• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권1호
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• pp.46-53
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• 2014

The purpose of this study is to promote utilization of paper mill sludge as an adsorbent for stabilizing heavy metals in contaminated water by measuring the adsorption capacity of paper mill sludge for cadmium and arsenic. To measure adsorption capacity of paper mill sludge, sorption isotherm experiments were analyzed by Langmuir and Freundlich isotherm models. Also, two methods of chemical modifications were applied to improve the adsorption capacities of paper-mill-sludge: the first method used sodium hydroxide (NaOH), called PMS-1, and the second method used the NaOH and tartaric acid ($C_4H_6O_6$) together, called PMS-2. For Cd adsorption, PMS-1 presented the increase of reactivity while PMS-2 presented the decline of reactivity compared to that of untreated paper-mill-sludge. In case of As adsorption, both PMS-1 and PMS-2 showed the decrease of adsorption capacities. This is because zeta-potential of paper mill sludge was changed to more negative values during chemical modification process due to the hydroxyl group in NaOH and the carboxyl group in $C_4H_6O_6$, respectively. Therefore, we may conclude that the chemical treatment process increases adsorption capacity of paper mill sludge for cation heavy metals such as Cd but not for As.

• 한국환경농학회지
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• 제22권2호
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• pp.137-147
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• 2003

국내에서 발생되는 하수오니에 대한 퇴비원료로의 활용성을 검토하기 위하여 전국 150개소의 하수처리장 중에서 82개소로부터 88점의 하수오니를 채취하여 중금속 함량을 분석하였다. 하수오니의 구분은 하수처리장이 위치한 지역의 인구를 기준으로 광역시(100만명 이상), 대도시(50만${\sim}$100만명), 중소도시(10만${\sim}$50만명) 및 농촌지역(인구 10만명 이하 소도시 포함)으로 구분하여 몇 가지 중금속을 분석하고 현재의 퇴비원료 기준과 비교 검토하였다. 성분별 전국적인 분포는 As $0.0{\sim}54.3\;mg/kg$, Cd $1.7{\sim}197.3\;mg/kg$, Cr $7.3{\sim}2,854\;mg/kg$, Cu $87.4{\sim}5,730\;mg/kg$, Mn $129.3{\sim}10,289\;mg/kg$, Ni $20.1{\sim}2,057\;mg/kg$, Pb $7.6{\sim}197.5\;mg/kg$, Zn $523.5{\sim}6,349\;mg/kg$의 범위에 있었다. 퇴비원료기준과 비교하였을 때 As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb 및 Zn 중 어느 한 성분이라도 함량이 초과하는 비율은 광역시 및 대도시는 100%, 중소도시 95%, 농촌지역 93%로 나타났다. 중금속 성분별로는 전체시료 중 As는 1%, Cd 41%, Cr 15%, Cu 53%, Ni 47%, Pb 2% 및 Zn은 89%가 기준치를 초과하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권3호
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• pp.283-288
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• 2007

연속회분식반응조(SBR) 공정에서 슬러지 체류시간(SRT)에 따른 중금속의 독성도 변화를 측정하였다. 중금속은 구리(Cu), 카드뮴(Cd) 및 아연(Zn)을 사용하였고, SRT는 $2\sim30$일로 변화시켰으며, 독성도는 INT-dehydrogenase 활성도의 변화로 측정하였다. 중금속의 농도가 증가함에 따라 독성도가 증가하였으며, Cu가 Zn 및 Cd 보다 독성도가 높았다. SRT를 변화시켰을 때 $IC_{50}$ 값이 Cu의 경우 $0.37\sim1.96$ mg/L의 범위를 나타내었으며, Cd의 경우는 $15.4\sim16.9$ mg/L를 나타내었다. 또한 Zn의 경우는 $9.70\sim23.4$ mg/L의 범위를 나타내었다. Cu와 Zn의 경우, SRT가 증가함에 따라 독성이 감소하였으며, 이는 긴 SRT에서 세포외 중합체의 농도가 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 중금속을 포함한 산업폐수를 처리하는 SBR 공정에서 SRT를 길게 운영하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제4권1호
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• pp.53-60
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• 1996

