• Environmental Engineering Research
• /
• 제10권5호
• /
• pp.247-256
• /
• 2005

A combination of the submerged membrane activated-sludge bioreactor(SMABR) equipped with non-woven fabric filter and oyster-zeolite (OZ) packed-bed adsorption column was studied to evaluate the advanced tertiary treatment of nitrogen and phosphorous. The non-woven filter module was submerged in the MBR and aeration was operated intermittently for an optimal wastewater treatment performance. Artificial wastewater with $COD_{Cr}$ of 220 mg/L, total nitrogen (T-N) of 45 mg/L, and total phosphorous (T-P) of 6 mg/L was used in this study. MLSS was maintained about $4,000\;{\sim}\;5,000\;mg/L$ throughout the experiments. The experiments were performed for 100-day with periodic non-woven filter washing. The results showed that $COD_{Cr}$ could be effectively removed in SMABR alone with over 94% removal efficiency. However, T-N and T-P removal efficiency was slightly lower than expected with SMABR alone. The permeate from SMABR was then passed through the OZ column for tertiary nutrients removal. The final effluent analysis confirmed that nutrients could be additionally removed resulting in over 87% and 46% removal efficiencies for T-N and T-P, respectively. The results of this study suggest that the waste oyster-shell can be effectively reclaimed as an adsorbent in advanced tertiary wastewater treatment processes in combination with SMABR equipped with non-woven fabric filter.

• 청정기술
• /
• 제29권2호
• /
• pp.95-101
• /
• 2023

폐굴껍질을 원료로 vaterite 형 침강성 탄산칼슘 제조 실험을 하였다. 굴껍질을 800℃의 온도에서 산화칼슘이 주성분인 소성 굴껍질을 제조하였다. 이 굴껍질을 질산이나 염산 용액에 녹여 0.1 M 질산칼슘이나 염화칼슘 수용액을 만들고, 여러 실험 조건에서 0.1 M 탄산나트륨 수용액과 탄산화 반응을 시켰다. 실험 조건은 aspatic acid 첨가량, 반응온도, 교반속도, NH₄OH 첨가량, 반응시간, 용해 산 종류 등이다. XRD, SEM, Size 분석을 하고 vaterite 함유량을 계산하였다. 25℃, 600 rpm, aspatic acid 0.1몰/ 1몰 CaO과 2 cm³의 NH₄OH를 첨가한 최적 조건에서 1시간 반응에서 vaterite 함유량 95.9%의 구형의 침강성 탄산칼슘을 합성하였다. 평균 입경은 12.11 ㎛이었다. 고 vaterite 함유 탄산칼슘은 의료용, 식용, 잉크첨가제 등 고부가가치 탄산칼슘으로 활용된다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.395-401
• /
• 2004

In this study, lots of methods have been studing to utilize energy and decrease contaminated effluents. There has been great progress on IGCC (Integrated gasification combined cycle) to reduce thermal energy losses. The following results have been conducted from desulfurization experiments using waste shell to remove $H_{2}S$. Unreacted core model ior desulfuriration rate prediction of sorbent was indicated. These were linear relationship between time and conversion. So co-current diffusion resistance was conducted reaction rate controlling step. The sulfidation rate is likely to be controlled primarily by countercurrent diffusion through the product layer of calcium sulfide(CaS) formed. Maximum desulfurization capacity was observed at 0.631 mm for lime, oyster and hard-shelled mussel. The kinetics of the sorption of $H_{2}S$ by CaO is sensitive to the reaction temperature and particle size at $800^{\circ}C$, and the reaction rate of oyster was faster than the calcined limestone at $700^{\circ}C$.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.185-192
• /
• 2010

본 연구에서는 방해석을 주성분으로 하는 폐굴껍질을 고온에서 소성하여 생석회로 가공한 후 고농도의 납(전함량 29,000 mg/kg)으로 오염된 군부대내 사격장 토양에 처리하여 안정화 효율을 평가하였다. 소성 효과를 평가하고자 소성 전 폐굴껍질(NOS)과 소성 후 폐굴껍질(COS)을 각각 납 오염토양에 처리하였으며 28일간 습윤 양생한 후 0.1N HCl 추출에 의한 가용성 납 농도 변화를 관찰하였다. 실험결과 전 기간 동안 방해석을 주성분으로 하는 NOS에 비해 생석회가 주성분인 COS의 안정화 효율이 높게 나타났다. 또한 완전 습윤 상태 이상의 수분투여는 안정화 효율에 큰 영향을 미치지 않았으며, -#10 mesh에 비해 -#20 mesh의 입경에서 높은 안정화 효율을 나타내었다. NOS에 의한 안정화 처리 결과는 모든 처리에서 토양환경보전법상 '가'지역의 우려1기준 100 mg/kg (환경부 2009년 기준)을 만족 시키지 못 하였으나 COS 15% 및 20% 첨가 시 무처리구의 8,106 mg/kg에 비해 각각 47 mg/kg(28 days) 및 3 mg/kg(28 days)로 현격하게 저감되어 우려기준 100 mg/kg을 만족시켰다. 소성 굴껍질의 안정화 기작을 조사하고자 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 elemental dot maps을 수행한 결과 Pb의 안정화는 Al 및 Si와 높은 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.71-76
• /
• 2011

