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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 실제 침출수내에서도 전기영동기법의 효율을 증대시킬 수 있는 향상기법의 연구를 목표로 분산제를 투입하여 점토입자의 응집을 방지하는 실내실험을 수행하였다.
- 본 연구는 손상된 액상 폐기물 매립지의 차수층을 비굴착으로 복원하기 위해 동전기(Electrokinetic)를 이용하여 음(-)으로 대전된 점토입자를 누출이 발생되는 지오멤브레인 차수막까지 이동시키고 누출구 근처에서 점토케이크를 형성하여 매립지내 침출수의 외부유출을 방지하는 새로운 기술에 관한 연구이다. 기존에 수행된 유사 연구결과(김종윤 외, 2008; 김종윤 외, 2009)를 살펴보면, 실제 매립지내 침출수를 이용하여 전기영동실험을 수행할 경우, 침출수내 다양한 전기적 · 화학적 특성으로 인해 점토입자의 응집촉진 효과가 크게 나타났으며, 이로 인해 점토 입자의 전기영동적 이동보다는 중력에 의한 침강효과가 크게 나타났다.
- 본 연구에서는 실제 폐기물 매립지의 차수층 누출을 복원할 수 있는 전기영동기술을 개발하기 위해 1차원 실내실험을 수행하였다. 실내실험의 정확성과 결과의 일관성을 유지하기 위해 연구 문헌 추적을 통해 확인된 침출수의 성분을 이용하여 인위적으로 침출수를 조성하였으며, 분산제 등을 이용하여 점토입자의 응집효과를 최대한 억제하는 향상기법을 적용하였다.
- 이에 본 연구에서는 실제 침출수가 존재하는 폐기물 매립지에서 비굴착으로 복원이 가능한 최적의 전기영동기법을 개발하기 위한 기초실험으로서 1차원 실내실험을 수행하였다. 특히 분산제의 종류와 농도에 따른 점토 현탁액의 침강 거동을 비교 · 분석하여 최적 분산제와 최적 농도를 결정하는 실내실험을 수행하였으며, 현탁액의 제타포텐셜(Zeta-Potential)을 측정하여 점토입자의 전기영동적 이동특성에 미치는 영향을 파악하고자 하였다.
- 특히 분산제의 종류와 농도에 따른 점토 현탁액의 침강 거동을 비교 · 분석하여 최적 분산제와 최적 농도를 결정하는 실내실험을 수행하였으며, 현탁액의 제타포텐셜(Zeta-Potential)을 측정하여 점토입자의 전기영동적 이동특성에 미치는 영향을 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 양(+)전극으로 사용된 흑연판 상부에는 침강하는 입자들만 쌓이고 유체는 배출될 수 있도록 다공질판(Porous Stone)을 설치하였는데, 양(+)전극 근처에서 발생된 산소의 원활한 배출을 위하여 다공질판의 바닥 부분이 공기배출구 쪽을 향하여 경사져 있다. 또한 그 다공질판과 셀 본체 사이에는 미세한 토립자의 유실을 방지하기 위해 실리콘 테이프와 글루건을 이용하여 밀봉하였다. 전기영동 실험 후 원위치 상태에서 변수위 투수시험을 수행하기 위해 상부와 하부 플랜지에 각각 급수구와 배수구를 설치하였으며, 상부 플랜지의 급수구와 변수위 투수시험기의 스탠드 파이프를 연결할 경우, 시간 경과에 따른 스탠드 파이프 수위 변화를 관측함으로서 하부에 형성된 점토 케이크의 투수계수를 산정할 수 있다.
