본 연구는 난지도 매립지에서 기반암 및 풍화대층을 통해서 거동하는 침출수의 속도와 침출수량을 부정류 상태에서 예측하기 위해 실시되었다. 본 연구에서는 3차원 지하수 거동 모델인 MODFLOW와 지하수에 용해되어 있는 오염물질의 확산, 분산, 화학반응 등을 해석할 수 있는 MT3D를 이용하여 안정화 공사 이후 부정류 상태에서 침출수 거동을 해석하였다. 침출수 발생량은 최근 10년간의 기상자료를 이용해서 HELP모델로 산출하였다. 침출수 거동은 차수벽, 차수층 설치 전,후의 침출수위 변화에 의해 예측되었다.
NCM계 폐리튬전지 공정 스크랩 재활용의 연구에 일환으로서 리튬화합물의 회수와 NCM 전구체를 제조하기 위한 침출거동에 대하여 살펴보았다. 이와 같은 목적을 달성하고자 수소를 이용하여 NCM계 스크랩 분말을 환원한 후, 먼저 $CO_2$ 가스로 탄산리튬을 회수하고, 산에 의한 침출거동을 연구하였다. 수소에 의한 환원율은 $800^{\circ}C$에서 약 93%를 나타내었으며, 수세에 의해 약 99%순도의 탄산리튬을 제조하였다. 그리고 수소환원 처리 전후 분말에 대한 산 침출거동을 비교한 결과, 수소환원 처리에 의하여 2M 황산농도에서 코발트 32%, 니켈 45%의 침출효과가 향상되었으며, 망간의 경우에는 약 90% 정도 침출되었다.
본 연구는 고온 산소가압 하에서의 황동광(칠레산 에스콘디다광석) 황산침출에 관한 연구로 침출시간, 침출온도, 산소압력에 따른 Cu 침출율 및 침출거동에 대하여 고찰하였다. 침출온도가 Cu의 침출율에 미치는 영향이 가장 켰으며, 산소압력은 큰 영향을 미치지 않았다. 침출온도 $200^{\circ}C$, 산소압력 10 atm인 조건으로 2시간 침출하여 87.1%의 Cu를 침출하였으며, 이 때 함께 침출된 Fe는 대부분 hematite($Fe_2O_3$) 형태로 재침전이 일어났다. 산소가압 하에 고온($150^{\circ}C$ 이상) 침출조건에서 황동광 침출반응은 주로 산소의 산화작용에 의한 분해인 것을 확인하였으며, 황은 대부분 황산염 형태로 산화되어 단체황 생성으로 인한 passivating 현상은 일어나지 않은 것으로 사료된다.
난지도 매립지는 매립충의 불균질성과 고온의 침출수 및 가스의 흐름이 동시에 복합적으로 일어나는 현상 때문에 수리지질학적으로 매우 복잡한 지역이다. 난지도의 수문층서단위 조사와 디스크-장력 침투계(Disc tension Infiltrometer)로 불포화대 수리 특성을 추정하였으며 가스 거동 현상을 이해하기 위해 지온을 측정하였다. 매립지 주변의 지하수위 변화를 조사하기 위해 양수정과 다중-수위관측정(Multi-Level Monitoring Well)에서 수위변화를 관측하였다. 불포화대 수리특성과 기상자료를 바탕으로 매립지로의 순침투량을 추정하였다. 이것을 근거로 총 침출수 발생량을 추정하였으며, 기저 지하수면 상부에 분포하는 포화 침출수대, 즉 부유침출수의 생성 메카니즘에 대한 연구도 수행하였다.
연질PVC(polyvinyl chloride) 재료를 알카리수용액 중에서 반응온도 $80~120^{\circ}C$, 반응시간 0~24시간으로 처리하였을 경우 PVC의 탈염소가 일어나기 이전에 첨가제만을 선택적으로 분리.회수하는 목적으로서 가소제의 침출거동에 관해서 검토하였다. 10$0^{\circ}C$ 이하에서는 연질PVC재료에서의 탈염소는 거의 일어나지 않았으며 또한 NaOH농도가 5M이상에서는 가소제의 용출율은 100% 였다. 따라서 반응온도 및 NaOH농도를 조절함으로써 연질PVC재료로부터 탈염소가 일어나기 이전에 가소제만을 선택적으로 분리하는것이 가능했다.
폐 적층세라믹콘덴서(MLCC)로부터 Ni을 회수하기 위하여 침출실험을 수행하였다. 침출용매로 $HNO_3,\;HCl\;H_2SO_4$을 사용하여 시간의 변화, 반응온도의 변화, 시료 입도와 광액농도의 변화가 Ni의 침출율에 미치는 영향과 최적 침출 조건을 조사하였다. 그 결과 HCl, $H_2SO_4$을 침출용매로 사용했을 때 Ni 침출의 최적 조건은 산농도 5M, 반응온도 $90^{\circ}C$나타났으며, $HNO_3$을 침출용매로 사용했을 때 최적 침출 조건 산농도 1M, 반응온도 $70^{\circ}C$에서 광액농도 500ml당 20g일때 Ni 침출율이 98%로 최대였다.
유해폐기물 및 모의 방사성폐기물 소각재에 붕규산유리 계통의 기본유리매질을 혼합하여 고온에서 용융시켜서 제조한 유리 고화체를 대상으로 침출실험후의 미세구조 및 표면조성의 변화, 침출된 시료의 표면에서 고화매질 성분별 함량과 두께에 따른 농도 기울기 및 결정질 화 등을 평가하여 유리고화체의 침출거동에 따른 표면변화 특성을 고찰하였다.
폐전자스크랩에서 유가금속을 회수하기 위하여 곰팡이균으로 Aspergillus niger를 이용한 Cu, Zn, Al, Co, Ni, Fe, Sn, Pb의 침출 거동을 조사하였다. Aspergillus niger는 전자스크랩의 존재 하에 배양이 가능하였고 신진대사 작용에 의해 유기산(구연산 및 옥살산)을 생성함으로써 폐전자스크랩에서 각 금속들을 침출시키는 것을 알 수 있었다. 예비실험으로 먼저 구연산 및 옥살산을 이용한 화학침출 실험으로부터 Cu, Zn, Al, Co, Fe, Sn, Pb의 침출거동을 조사하였다. Aspergillus niger를 이용한 미생물 침출 실험의 결과 전자스크랩의 농도가 50g/L인 경우 Cu 및 Co의 침출율은 95%이상이었고, Al, Zn, Pb 및 Sn의 경우는 15-35%의 침출율을 나타냈으며 Ni 및 Fe의 경우는 10%이하의 침출율을 보였다.
본 연구에서는 유가금속 성분이 약 45%인 폐인쇄회로기판을 사용하여 염산 용액에서 전해생성된 염소에 의한 침출 거동을 조사하였다. 폐인쇄회로기판내 유가금속 중 구리는 약 84%에 해당하였다. 전해생성된 염소에 의한 침출거동에 미치는 변수들의 영향을 조사한 결과 염소의 전핸생성 및 교반에 의한 용액으로의 용해 및 혼입 단계가 침출율에 가장 큰 영향을 주었다. 염산농도 1M, 전류밀도 $20\;mA/cm^2$, 교반속도 600 rpm, 용액온도 $50^{\circ}C$의 조건에서 99%의 침출율을 얻었다. 전해생성된 염소의 침출반응 이용율은 교반속도가 높고 전류밀도가 낮을수록 높아졌다. 반응 초기에는 알루미늄, 납, 주석 등 시료내 기타 금속성분들의 침출이 주로 일어났으며, 이러한 반응이 둔화됨에 따라 구리의 침출이 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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