본 연구는 Pb와 Cu로 오염된 사격장 토양을 대상으로 폐자원을 가공하여 만든 안정화제를 이용하여 안정화 처리를 수행하였다. 안정화제는 폐굴껍질을 소성하여 생석회로 가공한 Calcined oyster shells (COS)와 폐소뼈를 가공한 Waste cow bones (WCB)로 오염토 함량대비 각각 5%와 3%를 사용하여, 28일간 습윤양생한 후 각종 용출시험법을 통해 효율성을 평가 하였다. 증류수 용출 및 SPLP에서는 뚜렷한 안정화 효율이 관찰되지 않았는데, 이는 중성 또는 약산성 환경에서는 중금속의 용출량 자체가 많지 않기 때문으로 판단된다. 반면, TCLP 및 0.1 N HCl을 이용한 용출실험에서는 안정화 처리를 한 토양의 경우 중금속의 용출량이 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있었다. 특히, 0.1 N HCl 용출 결과에서 Pb 99.9%, Cu 83.9%의 매우 높은 용출량 저감효과를 보였고, 이는 비교적 강산성 용출환경에서는 중금속의 안정화 효과가 크게 나타남을 의미한다. 연속추출 결과를 통해 Pb와 Cu 간에 안정화 경향성의 차이는 Pb가 불용성 물질로의 변환과 안정화 효율이 더 탁월한 것으로 판단된다. 본 연구는 폐자원을 이용한 안정화제가 오염토양 처리에 활용 가능함을 증명하고 있고, 또한 폐기물로 취급되는 폐자원의 재사용 방안을 제시한다는 점에서도 큰 의미를 갖는다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제47권6호
• /
• pp.443-450
• /
• 2014

To determine Pb species in soils following the immobilization process, sequential extraction has been used despite the possibility of overestimating Pb species from unintended reactions during chemical extraction. Meanwhile, the application of extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) has been shown to provide a more precise result than chemical extraction. In this study, the immobilization of Pb in contaminated soils treated with liming materials such as oyster shell (OS) or eggshell (ES) was evaluated with thermodynamic modelling and EXAFS analysis. Thermodynamic modelling by visual MINTEQ predicted the precipitation of $Pb(OH)_2$ in OS and ES treated soils. In particular, the values of saturation index (SI) for $Pb(OH)_2$ in OS (SI=0.286) and ES (SI=0.453) treated soils were greater than in the control soil (SI=0.281). Linear combination fitting (LCF) analysis confirmed the presence of $C_{12}H_{10}O_{14}Pb_3$ (lead citrate, 44.7%) by citric acid from plant root, Pb-gibbsite (Pb adsorbed gibbsite, 26.4%), and Pb-kaolinite (Pb adsorbed kaolinite, 20.3%) in the control soil. On the other hand, $Pb(OH)_2$ (16.8%), Pb-gibbsite (39.3%), and Pb-kaolinite (25.6%) were observed in the OS treated soil and $Pb(OH)_2$ (55.2%) and Pb-gibbsite (33.8%) were also confirmed in the ES treated soil. Our results indicate that the treatment with OS and ES immobilizes Pb by adsorption of Pb onto the soil minerals as a result of the increase in soil negative charge and the formation of stable $Pb(OH)_2$ under high pH condition of soils.

