• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.3-19
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• 2022

전기막(Electro-membrane) 기술은 전기투석(ED) 및 바이폴라 전기투석(BMED)과 같이 선택적 투과성을 갖는 이온교환막을 사용하여 전기에너지에 의하여 수용액 내의 물질을 분리·정제하는 공정이다. 전기막(Electro-membrane) 기술은 공정 중에 부산물이 발생하지 않고 회수된 염기나 산을 공정 중에 재사용할 수 있어 환경 친화적인 기술로 주목받고 있다. 본고에서는 전기분리막 기술인 ED와 BMED 기술의 원리 및 셀(Cell) 구성에 따른 여러 가지 특성 및 문제점 등에 대해 조사하고, 특히 금속회수 공정 중 다량 발생되고 있는 황산나트륨(Na2SO4) 폐액 처리와 관련된 연구사례들을 조사·분석하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.21-28
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• 2009

Ca계 및 Na계 탈황제를 대상으로 열중량 분석실험과 승온탈리 실험을 수행하여 탈황제의 열적안정성, 집진기 전단 온도인 $250^{\circ}C$에서 탈황 성능, 그리고 상온에서 흡수용량 등을 비교하여 아래와 같은 결론을 도출하였다. 소석회($Ca(OH)_2$)는 약 $390^{\circ}C$에서 열 분해되기 시작하여 480~$500^{\circ}C$에 이르면 완전하게 분해되었다. 열분해 결과 생성된 생석회(CaO)의 무게는 최초 소석회 무게의 76%로 감소하였다. 중탄산나트륨($NaHCO_3$)은 약 $95^{\circ}C$에서부터 분해되기 시작하여 $190^{\circ}C$ 이하의 온도에서 완전하게 분해되어 처음 도입된 중탄산나트륨 무게와 비교하여 약 63%로 감소하였다. $250^{\circ}C$에서 실시한 열중량 분석 결과, 무수탄산나트륨($Na_2CO_3$)의 경우에는 탈황제 무게의 35%에 해당하는 $SO_2$를 흡수할 수 있고, 생석회는 15.6%, 소석회는 6.5%까지 $SO_2$를 흡수할 수 있는 것으로 나타났다. $250^{\circ}C$에서 초기반응 속도를 비교하면, Ca계 탈황제의 경우에는 초기 미반응 시간이 있는 반면에 Na계 탈황제인 무수탄산나트륨에서는 이러한 초기 미반응 시간이 없어, Ca계 반응제의 경우보다 Na계 탈황제의 경우에 $SO_2$와 더 빠른 반응이 진행되었다. 상온에서 실시한 승온탈리 실험 결과, Na계인 무수탄산나트륨보다는 Ca계인 소석회가 더 많은 $SO_2$를 흡수하였다. 따라서 저온에서는 Ca계인 소석회가 적절하고 고온에서는 무수탄산나트륨이 더 적절한 탈황제인 것으로 판단된다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제3권1호
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• pp.63-76
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• 2012

Mother liquid discharged from a salt-manufacturing plant was electrodialyzed at 25 and $40^{\circ}C$ in a continuous process integrated with $SO_4{^{2-}}$ ion low-permeable anion-exchange membranes to remove $Na_2SO_4$ and recover NaCl in the mother liquid. Performance of electrodialysis was evaluated by measuring ion concentration in a concentrated solution, permselectivity coefficient of $SO_4{^{2-}}$ ions against $Cl^-$ ions, current efficiency, cell voltage, energy consumption to obtain one ton of NaCl and membrane pair characteristics. The permselectivity coefficient of $SO_4{^{2-}}$ ions against $Cl^-$ ions was low enough particularly at $40^{\circ}C$ and $SO_4{^{2-}}$ transport across anion-exchange membranes was prevented successfully. Applying the overall mass transport equation, $Cl^-$ ion and $SO_4{^{2-}}$ ion transport across anion-exchange membranes is evaluated. $SO_4{^{2-}}$ ion transport number is decreased due to the decrease of electro-migration of $SO_4{^{2-}}$ ions across the anion-exchange membranes. $SO_4{^{2-}}$ ion concentration in desalting cells becomes higher than that in concentration cells and $SO_4{^{2-}}$ ion diffusion is accelerated across the anion-exchange membranes from desalting cells toward concentrating cells.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.415-424
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• 2017

