An experimental study was conducted to test the feasibility of degradative solidification/stabilization (DS/S) process in treating tetrachloroethylene (PCE) in solid phase systems. The Fe(II)-based ds/s process successfully treated PCE in a soil at the reaction rates that would not allow significant release of the contaminant in the environment. A leach model was also developed that could describe the relative importance of leaching and degradation in ds/s. The first and second Damkohler numbers and dimensionless time were important parameters that determined leaching precesses in wastes treated by ds/s.
The cement-based system among S/S(Solidification/Stabilization) is widely used to treat hazardous wastes. In this study, tannery sludge was solidified to evaluate the stabilization effects of using admixtures in the cement-based S/S. Fly ash as substitute also used to increase the strength of the S/S of hazardous waste. The compressive strength measurement and leaching experiment of chromium metal of solidified mortar were carried out to compare and evaluate the physical and chemical characteristics of solidified hazardous waste sludge. From the result of this study, there was increased of compressive strength by using AEW-3(early-hardening AE water reducing agent), and leaching concentration of chromium became low enough to satisfy the regulatory criteria. The successful solidification for the organic contaminant and heavy metal in hazardous waste should enable to treat by cement-based system using early-hardening AE water reducing admixture and fly ash as substituted cement.
The traditional gold mining in Kulon Progo district, Special Region of Yogyakarta Province produced tailings containing mercury (Hg) from the gold amalgamation process. Mercury accumulated in tailings has 164.19 mg/kg - 383.21 mg/kg in total concentration. Stabilization/solidification (S/S) is one of the remediation technologies to reduce waste pollution. Portland cement is one of the additive materials in S/S that effective encapsulates heavy metal waste. The aim of this research is to know the optimum composition of tailings mixture with Portland cement in S/S process. This research used variation of tailings composition. Variation of Portland cement composition with tailing are 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80 and 10:90. The result of this study found that the optimum composition of Portland cement: tailings was 10:90, with compression test of $257ton/m^2$ and TCLP test was 0.0069 mg/L. The compression test results were in accordance to US EPA Standard quality of $35ton/m^2$. TCLP test results meet the standard of Indonesian Government Regulation No. 101 Year 2014 of 0.05 mg/L.
Remediation of metal(loid)s-contaminated sites is crucial to protect human and ecosystem. Solidification and stabilization of metal(loid)s by the binder amendment is one of the cost-effective technologies. In this study, metal (loid)s in various field-contaminated soils obtained from steel-making, metal refinery and mining tillage were immobilized by the application of single binders such as diammonium phosphate (DAP), lime, and ladle slag. The efficiency of solidification and stabilization was evaluated by Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) and the Standard, Measurements and Testing programme of European Union (SM&T) extraction processes. In terms of TCLP extraction, the binder was effective in order of lime > DAP > ladle slag. All binders were highly effective in the immobilization of Pb, Zn, Cu, Ni, and Cd. The increased immobilization efficiency is attributed to the increase in the Step III and IV fractions of the SM&T extraction. Lime and ladle slag were highly effective in the immobilization of the metal(loid)s, however, As release increased with DAP due to competition between the phosphate originated from DAP and arsenate. A further study is needed for the better immobilization of multi metal(loid)s using binary binders.
분해성 고형화/안정화(DS/S, degradative solidification/stabilization)는 전통적인 고형화/안정화(S/S, Solidification/Stabilization)에 경제성과 유기 오염물질의 분해를 추가한 기술이다. 무기 오염물질은 고정되며 유기 오염물질은 DS/S시스템에 의해 분해된다. 본 연구에서는 액상폐기물 내의 클로로포름(CF)과 메틸렌클로라이드(MC) 분해를 위해 cement/slag/Fe(II)시스템을 바인더로 한 DS/S의 효율성을 평가 하였다. 초기 CF의 농도는 0.26 mM, 1.0 mM, 8.4 mM, 25 mM and 42 mM 그리고 Fe(II) 농도는 200 mM로 하였다. 실험결과 다양한 농도의 CF의 분해경향은 유사일차반응으로 표현할 수 있었으며 초기농도 0.26 mM에서 5일 이내에 95%가 분해되었다. MC의 분해를 촉진시키기 위하여 중금속 50 mg/L을 추가하였으나 분해는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 MC의 분해를 위해서 추가적인 고찰이 필요하다고 판단되며 다른 반응 경로의 부산물에 대한 추가적인 고찰을 통해 cement/slag/Fe(II)에서 메탄 계열의 염소계유기화합물의 명확한 분해 경로와 메카니즘을 파악할 수 있을 것이다.
