시멘트로 오염된 현장의 교정조치

Remediation of contaminated sites with cement

시멘트로 오염된 현장의 교정조치는 시멘트를 사용한 고체화/안정화(시멘트를 사용한 S/S)라고도 하며 시멘트로 오염된 토지의 안전한 환경 교정조치의 일반적인 방법이다. 시멘트는 오염된 토양을 굳히고 비가 내려 오염물질이 지하수로 침출되거나 비나 제설물에 의해 하천으로 옮겨지는 등 오염물질이 이동하는 것을 방지한다. 1950년대에 개발된 이 기술은 산업용 유해 폐기물과 오염 물질, 즉 유해 폐기물에 오염될 수 있다는 우려 때문에 재개발되지 않고 있는 버려지거나 활용도가 낮은 부동산 등을 처리하는 데 오늘날 널리 사용되고 있다.[1] S/S는 오염현장의 경제적으로 실행 가능한 치료수단을 제공한다. 이 기술은 오염된 토양을 현장에서 처리하고 함유하여 매립의 필요성을 감소시킨다.

과정

고체화/안정화 방법은 원재료보다 위험하지 않거나 덜 위험한 안정적인 고형물을 형성하는 화학반응성 제형을 활용한다.[2] 응고란 특정 결합제를 첨가했을 때 오염된 물질의 물리적 변화를 말한다. 이러한 변화에는 압축 강도 증가, 투과성 감소, 위험 물질의 응축 등이 포함된다.[1] 안정화란 안정화제(결합제)와 위험 성분 사이의 화학적 변화를 말한다. 이러한 변화에는 덜 용해되고 덜 독성이 있으며 이동성이 방해되는 성분을 포함해야 한다.[3] 일반적인 접착제는 포틀랜드 시멘트, 라임, 석회석, 플라이애쉬, 슬래그, 점토, 석고 등을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 위험물질의 종류가 매우 크기 때문에, 본격적인 프로젝트가 진행되기 전에 각 대리점을 현장에서 테스트해야 한다. 사용되는 대부분의 바인딩제는 사용될 위험 물질에 따라 다양한 단일 바인딩제를 혼합한 것이다. 포틀랜드 시멘트는 자유 액체를 결합하고, 투과성을 감소시키며, 위험 물질을 캡슐화하고, 특정 오염물질의 독성을 감소시키는 능력 때문에 다른 어떤 S/S 결합제보다 더 오염된 물질을 다루는데 사용되어 왔다. 라임은 높은 수온을 이용하여 물을 배출하는 물질의 pH를 조절할 수 있다. 석회암은 또한 pH 수치를 조절하는데 사용될 수 있다. 슬래그는 낮은 비용 때문에 종종 경제적인 목적으로 사용된다.[1]

다른 방법

제자리에

자리에는 "그 자리에서"라는 뜻의 라틴어 구절이 있다. 화학 반응이나 화학 반응을 언급할 때, 그것은 "반응 혼합물 안에서"를 의미한다. 현장 S/S에서는 1982~2005년 S/S 프로젝트의 20%를 차지하며 현장에 남아 있는 동안 오염 물질에 결합제를 혼합하는 데 사용된다. 현장 혼합의 외부 혜택에는 운송 비용 절약, 매립지 사용 없음 및 운송 중 위험 물질에 노출될 주변 지역사회에 대한 위험 감소 등이 포함된다.[1] 현장 혼합 치료는 현장의 토양 상태를 개선하는 추가적인 이점도 가질 수 있다.[4]

Ex pat

Ex patter는 "오프사이트"를 의미하는 라틴어 구절이다. 외부 현장 혼합에서는 유해 물질이 발굴된 후 특정 접착제와 기계 혼합된다. 이 새롭고 덜 위험한 물질은 지정된 장소에 보관되거나 초기 부지에 재사용된다.[5] 1982~2005년부터 지금까지 완료된 217개 프로젝트의 80%를 전 현장 S/S 기술이 차지하고 있다.[1]

한계 및 우려 사항

처리 부지의 장기간 사용과 환경 및 기상 조건은 오염물질의 안정화에 사용되는 재료가 침식되어 위험물질에 대한 안정화 효과가 제한될 수 있다. 이 때문에 오염물질이 재조립되지 않았는지 확인하기 위해 현장의 지속적인 모니터링이 필요하다.[5] 동결-태우기와 습식 건조와 같은 환경적 요인은 S/S의 강도를 다루는 많은 연구의 초점이 되었다. 동결융해는 처리된 원료의 내구성에 가장 큰 악영향을 미치는 것으로 조사됐다.[2]

방사성 오염 물질을 처리할 때, 다양한 다른 유형의 위험 폐기물에 의해 응고 과정이 방해될 수 있다. 대부분의 S/S 공정은 유기농과 살충제에 거의 또는 제한적인 영향을 끼치지 않는다. 이러한 폐기물을 매우 높은 온도에서 가열하여 파괴함으로써만이 유기물과 살충제가 고정될 것이다.[5] 이러한 유형의 현장에 대한 프로세스를 수행하기 전에, 고체화/안정화 프로세스가 유익할지를 결론짓기 위해 치료 가능성 연구가 수행되어야 한다.[3] 이러한 시멘트 공정은 종종 원래 부피의 2배까지 현장에 큰 변화를 가져올 수 있다.[5]

