화력발전소 석탄재(바닥재)의 컬럼 용출패턴 특성

석탄재는 주로 시멘트나 콘크리트의 원료와 복토재 용도로 사용되고 있으며 대부분 시멘트제조사에서 소비하고 있다. 석탄재(회)란 화력발전소에서 유·무연탄을 1,600℃로 연소한 후 발생되는 재로 비산재(Fly ash)와 바닥재(Bottom ash)로 구분된다. 국내에서는 화력발전소, 열병합시설 증설 등으로 인하여 석탄재 발생량이 매년 지속적으로 증가하는 추세이다. 이러한 상황에서 발전사는 석탄재의 재활용 활성화를 위한 다양한 요구를 제의하고 있으나 많은 양의 석탄재를 재활용함에 있어 환경적 영향을 고려하지 않을 수 없는 상황이다. 이에 다양한 용도의 재활용 타당성 검토가 필요하여 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 토양으로의 재활용(수평배수재 및 연약지반 염분차단용 매립재 등) 가능성, 특히 환경적 관점에서 지하수 및 하천 등의 환경영향 가능성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 컬럼 용출시험은 독일의 DIN 19528을 준용하여 시험 장치를 설계하였고 장치규모는 환경영향 여부를 최대한 실제에 가깝게 평가하기 위해 시험법에서 제시한 것의 2배 크기로 제작하였다. 석탄재가 토양과 혼합되어 사용되었을 때 유해물질 용출패턴의 변화를 조사하였다. 환경 영향 가능성 평가를 위한 컬럼 용출시험을 실시한 결과, 유입수를 흘려줄수록 전기전도도가 뚜렷하게 감소하는 경향을 보여 전반적으로 유출량이 증가할수록 석탄재 내 이온강도는 감소하는 것으로 나타났다. 물질별로 확인해본 결과, 중금속의 경우 유출량에 따른 감소특성을 보이지 않았으나 이온물질은 뚜렷하게 감소하는 경향을 나타내었다. 바닥재의 유해물질 함유수준을 확인한 함량농도는 전반적으로 토양오염우려기준 중 2지역 기준에 비해 낮은 수준을 보였으며 용출분석결과에서는 모두 불검출 되었다. 다이옥신은 대상 시료에서 각각 0.005 및 0.020 pg WHO-TEQ/g이 검출되어 일본의 특별관리산업폐기물 판정기준(3,000 pg WHO-TEQ/g)에 비해 낮았다.