KR101263076B1 - 염색폐수 슬러지 탄화물과 고정화제를 이용한 중금속 오염토양의 고정화 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 염색폐수 슬러지 탄화물과 고정화제를 이용한 중금속 오염토양의 고정화 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염색폐수의 화학적 처리 후 발생되는 화학 슬러지의 탄화 공정에서 발생하는 탄화물과, 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 중금속으로 오염된 토양에 처리함으로써 오염 토양 내 중금속을 제거할 수 있는 중금속 오염 토양의 처리 방법에 관한 것이다.

Description

염색폐수 슬러지 탄화물과 고정화제를 이용한 중금속 오염토양의 고정화 처리 방법{A method of immobilizing heavy metals in contaminated soil using dye waste water sludge char and binders}
본 발명은 염색폐수 슬러지 탄화물과 고정화제를 이용한 중금속 오염토양의 고정화 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염색폐수의 화학적 처리 후 발생되는 화학 슬러지의 탄화 공정에서 발생하는 탄화물과, 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 중금속으로 오염된 토양에 처리함으로써 오염 토양 내 중금속을 제거할 수 있는 중금속 오염 토양의 처리 방법에 관한 것이다.
현재 국내에서 발생하는 슬러지는 대부분이 해양 투기 되며 일부는 소각이나 매립에 의해 처리되고 있으나, 소각 처리의 경우 다이옥신과 퓨란과 같은 배출가스 내 유해물질을 포함하고 있으며, 매립의 경우 중금속 용출에 의해 주변 토양과 지하수 오염을 유발하는 등 심각한 환경문제를 유발하기 때문에 처리에 어려움을 겪고 있다. 또한 국제협약(‘96 런던협약 의정서)의 발효에 따라 2012년부터는 해양투기가 전면 금지되기 때문에 유기성 슬러지의 처리에 어려움을 겪고 있어 이에 대한 다양한 기술 및 연구가 진행되고 있다.
유기성 슬러지의 처리 방안 중 하나인 탄화 처리는, 여러 가지 유기물을 함유하고 있는 슬러지를 무산소 상태에서 가열 및 열분해를 통하여 탄소를 주체로 하는 무기물 상태로 형성시키는 처리방법이다. 특히 유기성 슬러지를 탄화 처리한 탄화물의 경우 높은 공극율과 Al, Si, Ca 등의 다양한 금속이온을 포함하고 있어 각종 오염물질의 고정화, 흡착처리, 매립지 복토재 및 성토재 등에 대한 다양한 목적으로 적용이 가능하다.
한편, 중금속은 유기 오염물질과는 달리 토양에 유입되면 자연적으로 처리되는 시간이 길기 때문에 반영구적으로 토양 내에 잔존하게 된다. 토양에 존재하는 많은 중금속들은 주변의 생태계에 있어 장기적인 누출에 의한 악영향을 미치고 있으며, 이와 같은 토양 내 중금속 오염을 처리하기 위해 종래에 사용되고 있는 방법으로는 토양세척, 식물정화, 고형화/안정화 방법이 있다. 그러나 토양세척의 경우 세척용액에 의한 2차 오염발생하며 처리비용이 많이 드는 단점이 있고, 식물정화법의 경우 오염물의 농도에 따른 식물의 적용이 제한되고 정기적으로 식물을 제거해야 하며 먹이사슬을 통해 생태계 오염이 유발되는 단점이 있으며, 고형화/안정화의 경우 토양 내 독성이 잠재적으로 남아있다는 문제점을 안고 있어 이러한 문제를 해결할 수 있는 새로운 기술개발이 요구되고 있다.
현재까지, 슬러지를 탈수화 · 무해화 · 고형화 하여 고형화 슬러지로 만드는 반응성 고화제 및 그 제조방법과, 반응성 고화제로 처리된 고형화 슬러지를 재활용하는 방법(대한민국특허 출원번호 제 10-2003-0040627호), 폐수처리를 하고 남은 중금속이 함유된 슬러지의 중금속 용출 방지를 위해 시멘트를 이용한 고형체의 제조방법(대한민국특허 출원번호 제 10-2000-0054816호), 유기성 슬러지를 이용하여 탄화의 표면특성을 갖는 경량골재(대한민국특허 출원번호 제 10-2008-0126371호), 폐기물을 이용하여 재활용이 가능한 고형연료제품으로 생산하기 위한 고형연료제품의 제조방법(대한민국특허 출원번호 제 10-2008-0117258호), 하수 슬러지인 유기성 폐기물을 탄화시킨 탄화물 슬러지를 이용하여 흡음재를 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 흡음재(대한민국특허 공개번호 제 10-2010-0018184호) 등이 보고되고 있다.
