KR101754790B1 - 세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치 - Google Patents

세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101754790B1
KR101754790B1 KR1020160084011A KR20160084011A KR101754790B1 KR 101754790 B1 KR101754790 B1 KR 101754790B1 KR 1020160084011 A KR1020160084011 A KR 1020160084011A KR 20160084011 A KR20160084011 A KR 20160084011A KR 101754790 B1 KR101754790 B1 KR 101754790B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cesium
ions
iron
ion
acid
Prior art date
Application number
KR1020160084011A
Other languages
English (en)
Inventor
이승엽
황진하
백민훈
서범경
이민희
Original Assignee
한국원자력연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020160084011A priority Critical patent/KR101754790B1/ko
Priority to US15/471,551 priority patent/US20180002210A1/en
Priority to JP2017085098A priority patent/JP6279128B6/ja
Application granted granted Critical
Publication of KR101754790B1 publication Critical patent/KR101754790B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/18—Processing by biological processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/009—Compounds containing, besides iron, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/341—Consortia of bacteria
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/345—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used for biological oxidation or reduction of sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/14—Pressurized fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/10—Separation or concentration of fermentation products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/12—Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P3/00—Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F2001/5218—Crystallization
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/006—Radioactive compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치는 세슘이온 용액에서 세슘을 제거하는 장치이고, 방사성 세슘을 함유하는 용액이 유입되는 무산소조; 및 무산소조와 연통되어 혐기상태의 용액이 유입되며, 금속환원박테리아 공급원, 전자 공여체 공급원 및 철 이온 공급원이 공급되는 미생물정화조;를 포함하며, 미생물정화조에서 금속환원박테리아에 의해 세슘이 결정성 광물로 생합성되어 침전되므로, 세슘이온이 매우 작은 부피의 슬러지로 제거된다.

Description

세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치{Biomineralogical method and apparatus for the removal of aqueous cesium ion}
본 발명은 세슘 이온 용액에서 세슘을 생광물학적으로 제거하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
원자력 발전소와 같은 원자력 시설에서 중대 사고가 발생하는 경우 주로 방출되는 방사능 오염 핵종은 Co-60, Cs-137 등이 있다. 특히 Cs-137, 방사성 세슘의 경우 반감기가 약 30년으로 매우 길기 때문에 이를 고효율로 빠른 시간 내에 제거 또는 분리할 수 있는 기술이 필요하다.
일 예로, 지난 2011년 후쿠시마에서 일어난 원자력 발전소의 방사능 누출로 대량의 방사성 물질, 특히 방사성 세슘이 담수 또는 해수로 유출된 바 있다. 이와 같이 담수 또는 해수로 유출된 방사성 세슘을 고효율로 제거할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높아졌으며, 많은 연구자들이 방사성 세슘의 분리, 제거를 위한 연구를 수행하고 있다.
현재 널리 알려진 세슘의 제거 방법은 주로 제올라이트 등과 같은 흡착제를 이용하는 것이다. 이러한 흡착제들은 고농도 및 경쟁 이온이 없는 조건에서 높은 효율로 세슘을 제거할 수 있으나, 경쟁이온이 다수 존재하고 극히 낮은 농도에서는 효율성이 현저히 낮아지는 문제점이 있다. 일예로, 대한민국 공개특허공보 10-2015-0137201호에서는 세슘을 선택적으로 흡착하여 분리하는 세슘 흡착제를 소개하고 있으나, 이러한 흡착제를 이용할 경우 흡착제를 포함한 폐기물이 다량 발생하며, 경쟁이온이 존재하는 상태에서는 효율이 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 유출된 방사성 세슘은 주로 원자로의 열을 식히는 해수로 유입되었으며, 해수에 용해된 세슘을 제거하기 위한 기술을 특히 필요로 한다. 그러나 이러한 방사성 세슘은 방사능이 무척 세지만 반대로 농도는 극히 낮아서(최대 0.5 ppm 이하; 후쿠시마 고오염수의 경우) 제거가 까다로운 문제점이 있다. 특히 해수의 경우 나트륨, 칼륨 등과 같은 경쟁 양이온들이 다수 존재하여 극히 낮은 농도의 세슘을 제거하는 것은 더욱 고도의 기술을 필요로 한다.
대한민국 공개특허공보 10-2015-0137201호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 대용량의 세슘 이온을 상온에서 효율적으로 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저농도에서도 고효율로 세슘 이온을 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 경쟁이온이 고농도로 존재하는 상태에서도 효율적으로 세슘 이온을 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 세슘을 상온(30℃)에서 생광물화하여 폐기물의 부피가 현저하게 적은 세슘 이온 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 세슘을 천연광물화하여 지중(underground) 처분시 장기적으로 안정한 폐기물 형태를 지속할 수 있는 세슘 이온 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결한 세슘 이온 제거 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 세슘 이온 제거 방법은 세슘 이온을 함유하는 용액에 금속환원박테리아, 철 공급원 및 황 공급원을 혼합하여, 세슘 이온을 세슘 함유 광물로 전환시키는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 세슘 함유 생성광물은 파우토바이트(Pautovite)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 세슘 이온을 세슘 함유 광물로 전환시키는 단계에서 용액의 pH는 7 내지 8.5일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 금속환원박테리아는 슈도모나스(Pseudomonas), 쉐와넬라(Shewanella), 클로스트리디움(Chlostridium), 데설포비브리오(Desulfovibrio), 데설포스포로시너스(Desulfosporosinus), 데설포토마큘럼(Desulfotomaculum), 언에어로믹소박터(Anaeromyxobacter) 및 지오박터(Geobacter)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 금속환원박테리아의 농도는 단백질 농도 기준 0.3 내지 5 mg/L일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 철 공급원은 염화철(Ⅱ), 황산철(Ⅱ), 아세트산철(Ⅱ), 브롬화철(Ⅱ) 및 질산철(Ⅱ)에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 철 공급원의 농도는 0.5 내지 5 mM일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 황 공급원은 SO4 2-, SO3 2-, SO2 2-, S2O3 2-, S2O4 2 -, S2O5 2 -, S2O6 2 -, S2O7 2 -, S2O8 2 -, S4O7 2 - 또는 S4O6 2 -로 표시되는 음이온을 생성하는 화합물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 황 공급원은 용존산소 스캐빈저일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 황 공급원의 농도는 0.3 내지 2.0 mM일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 세슘 이온을 함유하는 용액은 전자 공여체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 세슘을 함유하는 용액에서 세슘의 농도는 0.5 ppm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 세슘 이온을 함유하는 용액은 해수일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 장치는
방사성 세슘을 함유하는 용액이 유입되며, 황 공급원 pH 조절 시약이 공급되는 pH 조절조; 및
상기 pH 조절조와 연통되며 금속환원박테리아, 철 공급원 및 전자 공여체가 공급되는 미생물 정화조;를 포함하며,
상기 미생물 정화조에서 금속환원박테리아에 의해 방사성 세슘 이온이 세슘을 포함하는 결정질 광물로 전환 및 침전되어, 상기 폐수의 방사성 세슘이 안정한 슬러지로 제거되는 세슘 이온 제거 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 장치는 상기 pH 조절조와 상기 미생물 정화조를 개폐 가능하도록 연통시키는 제 1 이송관;
상기 제 1 이송관과 연결되어 pH 조절조의 폐수를 미생물 정화조로 이송시키는 제 1 이송펌프;
상기 미생물 정화조 하부와 연통되어 개폐 가능하도록 설치되는 슬러지 배출관; 및
상기 슬러지 배출관과 연결되어 상기 미생물 정화조의 슬러지를 배출시키는 슬러지 배출 펌프;를 포함하는 방사성 세슘 제거 장치일 수 있다.
