04 포스터 발표 : 토양 환경 분야(PS) ; PS-17 : 토성에 따른 전기전도도의 포화 침출액법과 1:5 추출법 간의 상관계수 차이

도효석 ( Hyo Seok Do ),김민규 ( Min Gyu Kim ),곽진석 ( Jin Seok Kwak ),김선영 ( Sun Young Kim ) 한국환경농학회 2015 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2015 No.-

토양의 전기전도도 측정은 토양 염도를 추정하기 위한 포괄적 지표로 사용된다. 토양의 전기전도도를 측정하기 위하여 사용하는 포화침출액법은 토양 염도평가의 표준방법으로 토양 시료에 증류수를 가해 포화반죽을 얻어 전기전도도를 측정한다. 포화침출액의 조제가 어려울 경우, 건조토양과 증류수를 일정비율로 혼합하여 전기전도도를 측정함으로써 추출된 토양용액에 대한 전기전도도(EC) 값으로부터 포화침출액법을 통한 전기전도도값(ECe)을 환산할 수 있다. 이 때 두 전기전도도사이에 존재하는 상관계수는 토성의 특성에 따라 다른 값을 갖는 것으로 보인다. 본 연구에서는 토양 입경에 따른 포화침출액법과 1:5 추출법 사이의 상관계수를 정리해보고자 하였다. 분석에 사용된 토양시료는 우리나라 서남해안 간척지 토양으로, 조립질 토양과 세립질 토양이 다양하게 분포되어 있는 지역에서 채취하였으며, 토양 및 식물체 분석법(국립농업과학원, 2000)에따른 포화 침출액법과 1:5 추출법으로 분석하였다. 토성에 따라 전기전도도를 비교하기 위하여, 토성은 모래 함량이 많은 사토, 사양토, 미사함량이 많은 미사토, 양토, 점토 함량이 많은 미사질 식토, 식양토로 총 6개로 분류하였다. 일반적으로 포화 침출액법과 1:5 추출법 간의 상관계수는 6~8로 통용되어 왔다. 그러나 실제 토양 시료 전기전도도의 상관계수를 비교하여 보니 4~13까지 다양한 값을 나타내고 있다. 점토 함량이 적고 모래 함량이 높은 사토나 사양토 같은 경우 상관계수가 8~13 정도로 높게 나타나고 점토함량이 높은 토양 일수록 상관계수가 4~7 정도로 낮게 나타났다. 이번 연구의 분석 결과를 통하여 통용되어 사용하는 상관계수는 모든 토양에 적용하는 것이 아니라 토성에 따른 다른 상관계수를 적용하는 것이 적합한 것으로 보인다.

전해생성염소(電解生成鹽素)에 의한 폐인쇄회로기판(廢印刷回路基板)으로부터 구리 침출(浸出) -실험계획법(實驗計劃法) 적용(適用)에 의한 침출(浸出) 영향인자(影響因子)의 분석(分析)-

김은영,이재천,김민석,정진기,유경근,Kim, Eun-Young,Lee, Jae-Chun,Kim, Min-Seuk,Jung, Jin-Ki,Yoo, Kyoung-Keun 한국자원리싸이클링학회 2008 資源 리싸이클링 Vol.17 No.6

전해생성염소를 산화제로 사용하여 폐인쇄회로기판으로부터 구리의 침출에 대한 연구를 수행하였다. 구리침출반응과 관련된 실험인자들의 영향을 정량적으로 파악하기 위하여 실험계획법을 적용하였다. 실험결과의 분산분석으로부터 전류밀도, 침출온도, 염산농도 그리고 침출온도와 염산농도의 교호작용 등이 구리침출에 유효한 인자로 나타났다. 이들 중 구리침출에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 침출실험 결과해석의 95.7%출 차지하는 전류밀도로 분석되었다. 실험결과의 중회귀분석을 이용하여 침출실험 결과의 99%를 설명할 수 있는 침출 모델식을 얻었다. 또한 모델식을 통한 구리 등침출선의 예측으로부터 침출온도가 높아질수록 구리침출량의 증가에 대한 염산농도의 영향이 커지는 것을 알 수 있었다. The leaching of Cu from waste PCBs was investigated with electro-generated chlorine as an oxidant. The leaching experiments were carried out according to the design of experiments to analyze quantitatively the effect of parameters on copper leaching. From the analysis of variance (ANOVA) it was suggested that the effective parameters were current density, temperature, concentration of HCl, and the interaction between the concentration of HCl and temperature. Especially, the effect of current density was analyzed to contribute to the interpretation of result for copper leaching up to 95.7%. A multiple regression model obtained from the analysis of effective parameters explained 99% of leaching results. From the model equation, it was found that the effect of HCl concentration on copper leaching increased with temperature.

