바이오가스로부터 황화수소 제거를 위한 산성광산배수 슬러지 활용 = Usage of acid mine drainage sludge for removal from biogas

국문 초록 (Abstract)

산성광산배수(acid mine drainage, AMD)는 가행탄광 또는 폐광지에서 지속적으로 수질 및 토양 환경오염을 일으키는 오염원이다. 산성광산배수를 무해화 하기 위한 많은 공법들이 연구되고 개발되었다. 산성광산배수는 대기 중에 노출된 황철석(FeS2), 백철석(FeS) 등의 황화광물이 산소 및 물과 반응하여 산화되면서 형성되며, pH가 낮아 산성을 띠고 있으며, 황산염을 비롯한 철, 알루미늄, 망간 등 금속함량이 높은 것이 특징이다.
산성광산배수 현재 국내에서 시멘트 제조회사에 폐기물 처리비용을 지불하면서 처리하고 있다. 산성광산배수 슬러지에 포함된 수산화철 성분을 활용하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 특히, 바이오가스에 포함된 황화수소와 수산화철의 반응성이 매우 크기 때문에 흡착제로 활용하는 연구가 진행되고 있다.
본 연구에서는 산성광산배수에서 폐기물로 처리되는 산성광산 슬러지를 바이오가스 정제 분야 등에 이용할 수 있는 흡착제를 제조하여 폐기되는 슬러지의 배출량을 절감시키는 기술을 적용하여 바이오가스 산업에 경쟁력을 부여하기 위한 결과를 얻었다. 황화수소 유입농도 10,000ppm, 공간속도 1,200hr-1의 조건에서 황화수소흡착능은 약 9wt% 정도이고, 이러한 결과는 중국에서 수입되는 산화철계 탈황제보다 3~4배의 흡착 성능을 확보하는 것을 확인하였다. 이러한 특성을 이용하여 바이오가스 내 황화수소를 제거함으로서 원가절감 및 수입대체 효과를 얻을 수 있는 매우 훌륭한 소재임을 알 수 있었다.