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광산배수 자연정화시설 내 버섯퇴비의 중금속 흡착능력 평가
Assessment of Adsorption Capacity of Mushroom Compost in AMD Treatment Systems 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.43 no.1, 2010년, pp.13 - 20  

용보영 (한국지질자원연구원) ,  조동완 (연세대학교 환경공학과) ,  정진웅 (충남대학교 지질환경과학과) ,  임길재 (한국지질자원연구원) ,  지상우 (한국지질자원연구원) ,  안주성 (한국지질자원연구원) ,  송호철 (한국지질자원연구원)

초록
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휴 폐 광산으로부터 유출되는 산성광산배수는 낮은 pH와 다량의 중금속 이온을 포함하고 있어 지하수·하천 오염 및 주변 환경 파괴의 원인이 되고 있다. 본 연구는 자연정화시설에서 기질물질의 흡착 특성 평가에 중점을 두었다. 이를 위해 버섯퇴비에 의해 광미로부터 용출된 중금속이 흡착 처리 되는 과정에서 황산염환원균의 영향을 파악하였고, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Zn^{2+}$을 포함한 인공 광산배수와 버섯퇴비를 반응시켜 중금속 흡착 처리 효율 평가 및 등온흡착곡선에 관해 고찰하였다. 연구 결과 광미에서 용출된 Mn은 미생물 혹은 흡착에 의한 안정화가 이루어지지 않은 것으로 나타났으며. Zn의 경우 황산염환원균에 의한 제거 기작이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. Fe는 미생물을 제거한 경우보다 미생물이 존재할 경우 다량의 Fe가 용출되었으며 이는 철환원박테리아가 $Fe^{3+}$를 소모함에 따라 Fe를 포함한 광물이 용해되어 용출되었기 때문이라고 추측된다. 버섯퇴비 투여 시 산화환원전위 (Oxidation Reduction Potential) 와 pH 측정을 통해 환원 환경 및 중성 환경이 조성됨을 확인 할 수 있었다. 인공 광산배수를 사용한 흡착실험결과 pH 6 조건에서 버섯퇴비의 중금속 흡착 효율이 90% 이상으로 매우 높게 나타났으며, pH 3 조건에서는 보다 낮은 흡착 효율을 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Acid mine drainage (AMD) from abandoned mine sites typically has low pH and contains high level of various heavy metals, aggravating ground- and surface water qualities and neighboring environments. This study investigated removal of heavy metals in a biological treatment system, mainly focusing on ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 현재까지 자연정화시설에서 기질물질의 중금속 흡 착에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기질물질로서 널리 사용되는 버섯퇴비의 흡착특성을 평가하기 위해 광미로부터 용출된 중금속과 기질 물질간의 흡착을 고찰하였으며 특히 중금속 제거 과정 에 있어서 황산염환원균의 역할을 파악하였다. 그리고 버섯퇴비의 중금속 별 흡착능과 흡착특성을 평가하기 위하여 중금속을 포함한 인공 광산배수를 이용한 등온 흡착 실험을 수행하였다.
  • 본 연구에서는 기질물질의 중금속 흡착 능력을 평가하기 위해 자연정화시설에서 많이 사용되는 버섯퇴비를 처리제로 선택하여 광미를 이용한 용출실험, 인공 광산 배수를 사용한 등온흡착실험을 수행하였다. 미생물 유무에 따른 버섯퇴비의 중금속 처리 능력을 알아보기 위한 실험 결과 대조군에 비하여 Mn의 용출량이 감소하지 않았다.

가설 설정

  • 있었다. 등온흡착실험은 5-90 mg/L 각기 다른 농도의 Cd와 Cu 포함한 인공 광산배수와 버섯퇴비를 3 일간 반응시킨 후 각 농도 별 잔류 농도가 평형에 도달하였다는 가정 하에 수행되었다. 최종 잔류 농도를 평형 농도로 가정하여 평형 농도에 따른 기질물질의 흡착량 관계를 Fig.
  • 1 g을 50 mL 플라스틱 반응조에 혼합한 후, lOOOmg/L의 SeO2< 5mL를 주입하여 총 용액의 부 피를 25mL로 조절하였다. 반응조는 3일 동안 교반시 켜주었으며 이 기간 동안 흡착평형에 도달한다고 가정 하였다. 그리고 등온흡착실험은 pH 3과 6의 두 가지 pH조건에서 수행되었으며 초기 pH는 HN03, NaOH를 사용하여 조절하였다.
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참고문헌 (16)

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