• 제목/요약/키워드: water leachate

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오염물질에 의한 점토 차수재의 역학적 특성변화 및 지하수 오염거동 (The Change in Geotechnical Properties of Clay Liner and the Contamination Behavior of Groundwater Due to Contaminant)

  • 하광현;이상은;정성래;천병식
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권1호
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    • pp.13-23
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    • 2008
  • 오염물질로 오염된 퇴적점토의 강도, 변형 및 투수특성 변화를 파악하기 위하여 NaCl 수용액과 매립장 침출수를 시료의 간극수(포화수)로 교체하여 삼축압축시험과 압밀시험을 수행하였다. 또한, 채취된 점토시료의 화학적 특성을 규명하기 위하여 주사전자현미경(SEM) 관찰과 에너지분산분광(EDX) 분석이 수반된다. 화학성분 분석결과 O, C, Si, Al, Fe 크기 순의 구성비가 얻어졌으며, 삼축압축시험 및 압밀시험결과는 NaCl의 농도가 증가할수록 극한응력(강도)은 증가하고 압축성과 투수성이 커지는 경향을 보이는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 확산이중층(DDL)의 두께가 감소되어 면모화되기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 점토 차수재를 투과한 침출수가 지하수 오염에 미치는 영향을 분석하기 위하여 MT3D 해석모델이 이용되었으며, 지하수 오염거동 해석결과 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 지하수 오염농도는 비선형적으로 증가되었다. 지하수 오염농도 감쇄 관계식을 유도하여 지하수 오염 이동거리를 예측한 결과, 초기농도가 클수록 지하수 오염 이동거리도 크게 나타났다.

실리콘 태양전지 질산침출액에서 LIX63를 이용한 은(Ag) 회수 (Recovery of Silver from Nitrate Leaching Solution of Silicon Solar Cells)

  • 조성용;김태영;쑨판판
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권2호
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    • pp.39-45
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    • 2021
  • 폐 태양광전지 처리과정에서 은은 실리콘 및 알루미늄을 회수 위해 제거 하거나 처리하지않고 버리고있는 현실이다. 경제적 및 환경 보호 측면에 폐 태양광전지부터 은의 회수 중요하다고 판단함. 선행연구에서 1 mol/L 질산, 반응온도 70도, 반응시간 2h로 폐 태양광전지부터 Ag, Al을 침출 하었다. 이 침출액으로부터 은을 회수하기 위해 추출제 LIX63 및 탈거제 암모니아수 이용하였다. 추출 및 탈거 효율에 영향 미치는 조건: 침출액 pH, 금속이온 농도, 추출제의 농도, A/O ratio(수상 및 유기상 부피비율), 탈거제 농도 및 탁거과정에서 A/O ratio등을 변화시켜 조차하였다. McCabe-Thiele plots로부터 Ag(I)의 추출 및 탈거에 대한 이론 단수를 구하였으며, 향류 다단 모의 추출 시험을 통해 Ag(I)의 추출과 탈거에 대한 효율이 각각 >99.99%, 98.9% 이었다. Ag(I)와 Al(III)의 순도는 각각 99.998% 와 99.99%이었으며, 질산 침출액으로부터 Ag(I)및 Al(III)을 회수하기 위한 공정도를 제안하였다.

스팀 및 동결 전처리가 건조 감잎 열수추출물의 이화학적 특성에 미치는 영향 (Physicochemical characteristics of hot-water leachate prepared from persimmon leaf dried after steaming or freezing treatment)

  • 정헌식;윤광섭;김종국
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.983-990
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    • 2023
  • 감나무(Diospyros kaki T.) 잎의 유효활용을 위한 가공저장 기술개발의 방편으로, 생잎의 건조 전 스팀 열처리나 동결처리가 열수 추출물의 이화학적 품질 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 떫은 감잎을 무처리, 스팀 데치기(100℃, 30 sec) 또는 동결처리(-20℃, 15일)하고 열풍 건조(50℃, 12 h) 후 열수 추출(80℃, 10 min)하여 얻은 액의 이화학적 특성을 비교하였다. 기계적 색도 중 L*값(lightness)은 무처리구와 동결 처리구보다 스팀 처리구에서 높았으며, a*값(redness)은 대조구에서 가장 높았고, 스팀 처리구는 가장 낮은 값을 보였다. 흡광도로 측정한 갈변도는 대조구보다 동결 처리구에서는 높았지만 스팀 처리구에서는 낮았다. 가용성 고형분 함량은 스팀 처리구에서 가장 높았고 동결처리구에서 가장 낮았다. 유리당으로 sucrose, glucose, fructose가 검출되었으며, 스팀 처리구에서는 sucrose 함량이 동결처리구에서는 glucose와 fructose 함량이 상대적으로 높음을 보였다. 총폴리페놀 함량과 DPPH 유리기 소거능은 대조구보다 스팀 처리구에서는 높았고 동결 처리구에서는 낮았다. 이로써, 감잎의 수확 후 스팀 및 동결 전처리는 건조 감잎 열수 추출물의 수율, 색, 항산화능 및 성분 특성변화에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 특히 동결처리는 분해와 갈변반응 촉진효과를 보였으며 이러한 효과가 필요한 경우에 유용할 것으로 판단된다.

