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목적 : 본 연구에서는 원자력발전소 인근 방사성 세슘으로 오염된 토양의 복원을 위한 토양 세척공정에서 발생되는 2차 폐수 중의 방사성세슘을 일라이트를 이용한 흡착공정을 통해 제거 가능성을 평가해 보고자 하였다.
방법 : 본 연구에서는 폐수 중 존재하는 방사성세슘을 처리하기 위해 흡착제로 충북 영동에서 채취한 영동 일라이트와 이를 고온산처리(60℃, 0.01 M HCl)하여 인위적으로 풍화시킨 풍화일라이트를 이용하였다. 풍화 전후 저농도 세슘(1 ppm)에서의 일라이트의 흡착율을 비교하였으며, 경쟁 이온인 칼륨(1.5 ppm)을 이용하여 흡착제의 탈착율을 비교 및 평가하였다.
결과 및 토의 : 일라이트를 인위적으로 풍화시키면, 일라이트 내 층간 이온이 용출되면서 풍화된 모서리면의 양이 증가하였다. 흡착 및 탈착 실험 결과, 풍화일라이트의 흡착율은 영동 일라이트보다 산성 조건(pH 3)에서는 약 11%, 중성 조건(pH 6.2)에서는 약 26% 증가하였으며, 탈착율은 산성 조건(pH 3)과 중성 조건(pH 6.2)에서 약 6% 감소하는 것으로 나타났다. 영동 일라이트와 풍화일라이트는 산성 조건보다 중성 조건에서 흡착율이 높게 나타났는데, 이는 높은 pH에서 일라이트의 표면이 음전하를 띠게 되어 양이온으로 존재하는 세슘과의 반응성이 증가하였기 때문이다.
결론 : 인위적인 풍화과정울 통하여 흡착제로써의 일라이트 성능을 개선시켰으며 이는 원자력발전소에서 발생하는 방사성세슘 제거를 위한 효과적인 흡착제로 활용될 수 있음을 시사한다.
방법 : 본 연구에서는 폐수 중 존재하는 방사성세슘을 처리하기 위해 흡착제로 충북 영동에서 채취한 영동 일라이트와 이를 고온산처리(60℃, 0.01 M HCl)하여 인위적으로 풍화시킨 풍화일라이트를 이용하였다. 풍화 전후 저농도 세슘(1 ppm)에서의 일라이트의 흡착율을 비교하였으며, 경쟁 이온인 칼륨(1.5 ppm)을 이용하여 흡착제의 탈착율을 비교 및 평가하였다.
결과 및 토의 : 일라이트를 인위적으로 풍화시키면, 일라이트 내 층간 이온이 용출되면서 풍화된 모서리면의 양이 증가하였다. 흡착 및 탈착 실험 결과, 풍화일라이트의 흡착율은 영동 일라이트보다 산성 조건(pH 3)에서는 약 11%, 중성 조건(pH 6.2)에서는 약 26% 증가하였으며, 탈착율은 산성 조건(pH 3)과 중성 조건(pH 6.2)에서 약 6% 감소하는 것으로 나타났다. 영동 일라이트와 풍화일라이트는 산성 조건보다 중성 조건에서 흡착율이 높게 나타났는데, 이는 높은 pH에서 일라이트의 표면이 음전하를 띠게 되어 양이온으로 존재하는 세슘과의 반응성이 증가하였기 때문이다.
결론 : 인위적인 풍화과정울 통하여 흡착제로써의 일라이트 성능을 개선시켰으며 이는 원자력발전소에서 발생하는 방사성세슘 제거를 위한 효과적인 흡착제로 활용될 수 있음을 시사한다.
목차
1. 서론
2. 실험방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References
참고문헌 (42)
참고문헌 신청
B. Siroux, A. Wissocq, C. Beaucaire, C. Latrille, C. Petcut, J. Calvaire, M. Tabarant, M. F. Benedetti, P. E. Reiller, Adsorption of strontium and caesium onto an Na-illite and Na-illite/Na-smectite mixtures: implementation and application of a multi-site ion-exchange model, Appl. Geochem., 99, 65-74(2018).
S. I. Hwang, Towards efficient management of radioactivecontaminated soil and groundwater by nuclear accidents, Korea Environment Institute(2011).
S. M. Park, J. S. Lee, Y. H. Kim, J. S. Lee, K. T. Baek, Influence of physicochemical properties on cesium adsorption onto soil, J. Soil Groundw. Environ., 22(1), 27-32(2017).
S. I. Kim, J. S. Song, A study on the evaluation of cesium removal performance in soil washing process using flocculating agent, J. Radioanal. Nucl. Chem., 316(3), 1227-1232(2018).
M. Jang, J. S. Hwang, S. I. Choi, Sequential soil washing techniques using hydrochloric acid and sodium hydroxide for remediating arsenic-contaminated soils in abandoned iron-ore mines, Chemosphere, 66(1), 8-17(2007).
S. I. Hwang, Towards efficient management of radioactivecontaminated soil and groundwater by nuclear accidents, Korea Environment Institute(2011).
S. M. Park, J. S. Lee, Y. H. Kim, J. S. Lee, K. T. Baek, Influence of physicochemical properties on cesium adsorption onto soil, J. Soil Groundw. Environ., 22(1), 27-32(2017).
S. I. Kim, J. S. Song, A study on the evaluation of cesium removal performance in soil washing process using flocculating agent, J. Radioanal. Nucl. Chem., 316(3), 1227-1232(2018).
M. Jang, J. S. Hwang, S. I. Choi, Sequential soil washing techniques using hydrochloric acid and sodium hydroxide for remediating arsenic-contaminated soils in abandoned iron-ore mines, Chemosphere, 66(1), 8-17(2007).
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