Pilot-scale 도상자갈 세척장치를 이용한 철도 오염자갈의 TPH 정화 연구

초록

최근 철도 부지에 대한 복원사업이 활발하게 이루어지면서, 토양뿐만 아니라 도상자갈에 대한 복원기술에 대한 관심도 크게 증가하고 있다. 현재 유류 등으로 오염된 도상자갈의 처리기술로는 계면활성제를 이용하거나, 과산화수소 등의 산화제를 활용하는 방법이 있으나 계면활성제 방법은 효율이 낮고,산화제 방법은 환경부하가 크다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 자갈 표면의 유류 등의 오염물질을 물리적으로 제거하고자 하였다. 실제 오염 현장에 적용할 수 있는 분당 약 1 m3의 오염자갈을 처리할 수 있는 장치를 제작하고, 여기에 유류로 오염된 철도용 도상자갈을 넣은 후에 알루미나 계통의 연마제를 이용하여 분사압력, 초기 자갈의 양, 처리횟수, 처리시간, 초기 자갈의 오염도 등을 변화시키면서 처리 효율을 살펴보았다. 분사압력은 3∼7 kgf/cm2 등으로 변화시켜 본 결과 7 kgf/cm2일 때가처리 효율이 가장 높았으며, 100초 만에 38.4% 정도의 TPH를 정화시킬 수 있었다. 초기 자갈의 개수를 10∼100개까지 변화시키면서 실험해 본 결과 처리 효율은 초기 자갈의 개수와 큰 상관관계가 없었다. 그러나 처리횟수가 늘어날 수록 처리효율이 증가하였는데, 1회 처리했을 경우 11%의 TPH를 제거 할 수 있었으나, 2회 처리했을 경우 31.4%, 3회 처리했을 경우 68.5% 정도까지 처리효율이 증가하는것을 볼 수 있었다. 처리시간을 다양하게 변화시켜 본 결과 처리시간이 길수록 처리효율이 증가하는것을 볼 수 있었다. 초기 오염도가 다른 자갈을 사용한 결과 오염도가 높은 자갈의 처리효율이 오염도가 낮은 자갈의 처리효율보다 높았다. 이는 오염도가 높은 자갈의 경우 표면의 유류 오염물질이 잘 떨어지나 오염도가 낮은 자갈은 표면에 유류 오염물질이 강하게 흡착되어 잘 처리되지 않는 것으로 보인다. 향후, 본 기술을 실용화하기 위하여 분사압력을 더욱 강화하고, 처리횟수를 늘리며, 처리시간을 증가시키는 연구를 수행하고자 한다.