본 발명의 세슘 이온 제거 방법 및 장치는 대용량의 세슘 이온을 상온에서 효율적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 세슘 이온 제거 방법 및 장치는 금속환원박테리아를 이용하여 세슘을 광물화하는 방식으로 제거하기가 까다로운 저농도에서도 고효율로 세슘 이온을 제거할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 세슘 이온 제거 방법 및 장치는 경쟁이온이 고농도로 존재하는 경우(예: 해수 조건)에도 고효율로 세슘 이온을 제거할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 세슘 이온 제거 방법 및 장치는 세슘 이온들을 단단한 결정광물로 압축하기 때문에 발생되는 폐기물의 부피가 현저하게 적은 장점이 있다.
본 발명의 세슘 이온 제거 방법 및 장치를 이용할 경우 발생되는 폐기물의 형태가 결정성 천연광물로써 장기적으로 처분안정성이 높은 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세슘 이온 제거 장치의 개략도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 세슘 이온 제거 장치의 개략도를 도시한 도면이다.
도 3은 세슘 이온의 농도에 따른 해수에서의 세슘 제거 효율을 도시한 도면이다.
도 4는 세슘 이온의 농도에 따른 담수에서의 세슘 제거 효율을 도시한 도면이다.
도 5는 담수에서 시간의 경과에 따른 세슘 이온 제거 효율을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의해 생성된 세슘 함유 결정성 광물을 관찰한 전자 현미경 사진 및 원소 분석 결과를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의해 생성된 결정성 광물인 파우토바이트(Pautovite)의 XRD분석 결과를 나타낸 도면이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 세슘 이온 제거 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
종래 알려진 세슘 이온의 제거 기술로은 흡착소재를 이용한 세슘 흡착방식으로써, 경쟁이온이 존재하고, 농도가 낮은 상태에서 고효율로 세슘만을 분리, 제거하는데 어려움이 있었다. 이에 본 출원인은 높은 농도로 경쟁이온이 존재(예: 해수 조건)하고, 농도가 낮은 상태에서도 고효율로 세슘 이온만을 선택적으로 광물화하여 제거하는 연구를 수행하였다.
연구 결과, 세슘 이온을 함유하는 용액에 금속환원박테리아, 철 공급원 및 황 공급원을 혼합하여 세슘 이온을 세슘 함유 광물로 전환하여 제거할 수 있으며, 이러한 경우 경쟁이온이 존재하는 상태에서도 세슘 이온이 선택적으로 제거되고, 특히 해수 조건에서도 저농도의 세슘을 효과적으로 제거하는 것을 발견하여 본 발명을 출원하기에 이르렀다.
이에 본 발명은 본 발명은 세슘 이온의 제거 방법을 제공한다.
본 발명에 의한 세슘 이온 제거 방법은,
세슘 이온을 함유하는 용액에 금속환원박테리아, 철 공급원 및 황 공급원을 혼합하여, 세슘 이온을 세슘 함유 광물로 전환시키는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 세슘 이온 제거 방법으로 세슘 이온을 제거할 경우, 간단한 단계로 용액 상의 세슘 이온을 제거할 수 있으며, 경쟁이온이 존재하는 상태에서도 선택적으로 세슘을 제거할 수 있고, 해수 조건에서 세슘이 저농도인 경우에도 높은 효율로 세슘 이온을 제거할 수 있다. 또한, 세슘이온이 세슘을 함유하는 광물로 전환되므로, 흡착제 등을 사용하는 경우와 달리 장기적 처분 안정성이 뛰어나며, 폐기물의 부피가 현저하게 줄어들어 폐기물의 처리 비용을 현저히 줄일 수 있으며, 흡착제 등의 사용을 필요로 하지 않으므로 처리 유지비용이 매우 저렴한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에 있어서, 상기 세슘 함유 광물은 파우토바이트(Pautovite, CsFe2S3)일 수 있다. 이와 같이 세슘을 광물화 하는 방법으로 분리할 경우, 세슘을 포함한 광물만이 슬러지로 제거되기 때문에 폐기물의 부피가 현저하게 줄어들 수 있으며, 매우 안정한 결정 광물로 제거하여 처분안정성을 높일 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 기존에 세슘을 흡착하는 방법으로 세슘 이온을 제거하는 경우 흡착제의 부피 때문에 슬러지를 포함하는 폐기물의 부피가 매우 커지는 문제점이 있으며, 이러한 문제점은 폐기물 처리 비용이 많이 소요되는 문제로 연결될 수 있다. 그러나 본 발명에 의한 세슘 이온 제거 방법은 세슘이 선택적 결정광물로 제거되어 흡착제를 이용하는 경우에 비해 최대 90 % 이하까지 폐기물의 부피를 감소시킬 수 있으며, 결과적으로 폐기물의 처리 비용을 현저하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법은 해수 조건에서 세슘이 저농도인 경우에도 매우 효율적으로 세슘 이온을 제거할 수 있다. 본 발명에 있어서 저농도라 함은 세슘 이온의 농도가 0.5 ppm 이하인 것을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 상기 세슘을 함유하는 용액의 농도는 0.5 ppm 이하 일 수 있으며, 바람직하게는 0.3 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 ppm 이하일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법은 기존의 세슘 흡착제거 방식과 달리 세슘을 함유하는 용액의 농도가 낮을수록 제거 효율이 향상되는 매우 독특한 특징 및 장점이 있다.
상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서, 세슘을 함유하는 용액의 세슘 이온 농도가 0.5 ppm 이하인 경우, 세슘 이온 농도가 10 ppm인 경우 보다, 세슘의 제거 효율이 약 3배 향상될 수 있다. 또한, 세슘 이온의 농도가 0.01 ppm 이하인 경우 세슘의 제거 효율이 최대 99 %에 이를 수 있다.
