KR101859145B1 - 알카리-초음파 세척과 자력분리를 이용한 비소오염토양 복원방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비소오염토양 복원방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 비소로 오염된 토양을 염기성 용액을 이용하여 세척함과 동시에 초음파를 조사함으로써 비소를 토양입자로부터 용이하게 분리할 수 있다. 또한염기성 용액을 이용하여 규산염광물의 표면을 일부 녹여 산화철과 산화망간을 염기성 용액에 노출시킴으로써 잔류(residual) 형태의 비소를 제거할 수 있다.

Description

알카리-초음파 세척과 자력분리를 이용한 비소오염토양 복원방법{METHOD FOR TREATING ARSENIC CONTAMINATED SOIL USING ALKALI SOLUTION WASHING WITH ULSTRASONIC WAVE}

본 발명은 환경오염 저감기술에 관한 것으로서, 특히 비소로 오염된 토양을 복원하기 위한 방법에 관한 것이다.

토양오염은 폐기물 투기, 유해물질 누출, 농약 및 비료 사용, 소각 등 다양한 경로를 통하여 발생된다. 토양오염은 생태계의 교란, 농작물의 오염, 오염물질의 인체흡수 등 다양한 직접적인 문제를 야기할 뿐만 아니라 지표수, 지하수, 대기의 2차 오염을 유발한다. 또한 토양오염은 대기와 수질오염에 비해 만성적이므로 복원에 많은 시간과 비용이 소요된다.

우리나라는 토양오염이 인류와 생태계에 미치는 악영향의 심각성을 인식하여 토양환경보전법을 제정하여 시행하고 있다. 토양환경보전법에 16개의 항목(Cd, Cu, As, Hg, Pb, Cr₆ ⁺, Zn, Ni, F, 유기인화합물, CN, BTEX, TPH, TCE, PCE)에 대한 기준치를 정하여 관리하고 있다.

위 16개의 항목들 중 비소로 오염된 토양의 복원방법으로는 고형화, 미생물 및 화학제를 이용한 안정화 등 다양한 공법이 개발되어 적용되고 있다.

토양환경보전법의 토양오염공정시험방법에 따르면 왕수를 이용하여 오염토양으로부터 오염물질을 용출시킨 후, 추출된 비소가 기준치를 초과하는지를 판단한다(왕수추출법 또는 전함량분석법). 왕수는 가장 강한 산이기 때문에 이를 이용하면 오염토양 내 비소가 거의 모두 추출된다.

비소오염토양 복원방법들 중 고형화 및 안정화 공법은 토양에 존재하는 비소를 제거하는 것이 아니라 독성과 이동성이 적은 형태로 단순히 변형시키는 공법이므로, 전함량분석법을 만족할 수 없다.

또한 산성 용액을 이용한 세척공법을 적용할 경우, 상대적으로 불안정한 형태(수용성 형태, 흡착형태, 탄산염 형태)의 비소는 추출할 수 있지만, 상대적으로 안정한 잔류(residual) 형태의 비소를 추출하기에는 한계가 있다. 그리고 산성 용액을 이용한 비소오염토양의 세척은 용출된 비소이온이 산성 환경에서 양전하를 가지는 산화철에 흡착되어 이동성과 독성을 증가시키는 결과를 초래할 수도 있다.

즉, 비소오염토양을 산성 용액을 이용하여 세척하면, 산화철이나 산화망간과 함께 공침되어 있던 비소가 용출되면서 음전하 형태를 띠게 되는데, 산성환경에서는 산화철이나 산화망간이 표면에 양전하를 형성하므로, 용출된 비소이온은 산화철이나 산화망간에 다시 흡착됨으로써 비소제거효율이 저하된다.