또한, 유기성 슬러지 고화물(Bio-soil)의 조경용 상토로서의 자원화평가(Kwak et. al., RIST연구논문 2005, 19권(제1호)), 유기성 슬러지 탄화물의 중금속 용출 특성 평가(Choi et. al., 대한환경공학회 춘계공동학술대회 2007,), 하수슬러지 탄화물 흡착제를 이용한 혼합 악취(HS/CHSH)의 제거(Han et. al., 대한환경공학회지, 2008, 제30권(제11호)), 염색슬러지 탄화물 재활용 및 자원화 순환망 구축 타당성에 관한 연구 (Lim et. al., 산업기술연구 2009, 제29권(B호)), 하수슬러지를 이용한 활성탄 개발에 관한 연구(Lee et. al., 청정기술 2009, 제11권(제1호)) 등 유기성 슬러지 재활용에 대한 다양한 연구가 이루어진 바 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 기술에서는 유기성 슬러지 내 오염물질의 고화를 통한 오염물질의 용출 억제 처리와 보조 고형연료 또는 오염물질에 대한 흡착제로의 적용에 국한되어 있다는 단점이 있다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 점을 감안하여 연구하던 중 중금속으로 오염된 토양에 염색폐수 슬러지의 탄화 공정에서 발생하는 탄화물를 처리함으로써 중금속을 고정화 처리하여 제거할 수 있으며, 이와 동시에 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 추가로 처리함으로써 중금속 고정화를 더욱 향상시켜 중금속 제거 효과를 더욱 증진시킬 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 중금속으로 오염된 토양에 염색폐수 슬러지의 탄화 공정에서 발생하는 탄화물과, 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 처리함으로써 오염 토양 내 중금속을 제거할 수 있는 중금속 오염 토양의 처리 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 중금속으로 오염된 토양으로부터 효율적이고 안정적으로 중금속을 제거할 수 있는 중금속 오염 토양의 처리 방법을 제공한다.
하나의 양태로서 본 발명은 염색폐수 슬러지의 탄화물을 중금속으로 오염된 토양과 혼합하여 상기 오염 토양 내 중금속을 제거하는 단계를 포함하는 중금속 오염 토양의 처리 방법을 제공한다.
더 나아가, 본 발명은 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물과 함께 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 추가로 혼합하여 사용함으로써 오염 토양 내 중금속의 제거 효율이 현저히 상승된 중금속 오염 토양의 처리 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "염색폐수"란, 염색공장에서 발생되는 폐수를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "염색폐수 슬러지"란, 염색폐수의 화학적 처리 후 발생되는 슬러지를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "탄화 공정"이란, 염색폐수 슬러지를 가열하여 열분해하는 공정을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "염색폐수 슬러지의 탄화물"이란, 염색폐수 슬러지의 탄화 공정을 통해 부산물로서 얻는 고형 물질을 의미한다.
본 발명에서는 탄화 공정 중 염색폐수 슬러지 내 성분의 변화가 일어나며 특히 탄화 온도가 높아질수록 염색폐수 슬러지의 탄화물 내에 중금속 고정화에 영향을 미치는 물질인 SiO2와 CaO의 비율이 증가하게 됨을 확인하였다.
본 발명에서, 상기 탄화 공정은 350 ~ 550 ℃의 온도로 수행되는 것이 바람직하다. 만일 350 ℃보다 낮은 온도에서 탄화 공정을 수행하면 발생하는 탄화물 내에 중금속 고정화에 영향을 미치는 물질인 SiO2와 CaO의 비율이 적어 중금속 고정화 효과가 떨어지게 되고 550 ℃보다 높은 온도로 탄화 공정을 수행하여도 탄화물 내에 SiO2와 CaO의 증가 비율이 크게 증가하지 않아 비경제적이다.