- 이를 위해 본 연구에서는 문헌검토를 통해 국내 대표적인 폐기물 매립지중 김포 수도권 매립지의 침출수에 대해 화학적 성분을 분석하여 폐기물 매립지내 침출수와 유사하게 인위적으로 침출수를 조성하였으며, 중력침강이 강한 침출수내 전기영동재료의 효과적인 이동을 위해 분산제를 첨가하여 1차원 중력침강 거동을 통해 최적 분산제의 종류와 농도를 결정하였다(표 3). 또한 선정된 최적 분산제의 농도에서 1V/cm 이하의 전기경사(0.5V/cm, 1V/cm)를 적용시켜 분산제 첨가시 전기경사에 따른 전기영동 이동특성을 분석하고 그 효율을 평가하였다(표 4). 여기서, 1.
- 전기영동 실험 후 원위치 상태에서 변수위 투수시험을 수행하기 위해 상부와 하부 플랜지에 각각 급수구와 배수구를 설치하였으며, 상부 플랜지의 급수구와 변수위 투수시험기의 스탠드 파이프를 연결할 경우, 시간 경과에 따른 스탠드 파이프 수위 변화를 관측함으로서 하부에 형성된 점토 케이크의 투수계수를 산정할 수 있다. 또한 실험도중 각 위치에서의 전압분포를 파악하기 위해 셀 본체에 5cm 간격으로 탐침봉을 배치하였다.
- 전원공급장치는 일정한 전압경사를 적용하기 위해 사용되었다. 또한 양극에서 발생되는 산소의 배출로 인한 유체의 흐름을 방지하기 위해 동일 수두를 유지시켜 주는 수두 조절용 마리오 바틀(Mariotte Bottle)을 설치하였다.
- 본 연구에서는 PAA 분산제 사용한 조건에서 일정 전기경사 적용시 점토입자의 하부이동의 주원인을 분석하기 위해 순수하게 전기영동력에 의해 하부로 이동된 입자의 평균 이동속도(전기영동적 이동속도, Ve)와 전기장 적용시 계면의 평균 침강속도를 상호 비교하였으며, 그 결과를 그림 16에 제시하였다. PAA 분산제를 첨가하여 일정 전기경사를 적용시킬 경우, 직류전기장의 적용에 의해 순수하게 하부로 이동된 점토입자의 속도(전기영동적 이동속도, Ve)는 계면의 침강속도와 매우 유사한 경향으로 나타났다.
- 본 연구에서는 상부 현탁액과 상등수와의 경계의 변화와 하부 침강완료된 점토케이크의 크기 변화를 별도로 측정하였으며, 각각 상부 현탁액과 상등수 계면을 U(Upper)로, 그리고 하부 점토 케이크의 높이를 B(Bottom)으로 표기하였다.
- 본 연구에서는 실험결과의 일관성을 위해 인위적으로 재조성된 침출수를 이용하였으며, 그 중에서도 수도권내 사용중인 폐기물 매립장에서 가장 규모가 큰 김포 수도권매립지의 침출수 성분을 조사하여 침출수를 조성하였다(표 2).
- 본격적인 실내 실험을 진행하기에 앞서 실험 조건에 따라 시료의 농도와 각 전해질의 농도를 맞춘 후 시료의 균질성 확보를 위해 3시간 동안 Shaker를 이용하여 Na-벤토나이트 점토와 인위적으로 조성된 침출수를 함께 교반하였다. 이때, 점토 슬러리 현탁액의 최적 배합비 농도는 10kg/m3(김종윤 외, 2008; 김종윤, 2010)이고, Na-벤토나이트 : 물 = 1 : 100의 무게비율로 구성되어 있다.
- 또한 투명 아크릴셀 내부에는 점토 입자의 침강형태를 수치적으로 나타내기 위해 플라스틱 게이지를 설치하였다. 상부 덮개는 음(-)전극으로서 비부식성 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 재질의 전극판을 설치하였고, 하부전극은 양(+)전극으로서 전기장 적용 시 물의 전기분해에 의해 유발되는 수소이온에 기인한 전극의 부식 위험성을 방지하기 위해 원형 흑연판(Graphite)을 설치하였다. 또한 원형 흑연판의 경우, 변수위 투수시험이 가능하도록 유체의 흐름을 원활하게 하기 위하여 구멍이 뚫려있다.