해수에 의한 제강 슬래그의 납, 구리, 카드뮴 및 수은 화합물의 용출특성 평가 (Evaluation of Lead, Copper, Cadmium, and Mercury Species in the Leachate of Steel Making Slag by Seawater)

  • 이한국;이동훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.75-84
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    • 2005
  • 본 연구는 해양구조물로 재활용되는 제강 슬래그의 납, 구리, 카드뮴과 수은의 용출특성을 평가하는데 있다. 이를 위하여 고형폐기물의 용출규제 시험, 액고비 변화시험, pH 고정시험과 같은 다양한 용출시험을 하였다. 용출용매로 증류수를 이용한 경우와 해수를 이용한 경우의 pH 고정시험 결과, 제강슬래그에서 용출된 납, 구리, 카드뮴은 뚜렷한 차이를 확인할 수 있었다. 용출용매로 증류수 사용시, pH 7-8 구간과 pH 11-12 구간에서 낮은 용출을 보였지만, 해수를 용출용매로 사용한 경우는, 증류수를 용매로 사용한 것 보다 높게 용출되었다. 수은 용출의 경우는 증류수를 용출용매로 이용한 것보다 해수를 이용한 경우에서 더 낮게 용출되었다. 한편, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴의 용존 및 침전 상태의 파악과 중금속 화합물들의 파악을 위하여 지화학 평형 프로그램인 Visual minteq를 사용하였다. 해수와 반응한 제강 슬래그에서 용출된 납, 구리는 pH 11-12 구간에서 대부분 용존되지만 pH가 감소되는 pH 7-10에서는 90% 이상만이 침전하였고, 카드뮴의 경우는 100% 용존상태로 존재하였다. 증류수와 반응한 제강 슬래그에서 용출된 납은 해수의 경우도 유사하였고, 구리와 카드뮴은 100% 용존상태로 존재하였다. 해수 내의 $Cl^-,\;CO_3^{-2},\;SO_4^{-2}$와 결합한 납화합물은 $PbCl^+,\;PbSO_4$로 이루어졌으며, 구리화합물은 $CuSO_4,\;CuCO_3$, 카드뮴화합물은 $CdCl^+,\;CdSO_4$ 등이 형성되었다. 수은의 경우는 해수 및 증류수를 용출용매로 이용한 모든 경우에서 납, 구리, 카드뮴과는 달리 대부분 침전하였다. 더욱이 해수에 존재하는 고농도 염소($Cl^-$)와의 수착으로 인해 finite solid인 calomel($Hg_2Cl_2$)이 형성되어 대부분 침전(SI=0)되기 때문에 납, 구리, 카드뮴 보다 더 낮은 환경이동성을 갖을 것으로 사료된다. 상기 실험결과 용출용매로 증류수와 해수를 이용했을 때, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴, 수은의 용출 경향의 차이를 확인할 수 있었고 이에 따라서, 납, 구리, 카드뮴의 용출 유해성은 낮기 때문에 해양구조물로의 제강슬래그 유효이용은 적합할 것으로 판단되었다.