이러한 장점은, 본 발명의 세슘 이온 제거 방법을 이용하여 고난이도 해수 조건에 있는 방사성 폐수에서 세슘 이온을 제거하는 경우 특히 유용하다. 이는 실제 배출되는 방사성 폐수에서 세슘의 농도는 통상 0.2 ppm 이하, 구체적으로는 0.1 ppm 이하인 점을 감안할 때, 실제 배출되는 해수 조건의 방사성 폐수에서 매우 낮은 농도의 세슘을 더욱 효율적으로 제거할 수 있음을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서, 세슘을 함유하는 용액은 세슘 이온 및 경쟁이온을 포함하는 용액일 수 있다. 이 때 경쟁이온이란 세슘을 제외한 양이온을 의미하며, 구체적으로는 세슘을 제외한 금속 양이온일 수 있고, 더욱 구체적으로는 알칼리 금속 이온 또는 알칼리 토금속 이온 등일 수 있다. 이때 알칼리 금속 이온은 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온 또는 루비듐 이온일 수 있으며, 알칼리 토금속 이온은 마그네슘 이온, 칼슘 이온, 스트론튬 이온 또는 바륨 이온일 수 있다. 이때 경쟁이온을 포함하는 용액의 대표적인 일예로는 방사성 세슘으로 오염된 담수 또는 해수일 수 있으며 구체적으로는 방사성 세슘으로 오염된 해수일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법은 경쟁 이온이 있는 경우에도 세슘을 효율적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 통상적으로, 흡착제 등을 이용하여 용액 상의 세슘 이온을 제거하는 경우에 있어서, 경쟁이온이 존재하는 경우 세슘 이온을 대신하여 흡착되는 등 세슘 이온의 제거 효율을 현저히 떨어뜨리는 한계가 있다. 이에 따라, 경쟁이온이 존재하는 상태, 구체적으로 해수조건 하에서 낮은 농도의 세슘 이온(0.01 ppm 이하)을 90%이상의 효율로 제거한 사례가 없다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법은 세슘 이온이 세슘을 포함하는 결정 형태로 선택적으로 광물화되며, 이에 따라 다른 경쟁이온이 존재하는 경우에도 다른 양이온들의 영향을 거의 받지 않고 낮은 농도의 세슘 이온만을 선택적으로 제거하여 경쟁이온이 존재하는 상태에서도 90 % 이상의 효율로 세슘 이온만을 제거할 수 있는 장점이 있다.
이러한 장점은 본 발명을 방사성 폐수의 제거에 실제로 응용할 경우 특히 유용하다고 할 수 있다. 구체적으로, 흡착제 등을 이용하여 방사성 세슘을 제거하는 경우, 방사성 폐수가 해수이면 나트륨, 칼슘 및 마그네슘 등과 같은 경쟁이온들이 방사성 세슘대비 수천 내지 수만 배의 월등히 높은 농도로 존재한다(통상, Na의 경우 해수조건에서 10,000 ppm 이상임). 이러한 경쟁이온들은 세슘 이온에 대한 선택성을 현저히 떨어뜨려, 세슘 이온의 흡착이 매우 어려워지게 한다. 이에 반해, 본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법의 경우 비록 낮은 농도라 할지라도 오히려 세슘만을 선택적으로 광물화하는데 더 유리하여 경쟁이온들이 다수 존재한다 할지라도 효율적으로 세슘 이온을 제거할 수 있으며, 이러한 장점은 실제 방사성 세슘을 포함하는 폐수, 특히 방사성 세슘을 포함하는 해수의 정화에 있어서 매우 유용하다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온의 제거 방법에서 상기 금속환원박테리아는 후술하는 황 공급원을 환원하는 박테리아인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 슈도모나스(Pseudomonas), 쉐와넬라(Shewanella), 클로스트리디움(Chlostridium), 데설포비브리오(Desulfovibrio), 데설포스포로시너스(Desulfosporosinus), 데설포토마큘럼(Desulfotomaculum), 언에어로믹소박터(Anaeromyxobacter) 및 지오박터(Geobacter)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명에 의한 금속환원박테리아는 후술하는 황 공급원을 환원하여 S2-를 생성할 수 있다. 본 발명인은 세슘 이온 제거를 위한 연구를 수행하던 중, 놀랍게도 상술한 금속환원박테리아에 의해 S2-가 생성되는 용액에 철 이온(Ⅱ) 및 세슘 이온이 존재하는 경우, S2-와 철이온(Ⅱ) 및 세슘 이온이 반응하여 상온에서 파우토바이트(Pautovite, CsFe2S3)를 생성하여 세슘 이온을 쉽게 분리할 수 있는 것을 발견하였다. 이에 따른 본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 상기 금속환원박테리아의 농도는 황 공급원을 충분히 환원시킬 수 있는 농도인 경우 제한이 없으나, 단백질 농도 기준으로 0.3 내지 5 mg/L일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 4 mg/L일 수 있다. 금속환원박테리아가 상술한 농도 범위로 첨가되는 경우 황 공급원을 충분히 환원시킬 수 있다.
본 발명에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 상기 철 공급원은 상술한 S2- 및 세슘이온과 결합하여 세슘을 함유하는 결정성 천연광물, 구체적으로 파우토바이트(Pautovite, CsFe2S3)로 광물화수 있다. 이 때 철 공급원이라 함은 2가의 철 이온(Fe2 -)을 용액에 공급할 수 있는 용액인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 염화철(Ⅱ), 황산철(Ⅱ), 아세트산철(Ⅱ), 브롬화철(Ⅱ) 및 질산철(Ⅱ)에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 상기 철 공급원의 농도는 상기 세슘 이온을 충분히 세슘 함유 광물로 전환시킬 수 있는 농도인 경우 제한이 없다. 구체적으로, 철 공급원의 농도가 0.5 내지 5 mM, 바람직하게는 0.1 내지 2 mM일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 철 공급원의 농도가 상술한 범위 이내인 경우, 세슘 이온을 세슘 함유 광물로 충분히 전환시키면서도 과량의 철 이온에 의해 상술한 금속환원박테리아에 영향을 주지 않는다.
본 발명에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 상기 황 공급원은 세슘 함유 광물을 생성하는 과정에서 금속환원박테리아에 의해 환원되어 S2-를 생성하는 화합물인 경우 제한이 없다. 구체적으로, 상기 황 공급원은 용액 상에서 SO4 2-, SO3 2-, SO2 2-, S2O3 2 -, S2O4 2 -, S2O5 2 -, S2O6 2 -, S2O7 2 -, S2O8 2 -, S4O7 2 - 또는 S4O6 2 - 로 표시되는 음이온(이하 황의 산소 음이온류(sulfur oxyanions)라 함)을 생성하는 화합물 일 수 있다. 더욱 구체적으로는 상술한 음이온과 함께 수소이온, 리튬이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 칼슘이온 또는 마그네슘이온 등의 양이온을 동시에 생성하는 물질일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적인 예로, 상기 황 공급원은 Na2SO3, NaHSO3 또는 Na2SO4일 수 있으며, 더욱 구체적인 예로는 Na2SO3 또는 NaHSO3 일 수 있다.