혐기적으로 1차 분해된 하수슬러지를 건물 중 기준으로 0, 1, 3, 그리고 5톤/10a 비율로 포장에 시용한 후, 대두 및 당근의 수량과 무기성분 흡수 등 몇가지 화학적 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 슬러지 시용의 결과는 토양의 몇가지 화학적 특성을 증진시킨 반면, 작물에서의 Pb, Cd, Cr, As 및 Hg과 같은 유해 중금속의 흡수는 나타나지 않았다. 슬러지 시용은 작물의 N, P, K 및 Ca 등의 무기성분 흡수를 증가시켰고, 슬러지중 과량의 Al은 작물의 Al흡수에 별다른 영향을 주지 않았다. 또한 슬러지는 두 작물의 수량을 증가시킨 반면, 슬러지 미부숙으로 인해 당근의 외관적 품질을 저하시켰다. 결론적으로 하수슬러지의 작물 생육효과가 긍정적으로 평가된 반면, 농업적으로 이용할 때는 반드시 퇴비화와 같은 슬러지의 안정화가 선행되어야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.137-145
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• 1990

본 연구에서는 세가지 중금속 (Cd(II), Cu(II), Zn(II))에 대하여 활성슬러지 미생물 folc의 중금속 흡착 및 축적 작용에 의한 중금속 제거과정을 실험을 통해 연구하였다. 회분식 실험을 통해 pH, 중금속 농도, MLSS 농도 및 온도에 따른 반응시간별 중금속 제거율과 축적량을 측정하였다. 활성슬러지 공정에 의한 중금속제거는 흡착 및 축적에 의해 중금속이 슬러지에 고농도로 농축되어 일어났다. 회분식 실험결과 중금속의 흡착평형은 단시간내에 일어났으며, 미생물 floc과 중금속이온과의 결합세기는 Cu(II)>Zn(II)>Cd(II)의 순으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권9호
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• pp.641-647
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• 2014

연구에서는 폐기물 처리에 어려움을 겪고 있는 폐슬러지를 원료로 사용하여 섬유(fiber) 형태의 생체흡착제를 제조하였다. 유기성 오염물의 용출 문제 및 처리수의 고액분리 문제를 해결하기 위하여 Ca-alginate를 이용해 폐슬러지를 고정화하였으며, 제조의 용이성 및 흡착제로써의 성능을 향상시키기 위하여 섬유 형태로 생체흡착제를 제조하였다. Alginate 사용량을 최소화 하면서 제조한 생체흡착제의 성능을 최대화 하기 위한 고정화 조건은 alginate 농도 10 g/L, 폐슬러지 농도 40 g/L, 생체흡착제 직경 0.3~0.4 mm로 결정하였다. 제조한 섬유형 생체흡착제는 2가 양이온 중금속인 Cd(II)에 대해 60.73 mg/g의 최대흡착량을 보였으며, Cd(II) 흡착 거동은 Psuedo-second-order 속도모델과 Langmuir 등온흡착모델로 잘 설명되었다. 결론적으로, 하폐수 처리공정에서 발생하는 폐슬러지는 생체흡착제를 제조하는데 사용될 수 있는 저렴한 원료이며, 이렇게 제조한 생체흡착제는 산업폐수에 함유된 유독성 중금속을 효율적으로 제거하는데 사용될 수 있다.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.263-269
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• 2020