- 본 연구에서는 실제 폐기물 매립지의 차수층 누출을 복원할 수 있는 전기영동기술을 개발하기 위해 1차원 실내실험을 수행하였다. 실내실험의 정확성과 결과의 일관성을 유지하기 위해 연구 문헌 추적을 통해 확인된 침출수의 성분을 이용하여 인위적으로 침출수를 조성하였으며, 분산제 등을 이용하여 점토입자의 응집효과를 최대한 억제하는 향상기법을 적용하였다.
- 전체적인 점토입자의 분포 경향을 살펴보면, 상부에는 맑지 않은 상등수가 존재하고, 하부에는 침전이 완료된 점토 케이크가 존재하였으며, 중간부분에 많은 점토입자들이 분산제의 영향으로 인해 부유된 현탁액 상태로 존재하였다. 이때, 본 연구에서는 미세한 토립자가 부유상태로 존재하여 약간 흐릿한 정도의 색상을 나타내는 영역을 상등수 영역으로 고려하였으며, 중간의 점토 현탁액 영역과는 확연히 구분되는 색상차이로 상등수와 현탁액 계면의 경계를 설정하였다. 육안으로 관찰한 결과, 부유된 점토 현탁액의 색상은 상부 상등수 부분보다 하부 침전된 점토 케이크부분에 가까울수록 짙게 나타나는 경향이 나타났으며, 위의 결과로 판단할 때, 분산제를 사용하더라도 계면의 침강은 크게 나타나지 않으나 실제적인 점토입자는 이미 하부로 상당량 침강하고 있음을 확인할 수 있었다.
- 실제 폐기물 매립지의 침출수 성분은 폐기물 매립지내의 유기물 함량, 매립 후 경과시간, 수분함량, 온도, 수분저장능력, 다짐정도, 매립지의 형태, 토양의 성질, 기상조건 등에 따라 변하기 때문에 이를 실내실험에서 이를 정량화할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 문헌검토를 통해 국내 대표적인 폐기물 매립지중 김포 수도권 매립지의 침출수에 대해 화학적 성분을 분석하여 폐기물 매립지내 침출수와 유사하게 인위적으로 침출수를 조성하였으며, 중력침강이 강한 침출수내 전기영동재료의 효과적인 이동을 위해 분산제를 첨가하여 1차원 중력침강 거동을 통해 최적 분산제의 종류와 농도를 결정하였다(표 3). 또한 선정된 최적 분산제의 농도에서 1V/cm 이하의 전기경사(0.
- 최종 혼합된 점토 슬러리 현탁액의 초기 함수비는 약 10000%로 산정되었다. 이후에는 균질하게 혼합된 시료를 EK-Cell에 깔때기를 이용하여 투기하였으며, 시료의 초기 높이는 모든 조건에서 300mm로 동일하게 하였다.
- 또한 그 다공질판과 셀 본체 사이에는 미세한 토립자의 유실을 방지하기 위해 실리콘 테이프와 글루건을 이용하여 밀봉하였다. 전기영동 실험 후 원위치 상태에서 변수위 투수시험을 수행하기 위해 상부와 하부 플랜지에 각각 급수구와 배수구를 설치하였으며, 상부 플랜지의 급수구와 변수위 투수시험기의 스탠드 파이프를 연결할 경우, 시간 경과에 따른 스탠드 파이프 수위 변화를 관측함으로서 하부에 형성된 점토 케이크의 투수계수를 산정할 수 있다. 또한 실험도중 각 위치에서의 전압분포를 파악하기 위해 셀 본체에 5cm 간격으로 탐침봉을 배치하였다.
