초록 ▼

□ 연구개요
바이오황이란 폐기물 매립지에서 배출되는 매립가스(landfill gas) 전처리(화학·생물학적 탈황) 과정 중 발생하는 유기성 부산물로 수도권 매립지에서 매년 10,000톤 이상 발생하고 있다. 현재 바이오황은 유기농자재로 등록되어 농업분야에 일부 활용되고 있으나, 바이오황이 지닌 특성을 고려할 때 환경정화소재로 활용 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구는 바이오황을 중금속으로 오염된 토양 및 물에 바이오황을 처리하여 중금속 정화효율을 평가하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 바이오황

□ 연구개요
바이오황이란 폐기물 매립지에서 배출되는 매립가스(landfill gas) 전처리(화학·생물학적 탈황) 과정 중 발생하는 유기성 부산물로 수도권 매립지에서 매년 10,000톤 이상 발생하고 있다. 현재 바이오황은 유기농자재로 등록되어 농업분야에 일부 활용되고 있으나, 바이오황이 지닌 특성을 고려할 때 환경정화소재로 활용 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구는 바이오황을 중금속으로 오염된 토양 및 물에 바이오황을 처리하여 중금속 정화효율을 평가하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 바이오황을 이용한 다기능 환경정화소재 개발을 목표로 수행되었다. 우선 본 연구에 사용한 바이오황의 특성을 분석한 결과, 주성분인 황은 주로 Elemental S 형태로 이루어졌으나, 일부는 다양한 독성 금속(Cd, Pb 등) 물질과 매우 강하게 결합하는 SH^-의 형태로 존재하는 것을 확인하였다. 실제 Cd 수용액과 Pb 수용액 내 바이오황을 처리했을 때 Langmuir 등온식으로 도출한 최대흡착량은 각각 63, 175 mg/g으로 활성탄(Cd: 36 mg/g; Pb: 67 mg/g)보다 높은 제거 효율을 보였다. 이 외에도 다양한 조건(온도, 시간, pH, 처리량, 이온강도 등)에서 바이오황의 수용액 내 Cd, Pb 제거효율을 활성탄과 비교했을 때 모든 조건에서 바이오황의 제거능이 우수한 것으로 나타났다. 토양에 바이오황을 처리한 결과 토양 중 중금속의 식물유효도 함량 및 재배한 상추의 중금속 함량은 감소하였지만, 바이오황에 함유된 다량의 염에 의해 상추의 생육상태는 불량한 것으로 나타났다. 추가적으로 최근 잔류성오염물질 관리법에 관리오염물질로 추가된 수은(Hg)에 대해 바이오황의 제거효율을 분석한 결과 최대흡착량은 250 mg/g으로 나타났고, 산업폐수(Hg: 228 ppb; EC: 242 mS/cm)에 바이오황과 활성탄을 각각 0.0005 g/L 처리했을 때 제거효율은 바이오황 40%, 활성탄 4%로 나타났다. 결과적으로 바이오황은 기존 수질정화 소재보다 우수한 중금속 정화효능을 지니고 있음을 확인하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
현재까지 바이오황을 이용한 환경정화소재 활용 연구는 수행된 바 없으며, 본 연구에서 도출된 바이오황의 많은 양의 독성 금속물질을 신속하게 정화하는 효능을 볼 때, 바이오황은 기존 정화소재를 대체할 수 있는 중요한 바이오자원으로 활용될 수 있을 것으로 판단되며 사회, 경제적 측면에 이익을 가져올 것으로 예상된다. 또한 바이오황을 기본 소재로 한 다양한 융합연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 바이오황 특성 분석 ... 4
• 2) 바이오황의 중금속 흡착능 평가 ... 6
• 3) 바이오황을 이용한 토양 중금속 안정화 효율 및 토양개량제 활용 가능성 ... 7
• 4) 바이오황의 Hg 흡착능 및 산업폐수 중 Hg 제거효율 평가 ... 8
• 5) 상용화를 위한 바이오황의 비드화 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10