중금속 오염 하천퇴적토 및 광미오염토양의 경화제로서 제강슬래그의 처리효과 = Treatment Effects of Steel Refining Slag as Hardening Agent for Heavy Metal Contaminated Stream Sediment and Mine Tailings-Contaminated Soil
저자
윤성욱 ( Sungwook Yun ) ; 김기욱 ( Kiwook Kim ) ; 인현진 ( Hyunjin In ) ; 김기준 ( Kijoon Kim ) ; 유찬 ( Chan Yu )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2013
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
161-161(1쪽)
제공처
본 연구에서는 중금속 오염토양 및 광미에 대한 안정화/고형화의 목적으로 경화제로서 제강슬래그의 처리효과를 검토하였다. 대상시료는 충청남도 청양군 남양면 구룡리의 구봉광산 주변 하천퇴적토와 강원도 영월군 상동읍 내덕리의 상동광산에 위치한 광미를 채취하여 사용하였다. 경화제는 시멘트 95 %에 제강슬래그 분말 5 %를 혼합하여 제조하였으며, 하천퇴적토 및 광미오염토양에 5 %, 10 % 및 15 %(w/w)의 경화제를 첨가하였다. 이때 대조구는 시멘트만으로 대상토양에 처리한 것으로 위와 같은 방법으로 배합설계를 실시하였다. 공시체는 지름 5 cm, 높이 10 cm의 몰드를 이용하여 혼합처리토를 충진시킨 후, 습윤양생기에 1일간 양생시킨 다음 탈형 후, 양생수조에 7일, 14일 및 28일 동안 수중양생을 실시하였다. 각 양생기간이 완료된 후 강도시험 및 중금속 용출시험을 실시하였으며, 그 결과들을 요약하면 다음과 같다.
광미오염토양에 대한 경화제의 강도개선효과는 제강슬래그보다 시멘트만을 첨가한 대조구의 강도가 가장 우수한 것으로 나타나 혼화제인 제강슬래그가 강도증가에 미치는 효과는 미약한 것으로 판단되었다. 그러나 하천퇴적토의 경우는 혼합비 5 %와 10 %에서는 시멘트만 사용한 경우와 경화제를 이용한 경우에서 특별한 차이가 나타나지 않았고 혼합비15 %에는 제강슬래그를 혼합한 경우에서 대조구보다 우수한 효과를 나타내 혼화제로서 사용을 기대할 수 있을 것으로 판단되었다. 이러한 결과는 하천퇴적토의 경우에는 양생기간동안 pH=10~11 사이에서 지속적으로 유지된 데 반해 광미오염토양은 pH=9~10 사이에서 변화가 심해 수화반응이나 포졸란반응이 원활하지 못했을 것으로 예상되었다.
폐기물용출시험 결과 배합조건 5 %에서는 pH증가로 인해 비소의 농도가 무처리 보다 높은 농도가 용출되었으나 경화제의 혼합비가 증가할수록 뚜렷하게 감소하였으며, 특히 제강슬래그를 이용한 경화제가 가장 좋은 효과를 나타내었다.
0.1N 염산추출법 결과에서는 광미오염토양의 경우 혼합비 및 양생기간에 거의 관계가 없이 대부분의 중금속 및 비소의 농도가 대조구보다 급격하게 감소하는 것으로 나타났다. 하천퇴적토의 경우는 배합조건 10 %부터 대부분의 중금속 및 비소의 농도가 뚜렷하게 감소하는 것으로 나타났다.
1N 염산추출법 결과에서는 광미의 경우 대조구보다 대부분의 중금속 및 비소의 농도가 아주 낮게 나타났다. 이에 반해 구봉광산의 하천퇴적토의 경우는 대조구와 큰 차이가 없이 중금속 및 비소가 용출되었다. 이는 하천퇴적토가 95 % 이상의 모래로 토양의 입경이 크기 때문에 상대적으로 중금속의 고정화율이 낮은 것으로 판단되었다.
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