혹한기 광산배수 처리 공정 내 황산염 환원 박테리아의 활성 증진을 위한 발광다 이오드의 이용 제안

• 영문명: Use of Light Emitting Diode for Enhanced Activity of Sulfate Reducing Bac-teria in Mine Drainage Treatment Process Under Extreme Cold
• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 최유진(Yoojin Choi) 최연우(Yeon Woo Choi) 이안나(An-na Lee) 김경웅(Kyoung-Woong Kim)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』50권 3호, 251~256쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.06.30

국문 초록

본 연구는 폐광산에서 배출되는 산성광산배수가 하천수 및 지하수에 유출되면서 발생되는 환경 오염들을 막기 위해 생물학적 자연정화 처리 방법인 연속적 알칼리도 생성 시스템의 효율을 증대 시키는 방안에 관한 연구이다. 연속적 알칼리도 생성 시스템를 이용한 산성광산배수의 처리는 대부분 황산염 환원 박테리아를 이용한 생물학적 처리 기술이며, 실제 현장 적용실험에서 그 효과가 증명되었고, 광산배수 정화 사업에 적용하도록 개발된 사례가 많다. 그러나 계절적인 온도 저하로 기온이 매우 낮은 겨울이나 초봄 동안에는 황산염 환원 박테리아가 생존은 가능하더라도 황산염을 환원시키는 활동이 거의 멈추게 되어 지속적인 산성광산배수 처리 효율에 문제점을 야기한다. 본 연구에서는 연속적 알칼리도 생성 시스템에 발광 다이오드를 접목하여 유기물 층의 황산염 환원 박테리아 활성을 증진시키고, 온 도가 낮은 겨울철에도 발광 다이오드의 발열 효과를 이용하여 활성 온도를 유지 할 수 있는 방안을 제안한다. 더불어, 산성광산배수 처리 시설은 전력을 쉽게 공급할 수 없는 곳에 위치한 지리적인 특성을 고려하여, 발광 다이오드에 전원을 공급할 수 있는 전원 공급 장치로 태양 전지 모듈 사용을 제안한다. 본 방법을 통하여 추가적 연구들이 진행된다면, 태양광 에너지와 발광 다이오드를 융합한 친환경적인 방법을 이용하여 겨울철에도 산성광산배수 처리 기술의 효율을 극대화 할 수 있을 것이다.

영문 초록

This study presents measures to enhance the efficiency of Successive Alkalinity Producing Systems(SAPS), a natural biological purification method that prevents environmental pollution arising from the release of Acid Mine Drainage(AMD) from abandoned mines into rivers and groundwater. The treatment of AMD using SAPS is based on biological processing technology that mostly involves sulfate reducing bacteria(SRB). It has been proven effective in real-world applications, and has been employed in various projects on the purification of AMD. However, seasonal decrease in temperature leads to a deterioration in the efficiency of the process because sulfate-reducing activity is almost non-existent during cold winters and early spring even if SRB is able to survive. Against this backdrop, this study presents measures to enhance the activity of the SRB of the organic layer by integrating light emitting diode(LED)s in SAPS and to maintain the active temperature using LEDs in cold winters. Given that mine drainage facilities are located in areas where power cannot be easily supplied, solar cell modules are proposed as the main power source for LEDs. By conducting further research based on the present study, it will be possible to enhance the efficiency of AMD treatment under extreme cold weather using solar energy and LEDs, which will serve as an environmentally-friendly solution in line with the era of green growth.

목차

1. 서 론

2. SRB를 이용한 생물학적 AMD 처리기술 및 한계점

3. 본 연구의 필요성

4. LED가 생물체에 미치는 영향 및 효과

5. LED의 발열 특성을 이용한 SAPS 공정의 저온 조건에서 기대 효과

6. SAPS에 적용 방향

7. 결 론

키워드

acid mine drainage successive alkalinity producing system sulfate reducing bacteria light emitting diode solar cell 산성광산배수 연속적 알칼리도 생성 시스템 황산염 환원 박테리아 발광 다이오드 태양광 에너지