KR100759784B1 - 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법 및상기 방법에 적용되는 석고 그래뉼 조성물 - Google Patents
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Abstract
Description
여기서, 상기 캡핑(capping)은 Sheeting material, 모래, 입경이 실트와 같은 양질의 토사를 이용한 물리적 Capping과 Alum 및 Lime같은 소재를 고형화(입상화)한 후 퇴적물을 덮는 화학적 capping으로 나눌수 있다.
물리적, 화학적 capping 소재를 이용하여 오염된 퇴적물을 덮어 오염물질의 용출을 저감시키는 방법으로서 본 발명에 관련된 capping은 화학적 capping을 의미한다.
상기 석고그래뉼 조성물에서 산화제이철(Fe2O3) 성분은 석고분말(powder-Gypsum)과 혼합하여 석고(Gypsum)의 SO4 2- 농도 감소를 위한 것으로, 하기의 <반응식1>로 나타낼 수 있다.
<반응식1>
Fe2O3 + 3CaSO4·2H2O → Fe2(SO4)3 + 3CaO + 6H2O
상기 산화제이철(Fe2O3)에서 3가철은 인의 바인딩 파트너(binding partner)로서 이용하기 위함이다. 여름철 부영양화로 인해 호소내 용존 산소의 급격한 고갈이 일어나며, 용존산소 고갈로 인해 호소 바닥은 혐기성 상태로 전환되는데, 이때 상기 3가철이 미생물 분해 작용 시 전자수용체로 이용된다. 상기 3가철은 미생물 분해 작용 중 전자를 받아 수용성의 2가철로 전환되며, 이 과정 중 3가철과 결합한 인(PO4 3-)이 수체로 용출된다. 또한 용존산소 고갈로 인해 산화 환원 전위(redox potential)가 낮아질 경우 미생물에 의한 SO4 2-의 H2S로의 환원이 일어나며, 이때 수용액속의 2가철은 H2S와 반응하여 불용성의 페라이트(Pyrite)(FeSx)를 형성한다.
이 화합물의 형성으로 호기성 상태가 다시 진행되어 인과 반응할 3가철의 부족으로 인을 효과적으로 제거할 수 없다. 이에 산화 환원 전위(redox potential)를 높이기 위해 인과의 바인더 파트너(binding partner)로서 Fe를 첨가하여 인의 효과적 제어하게 된다.
구 분 | 실 험 조 건 |
반응기 size | 내부직경 14cm, 높이 60cm |
퇴적물 두께 (cm) | 20 |
수층의 깊이 (cm) | 60 |
고액비 | 1:3 |
용출용기의 총용량 (L) | 9.2 |
용출 단면적 (cm2) | 153 |
Capping material | Sand, Loess, Fe-Gypsum, SiO2-Gypsum, granule-gypsum |
Capping material 깊이(cm) | Sand, loess : 각 5cm Gypsum : 80g |
Claims (17)
- 부영양화 호소의 퇴적물에 산화제인 석고분말과 산화제이철(Fe2O3) 성분을 혼합하여 입상화한 석고 그래뉼층(granule gypsum layer)을 소정 두께로 캡핑하는 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법.
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- 제 1 항에 있어서,상기 석고 그래뉼층위에 소정 두께의 모래층으로 2차 캡핑하는 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 모래층은 5 ∼ 30cm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법.
- 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,상기 석고 그래뉼층은석고 분말(CaSO42H2O) 100중량부에 대하여, 상기 석고분말로부터 황산이온의 용출속도를 지연시키기 위한 산화제이철(Fe2O3) 성분 10 ∼ 100중량부를 혼합하고, 여기에 상온수 30 ∼ 40중량부를 혼합하여 반죽하고, 100℃ ∼ 105℃에서 1시간 동안 수분 건조시킨 후 소정 크기로 커팅하여 입상화하고, 상기 입상화 석고를 다시 550℃에서 소결시켜 제조된 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 석고 반죽물에 바인더가 소정비율로 첨가되되, 상기 바인더가 점토, 모래, 시멘트 입자중 선택된 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 상온수는 23℃ ∼ 40℃범위인 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법.
- 석고 분말(CaSO42H2O) 100중량부에 대하여, 상기 석고분말로부터 황산이온의 용출속도를 지연시키기 위한 산화제이철(Fe2O3) 성분 50 ∼ 100중량부를 혼합하고, 상기 석고분말과 산화제이철(Fe2O3)을 혼합한 석고반죽물 총중량부에 대하여 상온수 30 ∼ 40 중량부를 혼합한 후, 이 혼합된 석고반죽물을 소정 온도에서 수분 건조후 소정 크기로 커팅하여 입상화한 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법에 적용되는 석고그래뉼 조성물.
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- 제 8 항에 있어서,상기 입상화된 석고 그래뉼은 500 ∼ 550℃에서 소결하여 제조된 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법에 적용되는 석고그래뉼 조성물.
- 제 8 항에 있어서,상기 석고반죽물에 바인더가 소정비율로 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법에 적용되는 석고그래뉼 조성물.
- 제 11 항에 있어서,상기 석고반죽물 총량을 기준으로 하였을 때, 상기 석고반죽물과 바인더가 7 : 3의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법에 적용되는 석고그래뉼 조성물.
- 제 11 항에 있어서,상기 바인더가 점토, 모래, 시멘트 입자중 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법에 적용되는 석고그래뉼 조성물.
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- 제 8 항에 있어서,상기 입상화된 석고 그래뉼의 크기는 0.5 ∼ 1.0cm인 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법에 적용되는 석고그래뉼 조성물.
- 제 8 항에 있어서,상기 석고반죽물은 100℃ ∼ 105℃에서 1시간 동안 건조시켜 수분을 제거한 것을 특징으로 하는 부영양화 호소 퇴적물로부터의 오염물질 용출 저감 방법에 적용되는 석고그래뉼 조성물.
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