KR20090127550A - Method for heavy metal immobilization using phosphate and ultrasound - Google Patents

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KR20090127550A
KR20090127550A KR1020080053590A KR20080053590A KR20090127550A KR 20090127550 A KR20090127550 A KR 20090127550A KR 1020080053590 A KR1020080053590 A KR 1020080053590A KR 20080053590 A KR20080053590 A KR 20080053590A KR 20090127550 A KR20090127550 A KR 20090127550A
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Abstract

PURPOSE: A method for heavy metal immobilization using phosphate and ultrasonic waves is provided to fix heavy metal containing contaminated soil, coast or river bed dredging soil, sludge, and industrial waste etc stably with high yield. CONSTITUTION: A method for heavy metal immobilization using phosphate and ultrasonic waves includes the following steps of: measuring the total heavy metal or cation, phosphate in a contamination medium; adding phosphate or phosphate compounds in contamination medium; and irradiating ultrasonic waves or ultrahigh frequency on the contamination medium for 1 ~ 120 minute. The contamination medium is one or more selected from contaminated soil, coast or river bed dredging soil, sludge, and industrial waste, a solid medium containing the heavy metal, semi-rigid medium, and a liquid medium.

Description

인산염과 초음파를 이용한 중금속의 고정화 방법{Method for heavy metal immobilization using phosphate and ultrasound}Method for immobilization of heavy metal using phosphate and ultrasonic wave {Method for heavy metal immobilization using phosphate and ultrasound}

본 발명은 중금속으로 오염된 토양, 슬러지, 연안 및 하상 준설토, 산업폐기물 또는 이에 준하는 중금속 함유 물질에 인산염 또는 인산염화합물을 함유한 물질을 고정화제로 주입한 뒤 초음파를 조사하여 중금속을 안정한 물질로 고정화시켜 무해화하는 방법에 관한 것이다.The present invention is to inject a substance containing a phosphate or phosphate compound in the soil, sludge, offshore and river dredged soil, industrial wastes or similar heavy metal-containing material with a heavy metal contaminated with a fixing agent and then to fix the heavy metal to a stable material by ultrasonic irradiation It is about how to make harmless.

오염토양, 연안 및 하상 준설토, 슬러지, 산업폐기물 또는 이에 준하는 중금속 함유 물질의 정화 또는 재활용, 처분에 있어서 중금속은 우선적으로 처리하여야 할 오염성분이며, 이러한 금속을 무해화하기 위한 방법으로 고정화, 세척법, 동전기 정화기술 등의 다양한 기술들이 연구되어 왔다.Heavy metals are pollutants to be treated first in the purification, recycling, and disposal of contaminated soil, offshore and river dredged soil, sludge, industrial waste, or equivalent heavy metal-containing materials. And various techniques such as electrokinetic purification techniques have been studied.

상기한 고정화 기술은 여러가지 종류의 음이온 또는 고분자 형태의 화합물을 중금속 함유물질에 주입하여 그 물질에 함유된 중금속과 안정한 불용성 화합물을 형성시킴으로서 중금속의 이동성을 낮추는 기술로서, 환경적으로 무해하고, 시간적 및 처리효율적인 측면에서 가장 합리적인 방법 중의 한가지라 할 수 있다. The above-mentioned immobilization technology is a technology that lowers the mobility of heavy metals by injecting various kinds of compounds of anion or polymer form into heavy metal-containing materials to form stable insoluble compounds with heavy metals contained in the materials. It is one of the most reasonable methods in terms of processing efficiency.