본 발명의 일 실시예에서는 염색폐수 슬러지의 탄화물로서 550 ℃의 온도로 탄화 공정을 거친 염색폐수 슬러지의 탄화물을 사용한다.
본 발명에서 사용하는 용어 "석회(lime)"란, 생석회와 소석회를 통틀어 이르는 의미이다. 이때, 생석회는 산화칼슘이며, 소석회는 생석회가 물과 반응하여 생기는 것으로 수산화칼슘이다.
본 발명에서 사용하는 용어 "래들 슬래그(Ladle slag)"란, 제강공장의 쇳물을 운반하는 래들에서 발생하는 슬래그를 의미한다.
본 발명에서 사용하는 용어 "인회석(apatite)"이란, 화학식이 Ca5(PO4)3(OH, F, Cl)인 인산염 광물의 일종이다. 성분에 따라 OH-가 많은 경우 수산화인회석, Cl-가 많은 경우 염화인회석이라고 한다. 본 발명에서는 수산화인회석 즉, 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)가 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 용어 "시멘트(cement)"란, 건축이나 토목 재료로 쓰는 접합제로서 석회석과 진흙과 적당량의 석고를 섞어 이긴 것을 구워서 가루로 만든 것을 의미하며 양회로도 불린다.
본 발명에서, 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 고정화제는 상기한 바와 같이 1종 이상 선택하여 사용하는 것으로 1종을 단독으로 사용할 수도 있고 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에서, 염색폐수 슬러지의 탄화물을 단독으로 처리하는 경우 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물은 오염 토양 100 중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부로 혼합되는 것이 좋다. 염색폐수 슬러지의 탄화물 처리량이 상기 범위 밖이면 중금속 제거 효율이 떨어지게 된다.
본 발명에서, 염색폐수 슬러지의 탄화물과 함께 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 조합하여 처리하는 경우 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물은 오염 토양 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 혼합되고 상기 고정화제는 0.1 내지 2 중량부로 혼합되는 것이 좋다. 염색폐수 슬러지의 탄화물과 고정화제의 처리량이 상기 범위 밖이면 중금속 제거 효율이 떨어지게 된다.
본 발명에서는 염색폐수 슬러지의 탄화물과 각각의 고정화제의 중금속 고정화 효과를 0.1N HCl 용액을 이용한 용출시험방법(환경부 토양오염공정시험법, 2005)과 US EPA상의 용출시험방법(TCLP, Toxicity Characteristic Leaching Procedure, U.S.EPA, SW846, #1311)으로 평가한다.
상기 토양오염공정시험법에 따른 0.1N HCl 용액을 이용한 용출시험방법은 토양 시료에 0.1N HCl을 질량비로 1:5 비율로 투입하고 상온에서 1시간동안 200rpm으로 교반하면서 용출하는 방법이며, U.S EPA 상의 용출시험방법은 시료의 pH에 따라 2가지 형태로 용출방법이 나뉘는데 pH가 5 이상인 경우 0.1M(6g/L)의 glacial acetic acid(CH3COOH) 5.7mL를 1L의 증류수에 녹인 용액을 시료와 질량비로 1:20이 되게 주입하고 상온에서 18시간동안 200rpm으로 교반하면서 용출하는 방법과 pH가 5 미만인 경우 증류수 500mL에 glacial acetic acid(CH3COOH) 5.7mL를 가하고 1N NaOH 64.3mL를 가한 후 1L로 희석한 용액을 시료와 질량비로 1:20이 되게 주입하고 상온에서 18시간 동안 200rpm으로 교반하면서 용출하는 방법이다.
본 발명의 실험예를 통해 염색폐수 슬러지의 탄화물을 단독으로 처리한 경우 오염 토양 내 중금속 제거 효과가 나타남을 확인할 수 있었다.
더 나아가, 염색폐수 슬러지의 탄화물과 함께 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 조합하여 처리한 경우 염색폐수 슬러지의 탄화물만을 단독으로 처리한 경우에 비해 안정적이고 효과적인 중금속 제거 효과가 나타남을 확인할 수 있었다.