실험계획법을 이용한 바나듐 정광의 수침출에 대한 염배소 요인 영향 연구

김민석,정경우,김리나 한국자원리싸이클링학회 2023 資源 리싸이클링 Vol.32 No.5

실험계획법을 이용하여 바나듐 정광의 염배소가 수침출에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 배소온도 1000, 1200 °C, 탄산나트륨 대비 황산나트륨의 비율 30, 70 %를 요인과 수준으로 설정하고 중심점을 포함하는 2 수준 3 회 반복 실험계획을 설계하고 무작위 순서로 실험을 실시하였다. 실험 결과에 대한 유의수준 0.05에서 T 검증과 분산분석을 통해 바나듐의 침출율에는 염배소 요인 변동이 통계적으로 유의미한 영향을 미치지 않는 것을 확인하였고 30분 수침출 시 80∼90 % 침출율을 나타내었다. 알루미늄 침출율은 모든 요인과 요인의 교호작용에 유의미한 영향을 받았으며, 배소온도, 황산나트륨의 비율은 요인의 수준이 높아질수록 침출율을 낮추었으나 이 둘의 교호작용은 반대로 영향을 주었다. 배소온도 1000 °C/황산나트륨 비율 30 %, 1200 °C/황산나트륨 비율 70 %에서 각각 8.96, 0 %의 알루미늄 침출율을 나타내었다. 회귀분석을 통해 알루미늄의 침출 모델식을 제안하였으며, 유의수준 0.05에서 분산분석을 통해 결정계수(R-squared) 0.9960의 모델식을 얻었다. We investigated the effect of salt roasting conditions on vanadium concentrate's water leaching by Design of Experiment (DOE). The experiments were done by a random sequence using the design of 2-level and three repetitions with a central point. The factors and their levels were roasting temperature 1000, 1200 °C, sodium sulfate ratio in sodium salt 30, 70 %. The change in factor level did not give a statistically meaningful effect on the vanadium leaching ratio based on T-test and ANOVA with a significance level of 0.05, and the vanadium leaching ratio was between 80 and 90 % in 30 minutes. In contrast, the factors and interaction had a statistically significant effect on the aluminum leaching ratio. Higher temperature and sodium sulfate ratio produce a higher aluminum leaching ratio, whereas the interaction of factors showed the opposite. Water leaching of roasted vanadium concentrate at 1000 °C/sodium sulfate ratio of 30 % and 1200 °C/70 % resulted in 8.96 % and 0 % of aluminum leaching ratio, respectively. A regression analysis produced an aluminum leaching model equation with an R-squared of 0.9960.

