lettuce)는 고도처리를 위한 폐수로부터 무기오염원 제거에 적용되어질 수 있다. 본 연구는 2차 처리된 폐수로부터 중금속을 제거하기 위하여 시도하였다. 납(Pb)과 크롬(Cr(VI))의 초기 농도를 0.5, 1.0, 1.5mg/L로 각각 다르게 적용되어 졌다. 그 외에 납(Pb)과 크롬(Cr(VI))을 혼합하여 제거효율을 관찰하였다. Pistia stratiotes에 의해 납(Pb)은 41.0~72.0%의 제거효율을 보였고 크롬(Cr(VI))은 25.0~30.0%의 제거효율을 보였다. Pistia stratiotes는 정지된 상태에서 수일 동안 중금속에 노출되어 중금속을 제거할 수 있었다. 그러나, 중금속은 식물에 독성을 일으켜 엽록소합성을 억제하고 생체량이 감소하면서 결국은 식물의 일부가 사멸하는 것이 관찰되었다. Pistia stratiotes에 의한 납(Pb)과 크롬(Cr(VI))의 제거효율은 식물의 성장과 함께 증가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1992년도 수공학연구발표회논문집
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• pp.325-328
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• 1992

The purpose of this research is to develop the technique of heavy metal removal from wastewater. The research is divided into two parts, one part uses complex precipitation and the other uses adsorption. In the first part of the study, humic acid is used as the complex agent, humic acid is a polyelectrolyte with a high complexation affinity. Lead, copper, zinc and cadmium were studied for their complex precipitation efficiencies. In the batch studies, humic acid was effective in removing 100% of the lead and 48.2% of the copper respectively from wastewater without anytreatment. The efficiency of cadmium and zinc, however, was very low. In the second part of the study, wastewater is introduced at the top of a silicagel adsorption column and then bottom effluent concentration is analyzed. The results of the analysis are used to draw a breakthrough curve.

• 유기물자원화
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• 제4권1호
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• pp.13-21
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• 1996

고농도 황산염과 중금속을 함유한 피혁폐수를 처리하기 위하여, 반응조의 처리도, 황환원균과 메탄균 사이의 기질경쟁 및 크롬농도에 대한 메탄균의 활성을 평가하였다. COD는 $35^{\circ}C$의 반응조 온도에서 유기부하량 2.0 gCOD/l.day와 18시간의 수리학적 체류시간에서 70% 이상의 제거율을 얻을 수 있었다. 황환원균과 메탄균 사이의 기질경쟁에서 황환원균에 의해 이용된 COD는 운전초기 15%에서 실험종료시 43%까지 증가되었다. 이는 유기물 분해로부터 발생되는 대부분의 전자가 황환원균에 의해 이용되어 황산염 환원에 의한 황화물이 생성되므로 메탄균의 활성은 강력히 억제되었다. 전 실험기간 동안 크롬농도는 90% 이상 제거되었으며, 크롬농도의 높은 제거율에도 불구하고 반응조의 처리능력은 거의 감소되지 않았다. 이는 반응조내에서 제거된 3가 크롬이 미생물의 활성에 영향을 미치지 않은 점으로 볼 때 3가 크롬이 6가 크롬에 비해 미생물에 대한 독성영향이 심하지 않다고 볼 수 있다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권1호
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• pp.15-22
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• 2014

In this study, the performances of various adsorbents-red mud, zeolite, limestone, and oyster shell-were investigated for the adsorption of multi-metal ions ($Cr^{3+}$, $Ni^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $As^{3+}$, $Cd^{2+}$, and $Pb^{2+}$) from aqueous solutions. The result of scanning electron microscopy analyses indicated that the some metal ions were adsorbed onto the surface of the media. Moreover, Fourier transform infrared spectroscopy analysis showed that the Si(Al)-O bond (red mud and zeolite) and C-O bond (limestone and oyster shell) might be involved in heavy metal adsorption. The changes in the pH of the aqueous solutions upon applying adsorbents were investigated and the adsorption kinetics of the metal ions on different adsorbents were simulated by pseudo-first-order and pseudo-second-order models. The sorption process was relatively fast and equilibrium was reached after about 60 min of contact (except for $As^{3+}$). From the maximum capacity of the adsorption kinetic model, the removal of $Pb^{2+}$ and $Cu^{2+}$ were higher than for the other metal ions. Meanwhile, the reaction rate constants ($k_{1,2}$) indicated the slowest sorption in $As^{3+}$. The adsorption mechanisms of heavy metal ions were not only surface adsorption and ion exchange, but also surface precipitation. Based on the metal ions' adsorption efficiencies, red mud was found to be the most efficient of all the tested adsorbents. In addition, impurities in seawater did not lead to a significant decrease in the adsorption performance. It is concluded that red mud is a more economic high-performance alternative than the other tested adsorption materials for applying a removal of multi-metal in seawater.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.555-564
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• 2010

