우라늄 오염토양을 동전기제염 시 많은 양의 동전기 침출액이 발생한다. 발생된 우라늄 침출액을 재이용하기 위한 처리기술이 개발되었다. 동전기제염 시 발생된 우라늄침출액 내의 우라늄농도는 180 ppm이었고, Mg(II), K(I), Fe(II), Al(III) 농도는 20 ppm~1,210 ppm이었다. 우라늄침출액의 최적 처리공정은 혼합, 응집, 침전, 농축, 그리고 여과로 구성된다. 침전액의 pH를 11로 맞추기 위해, calcium hydroxide는 3.0g/100ml 그리고 sodium hydroxide는 2.7g/100ml이 필요했다. 여러 침전실험 결과 NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite가 여과를 위한 최적 침전혼합제로 선정되었다. NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite 투입 시 침전입자의 평균크기는 $600\;{\mu}m$이었다. pH=9에서 침전 후 상등액에 총 금속농도가 가장 낮았기 때문에, 최적 침전을 위하여 먼저 0.2g/100ml alum와 0.15g/100ml magnetite 투입한 후 pH=9일 때까지 sodium hydroxide을 투입하여야 한다.
우라늄 오염토양을 동전기제염 시 많은 양의 동전기 침출액이 발생한다. 발생된 우라늄 침출액을 재이용하기 위한 처리기술이 개발되었다. 동전기제염 시 발생된 우라늄침출액 내의 우라늄농도는 180 ppm이었고, Mg(II), K(I), Fe(II), Al(III) 농도는 20 ppm~1,210 ppm이었다. 우라늄침출액의 최적 처리공정은 혼합, 응집, 침전, 농축, 그리고 여과로 구성된다. 침전액의 pH를 11로 맞추기 위해, calcium hydroxide는 3.0g/100ml 그리고 sodium hydroxide는 2.7g/100ml이 필요했다. 여러 침전실험 결과 NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite가 여과를 위한 최적 침전혼합제로 선정되었다. NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite 투입 시 침전입자의 평균크기는 $600\;{\mu}m$이었다. pH=9에서 침전 후 상등액에 총 금속농도가 가장 낮았기 때문에, 최적 침전을 위하여 먼저 0.2g/100ml alum와 0.15g/100ml magnetite 투입한 후 pH=9일 때까지 sodium hydroxide을 투입하여야 한다.
A large volume of uranium electrokinetic leachate has been generated during the electrokinetic decontamination to remove uranium from contaminated soil. The treatment technology for the reuse of the uranium leachate was developed. The concentration of uranium in the generated uranium leachate was 18...
A large volume of uranium electrokinetic leachate has been generated during the electrokinetic decontamination to remove uranium from contaminated soil. The treatment technology for the reuse of the uranium leachate was developed. The concentration of uranium in the generated uranium leachate was 180 ppm and concentrations of Mg(II), K(I), Fe(II), and Al(III) ions ranged from 20 ppm to 1,210 ppm. The treatment process for uranium leachate consisted mainly of mixing and cohesion, precipitation, concentration, and filtration. In order to obtain the pH=11 of a precipitate solution, the calcium hydroxide needs to be 3.0g/100ml and the sodium hydroxide needed to be 2.7g/100ml. The results of several precipitation experiments showed that a mixture of NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite was an optimal precipitant for filtration. The average particle size of precipitate with NaOH+alum+0.15g magnetite was $600\;{\mu}m$. Because the total value of metal concentrations in supernatant at pH=9 was the smallest, sodium hydroxide should be added with 0.2g alum and 0.15g magnetite for pH=9 of leachate.
A large volume of uranium electrokinetic leachate has been generated during the electrokinetic decontamination to remove uranium from contaminated soil. The treatment technology for the reuse of the uranium leachate was developed. The concentration of uranium in the generated uranium leachate was 180 ppm and concentrations of Mg(II), K(I), Fe(II), and Al(III) ions ranged from 20 ppm to 1,210 ppm. The treatment process for uranium leachate consisted mainly of mixing and cohesion, precipitation, concentration, and filtration. In order to obtain the pH=11 of a precipitate solution, the calcium hydroxide needs to be 3.0g/100ml and the sodium hydroxide needed to be 2.7g/100ml. The results of several precipitation experiments showed that a mixture of NaOH+0.2g alum+0.15g magnetite was an optimal precipitant for filtration. The average particle size of precipitate with NaOH+alum+0.15g magnetite was $600\;{\mu}m$. Because the total value of metal concentrations in supernatant at pH=9 was the smallest, sodium hydroxide should be added with 0.2g alum and 0.15g magnetite for pH=9 of leachate.
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문제 정의
본 연구에서는 우라늄 오염 토양을 제염하기 위해 동전기 제염 시 발생된 동전기 침출액 처리기술을 개발하였다. 첫째로, 동전기 침출액의 오염특성에 적합한 처리공정을 도출하였고, 둘째로, 실험실규모 침전*여과 장치를 제작하여 침전 후침전입자의 크기를 SEM (Scanning Electron Microscope, JSM-5200)으로 측정하고, 여과 후 여과액 내의 금속농도를 분석하여 침전제와 응집제의 종류 선정과 투입량, 응집제와 첨가제의 종류 및 농도, 그리고 적정 pH 등 최적실험조건을 도출하였다.
