• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.265-275
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• 2006

미생물을 이용한 원석 또는 폐석으로부터 인류에 유용한 원소 및 중금속의 용출은 초기 연구단계에 있는 새로운 생물학적 기술 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Microcosm)을 이용하여 자철석으로부터 철의 용출 및 용출된 철의 생광화작용에 따른 2차 물질의 형성을 규명하고자 한다. 갯벌퇴적물에서 분리한 철 환원 박테리아(Microcosm)가 글루코스($10{\sim}20mM$)를 이용하여 성장하는 동안 자철석으로부터 철의 용출 및 2차 물질의 형성을 ICP, XRD, SEM-EDX 및 TEM을 이용하여 연구하였다. 미생물배지에 상업용 자철석(미생물배지 : 자철석 = 100 : 1)과 철환원 박테리아를 넣고 혐기성 및 호기성 조건하에서 철 용출 및 2차 물질의 형성실험을 실시한 결과, 철의 용출 실험동안 미생물배지의 Eh는 호기성 조건에서 +250 mV에서 -520 mV 까지 감소하고, pH 7.3에서 5.5까지 감소하였다. 혐기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 15일째 자철석으로부터 94 ppm의 Fe를 용출하였으며, 박테리아가 없는 혐기성 조건 하에서는 0.9 ppm의 Fe의 용출을 보여 주었다. 호기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 자철석으로부터 15일째 107 ppm의 Fe를 용출하였다. 배양을 시작한지 1개월이 지난 시점에서는 미생물배지에 용출되어 있는 Fe가 혐기성 조건에서는 57ppm의 Fe가, 호기성 조건하에서는 6.5 ppm의 Fe 각각 존재하였다. 박테리아가 배양되는 동안 용출된 철의 감소는 2차물질의 형성에 철이 소비된 것으로 사료되며, 호기성 조건하에서는 적갈색의 2차 물질 형성을 보여주었다. 미생물에 의한 자철석으로부터 철과 망간의 용출은 미생물의 활동에 따른 미생물배지의 열역학적인 조건(Eh/pH)의 변화 및 유기물의 산화에 따른 유기산의 형성에 기인한 것으로 사료된다. 미생물을 이용한 결정질의 자철석으로부터 철의 용출 및 비정질의 2차물질의 형성은 미생물의 퇴적물 내에서 철의 순환에 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 미생물을 이용한 유용물질의 침출(Bioleaching) 및 생광화작용에 따른 광물의 합성 가능성을 시사한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.349-354
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• 2009

본 연구에서는 전력연구원으로부터 공급받은 K-계열 건식흡수제를 이용하여 회분식 기포유동층 반응기에서 흡수-재생 반복실험을 통한 $H_2O$ 주입농도 및 재생온도에 따른 반응 특성을 살펴보았다. K-계열 건식흡수제는 $CO_2$ 흡수를 위한 탄산칼륨과 내마모성과 기계적 강도를 위한 지지체로 구성되어 있다. 흡수반응과 재생반응 특성을 살펴보기 위해 처음 한 시간 동안 흡수반응을 수행하고 다음 한 시간 동안 재생반응을 수행하는 과정을 3차례 반복하여 실험하였다. $H_2O$ 농도의 영향을 파악하기 위해서 흡수반응은 $70^{\circ}C$에서 $H_2O$ 농도를 7.3, 12.2, 19.7, 30.8%로 변화하여 실험을 수행하였으며 재생반응은 $N_2$ 기체를 유동화기체로 사용하여 $150^{\circ}C$에서 수행하였다. 재생온도의 영향을 파악하기 위해서는 흡수반응에서의 $H_2O$ 농도를 12.2%에 고정한 상태에서 재생온도를 150, 200, 300, $400^{\circ}C$로 변화하여 실험을 수행하였다. 수분 함량이 $1.97\;mol\;H_2O/mol\;CO_2$인 경우 흡수반응에서 흡수율이 가장 우수함을 확인하였다. 또한 재생온도가 $400^{\circ}C$에서 가장 높은 재생율을 보이는 것을 확인하였다. 재생온도가 $150^{\circ}C$에서 재생율은 대략 60% 정도였으며 실제 두개의 유동층 반응기를 가진 연속장치의 경우 부분적인 재생을 유지하면서 운전이 수행되기 때문에 재생온도는 $150^{\circ}C$ 이상이면 적절하다고 판단된다. 실제 연속운전에서는 적절한 고체순환량을 결정하는 고체이용율과 재생에너지를 결정하는 재생온도 사이에 절충점이 존재하며 본 실험에서 얻은 데이터가 연속장치의 설계와 운전에 중요한 기초자료가 될 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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• pp.44-63
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• 2000

