• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.243-247
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• 2004

Tile development of a porous iron-oxide coated sand filter system can be modelled with the analytical solution of tile transport equation in order to obtain the operating parameters and investigate the mechanism of arsenic removal. The adsorbed amount from the model simulation showed the limitation of adsorption removal during arsenic transport. A loss reaction term in the transport equation plays a role in the mass loss in column conditions, and then resulted into the better model fitting, particularly, for arsenate. Further, the competitive oxyanions delayed the breakthrough near MCL (10 $\mu$g/L) due to the competitive adsorption. This is the reason why arsenate can be strongly attracted in tile interface of an iron-oxide coated sand, and competing oxyanions can occupy the adsorption sites. Therefore, arsenic retention was regulated by non-equilibrium of arsenic adsorption in a porous iron-oxide coated sand media. The transport-limited process seemed to be affect the arsenic adsorption by coated sand.

• 자원리싸이클링
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• 제9권1호
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• pp.70-75
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• 2000

산화제 제조시 초기 과정에서 $Fe_3O_4$ 가 피복되었고 2 단계에서는 $Fe_3O_4$ 보다 첨착능이 우수한 것으로 알려져 있는 $Fe_3O_4$가 생성되었다. 산화제 폐염삼 30g/l에 5Cu mg/l를 첨가하여 20분간 반응하였을 경우 구리이온 제거효율은 74.8%이었다. 연속실험에서 최종 배출수중의 구리농도가 1mg/l이하를 파괴점으로 보았을 때 파괴점 도달시간은 23시간이었고 흡착용량은 0.87$\cdot$Cu/g$\cdot$IOCS이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.833-838
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• 2007

본 연구에서는 양전하를 띤 여재 입자에서 박테리아의 부착 및 이동에 관한 연구를 위하여 회분 및 칼럼실험을 수행하였다. 본 실험에 사용된 박테리아는 E. coli ATCC 11105(길이: 2.2 ${\mu}m$ 직경: 0.6 ${\mu}m$)이었고, 여재는 석영모래(입경분포: 0.5-2.0 mm, 평균 입경: 1.0 mm)와 철코팅 모래이었다. 회분실험결과에 의하면 철코팅 함량이 증가함에 따라, 박테리아의 부착량이 증가하는 것으로 나타났다. 철코팅 모래의 함량 0%(석영모래 100%)에서는 약 46% 정도의 박테리아가 부착되었고, 철코팅 모래의 함량 100%(석영모래 0%)에서는 약 97% 정도의 박테리아가 부착되었다. 칼럼실험결과 또한 철코팅 함량이 증가함에 따라, 박테리아의 부착량이 증가하는 것을 보여주고 있다. 철코팅 모래의 함량이 0에서 100%로 증가함에 따라 박테리아의 부착량이 8에서 94%로 증가하였다. 본 연구의 실험결과를 통해 양전하를 띤 여재 입자가 박테리아의 이동에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제8권2호
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• pp.205-209
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• 1999

Iron hydroxides are good adsorbents for uncomplexed metals, some metal-ligand complexes and many metal oxyanions. However, their adsorption properties of these precipitations are not fully exploited in wastewater treatment operations because of difficulties associated with their separation from the aqueous phase. This study describes experiments in which iron hydroxides were coated onto the surface of ordinary adsorbents(Sea sand) that are very resistant to acids, The coated adsorbents were used in adsorption of oxyanionic metals. The process was successful in removing some anions such as $SeO_3(-II)$ over a wide range of metal concentrations and sorption of oxyanionic metals increased with decreasing pH. Formation of two surface complexes for oxyanionic metals adsorption on iron hydroxides comprise (1) complexation of the free anion by a positively charged surface site, and (2) protonation of the adsorbed anion (or alternatively adsorption of a protonated form from solution) The coated adsorbents are inexpensive to prepare and could serve as the basis of a useful oxyanionic metal removal.

