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중금속을 고정시키는 에트린가이트와 하이드로칼루마이트

전문가 제언: ○ 중금속을 처리하는 안정화와 고정화 기술을 통합해서 S/S 기술이라고 한다.

○ 일반 포틀랜드시멘트, 알루미나시멘트, 석회, 벤토나이트, 각종 비산재와 배연탈황, 소각로의 잔사물을 S/S 처리의 결합제로 사용할 수 있다.

○ 시멘트 또는 시멘트와 유사한 물질에 의해 일어나는 포졸란 반응의 생성물인 에트린가이트(ettringite)는 칼슘, 알루미나와 황산염으로 구성되며, 결정 내부에 크롬산, 바나듐산 등 산화음이온을 고정할 수 있다.

○ 하이드로칼루마이트는 칼슘, 알루미나와 황산염 외에 크롬산염의 추가로 형성되며 pH 11.19~12.96에서 침전한다. 따라서 하이드로칼루마이트는 크롬농도가 높은 폐기물을 처리할 때 발생한다.

○ S/S 처리과정에서 고려하여야 할 인자로 pH, 온도, 이온경쟁효과, 탄산화를 들 수 있다.

○ 중금속을 고정화시켜 용해도를 감소시키기 위해서는 수산화물, 에트린가이트에 더하여 모노설페이트(monosulfate)의 단일상(monophase)도 검토하여야 한다.

○ 현재 우리나라에서는 S/S 처리기술을 특정폐기물과 일반폐기물의 감량화에 적용해왔다. 특히 생석회로 고형화할 때 중금속의 고정현상을 일부에서는 장기간(3일 이상) 방치에 의한 탄산칼슘의 캡슐화 작용으로 추측하였지만, 이 글에 의해 에트린가이트 또는 하이드로칼루마이트의 고정화로 설명할 수 있겠다.

○ 차후 중금속을 고형화하기 위해서는 당해 폐기물의 함수율, pH, 알루미나(또는 실리카), 황산염의 농도를 파악한 뒤에 적절한 양의 결합제를 투입하는 등 보다 과학적으로 접근할 필요가 있으며, 고정화된 폐기물의 용출실험에 의해 이상이 없다면 매립장의 복토를 사용하여, 경제적인 효과 및 추가적인 오염방지효과도 도모할 수 있겠다.

저자: Chrysochoou, M; Dermatas, D
자료유형: 학술정보