토양환경기술사시험자료집 - 오염확산방지 및 정화기술Ⅲ(30)
※ 산성광산배수(Acid Mine Drainage, AMD) : 수동적처리(Passive Treatment)
⊙ 미생물의 생화학적 작용에 의해 정화
⊙ 미생물이 생존할 수 있는 환경조성과 알칼리도를 증가시킬 수 있는 반응조 내부의
생화학적인 반응을 통해서 AMD를 정화
1. Limestone Drains (석회배수)
(1) 석회석의 중화특성을 이용하여 AMD를 알칼리수로 변화시키는 방법
(2) 일반적으로 산화조(침전조) 또는 소택지 이전에 설치한다.
(3) 종류
1) ALD (Anoxic LD, 무산소석회배수)
광산배수에 용존산소, 3가철, Al3+ 등이 매우 적게 함유된 혐기적인 석회석배수층
2) OLD (Oxic LD, 산소석회배수)
- 광산배수의 수질이 좀 더 산화환경인 경우(용존산소, 3가철, Al3+ 등의 농도가 높음)
에 적용한다.
- 용존산소,3가철,Al3+ 등이 과량 용존된 광산배수가 통과할 경우 수산화제이철 같은
금속수산화물이 침전물로 쌓이게 되어 Clogging 현상이 유발된다.
2. SAPS (Successive Alkalinity Producing Systems, 연속적 알카리도생성시스템)
(1) 광산배수의 산도가 높고 Fe3+의 농도가 높아서 기존의 처리시스템으로 AMD의 처리가
어려울 때 적용한다.
(2) Vertical Flow System으로서 석회석층에 배수용 PVC 유공관을 수지상으로 설치하여
AMD가 위에서 아래로 강제순환하도록 한다.
(3) Organic Matter와 Limestone은 중금속 제거와 산도 중화를 안정적으로 지속되게 한다.
1) Organic Matter
- 국내 폐광산의 기질(Substrate)로 버섯배양토를 사용한다.
- 폐상퇴비층내의 황산염환원균(Sulfate Reducing Bacteria, SRB)이
황산염을 황화물로 침전시켜 금속이 황화물로 침전하도록 유도한다.
2) Limestone
AMD의 PH를 증가시킨다.
3. DW (Diversion Well)
(1) 석회석을 가득 채운 웅덩이에 AMD를 2.0~2.5m 높이에서 떨어뜨려 석회층을
교란시킴으로써 금속수산화물에 의한 석회석 표면의 피막형성을 억제한다.
(2) 중금속의 농도가 높더라도 사용가능하나 수차에 의해 석회석이 서로 부딪혀
마모가 심하므로 석회석을 자주 보충해야 하는 단점이 있다.
4. 인공소택지
(1) 자연소택지의 장점을 살리고 인위적인 조작을 함께 이용한 자연정화처리기법
(2) 오염물질 제거과정(제거기작)
1) 부유물질에 의한 여과기능
2) 뿌리 및 잎으로 흡수
3) 죽은 식물질, 조류, 유기성 및 무기성 토양과의 흡착 및 교환작용
4) 박테리아(SRB)의 촉매작용에 의한 황화물의 침전
(3) 종류
1) 호기성소택지
- 산화작용을 증대시킬 목적
- AMD는 지표흐름
- 산화작용, 수화작용, 침전작용 발생
- 금속성분이 수산화물 형태로 불용성 금속화합물로 침강
- 단점
- 호기성소택지는 산화작용의 결과 산화물이 침전되며 PH가 낮아질 수 있다.
- 겨울에 결빙되는 단점
2) 혐기성소택지
- 환원반응이 발생할 수 있는 조건의 소택지
- SRB 이용 → 황환원반응 유도 → 알칼리도 발생 → 금속원소를 황화물 형태로 침전
→ PH 상승
- 형성된 금속황화물은 금속산화물이나 금속수산화물보다 용해도가 낮아 매우 안정
하므로 재용출 가능성이 적다.
- 겨울에도 운전가능
〈호기성소택지〉 〈혐기성소택지〉