황 공급원이 Na2SO3 또는 NaHSO3 인 경우 용액 상에 SO3 2-가 용존 산소와 반응하여 SO4 2-를 생성할 수 있는 장점이 있다. 즉, 상기 황 공급원은 용액 상에 황을 공급함과 동시에 용존산소 스캐빈저의 역할을 할 수 있다. 상술한 반응으로 용액 상에 용해된 산소를 제거하는 경우, 상술한 금속환원박테리아가 생존하기에 유리하며 황산염을 환원하여 세슘 함유 광물의 생성을 촉진하고, 결과적으로 세슘 이온의 제거 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 상기 황 공급원의 농도는 세슘 이온을 세슘 함유 광물로 전환할 수 있는 농도인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 0.3 내지 2.0 mM일 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 mM일 수 있다. 황 공급원의 농도가 상술한 농도 범위에 포함되는 경우, 금속환원박테리아에 의해 환원되어 세슘 함유 광물을 충분히 전환시킬 수 있으면서도, 과량의 황 공급원에 의한 정화수의 오염 문제를 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 세슘 이온을 함유하는 용액에 전자공여체를 추가로 혼합할 수 있다. 전자 공여체는 금속환원박테리아를 활성화하는 역할을 수행함과 동시에, 금속환원박테리아에 의한 환원반응에 필요한 전자를 제공할 수 있다. 이를 위해, 전자 공여체는 유기산 및 수소 가스에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 이 때 유기산은 카복시기를 포함하는 유기산, 술폰산기를 포함하는 유기산 또는 이들의 혼합산일 수 있다. 카복시기를 포함하는 유기산이란 구연산, 숙신산, 주석산, 개미산, 옥살산, 사과산, 말론산, 안식향산, 말레인산, 글루콘산, 글리콜산 및 젖산에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 술폰산기를 포함하는 유기산은 메탄술폰산, 에탄술폰산, 프로판술폰산, 아미노메탄술폰산, 벤젠술폰산, 톨루엔 술폰산(4-메틸벤젠술폰산), 톨루엔술폰산나트륨, 페놀술폰산, 피리딘술폰산, 도데실벤젠술폰산 및 메틸페놀술폰산 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 전자 공여체의 농도는 금속환원박테리아에 전자를 공급할 수 있는 농도인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 5 내지 20 mM, 더욱 구체적으로 7 내지 15 mM일 수 있다. 전자 공여체가 상술한 범위보다 적게 첨가되는 경우 금속환원박테리아에 전자를 충분히 공급할 수 없어 세슘 함유 광물을 충분히 생성하지 못하는 문제점이 생길 수 있으며, 전자 공여체가 상술한 범위 보다 많이 첨가되는 경우 세슘 함유 광물의 전자 생성 효율 향상은 미미하나, 금속환원박테리아에 의한 세슘 광물 형성 속도에 영향을 줄 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서, 상기 세슘 함유 광물이 생성되는 용액의 pH는 7.0 내지 8.5일 수 있으며, 바람직하게는 7.3 내지 8.0일 수 있다. pH가 상술한 범위 보다 낮은 산성의 경우 파우토바이트(Pautovite) 생성이 더딘 문제점이 발생할 수 있으며, pH가 상술한 범위 보다 높은 경우 염기성이 강하여 금속환원박테리아의 활동을 저해할 수 있는 문제점이 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 세슘 이온을 함유하는 용액의 pH가 상술한 범위인 경우 별도의 pH 조절단계를 필요로 하지 않으나, 세슘 이온을 함유하는 용액의 pH가 상술한 범위 밖 인 경우 pH 조절 시약을 혼합하여 pH를 상술한 범위로 조절할 수 있다. 이 때 pH 조절 시약은 세슘 이온을 함유하는 용액을 상술한 pH 범위내로 조절할 수 있는 산 또는 염기성 화합물인 경우 제한이 없다. 구체적으로, pH 조절 시약으로 사용될 수 있는 산은 염산, 황산, 질산, 불산, 붕산, 탄산, 차아인산, 아인산, 인산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 2-메틸부티르산, n-헥산산, n-헵탄산, n-옥탄산, 벤조산, 글리콜산, 살리실산, 글리세린산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 말레산, 프탈산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 락트산, 디글리콜산, 2-푸란카르복실산, 메톡시아세트산 및 메톡시페닐아세트산 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. pH 조절 시약으로 사용될 수 있는 염기는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화바륨, 수산화구리, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 암모니아가스, 암모니아수, 메틸아민, 트리메틸아민 및 트리에틸아민 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법에서 세슘이온의 제거 반응은 금속환원박테리아가 활동 가능한 온도인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 0 내지 45℃일 수 있고, 더욱 구체적으로는 20 내지 35 ℃일 수 있다. 상기 온도범위 내에서 세슘이온을 제거하는 경우, 금속환원박테리아의 활동으로 세슘 이온이 빠르게 제거 될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법은
세슘 이온을 함유하는 용액에 황 공급원 및 pH 조절 시약을 혼합하는 단계(a 단계);
상기 a 단계의 용액에 금속환원박테리아, 철 이온 공급원 및 전자 공여체를 혼합하는 단계(b 단계);를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 두 단계로 나누어 세슘 이온을 제거하는 경우, pH가 조절된 용액에 박테리아를 투입하여 pH에 의한 영향을 최대한 배제할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 a 단계에서 황 공급원이 Na2SO3 또는 NaHSO3인 경우 a 단계에서 용액 상에 존재하는 용존 산소를 제거 가능한 환원제로 투입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 방법은 추가적으로 상기 a 단계를 진행하는 동안 세슘 이온을 포함하는 용액을 살균하는 과정을 더 거칠 수 있다. 세슘 이온을 포함하는 용액을 살균하는 경우 상기 b 단계에서 혼합되는 미생물에 대한 다른 세균의 영향을 최대한 차단할 수 있다. 세슘 이온을 포함하는 용액의 살균은, 용액의 살균을 위해 통상적으로 이용되는 방법인 경우 제한이 없으나, 구체적으로는 자외선 또는 열 등을 인가하여 살균할 수 있다.
본 발명은 세슘 이온을 제거하는 장치를 제공한다.
본 발명은 또한 상술한 세슘 이온 제거 방법에 의한 세슘 이온 제거 장치를 제공한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 세슘 이온 제거 장치를 상세히 설명한다. 본 발명의 도면은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 도면은 구성요소들의 형상, 크기등을 단순화 하거나 과장한 것일 수 있다.