본 연구의 목적은 플라이애시 및 고로슬래그 미분말로 제조한 알칼리 활성화 결합재 모르타르의 황산염 저항성에 미치는 마그네슘(Magnesium, $Mg^{2+}$) 및 황산(Sulfate, ${SO_4}^{2-}$) 이온의 영향을 확인하는 것이다. 이를 위하여 고로슬래그 미분말 치환율을 30%, 50% 및 100%, $SiO_2$와 $Na_2O$의 몰 비($SiO_2/Na_2O$ molar ratio, Ms)를 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정한 시험체를 제작하였다. 그리고 $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$의 영향을 확인하기 위하여 $Mg^{2+}$ 단독(10% $Mg(NO_3)_2$), ${SO_4}^{2-}$ 단독(10% $Na_2SO_4$), $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$ 복합(10% [$MgCl_2+Na_2SO_4$], 10% [$Mg(NO_3)_2+Na_2SO_4$]) 및 $MgSO_4$ 수용액(10%, 5% 및 2.5% $MgSO_4$)의 조건에서 압축강도, 길이변화, 질량변화 및 X선 회절 분석을 실시하였다. 그 결과, $Mg^{2+}$ 및 ${SO_4}^{2-}$가 공존하는 경우에만 황산염 침식에 의한 강도저하 및 팽창 등이 발생하는 것을 확인하였다. 이러한 현상은 $Mg^{2+}$이 규산칼슘 수화물(Calcium Silicate Hydrate, C-S-H)을 분해하여 $Ca^{2+}$이 용출되고, 용출된 $Ca^{2+}$과 ${SO_4}^{2-}$가 결합하여 석고($CaSO_4{\cdot}2H_2O$, Gypsum)를 생성하고, $Mg^{2+}$과 OH가 결합하여 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide, $Mg(OH)_2$, Brucite)을 생성하는 것에 기인하는 것을 확인하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제10권1호
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• pp.24-41
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• 1984

Tallow fatty acid consists of mixtures of fatty acids differing in chain length and saturation. In separation of tallow fatty acid, the effects of the type and concentration of detergents and electrolytes were studied. And the changes of acid composition of particular fractions were determined by gas-chromatography. Sodium lauryl sulfate (SLS), sodium lauryl ether sulfate (SLES) and sodium lauryl benzene sulfonate (SLBS) were used as detergents and NaCl, Na2SO4 and MgSO4 were used as electrolytes. At low concentration of detergent, the tallow fatty acid was not fully wetted, and at high concentration, the emulsion was so stable that the tallow fatty acid was not well separated. The addition of proper amount of electrolyte increased the separation efficiency by the decrease of interfacial tension and by the increase of the amount of adsorbed detergent on the surface of solid fatty acid crystals. The optimum range of detergent was 0.4-0.6% (wt.) in SLS, 0.2-0.4% in SLES and 2.0-) .0% in SLBS. And the optimum range of electrolyte was 2.0-2.5% in NaCl, 3.0-4.0% In Na2SO4 and 0.5-1.0% in MgSO4 respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.225-233
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• 2008

지구 온난화에 대한 기여도가 50% 이상인 CO$_2$를 제어하려는 국제적 관심에 따라 CO$_2$ 제어에 대한 새로운 기술개발이 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PVA함량 및 소성온도에 따라 흡수제를 제조하여 고정층에서 CO$_2$ 흡수/재생 연속 실험 및 SO$_2$ 농도에 관한 실험을 수행하였다. 연구 결과, 비표면적은 832.79 m$^2$/g로 나타났고, SEM 측정결과 미세기공이 발달하여 건식흡수제로서의 가능성을 보였으며, CO$_2$ 흡수/재생 연속 실험에서는 SO$_2$ gas가 존재할 경우 부반응물질인 $Na_2SO_3$와 $Na_2SO_4$생성으로 CO$_2$ 흡수능 저하를 보였다.

• 환경위생공학
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• 제6권1호
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• pp.47-62
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• 1991

Yellow Sand Phenomena was observed from April 8 th to 10 th in 1990. During this period particle was collected to investigate the chacteristics of chemical composition of particulate by High Volume Air Sampler and Andersen Air Sa~npler in Seoul. During this period the particle concentration was 350 yg/$m^3$ and the anions, cations, and metal concentrations were increased and the orders of these were $S0_4\;^{-2}>N0_3\;^->Cl^->F^-, Na^+>Ca^{+2}>NH_4\;^+>Mg^{2+}>K^+$, and Fe>Al>Si>Zn>Pb respectively. The principal source of Yellow Sand were identified soil and sea salt. Mn used by the trace element of soil, the persentage of contribution from soil was calculated to be about 81.3% for the particle increased by Yellow Sand Phenomena. Also the principal chemical compounds of particle were estimate metals(Fe, Al, Si, Zn) oxides, $CaSO_4, NaSO_4, MgSO_4, NaC1, MgCl_2$ and $(NH_4)_2SO_4$.

• 한국환경보건학회지
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• 제19권3호
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• pp.29-35
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• 1993

This study was performed to obtain optimal conditions for reduction of color in dye wastewaters using coagulation-sedimentation processes with redox reactions. The reduction of color as well as organic matters variation was observed after coagulation-sedimentation processes using FeSO$_4$ $\cdot$ 7H$_2$O and NaOCl. Coagulation-redox reaction was done with the dose of Coagulant and oxidant at various pH values. Redox reaction was done through jar-mixing and aeration. The results of study were as follows: 1. In the coagulation-sedimentation processes using FeSO$_4$ $\cdot$ 7H$_2$O, color reduction was heigher at pH 3. With variance of dosage of FeSO$_4$ $\cdot$ 7H$_2$O, color reduction was higher at 250 mg/l. When coagulation-sedimentation using FeSO$_4$ $\cdot$ 7H$_2$O 250 mg/l was added at pH 3, the reduction of color, COD$_{Mn}$, and COD$_{Cr}$ showed 47.6%, 21.3% and 22.1%, respectively. 2. When NaOCI was added at level of 100 ppm in raw wastewater at pH 3, the reduction of color, COD$_{Mn}$, and COD$_{Cr}$ showed 30.2%, 5.5% and 6.2%, respectively. 3. After coagulation-sedimentation processes by addition of FeSO$_4$ $\cdot$ 7H$_2$O, when NaOCl was added at level of 250 mg/l in supernant, color reduction was 47.8% in aeration and 37.5% in jar-mixing. 4. Color reduction by aeration was higher than that by jar-mixing.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권3호
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• pp.140-151
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• 1999

