파이로 공정에서 발생되는 염폐기물은 휘발성이 높아 고온공정에 적용하기 어려우며, 폐기물내에 존재하는 염소로 인해, 전 통적인 유리매질에 대한 상용성이 낮은 특성을 가지고 있어, 새로운 고화방법이 필요하다. KAERI에서는 탈염소화법을 이용 하여 염소를 탈리하고, 일반적인 유리매질에 고화하는 연구방법을 제안하였다. 본 연구에서는 기존의 탈염소화법에 사용된 합성무기복합체(SAP, SiO2-Al2O3-P2O5)에 첨가물로서, Fe2O3 및 B2O3를 부가하여 5성분계의 복합체를 제조하고, 조성에 따른 탈염소화반응 및 고화체의 특성을 조사하였다. 탈염소화 반응은 조성에 따른 생성물의 변화 경향은 크지 않았으며, 유사한 반응메커니즘으로 주어진 시간 내에 반응이 진행되는 것으로 나타났다. Si-rich phase와 P-rich phase를 화학적으로 연결시 켜주는 Al2O3와 B2O3의 함량이 높은 경우에는 고화체내 상분리의 정도는 상대적으로 낮게 나타나며, 구성원소의 분포가 보 다 균일한 형태를 보였다. PCT-A 침출시험법을 통한 조성에 따른 내구성의 평가결과, 기준조성을 벗어나는 경우에는 내침 출성이 낮게 나타났으나, EA glass(Environmental Assessment glass)의 값보다는 우수한 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 부터, 주어진 적정 Si와 P의 조성분율하에서, Al과 B의 함량변화는 고화체의 미세구조와 내침출성에 영향을 주는 것을 확인 할 수 있었으며, 미세구조와 내침출성의 연관관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

사용후 핵연료내 우라늄 및 초우란원소를 회수하는 파이로프로세싱 공정에서 배출되는 금속염화물계 방사성 폐기물은 높은 휘발특성과 붕규산계 유리와의 낮은 상용성으로 인해 고화처리가 쉽지 않은 폐기 물이다. 이를 위해, 본 연구에서는 고화처리의 한 방법으로 탈염화 반응을 통한 고화체제조 개념을 채택 하였다. 솔젤법을 이용하여 탈염화물질, SiO2-Al2O3-P2O5 (SAP)을 합성하였으며 이를 이용하여 탈염화 반 응거동 반응생성물의 고형화 특성을 조사하였다. LiCl계 폐기물과 달리, LiCl-KCl폐기물의 반응은 두 개 의 온도범위에서 반응이 진행되며, 400℃의 경우에는 LiCl이, 약 700℃에서는 KCl이 주로 반응하는 것으 로 확인되었다. 여러 가지 반응실험을 통하여 LiCl-KCl의 탈염화 반응에 가장 적합한 물질은 SAP 1071 (Si/Al/P=1/0.75/1 in molar)인 것으로 확인되었다. 4가지 종류의 고형화 실험을 통하여 고화체의 bulk shape과 densification은 SAP/Salt의 비에 영향 받는 것을 확인하였다. 제조된 고형화 시료는 Product Consistency Test-A법을 이용하여 기본적인 내구성을 평가하였다. 본 연구는 SiO2, Al2O3, P2O5 로 이루 어진 탈염화 물질을 이용하여 반응특성과 고형화 특성에 대한 기본적인 정보를 제공하였으며, 이와 같은 실험을 통하여, 본 연구에서 제안된 탈염화 고화처리방법이 휘발특성이 높고 기존 유리매질과 상용성이 낮은 금속염화물계 폐기물에 적용이 가능함을 확인하였다.