폐 Ni-Cd전지로부터 Ni의 분리 및 회수에 관한 연구

김종화,남기열 한국자원리싸이클링학회 2000 資源 리싸이클링 Vol.9 No.1

니켈의 소비량은 계속 중가 추세에 있으며, 이와 함께 2차전지, 페라이트 페촉매는 사용 후의 폐기물이 연속적으로 발생하고 있다. 이들 중 본 연구에서는 Ni-Cd 2차전지 폐기물을 이용하여 니켈 회수를 수행하였다 폐전지의 구성은 니켈이 24wt% 칠이 30wt%, 카드뮴이 18.5wt%, 그리고 산소와 절연물 등으로 이루어져 있었다. 금속 회수의 방법은 침출 후 용매 추출법을 적용하였다. 염산침출에서는 1N 이상의 농도에서 카드뮴이 100% 침출되었고, 니켈은 20,000ppm이상 침출되어 70%이상의 침출율을 보였다. 산침출에서 얻은 침출액은 30vol%의 MSP-8로서 카드뮴만 추출하고 니켈은 잔류액으로 분리할 수 있었다. 그리고 암모늄염에 의한 침출에서는 $NH_4NO_3$에 의한 침출 시 니켈과 카드뮴만을 선택적으로 침출하는데 우수하였다. 질산암모늄에 의해 얻은 침출액 중의 Ni LIX계 추출제를 이용하여 100% 회수할 수 있었고, 잔류액 중의 카드뮴은 D2EHPA로 75% 이상 회수할 수 있었다. Consumption of nickel is continuously increasing and the wastes of secondary battery, ferrite and catalyst containing Ni are also generated periodically. Among those wastes, the aim of this research is the recovery of nickel from used Ni-Cd recharge battery. Battery consisted of Ni 24 wt%, Fe 30 wt% and Cd 18.5 wt%. Metal was recovered by solvent extraction after leaching. Cadmium was leached completely in 1N-HCl and Ni was recovered above 70%. 30 vol% MSP-8 separated Cd and Ni completely from acidic leaching solution. In addition $NH_4NO_3$ as one of ammonium salt type leachants showed an excellent leaching selectivity to Ni and Cd. Ni in leached solution was recovered completely by LIX-extractant and more than 70% of Cd in raffinate was by D2EHPA.

알칼리 용출법에 의한 폐광산 광미중의 비소제거에 관한 연구

이재령,오종기,이화영,김성규,박재구 한국지하수토양환경학회 1997 지하수토양환경 Vol.2 No.2

알칼리용출법을 사용하여 폐광산 광미로부터 비소성분을 제거하기 위한 실험을 실시하였다. 대상시료는 오래전에 폐광된 폐광산인 다덕광산 및 유천광산에서 채취한 광미를 사용하였으며, 알칼리용출액으로는 가성소다 수용액을 사용하였다. 알칼리용출후 용액중의 비소 성분은 칼슘비소화합물 형태의 불용성 침전물로 전환시키는 방법으로 제거할수 있었다. 실험결과 침출조건에 따라 약 60∼90%의 비소침출율을 달성할 수 있었으며, 0.5N이상의 가성소다 농도에서는 침출율에 대한 온도 및 슬러리 농도의 영향이 매우 작은 것으로 나타났다 또한, 1회 용출시 소모되는 알칼리 양이 별로 크지 않기 때문에 0.5N이상의 가성소다 용액을 사용할 경우 용출액 재사용이 가능한 것으로 나타났다. 한편, 비소 침전실험 결과 침출액에 대하여 2wt% 염화칼슘을 첨가함으로써 침전시간 10분이내에 99%이상의 비소 침전율을 얻을 수 있었다. Removal of the Arsenic components from the closed mine tailings has been attempted by the alkali-leaching method. Two tailings collected from the Daduck and Yuchon mine which were already closed many years ago were leached with caustic soda solutions. The Arsenic components in the leach liquor resulted from the alkali treatment of tailings could be removed fairly well in the form of insoluble calcium-Arsenic compound by the precipitation with calcium chloride. As a result, the extraction of about 60~90% Arsenic from the tailings could be obtained depending on the leaching conditions and the influence of temperature and the slurry density on the extraction of Arsenic was also found to be very small at the NaOH concentration more than 0.5N. In addition, it seemed that a caustic soda solution over 0.5N NaOH could be used repeatedly for the leaching of tailings since the consumption of NaOH was not so great in a leaching of them. As far as the precipitation of Arsenic components was concerned, more than 99% of Arsenic could be precipitated within 10 minutes by the addition of 2wt% CaC12 in to the leach liquor.