본 발명은 중금속으로 오염된 토양에 염색폐수 슬러지의 탄화 공정에서 발생하는 탄화물를 처리함으로써 중금속을 고정화 처리하여 제거할 수 있으며, 이와 동시에 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 추가로 처리함으로써 중금속 고정화를 더욱 향상시켜 중금속 제거 효과를 더욱 증진시킬 수 있는 중금속 오염 토양의 처리 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 550 ℃에서 탄화시켜 얻은 염색폐수 슬러지의 탄화물만을 이용하여 중금속으로 오염된 현장토양 내 중금속을 고정화하고 중금속 용출을 0.1N HCl 용액을 이용한 용출시험방법으로 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 550 ℃에서 탄화시켜 얻은 염색폐수 슬러지의 탄화물만을 이용하여 중금속으로 오염된 현장토양 내 중금속을 고정화하고 중금속 용출을 US, EPA상의 용출시험방법으로 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 550 ℃에서 탄화시켜 얻은 염색폐수 슬러지의 탄화물과 함께 석회(B), 래들 슬래그(C), 인회석(D) 또는 시멘트(E)를 추가로 이용하여 중금속으로 오염된 현장토양 내 중금속을 고정화하고 중금속 용출을 0.1N HCl 용액을 이용한 용출시험방법으로 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 550 ℃에서 탄화시켜 얻은 염색폐수 슬러지의 탄화물과 함께 석회(B), 래들 슬래그(C), 인회석(D) 또는 시멘트(E)를 추가로 이용하여 중금속으로 오염된 현장토양 내 중금속을 고정화하고 중금속 용출을 US, EPA상의 용출시험방법으로 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 효과를 보다 더 구체적으로 설명하고자 하나, 이들 실시예는 본 발명의 예시적인 기재일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 염색폐수 슬러지의 탄화물 제조 및 구성성분 조사
염색폐수의 화학적 처리 후 발생되는 화학 슬러지를 350, 450, 550 ℃로 각각 탄화시켜 탄화 온도가 다른 염색폐수 슬러지의 탄화물을 얻었다.
상기 염색폐수 슬러지의 탄화물에 대해 XRF 분석을 수행하여 각각의 탄화물의 구성 성분을 조사하여 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에서 RDS(Raw Dye Sludge)는 염색폐수의 화학적 처리 후 발생되는 화학 슬러지를 의미하며, CDMS(Carbonized Dye Sludge Material)는 화학 슬러지 탄화물을 의미하며 350, 450, 550은 각각 탄화 온도를 나타내는 것이다.
화합물 RDS CDSM350 CDSM450 CDSM550
Al2O3 ND ND ND ND
SiO2 0.92 1.28 1.57 1.21
P2O5 ND 0.45 0.50 0.37
SO3 0.77 1.08 1.07 1.33
Cl ND ND ND ND
K2O ND 0.17 0.24 0.21
CaO 2.13 2.11 2.25 2.40
TiO2 3.37 2.04 2.20 2.26
V2O5 ND ND ND ND
Cr2O3 ND ND ND 0.44
MnO ND ND ND ND
Fe2O3 92.810 92.11 91.18 91.22
NiO ND ND ND ND
CuO ND ND ND ND
ZnO ND ND ND 0.32
Br ND ND ND 0.23
SnO2 ND 0.76 1.00 ND
C19H38ON F396.96 F397.46 F296.61 F397.74
Normalized 100% 100% 100% 100%
상기 표 1의 XRF(X-Ray Flourescence Spectrometry)를 이용한 염색폐수 슬러지 탄화물의 성분 분석 결과를 통해 탄화 공정이 슬러지 내 성분의 변화를 유발하며 탄화 온도가 높아질수록 중금속 고정화에 영향을 미치는 물질인 Al2O3를 제외한 SiO2와 CaO의 비율이 증가하는 것을 확인할 수 있다.
실험예 1: 현장오염토양의 중금속 용출량 조사
현장 오염토양에 대한 전량추출, U.S. EPA(TCLP), 토양오염공정시험법(0.1N HCl)으로 용출한 중금속의 용출량을 조사하였다.