상이(相異)한 임분(林分)의 토층분화(土層分化)에 따른 수분분포(水分分布)와 이동특성(移動特性) (Characteristics of Water Distribution and Transport Depending on Soil Evolution in the Different Forest Stands)

  • 진현오;정덕영;손요환;주영특;오종민
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권1호
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    • pp.24-32
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    • 2000
  • 본 연구는 경기도 광주군에 위치한 경희대학교 연습림내의 낙엽송, 잣나무 및 신갈나무의 천연활엽수로 구성된 3개의 임분의 선정된 구간에서 경사도별로 토층 분화와 강우에 따른 수분분포 특성을 구명하기 위하여 수행되었다. 조사대상 임분의 O층과 A층의 깊이는 활엽수나 낙엽송 염분에 비하여 임분 밀도가 높은 잣나무 임분에서 더 깊어지는 결과를 보여 토층 분화는 경사도, 토양침식과 물질퇴적과 함께 임분을 구성하는 식생과 임분 밀도 등이 주요인으로 작용하고 있음을 알 수 있었다. 그리고 각각의 임분에서 선정된 지점별로 용적밀도를 조사한 결과 경사도가 높은 지점에서는 용적밀도가 낮은 반면 토층이 잘 발달된 경사도가 낮은 지점에서는 용적밀도가 높은 것으로 조사되었다. 따라서 산림토양의 깊이별 용적밀도 변화는 토양표면에서의 침식, 유기물 함량, 토양입자의 수직적 이동과 상관성이 높은 것으로 판단된다. 그리고 이러한 용적밀도와 유기물의 토양내 분포 특성은 수리전도도에도 영향을 미쳐 용적밀도와 수리전도도는 반비례하는 경향을 보였으나, 유기물 함량에 따른 표층토만의 수리전도도의 변이는 높지 않았다. 낙엽송 임분에서 각각의 경사도와 토층 분화 깊이가 다른 세 지점에서 강우의 침투 특성을 볼 때 토양의 용적밀도와 경사도가 임분에 가해지는 강우의 수직적 이동뿐만 아니라 수평이동에도 영향을 마치는 것으로 조사되었다. 또한 lysimeter 실험 결과로부터 추정할 때 토양내 수분이 용적밀도가 다른 토양층간을 이동할 때 수분은 작은 범위의 수리전도도가 수분 이동을 결정하며, 특히 불포화 형태로 수분이 이동할 때는 유기물에 의한 수분 보유력도 토양내 수분이동에 영향을 미칠 것으로 추측할 수 있다. 결론적으로 산림토양에서의 수분 분포와 이동 특성은 사면경사도와 같은 지형적인 요인과 토양의 물리적 성질인 용적밀도와 유기물 함량 등에 의해 영향을 받는 것으로 사료된다.

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세창 폐금속광산 수계에서 미량원소의 지구화학적 거동특성 규명 (Characteristics of Geochemical Behaviors of Trace Metals in Drainage from Abandoned Sechang Mine)

  • 강민주;이평구;염승준
    • 자원환경지질
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    • 제39권3호
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    • pp.213-227
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    • 2006
  • 자연저감의 메커니즘을 설명하기 위하여 납과 비소 함량이 높은 세창광산 지역의 광산배수, 침출수 및 지표수의 지구화학적 변화를 연구하였다. 주요 오염원인 폐광석에서 미량원소의 분산 및 물리화학적인 조건의 변화에 따른 미량원소의 이동도를 평가하기 위하여 총함량 분석 및 연속추출을 수행하였다. 이러한 광산배수, 침출수 및 지표수의 화학성분은 시료채취의 위치 및 시기별로 변화가 컸으며, 특히 pH가 매우 낮고(pH 2.1-3.3), 황산염(최대 661mg/l) 및 미량원소의 함량(최대 169mg/l Zn, 27mg/l As, 3.97mg/l Pb, 2.99mg/l Cu and 1.88mg/l Cd)이 매우 높은 경우가 관찰되었다. 그러나 지표수에서의 비소와 미량원소의 함량은 특별한 처리를 하지 않아도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리인 지류와 합류되는 지점(8번, 16번)에서 자연배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 철-황화광물의 산화작용과 가수분해에 따른 비정질 철-2차광물의 침전작용은 하천으로 유입되는 미량원소의 이동을 크게 감소시켜주는 효과적인 자연저감 메커니즘이었다. 또한 오염되지 않은 지표수와의 합류에 의한 희석효과도 미량원소의 함량을 감소시키고 점진적으로 pH를 증가시켰다. 한편, 가장 용해성이 높은 원소인 아연은 pH가 거의 중성에 가까워질 때까지 상당량이 용해된 용질상태로 남아있었다. 환경독성학적인 관점으로 볼 때, 세창광산 지역에서는 아연에 의한 오염에 특별한 관심을 가져야 한다. 이러한 것은 수분을 함유한 폐광석에서 아연의 대부분이 양이 온교환형(전체 함량의 65-89%)으로 존재하고, 납은 전체함량의 65-89%가 산화광물 및 탄산염광물형태와 수반되었으며, 카드뮴, 구리 및 비소는 잔류형태가 우세한 것으로 나타난 연속추출실험 결과에 의해서도 확인되었다. 건조상태의 폐광석에서는 전체 납 함량의 34-48%가 쉽게 용출될 수 있는 양이온교환형태로 존재하였다. 양이온교환 및 탄산염광물 수반된 금속의 비율을 고려하면 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Zn>Pb>Cd>As=Cu의 순서로 감소하는 것으로 판단된다.