난분해성 유기화합물의 일종인 염화 방향족화합물은 냉각제, 소화제, 페인트, 용매, 플라스틱류, 유압제, 제초제, 농약, 그리고 화학합성에 필요한 전구물질 등에 널리 사용된다. 이들은 친지질 특성을 가지므로 생물체의 세포막에 쉽게 흡착되며 먹이사슬에 의한 생물학적 농축과정을 통해 인간을 포함하는 각종 생물체에 축적된다. 그 결과 생물체의 세포막 구조가 변화되고 기능이 저해될 뿐더러 암과 돌연변이를 유발하고 「환경호르몬」

The formation potential and pathway of less-chlorinated PCBs, including mono- and di-chlorinated biphenyls, was investigated when PCBs contained in transformer oil were dechlorinated by commercial treatment. Potassium hydroxide with polyethylene glycol (PEG-600) was used for dechlorination of PCBs, and its destruction efficiency to whole 209 congeners of PCBs was 97.1% on average, ranging from 95.6% to 98.2%. Homologue of mono-CBs showed the negative destruction efficiencies, while those of highly-chlorinated ones through tri- to deca-CBs showed better efficiencies than about 99%. In particular, mono-chlorinated biphenyl in meta-position (#2) was about 34-47 times enriched after dechlorination, thus the reactivity seemed to be in the order of ortho-, para-, and meta-chorinated biphenyl. Co-planar PCBs' dechlorination efficiency was averaged as high as 99.4%, but 3,4,4',5-TeCB (#81) showed a relatively lower efficiency than others' in one case. Not only sodium metal but also alkaline metal such as potassium was thought of affecting the formation or enrichment of mono-chlorinated biphenyls produced by Wrutz-Fittig reaction as intermediates and products.

A practical and efficient disposal method for chemical dechlorination of PCBs (polychlorinated biphenyls) in transformer oil was evaluated. The transformer oil containing PCBs was treated by the PEG 600 (polyethylene glycol 600) and potassium hydroxide (KOH) along with different reaction temperatures(25, 50, 100 and 150oC) and times(30, 60, 240 and 480 min). The best disposal efficiency of PCBs in transformer oil was attained under the experimental conditions of PEG 600 (2.5 w/w%)/KOH (2.5 w/w%)/150oC/4 hrs, showing completely removal of all PCBs containing 3-9 chlorines on two rings of biphenyl. In studying the reaction of PEG/KOH with PCBs, it confirmed that the process led to less chlorinated PCBs through a stepwise process with the successive elimination of chlorines.

The applicability of in situ biobarrier or microbial filter technology for the remediation of groundwater contaminated with chlorinated solvent was investigated through column study. In this study, the effect of packing materials on the reductive dechlorination of PCE was investigated using Canadian peat, Pahokee peat, peat moss and vermicompost (or worm casting) as a biobarrier medium. Optimal conditions previously determined from a batch microcosm study was applied in this column study. Lactate/benzoate was amended as electron donors to stimulate reductive dechlorination of PCE. Hydraulic conductivity was approximately 6×10-5－8×10-5 cm/sec and no difference was found among the packing materials. The transport and dispersion coefficients determined from the curve-fitting of the breakthrough curves of Br- using CXTFIT 2.1 showed no difference between single-region and two-region models. The reductive dechlorination of PCE was efficiently occurred in all columns. Among the columns, especially the column packed with vermicompost exhibited the highest reductive dechlorination efficiency. The results of this study showed the promising potential of in situ biobarrier technology using peat and vermicompost for the remediation of groundwater contaminated with chlorinated solvents.

The regiospecific potential for the reductive dechlorination of 2-, 3-, 4-, 2,3-, 2,4-, and 3,4-chlorophenols (CPs) was studied in mono- and di-CP(DCP) adapted sediment slurries(10% solids). Freshwater sediments adapted to transform 2-CP dechlorinated all tested mono- and di-CPs except 4-CP without a lag period. Adaptation to 2-CP, thus, enhanced the onset of dechlorination of 3-CP and all ortho-substituted CPs tested. Sediment adapted to transform 3-CP dechlorinated all tested CPs, except 4-CP and 2,4-DCP, without a lag period. Sediments adapted lo individual DCPs (2,3-, 2,4-, and 3,4-DCP) exhibited dechlorination (no lag phase) of 2-CP, 2,3-, 2,4-, and 3.4-DCP. Interestingly, meta-cleavage of 3,4-DCP in all tested adapted sediment occurred, while para-cleavage occurred in 3,4-DCP adapted sediment. Sediments adapted to dechlorinate ortho and meta-chlorines exhibited a preference for meta following ortho-cleavage, but not for para-cleavage, while the preference for reductive dechlorination was ortho > meta > para for mono-CPs and ortho > para > meta for DCPs in unadapted freshwater anoxic sediments.