부산 남부지역 안산암질암지역의 지하수와 서북부지역 화강암지역의 지하수를 채수하여 주요성분과 미량성 성분을 분석하였다. 파이퍼 다이아그램애 의하면, 남부지역은 $Ca^{2＋}$－HCO$_3$$^{-}$ 형과 $Ca^{2＋}$－(Cl$^{-}$ ＋SO$_4$$^{2－}$ )형에 속하고, 서북부지역은 대부분 $Ca^{2＋}$－HCO$_3$$^{-}$ 형에 그리고 일부는 $Na^{＋}$－HCO$_3$$^{-}$ 형에 속한다. 요인분석에 의하면, 남부지역은 두 개의 요인(요인 1과 요인 2)로 특징지어진다. $Mg^{2＋}$, $Ca^{2＋}$, Cl$^{-}$ , SO$_4$$^{2－}$ , NH$_4$$^{＋}$, EC과 NO$_3$$^{-}$ 로 구성되는 요인 1은 사장석 및 방해석의 용해 그리고 인위적인 오염 (가정하수 및 산업폐수)의 영향으로 대표된다. $K^{＋}$, $Na^{＋}$. SiO$_2$, SO$_4$$^{2－}$ , HCO$_3$$^{-}$ 로 구성되는 요인 2는 주로 장석의 용해로 대표된다. 서북부지역은 세 개의 요인(요인 1. 2, 3)으로 특징지어진다. EC, pH, $Na^{＋}$, $K^{＋}$, NH$_4$$^{＋}$, Cl$^{-}$ , SO$_4$$^{2－}$ 과 NO$_3$$^{-}$ 로 구성되는 요인 1은 사장석과 운모의 용해, 인위적인 오염 그리고 염수의 영향으로 대표된다. $Ca^{2＋}$과 HCO$_3$$^{-}$ 로 구성되는 요인 2는 사장석의 용해로 설명된다. 요인 3은 $Mg^{2＋}$과 SiO$_2$,로 구성되며 규산염광물 그리고 오염의 영향으로 설명된다. Helgeson 외(1978)과 Bowers 외(1984)의 상평형도에 의하면, 남부지역과 서북부지역의 지하수 모두 카오리나이트 안정영역에 속한다. Cl$^{-}$ 에 대한 $Na^{＋}$, $Ca^{2＋}$, $Mg^{2＋}$, $K^{＋}$, SO$_4$$^{2－}$ 및 HCO$_3$$^{-}$ 각각의 관계에 의하면. 남부지역과 서북부지역 얘서 모두 염수의 영향을 받고 있는 것으로 나타난다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-6
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• 2006

본 연구는 산성비의 대한 장기적이고 종합적인 대책방안을 마련하기 위한 기초 자료를 제공코자 1997년부터 2003년까지 7년 동안 산성강우 현상을 중심으로 조사하였다. 강수의 연차적 산성비 강하비율은 1997년 70.0%, 1998년 56.3%, 2003년 36.4%를 나타냈으나, 강우량이 적은 1999년부터 2002년의 산성비 강하비율은 $6.9{\sim}19.2%$를 보였다. 산성우에 대한 영향 평가시 단기간에 의한 것보다 장기적인 영향으로 발생하기 때문에 산성강하물의 농도뿐만 아니라 침착량의 해석이 필요하다. 강수중 주요 이온성분의 연평균 습성침착량은 각 이온성분의 당량농도에 강수량을 곱하여 산출하였다. 각 이온 성분의 침착량을 살펴보면 음이온은 ${SO_4}^{2-}>Cl^->{NO_3}^-$순이었으며, 양이온의 경우는 ${NH_4}^+>Ca^{2+}>Na^+>Mg^{2+}>K^+$순으로 많았다. 강수 중 주요성분에 대한 상관분석 결과 pH와 강수 이온 성분중 $Ca^{2+}$와 $Na^+$성분을 제외한 모든 성분에서 부의 상관을 나타냈으며 그 외 각 성분간의 상관은 정의 상관을 나타냈다. pH와 ${SO_4}^{2-}$간의 상관계수는 -0.508로 고도의 유의성을 나타냈는데 이는 ${SO_4}^{2-}$성분이 강수중 산성도를 증가시키는 주요원인 물질중 가장 큰 역할을 하고 있음을 추정할 수 있었다. 또한 ${SO_4}^{2-}$와 ${NO_3}^-$ 이온은 $Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;{NH_4}^+\;and\;Na^+$ 등 양이온과 고도의 유의성을 보였다.