- 또한 원형 흑연판의 경우, 변수위 투수시험이 가능하도록 유체의 흐름을 원활하게 하기 위하여 구멍이 뚫려있다. 직류전기장 적용에 따른 물의 전기분해시 수소가스 원활한 배출을 위해 셀 상부에는 일정크기의 공기배출구(Air Vent)를 설치하였으며, 침출수의 전기분해 촉진으로 인해 과다 발생된 산소가스의 배출을 돕기 위해 셀 본체 하단에도 공기배출구(Air Bubble Outlet)를 설치하였다. 양(+)전극으로 사용된 흑연판 상부에는 침강하는 입자들만 쌓이고 유체는 배출될 수 있도록 다공질판(Porous Stone)을 설치하였는데, 양(+)전극 근처에서 발생된 산소의 원활한 배출을 위하여 다공질판의 바닥 부분이 공기배출구 쪽을 향하여 경사져 있다.
대상 데이터
- 본 실험기는 크게 1차원 EK-Cell 본체와 전원공급장치 및 수두 조절용 마리오 바틀(Mariotte Bottle) 3가지 구성되어 있다(그림 2).
- 벤토나이트는 타광물에 비해 높은 팽창성 또는 팽윤성, 큰 비표면적, 높은 양이온 교환능(Cation Exchange Capacity : CEC) 및 높은 점성과 가소성을 보이는 독특한 물리-화학적 성질을 가짐으로서 산업적인 활용도가 매우 높으며 차수성도 뛰어나다. 특히 Na-벤토나이트가 Ca-벤토나이트 보다 팽창성을 비롯한 모든 성능이 우수하며, 이러한 특성 때문에 본 실험에서 재료로 선정하였다.
이론/모형
- (1995, 1996)은 손상된 매립지 차수층의 복구에 대한 기존 공법의 한계성을 벗어나 차수층의 오염물 누출을 효과적으로 차단할 수 있는 매립지 복구기술인 전기영동기법을 제시하였는데, 음으로 대전된 점토입자를 전기적 힘에 의해 누출이 발생되는 지점까지 이동시켜 누출구 부근에서 점토 케이크를 형성함으로써 매립지 내 손상지점에서 오염물 외부유출을 방지하는 새로운 기법이다. 하지만 검증된 실내실험의 경우, 대부분의 연구에서는 점토의 전기영동적 이동성을 극대화하기 위해 비이온수만을 이용하였다(Chung, 1995).
성능/효과
- 의 농도에 따른 점토입자의 제타포텐셜과 전해질 용액의 전기전도도 및 pH의 상호관계를 제시하고 있다. (NaPO3)6의 농도가 증가함에 따라 pH는 7.6~7.4의 중성을 나타냈으며, 전기전도도(Electric Conductivity, E/C)도 약 6.0~6.5의 분포로 거의 유사하게 나타났다. 반면, (NaPO3)6의 농도가 증가할수록 점토입자의 제타포텐셜은 증가하는 경향이 나타났다.
- 의 농도에 따라 점토입자의 제타포텐셜과 중력침강속도 및 Stoke's law에 의해 산정된 입자의 크기와의 관계를 도시한 그림이다. (NaPO3)6의 첨가량이 증가될수록 제타포텐셜은 증가하였고, 중력침강속도(Gsv)는 점차 감소하는 경향이 나타났다. 이는 음이온성 무기전해질 분산제인 (NaPO3)6의 특성으로 점토입자의 끝단(Edge)에 흡착된 (NaPO3)6 분산제가 점토 끝단의 양(+)의 극성을 음(-)의 극성으로 변화시켜 제타포텐셜을 증가시켰기 때문이며, 이로 인해 입자들의 정전기적 척력이 작용하여 점토입자의 EF(Edge to Face)결합을 방해하여 점토 입자들을 분산시킨 것으로 판단할 수 있다(van Olphan, 1972; 박제현, 1999).