유류 및 중금속 오염 토양으로부터 분리한 토착 미생물인 Bacillus sp, B1 사균(dead biomass)과 polysulfone + DMF(N,N-dimethylformamide) 용액을 혼합하여 제조한 비드(지름 2mm 이하)형 미생물 담체를 이용하여 중급속 오염 지하수를 정화하는 배치실험을 실시하였으며, 담체에 흡착된 중금속의 특성과 구조를 분석하여 미생물 담체에 의한 중금속 제거 기작을 규명하였다. 담체 내 Bacillus sp. B1 사균 비율을 달리하여 제조한 담체들을 이용하여 오염수로부터 납 제거효율을 규명함으로써 미생물 담체 제조에 사용되는 최적의 사균 농도(%)를 결정하였으며, 오염수에 대하여 첨가하는 미생물 담체의 농도변화에 따른 중금속 제거효율을 규명하는 실험을 실시하여 최적의 중금속 제거효율을 가지는 오염수 내 담체 첨가량(농도; g/L)을 결정하였다. 담체 내 사균 농도가 0%(유기중합체로만 형성)와 1%인 경우 제조된 담체의 납 제거효율이 3% 미만으로 polysulfone + DMF 만으로 이루어진 담체는 중금속 제거효과가 거의 없으며, 담체 내 미생물 기질 부분에 의해 대부분의 중금속이 제거되는 것으로 나타났다. 실험 결과 미생물 담체 비용과 제거효율을 고려하면 사균 5%를 혼합하여 제조한 미생물 담체를 2g/50mL 농도로 오염수에 주입하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 담체와 오염수의 반응(흡착)시간에 따른 납과 구리의 제거 반응 실험 결과 두 시간 이내에 평형상태에 도달하여, 현장에서 다량의 중금속 오염 지하수를 짧은 시간(수 시간 이내)에 처리할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체의 중금속 제거효율은 넓은 pH 범위에서 높게 나타났으며, 특히 pH 2-3인 경우 제거효율이 최대로 나타나 pH가 낮은 침출수, 산성폐수의 중금속 처리에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 오염수의 중금속(Pb, Cu, Cd) 초기 농도변화에 따른 미생물 담체의 제거율 실험 결과 납, 구리, 카드뮴의 경우 10mg/L 이하의 농도를 가지는 오염수에서 80% 이상의 제거 효율을 나타내어, 대부분의 국내 오염 지하수의 중금속 농도가 이보다 낮은 것을 감안할 때 본 실험에서 사용된 조건을 적용하여 미생물 담체를 이용하는 경우 다량의 중금속 오염 지하수를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체를 이용한 납 제거 배치 실험 전/후 미생물 담체(bead)의 내/외부 구조를 SEM/EDS 및 TEM으로 분석한 결과 담체 내/외부 모두 다양한 크기의 다공질로 형성되어 있었으며, 외부 표면뿐 아니라 내부 면까지 납이 다량 흡착되어있는 것으로 나타나 본 실험에서 제조한 미생물 담체가 외부 표면 흡착에만 제한되었던 기존의 polysulfone 담체보다 중금속 제거 능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 미생물 담체에 형성된 납의 구조를 분석한 결과 담체의 주된 중금속 제거기작은 담체 내/외부 표면(특히 사균 기질과 polysulfone 물질 경계부)에 의한 다양한 형태의 흡착이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1021-1026
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• 2000

음이온계면활성제인 sodium di[2-ethylhexyl] sulfosuccinate(AOT)를 isooctane에 용해하여 조제한 W/O형 마이크로에멀젼을 이용하여 수용액중의 카드뮴, 구리 및 크롬 등의 중금속이온을 조작이 간단하고 효과적이며 대량으로 분리처리할 수 있는 시스템을 개발하였다. $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$ 및 $Cr^{3+}$는 W/O형 마이크로에멀젼에 의한 분리 후 3~7분 후에 평형에 도달하였고, 분리율과 분리속도는 수용액의 pH가 증가할수록 증가하였으며 $Cr^{6+}$ 는 전 pH 영역에서 분리제거가 되지 않았다. pH 3.5에서 $Cr^{3+}$는 5분 후에 90%이상 제거되었다. 분리속도식은 유사1차식으로 나타낼 수 있으며, 초기 물질전달계수(Jo)와 수용액 pH의 상관관계를 제시하였다.