본 발명에 따른 세슘 이온 제거 장치는 세슘 이온을 포함하는 용액이 유입되는 pH 조절조; 및 상기 pH 조절조와 연통되어 세슘 이온을 포함하는 용액이 유입되는 미생물 정화조;를 포함하며, 상기 pH 조절조는 황 공급원 및 pH 조절 시약이 공급되고, 상기 미생물 정화조는 금속환원박테리아, 철 이온 및 전자공여체가 공급될 수 있다. 상술한 장치에 의하면 세슘 이온이 금속환원박테리아에 의해 파우토바이트(Pautovite)로 광물화 및 침전되어, 세슘 이온이 매우 작은 부피의 슬러지로 제거될 수 있다.
본 발명에 의한 세슘 이온 제거 장치를 이용하여 세슘 이온을 제거할 경우, 극히 간단한 장치로도 효율적으로 세슘 이온을 제거할 수 있으며, 경쟁이온이 존재하는 용액, 즉 해수와 같은 용액에서도 선택적으로 세슘을 제거할 수 있으며, 세슘 이온이 제거하기 어려운 저농도인 경우에도 높은 효율로 제거할 수 있으며, 세슘 이온 제거 후 발생되는 폐기물이 소량인 바 폐기물의 처리를 위한 고비용이 필요하지 않는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 장치를 도시한 장치도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 세슘 이온 제거 장치는 pH 조절조(110) 및 pH 조절조와 연통되는 미생물 정화조(120)를 포함할 수 있다. 상세하게는, 방사성 폐수의 흐름을 기준으로 pH 조절조는 미생물 정화조의 전단에 구비될 수 있다.
본 발명에 의한 세슘 이온 제거 장치에서 pH 조절조는 유입된 세슘 이온을 함유하는 용액의 pH를 조절한 뒤 세슘 이온을 함유하는 용액을 미생물 정화조로 공급한다. 추가적으로, pH 조절조에서는 세슘 이온을 함유하는 용액을 살균하고, 세슘 이온을 함유하는 용액의 용존 산소를 제거한 뒤, 미생물 정화조로 공급할 수 있다.
이를 위하여, 상기 pH 조절조는 pH 조절 시약 보관조(112) 및 황 공급원 보관조(111)를 구비할 수 있으며, pH 조절 시약 보관조 및 황 공급원 보관조와 각각 개폐 가능한 연통관으로 연결되어 있을 수 있음은 물론이다.
pH 조절 시약 보관조에는 pH 조절조의 pH를 7 내지 8.5로 조절하기 위한 산 도는 염기 시약이 보관되어 있을 수 있다. pH 조절 시약으로 사용될 수 있는 산은 염산, 황산, 질산, 불산, 붕산, 탄산, 차아인산, 아인산, 인산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 2-메틸부티르산, n-헥산산, n-헵탄산, n-옥탄산, 벤조산, 글리콜산, 살리실산, 글리세린산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 말레산, 프탈산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 락트산, 디글리콜산, 2-푸란카르복실산, 메톡시아세트산 및 메톡시페닐아세트산 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. pH 조절 시약으로 사용될 수 있는 염기는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화바륨, 수산화구리, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 암모니아가스, 메틸아민, 트리메틸아민 및 트리에틸아민 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상세하게는 pH 조절 시약 보관조에는 상술한 pH 조절 시약이 보관되어 있거나, pH 조절 시약이 용해된 용액이 보관되어 있을 수 있으나 pH 조절 시약을 공급할 수 있는 형태인 경우 제한이 없다.
황 공급원 보관조에서는 pH 조절조에 보관된 세슘 이온을 함유하는 용액에 황 공급원을 공급할 수 있다. 황 공급원은 후술하는 미생물 정화조에서 금속환원박테리아에 의해 환원되어 세슘이온 및 철이온과 함께 세슘을 함유하는 광물로 전환될 수 있다. 구체적으로 황 공급원이라 함은, 용액상에 SO4 2-, SO3 2-, SO2 2-, S2O3 2 -, S2O4 2 -, S2O5 2 -, S2O6 2 -, S2O7 2 -, S2O8 2 -, S4O7 2 - 또는 S4O6 2 -로 표시되는 음이온을 공급할 수 있는 화합물인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 Na2SO3, NaHSO3 또는 Na2SO4일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 Na2SO3 또는 NaHSO3 일 수 있다.
상술한 황 공급원이 Na2SO3 또는 NaHSO3인 경우 황 공급원은 또한 세슘 이온을 함유하는 용액의 용존산소를 제거할 수 있다. 구체적으로, Na2SO3 또는 NaHSO3 이 용액상에 용해되는 경우 SO3 2-가 생성되며, SO3 2-는 용존 산소와 반응하여 SO4 2-를 생성할 수 있다.
pH 조절조는 세슘 이온을 함유하는 용액을 균일하게 혼합하기 위해 통상의 교반 장치를 더 포함할 수 있음은 물론이며, 세슘 이온을 함유하는 용액을 살균하기 위한 살균장치를 더 포함할 수 있다. 이 때 살균 장치는 세슘 이온을 함유하는 용액의 살균을 위해 이용되는 통상적인 장치인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 자외선 살균 장치일 수 있다. 또한 pH 조절조는 산소의 용해를 방지하고, 방사능의 유출을 방지하기 위해 밀폐된 반응조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 pH 조절조는 상기 미생물 정화조와 연통되어 있을 수 있으며, pH 조절조와 미생물 정화조의 연통관(10)은 개폐가능하며 세슘 이온을 함유하는 용액의 이송을 위한 펌프(20)를 더 포함할 수 있다.
미생물 정화조(120)에서는 pH가 조절되어 공급된 세슘 이온을 함유하는 용액에서 세슘 이온을 세슘 함유 광물로 전환하여 제거한다. 구체적으로, 세슘 이온을 포함하는 광물이 슬러지가 되어 세슘 이온을 함유하는 용액에서 쉽게 분리될 수 있다. 이를 위하여, 미생물 정화조는 침전된 슬러지와 세슘 이온이 분리된 정화수를 분리하기 위해, 하부가 점점 좁아지도록 테이퍼된 형상을 가질 수 있다. 이 때, 미생물 정화조의 테이퍼된 하부 형상은 콘 형상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온의 제거에서 미생물 정화조는 세슘 이온을 세슘 함유 광물로 전환, 분리하기 위해 철 공급원 보관조(121), 금속환원박테리아 보관조(122) 및 전자 공여체 보관조(123)을 구비할 수 있으며, 미생물 정화조는 철 공급원 보관조, 금속환원박테리아 보관조 및 전자 공여체 보관조와 각각 개폐가능한 연통관으로 연통되어 있을 수 있음은 물론이다. 또한, 세슘 이온을 포함하는 용액의 균일한 혼합을 위해 통상의 교반 장치가 포함될 수 있다.