그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
현장오염토양의 중금속 용출량
(mg/kg) 전량추출법(Aqua regia) U.S. EPA법(TCLP) 토양오염공정시험법(0.1N HCl)
Pb 16.88±1.32 - 5.25±0.14
Cr 88.07±1.59 4.57±0.21 6.94±0.21
Zn 6945±59.61 1179.70±53.60 1285.50±23.33
Cu 90.24±21.96 5.79±0.01 11.96±0.62
Ni 42.80±1.51 0.14±0.19 2.32±0.03
실시예 2: 염색폐수 슬러지의 탄화물을 이용한 중금속 흡착 효율 측정
상기 실시예 1에서 제조된 염색폐수 슬러지의 탄화물 중 550 ℃에서 탄화시켜 얻은 염색폐수 슬러지의 탄화물을 이용하여 중금속으로 오염된 현장토양 내 중금속을 고정화하고 중금속 용출을 0.1N HCl 용액을 이용한 용출시험방법(환경부 토양오염공정시험법, 2005)과 US, EPA상의 용출시험방법(TCLP, Toxicity Characteristic Leaching Procedure, U.S.EPA, SW846, #1311)으로 평가하였다.
구체적으로, 오염 토양과 염색폐수 슬러지의 탄화물을 하기 표 3과 같은 비율로 polycarbonate vial (Nalgene Co., 50 ml)에 넣고, vortex mixer를 이용하여 균일하게 혼합하여 중금속을 고정화 시켰다. 이때 수분함량은 오염토양에 대하여 중량비로 50%가 되도록 증류수를 주입하여 주었다. 고정화 실험 후 토양오염공정시험법(0.1N HCl)과 TCLP법에 따라 각각 용출액을 주입하고 중금속을 용출시켰다. 용출 과정이 끝난 다음 시료를 2,000 rpm에서 20 분간 원심분리 시킨 후 0.2 μm cellulose nitrate membrane filter(Whatman)를 이용하여 상등액의 입자성 물질과 용존성 물질을 분리하고 일정하게 희석시킨 후 유도결합플라즈마-광발광분광기(Inductivly coupled plasma-optical emission spectroscopy, ICP-OES)를 이용하여 농도를 측정하였다.
오염토양(g) 100 100 100 100
슬러지 탄화물(g) 0.5 1.0 1.5 2.0
상기 용출 실험 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다. 도 1은 0.1N HCl 용액을 이용한 용출시험방법으로 측정한 결과이고 도 2는 US, EPA상의 용출시험방법으로 측정한 결과이다.
도 1 및 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 염색폐수 슬러지 탄화물을 이용한 중금속 고정화 시 탄화물 주입량이 2.0g 미만일 경우에는 용출량이 감소하는 것으로 나타나 탄화물만을 이용하더라도 중금속으로 오염된 토양의 중금속 고정화 처리에 적용이 가능한 것을 알 수 있다.
실시예 3: 염색폐수 슬러지의 탄화물과 고정화제의 조합을 이용한 중금속 흡착 효율 측정
상기 실시예 1에서 제조된 염색폐수 슬러지의 탄화물 중 550 ℃에서 탄화시켜 얻은 염색폐수 슬러지의 탄화물과 함께 석회, 래들 슬래그, 인회석 또는 시멘트를 추가로 이용하여 중금속으로 오염된 현장토양 내 중금속을 고정화하고 중금속 용출을 0.1N HCl 용액을 이용한 용출시험방법(환경부 토양오염공정시험법, 2005)과 US, EPA상의 용출시험방법(TCLP, Toxicity Characteristic Leaching Procedure, U.S.EPA, SW846, #1311)으로 평가하였다.