따라서 고농도의 안정한 형태의 비소로 오염된 토양에 기존 산성 세척액을 이용한 토양세척공법을 적용할 경우 복원목적 달성이 어려울 것으로 예상된다. 이러한 기존공법의 한계를 극복할 수 있는 새로운 공법의 개발이 필요하다.
[선행기술문헌]
대한민국 등록특허공보 제10-1136568호(2012.04.17 공개)

본 발명은 비소로 오염된 토양을 효과적으로 복원하기 위한 새로운 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 비소 이외에 구리, 아연, 카드뮴과 같은 양이온성 중금속으로 오염된 토양을 복원하기 위한 새로운 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 중금속 오염토양 복원방법은 중금속, 특히 비소 오염 토양에 대하여 입도분리를 수행하여 조립토양과 세립토양을 상호 분리하는 입도분리단계; 상기 세립토양을 염기성 용액에 투입하여 현탁액을 형성하고, 초음파를 조사하여 상기 세립토양으로부터 중금속을 분리시키는 세척분산단계; 상기 세척분산단계를 거친 후 자석을 이용하여 상기 현탁액 내 자성물질과 비자성물질을 상호 분리하는 자력분리단계; 및 상기 현탁액을 고액분리하여 처리가 완료된 세립토양을 수거하는 단계;를 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 입도분리단계에서는 1~3mm를 기준, 보다 구체적으로는 2mm를 기준으로 세립토양과 조립토양을 분리한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 염기성 용액은 상기 오염 토양의 영전하점(PZC, point of zero charge) 이상의 pH값을 가지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 염기성 용액은 상기 세립토양의 분산 효율을 향상시킬 수 있도록 수산화나트륨 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 초음파는 10~120분의 시간 범위로 조사하여 상기 현탁액 내 국부 압력은 최대 1,000atm, 국부 온도는 최대 5,000K로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 자석은 5,000~9,000 gauss 범위의 자기장 세기를 가지는 것을 사용하여, 산화철, 산화망간을 포함하여 비소를 흡착하고 있는 자성물질을 분리해낸다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 염기성 용액은 0.1~1M의 NaOH, 염기성 용액에 대한 오염토야의 고액비(부피비)는 1/4~1/10 범위이다.

본 발명은 비소를 주요 대상으로 하지만, 구리, 카드뮴, 아연을 포함하여 다른 중금속에 대해서도 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 염기성 용액을 이용하여 오염토양을 세척함과 동시에 초음파를 조사하여 비소를 제거하는 경우 토양오염공정시험법 상의 기준치를 만족할 수 있다.

종래의 공법에서는 특히 잔류 형태의 비소를 제거하기가 매우 곤란하였지만, 본 발명에서는 염기성 용액을 사용하여 규산염 광물의 표면을 일부 녹임으로써 산화철과 산화망간을 염기성 용액에 노출시켜 잔류형태의 비소를 제거할 수 있다는데 큰 장점이 있다.

종래의 산 세척공법은 비소를 산에 의하여 녹인 후에 비소가 다시 산화철과 산화망간에 재흡착되어 비소 제거율이 저하되었으나, 본 발명에서는 알카리 세척을 이용하여 종래의 문제점을 해결하였다. 이러한 결과는 알카리 세척과 함께 초음파를 조사하여 비소의 탈착, 입자들 사이의 분산 및 용해도의 증진을 촉진한데 기인한 것으로 판단된다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중금속 오염토양 복원방법의 개략적 흐름도이다.
도 2의 사진은 본 발명의 효과에 대한 실험결과로서, 좌측의 사진은 증류수만 사용한 경우, 가운데 사진은 수산화나트륨만 사용한 경우, 그리고 우측의 사진은 수산화나트륨과 함께 초음파를 조사한 각각의 경우에서 현탁액의 탁도를 보여준다.
도 3은 본 발명의 효과를 실험한 결과를 나타낸 표로서, 초음파를 조사 여부와 수산화나트륨의 농도에 따른 비소의 제거율이 나타나 있다.
도 4는 본 발명의 효과를 실험한 최종 결과값을 나타낸 표이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 중금속 오염토양을 복원하기 위한 것으로서, 특히 비소로 오염된 토양을 중요한 대상으로 한다. 그러나 본 발명이 비소오염토양에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 카드뮴, 구리, 아연과 같은 중금속으로 오염된 토양에도 확대적용될 수 있다.

