저분자량 유기산을 이용한 Cu오염토양 복원에 관한 연구 = A Study on the Copper-Contaminated Soil Remediation using Low Molecular Weight Organic Acids

국문 초록 (Abstract)

Cu로 오염된 토양을 처리하기위해 중성 pH의 Citric acid와 Oxalic acid를 사용하여 농도와 유속의 변화두어서 실험실규모의 column test를 수행하였다. 안정화 상수가 높은 Citric acid (k=5.90)가 Oxalic acid (k=4.84)보다 높은 제거율을 보였다. 두 가지 유기산 모두 pH 4.5에 비해 pH 6에서 높은 제거율을 보였고 1mM에서 제거율은 상당히 낮았으며 10mM과 50mM은 처리 속도에 차이가 있었지만 최종제거율은 80.2%, 89.5%로 큰 차이가 없었다. 유속을 최저 7.34×10-3cm/min, 최고 7.34×10-2cm/min로 변화를 두었지만 10mM과 50mM의 경우 큰 차이가 없었다. column을 통과한 용액의 speciation을 GEOCHEM을 통해 예측해본 결과 10mM과 50mM의 유기산을 사용했을 경우 대부분의 Cu가 유기산과 복합체를 형성하고 있었으며, 유기산은 주로 free ion과 H+와 결합된 형태로 존재하고 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Citric acid and Oxalic acid that have well known to form soluble complexes with Cu at near neutral pH of 5 to 7 as extracting agents. Lab scale column test was performed for optimizing operating parameter, changing pH, concentration and flow rate of organic acids. Citric Acid (k=5.90) which has high stability constant with Cu was higher removal efficiency than Oxalic Acid's (k=4.84). Both of two organic acids, removal efficiencies at pH 6 were higher than at pH 4.5. Concentration of 1mM organic acids did not provide effective removal efficiencies, but the removal efficiencies of 10mM and 50mM were significant high level. 10mM and 50mM were a little difference in removal rate but little difference in final efficiencies, respectively maximum 80.2%, 89.5%. Although we have performed column test, changing flow rate minimum 7.34×10-3cm/min to maximum 7.34×10-2cm/min, the removal efficiencies were little difference at 10mM and 50mM. Speciations of solution that passed through contaminated soil column were estimated by GEOCHEM simulation. For 10mM and 50mM organic acids, most of extracted copper existed as complexed forms with organic acids, and organic acids mostly existed as free ions and H-organic complex form.

목차 (Table of Contents)

• I.서론
• II.이론적 배경
• (1)토양 내 중금속의 존재 형태
• (2)토양내 중금속의 탈착
• III.실험 및 분석
• (1)시료채취 및 Cu로 오염된 인공토양 제조
• (2)저분자 유기산 세척제의 제조
• (3)유속 Test
• (4)Cu탈착실험
• (5)GEOCHEM을 이용한 speciation의 예측
• IV.결과 및 고찰
• (1)Batch Test와 Column Test의 제거효율 비교
• (2)농도에 의한 영향
• (3)유속에 대한 영향
• (4)Cu와 유기산 speciation
• V. 결론