- 0.5V/cm의 전기경사를 적용시킬 경우, PAA 분산제를 첨가한 조건의 계면 침강속도는 4.25mm/hr로 나타났으나 분산제를 첨가하지 않은 조건에서의 계면 침강속도는 246mm/hr으로 약 58배 증가하였고 1.0V/cm의 전기경사를 적용한 경우에는 약 35배 계면의 침강속도가 증가하였다.
- 1. 점토입자의 응집촉진을 방지하기 위해 분산제를 적용한 향상기법에서는 헥사메타인산나트륨((NaPO3)6)을 농도별로 첨가한 결과, 첨가된 농도가 증가될수록 점토입자의 제타포텐셜은 증가하였고, 중력침강속도는 감소하였다. 이는 음이온성 무기전해질 분산제인 (NaPO3)6이 점토입자의 끝단(Edge)에 흡착되어 점토 끝단의 양(+)의 극성을 음(-)으로 변화시켜 입자간 정전기적 척력이 작용하여 EF(Edge to Face)결합을 방해했기 때문이다.
- 0g/l을 분산제로 사용하여 일정 전기경사를 적용시킨 경우, 분산제를 첨가하지 않은 경우보다 상부 계면의 침강속도는 현저하게 감소하였다. 1.0V/cm의 전기경사를 적용시킨 조건에서는 점토입자의 전기영동적 이동에 따른 계면의 침강이 약 3000분(50시간) 동안 지속되었으며, 0.5V/cm의 전기경사조건에서는 3000분 이후에도 침강이 완료되지 못하고 부유되어 있는 현탁액 상태가 나타났다.
- 2. 음이온성 유기폴리머 분산제인 PAA도 점토 끝단에 흡착되어 폴리머 정전기적 척력효과를 발휘함으로서 점토 입자의 분산화를 촉진한다.
- 3. 헥사메타인산나트륨((NaPO3)6)과 PAA(Polyacrylic Acid)를 일정농도 첨가한 후 중력침강거동을 관찰한 결과, 3.0g/l 농도의 PAA분산제를 사용한 경우에서 침전된 입자의 두께가 감소하였고, 상부 상등수와 현탁액 계면의 침강속도가 저감되어 입자의 분산화가 더 활발히 발생하였다.
- 4. 3.0g/l 농도의 PAA분산제를 첨가하여 각각 0.5V/cm와 1.0V/cm의 전기경사를 적용한 결과, 1.0V/cm의 전기경사에서 전기영동속도(Ve)가 크게 나타났다. 또한 전기영동력에 의해 하부로 이동된 점토케이크의 투수계수를 측정한 결과, 1.
- 본 연구에서는 PAA 분산제 사용한 조건에서 일정 전기경사 적용시 점토입자의 하부이동의 주원인을 분석하기 위해 순수하게 전기영동력에 의해 하부로 이동된 입자의 평균 이동속도(전기영동적 이동속도, Ve)와 전기장 적용시 계면의 평균 침강속도를 상호 비교하였으며, 그 결과를 그림 16에 제시하였다. PAA 분산제를 첨가하여 일정 전기경사를 적용시킬 경우, 직류전기장의 적용에 의해 순수하게 하부로 이동된 점토입자의 속도(전기영동적 이동속도, Ve)는 계면의 침강속도와 매우 유사한 경향으로 나타났다. 계면의 침강속도와 전기영동속도의 관계에서 유발되는 다소간의 차이는 전기경사가 0V/cm인 경우처럼 중력적 힘에 의한 입자의 침강이 다소 발생하여 전체적인 계면의 침강속도가 증가하였던 것으로 판단할 수 있다.
- PAA 분산제를 첨가하지 않은 조건에 대해 전기경사를 적용시키지 않은 경우, 입자의 응집에 기인한 중력침강이후 형성된 점토 케이크의 두께는 약 38mm정도로 크게 나타났다. 이는 전기경사를 증가시킬 경우, 저면에 형성된 점토 케이크는 점차 전기삼투에 의한 압밀의 영향을 받게 되고 이로 인해 점차 점토 케이크의 두께가 감소된다.
