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EAF Slag의 해양복토제 활용을 위한$PO_4{^-}-P$ 제거특성에 관한 연구

A Study on Phosphate Removal Characteristic of EAF Slag for Submarine Cover Material

  • 김재원 (동국제강(주) 환경안전팀) ;
  • 서종범 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 강민경 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 김인득 (부산광역시 연제구청 환경위생과) ;
  • 오광중 (부산대학교 사회환경시스템공학과)
  • Kim, Jae-Won (DONGKUK STEEL MILL CO., LTD, Environment & Safety Control Team) ;
  • Seo, Jong-Beom (Department of Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Kang, Min-Gyeong (Department of Environmental Engineering, Pusan National University) ;
  • Kim, In-Deuk (Busan Metropolitan City Yeonjegu Environment & Sanitation division) ;
  • Oh, Kwang-Joong (Department of Environmental Engineering, Pusan National University)
  • 투고 : 2010.11.03
  • 심사 : 2010.11.24
  • 발행 : 2010.12.31

초록

본 연구에서는 제강전기로 슬래그를 해양복토제로 활용하기 위한 인제거 특성실험을 실시하였다. 제강전기로 슬래그의 $PO_4{^-}-P$ 제거 특성에 관한 시험 결과, 슬래그 내의 CaO는 $Ca^{2+}$$OH^-$로 이온화됨에 따라 $PO_4{^-}-P$와 반응하여 HAP를 형성함으로써 용액 중에 존재하는 $PO_4{^-}-P$를 효과적으로 제거하는 것으로 나타났다. 연속반응기를 통한 해수 내 $PO_4{^-}-P$의 지속적인 유업에 대한 제거특성을 확인한 결과, 칼럼 내 $PO_4{^-}-P$ 농도는 반응 3일 이후 급격히 감소하여 10일 이후에는 0.5 ppm 이하로 나타났다. 실제 연안해역의 저질을 이용한 제강전기로 해양복토제 적용실험 결과, 반응 25일 후 $PO_4{^-}-P$ 발생량을 93~98% 저감시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 제강전기로 슬래그를 해양복토제로 활용할 경우 $PO_4{^-}-P$ 제거 및 억제효과가 있으며, 파쇄선별 등 별도의 추가공정 없이 적은 량으로도 사용 가능할 것으로 판단된다.

This study estimated the possibility of phosphate removal characteristics to utilize EAF(electric arc furnace) slag as submarine cover material. The major phosphate removal mechanism was a certain formation of HAP precipitation occurred by the ionization reaction between $Ca^{2+}$ and $OH^-$, which were leached from the EAF Slag. Another phosphate removal mechanism was the adsortion of EAF slag surface. As a result of $PO_4{^-}-P$ removal characteristics using continuous column reactor, $PO_4{^-}-P$ concentration decreased rapidly after 3 days and 10 days later, it show under 0.5 ppm. The result as applied in real sea water, shows that the phosphate removal effects were 93~98% by the subaqueous sediment removal using the EAF slag. In conclusion, EAF slag is useful in $PO_4{^-}-P$ removal and control and it is possible to use without additional process like crush and selection.

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참고문헌

  1. Yoon, J. G., and Shim, J. D., Ferrous Metallurgy for Specialist, Daewoong, 2004, pp. 33-46.
  2. Kim, K. H., Lim, J. Y., Ryu, D. H., and Choi, S. W., "The Present Situation of Production and Its Utilization of Electronic Arc Furnace Oxidizing Slag in Korea and Other Countries," J. Korea Conc. Inst., 19(6), 51-57 (2007).
  3. Dmitrova, S. V., "Metal Sorption on Blast-furnace Slag," Wat. Res., 30(1), 228-232 (1996). https://doi.org/10.1016/0043-1354(95)00104-S
  4. Stumm, W., and Morgan, J. J., Aquatic Chemistry : An Introduction Emphasizing Chemical Equilibria in Natural Waters, Wiley-Interscience, New York, 1981, p. 780.
  5. Morel, F., Principles of Aquatic Chemistry, Wiley, 1983, p. 446.
  6. Kim, H. S., and Park, G. S., "Beneficial Reuse of Steel-making Slag for Restoration of Coastal Ecosystem," J. Korean Geo-Environ. Soc., 10(4), 57-66 (2009).
  7. Tang, X. Q., Huang, S. L., and Scholz, F., "Comparison of Phosphorus Removal between Vertical Subsurface Flow Constructed Wetlands with Different Substrates," Water Environ. J., 23, 180-188 (2009). https://doi.org/10.1111/j.1747-6593.2008.00120.x
  8. Nishimura, H. et al., "Efficiency of Nutrient Adsorption and Nitrification Using Ceramics Combined with Calcium-carrier," J. Japan Soc. Water Environ., 21(11), 727-732 (1998). https://doi.org/10.2965/jswe.21.727
  9. Johansson, L., and Gustafsson, J. P., "Phosphate Removal Using Blast Furnace Slags and Opoka-Mechanism," Wat. Res., 34(1), 259-265 (2000). https://doi.org/10.1016/S0043-1354(99)00135-9