지역별(地域別) 산림토양(山林土壤)의 K(Potassium) 공급(供給) 특성(特性) (Potassium Supply Characteristics in Different Forest Soils)

  • 진현오;김준환
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권1호
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    • pp.64-73
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    • 2001
  • 토양 중에서 K은 수용성 K, 치환성 K, 유효태 K으로 존재하고 있으며, 이러한 각 형태별 K은 서로 동적인 평형관계를 유지하고 있다. 본 연구는 우리나라의 지역별 산림토양을 대상으로 각 형태별 K의 존재양식, 상호관계 및 공급특성을 구명할 목적으로 수행하였으며 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 0.01N-HCl 연속추출법에 의한 유효태 K은 A층에서 포항지역(회갈색산림토양군), 장성지역(갈색산림토양군), 영월지역(암적색산림토양군)이 0.2~0.8me/100g, 태안지역(적황색산림토양군)이 0.1~0.6me/100g, 가평지역(갈색산림토양군)은 0.2~0.4me/100g 범위의 적산량을 나타내고 있었다. 또한, B층에서는 영월지역이 0.1~0.5me/100g, 포항, 태안, 가평지역이 0.1~0.4me/100g, 장성지역은 0.1~0.3me/100g 범위의 적산량을 나타내고 있었다. 2. 10회의 연속추출 중 A층에서는 포항, 장성, 영월지역이 2회째 추출에서, 가평, 태안지역이 3회째 추출에서 전체 유효태 K의 80% 이상이 방출되는 결과를 보였으며, B층에서는 모든 지역에서 2회째 추출에서 전체 유효태 K의 80% 이상이 방출되었다. 3. 치환성 K과 수용성 K과의 관계에 있어서 A층에서는 뚜렷한 경향을 나타내고 있지 않았으나, B층에서는 수용성 K의 값이 일정한데 비하여 치환성 K은 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 치환성 K과 유효태 K과의 관계에서는 A, B층 모두 치환성 K이 증가함에 따라 유효태 K이 지역에 따라 1.2~1.5배 증가하는 경향을 나타내었다. 4. 각 형태별 K의 분포율은 모든 지역에서 유효태 K의 양이 가장 많았으며, 그 다음은 치환성 K, 수용성 K의 순으로 나타났다. 5. 앞으로의 연구과제로서는 유효태 K과 임목의 생장과의 관계를 구명함과 동시에 실험에 소요되는 시간적 손실과 실험규모 등의 생력화를 목적으로 한 0.01N-HCl 연속추출법에 대체할 수 있는 간이추출법의 개발이 필요하다고 사료된다.

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가축 사체 매몰지 주변 토양 및 지하수의 오염도 평가 (Assessment of Soil and Groundwater Contamination at Two Animal Carcass Disposal Sites)

  • 김계훈;김권래;김혁수;이군택;이근화
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.384-389
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    • 2010
  • Outbreak of contagious diseases to livestock animals is becoming prevalent worldwide and consequently, tremendous numbers of the infected or culled stocks are buried on the ground as the most common disposal method. The buried animals can generate a wide range of detrimental components such as leachate, nutrient salts, and pathogenic bacteria, consequently contaminating the surround environment. This implies that regular investigations are required to monitor any possible detrimental environmental aspect occurred around burial sites. Therefore, the current study was conducted to investigate whether the soil and groundwater nearby the burial sites had been contaminated by the substances originated from the burial sites, which can be applied for the establishment of the ideal burial site construction design and post management scheme. For this, two different burial sites located in Cheonan and Pyeongtaek were selected. Cheonan and Pyeongtaek sites were constructed in 2004 and 2008, respectively and both contained dead poultry infected by avian influenza (AI). Soil and groundwater samples were collected around the sites followed by determination of the nutrient concentrations and bacteria (Salmonella, Camphylobacter, and Bacillus) existence in both soil and groundwater. Some of the soil samples showed higher EC, $NH_4$-N, $NO_3$-N concentration compared to those of the background (control) soils. Also the concentration of $NH_4$-N in some of the groundwater samples appeared to exceed the USEPA guideline value for drinking water (10 mg $L^{-1}$). These results indicated that the soil and groundwater were influenced by the burial site originated nutrients. In the soil, Bacillus was isolated in most soil samples while there were no detections of Salmonella and Camplylobacter. Due to the Bacillus existing mainly as a spore in the soils, it was considered that the frequent detection of Bacillus in the soil samples was attributed to the nutrients originated from the burial sites.

