KR20010003536A

KR20010003536A - 갯벌오니 경화제 조성물

Info

Publication number: KR20010003536A
Application number: KR1019990023864A
Authority: KR
Inventors: 조성엽
Original assignee: 조성엽; 풍천화학공업 주식회사
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2001-01-15

Abstract

본 발명은 탄산나트륨 5.8~6.0wt%, 탄산카리움 6.0~6.5wt%, 염화나트륨 6.0~7.0wt%, 염화암모늄 1.4~1.6wt%, 염화코발트 0.25~0.30wt%와 나머지가 물로 조성되는 갯벌오니 경화제 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 갯벌오니 경화제 조성물은 항만 준설시 부생되는 유해물질이 함유된 갯벌오니의 유해물질이 용출되지 않도록 갯벌오니를 경화시켜 주므로서 그 처리에 어려움을 겪고 있는 갯벌오니를 매립토 등으로 재활용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

갯벌오니 경화제 조성물{Hardening Composition for Sea Mud}

본 발명은 갯벌오니 경화제 조성물에 관한 것이다.

선박이 드나드는 항구들은 선박의 안전항해를 위하여 항만 바닥을 주기적으로 준설하여 주는데 공업단지와 인접한 항구들, 예를들면 우리나라의 경우, 인천, 울산, 군산, 아산항과 같은 항구를 준설할 때 나오는 갯벌흙은 오염물질이 다량 함유되어 있다.

이 갯벌오니(汚泥)는 각종 오염물질로 오염되어 있어 악취가 나고 잘 굳어지지 않으며 함유되어 있는 오염물질들이 쉽게 유출되므로 매립토(埋立土)나 농업용 토양으로 이용하기에는 적합하지 않다.

현재 이 갯벌오니는 건조시킨 후 쓰레기 매립장 등의 매립토로 이용되고 있으나 잘 굳지 않아 매립지를 안정화시키는데 장시간이 요구되며 우기(雨期)에 수분과 접촉시 악취가 날 뿐 아니라 함유되어 있던 중금속 등의 오염물질이 유출되므로 매립토로서 적합치 않다.

본 발명은 갯벌오니를 경화시켜 수분과 접촉시에 악취도 나지 않고 중금속 등의 유해물질이 유출되지 않도록 하여 갯벌오니를 매립토로 이용하기에 적합하도록 경화시켜 줄 수 있는 갯벌오니 경화제 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 유해물질이 다량 함유되어 있는 갯벌오니를 수분과 접촉시에도 악취가 나지 않고 중금속 등의 유해물질이 유출되지 않도록 경화시켜 주므로서 그 처리에 어려움을 겪고 있는 갯벌오니를 매립토로 이용하기에 적합하도록 경화시켜 줄 수 있는 갯벌오니 경화제 조성물을 제공하는데 있다.

1998년도 울산 내항 갯벌오니에 대한 폐기물 공정 시험방법(용출시험)에 의한 유해물질 함량 분석 결과의 평균치는 아래와 같았다.

카드미움 : 7ppm

납 : 50ppm

비소 : 6.70ppm

6가크롬 : 2ppm

시안(CN) : 20ppm

전수은 : 0.30ppm

유기수은 : 0.005ppm

유기인산 : 0.01ppm

이는 매립토로서 사용하게 적합하지 않다.

본 발명자는 상기한 것과 같은 갯벌오니를 단단한 형태의 입자나 과립으로 경화 내지는 교화(膠化)시켜 2차공해를 일으키지 않는 상태로 전환시켜 주므로서 재활용할 수 있는 방안을 다각도로 시도해 보았으나 갯벌오니의 구성 입자가 너무 작고 유기물과 무기물이 함께 함유되어 있어 재활용이 가능한 정도의 강도를 유지하는 경화물을 얻는데 많은 어려움이 있었다.