최근 고정화 기술 중에서 인산염을 중금속의 고정화물질로 이용하는 기술이 연구자들에 의해 가장 많은 주목을 받고 있다. 이것은 중금속이 인산염과 반응할 경우 인회석 계통의 광물질이 생성되며, 인회석 계통의 광물질은 용해도적이 매우 낮고, pH 2 ~ 12, 1,000℃의 극한 환경에서도 안정하기 때문에, 용출문제가 발생하지 않아 자연환경에서 위해성을 가지지 않기 때문이다. 따라서, 인산염 화합물을 이용하여 중금속에 오염된 물질을 무해화하는 방법은 그 동안 많은 연구자들의 주된 관심사 중의 한가지였다.Recently, the technique of using phosphate as an immobilization material of heavy metals among the immobilization technology has attracted the most attention by researchers. This is because when a heavy metal reacts with phosphate, minerals of apatite series are generated, and minerals of apatite series have very low solubility and are stable in extreme environments of pH 2-12, 1,000 ℃, so that no dissolution problems occur. This is because there is no risk. Thus, the method of harming heavy metal contaminated materials using phosphate compounds has been one of the major concerns of many researchers.

그러나, 중금속으로 오염된 토양, 연안 및 하상 준설토, 슬러지, 산업폐기물 또는 이에 준하는 물질에서 인산염화합물과 중금속이 반응하여 안정한 광물질을 생성하기 위해서는 인산염 및 인산염과 쉽게 결합가능한 형태의 용해성 중금속이 존재하여야 하고 인산염과 중금속 사이의 접촉기회가 충분하여야 한다. However, in order to produce stable minerals by reacting phosphate compounds and heavy metals in heavy metal-contaminated soils, offshore and river dredged soils, sludges, industrial wastes or similar materials, soluble heavy metals must be present in the form of phosphates and phosphates that can be easily combined. Contact opportunities between phosphate and heavy metals should be sufficient.

일반적으로 오염토양, 연안이나 하상 준설토, 슬러지, 산업폐기물 또는 이에 준하는 물질에 함유된 중금속은 탄산염, 황산염, 유기물 등의 다양한 음이온 물질과 물리적 또는 화학적으로 결합되어 존재하며, 상기한 물질들과 결합되어 존재하는 중금속들은 자연조건에서 인산염과 결합하여 안정한 광물질을 형성하는데는 상당한 시간을 필요로 한다. In general, heavy metals contained in contaminated soil, offshore or river dredged soil, sludge, industrial waste, or the like are present in physical or chemical combination with various anionic substances such as carbonates, sulfates, organics, and the like. Existing heavy metals require considerable time to combine with phosphate to form stable minerals under natural conditions.

특히, 최근에는 중금속분석을 위하여 반드시 전함량분석을 위한 전처리 방법을 사용하여야 하는 경우가 점차 확대되고 있으며, 이 경우 인산염을 이용한 고정화 기술의 중요성이 더욱 중요해지고 있는 실정이다. 그러나, 인산염 또는 인산염 화합물을 함유한 물질을 중금속 함유물질과 혼합하는 방법만으로 수시간 정도의 짧은 처리시간에 원하는 정도의 중금속고정화 효율을 달성하는 것은 불가능한 경우가 많다. In particular, in recent years, the use of a pretreatment method for full content analysis for heavy metal analysis is gradually increasing, and in this case, the importance of immobilization technology using phosphate becomes more important. However, it is often impossible to achieve the desired degree of heavy metal fixation efficiency in a short treatment time of several hours only by mixing a phosphate or a phosphate compound-containing material with a heavy metal-containing material.

대한민국등록특허 제10-0557768호에서는 pH가 3 ~ 8인 인산염 수용액으로 중금속에 오염된 토양 또는 소각재를 처리하는 방법이 개시되어 있다. 상기 등록특허에서는 중금속을 함유한 물질에 인산염 주입하여 수용액상태에서 일정 시간동안 반응시킨 다음 용출시험으로 전처리하여 용출된 납의 양으로 중금속의 고정화효율을 측정하였으며, 납의 고정화효율이 납에 대비한 인의 몰수비와 반응개시 후 경과시간에 따라 80 에서 98 %임을 보였다. Korean Patent Registration No. 10-0557768 discloses a method for treating soil or incineration ash contaminated with heavy metals with an aqueous phosphate solution having a pH of 3 to 8. In the registered patent, the phosphate was injected into a material containing heavy metal, reacted for a predetermined time in an aqueous solution, and then pretreated by an elution test to measure the immobilization efficiency of the heavy metal by the amount of lead eluted. After defense and initiation of the reaction, it was shown to be 80 to 98% according to the time elapsed.

