산성광산배수 처리에서 CO2 탈기와 pH 제어가 슬러지 발생에 미치는 영향

초록

본 연구에는 (삼마)태정탄광 산성광산배수(AMD)를 대상으로 수질 분석, 탈기 및 중화실험, 지구화학적 모델링을 수행하였다. 갱내수는 pH 3.34로 용존 Fe, Al, Mn, Mg, SiO2, CO2, SO4 2-이 고농도로 검출되었다. 주요 7종 성분의 농도에 대하여 화학양론적으로 물질량을 계산한 결과 침전물 발생량은 393 kg/d였으며, CO2, SO4 2-, Ca, Mg에 기인한 이차광물량이 오염물질량보다 컸다. 소석회중화반응 모델링에서 pH 6.5에서 방해석, pH 9 이상에서 Mn(OH)2, 수활석, 석고가 순차 침전되는것으로 예측되었다. 용존 CO2는 20분 동안의 탈기로 제거가 되어 방해석 침전을 제어할 수 있는 것으로 평가되었다. pH 9 이상에서 석고, 수활석의 침전이 슬러지 발생량 증대의 주요 원인으로 평가되었다. CO2 탈기 공정과 중화반응조 pH 9 이하 유지로 소석회 소비량 절감 및 침전물 최소화가 가능할 것으로 판단되었다.

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