그러나 본 발명자는 규산 3석회(3CaO, SiO0₂)가 물과 반응하여 수산화 칼슘[Ca(OH)₂]을 형성하고 이 수산화 칼슘이 공기중에서 응고 경화되면서 강도있는 고형물로 전환되는 시멘트 경화 과정을 응용하게 되면 갯벌오니도 경화시켜줄 수 있을 것이라는 점에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.

시멘트의 경화과정은 상기 수산화칼슘겔(gel)의 결정이 응집 교착되어 망상(網狀) 구조가 만들어 지면서 강도를 나타내는 것으로 알려져 있다.

본 발명자는 상기의 갯벌오니에 염화코발트를 함유하는 알카리금속염을 첨가하면 갯벌오니 중의 칼슘성분과 반응하여 수산화칼슘겔의 망상구조가 잘 형성되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명자는 알카리 금속염 중에서 특히 탄산나트리움, 탄산칼륨 및 염화나트리움의 배합이 많은 배합 실험에서 특히 본 발명 목적에 부합되는 것을 확인할 수 있었다. 마찬가지로 만족할 만한 제2차 물질로 광범위하게 첨가시험을 실시하여 종합적 효과를 조사한 결과 염화코발트가 가장 효과 있었다.

그 결과 효과적으로나 경제적으로나 염화코발트 화합물은 전체액 중에서 4중량% 이하의 상태면 좋으며, 바람직한 것을 0.2~0.5중량%인데, 4중량%가 넘으면 강도가 상승, 경화속도가 가속될 만한 효과는 볼 수 없으며 또한 비 경제적이다.

본 발명에서 염화 코발트는 비산소 반응에 의하여 생성되는 염화코발트 착화물이 생성되고 이 염화코발트 착화합물이 Ca(OH)₂의 경화를 촉진시키는 것으로 추정된다.

본 발명의 갯벌오니 경화제 조성물은

탄산나트륨 : 5.8~6.0wt%

탄산카리움 : 6.0~6.5wt%

염화나트륨 : 6.0~7.0wt%

염화암모늄 : 1.4~1.6wt%

염화코발트 : 0.25~0.35wt%

과 나머지는 물로 조성된다.

본 발명의 경화제 조성물을 사용하여 갯벌오니를 경화시켜 주는 방법은 다음과 같다.

갯벌오니를 수분함량 5~10% 정도로 자연건조시킨다.

이 갯벌오니 50중량%와 시멘트 25~30중량%, 모래 25~30중량%을 잘 혼합한다.

상기한 혼합물 100kg당 본 발명의 경화제 2~3ℓ을 첨가 혼합 후 약 5일간 숙성시키면 갯벌오니는 경화된다.

상기와 같이 경화시킨 갯벌오니를 물에 침지시킨 후 환경부고시 제94-57호에 의한 폐기물 공정 시험방법(용출시험)에 따라 유해물질의 용출량을 시험해 본 결과 아래와 같았다.

카드늄 : 0.005ppm 이하

납 : 0.05ppm 이하

비소 : 0.01ppm 이하

6가크롬 : 0.05ppm 이하

시안(CN) : 0.05ppm 이하

전수은 : 0.0005ppm 이하

유기수은 : 0.0005ppm 이하

유기인 : 0.001ppm 이하

즉, 본 발명의 경화제를 사용한 것과 사용전의 갯벌오니의 유해물질 유출정도를 비교해 보면 아래 표에 기재한 바와 같다.

단위 ppm
구분	경화처리전	경화처리후	비고
카드늄납비소6가크롬시안(CN)전수은유기수은유기인	7506.702200.300.0050.01	0.0050.050.010.050.050.300.00050.001

본 발명의 경화제 조성물을 사용하여 경화시킨 갯벌오니의 유해물질 유출량은 처리전에 비하여 100배 이상의 감소를 보였다.

Claims

토양 경화제 조성물에 있어서, 탄산나트륨 5.8~6.0wt%, 탄산카리움 6.0~6.5wt%, 염화나트륨 6.0~7.0wt%, 염화암모늄 1.4~1.6wt%, 염화코발트 0.25~0.30wt%와 나머지가 물로 조성되는 갯벌오니 경화제 조성물.