탄성파 굴절법 토모그래피 방법을 이용한 노은 폐기물 매립장의 지반 구조 분석

김준경,Kim, Jun-Kyoung 한국지구과학회 2006 韓國地球科學會誌 Vol.27 No.4

본 논문에서는 노은 생활 폐기물 매립장의 사전 환경 영향 평가 단계에서 수행되었고 주로 기반암 깊이와 침출수 분포를 조사하기 위해 굴절법 토모그래피 방법이 수행되었다. 본 탐사 방법은 토목 분야와 환경 분야에 응용되어왔다. 굴절법 토모그래피 방법을 수행하기 위해 침출수의 예상 유동방향과 직각으로 추정되는 3개의 측선을 설정하여 적용하였다. 본 연구 지역인 노은 생활 폐기물 매립장은 개략적으로 3층 구조로 구성되어 있고 하류에서 상류 지역으로 갈수록 기반암까지 깊이가 점진적으로 얕아지고 특히 하류 지역에서는 부분적으로 침출수 등이 충진되어 있는 지층이 존재하고 있음이 확인되었다. 따라서 생활 폐기물 매립장 하부 지반의 침출수의 분포 뿐만 아니라 매립장 하부의전체적인 지반 구조를 분석하기 위해 굴절법 토모그래피 탐사가 효과적인 방법으로 확인되었다. A seismic tomography using refraction waves is applied to provide information on depth of basement rocks and leachate distribution of the Noeun waste landfill site for the stage of preliminary environmental survey. This method is generally applied to civil and environmental areas. Three lines, apparently perpendicular to the potential leachate flow direction in this site, were installed to investigate the waste landfill site in pseudo three dimensional geometry. The results show that the site is composed of 3 layers and depth of basement becomes shallower at the upstream area of the landfill site than that of the downstream area. Moreover, some parts of the second layer and the basement at the down stream area are partially infiltrated by the leachate, probably related to the disturbed distribution of the different velocity materials within the second layer. In Conclusion, refraction wave tomography is found to be one of the most efficient way to investigate waste landfill site.

매립장 침출수 환경 재해에 관한 연구

김준경,배효준,최오순,Kim, Jun-Kyoung,Bae, Hyo-Jun,Choi, Oh-Soon 한국방재학회 2003 한국방재학회논문집 Vol.3 No.4

생활폐기물 및 산업폐기물은 인간의 활동으로부터 배출되며 소각법 혹은 매립법 또는 2가지 방법을 동시에 이용하여 처리되고 있다. 특히 매립법은 침출수로 인하여 매립지가 있는 지역의 지하수계를 심각하게 오염시켜 환경재해를 발생시키고 있다. 따라서 오염지역의 침출수 오염특성을 3차원적으로 조사하여 환경재해를 최소화하는 것이 중요하다. 본 연구는 비위생 매립지인 충주시 노은 매립장의 3차원적 침출수 오염특성을 조사하였다. 조사를 위한 1개 측선의 방향은 주된 매립지 경계와 평행하도록 설치하였다. 노은 매립장을 탐사한 결과 가장 상부층은 안정화가 완전하게 진행되었으나 가장 하부층은 부분적으로 침출수가 일부 존재하는 것으로 분석되었다. The domestic and the industry wastes which mainly come out of human life activities have been usually processed mainly by the incineration method and/or the method of reclamation. The method of reclamation, specially open dumping, has caused significant environmental pollution problems on the local or regional soil and groundwater system by leachate. Therefore, to investigate the 3-D structure characteristics of environmental pollution area is one of the hot subjects. We applied dipole-dipole method of electrical resistivity survey to investigate 3-D environmental contamination characteristics of the Noeun landfill area. For electrical resistivity survey, the line for measurements was established parallel to the main boundary of the Noeun landfill, for effective investigation of the whole landfill area. The result shows that the uppermost layer of the Noeun landfill is believed to be stabilized completely, based on the result of electrical resistivity values. However, the lowest layer of the Noeun landfill was partially polluted by leachate. Therefore, the electrical resistivity survey method is believed to be the one of the most effective methods to investigate three-dimensional distribution of leachate occurred in the lower part of landfill area.

