환경화학 - 폐기물 및 토양화학에 대하여

환경화학[폐기물 및 토양화학] 
- 겉보기 비중: 미리 부피를 알고 있는 용기에 시료를 넣고 30cm 높이의 위치에서 3회 낙하시키고 눈금이 감소하면 감소된 분량만큼 시료를 추가하며, 이 작업을 눈금이 감소하지 않을 때까지 반복한다.



- 고정탄소는 시료가 들어있는 도가니의 뚜껑을 덮고서 강열하여 남은 성분이며, 회분은 시료가 들어있는 도가니의 뚜껑을 열고 강열하여 고정탄소가 날아간 후 남은 잔재물이다.



- 메틸머캅탄(CH3 SH)은 생물화학적으로 가수분해하여 메탄올(CH3 OH)과 H2S로 변환될 수 있다.



* 다이옥신의 생성기전


1) 투입쓰레기에 존재하던 PCDD/PCDF가 연소 시 파괴되지 않고 배기가스 중으로 배출된다.

2) PCDD/PCDF의 전구물질이 전환되어 생성되는데 클로로페놀(CP)과 PCB 등이 반응을 통하여 PCDD/PCDFs로 전환된다.

3) 여러 가지 유기물과 염소공여체로부터 형성된다.

4) 저온에서 촉매화 반응에 의해 분진과 결합하여 생성된다.



-> 다이옥신의 저감 방법 중에 황산화물 가스를 더 주입하는 방법도 있다.



- 선택적 무촉매 환원법(SNCR): 연소가스에 환원제로 암모니아수나 요소를 분사하여 고온에서 NOx와 선택적으로 반응을 일으키게 하여 N2와 H2O로 분해하는 방법이다. 질소산화물과 암모니아 Slip을 고려하여 화학 양론비로 1:5를 적용한다. 약품을 과량 사용하면 미반응, 미분해의 암모니아가 배출가스의 HCl과 반응하여 NH4 Cl의 흰 연기가 발생하므로 주의가 필요하다.



- 열분해 온도가 증가할수록 수소함량은 증가되며 CO2 함량은 감소된다.



* 퇴비화의 단계


-> 초기단계: 초기는 중온성 진균(fungi)과 박테리아들이 주로 분해하고 점차 온도가 상승함에 따라 고온성 세균과 방선균(Actinomycetes)으로 대체되기 시작한다.

-> 고온단계: 주로 Bacillus 종, thermoactinomyces 종과, cellulose 분해 미생물, Aspergillus fumigatus, streptomyces 등이 주요 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. (40~55도 가장 효율적이다, 60도 넘어가면 생물학적 분해활동이 현저히 감소한다.)

-> 숙성단계: 유기물들은 더 이상 분해가 쉽게 되지 않는 부식질로 변한다. 부식질은 lignin 함량이 높고 가용 영양분의 함량이 낮기 때문에 일부 중온성 미생물과 방선균과 세균이 재정 착한다.



- 슬러지 안정화에 염소를 이용하는 경우 20000mg(20g)/L 첨가한다.

-> pH가 낮기 때문에 적어도 pH가 4 이상이 되도록 유지해야 한다. 



- Zimpro 법: 여액의 BOD 2500mg/L로 처리가 필요하다.



- 슬러지에 방사선을 조사하면 슬러지의 온도가 상승하고 병원성 미생물이 사멸한다. 이 방법은 또한 PCB와 같은 난분해성 물질을 파괴시키는데도 유용하다. 방사선은 Co, Cs, r선 등을 사용하며 회충 500 krad, 세균 300 krad, 바이러스 약 600 krad의 조사량이 필요하다.(1 rad는 1g에 대해 100 erg의 흡수에너지를 주는 방사선량을 말한다.)



- 샌드위치 공법에서 1일 작업면적을 작게 하는 경우 비탈면에도 복토가 필요하게 되어 실제로는 셀 방식이 된다.