Situated close to Heathrow Airport, and adjacent to the M4 and M25 Motorways, the site at Axis Park is considered a prime location for business in the UK. In consequnce two of the UK's major property development companies, MEPC and Redrew Homes sought the expertise of Intergeo to remediate the contaminated former industrial site prior to its development. Industrial use of the twenty-six hectare site, started in 1936, when Hawker Aircraft commence aircraft manufacture. In 1963 the Firestone Tyre and Rubber Company purchased part of the site. Ford commenced vehicle production at the site in the mid-1970's and production was continued by Iveco Ford from 1986 to the plant's decommissioning in 1997. Geologically the site is underlain by sand and gravel, deposited in prehistory by the River Thames, with London Clay at around 6m depth. The level of groundwater fluctuates seasonally at around 2.5m depth, moving slowly southwest towards local streams and watercourses. A phased investigation of the site was undertaken, which culminated in the extensive site investigation undertaken by Intergeo in 1998. In total 50 boreholes, 90 probeholes and 60 trial pits were used to investigate the site and around 4000 solid and 1300 liquid samples were tested in the laboratory for chemical substances. The investigations identified total petroleum hydrocarbons in the soil up to 25, 000mg/kg. Diesel oil, with some lubricating oil were the main components. Volatile organic compounds were identified in the groundwater in excess of 10mg/l. Specific substances included trichloromethane, trichloromethane and tetrachloroethene. Both the oil and volatile compounds were widely spread across the site, The specific substances identified could be traced back to industrial processes used at one or other dates in the sites history Slightly elevated levels of toxic metals and polycyclic aromatic hydrocarbons were also identified locally. Prior to remediation of the site and throughout its progress, extensive liaison with the regulatory authorities and the client's professional representatives was required. In addition to meetings, numerous technical documents detailing methods and health and safety issues were required in order to comply with UK environmental and safety legislation. After initially considering a range of options to undertake remediation, the following three main techniques were selected: ex-situ bioremediation of hydrocarbon contaminated soils, skimming of free floating hydrocarbon product from the water surface at wells and excavations and air stripping of volatile organic compounds from groundwater recovered from wells. The achievements were as follows: 1) 350, 000m3 of soil was excavated and 112, 000m3 of sand and gravel was processed to remove gravel and cobble sized particles; 2) 53, 000m3 of hydrocarbon contaminated soil was bioremediated in windrows ; 3) 7000m3 of groundwater was processed by skimming to remove free floating Product; 4) 196, 000m3 of groundwater was Processed by air stripping to remove volatile organic compounds. Only 1000m3 of soil left the site for disposal in licensed waste facilities Given the costs of disposal in the UK, the selected methods represented a considerable cost saving to the Clients. All other soil was engineered back into the ground to a precise geotechnical specification. The following objective levels were achieved across the site 1) By a Risk Based Corrective Action (RBCA) methodology it was demonstrated that soil with less that 1000mg/kg total petroleum hydrocarbons did not pose a hazard to health or water resources and therefore, could remain insitu; 2) Soils destined for the residential areas of the site were remediated to 250mg/kg total petroleum hydrocarbons; in the industrial areas 500mg/kg was proven acceptable. 3) Hydrocarbons in groundwater were remediated to below the Dutch Intervegtion Level of 0.6mg/1; 4) Volatile organic compounds/BTEX group substances were reduced to below the Dutch Intervention Levels; 5) Polycyclic aromatic hydrocarbons and metals were below Inter-departmental Committee for the Redevelopment of Contaminated Land guideline levels for intended enduse. In order to verify the qualify of the work 1500 chemical test results were submitted for the purpose of validation. Quality assurance checks were undertaken by independent consultants and at an independent laboratory selected by Intergeo. Long term monitoring of water quality was undertaken for a period of one year after remediation work had been completed. Both the regulatory authorities and Clients representatives endorsed the quality of remediation now completed at the site. Subsequent to completion of the remediation work Redrew Homes constructed a prestige housing development. The properties at "Belvedere Place" retailed at premium prices. On the MEPC site the Post Office, amongst others, has located a major sorting office for the London area. Exceptionally high standards of remediation, control and documentation were a requirement for the work undertaken here.aken here.