프로젝트

시드니 타르 폰즈

캐나다 정부와 노바스코샤주는 2007년 1월 S/S 기술을 이용해 악명 높은 시드니 타르 폰즈 오염현장을 정화하기로 합의했다. 오염된 폐기물에 시멘트를 섞어서 굳히고 안정시켰다. S/S 공정이 완료되면, 굳어진 부위는 점토로 구성된 공학적 캡으로 덮였고, 그 뒤에 자갈과 흙이 겹쳤다. 마침내, 표면에는 풀과 다른 식물들이 심어져 있었다.[6]

뉴저지 주 포트 뉴어크의 옛 목재 처리 시설

S/S 기술은 뉴저지 포트 뉴어크의 오염된 이전 목재 처리 시설을 치료하는 데 사용되었다. 약 8에이커(32,000m2)의 토양이 비소, 크롬, 다순환 방향족 탄화수소로 목재에 의해 오염되었다. 포틀랜드 시멘트의 8%는 오염된 토양의 젖은 무게에 의해 사용되었다. 35,000 입방미터 이상의 오염된 토양을 치료하기 위해 현장 및 외부 상황 프로세스를 이용했다. 이전에 처리된 상황 처리된 토양은 퍼그밀에 의해 포틀랜드 시멘트와 혼합된 후 상황 처리된 토양 위에 놓였다. 이로 인해 현장 위에 포장을 할 수 있는 훌륭한 기반이 마련되었다. 처리된 부지에 대해 제안된 용도는 운송 컨테이너 보관 구역이다.[1]

매사추세츠 주 보스턴의 옛 발전소

매사추세츠 주 보스턴의 버려진 창고들이 새로운 구조물을 짓기 위해 보수되거나 철거되고 있다. 이 부지에는 1890년에 건설된 구 중앙전력시스템이 있다. 이 발전소는 건설될 때 세계에서 가장 큰 발전소로 여겨졌다. 이 건물은 1950년대 이후 방치돼 90여년 동안 전기를 생산하지 못했다. 90년대 초반에는 보수공사가 시작됐지만 하수구에서 자유유동이 발견되면서 순식간에 가동이 중단됐다. 그들이 더 많은 석유를 현장에 가져왔기 때문에 정화 작업은 성공하지 못했다. 1999년에는 시멘트 기반의 S/S 처리를 활용하여 2,100 입방미터의 오염 물질을 치료하였다. 납과 석유 오염 토양은 이 현장에서 성공적으로 관리 및 처리되었다.[1]

빅토리아 브리티시 컬럼비아의 독사이드 그린

납으로 오염됐던 빅토리아 시내 옛 산업용지2 15에이커(6만1000m2)에 130만㎡(120만㎡) 규모의 주상복합단지가 조성되고 있다. 10톤의 토양을 시멘트로 처리했는데, 시멘트는 굴착기 버킷을 이용해 간단하게 현장의 토양에 섞였다. 따라서 토양은 토양 표본에 대한 실험에서 보여진 것처럼 완전히 안전하게 만들어졌다. [7]

매니토바 주 브랜든의 구 배터리 차단 사이트

브랜든 스크랩 메탈 앤 아이언 컴퍼니가 이전에 점유했던 1만 평방미터의 부지가 브랜든 시에 의해 새로운 소방 및 경찰 본부 부지로 선정되었다. 수년 동안 납 전지 배터리가 그곳에서 파괴되었고 납을 추출하여 처리되지 않은 케이스들을 현장에 남겨두었다. 환경평가 결과 중금속, 납, 탄화수소 오염으로 부지가 오염됐다. 시멘트 기반 S/S를 채용하여 600톤의 오염된 토양을 성공적으로 교정하였다. [8]

세인트루이스 인근 스키트 사격장. 온타리오 주, 카타르인

세인트 웰랜드 운하 근처의 빈 5헥타르의 부동산. 카타르인은 인접 스키트 사격장의 과거 작동으로 인해 위험한 납 농도와 다순환 방향족 탄화수소(PAHs)가 최대 0.4m 깊이까지 함유된 지표면 토양을 가지고 있었다. 약 26,000톤의 토양을 S/S로 처리하여 오염도를 온타리오 토지 처리 규정 기준 이하로 낮추었다.[9]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g 윌크, C.M. (n.d.) 오염재산의 지속가능한 재개발을 위한 고체화/안정화 적용
  2. ^ a b Malviya, R.; Chaudhary, R. (2006). "Factors Affecting Hazardous Waste Solidification/Stabilization: A Review". Journal of Hazardous Materials. 137 (1): 267–276. doi:10.1016/j.jhazmat.2006.01.065. PMID 16530943.
  3. ^ a b 4.20 고체화/고체화 (n.d.)
  4. ^ 응고/안정화 (n.d.) 포틀랜드 시멘트 협회
  5. ^ a b c d 물리적 응고/안정화. (2002년 6월)
  6. ^ 타르는 응고/안정화된다. (n.d.)
  7. ^ "Archived copy". www.cement.ca. Archived from the original on 23 July 2012. Retrieved 12 January 2022.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  8. ^ 유해물질 관리매거진 12-01-2005 "오염에 잠김"
  9. ^ 토양개량-잉여해안도로특성-성형 캐나다 온타리오 캐서린 환경평가청

외부 링크