• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.83-86
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• 1998

1. Introduction : Low molecular harmful organics such as 1-naphthol and phenol are widely used in industries, and pose serious environmental problems. Wastewater containing low molecular harmful organics may be ejected from various sources including metal-plating industries, circuit-board manufacturing process, photographic and photo-processing industries, refineries and metal-tailing leachate. The pollution of nation harbors, waterways and ground water resources with these organics has reached critical portions, and might also give hazardous influence on human health. Micellar enhanced ultrafiltration(MEUF) is a recently developed process to remove dissolved organics and/or heavy metals present in small or trace quantities from aqueous solution. In this system, the fatal defect is leakage of surfactants especially at low concentration below CMC(critical micelle concentration), which becomes a secondary pollution. Our group proposed to use biosurfactant and polymeric micelle to solve problems mentioned above. In this study we investigated a modified MEUF using PEO-PPO-PEO (polyethyleneoxide-polypropyleneoxide-polyethyleneoxide) block copolymers for the removal of organic solutes such as 1-naphthol and phenol from aqueous wastewater. We proposed PEO-PPO-PEO block copolymers as new surfactants for forming micelles in MEUF, and investigated the solubilization characteristics and efficiency for the removal of 1-naphthol and phenol. PEO-PPO-PEO block copolymers are, environmentally mild and safe as biosurfactants.

• Advances in nano research
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• 제15권5호
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• pp.441-449
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• 2023

Heavy metals, widely present in the environment, have become significant pollutants due to their excessive use in industries and technology. Their non-degradable nature poses a persistent environmental problem, leading to potential acute or chronic poisoning from prolonged exposure. Recent research has focused on separating heavy metals, particularly from industrial and mining sources. Industries such as metal plating, mining operations, tanning, wood and chipboard production, industrial paint and textile manufacturing, as well as oil refining, are major contributors of heavy metals in water sources. Therefore, removing heavy metals from water is crucial, especially for safe water supply in swimming and water sports. Iron oxide nanoparticles have proven to be highly effective adsorbents for water contaminants, and efforts have been made to enhance their efficiency and absorption capabilities through surface modifications. Nanoparticles synthesized using plant extracts can effectively bind with heavy metal ions by modifying the nanoparticle surface with plant components, thereby increasing the efficiency of heavy metal removal. This study focuses on removing lead from industrial wastewater using environmentally friendly, cost-effective iron nanoparticles synthesized with Genovese basil extract. The synthesis of nanoparticles is confirmed through analysis using Transmission Electron Microscope (TEM) and X-ray diffraction, validating their spherical shape and nanometer-scale dimensions. The method used in this study has a low detection limit of 0.031 ppm for measuring lead concentration, making it suitable for ensuring water safety in swimming and water sports.

• 자원리싸이클링
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• 제32권2호
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• pp.12-18
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• 2023

우리나라는 2018년 기준 전기전자 분야에서 은 수요는 249백만 톤으로 조사되었으며, 태양광 모듈용으로는 81백만 톤으로 조사되었다. 현재 태양광 모듈 설치의 급증으로 해당 분야의 은 사용량 또한 증가하고 있는 추세이다. 그러나 우리나라의 금속자원 및 부존량은 소비량 대비 부족한 실정이며, 금속자원 중 은광의 국내 자급률은 2021년 기준 약 2.2%로 매우 낮은 상황으로 조사되어 이를 개선하기 위해 금속산업에서 발생하는 폐도금액내 함유되어 있는 유가금속 자원회수기술을 통한 재활용이 필요하다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 전과정평가를 통해 폐도금액 내 유가금속 회수공정 개선에 따른 영향평가 결과를 비교 분석하고자 하였다. 그 결과, 개선을 통해 GWP 및 ADP는 각각 약 49% 및 67% 저감되는 것으로 나타났다. 그 중, 전기 및 상수의 GWP는 각각 98% 및 93% 저감되는 것으로 나타나 에너지 소비 최소화에 크게 기여하는 것으로 나타났다. 따라서, 재자원화 기술의 발전이 화학물질 및 에너지의 사용 절감할 수 있으며, 이를 통해 도시광산산업에서 자원생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제34권3호
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• pp.212-215
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• 2016

국내 토착종을 이용한 생태독성평가시험법 개발을 위해 동양하루살이 알을 이용하여 다양한 종류의 공장 폐수를 대상으로 생태독성평가를 수행하였다. 산업폐수는 2006년 6월에 농약, 도금, PCB, 피혁1, 피혁2의 총 5가지 제조업체로부터 원수 및 배출수를 각각 채취하였으며, 원수와 배출수는 각각 100, 50, 25, 12.5, 6.3, 3.1, 0%의 7가지 농도가 되도록 증류수로 희석하여 시험용액을 준비했다. 동양하루살이 알을 각 시험용액에 20개 씩 분주하여 $20^{\circ}C$, 광도 2,000 lux 이상의 16L : 8D 광주기로 설정된 인큐베이터 내에서 14일간 노출을 진행하였고 반복수는 4회였다. 폐수 종류별로 반수 부화농도인 EHC50 값은 Probit 분석으로 추정하였다. 각 폐수별 원수의 EHC50은 PCB를 제외한 모든 종류의 폐수에서 3.1% 미만으로 생태독성이 매우 높게 나왔으며, 배출수의 EHC50은 피혁2가 7.3%로 독성이 가장 높은 반면 농약이 58%로 독성이 가장 낮게 나왔다.