상기 철 공급원 보관조는 미생물 정화조에 철 이온(Ⅱ)을 공급한다. 철 공급원은 용액상에 2가의 철 이온을 공급하는 화합물인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 염화철(Ⅱ), 황산철(Ⅱ), 아세트산철(Ⅱ), 브롬화철(Ⅱ) 및 질산철(Ⅱ)에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 미생물 정화조에 공급된 철 이온은 세슘 이온 및 금속환원박테리아에 의해 환원된 황 공급원과 결합하여 세슘을 함유하는 광물로 전환될 수 있다. 철 공급원 보관조에 보관된 철 공급원은, 상술한 철 공급원 또는 철 공급원이 용액 상에 용해된 형태일 수 있으나, 철 공급원을 미생물 정화조에 공급할 수 있는 형태인 경우 제한이 없다.
상기 금속환원박테리아 보관조는 미생물 정화조에 금속환원박테리아를 공급한다. 금속환원박테리아는 미생물 정화조에서 황 공급원과 반응하여 S2-를 생성하며, 생성된 S2-와 세슘이온 및 철 이온이 반응하여 세슘을 함유하는 광물, 구체적으로 파우토바이트(Pautovite)로 전환될 수 있다. 금속환원박테리아는 황 공급원을 S2-로 전환할 수 있는 박테리아인 경우 제한이 없으나, 구체적으로 슈도모나스(Pseudomonas), 쉐와넬라(Shewanella), 클로스트리디움(Chlostridium), 데설포비브리오(Desulfovibrio), 데설포스포로시너스(Desulfosporosinus), 데설포토마큘럼(Desulfotomaculum), 언에어로믹소박터(Anaeromyxobacter) 및 지오박터(Geobacter)속으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
금속환원박테리아 보관조에는 분말상의 금속환원박테리아 또는 금속환원박테리아를 함유하는 배양액이 보관되어 있을 수 있으나, 미생물 정화조에 금속환원박테리아를 공급할 수 있는 형태인 경우 제한이 없다.
상기 전자 공여체 보관조는 미생물 정화조에 전자 공여체를 공급할 수 있다. 전자 공여체는 금속환원박테리아를 활성화 하고 금속환원박테리아의 환원 반응에 필요한 전자를 제공할 수 있다. 구체적으로, 전자 공여체는 수소가스, 구연산, 숙신산, 주석산, 개미산, 옥살산, 사과산, 말론산, 안식향산, 말레인산, 글루콘산, 글리콜산, 젖산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 프로판술폰산, 아미노메탄술폰산, 벤젠술폰산, 톨루엔 술폰산(4-메틸벤젠술폰산), 톨루엔술폰산나트륨, 페놀술폰산, 피리딘술폰산, 도데실벤젠술폰산 및 메틸페놀술폰산에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 전자 공여체 공급부에 포함되는 전자 공여체는, 전자 공여체가 수소 가스인 경우 순수한 수소가스 또는 질소, 아르곤, 네온 또는 헬륨에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 기체와 혼합된 형태일 수 있다. 또한 전자 공여체가 상술한 유기산에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 경우 전자 공여체 그 자체 또는 전자 공여체 용액의 형태로 보관될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
미생물 정화조에서 용액상의 세슘 이온이 세슘을 함유하는 광물로 전환되며, 세슘을 함유하는 광물은 슬러지형태로 침전될 수 있다. 이에 따라 미생물 정화조의 하부에는 슬러지를 배출하기 위한 개폐 가능한 연통관인 슬러지 배출관(30)이 구비될 수 있으며, 침전된 슬러지는 슬러지 배출관을 통해 슬러지 보관조(124)로 이송될 수 있다. 또한, 슬러지 보관조의 전단에는 슬러지에 남은 수분을제거하는 슬러지 탈수조가 더 구비될 수 있으며, 탈수된 슬러지가 슬러지 보관조에 보관될 수 있다.
또한, 미생물 정화조에는 개폐 가능한 정화수 배출관(250)이 연결되어 있을 수 있으며, 세슘 이온이 제거된 정화수가 정화수 배출관을 통해 배출될 수 있다. 이 때 배출되는 정화수는 세슘 이온이 제거되어 있으며, 약알칼리성을 띠고 있어, 별도의 후처리 없이 바로 방류 가능한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 세슘 이온 제거 장치는 제어부(200)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 제어부는 pH 조절조에 연결된 개폐 가능한 세슘 함유 용액 유입관(70)을 제어하며, 방사성 폐수의 유입 여부 및 pH 조절조 내의 방사성 폐수의 양을 조절할 수 있으며, 제 1 이송관(10) 및 제 1 이송펌프(20)을 제어하여, pH 조절조로부터 미생물 정화조로의 폐수 이송 여부를 제어할 수 있다. 제어부에 의해 일정량의 세슘 이온 함유 용액이 pH 조절조로 유입된 후, 제어부는 황 공급원 보관조 및 pH 조절 시약 보관조로부터 각각 일정량의 황 공급원 및 pH 조절 시약이 투입되도록 이송관 및 펌프를 제어할 수 있다.
pH 조절조에서 세슘 이온 함유 용액의 pH가 조절된 후, 제어부는 제 1 이송관 및 제 1 이송펌프를 제어하여 pH 조절조에서 미생물 정화조로 방사성 세슘을 함유하는 용액을 이동시킬 수 있다. 이후, 제어부는 철 공급원 보관조(121), 금속환원박테리아 보관조(122) 및 전자공여체 보관조(123)로부터 미생물 정화조로 각각 일정량의 철 공급원, 금속환원박테리아 및 전자공여체가 투입되도록 이송관의 개폐 및 펌프의 작동을 제어할 수 있다.
미생물 정화조에서 금속환원박테리아에 의해 세슘 이온이 슬러지로 침전되고 폐수의 정화과 완료된 후, 제어부는 슬러지 배출관(30) 및 슬러지 배출 펌프(40)을 제어하여 미생물 정화조 하부에 침전된 슬러지를 분리 배출한 후, 정화수 배출관(50) 및 정화수 배출 펌프(60)를 제어하여 방사성 핵종이 제거된 정화수를 배출할 수 있다.
[해수에서의 세슘 이온 제거 효율 측정]
0.01 ppm, 0.1 ppm, 1 ppm 및 10 ppm의 세슘 이온이 함유된 해수를 각각 준비하고, pH 조절조와 미생물 정화조를 구비하였다. pH 조절조에서는 각각의 세슘 이온이 함유된 해수에 NaHCO3 및 HCl을 혼합하여 pH를 7.5로 조정하고, 황 공급원으로 아황산나트륨을 혼합하였다. 이때 혼합되는 아황산나트륨은 세슘 이온 함유 용액 10 ㎏를 기준으로 10 g을 투여한다. pH 조절조에서 교반하면서 12시간이 경과한 뒤, 세슘 이온을 함유하는 용액은 미생물 정화조로 이송된다. 미생물 정화조에서 철 공급원으로 염화철(Ⅱ), 전자 공여체로 젖산 및 금속환원박테리아로 Desulfovibrio vulgaris를 혼합한다. 이때, 염화철은 1 mM, 젖산은 10 mM, Desulfovibrio vulgaris는 단백질량 농도로 1.0 mg/L가 되도록 혼합한다. 미생물 정화조에서 각 세슘 이온 함유 용액을 교반하면서 48 시간 이상반응시키고, 침전된 파우토바이트(Pautovite)를 분리한 후, 정화수를 취하여 세슘 이온의 농도를 측정하고 도 3으로 나타내었다.