알럼 응집을 이용한 광산폐기물 적치장 침출수 내 불소 제거 연구

이상우,이우춘,김성,정상헌,이보영,이상환,김순오 한국광물학회 2023 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.36 No.1

This study was conducted to remove fluorine (F) (initial concentration of 9.5 mg/L) from leachate of reclaimed mine waste dump site via different methods: (1) co-precipitation using Ca-based materials; (2) adsorption using activated carbon and fly ash; and (3) coagulation and sedimentation using alum. The F removal efficiencies of each case were estimated as 65.6% (Ca co-precipitation), 27.9% (adsorption of activated carbon), 71.5% (adsorption of fly ash), and 96.6% (alum coagulation and sedimentation). In addition, the applicability of the continuous treatment process using alum coagulation was evaluated by lab-scale experiments using simulated mine drainage containing F of lower (6.4 mg/L) and higher (15.7 mg/L) concentrations, and it was confirmed that the treatment of both cases met the domestic standard (below 3 mg/L) for discharged water in clean areas. Furthermore, the results of bench-scale field tests indicated that the water quality standard of discharged water could be satisfied with the proper operation and management of the process. 본 연구에서는 S광산의 광산폐기물 적치장 침출수에 함유된 불소의 처리를 위해(1) Ca계 물질을 이용한공침법; (2) 활성탄과 비산회를 이용한 흡착법; (3) 알럼을 이용한 응집침전법 등을 이용한 불소(초기 농도 9.5 mg/L) 제거 실험을 수행하였다. Ca계 물질을 이용한 공침법의 경우 최대 65.6%, 활성탄 흡착법 27.9%, 비산회 흡착법71.5%, 알럼을 이용한 응집침전법은 최대 96.6%의 불소 제거 효율을 보였다. 또한 불소의 제거에 있어 높은 제거효율을 보인 알럼을 이용하여 모의 침출수를 대상으로 실험실 내 반응조에서 수행한 연속 처리 공정 가능성 검토결과, 저농도(6.4 mg/L), 고농도(15.7 mg/L) 모의 침출수를 불소의 국내 청정 지역 배출수 허용 기준인 3 mg/L이하로 처리하는 것이 가능한 것으로 나타났다. 또한 벤치 규모 반응조 운영을 통한 현장 불소 제거 실험 결과, 적정한 운영 및 관리를 하는 경우 불소의 방류수 수질기준을 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

침출수 처리를 위한 침지형 부직포여과 활성슬러지법에서 최적 운전인자 도출에 관한 연구

고현웅(Hyun Woong Kho),최성문(Sung Moon Choi),성낙창(Nak Chang Sung) 大韓環境工學會 2003 대한환경공학회지 Vol.25 No.3

