Principle and Application of Composting for Soils Contaminated with Hazardous Organic Pollutants

오염토양 정화를 위한 콤포스팅 기술의 원리와 적용에 관한 고찰

Composting is a cost-effective and environmentally-sound technology to treat soils contaminated with hazardous organic pollutants. Pollutants to be treated are as follows: explosives, phenolic compounds, PAHs, petroleum hydrocarbons, pesticides, and etc. Composting systems are windrow, static pile, and in-vessel. Design and operational parameters of composting are aeration modes, temperature, moisture content, nutrient supplement, amendment added, and etc. Appropriate oxygen concentration of composting for contaminated soils are 5~15%, while some compounds are degraded well at the low $O_2$ concentration of 2~5%. The most diverse microorganisms live in the temperature of $25{\sim}40^{\circ}$. 50~90% of the soil field capacity is the moisture content not to make a problem in composting. Assuming a bacterial chemical equation is $C_{60}H_{87}O_{23}N_{12}P$, theoretical C : N : P from bacterial chemical portion is approximately 20 : 5 : 1. It should be noted that the ratio does not apply to the total organic carbon measured in a waste because not all carbon metabolized by bacteria is synthesized to new cellular material. Initial C/N ratio of 25~40 is optimum. It is more economical to recycle soils or composts than to add commercial microbes.

콤포스팅은 유기성 오염물질로 오염된 토양을 정화하는데에 있어 매우 효과적이며, 환경친화적인 기술이다. 비용면에 있어서도 다른 처리기술들에 비하여 매우 저렴하다. 콤포스팅 공법은 교반식 퇴비단 공법, 공기주입식 퇴비단 공법 그리고 기계식 공법으로 대별된다. 콤포스팅 기술은 공기공급, 온도 및 수분함량 조절, 영양물질 공급, 공극개량제 첨가, 미생물 식종 등에 대하여 세밀히 검토 후 적용하여야 한다. 토양내 산소농도는 5~15%가 적당하지만 일부 화합물의 경우에는 2~5%의 농도에서도 분해가 잘 된다. 온도는 중온이 적용된 사례가 더 많았다. 수분함량은 토양수분보유능력의 50~90% 정도이면 큰 문제가 없는 수준이다. 미생물화학식($C_{60}H_{87}O_{23}N_{12}P$)에 의하여 계산된 C : N : P의 비는 약 20 : 5 : 1이다. 그러나 미생물에 의하여 분해되는 탄소가 모두 세포합성에 이용되는 것이 아니므로 영양물질 첨가는 첨가제의 특성을 잘 파악한 후 결정하여야 한다. 일반적으로 초기 C/N비가 25~40 정도이면 적당하다. 특정미생물 식종첨가의 필요성은 아직 확실한 결론이 나지 않았으며, 시판되는 미생물을 첨가하는 것보다 처리된 토양이나 퇴비 등을 재순환하는 것이 비용경제적이다.