- 그림 13과 그림 14는 PAA의 농도에 따른 점토입자의 제타포텐셜과 중력침강속도 및 Stoke's law에 의해 산정된 입자의 크기와의 관계를 도시한 그림이다. PAA 일정 농도에 따른 점토입자의 제타포텐셜 증감에 따라 중력침강속도(Gsv)는 반비례 관계가 나타났다. 또한 중력침강속도 증가로 인해 Stoke's law에 의해 산출된 점토입자의 직경은 중력침강속도에 비례적인 관계가 성립되었다.
- PAA를 사용한 경우에는 (NaPO3)6을 분산제로 사용한 조건보다 침전된 점토 케이크의 두께는 감소하였고, 상부 상등수 계면의 침강속도가 느리므로 입자의 분산화가 더 활발히 발생하였다고 고려할 수 있으며, 따라서 최적 분산제의 종류와 농도는 각각 PAA, 3.0g/l로 선정할 수 있다.
- 앞서 제시한 바와 같이 PAA 분산제를 사용한 조건의 경우, 전기경사가 증가될수록 현탁액내 부유된 점토입자는 더 큰 전기영동력을 받게 되고 전기영동적 속도는 증가하게 된다. 따라서 전기경사 1V/cm 조건의 경우, 저면에 형성된 점토 케이크는 전기영동력에 의한 빠른 침강으로 인해 0.5V/cm의 조건보다 크게 나타났으며, 변수위 투수시험 결과, 투수성은 국내 폐기물 매립지 차수층 필요조건(k=10-7cm/sec 이하)에 만족하는 것으로 나타났다.
- 0V/cm의 전기경사에서 전기영동속도(Ve)가 크게 나타났다. 또한 전기영동력에 의해 하부로 이동된 점토케이크의 투수계수를 측정한 결과, 1.0V/cm의 전기경사 적용시의 투수계수가 국내 폐기물 매립지 차수층 설계 요구조건(k=10-7cm/sec 이하)을 만족하였다.
- 분산제를 사용하지 않은 경우에 비해 PAA의 농도가 증가될수록 현탁액내 점토입자의 분산화 정도는 커졌으나, PAA의 농도가 가장 큰 조건(5g/l)일 경우에는 예외적으로 입자의 침강속도가 미소하게 증가하는 경향을 나타냈다. 중력에 의한 침강속도는 PAA의 농도가 가장 적은 조건(1.
- 분산제를 첨가하지 않은 조건(Case 9)에 비해 헥사메타인산나트륨(이하 (NaPO3)6로 표기)을 사용한 경우, 점토입자의 침강속도는 현저하게 감소됨을 확인할 수 있었다. 점토입자의 침강은 약 960분 까지 지속적으로 나타났으나, 그 이후에는 점차 점토 입자의 침강도 둔화되어 거의 침강현상이 나타나지 않는 부유상태가 지속되었다.
- 이는 전해질 용액내 첨가된 (NaPO3)6에 의해 각 점토입자 상호간에 인력보다는 반발력이 증가하여 면과 모서리 구조의 결합에 의한 응집이 발생되지 않았기 때문으로 판단할 수 있다. 상등수와의 계면으로 점토입자의 침강현상을 판단할 때, 분산제로서(NaPO3)6의 농도가 큰 범위(5ml/l 이상)내에서 분산효과가 크게 나타났으며, 점차 (NaPO3)6의 농도가 감소될수록 오히려 계면의 침강속도는 증가되는 것으로 나타났다.
- 시료의 제타포텐셜(Zeta-Potential)과 전기영동적 유동성(Electrophoretic Mobility)을 측정한 결과 각각 -32.09mV, -2.3893×10-4cm2/Vs로 나타났다.