먼저 본 발명의 중요한 대상인 비소오염토양에 대하여 설명한다. 비소는 환원환경의 토양에서는 3가(AsO₃ ^-) 형태가 안정하며, 산화환경의 토양에서는 5가(AsO₄ ^3-) 형태가 안정하다. 광물 단위로 보면, 5가 비소는 FeAsO₄, Fe₃(AsO₄)₂, Mn₃(AsO₄)₂ 등 철-비소 화합물 및 망간-비소 화합물을 형성하며, 3가 비소는 AsS, As₂S₂, As₂S₃ 등 비소황화광물을 형성한다. 약한 환원환경에서는 Fe(AsO₂)₂, Ca(AsO₂)₂가 생성되기도 한다.

습지토양을 제외한 대부분의 토양은 산화환경이므로 비소는 5가 형태로 철, 망간 화합물을 형성하고 있으며, 철-비소화합물이 가장 우세하다. 따라서 본 발명에서 중요한 처리 대상은 5가 비소이다.

5가 비소는 음이온(anionic complex)을 형성하여, 산화철 및 산화망간에 흡착 및 공침되는 방식으로 화합물을 형성한다. 즉, 산화철과 산화망간은 표면 가변 전하를 가진다. 영전하점(PZC, point of zero charge) 이하의 pH에서 표면 양전하를 가지며 영전하점을 초과하는 pH에서는 표면 음전하를 가진다. 산화환경에서 토양은 주로 영전하점 이하의 pH로 형성되므로 산화철은 양전하를 띠게 되고, 결국 음이온성의 비소는 산화철이나 산화망간에 흡착되거나 공침된다.

본 발명에서는 상기한 바와 같이 토양 내 비소가 존재하는 형태에 의한 미시적인 분석을 기반으로, 오염토양으로부터 비소를 분리하기 위한 방법을 제시하고자 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 중금속 오염토양 복원방법에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중금속 오염토양 복원방법의 개략적 흐름도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명에서는 먼저 비소로 오염된 토양을 굴착하여 처리시설까지 이송한다.

그리고 오염토양에 대하여 입도분리를 수행한다. 입도분리는 1~3mm를 기준으로 하여 조립토양과 세립토양을 구분한다. 본 실시예에서는 2mm를 기준으로 하였다. 입도분리를 하는 이유는 2mm가 넘는 조립토양에는 비소가 거의 포함되어 있지 않기 때문이다. 비소는 주로 세립토양에 흡착 및 공침되기 때문이다. 또 다른 이유는 토양오염공정시험법의 기준 자체가 2mm 이하의 토양에 대해서만 적용하기 때문이다. 본 발명에서는 체(screen) 등을 이용하여 오염토양을 분리한다. 조립토양은 비소를 거의 포함하고 있지 않으므로 바로 재활용할 수 있다. 세립토양은 비소를 포함하고 있으므로 후술할 복원처리가 필요하다.

세립토양은 세척분산처리를 수행한다. 세척분산처리는 세립토양을 염기성 용액에 투입하여 현탁액을 형성한 후, 현탁액을 교반하면서 초음파를 조사하는 과정이다.

기존의 공정들은 주로 산을 이용하여 토양 내 고체 상태의 비소를 녹여서 용출하는 과정이지만, 본 발명에서는 염기성 용액을 사용하여 기존의 산 세척과는 전혀 다른 기작이 발현되게 한다. 염기성 용액을 사용하는 이유는 크게 3가지로 요약될 수 있다.

첫 째, 현탁액의 pH를 염기성 조건으로 만들기 위함이다. 앞에서도 설명하였지만, 산화철과 산화망간은 PZC 미만의 pH에서는 표면이 양전하를 띠므로 5가 비소가 전기적으로 흡착된다. 따라서 비소를 분리하기 위해서는 주변 환경의 pH가 산화철, 산화망간의 PZC 이상이 되게 해야 한다. 이들의 PZC는 pH7~8 정도이므로, 염기성 환경을 만들어주면 산화철과 산화망간의 표면은 음이온을 띠게 되어 음이온성의 비소는 탈착된다. 염기성 용액 자체의 pH보다는 토양과 염기성 용액이 혼합된 현탁액 전체의 pH값이 7~8 이상으로 설정한다. 이러한 점을 고려하여 염기성 용액의 농도를 설정하면 되고, 본 실시예와 같이 수산화나트륨 수용액을 사용하면 0.1~1M의 농도 범위에서 염기성 용액의 농도를 조절한다. 현탁액이 염기성 조건으로 형성되면 산화철, 산화망간의 표면에 흡착 및 공침되어 있는 비소는 탈착되어 용액에 용해된다.

두 번째 이유는 산화철, 산화망간이 음이온을 띠게 되면 비소와의 사이에 전기적 반발력으로 인해 분산이 촉진되어 후술할 자력분리에서 유리하게 작용한다.

세 번째 이유는 실리케이트와 같은 규산염광물을 용해시키는 것이다. 산화철과 산화망간은 실리케이트와 같은 조립입자들 사이에 침전되어, 토양 입단의 시멘트 물질(binder)로 존재하거나, 조립입자의 표면에 침전물 형태로 존재한다. 이렇게 규산염광물 내에 침전되어 있는 산화철이나 산화망간에 흡착되어 있는 비소가 앞에서 설명한 잔류(residual) 형태의 비소인데, 종래의 공법에서는 이들의 제거가 거의 곤란하였다.

잔류 형태의 비소를 제거하기 위해서는 먼저 규산염광물 내부에 있는 산화철과 산화망간을 염기성 용액에 노출시켜야 한다. 즉, 규산염광물의 표면을 용해시켜야 한다. 기존의 산용액을 이용한 세척공법에서는 산이 직접 비소를 용출시키는 것이었지만, 본 발명에서 염기성 용액은 비소를 직접 녹이는 것이 아니라 실리케이트를 녹여서 산화철, 산화망간을 용액에 노출시키는 작용을 하는 점에서 매우 독특한 작용을 한다. 실리케이트의 표면이 녹으면서 산화철과 산화망간이 염기성 용액에 노출되면 위에서와 같은 작용에 의하여 산화철과 산화망간에 흡착 및 공침되어 있는 비소가 탈착되어 용액 내로 이동하게 된다. 더불어, 고체 상태의 산화철과 산화망간도 실리케이트 표면이 녹으면서 용액 내로 떨어져 나오게 된다.

위와 같이 본 발명에서 염기성 용액을 사용하는 데에는 3가지 이유가 있으며, 이러한 이유를 가장 잘 충족시킬 수 있도록 염기성 용액의 농도와 양을 조절한다. 본 발명의 일 실시예에서 현탁액의 고액비(부피비)는 1/4 ~ 1/10 범위로 형성한다. 1/4 미만이면 염기성 용액의 양에 비하여 토양의 양이 너무 많아 세척 및 분산이 용이하지 않으며, 실리케이트를 용해시키는데 한계가 있다. 또한 1/10을 넘어가면 효과에 비하여 염기성 용액의 양이 과다하여 비경제적이다.

그리고 본 실시예에서 염기성 용액으로는 수산화나트륨 수용액(NaOH)을 사용한다. 물론 CaOH₂ 등 다른 염기성 용액을 사용할 수도 있다. 그러나 분산의 촉진 관점에서는 수산화나트륨 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 수산화나트륨은 1가의 양이온(Na)을 포함하지만, CaOH₂는 2가의 양이온(Ca)을 포함하므로, 입자들 사이의 분산을 고려하면 1가의 양이온을 포함하는 수산화 나트륨 용액을 사용하는 것이 좋다.

그리고 세척분산과정에서는 현탁액에 대하여 초음파를 조사한다. 초음파는 현탁액의 양에 따라 다르게 조절될 수 있지만, 10~120분 정도 조사할 수 있다. 초음파를 조사하는 이유는 비소의 탈착 촉진, 분산의 촉진 및 용해도의 증대이다. 잘 알려진 바와 같이, 초음파를 조사하면 이른바 'cavity-collapse' 현상이 나타난다. 즉 초음파가 현탁액에 조사되면 작은 기포(공동화, cavitation)가 형성되고, 이 기포가 성장하여 터지면서(collapse) 충격파가 발생하여 국부적으로 최고 1,000 atm의 압력, 최고 5,000K의 온도를 형성하게 된다. 충격파는 산화철, 산화망간 및 비소와의 사이에 외력을 가하여 이들의 분리를 촉진시킨다. 또한 입자들 사이의 분산을 촉진하게 된다. 더 나아가, 초음파에 의하여 온도가 상승되면 분산작용이 증대되고, 비소 및 실리케이트의 용해도가 증대된다. 본 실시예에서 초음파의 주파수는 큰 영향을 못미친다. 정지된 상태의 현탁액에 초음파를 조사하는 경우 주파수의 영향이 크지만, 본 실시예와 같이 교반을 하는 경우에는 주파수의 영향이 줄어들기 때문이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 염기성 용액과 초음파를 이용하여 오염토양에 대한 세척 및 분산을 수행함으로써, 비소를 토양으로부터 분리시킨다.

세척분산과정을 거친 후에는 자력분리를 통해 용액 내에 존재하는 산화철, 산화망간과 같은 자성물질을 분리해 낸다. 세척분산과정에서 수산화나트륨 용액에 의하여 실리케이트의 표면이 녹으면서 산화철과 산화망간은 용액으로 떨어져 나갔으며, 자력분리에서는 이들을 제거하는 것이다. 산화철은 강자성 또는 상자성을 띠며, 토양을 구성하는 대부분이 입자들은 반자성을 띤다. 따라서 자력분리를 통해 산화철과 산화망간을 분리할 수 있다. 즉, 세척 및 분산과정을 거쳐서 비소가 산화철, 산화망간으로부터 탈착되긴 하였지만, 여전히 산화철과 산화망간에는 비소가 흡착 및 공침되어 있을 가능성이 있다. 이에 보다 완벽한 오염복원을 위해서는 산화철과 산화망간을 토양으로부터 제거하는 것이 바람직하다. 자력분리 단계를 세척분산과정 이후에 수행하는 것은 현탁액의 분산을 통해 자력분리의 효과를 높이기 위함이다. 토양이 입단을 형성한 상태에서는 분리효율이 떨어진다.

본 실시예에서는 습식 자력분리를 통해 현탁액 상태에서 자석을 통해 산화철, 산화망간 및 다른 중금속 자성물질을 제거할 수 있다. 자석의 세기는 오염토의 성상에 따라 다양하게 조절될 수 있는데, 산화철과 산화망간을 중심으로 고찰한 결과 주로 5,000~9,000 gauss의 세기를 가지는 자석을 이용할 때 가장 효과적이라는 것을 확인하였다. 자석에 의하여 분리된 산화철, 산화망간 및 자성물질들은 별도의 후처리 공정을 거치거나 폐기처리할 수 있다.

자력분리단계 후에는 고액분리를 통해 고체 상태의 토양과 액체 상태의 용액을 상호 분리한다. 원심분리기 등이 사용될 수 있다. 고액분리 후의 액체는 비소를 다량 함유하고 있으므로, 별도의 세척공정을 다시 거치거나 폐기물로 처리할 수 있다. 그리고 토양은 비소가 제거된 상태이므로 다시 원위치로 되메움하여 복원하거나 다른 용도로 사용될 수 있을 것이다.

본 발명의 연구진은 중금속 오염토양 복원방법의 효과를 알아보기 위한 실험을 수행하였다.

구)장항제련소 주변 비소오염토양을 채취하고 건조 후 2mm 체를 이용하여 2mm 미만의 입도를 가지는 토양을 회수하여 실험에 사용하였다. 토양과 NaOH 0 - 1.5M 세척-분산용액을 1:10 비율에서 2시간 진탕 후 10분 동안 초음파를 주사하여 세척-분산하였다. 0.5M NaOH 용액과 토양을 1:4 비율에서 2시간 진탕 후 10분 동안 초음파를 주사하였다. 분산-세척 후 자기장 세기 3,000, 6,000, 9,000 gauss에서 자성입자와 비자성입자로 분리하였다. 각 단계에서 산출되는 토양의 비소농도는 토양오염공정시험법을 이용하여 오염농도를 측정하였다. 그 결과를 도 2 내지 도 4에 나타내었다.

도 2의 사진은 본 발명의 효과에 대한 실험결과로서, 좌측의 사진은 증류수만 사용한 경우, 가운데 사진은 수산화나트륨만 사용한 경우, 그리고 우측의 사진은 수산화나트륨과 함께 초음파를 조사한 각각의 경우에서 현탁액의 탁도를 보여준다.

사진에 나타난 바와 같이, 염기성 용액에 의한 세척과 초음파를 통한 분산을 함께 수행한 경우 용액의 탁도가 가장 진하게 나타난다. 이는 오염물질이 용액으로 이동되었으며, 용액 내 입자들이 고르게 분산된 결과로서 탁도가 흐리게 되는 것이다. 염기성 용액에 의해 세척만 수행하고 초음파를 조사하지 않은 도 3의 경우 분산이 고르게 되지 않은 모습을 보여준다.

도 3 및 도 4의 표를 참고하면, NaOH 농도 0.2 - 1M에서 유사한 분산-세척효과를 나타냈으나 초음파를 조사하지 않은 경우에 비해 조사한 경우가 분산-세척효과가 높게 나타났다.

자기장의 세기의 경우 3,000 gauss에 비해 6,000과 9,000 gauss 자기장을 이용하였을 때 비소제거 효율이 높게 나타났다. 그러나 6,000 gauss와 9,000 gauss 자기장은 비슷한 비소제거 효율을 나타냈다.

본 실험에서 0.2 - 1M NaOH 용액과 오염토양을 1시간 이상 반응시키고 10분 동안 초음파를 조사하면 토양으로부터 비소를 60% 이상 제거할 수 있으며, 추가적으로 자기장 세기 6,000 gauss 이상에서 자력분리 할 경우 환경오염기준치 25 mg/kg 이하로 비소농도를 저감시킬 수 있다는 것을 확인하였다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 염기성 용액을 이용하여 오염토양을 세척함과 동시에 초음파를 조사하여 비소를 제거하는 경우 토양오염공정시험법 상의 기준치를 만족할 수 있다.

종래의 산 세척공법은 비소를 산에 의하여 녹인 후에 비소가 다시 산화철과 산화망간에 재흡착되어 비소 제거율이 저하되었으나, 본 발명에서는 알카리 세척을 이용하여 종래의 문제점을 해결하였다. 이러한 결과는 알카리 세척과 함께 초음파를 조사하여 비소의 탈착, 입자들 사이의 분산 및 용해도의 증진을 촉진한데 기인한 것으로 판단된다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (12)

1. 비소를 포함하는 중금속 오염 토양에 대하여 입도분리를 수행하여 조립토양과 세립토양을 상호 분리하는 입도분리단계;
   상기 세립토양을 염기성 용액에 투입하여 현탁액을 형성하고, 초음파를 조사하여 상기 세립토양으로부터 중금속을 분리시키는 세척분산단계; 및
   상기 현탁액을 고액분리하여 처리가 완료된 세립토양을 수거하는 단계;를 포함하여 이루어지며,
   상기 염기성 용액은 0.2~1M의 NaOH, 염기성 용액에 대한 오염토양의 고액비(부피비)는 1/4 ~ 1/10 범위로 형성하여, 상기 염기성 용액이 상기 오염 토양 내 실리케이트 성분을 녹여 상기 실리케이트 내부에 침전되어 있는 산화철 또는 산화망간이 상기 염기성 용액에 노출될 수 있도록 하며,
   상기 초음파는 10~120분의 시간 범위로 조사하며,
   상기 세척분산단계를 거친 후 자석을 이용하여 상기 현탁액 내 자성물질과 비자성물질을 상호 분리하는 자력분리단계를 더 포함하며, 상기 자석은 6,000~9,000 gauss 범위의 자기장 세기를 가지는 것을 특징으로 하는 중금속 오염토양 복원방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 자력분리에서 분리된 자성물질은 재처리 또는 폐기하며, 상기 고액분리에서 배출된 액체는 폐수처리하는 것을 특징으로 하는 중금속 오염토양 복원방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 입도분리단계에서는 1~3mm를 기준으로 세립토양과 조립토양을 분리하는 것을 특징으로 하는 중금속 오염토양 복원방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 염기성 용액은 상기 오염 토양의 영전하점(PZC, point of zero charge) 이상의 pH값을 가지는 것을 특징으로 하는 중금속 오염토양 복원방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 초음파를 조사하여 상기 현탁액 내 국부 압력은 최대 1,000atm, 국부 온도는 최대 5,000K로 형성되는 것을 특징으로 하는 중금속 오염토양 복원방법.
    
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 중금속은 구리, 카드뮴, 아연 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 중금속 오염토양 복원방법.

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