도 3을 참고하면, 세슘 이온의 농도가 낮아질수록 특이하게 세슘 이온의 제거 효율이 대폭 증가하며, 해수에서 세슘 이온의 농도가 0.01 ppm 이하인 경우에도 제거 효율이 99 %까지 향상됨을 알 수 있다.
[담수에서의 세슘 이온 제거 효율 측정]
상기 해수에서의 세슘 이온 제거 효율 측정과 같은 방법으로 실험하되, 해수 대신 담수를 이용하여 세슘 이온의 제거 효율 측정하고 도 4로 나타내었다.
도 4를 참고하면, 세슘 이온의 농도가 낮아질수록 세슘 이온의 제거 효율이 증가하며, 세슘 이온의 농도가 0.01 ppm 이하인 경우 제거 효율이 99 %까지 향상됨을 알 수 있다.
[시간의 경과에 따른 세슘 이온 제거 효율 측정]
담수에서의 세슘 이온 제거 효율을 측정하되, 0.01 ppm 및 0.1 ppm에서 미생물 정화조에서의 반응하는 시간을 달리하여 세슘 이온의 제거 효율을 측정한 뒤 도 5로 나타내었다.
도 5를 참고하면, 약 48시간 이상 경과하는 경우 세슘 이온의 제거 효율이 90 % 이상 상승하며, 96시간이 지난 이후에는 더 이상 세슘 이온의 제거 반응이 진행되는 않음을 알 수 있다.
[세슘 함유 광물의 확인]
해수에서의 세슘 이온 제거 효율 측정 후, 발생한 슬러지를 분리하여 분석한 전자현미경(FESEM, S-4700, Hitachi) 사진 및 원소 분석 결과를 도 6으로 나타내었다.
도 6을 참조하면, 슬러지 속에 세슘을 함유하는 결정성 광물이 수 μm 크기 이상으로 생성 및 성장되었음을 알 수 있다.
[파우토바이트 생성 확인]
해수에서의 세슘 이온 제거 효율 측정 후, 발생한 슬러지를 분리하여 X선 회절(Bruker D8 Advance diffractometer) 분석법을 통해 분석한 뒤 도7로 나타내었다.
도 7을 참고하면, 방사성 세슘의 제거로 발생한 맥키나와이트(mackinawite; FeS) 슬러지 속에 파우토바이트(Pautovite) 결정광물이 생성되고 파우토바이트의 주요 피크인 (221; hkl 지수)가 확인되고 있다.
110 무산소조
120 미생물 반응조
111 황 공급원 보관조
112 pH 조절 시약 보관조
121 철 공급원 보관조
122 금속환원박테리아 보관조
123 전자 공여체 보관조
10 제 1 이송관
20 제 1 펌프
30 슬러지 배출관
40 슬러지 배출 펌프
50 정화수 배출관
60 정화수 배출 펌프
70 세슘 이온 함유 용액 유입관
200 제어부

Claims (15)

  1. 세슘 이온을 함유하는 용액에 금속환원박테리아, 2가의 철이온을 포함하는 철 공급원 및 황 공급원을 혼합하여, 세슘 이온을 파우토바이트(Pautovite; CsFe2S3)로 전환시키는 단계;를 포함하여 세슘 이온 제거 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 세슘 이온을 파우토바이트(Pautovite; CsFe2S3)로 전환시키는 단계에서 용액의 pH는 7 내지 8.5인 세슘 이온 제거 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 금속환원박테리아는 슈도모나스(Pseudomonas), 쉐와넬라(Shewanella), 클로스트리디움(Chlostridium), 데설포비브리오(Desulfovibrio), 데설포스포로시너스(Desulfosporosinus), 데설포토마큘럼(Desulfotomaculum), 언에어로믹소박터(Anaeromyxobacter) 및 지오박터(Geobacter)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 세슘 이온 제거 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 금속환원박테리아의 농도는 단백질 농도 기준 0.3 내지 5 mg/L인 세슘 이온 제거 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 2가의 철이온을 포함하는 철 공급원은 염화철(Ⅱ), 황산철(Ⅱ), 아세트산철(Ⅱ), 브롬화철(Ⅱ) 및 질산철(Ⅱ)에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 세슘 이온 제거 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 2가의 철이온을 포함하는 철 공급원의 농도는 0.5 내지 5 mM인 세슘 이온 제거 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 황 공급원은 SO4 2-, SO3 2-, SO2 2-, S2O3 2-, S2O4 2-, S2O5 2-, S2O6 2-, S2O7 2-, S2O8 2-, S4O7 2- 또는 S4O6 2-로 표시되는 음이온을 생성하는 화합물인 세슘 이온 제거 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 황 공급원은 용존산소 스캐빈저인 세슘 이온 제거 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 황 공급원의 농도는 0.3 내지 2.0 mM인 세슘 이온 제거 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 세슘 이온을 함유하는 용액에 전자 공여체를 추가적으로 혼합하는 세슘 이온 제거 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 세슘을 함유하는 용액에서 세슘의 농도는 0.5 ppm 이하인 세슘 이온 제거 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 세슘 이온을 함유하는 용액은 해수인 세슘 이온 제거 방법.
  14. 방사성 세슘을 함유하는 용액이 유입되며, 황 공급원과 pH 조절 시약이 공급되는 pH 조절조; 및
    상기 pH 조절조와 연통되며 금속환원박테리아, 2가의 철이온을 공급하는 철 공급원 및 전자 공여체가 공급되는 미생물 정화조;를 포함하며,
    상기 미생물 정화조에서 금속환원박테리아에 의해 방사성 세슘 이온이 파우토바이트(Pautovite; CsFe2S3)로 전환 및 침전되어, 상기 용액 의 방사성 세슘이 선택적으로 슬러지로 제거되는 방사성 세슘 제거 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 방사성 세슘 제거 장치는
    상기 pH 조절조와 상기 미생물 정화조를 개폐 가능하도록 연통시키는 제 1 이송관;
    상기 제 1 이송관과 연결되어 pH 조절조의 폐수를 미생물 정화조로 이송시키는 제 1 이송펌프;
    상기 미생물 정화조 하부와 연통되어 개폐 가능하도록 설치되는 슬러지 배출관; 및
    상기 슬러지 배출관과 연결되어 상기 미생물 정화조의 슬러지를 배출시키는 슬러지 배출 펌프;를 포함하는 방사성 세슘 제거 장치.