- 하지만 중간부분의 현탁액 상태를 육안으로 관찰한 결과, (NaPO3)6을 분산제로 사용한 조건의 경우와는 상이하게 상부와 저면의 현탁액 색은 거의 비슷하게 나타났다. 위의 결과로 판단할 때, PAA를 점토 입자 분산제로서 사용할 경우, 점토입자는 상부와 하부에서 고르게 부유된 상태로 존재하여 일정한 속도로 중력침강이 발생하고 있음을 확인할 수 있었다.
- 계면의 침강속도와 전기영동속도의 관계에서 유발되는 다소간의 차이는 전기경사가 0V/cm인 경우처럼 중력적 힘에 의한 입자의 침강이 다소 발생하여 전체적인 계면의 침강속도가 증가하였던 것으로 판단할 수 있다. 위의 결과를 바탕으로 판단해 볼 때, PAA 분산제를 첨가하여 전기경사를 적용시킨 경우 다소 간의 점토입자의 중력침강이 유발되지만, 대부분의 입자 이동은 전기영동력에 의해 발생됨을 확인할 수 있었다.
- 위의 현상을 종합해 판단할 때, (NaPO3)6은 분산제로서 점토입자의 제타포텐셜을 증가시켜 입자 상호간의 반발력을 증대시켜 응집촉진을 저하시키는 것임을 확인할 수 있다.
- 이때, 본 연구에서는 미세한 토립자가 부유상태로 존재하여 약간 흐릿한 정도의 색상을 나타내는 영역을 상등수 영역으로 고려하였으며, 중간의 점토 현탁액 영역과는 확연히 구분되는 색상차이로 상등수와 현탁액 계면의 경계를 설정하였다. 육안으로 관찰한 결과, 부유된 점토 현탁액의 색상은 상부 상등수 부분보다 하부 침전된 점토 케이크부분에 가까울수록 짙게 나타나는 경향이 나타났으며, 위의 결과로 판단할 때, 분산제를 사용하더라도 계면의 침강은 크게 나타나지 않으나 실제적인 점토입자는 이미 하부로 상당량 침강하고 있음을 확인할 수 있었다.
- 7의 분포로 거의 변화가 발생하지 않았다. 점토입자의 제타포텐셜은 PAA의 농도가 증가할수록 증가하다 PAA가 3.0g/l 이상인 경우 급격하게 감소하는 경향을 나타냈다.
- 분산제를 사용하지 않은 경우에 비해 PAA의 농도가 증가될수록 현탁액내 점토입자의 분산화 정도는 커졌으나, PAA의 농도가 가장 큰 조건(5g/l)일 경우에는 예외적으로 입자의 침강속도가 미소하게 증가하는 경향을 나타냈다. 중력에 의한 침강속도는 PAA의 농도가 가장 적은 조건(1.0g/l)만 제외하고 모두 3000분(50시간)까지 지속적으로 상등수의 계면이 지속적으로 감소되었다.
- 38mm/hr이었으나 분산제를 첨가하지 않은 조건에서의 계면침강속도는 약 223mm/hr이 측정되었다. 즉, PAA 분산제를 사용하지 않을 경우, 침출수내 점토입자는 EF(Edge to Face)결합의 촉진으로 인해 급속한 계면의 침강속도가 증가되는 것으로 나타났다. 반면 PAA 분산제를 3.
- 인위적으로 조성된 침출수내에 PAA 분산제를 사용하지 않은 경우의 점토입자의 침강은 전기경사의 크기에 관계없이 실험 개시후 약 60분 이내에 모두 완료되었다. 침강시 상부 상등수와 현탁액의 계면은 명확히 구분되었으며, 저면에 형성된 점토케이크의 최종 두께는 약 32mm정도로 측정되었다.
- 하부에 침전된 점토 케이크의 두께는 시간이 경과함에 따라 지속적으로 증가하였으나 분산제를 첨가하지 않은 경우의 최종 형성된 점토 케이크의 두께에 비해 약 20~32% 감소한 결과가 나타났다.
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