• 청정기술
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• 제7권1호
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• pp.75-80
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• 2001

본 연구에서는 강산성 상태에 있는 고농도의 6가 크롬 도금 폐수를 환원 및 중화의 방법으로 처리하였다. 환원제로는 강산성 상태에서 급격히 빠른 속도로 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원시키는 황산제일철($FeSO_4$)이 사용되었고, 원수의 크롬농도에 대해 몰비로 3배의 양이 필요한 것으로 확인되었다. 환원된 3가 크롬은 석회석이 충진되어 있는 회분식 석회석탑에서 폭기에 의해 중화되었고, pH 5.0 이상으로 중화되었을 때 효과적으로 불용성의 크롬수산화물 플럭으로 형성되어 제거되는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과들을 기초로 환원조, 석회석탑, 침전/여과조로 이루어진 6가 크롬 제거 연속공정을 개발하였고, 이 공정을 통해 6가 크롬 폐수의 연속적인 처리를 실행하였다. 석회석탑 내에서의 pH 조건이 pH 5.0 부근에서 일정하게 유지되었고, 그것으로 인해 불용성의 크롬 수산화물 플럭이 효과적으로 형성되었다. 석회석탑에서 침전조로 유도된 플럭은 침전조 내부에 부착된 1450 매쉬 크기의 기공을 지닌 금속 분리막에 의해 최종 처리수와 분리되었고, 막 여과 가동 30분 후부터 배출 허용기준을 만족시키는 크롬 농도 0.25~0.90 mg/l의 최종 처리수를 얻을 수 있었다. 막의 역세척 주기는 초기에 급격히 감소하였고, 이후에는 안정적으로 유지되었다.

• 청정기술
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• 제8권2호
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• pp.85-92
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• 2002

적니는 보오크싸이트로부터 수산화알루미늄/알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 부산물이다. 본 연구에서는 적니 10g을 100ml의 5M $H_2SO_4$과 $85^{\circ}C$에서 반응시키거나 100ml의 9 M HCl과 $25^{\circ}C$에서 반응시켜 무기응집제인 적니응집제를 제조하였다. 이렇게 제조한 적니응집제의 응집성능은 실제폐수에 투입량을 변화시켜 투입한 후 여러 pH 값에 대하여 오염물질 제거효율로써 조사하였고 시판용 무기응집제($FeCl_3$)의 제거효율과도 비교하였다. 생활하수(탁도, 인)와 도금폐수(탁도, $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Cr^{3+}$)의 실제폐수를 처리한 결과 적니응집제의 응집성능은 우수하였다. 그리고 적니응집제를 이용한 석유화학폐수중의 COD를 처리한 결과, 제거효율은 다소 낮았으나 시판용 무기응집제보다는 우수하였으며 응집보조제로서 양이온 고분자응집제 첨가시 가장 효과적인 것으로 확인되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.290-292
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• 2004

Heavy metal contamination has been increased in aqueous environments near many industrial facilities, such as metal plating facilities, mining operations, and tanneries. The soils in the vicinity of many military bases are also reported to be contaminated and pose a risk of groundwater and surface water contamination with heavy metals. The biological removal of metals through bioaccumulation has distinct advantages over conventional methods; the process rarely produces undesirable or deleterious chemical byproducts, it is highly efficient, easy to operate and cost-effective in the treatment of large volumes of wastewater containing toxic heavy metals. In addition, a recent development of molecular biology shed light on the enhancing the microorganism's natural remediation capability as well as improving the current biological treatment. In this study, characteristics of the cell growth and heavy metal accumulation by Saccharomyces cerevisiae strains expressing phytochelatin syntahse (PCS) gene were studied in batch cultures. The AtCRFI gene was demonstrated to confer substantial increases in metal tolerance in yeast. PCS-expressing cells tolerated more Cd$^{2＋}$ than controls.