그러나, 상기 등록특허에서는 고정화효율 측정시에 중금속의 전처리 방법으로 전함량 분석법을 이용하였을 경우에는 충분한 중금속의 고정화효율을 보증하지 못한다. 또한, 토양, 슬러지, 준설토 등과 같은 중금속함유물질이 함수율이 낮은 고형물 또는 반고형물 형태로 존재하는 점을 감안할 때 상기 등록특허에서 액상으로 존재하는 처리대상물질에 대하여 고정화반응을 진행시킨다는 것은 큰 단점이다. However, the above-mentioned patent does not guarantee sufficient immobilization efficiency of heavy metals when total content analysis is used as a pretreatment method of heavy metals when measuring immobilization efficiency. In addition, considering that heavy metal-containing materials such as soil, sludge, dredged soil, etc. exist in the form of a solid or semi-solid with low water content, it is a big disadvantage to proceed with the immobilization reaction for the material to be treated in the liquid phase in the above patent. .

따라서, 중금속을 고정화하는 방법에 있어서 액상뿐만 아니라 함수율이 낮은 고형물 또는 반고형물 형태의 물질에도 적용가능하며, 고정화 반응을 진행시킨 이후 잔류 중금속을 전함량분석법으로 분석하는 경우에도 단시간에 충분한 정도의 고정화효율을 달성할 수 있는 새로운 고정화 기술의 개발이 시급하게 요구되고 있다. Therefore, in the method of immobilizing heavy metal, it is applicable not only to the liquid phase but also to a solid or semi-solid material having a low moisture content, and even after analyzing the remaining heavy metal by full content analysis after the immobilization reaction, a sufficient degree of immobilization is achieved. There is an urgent need for the development of new immobilization techniques that can achieve efficiency.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 인산염 또는 인산염화합물을 이용하여, 액상 또는 함수율이 낮은 고형물 또는 반고형물 상태로 존재하는 오염토양, 연안 또는 하상 준설토, 슬러지, 산업폐기물 또는 이에 준하는 중금속 함유 물질의 중금속을 보다 빠르고 안정하게 높은 수율로 고정화시킬 수 있는 방법 및 이를 이용한 중금속 함유 물질의 무해화 처리방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by using a phosphate or phosphate compound, the contaminated soil, coastal or riverbed dredged soil, sludge, industrial waste present in the solid or semi-solid state of liquid or low moisture content Another object of the present invention is to provide a method for immobilizing heavy metals of a heavy metal-containing material in a faster and more stable and higher yield and a method for detoxifying heavy metal-containing materials using the same.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일례로서, 본 발명의 중금속 고정화 방법은, 오염 매질에 존재하는 중금속 또는 양이온, 총인의 당량수를 측정하는 과정, 상기 오염 매질의 총인 함량이 중금속 또는 양이온의 당량수 1 ~ 20 배 몰비에 해당되도록 인산염 또는 인산염 화합물을 오염 매질에 첨가하는 과정, 및 상기 인산염 또는 인산염 화합물이 첨가된 오염매질에 초음파 또는 극초단파를 조사하는 과정을 포함하여 이루어진다.As an example of the present invention for solving the above problems, the heavy metal immobilization method of the present invention, the heavy metal or cation present in the contaminating medium, the process of measuring the equivalent number of total phosphorus, the total phosphorus content of the contaminating medium is heavy metal or cation Adding a phosphate or phosphate compound to the contaminating medium so as to correspond to a molar ratio of 1 to 20 times the equivalent number; and irradiating ultrasonic or microwave to the contaminating medium to which the phosphate or phosphate compound is added.

이하 본 발명의 방법을 각 과정별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail for each process.

