• 제목/요약/키워드: Mine drainage

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제강슬래그, 우분 및 석회석을 활용한 폐 석탄광의 산성광산배수 처리 (Remediation of Acid Mine Drainage from an Abandoned Coal Mine Using Steel Mill Slag, Cow Manure and Limestone)

  • 정명채
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권3호
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    • pp.16-23
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    • 2005
  • 중금속과 황산이온의 농도가 높은 산성광산배수(AMD)를 배출하는 강원도 정선군에 위치한 삼척탄좌 정암광업소 유출수를 대상으로 제강 슬래그, 우분 및 석회석 등을 활용하여 처리실험을 수행하였다. Batch test와 적용성 시험 결과, 원수 1 L당 15 g의 제강 슬래그, 15 g의 우분 및 500 g의 석회석이 최적의 기질물질 양으로 조사되었다. 이를 기초로 제강 슬래그, 우분과 석회석으로 충진한 SAPS조, 침전조, 산화조 순서로 구성된 처리시스템을 구성하였다. 총 54일간 시행된 실험결과, 원수에 비해 pH의 상승(3.0에서 8.3)과 더불어 61%의 황산염이온 농도가 저감되었다 (1,042 mg/L에서 409 mg/L). 또한, 초기농도 대비 최종 방류수의 중금속 처리효율은 매우 높은 수준으로써 99.9% 이상의 Al, Fe, Zn과 92.6% Mn이 제거되었다. 즉, 제강 슬래그, 우분 및 석회석을 활용하면 산성광산수의 중화와 금속 침전효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

산성광산폐수 처리를 위한 반응벽체의 반응물질로서 산업부산물 적용에 관한 연구

  • 한완수;최재규;이재영;최상일
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.260-265
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    • 2004
  • Acid mine drainage(AMD) is one of the most serious environmental concerns associated with the mining industry around the world. The objective of this study is to assess the potential of sewage sludge as a carbon source for sulfate reducing bacteria and waste lime and steel slag as a neutralize agent for acid mine drainage bioremediation for use in permeable reactive materials. The study was performed using synthetic AMD in six column experiments. The effluent solution was systematically analysed throughout the experiments. The results of the study indicated that sewage sludge, waste lime and steel slag were the most effective for the AMD treatment as a permeable reactive materials.

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마이크로버블과 자외선/과산화수소 산화공정을 이용한 광산배수의 중금속 처리 특성 (The Treatment Properties of Heavy Metals in Acid Mine Drainage with Micro-bubble and UV/H2O2 Oxidation Process)

  • 정용준;정재억
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.303-309
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    • 2017
  • Aeration with low energy micro-bubble generation and $UV/H_2O_2$ processes was introduced to verify the possibility of oxidation treatment for acid mine drainage. During 10 hours of aeration with micro-bubbles, Fe and As concentrations were decreased to 18.1 and 61.8%, respectively, while Cu, Cd, Al were kept at influent concentrations. Other heavy metals such as Mn, Cr, Pb, Zn, and Ni concentrations fluctuated due to the repetition of oxidation and release. Twenty days of aeration indicated the oxidation possibility for Cu, Cd, and Al. With the employment of $UV/H_2O_2$ processes, more than 77% of Cu and Fe removed, whereas slightly more than 30% of Cd and Al removed.

국내 폐광산 지역의 Vibrio fisheri, Selenastrum capricornutum, 그리고 Daphnia magna를 이용한 생태 위해성 평가 (Ecological Risk Assessment(ERA) of Abandoned Mine Drainage(AMD) in Korea Based on Vibrio fisheri, Selenastrum capricornutum, and Daphnia magna)

  • 김기태;이병천;김동욱;김상돈
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.163-168
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    • 2007
  • 국내 5개 폐광산 지역의 갱내수 및 배출수에 대해 화학적 분석 및 생물학적인 독성 평가를 통한 생태 위해성 평가를 실시하였다. 본 연구에서 선정한 9가지 중금속의 화학적 분석 결과, 거의 모든 지점에서 높은 중금속 농도가 검출되었으며, 특히 송천, 낙동, 덕음 지역에서는 상대적으로 비소가 높게 검출되었고, 낙동 지역은 하류까지 전체적으로 각 항목의 중금속이 높은 농도로 존재하였다. 통합 방류수 독성 평가(WET)에 기초해 Vibrio fisheri, Selenastrum capricornutum, Daphnia magna를 이용한 생물학적 독성 평가 결과, 모든 지점에서 높은 독성이 나타났다. 유출수가 처음 흐르는 갱구에서 가장 높은 독성이 나타났으며, S. capricornutum에 대한 독성이 모든 지점에 걸쳐 $1.3\sim32.0$ TU 사이의 독성이 나타나 독성 민감도가 가장 높은 것으로 나타났다. 각각의 독성 평가 종에 따른 독성 미감도 차이는 폐광사의 위해성을 평가함에 있어 두 종 이상의 평가 종이 사용되어야 함을 의미한다. HQ(Hazard Quotient) 개념을 적용한 생태 위해성 평가 결과, 폐광산에서 분석된 대부분의 중금속에 대해 HQ 값이 1보다 훨씬 크게 나타났으므로, 폐광산의 중금속에 대한 영향은 심각한 정도의 위해도를 가지고 있다고 판단된다. 한편, 생물학적 독성은 유하 거리의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 폐광산의 복원이나 생태 위해성 평가 시 지점별로 희석률뿐 아니라 DOM, 경도 등 환경인자들이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

