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탄소광물화법을 활용한 석면 함유 폐기물의 안정화 연구

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/352290
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한국폐기물자원순환학회 (Korea Society Of Waste Management)
초록

1급 발암물질로 지정된 석면은 과거 단열 및 건축자재로 활용이 되었다. 최근 석면이 함유된 건설 폐기물 등을 철거 및 처분하는 방법들이 많이 보고가 되고 있으나, 이를 처리하기 위한 방법들은 비교적 고온을 필요로 하는 에너지 다소비 공정이라는 단점이 존재한다. 산을 활용한 석면함유물질의 처리방법은 환경적인 부분의 2차 문제를 발생시킬 수 있다는 단점이 존재하며, 고온을 활용한 방법에 비교하여 완전 무해화에 대한 효율이 현저히 낮다는 단점이 존재한다. 석면 함유 폐기물의 다른 처리방법으로는 매립이 대표적이라고 할 수 있으나, 철거된 석면 물질들이 매립을 위해 이송되는 과정에서 비산될 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 연구는 앞서 언급한 석면처리 기술의 단점들을 보완할 수 있는 저에너지 소비 형태의 석면처리 방법을 연구하였다. 연구방법으로는 최근 화두가 되고 있는 이산화탄소 저장 및 활용(CCUS) 기법을 적용하여 석면을 포함한 폐기물의 표면을 탄산염의 형태로 전환하여, 석면의 이송과정에서 2차 비산을 막고 저에너지 소비 형태의 공정을 적용함으로써 경제성을 극복하고자 하였다. 연구결과 석면에 포함된 다양한 금속양이온은 상온, 상압의 조건에서 탄산염으로 형성이 되는 것을 확인하였으며, 형성된 탄산염은 석면폐기물의 표면에서 결정이 성장하여 석면을 코팅하는 효과가 있음을 나타내었다. 하지만 폐기물내 존재하는 금속양이온은 농도가 낮기 때문에 표면의 완전코팅을 위한 방편으로 건설폐기물의 침출수를 가정한 높은 pH의 칼슘함유 폐수를 투입하는 연구를 수행하였다. 2차 실험의 결과 칼슘이온은 이산화탄소와 반응하여 탄산칼슘의 형태로 전환이 되었으며, 투입된 폐수의 pH는 약 8.7의 값을 나타내어 폐수와 석면을 동시에 처리할 수 있는 가능성을 보였다. 생성된 탄산칼슘은 폐기물의 표면에서 결정이 성장하여 폐기물의 표면이 완전 코팅이 되었음을 알 수 있었다. 그러므로 본 연구에서 적용한 탄소광물화기법을 활용한 석면폐기물의 처분방법은 저비용으로 석면 함유 폐기물을 안정적으로 처리할 수 있는 가능성을 보여주었으며, pH가 높은 폐수를 중화하여 배출할 수 있는 추가적인 경제성을 지니는 결과를 보였다고 사료된다. 따라서 본 연구는 새로운 기법의 석면처리방법을 제시함으로써 추가적인 연구수행을 통하여 국내 석면 폐기물과 폐수, 이산화탄소를 동시에 처리할 수 있는 새로운 방향을 제시한다는 것에 의의가 있음을 알 수 있다.

저자
  • 박상원(한국지질자원연구원 전략기술연구본부 탄소광물화사업단)
  • 전치완(한국지질자원연구원 전략기술연구본부 탄소광물화사업단)
  • 송경선(한국지질자원연구원 전략기술연구본부 탄소광물화사업단)
  • 조환주(한국지질자원연구원 전략기술연구본부 탄소광물화사업단)