본 발명의 중금속 고정화 방법을 실제로 적용하기 위해서는, 오염 매질, 즉, 오염토양, 연안 또는 하상 준설토, 슬러지, 산업폐기물 또는 중금속을 함유하는 고형, 반고형 또는 액상매질로 표시되는 처리대상에 함유된 중금속 전함량을 분석하여 정량하여 적용한다. 중금속 전함량을 분석하기 위한 일례로서 미국 환경보호 청(U.S. EPA)에서 개발된 EPA 3051법이나 EPA 6010법 또는 우리나라 공해공정시험법 중 전함량 분석법 등에 따라 분석하여 정량할 수 있으며, 상기한 오염 매질 중 존재하는 총인 함량도 분석하여야 한다. In order to actually apply the heavy metal immobilization method of the present invention, a heavy metal contained in a treatment medium represented as a solid, semi-solid or liquid medium containing a contaminating medium, that is, contaminated soil, offshore or bottom dredged soil, sludge, industrial waste or heavy metal. The total content is analyzed and quantified. As an example for analyzing the heavy metal content, it can be quantified by analysis according to the EPA 3051 method developed by the US Environmental Protection Agency (US EPA), EPA 6010 method, or the total content analysis method of the Korean Pollution Process Test method. The total phosphorus content present should also be analyzed.

본 발명에 따른 중금속의 고정화 방법에 있어서, 상기 오염 매질에 이미 함유된 총인의 당량수와 주입되는 인산염 또는 인산염 화합물의 합량이, 오염 매질에 함유된 중금속 및 양이온, 구체적으로 철, 칼슘, 니켈, 구리, 카드뮴, 납 등의 2가 금속 이온과 양이온의 당량수의 1 ~ 20 배 몰비가 되도록, 바람직하게는 1 ~ 10 배 몰비가 되도록 오염 매질에 주입한다. 이때 중금속 및 양이온 함량 대비 인산염 또는 인산염 화합물의 함량이 상기 범위 미만으로 적으면 중금속의 고정화반응이 완결되지 못하며, 함량이 너무 크면 과량의 미반응 인산염에 의한 2차 오염의 우려가 있다.In the method for immobilizing heavy metals according to the present invention, the total amount of the phosphorus or phosphate compound to be injected and the total amount of phosphate or phosphate compound already contained in the contaminating medium are heavy metals and cations contained in the contaminating medium, specifically iron, calcium, nickel, The contaminating medium is injected so as to have a molar ratio of 1 to 20 times the equivalent number of divalent metal ions such as copper, cadmium, and lead, and preferably 1 to 10 times the molar ratio. At this time, if the content of the phosphate or phosphate compound is less than the content of the heavy metal and cation content is less than the above range, the immobilization reaction of the heavy metal is not completed, if the content is too large there is a fear of secondary contamination by the excess unreacted phosphate.

상기 인산염 화합물로는, 칼슘인회석과 같은 광물성 화합물을 포함하여 인산염 화합물의 수용액이 별다른 제한없이 사용가능하다. 예를 들어, 인산(H3PO4), 또는 KH2PO4, NaH2PO4, CaHPO4 등과 같은 알칼리 또는 알칼리토금속의 인산염 화합물 단독 또는 그 혼합물의 수용액이 사용될 수 있으며, 그 중에서도 이온화 경향이 높은 금속인 칼륨(K)의 인산염인 KH2PO4 수용액을 사용하는 것이 반응성의 측면에서 좋다.As the phosphate compound, an aqueous solution of a phosphate compound, including a mineral compound such as calcium phosphate, can be used without particular limitation. For example, an aqueous solution of a phosphate compound of an alkali or alkaline earth metal alone or a mixture thereof, such as phosphoric acid (H 3 PO 4 ), KH 2 PO 4 , NaH 2 PO 4 , CaHPO 4, etc., may be used, and among these, It is good in terms of reactivity to use an aqueous solution of KH 2 PO 4 which is a phosphate of potassium (K) which is a high metal.

또한, 인산염 화합물을 주입하여 잘 혼합한 상기한 중금속함유물질은 초기 pH 범위는 2 ~ 12 이며, 3 ~ 8의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 pH 값이 2 미 만이거나 12 을 초과하는 경우 중금속 고정화반응의 속도가 느려지는 단점이 있다.In addition, the above-described heavy metal-containing substance mixed well by injecting the phosphate compound has an initial pH range of 2 to 12, and preferably has a range of 3 to 8. If the pH value is less than 2 or more than 12, there is a disadvantage that the speed of the heavy metal immobilization reaction is slowed.

