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논문

한창탄광 광산배수의 수질 특성 변화와 처리시설 정화효율에 관한 연구

The Hydro-characteristic Variations of Mine Drainage in the Hanchang Coal Mine and the Removal Efficiency of the Passive Treatment System

김선준|지상우|고주인
한국자원공학회 (The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers)|2005.02|한국자원공학회지 (Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers)|제42권 제1호|pp. 9-19

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처리효율removal efficiency자연정화시설수리특성변화황동위원소hydro-characteristic variationpassive treatment systemsulfur isotope
주제분류자원공학

초록

광산배수의 계절에 따른 수질 변화와 자연정화시설의 정화효율을 파악하기 위하여 강원도 평창군 소재 한창탄광에서 광산배수, 폐석침출수, 샘물 및 각 처리공정별 처리수에 대한 시료채취와 분석이 수행되었다. 또한 SAPS(Successive Alkalinity Producing System)에서의 황산염환원 반응여부를 인지하고자 황동위원소 조성분석이 수행되었다. 한창탄광의 갱구유출수는 6.5 이상의 pH를 유지하지만 Fe와 SO42-의 농도가 증가되는 경향을 갖는다. 부근 하천수의 수질은 석축침출수에 주로 영향을 받으며 유량의 변화에 따라 영향정도가 달라진다. 샘물은 pH 3.29∼4.57의 산성수이며 높은 Al과 SO42- 농도를 보인다. 샘물의 동위원소조성과 화학조성으로 볼 때 지하수의 수질에 영향을 미치는 것은 부근에 방치된 폐석의 산화에 의한 것으로 판단된다. SAPS의 산도 제거율은 평균 16.65 CaCO3 g/m2/day이며 Fe 제거율은 평균 12.08g/m2/day이다. 그러나 SO42- 농도가 거의 줄어들지 않고 황동위원소 조성의 변화도 거의 나타나지 않아 미생물에 의한 황산염환원이 일어나지 않거나 매우 약한 것으로 보인다. 또한 SAPS와 호기성소택지에서의 산도제거율은 겨울철에 매우 불량한 것으로 나타났다.

Abstract

Sampling of waters from each stage of the passive treatment system, waste rock pile seepage, and spring near the Hanchang coal mine of Kangwon Province were carried out seasonally and analyzed to evaluate the hydro-characteristic variation of mine drainage and the removal efficiency of the passive treatment system. Sulfur isotope compositions were measured to identify the sulfate reduction processes in the SAPS (Successive Alkalinity Producing System). The mine drainages from the Hanchang mine adit showed pH higher than 6.5 at all seasons but continuously increasing iron and sulfate concentrations. Spring waters near the mine were acidic(pH 3.29 ~ 4.57) and showed high concentration of aluminum and sulfate. The sulfate isotope and chemical composition of spring water implied that the oxidation of waste rock be the main factor which govern the quality of groundwater in the vicinity of the Hanchang mine. The acidity removal efficiency in the SAPS was 16.65g/m2/day as an average and the iron removal efficiency was 12.08g/m2/day as an average. However, no appreciable decrease of sulfur content and almost similar sulfur isotope compositions of water from each stage of the treatment system might suggest incomplete or very poor microbiological sulfate reduction. Also the acidity removal efficiencies of the SAPS and aerobic wetland decreased during the winter.

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