• Environmental Engineering Research
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• 제15권3호
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• pp.149-156
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• 2010

The objective of this study was to investigate microbial removal using layered double hydroxides (LDHs) and iron (hydr)oxides (IHs) immobilized onto granular media. Column experiments were performed using calcium alginate beads (CA beads), LDHs entrapped in CA beads (LDH beads), quartz sand (QS), iron hydroxide-coated sand (IHCS) and hematite-coated sand (HCS). Microbial breakthrough curves were obtained by monitoring the effluent, with the percentage of microbial removal and collector efficiency then quantified from these curves. The results showed that the LDH beads were ineffective for the removal of the negatively-charged microbes (27.7% at 1 mM solution), even though the positively-charged LDHs were contained on the beads. The above could be related to the immobilization method, where LDH powders were immobilized inside CA beads with nano-sized pores (about 10 nm); therefore, micro-sized microbes (E. coli = 1.21 ${\mu}m$) could not diffuse through the pores to come into contact with the LDHs in the beads, but adhere only to the exterior surface of the beads via polymeric interaction. IHCS was the most effective in the microbial removal (86.0% at 1 mM solution), which could be attributed to the iron hydroxide coated onto the exterior surface of QS had a positive surface charge and, therefore, effectively attracted the negatively-charged microbes via electrostatic interactions. Meanwhile, HCS was far less effective (35.6% at 1 mM solution) than IHCS because the hematite coated onto the external surface of QS is a crystallized iron oxide with a negative surface charge. This study has helped to improve our knowledge on the potential application of functional granular media for microbial removal.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.287-293
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• 2009

본 연구에서는 칼럼실험을 이용하여 석영모래와 철피복 모래에서 박테리아(Escherichia coli, Bacillus subtilis, 그리고 Staphylococcus aureus)의 부착 및 탈착에 미치는 이온강도의 영향을 조사하였다. 실험결과, 철피복 모래에서는 이온강도가 1 mM에서 100 mM로 증가함에 따라 질량회수율이 일정(E. coli = 13.7${\pm}$0.5%, B. subtilis = 9.8${\pm}$1.3%, S. aureus = 13.0${\pm}$2.1%)한 반면, 석영모래에서는 80.7%에서 45.3%로 감소하였다(S. aureus). 용출용액의 이온강도가 100 mM에서 0.1 mM로 감소함에 따라, 석영모래에서는 평균 39.1%의 박테리아 탈착이 일어났지만, 철피복 모래에서는 탈착이 관찰되지 않았다. 철피복 모래에서 관찰된 이러한 현상은 박테리아와 철피복 모래사이의 inner-sphere complexes(이온강도의 영향을 받지 않는)에 의한 결합 때문이다. 본 연구는 박테리아와 표면변형 다공성 여재의 상호작용에 대한 지식을 증진시킨다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.616-620
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• 2008

본 연구의 목적은 다공성 여재에서 인산염이 Escherichia coli의 부착에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 석영모래와 철피복 모래에서 박테리아 부착에 대한 인산염의 영향을 분석하기 위하여 칼럼실험을 수행하였다. 실험결과, 석영모래에서 인산염의 농도가 0에서 16 mg/L로 증가함에 따라 박테리아의 질량 회수율은 74.5에서 35.4%로 감소하였다. 이는 석영모래에서 인산염의 농도가 증가함에 따라 박테리아의 부착이 향상됨을 나타내는데, 이러한 현상은 이온강도의 증가 때문이다. 반면, 철피복 모래에서는 인산염의 농도가 증가함에 따라 질량 회수율이 2.9에서 26.0%로 증가하였다. 이는 인산염에 의한 호의적 흡착지역 선점과 박테리아와의 경쟁적인 흡착으로 인하여, 인산염의 농도가 증가함에 따라 철피복 모래에서 박테리아의 부착이 감소함을 나타낸다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.697-703
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• 2005