오염 매질에 인산염 또는 인산염 화합물을 주입하여 잘 혼합하도록 하며, 이때 인산염 또는 인산염 화합물이 주입된 오염 매질의 함수율(즉, 인산염 또는 인산염 화합물이 주입된 오염 매질 전제 중량에 대한 수분의 중량 백분율)은 40 % 이상이 되도록 조절하는 것이 중금속의 고정화 속도의 측면에서 좋다. 바람직하게는 함수율이 55 % 이상이 되도록 조절하는 것이 좋다. 함수율이 60 % 미만일 경우에는 중금속의 고정화속도가 느려지는 단점이 있다. Inject the phosphate or phosphate compound into the contaminating medium to ensure good mixing, wherein the water content of the contaminating medium infused with the phosphate or phosphate compound (ie, the weight percentage of water to the total weight of the contaminating medium infused with the phosphate or phosphate compound) is 40 Adjusting to more than% is good in terms of the rate of fixation of heavy metals. Preferably, the moisture content is adjusted to be 55% or more. If the moisture content is less than 60%, there is a disadvantage that the immobilization rate of heavy metals is slow.

본 발명에 따른 중금속의 고정화 방법에 있어서, 상기 인산염 또는 인산염 화합물이 첨가된 오염매질에 초음파 또는 극초단파를 조사하는 과정을 포함한다. In the method of immobilizing a heavy metal according to the present invention, the method includes irradiating ultrasonic or microwave to a contaminating medium to which the phosphate or phosphate compound is added.

상기 초음파 또는 극초단파의 조사는 음향주파수 15 kHz 이상의 초음파 또는 0.3 ~ 3 GHz 범위의 극초단파를 단독 조사 또는 조합 조사하여 수행되도록 한다. 상기 초음파 또는 극초단파의 조사는 1 ~ 120 분간 수행되도록 하며, 총출력 10W ~ 5000 W 범위로 조사한다. 상기한 초음파 또는 극초단파의 조사에 의하여 오염 매질에 탄산염, 황산염, 유기물 등과 물리적 및 화학적으로 결합된 형태로 존재하는 중금속을 인산염과 결합시켜 인회석 형태의 광물질을 형성하는 고정화 반응속도를 촉진시키게 된다. The irradiation of the ultrasonic waves or microwaves may be performed by irradiating the ultrasonic waves of 15 kHz or more or the microwaves in the range of 0.3 to 3 GHz alone or in combination. The ultrasonic or microwave irradiation is performed for 1 to 120 minutes, the total power is irradiated in the range of 10W ~ 5000W. By the irradiation of the ultrasonic waves or microwaves, the immobilization reaction rate of the heavy metal present in the form of physically and chemically coupled with carbonates, sulfates, organics and the like to the contamination medium is combined with phosphate to form apatite-type minerals.

상기한 방법에 의하여 고정화가 완료된 시료는 상기한 전함량 분석법에 의한 평가에 의해서도 높은 중금속 고정화 효율을 가진다. The sample which has been immobilized by the above method has a high heavy metal immobilization efficiency even by evaluation by the above-described total content analysis method.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오염 매질, 즉, 오염토양, 연안 또는 하상 준설토, 슬러지, 산업폐기물 또는 중금속을 함유하는 고형, 반고형 또는 액상매질로 표시되는 처리대상에 함유된 중금속을 인산염 또는 인산염 화합물을 이용하여 빠른 시간 내에 인회석형태의 안정한 물질로 고정화시켜 무해화 할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. As described above, according to the present invention, phosphate heavy metals contained in a treatment medium represented as a contaminated medium, ie, a solid, semi-solid or liquid medium containing contaminated soil, coastal or river dredged soil, sludge, industrial waste or heavy metals. Or by using a phosphate compound can be expected to be harmless by immobilizing a stable material in the form of apatite in a short time.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited by these Examples.

