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금속 및 광산 산업 폐수로부터 금속제거 비용 절감을 위한 미생물 사용

전문가 제언: ○ 세계의 광산회사에게 영향을 미치는 가장 중요한 문제는 AMD(산성광산 배수) 처리이다. AMD는 높은 산도(pH 3 이하)와 고농도의 Cu, Fe, Zn, Al, Pd, As, Cd 등 및 용해된 황산염(3,000ppm)을 함유하고 있다. 그러므로 AMD 처리의 요체는 광산폐수의 중화와 용해된 금속 및 황산염을 제거하는 것이다. AMD 처리에는 분명한 두 가지 전략이 있을 수 있다. 재래식처리방법은 화학적 방법으로 중화, 침전시키는 기술로서, 신속하고 효율적이나 처리공장을 추가적으로 건설하는 것, 고가의 화학약품비용, 생성된 다량의 침전을 처분해야 하는 단점이 있다.

○ 대안으로 추구된 기술이 혐기성 SRB(황산염-환원 박테리아)를 이용한 생물학적 정화방법으로서 천연 및 인공습지에서 미생물에 의해 피동처리방법으로 수행한다. 피동처리방법에서 고려하는 중요한 개념은 지속가능성, 경제성, 비오염성 및 2차 폐기물이 발생하지 않는다는 것이고, 엔지니어링이 잘된 피동처리계통은 폐쇄 생태계로서 자기-재건능력이 있다. 그러나 실제로 이런 시스템이 작동할 것인지에 대해서 논의가 많다.

○ AMD를 완화하는데 SRB가 유용하다는 것에는 두 가지 이유가 있다. 첫째는 황산염을 황화물로 환원하는 능력, 둘째는 박테리아의 탄소물질 대사 작용 및 황산염환원 자체작용에 의하여 시스템의 산도가 저감된다는 것이다. 실제 AMD 처리를 위한 SRB 적용에서 성공의 예가 많지 않은 것으로 보고되고 있는데 이는 SRB의 최적 성장 pH는 5~9인데 반하여 AMD의 pH는 2~4이기 때문이다.

○ 황산염 및 유기탄소 이용가능성이 미생물 활성 및 생물처리 효율에 영향을 미친다. AMD는 고농도의 황산염을 가지나 용존 유가탄소는 비교적 작은 양(10mg/dm3)이다. 가장 중요한 제한 요소는 추가적 유기물 원으로부터 탄소의 이용가능성이다. 그러므로 농산물 및 식품 폐재로 부터 적절한 유기물 기질을 선택하여 효율성과 경제성을 기해야 한다. 습지처리계통의 자기-지속을 확보하기 위해서는 광산폐수 유거수 중의 금속과 무기오염물을 차단해야 한다. 금속과 무기물을 입자에 흡착시켜 유기금속 착물 또는 콜로이드로 형성시키는 것이 방법이 될 것이다.

저자: Ronald R.H. Cohen
자료유형: 학술정보