• 멤브레인
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• 제13권1호
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• pp.9-19
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• 2003

무전해 PCB 도금 공정 수세액을 분리막으로 처리하여 투과수는 공업용수로 재사용하고 유가금속인 금(Au)을 회수하는 방법에 관하여 연구하였다. 역삼투 분리막 테스트 셀을 이용하여 수세액 처리에 적합한 분리막을 선정하였으며 scale-up을 위한 나권형 모듈 투과 실험을 실시하였다. 먼저, (주)새한에서 생산되는 RO-TL(tap water, low pressure), RO-BL(brackish water, low pressure), RO-normal(for water purifier)막으로 투과실험하였으며 그 중 RO-TL막이 soft etching, 촉매 및 Ni 수세액 처리에 우수한 것으로 판명되었다. 따라서 RO-TL막으로 제작한 나권형 가정용 정수기 모듈로 7bar, $25^{\circ}C$에서 scale-up 실험을 수행하였다. Au수세액의 투과 유속은 약 30 LMH로서 가장 높았으나 Au 제거율이 80% 미만이었다. Pd, Ni 및 soft etching 수세액의 투과유속은 각각 약 22, 17, 10 LMH 정도이며 Pd의 제거율은 85% 이상, Ni 및 Cu 제거율은 97% 이상이었다. 또한 Au, Ni 및 Cu 이온이 함유된 수세액 중 유가금속인 Au를 선택적으로 회수하기 위하여 NF막을 사용하였다. Au수세액 중 Ni 및 Cu 이온은 대부분 제거되었으며 투과액 중에 Au이온이 81.9% 존재하였고 계속하여 RO-TL막으로 Au를 농축 회수하였다. 마지막으로 4"직경의 NF 및 RO-TL 나권형 모듈을 연속적으로 사용하여 Au를 효과적으로 회수할 수 있음을 재확인하였다.인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권9호
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• pp.1193-1201
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• 2012

The analysis and quantification of ammonia-oxidizing bacteria (AOB) is crucial, as they initiate the biological removal of ammonia-nitrogen from sewage. Previous methods for analyzing the microbial community structure, which involve the plating of samples or culture media over agar plates, have been inadequate because many microorganisms found in a sewage plant are unculturable. In this study, to exclusively detect AOB, the analysis was carried out via denaturing gradient gel electrophoresis using a primer specific to the amoA gene, which is one of the functional genes known as ammonia monooxygenase. An AOB consortium (S1 sample) that could oxidize an unprecedented 100% of ammonia in 24 h was obtained from sewage sludge. In addition, real-time PCR was used to quantify the AOB. Results of the microbial community analysis in terms of carbon utilization ability of samples showed that the aeration tank water sample (S2), influent water sample (S3), and effluent water sample (S4) used all the 31 substrates considered, whereas the AOB consortium (S1) used only Tween 80, D-galacturonic acid, itaconic acid, D-malic acid, and $_L$-serine after 192 h. The largest concentration of AOB was detected in S1 ($7.6{\times}10^6copies/{\mu}l$), followed by S2 ($3.2{\times}10^6copies/{\mu}l$), S4 ($2.8{\times}10^6copies/{\mu}l$), and S3 ($2.4{\times}10^6copies/{\mu}l$).

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권4호
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• pp.283-294
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• 2020

This work aims at studying the feasibility of continuous removal of mixed heavy metal ions from simulated zinc plating wastewaters by coupling a microbial fuel cell and a microbial electrolysis cell in batch and continuous modes. The discharging voltage of MFC increased initially from 0.4621 ± 0.0005 V to 0.4864 ± 0.0006 V as the initial concentration of Cr⁶⁺ increased from 10 ppm to 60 ppm. Almost complete removal of Cr⁶⁺ and low removal of Cu²⁺ occurred in MFC of the MFC-MEC-coupled system after 8 hours under the batch mode; removal efficiencies (REs) of Cr⁶⁺ and Cu²⁺ were 99.76% and 30.49%. After the same reaction time, REs of nickel and zinc ions were 55.15% and 76.21% in its MEC. Cu²⁺, Ni²⁺, and Zn²⁺ removal efficiencies of 54.98%, 30.63%, 55.04%, and 75.35% were achieved in the effluent within optimum HRT of 2 hours under the continuous mode. The incomplete removal of Cu²⁺, Ni²⁺ and Zn²⁺ ions in the effluent was due to the fact that the Cr⁶⁺ was almost completely consumed at the end of MFC reaction. After HRT of 12 hours, at the different sampling locations, Cr⁶⁺ and Cu²⁺ removal efficiencies in the cathodic chamber of MFC were 89.95% and 34.69%, respectively. 94.58%, 33.95%, 56.57%, and 75.76% were achieved for Cr⁶⁺, Cu²⁺, Ni²⁺ and Zn²⁺ in the cathodic chamber of MEC. It can be concluded that those metal ions can be removed completely by repeatedly passing high concentration of Cr⁶⁺ through the cathode chamber of MFC of the MFC-MEC-coupled system.