• 한국습지학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.379-388
• /
• 2014

본 연구는 2단(수직 및 수평 흐름) 복층여재(모래와 제올라이트 그리고 모래와 굴 껍질) 갈대 인공습지에 생활하수를 간헐적으로 주입하였을 때 각 수질항목별 처리효율 평가이다. 하수는 수리학적 부하량 $314L/m^2{\cdot}day$(수직 흐름 인공습지 기준)를 하루 4(10분 동안 주입 후 5시간 50분 동안 중단)회 균등하게 간헐적으로 주입하였다. 그 결과 유출수의 pH는 수평 흐름 인공습지 굴 껍질 층의 높이에 크게 영향을 받았으며 굴 껍질 층의 높이가 200 mm일 때 pH 6.24를 보였다. DO(oxygen demand)는 유입수(0.19 mg/L)보다 수직 흐름 인공습지 유출수(7.65 mg/L)에서 높았다가 수평 흐름 인공습지 유출수(6.49 mg/L)에서는 다시 낮아졌다. 그리고 여름보다 겨울에 높았다. 또한 OTR(oxygen transfer rate)은 수직 흐름 인공습지 $57.15g\;O_2/m^2{\cdot}day$ 그리고 수평 흐름 인공습지 $5.65g\;O_2/m^2{\cdot}day$로 나타났다. $NH_4{^+}$-N의 처리효율은 80.17% (유출수 농도 6.01 mg/L)로 전부를 제올라이트로 충진하였을 경우(타 연구)와 비교하여 낮았지만 수직 흐름 인공습지 제올라이트 300 mm 충진 층으로도 하수처리에서 요구되는 방류수질의 T-N 농도(20 mg/L)까지 안전성 있게 처리할 수 있을 것으로 예측된다. 각 항목별 평균 처리효율은 유출수에서 SS 88.09%, BOD 88.12%, $COD_{Cr}$ 83.11%, $COD_{Mn}$ 85.58%, T-N 57.21%, $NH_4{^+}$-N 80.17%, T-P 86.73%를 보였다. $NO_3{^-}$-N의 농도는 수직 흐름 인공습지 유출수에서 보다 수평 흐름 인공습지 유출수에서 감소하였다. 유출수 중 T-N의 반 이상이 $NO_3{^-}$-N(7.92 mg/L)으로 잔존하였으며 $NO_2{^-}$-N은 평균 0.90mg/L이었다. T-P의 처리효율은 굴 껍질의 충진 층 높이가 800 mm에서 93.24%, 500 mm에서 86.30% 그리고 200 mm에서 55.44%로 굴 껍질 충진층의 높이에 비례하였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.411-418
• /
• 2017

본 연구는 산업폐기물로 발생되는 굴 패각을 세척, 건조 및 가공하여 3개의 입도범위로 분급하였다. 이를 이용해 일정한 비율로 잔골재를 대체한 모르타르 실험체를 제작하였으며, 28일 재령을 기준으로 $300^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $900^{\circ}C$의 가열조건에 의해 실험체를 가열하였다. 재령 28일에서 Plain 휨 강도는 9.2MPa로 나타났으며, O 0.15에서는 대체율에 따라 7.9~4.4MPa로 나타났다. O 1.2~2.5에서는 대체율에 따라 7.7~4.4MPa으로 나타났으며, 마지막으로 O 2.5~5.0의 경우에는 대체율에 따라 8.8MPa,~6.1MPa로 나타났다. 재령 28일 압축강도의 경우, O 0.15에서는 대체율에 따라 23.6~43.2MPa의 차이를 나타냈으며, O 1.2~2.5에서는 대체율에 따라 20.4~45.1MPa의 차이로 나타났고, 마지막으로 O 2.5~5.0의 경우 17.1~40.4MPa의 차이가 나타났다. 가열을 통해 잔존강도를 측정한 결과 굴 패각 잔골재 O 0.15 이하를 100% 대체한 경우 강도감소율이 가장 낮은 것으로 나타났으며, 이러한 결과를 통해 굴 패각의 가공 및 적정 배합을 통한 내열성능 발휘가 가능할 것으로 예상된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.243-252
• /
• 2003

저투수성 오염토양을 정화하기 위한 방안으로 환경이중파일 공법을 제안하였다. 환경이중파일은 저투수성 오염지반에 적용되어 배수촉진, 오염정화, 말뚝에 의한 지반지지력 증가의 복합적인 기능을 수행하여 부지를 재활용할 수 있도록 하는 One Step Process 개념의 신기술이다. 기술의 현장적용성을 평가하기 위해 환경이중파일의 배수, 강도, 정화특성을 일련의 실험 등을 통해 평가하였으며, 정화 및 연약지반개량 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 환경생물
• /
• 제36권4호
• /
• pp.471-478
• /
• 2018

식품생산과정에서 발생하는 유기성폐기물인 골분, 유박, 굴 패화석을 토양에 투입한 결과 일부 처리구에서 토양생물과 화학성이 영향을 받았다. 골분은 토양의 질산태질소를 일시적으로 증가시켰고, 패화석은 pH를 증가시켰다. 골분은 느티나무 생장을 증진시키는 효과가 있었기 때문에 이차적으로 토양생태계에 영향을 미칠 수 있다. 미생물 PLFA는 패화석에 의해 증가하였으며 환경스트레스를 나타내는 지표도 낮은 경향이 있었다. 이것은 패화석이 양분 증가보다는 pH 증가를 통해 미생물의 서식환경을 개선하는 효과가 있다는 것을 보여준다. 토양미소동물 중에는 세균섭식성 선충만이 유박과 골분 처리구에서 증가하였다. 이들 밀도와 세균 PLFA 간에 상관관계는 없었다. 다만 식물생장과 식물섭식성선충의 유의적 상관관계는 유기물투입이 식물을 통해 이차적으로 토양생태계에 영향을 줄 수 있다는 것을 부분적으로 보여준다. 따라서 유기성폐기물 처리는 토양화학성 변화를 통해 일차적으로 미생물 군집에 영향을 주지만, 미생물을 섭식하는 생물군에게 상향식의 양적인 연쇄반응을 일으키지 않을 수 있다는 것을 시사한다.