제안 방법
발생하기때문에, 침전-여과법을 선정하였다. 동전기 침출액을 침전-여과 시키기 위해 Fig. 3과 같이 실험실 규모 시약 혼합조, 응집조, 여과조, 농축조, 기압여과조를 제작하여 시약혼합 조에서는 수산화물을 첨가하였고, 응집조에서는 Alum과 첨가제를 첨가하여 침전물을 응집하였고, 여과조에서는 침전 액으로부터 침전슬러지를 분리했다. 침전조에서는 침출액내의 금속을 침전시키기 위해 일반적으로 sodium hydroxide 또는 ammonium hydroxide?} 사용된다.
즉, 여과포의 입경이 3 ㎛이므로 침전물의 크기가 3 ㎛ 보다 크고 단단하여 부서 지지 않으면 여과포를 통과할 수 없다. 본 연구에서 침전물의 크기는 SEM으로 측정하였으나 침전물의 부서짐에 대해서는 여과액 내의 금속 이온 농도로 예측했다. Table 2는 pH 9와 0.
위의 실험 결과 NaOH+alum+0.15g magnetite을 투입하면 응집입자의 크기가 가장 커져서 여과에 유리하기 때문에 그것을 최적 침전 혼합제로 선정했다. 한편, Table 3 은 침전 후 상등액과 여과 후 여과액 내의 금속농도를 보여준다.
첫째로, 동전기 침출액의 오염특성에 적합한 처리공정을 도출하였고, 둘째로, 실험실규모 침전*여과 장치를 제작하여 침전 후침전입자의 크기를 SEM (Scanning Electron Microscope, JSM-5200)으로 측정하고, 여과 후 여과액 내의 금속농도를 분석하여 침전제와 응집제의 종류 선정과 투입량, 응집제와 첨가제의 종류 및 농도, 그리고 적정 pH 등 최적실험조건을 도출하였다.
대상 데이터
우라늄 침출액으로부터 우라늄 제거효율을 평가하기 위해, sodium hydroxide (DUKSANeKOREA, 93.0%)가 침전제로 사용되었고 aluminum sulfate(DC chemical, 51-57.5%)가 응집제로 사용되었다. 또한, 침전입자의 크기를 증가시키기 위해 ferric hydroxide(JUNSEI-JAPAN, 99-100.
이론/모형
폐수 지가.발생하기때문에, 침전-여과법을 선정하였다. 동전기 침출액을 침전-여과 시키기 위해 Fig.
흡광도 측정은 4회 독립 측정 후 평균값을 사용한다. 빈 샘플이 플라즈마로 주입되어 Beer-Lambert법을 적용하여 ground state analyte atoms에 의해 흡광도가 계산된다. 검출한계는 background noise rate에 대한 흡광도 신호에 대한용액농도를 작도(plotting)하여 결정된다.
성능/효과
Sodium hydroxide에 의한 총 침전량은 ammonium hydroxide 에 의한 것보다 많았고, sodium hydroxide를 침전제로 투입하였을 때, 침전속도가 빠르고, 응집입자의 크기가 calcium hydroxide를 투입하였을 때보다 컸다. 우라늄 침출액의 최적 처리공정은 혼합, 응집, 침전, 농축, 그리고 여과로 구성된다.
한편, sodium hydroxide에 의한 침전 후 여과액 내의 총 잔류 금속농도는 ammonium hydroxide에 의한 것보다 많았다. Sodium hydroxide에 의한 침전 후 잔류 금속농도는 pH 11에서 가장 높았고 상등액에 U(IV)이온은 0.2 ppm이하로 제거되었고, 약간의 Ca(II)이온과 Al(Ⅲ)이온만 남았다. 그러므로 처리된 침출액을 우라늄오염 토양 동전기제염 시 재이용하기 위해 sodium hydroxide가 ammonium hydroxide보다 침전제로 좀 더 적합함을 알 수 있었다.
2 ppm이하로 제거되었고, 약간의 Ca(II)이온과 Al(Ⅲ)이온만 남았다. 그러므로 처리된 침출액을 우라늄오염 토양 동전기제염 시 재이용하기 위해 sodium hydroxide가 ammonium hydroxide보다 침전제로 좀 더 적합함을 알 수 있었다.
동전기를 이용한 우라늄 제염 시 발생된 우라늄 침출액 내의 평균 우라늄농도는 180 ppm이었고, Mg(II), K(I), Fe(II), and Al(Ⅲ) 평균 농도는 20 ppm—1, 210 ppm이었다. Sodium hydroxide에 의한 총 침전량은 ammonium hydroxide 에 의한 것보다 많았고, sodium hydroxide를 침전제로 투입하였을 때, 침전속도가 빠르고, 응집입자의 크기가 calcium hydroxide를 투입하였을 때보다 컸다.
5%)가 응집제로 사용되었다. 또한, 침전입자의 크기를 증가시키기 위해 ferric hydroxide(JUNSEI-JAPAN, 99-100.0%), magnetite (SHOWA-JAPAN, 98.0%), 그리고 polyacrylamide (XITAO-CHINA, 88%, solid contents)가 응집첨가제로 사용되어 각각의 응집능력이 평가되었다.
참고문헌 (28)
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