시멘트 그라우트재에서 $Cr^{6+}$용출특성에 관한 연구

김동우,이재영,천병식 한국지하수토양환경학회 2003 지하수토양환경 Vol.8 No.2

그동안 고분자계열 약액에 비하여 상대적으로 독성이 약한 시멘트 계열 약액이 환경에 미치는 영향을 경미하게 다루어졌으나 최근 일본에서 시멘트계열 약액을 사용한 공사현장에서 발암물질인 6가 크롬의 용출로 일본 건설성에서는 이에 대한 규정을 발효하고 시행하여 엄격히 관리하고 있으나 우리나라에서는 상대적으로 이에 대한 연구가 부족한 실정이다 본 연구에서는 다양한 현장조건에서의 시멘트계 그라우트재에서의 6가 크롬 용출특성을 파악하기 위해, 현장 배합비를 기초로 하여 다양한 현장조건에 따른 용출실험을 통하여, 시멘트계 그라우트재의 6가 크롬 용출 특성을 파악하였다. 먼저 원재료인 시멘트의 6가 크롬 함유량 실험을 한 결과 보통 포틀랜트 시멘트에서 22.1 mg/kg으로 다른 재료에 비해 가장 많이 함유되어 있었으며, 호모겔 그리고 샌드겔에서의 용출실험 결과 폐기물 공정시험법에 의할 경우 규제기준인 1.5 kg/L를 대체적으로 만족하였으나, 토양오염공정시험법에 의할 경우 특히 보통 포틀랜트 시멘트가 4.85 mg/kg으로 ‘가’ 지역의 우려기준인 4 mg/kg보다 높은 값을 나타내었다. 모의 주입장치를 이용한 실험결과 물시멘트 비와 주입압이 증가함에 따라 몰드 밖으로 나오는 배출액 중의 6가 크롬의 용출량이 커지는 경향을 나타내었으며, 주입압이 4 이상일 경우 수질오염보전법상의 규정인 0.5 mg/L를 초과하여 검출되었다. 최근 pH4의 산성비 및 매립지의 산생성 단계에서 pH 5이하의 침출수에 의한 그라우트재에서의 6가 크롬의 용출특성을 알아보기 위한 pH에 따른 6가 크롬의 용출경향을 실험한 결과 강산성 및 강염기 상태에서 6가 크롬의 용출량이 급격히 증가하는 경향을 보여 그라우트재가 주입되는 환경에 따라 6가 크롬의 용출량이 증가할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 그라우트재가 해안 또는 매립지에 적용될 경우 해수와 침출수에 의한 강도의 변화를 살펴보기 위해 실험한 결과 초순수 중에서 양생 시켰을 때 보다 강도발현 현저히 저하되었으며, 시멘트 종에 따라서는 ‘보통포틀랜트 시멘트>마이크로 시멘트>슬래그’ 시멘트의 순으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 이는 강도의 저하로 인한 오염물질의 누출 및 6가 크롬의 용출을 증가시킬 수 있다는 것을 짐작할 수 있다. 이와 같은 결과를 통하여, 그라우트재의 종류에 따라 6가 크롬의 용출량은 현재 규제치를 초과하여 용출되어 질 수 있는 가능성이 있으며, 과압 또는 과량의 주입이 6가 크롬의 용출량을 증가시킬 수 있다고 할 수 있었다. 또한 일반 현장과 다른 특수한 현장에서는 강도 및 pH에 따른 6가 크롬의 용출량을 고려한 재료 선택 및 배합비가 마련되어져야 할 것으로 판단되어진다. The aim of research is the evaluation of the $Cr^{6+}$ emission features of the liquid injection through emission experiments in varying conditions, based on a field-mixing ratio. The results showed that the content of $Cr^{6+}$ content in cement measured had an Ordinary Potland Cement (OPC) of 25.3 mg/kg, which constitute the largest portion among the other materials. Likewise, the emission experiment of homo-gel and sand-gel generally satisfied the standard of KSLT (Korea Standard Leaching Test) in waste of 1.5 mg/L, but in case of the standard of KSLT in soil the emission of OPC $Cr^{6+}$ of 4.85 mg/kg. These conditions is a little exceeded the criteria in the ‘Ga’ area in terms of Korea Soil Environmental Preservation Law. In addition, results generated by the mock-up injection facilities revealed that $Cr^{6+}$ emission increased as Water/Cement and injection pressure increased. At injection pressure higher than 4 kg/㎤, $Cr^{6+}$ emission exceeded the water preservation standard of 0.5 mg/L. Similarly, a pattern experiment of C $r^{6+}$ emission according to pH was conducted, in order to evaluate the $Cr^{6+}$ emission features of grout materials in leachate below pH 5 such as pH 4 acid rain or landfill. Results show that $Cr^{6+}$ emission dramatically increased in high acidic or basic state. It indicates that $Cr^{6+}$ emission will probably increase in an environment where grout materials are injected. On the other hand, concentration of leachate was determined in areas where grout materials are used. The results show that the concentration of emission in an ultra purity condition does not manifest intensity, and is affected in the OPC>MC>SC order. It means that the pollutants or $Cr^{6+}$ emission increases with decreasing concentration. As such, $Cr^{6+}$ emission will probably exceed the countermeasure criteria according to the types of gout materials. Similarly, high pressure or injection will cause increased $Cr^{6+}$ emission. Therefore, the selection of materials or mixing ratio should be considered in general as well as according to specific industries, based on the strength and pH of $Cr^{6+}$ emission.