Since 1980's, many mines have been closed and abandoned due to the exhaustion of deposits and declining prices of international mineral resources. Because of the lack of post management for these abandoned mines, Farm land and rivers were contaminated with heavy metal ions and sludge. We studied on the solidification/stabilization of heavy metal ions, chromium ions and lead ions, using magnesia-phosphate cement. Magnesia binders were used calcined-magnesia and dead-burned magnesia. Test specimens were prepared by mixing magnesia binder with chromium ions and lead ions and activators. We analyzed the hydrates by reaction between magnesiaphosphate cement and each heavy metal ions by XRD and SEM-EDAX, and analyzed the content of heavy metal ions in the eruption water from the specimens for the solidification and stabilization of heavy metal ions by ICP. The results was shown that calcined magnesia binder is effective in stabilization for chromium ions and dead-burned magnesia binder is effective in stabilization for lead ions.
Su, Ying;Yang, Jianming;Liu, Debin;Zhen, Shucong;Lin, Naixi;Zhou, Yongxin
Environmental Engineering Research
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제21권1호
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pp.15-21
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2016
Magnesium potassium phosphate cement (MKPC) is an effective agent for solidification/stabilization (S/S) technology. To further explore the mechanism of the S/S by MKPC, two kinds of Cd including $Cd(NO_3)_2$ solution (L-Cd) and municipal solid waste incineration fly ash (MSWI FA) adsorbed Cd (S-Cd), were used to compare the effects of the form of heavy metal on S/S. The results showed that all the MKPC pastes had a high unconfined compressive strength (UCS) above 11 MPa. For L-Cd pastes, Cd leaching concentration increased with the increase of Cd content, and decreased with the increase of curing time. With the percentage of MSWI FA below 20%, S-Cd pastes exhibited similar Cd leaching concentrations as those of L-Cd pastes, while when the content of MSWI FA come up to 30%, the Cd leaching concentration increased significantly. To meet the standard GB5085.3-2007, the highest addition of S-Cd was 30% MSWI FA (6% Cd contained), with the Cd leaching concentration of 0.817 mg/L. The S/S of L-Cd is mainly due to chemical fixation, and the hydration compound of Cd was $NaCdPO_4$, while the S/S of S-Cd is due to physical encapsulation, which is dependent on the pore/crack size and porosity of the MKPC pastes.
Pozzolanic-based stabilization/solidification (S/S) is an effective and economic remediation technology to immobilize heavy metals in contaminated soils. In this study, quick lime (CaO) was used to immobilize cadmium and zinc present in waste mine contaminated clayey sand soils. Addition of 5% quicklime to the contaminated soils effectively reduced heavy metal leachability after 2 bed volume operation below the drinking water regulatory limits. Lime addition was revealed to increase the immobilization for all heavy metals in tested pH ranges, so it could be an optimal choice for short-term remediation of heavy metal contaminated soil. The mass balances for these column tests show metal reduction of 92% for Cd and 87% for Zn of total resolved mass in case of 5% lime application.
각 시멘트 구성 광물별로 중금속의 고정/안정화 메커니즘과 수화거동을 검토하였다. $C_3$S수화 시 Pb는 불용성화합물인 Ca[Pb(OH)$_3$.$H_2O$]$_2$를, Cr은 CaCr $O_4$$H_2O$를 생성하였으며, 초기 7일까지는 전체적으로 중금속이 첨가되어진 경우 수화가 늦어지는 경향을 보이고 있었다. $C_3$A와 $C_4$$A_3$$S^{S}$수화 시 Pb, Cr 이온이 ettringite 또는 monosulfate에 의한 수화물에 치환에 의한 고정/안정화되고 있다. 수화물에서 Pb, Cr, Zn등 유해중금속의 용출은 극미하였으며 이는 수화물에 중금속이 고정/안정화되었음을 알 수 있다. 슬래그 혼합 시멘트를 이용한 산업 폐기물 STS, BF, COREX 슬러지 함유 중금속의 고정화/안정화를 검토하였다 시멘트와 폐슬러지를 3 : 7의 비율로 혼합 고화 처리한 결과 유해 중금속의 용출은 극미하였으며, 효과적으로 고정/안정화됨을 확인할 수 있었다.다.
Arsenic is one of the most abundant contaminant found in waste mine tailings and soil around refinery, Because of its carcinogenic property, the countries like United States of America and Europe have made stringent regulations which govern the concentration of arsenic in soil. The study focuses on solidification/stabilization for removal of arsenic from soil. Cement was used to solidify/stabilize the abandoned soil primarily contaminated with arsenic (up to 68.92 mg/kg) in and around refinery. Solidified/stabilized (s/s) forms in the range of cement contents 5-30 wt % were evaluated to determine the optimal binder content. Revised Korean standard leaching tests (KSLT), toxicity characteristic leaching procedures (TCLP), Old Korea standard leaching test and revised Korea standard leaching test were used for chemical characterization of the S/S forms. The addition of 10 % cement remarkably reduced the leachability of arsenic in contaminated soil. The concentration of As in leachate of TCLP, KSLT, and old KSLT for soil are below the standard. However that in leachate of revised KSLT is above the standard. Because of extraction fluid used in revised KSLT is very strong acid. It is arsenic in s/s with binder should be exhaustingly leached. Therefore S/S process would not be available for As treatment in soil in Korea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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