일광 폐광산 갱내에서 유래된 산성광산배수의 중금속 유출특성 (Discharge Characteristics of Heavy Metals in Acid mine Drainage from the Abandoned Ilgwang Mine)

  • 강동환;권병혁;유훈선;김선옥
    • 지질공학
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    • 제20권1호
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    • pp.79-87
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    • 2010
  • 본 연구지역에서 2009년 3월부터 9월 사이에 5개 지점(배경수(BW), 산성광산배수(AMD0, AMD1, AMD2, AMD3))에서 수온, pH, Eh, EC, DO 성분 등이 현장에서 6회 관측되었으며, 폐광산 갱내 출구부(AMD0) 지점에서는 유량이 측정되었다. 일광 폐광산에서 유출되는 산성광산배수는 pH 3 이하의 강산성수이며, Eh 성분은 400~600 mV의 범위이었다. 산성광산배수의 EC 값은 주변 배경수에 비해 10배 이상 높았으며, DO 성분은 유출지점 하류부로 갈수록 대기와의 접촉을 통해 그 값이 증가되었다. 산성광산배수 내 중금속 이온의 농도는 Fe > Cu > Zn > Mn > As > Cd 순이었으며, Fe 성분의 농도가 81.870~474.30 mg/L 로서 가장 높았다. 중금속 성분별 최대농도 관측시기는 5월(As, Cd), 6월(Fe), 7월(Cu, Zn, Mn) 이었으며, 최소농도는 4월(Cd, Mn)과 9월(Fe, Cu, Zn, As)에 관측되었다. 산성광산배수에 용존된 중금속의 유출질량은 Fe 성분 53.44 kg, Cu 성분 6.25 kg, Zn 성분 5.26 kg, Mn 성분 2.13 kg, As 성분 0.14 kg, Cd 성분 0.04 kg 정도이었다. 폐광산에서 갱내에서 1일 동안 유출되는 6개 중금속의 전체 질량은 67.26 kg 이었으며, Fe 성분이 전체 유출질량의 79% 정도를 차지하고 있었다.

강원도내 갱내 산성폐수의 수질 특성 (Characteristic of Acid Mine Drainage from Abandoned Mines in Kangwon-Do)

  • 박영구;박준석;김승호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.252-258
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    • 2004
  • This study was performed to evaluate characteristic of acid mine drainages (AMD) from abandoned mines in Kangwon-Do. Youngdong abandoned mine, and Soo and Hambaek abandoned mines in Hamtae were selected for this study. Average pHs of the mine drainages were 3-6.5, and those of Youngdong and Hambaek drainages were very acidic as 3-4. $SO_4^{-2}$ of Youngdong and Hambaek drainages were over 1,600 mg/L, which higher than average value (845 mg/L) of acid mine drainages in nationwide. Cu, Mn, and As concentrations of the drainages were lower than ‘Pollutant Discharge Permission'. Fe concentrations of Youngdong and Hambaek drainages were approximately 96 mg/L, which were two times higher than average value in nationwide. From correlation analysis using SPSS, significant correlation was not discovered between 'contaminants' analyzed in three acid mine drainages.

천연광물을 이용한 황철석 표면 코팅을 통한 폐광산 산성배수 저감 기술 개발 (Developing for Reduction Technology of AMD through Coating on the Surface of Pyrite Using Minerals)

  • 윤현식;지은도;지민규;이우람;양중석;박영태;권현호;지원현;김기준;전병훈;최재영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.15-22
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폐광산의 산성광산배수(Acid Mine Drainage, AMD)의 발생을 억제하기 위해 산성광산배수의 주원인인 황철석 표면을 천연광물 및 시멘트를 사용하여 화학적으로 코팅하여 산성광산배수의 문제를 해결하고자 한다. 표면 코팅에 필요한 철이온의 생성을 위해 먼저 산화제 $H_2O_2$, NaClO 를 이용하여 표준황철석, 영동탄광, 신림광산 시료의 표면을 산화시켰다. 그리고 천연광물(인회석(Apatite), 석회석(Limestone), 망간광(Mangnite), 돌로마이트(Dolomite), 벤토나이트(Bentonite), 시멘트(Cement))를 이용하여 발생된 철이온과 천연광물의 이온을 결합시켜 표면 코팅을 진행하였다. 그 결과 시멘트와 시료의 양을 1:1로 이용하고 4일 이상 진행하였을 때 위의 실험조건에서 가장 효과적으로 황철석의 표면을 코팅하여 ${SO_4}^{2-}$의 발생이 억제되었다.