구체적으로, 오염 토양과 염색폐수 슬러지의 탄화물 및 각각의 고정화제를 하기 표 4와 같은 비율로 polycarbonate vial (Nalgene Co., 50 ml)에 넣고, vortex mixer를 이용하여 균일하게 혼합하여 중금속을 고정화 시켰다. 이때 수분함량은 오염토양에 대하여 중량비로 50%가 되도록 증류수를 주입하여 주었다. 고정화 실험 후 토양오염공정시험법(0.1N HCl)과 TCLP법에 따라 각각 용출액을 주입하고 중금속을 용출시켰다. 용출 과정이 끝난 다음 시료를 2,000 rpm에서 20 분간 원심분리 시킨 후 0.2 μm cellulose nitrate membrane filter(Whatman)를 이용하여 상등액의 입자성 물질과 용존성 물질을 분리하고 일정하게 희석시킨 후 유도결합플라즈마-광발광분광기(Inductivly coupled plasma-optical emission spectroscopy, ICP-OES)를 이용하여 농도를 측정하였다.
구분 오염토양(g) 석회(g) 래들 슬래그(g) 인회석(g) 시멘트(g) 염색폐수 슬러지 탄화물(g)
A 100 0 0 0 0 0
B 100 0.5 0 0 0 5
100 1.0 0 0 0 10
100 1.5 0 0 0 15
100 2.0 0 0 0 20
C 100 0 0.5 0 0 5
100 0 1.0 0 0 10
100 0 1.5 0 0 15
100 0 2.0 0 0 20
D 100 0 0 0.5 0 5
100 0 0 1.0 0 10
100 0 0 1.5 0 15
100 0 0 2.0 0 20
E 100 0 0 0 0.5 5
100 0 0 0 1.0 10
100 0 0 0 1.5 15
100 0 0 0 2.0 20
상기 용출 실험 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다. 도 3은 0.1N HCl 용액을 이용한 용출시험방법으로 측정한 결과이고 도 4는 US, EPA상의 용출시험방법으로 측정한 결과이다.
도 3 및 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 염색폐수 슬러지 탄화물과 함께 각 고정화제를 같이 주입하여 중금속으로 오염된 토양을 고정화 처리한 경우 모든 고정화제의 첨가로 인해 중금속 용출량이 감소되었으며 고정화 효율은 고정화제의 주입량에 비례하고 염색폐수 슬러지 탄화물만을 이용한 중금속 고정화 처리 시 보다 더욱 안정적이고 효과적인 중금속 처리 효율을 나타냄을 알 수 있었다. 또한, 염색폐수 슬러지 탄화물의 주입량을 염색폐수 슬러지 탄화물만을 주입하여 중금속 오염 토양의 고정화 처리가 가능한 양인 2g에서 최대 20g까지 증가시키더라도 안정적이고 효과적인 중금속 처리 효율을 나타내었다.
따라서, 상기 실험 결과를 종합하여 볼 때 염색폐수 슬러지의 탄화물과 석회, 래들 슬래그, 인회석 또는 시멘트의 고정화제를 이용한 중금속 처리는 염색폐수 슬러지의 탄화물만을 이용한 중금속 고정화 효율 보다 탄화물과 고정화제를 복합적으로 사용함으로써 오염된 토양 내 중금속 처리에 보다 안정적이고 효율적임을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 염색폐수 슬러지의 탄화물을 토양과 혼합하여 상기 토양으로부터 상기 토양 내 중금속을 제거하는 단계를 포함하는 중금속 오염 토양의 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물과 함께 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 추가로 혼합하여 사용하는 중금속 오염 토양의 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물은 염색폐수 슬러지를 350℃ 내지 550℃의 온도로 가열하여 열분해하는 탄화 공정을 통해 얻는 것인 중금속 오염 토양의 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물은 염색폐수 슬러지를 550℃의 온도로 가열하여 열분해하는 탄화 공정을 통해 얻는 것인 중금속 오염 토양의 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물을 단독으로 처리하는 경우 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물은 오염 토양 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 2 중량부로 혼합되는 중금속 오염 토양의 처리 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물과 함께 석회, 래들 슬래그, 인회석 및 시멘트로부터 선택되는 1종 이상의 고정화제를 조합하여 처리하는 경우 상기 염색폐수 슬러지의 탄화물은 오염 토양 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 20 중량부로 혼합되고 상기 고정화제는 0.1 중량부 내지 2 중량부로 혼합되는 중금속 오염 토양의 처리 방법.
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Solidification/Stabilization of Heavy Metals in Contaminated Soils and Sludges, Thesis for the Degree of Master of Engineering, Kyungpook National University (Feng Li, 2009.06.) 1부.

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