본 연구에서는 주문진사 입경, 일차 및 이차 코팅온도, 코팅시간, 및 초기 3가철 주입농도를 변화시키면서 철을 코팅시킨 모래흡착제(Iron-Coated Sand, ICS)를 제조하였다. ICS 제조의 최적조건은 코팅효율, 코팅된 철의 안정성, 및 비소제거능 으로부터 선정하였다. 철코팅 효율은 입경이 작은 모래를 지지체로 사용하고 일차코팅온도를 높여주었을 때 뚜렷이 향상되었다. 철의 코팅효율은 이차코팅온도 및 코팅시간에는 크게 영향을 받지 않았지만 As(V) 흡착능은 이차코팅온도가 증가됨에 따라 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 고려하여 ICS의 최적 이차코팅 조건을 $150^{\circ}C$ 온도조건과 1시간의 가열시간으로 선정하였다. Fe(III) 주입농도 변화에 따른 철 코팅효율은 0.8 Fe(III) mol/kg sand 될 때 까지는 뚜렷이 증가하였지만 그 이상에서는 큰 차이가 없었다. 기리고 Fe(III) 주입농도를 증가시킬수록 As(V) 흡착능도 증가하였으며 0.8 Fe(III) mol/kg sand 조건에서 최대값을 보여주었다. 이차 코팅온도 및 시간은 ICS 안정성의 주요변수로서 코팅온도를 높이고 코팅시간을 길게 할수록 ICS로 부터 용출되는 철의 양은 감소하였다. ICS에 대한 As(V)의 흡착은 낮은 pH에서 흡착량이 증가하는 전형적인 음이온형 흡착경향을 보여서 ICS는 강한 산성을 띄는 오염수내에 함유된 As(V)를 제거하는데 적용이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.314-317
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• 2003

The overall objective of the adsorption study of arsenic was to elucidate the ability of iron coated sand(ICS), synthesized in the laboratory, to remove arsenic from polluted waters. Batch tests were conducted to provide a relation between arsenic removal and iron content of ICSs. The ICS, developed in the laboratory by coating iron onto the surface of ordinary sand by a simple and easy process has proved as an effective medium for use in removal of arsenic from waters over a wide range of particle sizes of ICS. The composite media is inexpensive to prepare and could serve as the basis of a useful arsenic removal process in variety settings.

• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.541-548
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• 2009

본 연구에서는 매립장 침출수 같은 중금속과 유기물을 함께 함유하고 있는 폐수를 처리하기위하여, Fe(III)을 활성탄, 모래, 불가사리와 같은 담체에 첨착 및 코팅시킨 흡착제를 사용하였다. 제조된 Iron Impregnated Activated Carbon(Fe-AC), Iron Coated Sand(ICS), Iron Coated Starfish(ICSF)는 EPA 3050B 방법을 통하여 각 매질에 함유된 철 함량을 분석하였으며, 회분식 반응조에서의 흡착실험을 통하여 각 흡착제의 Mn(II), Zn(II) 및 Cu(II)의 제거성능을 비교하였다. Fe-AC 및 ICS의 철 함유량은 각각 1,612 mg/kg 및 1,609 mg/kg으로서 매우 유사하였으며 ICSF의 철 함유량은 1,768 mg/kg으로 ICSF의 철 코팅함량이 다른 두 가지에 비해 150 mg/kg 정도 높게 나타났다. 회분식 실험에서의 Mn(II), Zn(II), Cu(II)의 제거효율은 ICSF, Fe-AC, ICS의 순으로 높은 제거율을 보였다. 각 흡착제를 단일 및 다중층으로 충전한 칼럼반응기에 의한 연속식 실험결과, 단일 흡착제에 비해 ICS, Fe-AC, ICSF의 순으로 충전한 시스템에서 높은 중금속 및 페놀제거효율을 나타내었으며, Cu(II)와 Zn(II)에 대해서는 뚜렷한 파과능을 보였으나 Mn(II) 제거율은 상대적으로 낮게 나타났다. 각 흡착제를 병합 충전한 다중층 칼럼반응시스템은 중금속 및 phenol제거에 효과적임을 알 수 있었다.