실시예Example 1 : 인산염 함량에 따른 잔류 중금속 함량의 변화와 중금속 고정화 효율 1: Changes in Residual Heavy Metal Contents and Immobilization Efficiency of Heavy Metals According to Phosphate Content

하수처리장에서 채취한 탈수슬러지 케이크에 함유된 중금속을 전함량분석법인 EPA 3051법으로 전처리하여 원자흡광광도법으로 주요 중금속의 함량을 분석한 후 주요 중금속 총 당량의 1배, 10배 및 20배에 해당하는 인산염 화합물을 혼합한 후 26.7kHz의 음향주파수를 가지는 초음파발생장치를 이용하여 266W의 출력으로 60분간 초음파 조사하였다. 초음파 조사 후에 시료를 상기한 것과 동일한 방법으로 전처리하여 잔류 중금속 함량을 원자흡광광도법으로 분석하여, 그 결과를 하기 표 1 및 2에 각각 나타내었다.Heavy metals contained in dewatered sludge cakes collected from sewage treatment plant were pretreated by EPA 3051 method, which was analyzed by atomic absorption spectroscopy, and then analyzed for the contents of major heavy metals. After mixing the phosphate compound was ultrasonically irradiated for 60 minutes at an output of 266W using an ultrasonic generator having an acoustic frequency of 26.7kHz. After ultrasonic irradiation, the samples were pretreated in the same manner as described above, and the residual heavy metal content was analyzed by atomic absorption spectrometry. The results are shown in Tables 1 and 2, respectively.

중금속heavy metal 슬러지 중 중금속 함량 (mg/kg)Heavy metal content in sludge (mg / kg) 잔류 중금속 함량(mg/kg)Residual Heavy Metal Content (mg / kg) 인산염 1배Phosphate 1 times 인산염 10배Phosphate 10 times 인산염 20배Phosphate 20 times CuCu 685685 4444 4444 4545 CdCD 1515 55 00 00 FeFe 9,5219,521 717717 710710 707707 PbPb 266266 4141 1616 1111 NiNi 4646 00 00 00 ZnZn 1,2401,240 00 00 00

중금속heavy metal 슬러지 중 중금속 함량 (mg/kg)Heavy metal content in sludge (mg / kg) 중금속 고정화효율(%)Heavy Metal Immobilization Efficiency (%) 인산염 1배Phosphate 1 times 인산염 10배Phosphate 10 times 인산염 20배Phosphate 20 times CuCu 685685 93.693.6 93.693.6 93.493.4 CdCD 1515 66.766.7 100100 100100 FeFe 9,5219,521 92.592.5 92.592.5 92.692.6 PbPb 266266 84.684.6 94.094.0 95.995.9 NiNi 4646 100100 100100 100100 ZnZn 1,2401,240 100100 100100 100100

상기 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 초기 슬러지에 함유된 주요 중금속의 총 당량의 1배, 10배 및 20배에 해당하는 인산염을 주입하고 초음파 조사한 후의 잔류농도 및 고정화 효율의 결과에 의하면, 슬러지에 함유된 중금속은 본 발명의 고정화 방법에 의하여 슬러지에 함유된 주요 중금속의 총당량의 1배에 해당하는 중금속들을 효율적으로 고정화할 수 있음을 보여준다. As shown in Table 1 and Table 2, according to the results of the residual concentration and immobilization efficiency after the injection of phosphate corresponding to 1, 10 and 20 times the total equivalent weight of the major heavy metals contained in the initial sludge Heavy metals contained in the sludge shows that the heavy metals corresponding to 1 times the total equivalent weight of the main heavy metals contained in the sludge can be efficiently immobilized by the immobilization method of the present invention.

또한, 인산염의 주입을 주요 중금속 총당량의 10배 및 20배로 증가시킴으로서 중금속 고정화율을 증가시킬 수 있음을 보여준다.It also shows that the incorporation of phosphate can be increased by 10 and 20 times the total equivalent of the major heavy metals, thereby increasing the heavy metal immobilization rate.