Effects of Heavy Metal Contamination from an Abandoned Mine on Tomato Growth and Root-knot Nematode Development

  • Park, Byeong-Yong;Lee, Jae-Kook;Ro, Hee-Myong;Kim, Young-Ho
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제27권3호
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    • pp.266-271
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    • 2011
  • Physicochemical characteristics and heavy metal content of soils located along the drainage way of an abandoned mine at Busan, Korea ($35^{\circ}31'N$, $129^{\circ}22'E$) (contaminated soil; CS) and uncontaminated soils (50-70 m apart from the drainage way) (NS) were examined. Growth of tomato plants (Solanum lycopersicom cv. Rutgers) in CS and NS, development of the root-knot nematode (Meloidogyne incognita) as root-knot gall formation on tomato plants, and non-parasitic nematode populations in soil were also examined. Growth of tomato plants, root-knot gall formation, and non-parasitic nematode populations were significantly reduced in CS with higher As content, lower pH, higher electrical conductivity (EC), and lower available phosphate (av. $P_2O_5$) than in NS. None of the other physicochemical characters examined differed significantly between CS and NS (low and no significance) and were above or below the critical levels detrimental to plant growth and nematode development, suggesting that As may be the primary hazardous heavy metal in CS. The toxicity of As might be enhanced at low pH in CS because exchangeable forms of some heavy metals increase with the decrease of soil pH. The heavy metals, especially As, may have contributed to increasing EC and decreasing av. $P_2O_5$. Therefore, the effects of mine drainage contamination from the abandoned mine were derived primarily from contamination by heavy metals such as As. These may have been enhanced in toxicity (solubility) by the lowered pH, increased soil salinity (EC) and decreased av. $P_2O_5$. Our results suggest synergistic adverse effects on the plant and the nematode by decreasing osmotic potential and nutrient availability.

지하수 포화 석회석 채굴공동에서의 골재 충전 및 임시배수시 발생하는 지하수 유동 평가 (Evaluation of Groundwater Flow by Gravel-Filling and Temporary Drainage in Groundwater-saturated Limestone Mine Cavities)

  • 최우석;강병천;김은섭;신동춘
    • 터널과지하공간
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    • 제27권4호
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    • pp.205-216
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    • 2017
  • 지하수위 변동은 석회석 폐광산에서 발생하는 지반침하의 주된 요인이다. 본 연구에서는 지하수로 포화된 석회석 채굴공동에서 발생하는 지하수 유동을 자연상태와 골재 충전, 임시배수로 구분하여 지반 안정성에 미칠 영향을 3차원 지하수 유동 해석을 통해 평가하였다. 해석 결과 골재 충전시 지반 및 소류지의 지하수위가 상승하였지만 강우나 소류지 농업용수 사용으로 발생하는 수위차 보다 작고 유속 또한 자연상태의 유속과 유사하게 나타났다. 임시배수시에는 지반 및 소류지의 지하수위가 급격하게 하강하고 공동 내 유속이 최대 25배 이상 증가하는 것으로 나타나 지반침하 위험성이 증가하는 것으로 나타났다.

폐금속광산 하류하천에서의 수변식물내 중금속의 축척에 관한 연구

  • 김주선;이재영;최상일
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.235-240
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    • 2004
  • This study is to study accumulation of the heavy metals by riparian vegetation throughout analysis of the heavy metal concentration in riparian vegetation, water, and sediment near mine drainage. According to analyzing concentration of the heavy metals in riparian vegetation, water, and sediment, the heavy metal was indicated at the leaf significantly. Compared with the concentration of sediment soil, the maximum concentration of the As, Cd, CN, Pb, Zn was higher 2.6, 2.6, 2.5, non-detect, and 1.5 times in leaf, Also those concentration have 9.6, 16.6, 2.5, 1.6, and 2.5 times in root. As the results, the author can know the sediment has a very relative to vegetation in mine drainage, because the increasing of concentration of heavy metal in sediment gives the more accumulative concentration of heavy metal in vegetation. Compared with the concentration of contaminated site and non-contaminated site. As, Cd, CN, Pb, Zn the maximum concentration in sediment soil was higher 5.7, 258.1, 10.9, 370.0, and 298.3 times respectively. In case of vegetation, the maximum concentration of the As, Cd, CN, Pb, Zn was higher 5.6, 62.3, 5.0, non-detect, and 30.6 times in leaf. Also those concentration have 8.5, 63.3, 2.6, 60.7, and 62.1 times in root. In this study, the author can surmise that there indicated a lot of adsorption with the heavy metal concentration in contaminated mine drainage.

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