산성광산배수로 오염된 지하수 정화용 투수성 반응벽체 반응매질 선정 기초실험

Experiment of Reactive Media Selection for the Permeable Reactive Barrier Treating Groundwater contaminated by Acid Mine Drainage

중금속으로 오염된 산성 지하수의 현장 정화방법으로 투수성반응벽체 기술의 적용 가능성을 평가하기 위하여 반응 매질 선정을 위한 실내실험을 수행하였다. 처리대상 오염지하수로 이용한 임기광산 폐석적치장 침출수는 낮은 pH와 높은 금속농도를 갖는다(산도부하량으로 65 kg CaCO 3 /일, 금속부하량(Fe+Al+Mn)으로 11.6 kg/일). 이러한 특성의 오염지하수는 반응매질로 유기탄소 혼합물을 이용하여 황산염환원 반응에 의한 처리가 가능할 것으로 판단된다. 다섯 가지 서로 다른 배합비를 갖는 버섯퇴비, 소나무 바크, 석회석의 혼합 반응매질을 이용한 배치실험 결과를 통해 보면 투수성반응벽체를 적용할 경우 산도부하량은 12.3 kg CaCO 3 /일, 금속부하량은 3.3 kg/일로 줄일 수 있다. 대상 지하 수의 낮은 pH와 높은 금속부하량을 고려하여 무기탄소를 위주로 한 완충용 반응벽체를 먼저 두고, 이어서 유기탄소 혼합물로 구성되는 반응벽체로 황산염 환원을 유도하는 방법 적용한다면 보다 효과적인 광산배수에 대한 정화를 기대할 수 있을 것이다.

The batch tests were performed to evaluate the applicability of the permeable reactive barrier (PRB) to in-situ treatment of groundwater with high concentration of heavy metals. The leachates used in this study were collected from waste rock dump of the Imgy mine, and have a low pH and high metal concentration. The acidity loading was 65 kg as CaCO 3 /day, metal loading of Fe+Al+Mn was 11.6 kg/day. This type of water could be treated with biological-mediated sulfate reduction using the organic carbon mixture as a reactive media. The batch tests were carried out with five mixtures that were composed with different mixing ratios of mushroom compost, pine-tree bark, and limestone cheep. Results indicated that the PRB could reduce the acidity loading CaCO 3 /day to 12.3 kg and reduce the metal loading to 3.3 kg/day. Considering about the low pH and high metal loading, the contaminated water may be ameliorated by passing it through the buffering PRB composed with inorganic carbonate materials and then through the PRB composed with the organic carbon mixture which can induce sulfate reduction.