실시예Example 2 : 초음파 조사 시간에 따른 잔류 중금속 함량의 변화 2: Changes in the Residual Heavy Metal Content with Ultrasonic Irradiation Time

연안준설토에 함유된 중금속을 전함량분석법인 EPA 3051법으로 전처리하여 원자흡광광도법으로 주요 중금속함량을 분석한 후 총 함유 중금속의 당량에 대하여 인산염 화합물의 당량비를 20 배를 각각 혼합한 후 25.5 kHz의 음향주파수를 가지는 초음파발생장치를 이용하여 112W의 출력으로 10분, 30분 및 60분간 초음파 조사한 후에 시료를 상기한 것과 동일한 방법으로 전처리하여 잔류 중금속 함량을 분석하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다. The heavy metals contained in coastal dredged soil were pretreated by EPA 3051 method, which was analyzed by atomic absorption spectroscopy, and the major heavy metals were analyzed by Atomic Absorption Spectroscopy. Ultrasonic irradiation was performed for 10 minutes, 30 minutes, and 60 minutes at an output of 112 W using an ultrasonic generator having an acoustic frequency, and the samples were pretreated in the same manner as described above to analyze the residual heavy metal content. The results are shown in Table 3. .

중금속heavy metal 준설토 중금속 함량 (mg/kg)Dredged heavy metal content (mg / kg) 잔류 중금속 함량(mg/kg)Residual Heavy Metal Content (mg / kg) 10분 처리10 minutes treatment 30분 처리30 minutes treatment 60분 처리60 minutes treatment CuCu 1One 00 00 00 ZnZn 9090 2121 2020 1010 CdCD 22 33 22 00 FeFe 10111011 814814 710710 510510 PbPb 148148 2222 2020 2020

상기 표 3의 결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 중금속 고정화방법은 112W의 작은 출력으로도 30분 이상 초음파 조사시 연안준설토에 함유된 중금속의 대부분을 고정화시킬 수 있음을 알 수 있다.Looking at the results of Table 3, it can be seen that the heavy metal immobilization method according to the present invention can fix most of the heavy metals contained in coastal dredged soil at 30 minutes or more ultrasonic irradiation with a small output of 112W.

Claims (4)

오염 매질에 존재하는 중금속 또는 양이온, 총인의 당량수를 측정하는 과정,The process of determining the number of equivalents of heavy metals or cations or total phosphorus in the contaminating medium, 상기 오염 매질의 총인 함량이 중금속 또는 양이온의 당량수 1 ~ 20 배 몰비에 해당되도록 인산염 또는 인산염 화합물을 오염 매질에 첨가하는 과정,Adding a phosphate or phosphate compound to the contaminating medium such that the total phosphorus content of the contaminating medium corresponds to a molar ratio of 1 to 20 times the equivalent number of heavy metals or cations, 상기 인산염 또는 인산염 화합물이 첨가된 오염매질에 초음파 또는 극초단파를 조사하는 과정Ultrasonic or microwave irradiation of the phosphate or phosphate compound added 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중금속 고정화 방법.Heavy metal immobilization method comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 초음파 또는 극초단파의 조사는 음향주파수 15 kHz 이상의 초음파 또는 0.3 ~ 3 GHz 범위의 극초단파를 단독 조사 또는 조합 조사하여 수행되는 것을 특징으로 하는 중금속 고정화 방법.The irradiation of the ultrasonic waves or microwaves is heavy metal immobilization method, characterized in that carried out by irradiating an ultrasonic frequency of 15 kHz or more or microwaves in the 0.3 ~ 3 GHz range alone or in combination. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 초음파 또는 극초단파의 조사는 1 ~ 120 분간 수행되는 것을 특징으로 하는 중금속 고정화 방법.The ultrasonic or microwave irradiation is heavy metal immobilization method, characterized in that performed for 1 to 120 minutes. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 오염 매질은 오염토양, 연안 또는 하상 준설토, 슬러지, 산업폐기물 또는 중금속을 함유하는 고형, 반고형 또는 액상매질 중에서 선택된 어느 하나임을 특징으로 하는 중금속 고정화 방법.The contamination medium is a heavy metal immobilization method, characterized in that any one selected from solid, semi-solid or liquid medium containing contaminated soil, offshore or river dredged soil, sludge, industrial waste or heavy metals.
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