정수슬러지를 이용하여 제올라이트(zeolite)를 수열합성하고, 제올라이트의 결정화에 대한 반응온도, 반응시간, Na2O/SiO2 몰비의 영향을 살펴보았다. 제조한 제올라이트의 결정구조, 물성 및 열적 특성은 각각 X-선 회절분석, FTIR, BET 질소흡착 및 TGA로 분석하였다. 제올라이트의 흡착성능을 조사하기 위해 암모니아성 질소, 중금속이온 및 TOC 제거효율을 측정하였다. 정수슬러지의 주성분은 Al2O3와 SiO2로서 각각 28.79%와 27.06%을 나타내었으며, 제올라이트 합성을 위한 실리카 및 알루미나 원료는 정수슬러지 이외에 어떠한 화학원료도 추가로 첨가하지 않고 합성을 진행하였다. 정수슬러지를 이용하여 제조한 제올라이트는 A형 제올라이트의 구조를 나타내었으며, 반응기질의 조성을 2.1Na2O-Al2O3-1.6SiO2-65H2O으로 하고, 반응온도 90 ℃, 반응시간 5시간, Na2O/SiO2 몰비가 1.3인 경우에 가장 높은 결정성을 나타내었다. 합성 제올라이트의 비표면적은 55 ㎡ g-1로서 상업용 제올라이트 A 보다 높게 나타났다. 합성 제올라이트의 암모니아성 질소(NH4+) 제거율은 3시간 반응한 경우 68%를 나타내었으며, 제올라이트의 Pb2+ 및 Cd2+ 이온에 대한 흡착실험 결과 제거율은 각각 99.1% 및 99.3%를 나타내었다. 이는 제올라이트의 격자 내에 존재하는 Na+ 이온과 Pb2+ 및 Cd2+ 이온 간의 원활한 이온교환이 이루어졌음을 나타낸다. 300 ppm 부식산 용액에 제올라이트의 첨가량을 변화시켜 3시간 동안 흡착실험을 수행한 결과 제올라이트 5 g을 첨가한 경우 TOC 제거율이 83%로서 가장 높게 나타났다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.51-58
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• 1998

This study was carried out to investigate the leaching characteristics by the landfill of solidified sludge. pH of leachate was 3.7 - 5.8 and 8.0 - 10.4 in each column using sand as a top-soil layer on filled municipal waste and solidified cake. $NH_3$-N in leachate was increasing in the each column using sand as a top-soil layer on filled dewatered sludge and solidified cake, but decreasing in the each column using sand and solidified cake by top-soil layer on filled municipal waste. Also the concentration of $NO_3$-N was on the way of stabilizing but was difficult to find any tendency until now. Zn and Mn in leachates were the highest in the column filled with the solidified sludge, Cr, Pb and Cd were low concentration at each column.

• 한국물환경학회지
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• 제31권5호
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• pp.476-481
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• 2015

Water permeable block was manufactured using waste sewage sludge, loess and clay for the purpose of recycling waste sludge due to the prohibition of waste sludge ocean dumping. Experiments for determining optimum mixing ratio was conducted by changing sludge content in water permeable block as 5~20%. In respect of compressive strength, $1,600N/cm^2$ ($163.3kg/cm^2$) was obtained when the mixing ratio of sludge : loess : clay were maintained by 5% : 65% : 30%, 10% : 65% : 25% and 15% : 65% : 20%, respectively. These mean that relatively high compressive strength can be obtained when the sludge content is maintained 5, 10, 15% at the 65% of loess content. In terms of water permeability and absorption rate, the higher values can be obtained as the sludge content increases. The optimum mixing ratio of sludge : loess : clay came out to be 15% : 65% : 20% when water permeability, absorption and strength were considered altogether, which matches the result observed by an electron microscope. The heavy metal leaching test result of the prepared permeable block appeared to satisfy the environmental standard in the content of Cd, Cu, Pb and As.

• 생물환경조절학회지
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• 제12권4호
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• pp.245-251
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• 2003

본 연구는 아연폐광지역의 토양에 토양개량제를 처리한 후 구절초와 층꽃나무의 생장반응을 연구함으로서 생태계 복원을 위한 기초자료를 얻고자 실시하였다. 아연폐광지의 토양은 유기물 함량ㅇ이 낮았고, 토양 중 중금속 이온은 Zn의 함량이 가장 높았고 Pb, Cu, Cd순이었다. 아연폐광지역 토양에 슬러지 처리 시 유기물 함량이 가장 높았고, 중금속 이온 함량은 토양개량제 초리구간의 차이가 적었다. 생육반응을 보면 구정초와 층꽃나무 모두 슬러지 처리구의 효과가 나타났다. 구절초와 층꽃나무의 가용성 단백질, 엽록소 함량, 엽록소 형광 반응은 슬러지 처리구에서 가장 높았고, 광함성량과 증산량도 슬러지 처리구에서 높았다. 중금속 축적량은 구절초는 슬러지 처리구에서 낮았던 반면 층꽃나무는 슬러지 처리구에서 높았다.