Benzoylurea계 살충제 teflubenzuron과 flucycloxuron의 토양환경중 동태 (Behavior of benzoylurea insecticide teflubenzuron and flucycloxuron in soil environment)

  • 김태화;김장억
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제36권6호
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    • pp.510-516
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    • 1993
  • Benzoylurea계 살충제인 teflubenzuron과 flucycloxuron의 토양환경 중 분해양상, urease 활성에 미치는 영향 및 용탈정도를 조사하였다. 안심과 칠곡지역 토양에서의 분해반감기는 flucycloxuron의 경우 50.1일과 102.3일로 나타났고, teflubenzuron의 경우에는 20.9일과 39.1일로 나타나 두 농약 모두 유기물 함량이 많고 pH가 다소 높은 안심지역 토양에서 더 빨리 분해되었다. 두 약제간에는 teflubenzuron이 flucycloxuron보다 안심지역 토양에서 29.2일 칠곡지역 토양에서는 63.2일 정도 더 빨리 분해되었다. Teflubenzuron과 flucycloxuron의 살균토양에서의 분해율은 120일 경과 후 두 토양에서$24.7{\sim}40.1%$ 정도로 분해가 상당히 지연되었다. 두 약제의 처리에 의한 토양내의 urease 활성에 미치는 영향은 농약처리 직후에는 무처리구에 비해서 두 농약 모두 37.6에서 42.4% 정도로 저해를 나타내었으나 60일 경과 후에는 거의 저해를 나타내지 않았으며 120일 경과 후에는 활성을 약간 증가시키는 것으로 나타났다. Soil column을 이용하여 안심 및 칠곡지역 토양과 유기물을 완전히 제거시킨 모래에서 용출수에 의한 용탈실험을 행한 결과 두 약제의 표준품과 제품 모두 토양에 상관없이 표층으로부터 2.5 cm 이내에 $77.6{\sim}98.8%$ 정도로 잔류하였고 표층으로부터 5 cm 이하로는 전혀 용탈이 일어나지 않았다.

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유기성 여재로부터 화학적 산소요구량 물질의 방출에 관한 연구 (An Investigation into the Release of Chemical Oxygen Demand in Organic Filter Media)

  • 게라 하이디;김영철
    • 한국습지학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.171-177
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    • 2020
  • 강우시에 주기적으로 포화상태에 이르는 강우 유출수 처리시스템에 의한 질소저감 능력을 향상시키기 위하여 유기성 여재가 널리 적용되고 있다. 그러나 이와 같은 물질은 추가적인 유기탄소원이 되기도 하지만 처리수의 COD를 증가시키는 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 여러 가지 형태의 유기성 여재의 회분식 용출시험을 통하여 COD 방출량을 정량화하고자 하였다. 연구결과에 따르면 초기 pH가 7.5-7.7인 수돗물 수준에서 쉽게 유기물질이 용출되는 것으로 나타났다. COD 방출이 가장 큰 여재는 노지 벌초물(yard clipping)과 우드칩이었으며 다음으로 퇴비와 목피 순서로 나타났다. 또한 여재의 크기가 작으면 작을수록 비표면적의 증가로 인하여 방출량이 증가하였다. 연구결과로부터 도출된 경험적인 공식에 따르면 유기성 여재로부터 COD 방출은 여재형태에 따라 3-5개월에서 길게는 26개월이 지속되는 것으로 예측되었다. 이와 같은 연구결과는 강우유출수 처리시설에서 유기성 여재의 안전한 적용을 위한 잠재적인 COD 물질의 방출량을 계산하는데 기여할 것으로 사료된다.