KR1020160084011A 2016-07-04 2016-07-04 세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치 KR101754790B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160084011A KR101754790B1 (ko) 2016-07-04 2016-07-04 세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치
US15/471,551 US20180002210A1 (en) 2016-07-04 2017-03-28 Biomineralogical method and apparatus for removing cesium ions
JP2017085098A JP6279128B6 (ja) 2016-07-04 2017-04-24 セシウムイオンの生鉱物学的除去方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160084011A KR101754790B1 (ko) 2016-07-04 2016-07-04 세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101754790B1 true KR101754790B1 (ko) 2017-07-10

Family

ID=59355917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160084011A KR101754790B1 (ko) 2016-07-04 2016-07-04 세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20180002210A1 (ko)
KR (1) KR101754790B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102000679B1 (ko) * 2019-02-13 2019-07-17 한국원자력연구원 세슘 이온의 무기광물학적 제거 방법 및 장치
KR102011682B1 (ko) 2018-04-18 2019-08-19 인하대학교 산학협력단 방사성 세슘 및 방사선에 대한 저항성을 가지는 신규한 엑시구오박테리움 아세틸리쿰 cr1 균주
KR20200005048A (ko) 2018-07-05 2020-01-15 (주)코엔바이오 방사능 물질의 방사능을 저감시키는 조성물 및 상기 조성물의 제조 방법
WO2020116841A1 (ko) * 2018-12-06 2020-06-11 한국기초과학지원연구원 방사성 세슘 제염제 및 이를 이용한 수심-맞춤형 방사성 세슘 제염방법
KR20200110968A (ko) * 2019-03-18 2020-09-28 이상희 방사성 오염물의 처리용 조성물 및 이를 이용한 방사성 오염물의 처리 방법
WO2021006380A1 (ko) 2019-07-09 2021-01-14 (주)코엔바이오 방사능 물질을 비방사능 물질로 원소변환시키는 조성물 및 상기 조성물의 제조 방법
KR20220161023A (ko) 2021-05-28 2022-12-06 한국과학기술원 미생물을 이용한 방사성 핵종 제거 장치 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015064310A (ja) * 2013-09-26 2015-04-09 国立大学法人名古屋大学 金属元素の封じ込め方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015064310A (ja) * 2013-09-26 2015-04-09 国立大学法人名古屋大学 金属元素の封じ込め方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102011682B1 (ko) 2018-04-18 2019-08-19 인하대학교 산학협력단 방사성 세슘 및 방사선에 대한 저항성을 가지는 신규한 엑시구오박테리움 아세틸리쿰 cr1 균주
KR20200005048A (ko) 2018-07-05 2020-01-15 (주)코엔바이오 방사능 물질의 방사능을 저감시키는 조성물 및 상기 조성물의 제조 방법
WO2020116841A1 (ko) * 2018-12-06 2020-06-11 한국기초과학지원연구원 방사성 세슘 제염제 및 이를 이용한 수심-맞춤형 방사성 세슘 제염방법
KR102000679B1 (ko) * 2019-02-13 2019-07-17 한국원자력연구원 세슘 이온의 무기광물학적 제거 방법 및 장치
US11309098B2 (en) 2019-02-13 2022-04-19 Korea Atomic Energy Research Institute Mineralogical method and apparatus for removal of aqueous cesium ion
KR20200110968A (ko) * 2019-03-18 2020-09-28 이상희 방사성 오염물의 처리용 조성물 및 이를 이용한 방사성 오염물의 처리 방법
KR102360008B1 (ko) 2019-03-18 2022-02-09 이상희 방사성 오염물의 처리용 조성물 및 이를 이용한 방사성 오염물의 처리 방법
WO2021006380A1 (ko) 2019-07-09 2021-01-14 (주)코엔바이오 방사능 물질을 비방사능 물질로 원소변환시키는 조성물 및 상기 조성물의 제조 방법
CN112703564A (zh) * 2019-07-09 2021-04-23 (株)库恩生物 用于将放射性物质转化成非放射性物质的组成物和制备所述组成物的方法
US11244771B2 (en) 2019-07-09 2022-02-08 Coenbio Co., Ltd. Composition for converting radioactive substance into non-radioactive substance and a method of preparing the composition
KR20220161023A (ko) 2021-05-28 2022-12-06 한국과학기술원 미생물을 이용한 방사성 핵종 제거 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP6279128B2 (ja) 2018-02-14
JP2018001151A (ja) 2018-01-11
US20180002210A1 (en) 2018-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101754790B1 (ko) 세슘 이온의 생광물학적 제거 방법 및 장치
Huang et al. Recovery and removal of ammonia–nitrogen and phosphate from swine wastewater by internal recycling of struvite chlorination product
KR101558920B1 (ko) 요오드 핵종을 함유하는 방사성 폐수의 생물학적 정화 장치
JP4625508B2 (ja) 硝酸塩廃液処理方法及び装置
CN103570158A (zh) 一种从稀土生产废水中回收稀土且氨氮达标排放的方法
Ulu et al. Ammonia removal from wastewater by air stripping and recovery struvite and calcium sulphate precipitations from anesthetic gases manufacturing wastewater
KR102000679B1 (ko) 세슘 이온의 무기광물학적 제거 방법 및 장치
KR101624258B1 (ko) 질소와 인 제거, 회수 장치 및 그 방법
KR102007454B1 (ko) 다핵종 방사성 폐수의 효과적 정화 방법 및 장치
CZ296419B6 (cs) Zpusob cistení prumyslových odpadních vod vysoce zatízených amoniem v cistírnách odpadních vod
CN106044999B (zh) 一种芬顿组合工艺处理废水的方法
Kalyuzhnyi et al. Integrated mechanical, biological and physico-chemical treatment of liquid manure streams
JPWO2009099208A1 (ja) 放射性硝酸塩廃液処理装置及び方法
WO2009099209A1 (ja) 放射性硝酸塩廃液処理装置
KR20140103693A (ko) 질소와 인 회수가 가능한 하·폐수 처리장치 및 이를 이용한 하·폐수 처리방법
JP2015077551A (ja) リン除去型排水処理プロセス、及びリン除去型排水処理システム
JP6279128B6 (ja) セシウムイオンの生鉱物学的除去方法及び装置
JP2005052723A (ja) 重金属除去方法およびその装置
RU2066493C1 (ru) Способ обработки жидких радиоактивных отходов аэс
KR101624257B1 (ko) 인 제거, 회수 장치 및 그 방법
JP6407052B2 (ja) リン回収装置及びリン回収方法
US9181114B2 (en) Mineralogical removal method and apparatus for highly concentrated iodine in radioactive wastewater
JP2008200599A (ja) アンモニア態窒素を含む排水の浄化処理方法
CN104445808A (zh) 一种淡水循环水养殖系统中硝酸盐的去除方法
CN108658329A (zh) 一种基于臭氧氧化的复合型反渗透浓水处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant