KR102447433B1

KR102447433B1 - 식물 생장용 토양의 제조방법

Info

Publication number: KR102447433B1
Application number: KR1020200175732A
Authority: KR
Inventors: 최용주; 김기범; 장윤미
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-09-26
Also published as: KR20220085565A

Abstract

(a) 중금속 오염된 해양 준설토를 준비하는 단계; (b) 상기 준설토를 N, S, P 중 적어도 하나의 원소를 포함하는 산으로 세척하는 단계; 및 (c) 상기 산을 중화제로 중화시키는 단계를 포함하는, 식물 생장용 토양의 제조방법이 개시된다.

Description

식물 생장용 토양의 제조방법{METHOD FOR PREPARING SOIL FOR PLANT GROWTH}

중금속 오염 해양 준설토의 정화 및 식물 생장용 토양의 제조 방법에 관한 것이다.

2010년 이후, 국내에서 평균적으로 연간 약 2천만 m³의 준설토(dredged sediment)가 발생하고 있으나 이러한 준설토는 환경오염의 문제로 인하여 해양 투기 처리가 금지되어 준설토 투기장을 건설하여 처리하는 것이 일반적이다.

그러나, 투기장 처리의 경우 처리 용량에 한계가 존재하며 건설에 막대한 비용이 소요되고, 주로 갯벌과 같은 천연 서식지에 건설되기 때문에 주변 환경 및 생태계에 부정적인 영향을 미치는 문제점이 있다.

준설토는 그 특성 상 식물 생장에 필수적인 유기물 및 영양분이 풍부하여 식물 생장용 토양으로 사용될 가능성이 있으나, 대다수가 중금속 등으로 인한 오염 정화 방법의 부재와 경제성의 문제로 폐기 처리되거나 단순 건설 재료로만 재활용되고 있다.

특히, 해양에서 발생한 준설토의 경우 염 농도가 매우 높아 식물 생장이 어렵고, 특히 이러한 염의 대다수가 식물 생장에 부정적인 영향을 미치는 소듐 이온(Na⁺)과 염화 이온(Cl^-)을 포함하고 있어 식물 생장을 목적으로 하는 물질로의 재활용에 한계가 존재한다.

식물 생장이 불가능한 중금속 오염 해양 준설토를 정화 및 재활용하는 방법을 제공하는 것이다.

일 측면에 따르면 (a) 중금속 오염된 해양 준설토를 준비하는 단계; (b) 상기 준설토를 N, S, P 중 적어도 하나의 원소를 포함하는 산으로 세척하는 단계; 및 (c) 상기 산을 중화제로 중화시키는 단계를 포함하는, 식물 생장용 토양의 제조방법이 제공된다.

일 실시예에 있어서, 상기 중금속은 As, Sb, Hg, Cr, Sn, Ba, Bi, Co, Mn, V, Se, Zn, Pb, Cu, Cd 및 Ni 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계 이후, 상기 중금속의 총 농도가 상기 (a) 단계 대비 50% 이하일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계 이후, 상기 중금속 각각의 농도가 상기 (a) 단계 대비 85% 이하일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계의 해양 준설토는 Na⁺ 및 Cl^-를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계 이후, 상기 Na⁺의 농도가 상기 (a) 단계 대비 50% 이하일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계 이후, 상기 Cl^-의 농도가 상기 (a) 단계 대비 50% 이하일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 산은 HNO₃ 및 H₂SO₄ 중 적어도 하나일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 중화제는 CaO, CaCO₃, KOH, Mg(OH)₂ 및 NH₄OH 중 적어도 하나일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계 이후, 상기 준설토 내의 염 농도가 (a) 단계 대비 50% 이상 저감될 수 있다.

일 측면에 따르면, 간단한 세척 방법으로 식물 생장이 불가능한 중금속 오염 해양 준설토를 식물 생장용 토양으로 재활용할 수 있다.

본 명세서의 일 측면의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 명세서의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 의한 식물 생장용 토양의 제조방법을 간략하게 도시한 것이고;
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따라 생성된 침전물의 광전자 분광법 결과를 나타낸 것이고;
도 3는 본 명세서의 일 실시예에 따라 수행된 세척 정화 전후의 염 조성을 측정한 것이고;
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따라 제조된 식물 생장용 토양에 보리 발아 및 생장 실험을 수행한 결과를 나타낸 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 명세서의 일 측면을 설명하기로 한다. 그러나 본 명세서의 기재사항은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 명세서의 일 측면을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 수치적 값의 범위가 기재되었을 때, 이의 구체적인 범위가 달리 기술되지 않는 한 그 값은 유효 숫자에 대한 화학에서의 표준규칙에 따라 제공된 유효 숫자의 정밀도를 갖는다. 예를 들어, 10은 5.0 내지 14.9의 범위를 포함하며, 숫자 10.0은 9.50 내지 10.49의 범위를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 명세서의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

식물 생장용 토양의 제조방법

일 측면에 따른 식물 생장용 토양의 제조방법은, (a) 중금속 오염된 해양 준설토를 준비하는 단계; (b) 상기 준설토를 N, S, P 중 적어도 하나의 원소를 포함하는 산으로 세척하는 단계; 및 (c) 상기 산을 중화제로 중화시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 "준설토(dredged sediment)"란, 못, 하천, 해양 등의 바닥에서 파낸 흙이나 모래 등을 의미하는 것으로, 특히 "해양 준설토(dredged marine sediment)"는 해양에서 채집한 준설토로, 항구 또는 해양 터널 등의 개발 중 발생할 수 있다.

상기 (a) 단계의 준설토는 해양 준설토 중에서 중금속에 오염된 것을 준비하는 단계로, 상기 중금속은 비중이 4 이상인 금속이며, 예를 들어, As, Sb, Hg, Cr, Sn, Ba, Bi, Co, Mn, V, Se, Zn, Pb, Cu, Cd 및 Ni 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제조방법은 간단한 세척법으로 이온 교환과 착물 형성을 유도하여 중금속을 제거하고, 산성화된 준설토를 중화시킴과 동시에 해양 기원 염분을 제거할 수 있다. 세척법은 중금속 오염 고형 폐기물 정화에 널리 사용되고 있는 정화방법 중 하나로, 신속하고 우수한 정화 효율을 가지므로 준설토 관리를 위한 시장 진입에 추가적인 검증단계가 필요 없다는 장점이 있다.

또한, 일반적인 정화 방법은 후 염 농도 저감 및 식물 생장에 부정적인 염 이온 제거를 위한 추가적인 처리 단계가 필요하나, 상기 (a) 내지 (c) 단계를 이용하면 추가적인 처리가 불필요하여 경제성을 높이고, 발생하는 폐기물 양을 감소시킴과 동시에 식물 생장에 필수적인 영양분 제공 효과까지 구현하여 화학 비료의 사용량 또한 저감할 수 있다.

상기 중금속은 상기 (b) 단계에서 산으로 세척함으로써 제거될 수 있다. 상기 (b) 단계는, 예를 들어, 중금속 오염된 해양 준설토를 상기 산을 포함하는 용액과 혼합하고, 천천히 교반시킨 후, 원심분리하는 방법으로 수행될 수 있다.

상기 준설토를 상기 산을 포함하는 용액과 혼합한 후의 고체 비율은 액체 250 mL를 기준으로 10g, 20g, 30g, 40g, 50g, 60g, 70g, 80g, 90g, 100 g 또는 이들 중 두 값의 사이 범위일 수 있다.

상기 (b) 단계에서 세척에 사용된 산 용액을 (c) 단계에서 중화제로 중화시킬 수 있다. 상기 (c) 단계는, 예를 들어, 상기 (b) 단계에서 세척한 준설토를 상기 중화제를 포함하는 용액과 혼합하고, 천천히 교반시킨 후, 원심분리하는 방법으로 수행될 수 있다.

상기 준설토를 상기 중화제를 포함하는 용액과 혼합한 후의 고체 비율은 액체 250 mL를 기준으로 10g, 20g, 30g, 40g, 50g, 60g, 70g, 80g, 90g, 100 g 또는 이들 중 두 값의 사이 범위일 수 있다.

상기 교반은 50 rpm, 75 rpm, 100 rpm, 125 rpm, 150 rpm, 175 rpm, 200 rpm, 225 rpm, 250 rpm 또는 이들 중 두 값의 사이 범위로 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간 또는 이들 중 두 값의 사이 범위의 시간 동안 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 원심분리는 2,500 rpm, 3,000 rpm, 3,500 rpm, 4,000 rpm, 4,500 rpm, 5,000 rpm, 5,500 rpm, 6,000 rpm, 6,500 rpm, 7,000 rpm, 7,500 rpm 또는 이들 중 두 값의 사이 범위로, 1분, 5분, 10분, 15분, 20분, 25분, 30분, 35분, 40분, 45분, 50분, 55분, 60분 또는 이들 중 두 값의 사이 범위 시간 동안 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 (c) 단계 이후, 상기 중금속의 총 농도가 상기 (a) 단계 대비 50% 이하, 예를 들어, 50%, 45%, 40%, 35% 또는 이들 중 한 값의 이하일 수 있다. 상기 중금속의 총 농도는 준설토 매질에 포함된 비중 4 이상의 중금속 전체의 농도를 의미할 수 있다. 상기 (b) 및 (c) 단계의 세척 정화 이후 이러한 중금속 전체 농도가 저감될 수 있다.

상기 (c) 단계 이후, 상기 중금속 각각의 농도가 상기 (a) 단계 대비 85% 이하, 예를 들어, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25% 또는 이들 중 한 값의 이하일 수 있다. 상기 중금속 각각의 종류에 따라 저감되는 비율이 다를 수 있다. 예를 들어, (c) 단계 이후 Zn 농도는 (a) 단계 대비 25~35%일 수 있고, Pb는 50~90%일 수 있고, Cu는 50~70%일 수 있고, Cd는 45~55%일 수 있고, Ni는 45~60%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

해양 준설토는 염분을 포함하는 해수에서 채집되는 특성 상 다양한 염류를 포함하며, 예를 들어, 상기 (a) 단계의 해양 준설토는 Na⁺ 및 Cl^-를 포함할 수 있다. Na⁺, Cl^-와 같은 염분은 식물 생장에 부정적인 영향을 줄 수 있으나, 상기 (a) 내지 (c) 단계를 통해 이러한 염 조성을 변경시킴으로써 식물 생장성을 개선할 수 있다.

일반적인 토양에 산 세척과 중화 처리 시 잔류 산과 중화제로 인하여 토양 염 농도가 증가할 수 있어 재활용을 목적으로 하는 경우 추가적으로 잔류 산과 중화제를 세척하는 처리가 필요하나, 이를 해양 준설토에 적용하는 경우 용해도가 높은 해수 유래의 염분 특성 상 정화 완료 후 추가적인 세척 단계는 선택적으로 적용할 수 있다.

해양 기원 염분은 용해도가 높아 상기 (a) 내지 (c)의 세척 과정에서 염분이 세척액으로 용해되어 제거될 수 있고, 상기 (a) 내지 (c) 단계의 세척 이후의 식물 생장용 토양은 정화 이전 대비 염 농도가 50% 이상, 예를 들어, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% 또는 85% 이상 저감될 수 있다.

산과 중화제에서 발생한 염 이온은 준설토 내에 잔류하는 성질이 있으므로, 잔류 염 이온의 조성을 달리하여 식물 생장에 유리한 염 조성을 형성시킬 수 있다.

상기 (b) 단계에서 준설토를 N, S, P 중 적어도 하나의 원소를 포함하는 산으로 처리함으로써 식물의 생장성을 개선할 수 있다. 상기 산은 준설토 내 염 음이온의 비율을 변경할 수 있다. 상기 준설토에 N, S, P 중 적어도 하나의 원소를 갖는 음이온을 도입함으로써 식물에 영양분을 공급하여 생장성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 상기 산은 질산, 아질산, 황산, 아황산, 인산 및 아인산 중에서 선택된 적어도 하나일 수 있고, 상기 산은 HNO₃ 및 H₂SO₄ 중 적어도 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 (c) 단계 이후, 상기 Cl^-의 농도가 상기 (a) 단계 대비 50% 이하, 예를 들어, 50%, 45%, 40%, 35% 또는 이들 중 한 값의 이하일 수 있다. 잔류 Cl^-의 농도가 상기 범위를 벗어나면 식물의 생장이 어려울 수 있다.

상기 (c) 단계에서 상기 산을 중화제로 중화시킴으로써 식물 생장용 토양의 pH를 중성으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 식물 생장용 토양의 pH는 6.5, 6.75, 7.0, 7.25, 7.5 또는 이들 중 두 값의 사이 범위일 수 있다.

상기 중화제는 Ca, K, Mg, N 중 적어도 하나의 원소를 포함하는 것일 수 있다. 상기 중화제는 준설토 내 염 양이온의 비율을 변경할 수 있으며, 전술한 원소를 포함하는 양이온을 매질에 도입함으로써 식물에 영양분을 공급하고, 생장성을 개선할 수 있다. 상기 중화제는 CaO, CaCO₃, KOH, Mg(OH)₂ 및 NH₄OH 중 적어도 하나일 수 있고, 예를 들어, 상기 중화제는 CaO일 수 있다.

상기 (c) 단계 이후, 상기 Na⁺의 농도가 상기 (a) 단계 대비 50% 이하, 예를 들어, 50%, 45%, 40%, 35% 또는 이들 중 한 값의 이하일 수 있다. 잔류 Na⁺의 농도가 상기 범위를 벗어나면 식물의 생장이 어려울 수 있다.

상기 제조방법에 따라 정화된 준설토, 즉 식물 생장용 토양은 별도의 추가 처리 없이도 식물이 생장할 수 있다. 상기 제조방법은 Na⁺, Cl^- 등을 포함하며 염도가 높은 중금속 오염 토양의 복원에 사용될 수 있고, 예를 들어, 중금속 오염된 음식물 쓰레기, 축산 분뇨 및 식품 폐기물이 발생하는 하수 슬러지의 정화 처리, 중금속 오염된 소각 바닥재의 정화 처리 및 토양 개량제 활용 등에 적용할 수 있다.

이하, 본 명세서의 실시예에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실험 결과는 상기 실시예 중 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 실시예 등에 의해 본 명세서의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 명세서의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.

도 1은 본 명세서에 기재된 세척 정화 방법을 통한 식물 생장용 토양의 제조방법의 개요도를 간략히 도시한 것이다.

도 1을 참고하면, 매우 높은 염농도를 가지고 중금속을 포함하는 해양 준설토에서는 식물의 발아가 불가능하였으나, 특정한 산 및 중화제로 세척 정화 처리한 후 염 농도 및 중금속이 저감되고, 영양 성분이 증가하여 식물의 발아 및 생장이 가능하였다.

실시예

고도로 산업화된 항구에서 중금속으로 오염된 해양 준설토를 채집하여 준비하였다.

0.5 N의 HCl, 0.5 N의 HNO₃ 또는 0.5 N의 H₂SO₄ 산 용액을 준비하였다. 400 mL의 HDPE 용기에서 상기 준설토와 각각의 산 용액을 고액비 50 g/250 mL가 되도록 혼합하였다. 세척속도 150 rpm으로 2시간 동안 기계식 교반기로 세척한 후, 5,000 rpm으로 20분간 원심분리 후 세척액을 버리고 산 세척 준설토를 분리하였다.

0.06 M의 CaO 또는 0.12 M의 NaOH 중화 용액을 제조한 후 400 mL의 HDPE 용기에서 산 세척된 상기 준설토와 상기 중화 용액을 고액비 50 g/250 mL가 되도록 혼합하였다. 세척속도 150 rpm으로 72시간 동안 기계식 교반기로 세척한 후, 5,000 rpm으로 20분간 원심분리한 후 세척액을 버리고 정화된 준설토를 분리하였다.

실험예 1

상기 실시예에서 수행된 산 용액과 중화 용액을 이용한 세척 정화 전후의 준설토 내 중금속 농도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

시료		Zn (mg/kg)	Pb (mg/kg)	Cu (mg/kg)	Cd (mg/kg)	Ni (mg/kg)
정화 미수행		2,742	133	350	6.35	146
HCl	CaO	659	61	152	2.96	71
HNO₃		780	72	181	3.29	79
H₂SO₄		857	107	222	3.25	79
HCl	NaOH	716	65	173	3.20	78
HNO₃		761	71	172	3.45	83
H₂SO₄		876	113	230	3.38	82

상기 표 1을 참고하면, Zn 68~72%, Pb 15~46%, Cu 34~48%, Cd 46~53%, Ni 43~51%의 저감율을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 세척을 통한 정화 효율은 산 용액으로 HCl을 사용할 때 가장 우수하였으며, 중화 용액에 따른 중금속 저감 효과는 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다.

실험예 2

상기 실시예에서 수행된 산 용액과 중화 용액을 이용한 세척 정화 전후의 준설토의 pH를 측정하고, 전기전도도를 이용하여 염 농도를 측정한 후 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

시료		EC _1:5	pH
정화 미수행		19.6	7.82
HCl	CaO	2.52	7.35
HNO₃		2.07	7.43
H₂SO₄		3.21	7.13
HCl	NaOH	2.61	7.21
HNO₃		2.17	7.47
H₂SO₄		2.98	7.09

상기 표 2를 참고하면, 세척된 준설토는 pH 7.09~7.43을 나타내어 세척 전과 유사하게 중성을 나타내었다. 반면, 염 농도는 세척 이후 84~87%가 감소하였다. 이러한 염 농도는 세척에 사용되는 산 용액의 종류가 주요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

도 2는 X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy; XPS)으로 H₂SO₄와 CaO로 정화된 준설토에서 생성된 침전물을 분석한 것이다.

도 2의 (a)를 참고하면, H₂SO₄와 CaO로 세척된 준설토는 용해도가 낮은 수화 황산염광물(CaSO₄·2H₂O)이 침전물로 형성되어 세척 과정에서 제거되지 못하고 잔류하여 염 농도가 가장 높게 나타났다.

도 3은 정화 전후의 염 조성을 측정하여 염 양이온 및 염 음이온으로 나누어 나타낸 것이다.

도 3을 참고하면, 정화 이전에는 해수의 영향으로 인하여 소듐 이온과(Na⁺) 염화 이온(Cl^-)이 주요한 염 이온으로 존재하였으나, 정화 이후 산 용액과 중화 용액에 따라 다양한 염 이온 조성을 나타내었다. 예를 들어, 중화 용액으로 CaO를 사용하면 Na⁺의 비율이 절반 이하로 감소하고, Ca²⁺의 비율이 과반이 되었으며 산 용액으로 HNO₃ 또는 H₂SO₄를 사용하면 Cl^-의 비율이 절반 이하로 감소하였다. 이로부터 별도의 염 제거 공정 없이 준설토 내 염분을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

일반적인 토양과 같이 초기 염 농도가 낮은 매질은 산 세척과 중화 처리 후 잔류 산과 중화제에서 발생한 염 이온이 토양의 염 농도를 증가시켜 추가적인 정화가 필요하나, 준설토와 같이 초기 염 농도가 높은 매질은 세척 정화를 통해 중금속을 제거하며 준설토 내부의 염분 함량을 현저히 저감할 수 있는 효과가 있다.

실험예 3

상기 실시예에서 정화된 준설토로 보리 발아 및 생장 실험을 수행하여 식물 생장용 토양으로서의 활용성을 분석하여 그 결과를 도 4에 나타내었다.

도 4를 참고하면, 정화 전의 준설토에서는 보리 발아가 불가능하였으나, 정화된 준설토에서는 뿌리 및 줄기가 모두 발아가 가능함을 확인하였다. 이는 정화를 통해 중금속 농도를 저감하여 독성이 감소하고, 염 농도를 저감하여 삼투압에 의한 영향력을 감소시킴으로써 식물의 발아가 가능해진 것으로 보인다. 특히, 식물 생장에 부정적인 영향을 주는 소듐 이온(Na⁺)과 염화 이온(Cl^-)이 저감되는 것이 식물 생장에 큰 영향을 나타내었다.

또한, 상기 실험예 2에서 확인한 바와 같이, 중화제의 종류에 따라 염 양이온의 조성이 달라지며, 도 4를 참고하면 이러한 염 양이온의 조성이 뿌리 및 줄기 생장에 상당한 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다. 반면, 산 용액의 종류는 중금속 정화 효율, 염 농도 및 염 음이온에 영향을 미치나, 이들은 보리의 뿌리 및 줄기 생장에 통계학적으로 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 분석되었다. (이원배치 분산분석; p>0.05)

CaO를 중화제로 사용하면 모든 산 용액에서 NaOH를 중화제로 사용하였을 때보다 우수한 생장을 나타내었다. 이는 식물에 독성이 있고, 영양분의 섭취를 저해시키는 소듐 이온(Na⁺)이 감소함과 동시에 칼슘 이온(Ca²⁺)이 식물 생장의 영양분으로 사용되어 보리 생장에 긍정적인 영향을 미친 것으로 확인된다.

CaO를 중화제로 사용하고, 산 용액으로 H₂SO₄를 사용한 경우 HCl을 사용한 경우 대비 뿌리 및 줄기 생장성이 개선되었다.

또한, CaO를 중화제로 사용하고, 산 용액으로 HNO₃를 사용하면 준설토 내에 질산염(NO₃ ^-) 농도가 증가하고, 이는 염화 이온(Cl^-)의 독성 영향을 저감하면서 영양분으로 사용될 수 있어 뿌리 및 줄기 생장에 긍정적인 영향을 미친 것으로 확인된다.

이를 통해 해양에서 발생한 중금속 오염 준설토를 간단한 세척 정화 방법만으로 식물 생장용 토양으로 재활용 가능함을 확인하였으며, HNO₃ 또는 H₂SO₄와 CaO가 함유된 용액을 사용하면 식물 생장성을 현저히 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.

전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 일 측면이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서에 기재된 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

(a) 중금속 오염된 해양 준설토를 준비하는 단계;
(b) 상기 준설토를 산으로 세척하는 단계; 및
(c) 상기 산을 중화제로 중화시키는 단계를 포함하고,
상기 산은 HNO₃ 및 H₂SO₄ 중 적어도 하나이고,
상기 중화제는 CaO이며,
상기 (a) 단계의 해양 준설토는 Na⁺ 및 Cl^-를 포함하고,
상기 (c) 단계 이후,
상기 Na⁺의 농도 및 상기 Cl^-의 농도가 상기 (a) 단계 대비 50% 이하인, 식물 생장용 토양의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 중금속은 As, Sb, Hg, Cr, Sn, Ba, Bi, Co, Mn, V, Se, Zn, Pb, Cu, Cd 및 Ni 중 적어도 하나를 포함하는, 식물 생장용 토양의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 (c) 단계 이후,
상기 중금속의 총 농도가 상기 (a) 단계 대비 50% 이하인, 식물생장용 토양의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 (c) 단계 이후,
상기 중금속 각각의 농도가 상기 (a) 단계 대비 85% 이하인, 식물생장용 토양의 제조방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계 이후,
상기 준설토 내의 염 농도가 (a) 단계 대비 50% 이상 저감되는, 식물생장용 토양의 제조방법.