환경기술 해외정보
방사선촉매반응 이용 6가 크롬 무독화 방법 개발, 재활용 가능
일본원자력연구소는 방사선촉매반응을 이용하여 6가 크롬을 무독화하는 방법 개발에 성공했다. 종래의 6가 크롬 처리에서는 환원제, 산, 알칼리 등의 약품첨가가 필요했다. 새 방법은 촉매반응으로 처리하기 때문에 환경친화적이며 무해한 3가, 4가 크롬 산화물이 되어 그것 자체가 방사선 촉매성능이나 자성을 가지는 기능성 재료로 재활용이 가능해진다.
물질과학연구부의 山田禮司 주임연구원, 永石隆二 부주임 연구원이 이뤄낸 성과이다.
6가 크롬을 도포한 금속 표면은 내식성·방식성이 우수하기 때문에 많은 공업제품에 널리 도금액으로 사용되고 있다. 그러나 6가 크롬은 산화력이 강하여 발암성이 있는 유해물질이다. 공장폐액 속의 6가 크롬의 처리는 불가결하여 대량의 화학약품을 사용하는 화학처리법이 이용되고 있는 것이 현실이다.
방사선 촉매법은 5ppm의 6가 크롬의 수용액 시료(1그램)에 석영, 알루미나 또는 산화티탄 미분말(0.1그램)을 섞고 감마선을 1시간 조사했다. 용액 속의 크롬을 광흡수법 등으로 분석한 결과, 용액 속의 크롬 농도는 환경법의 배출 기준보다 낮았다. 또 고체로 회수한 크롬은 무해한 3가 혹은 4가 크롬 산화물로 변화한다.
原硏에서는 이번 방법으로 약품을 사용하지 않고 핵 쓰레기로 취급되어 왔던 높은 수준의 방사성 폐기물을 방사선 촉매반응으로 이용 가능한 자원으로 전환할 수 있으리라 기대하며 앞으로 실용화 연구를 해 나간다.   (NK)

알루미나 세라믹스 흡착법에 의한 소형의 탈취장치 개발
코벡스(神戶市 兵庫區, 사장 平山夕起子)는 알루미나 세라믹스 흡착법에 의한 소형 용제 가스회수 탈취장치 ‘CA-700’시리즈 3기종을 작년 6월 초에 발매했다. 활성탄 흡착법을 채용한 종래품에 비해 원가를 2분의 1로 낮췄다는 것이 특징이다. 앞으로 연간 6대를 목표로 판매하여 주력상품으로 키울 예정이다.
발매한 것은 휘발성유기화합물(VOC)가스처리량이 매분 100, 150, 200입방미터인 3기종이며, 폭 약 8×깊이 3×높이 5미터, 중량 15톤짜리이다.
수증기를 사용하지 않고 상온에서 흡인 탈착함으로써 배수처리나 보일러가 필요치 않아, 종래의 활성탄 흡착법에 비해서 2분의 1의 원가절감을 실현했다. 설치 공간도 종래에 비해서 3분의 2에서 2분의 1이면 된다. 촉매반응도 없어 발화대책이 불필요하다고 한다.
VOC가스가 알루미나 세라믹스 흡착 탑을 통과할 때에 VOC를 선택적으로 흡착하여 청정한 공기를 배출하다. 흡착한 VOC를 상온에서 흡인 탈착하여 냉각응집해서 용제를 회수, 재이용하는 구조이다.
이 회사는 지금까지 활성탄 흡착법에 의한 용제 가스 회수장치를 판매해 왔다. 그러나 수주가 부진해서 알루미나 세라믹스 흡착법의 기술을 살린 신제품 개발에 들어갔다. 성능, 가격 양면에서 차별화하여 판매를 확대해 나갈 계획이다.                      (NK)

제지공장의 폐기물 활용, 오수 정화하는 세라믹스 개발
東京工業大學의 연구팀은 제지공장에서 나오는 폐기물에서 바다나 하천의 오수를 정화하는 세라믹스를 개발했다. 인산 등 여러 가지 오염물질을 흡착하려면 활성탄과 미생물 등 복수의 정화제를 조합하여 사용하는데, 세라믹스만으로 대부분의 오염물질에 대응할 수 있다. 앞으로 기업에 실용화를 제안한다.
東京工業大學 이공학연구과의 岡田淸교수와 中島章 조교수 등은 종리를 제조하는 공정에서 발생하는 폐기물(제지 슬러지)을 섭씨 700도에서 가열해 폐기물에 포함된 코팅제와 탄산칼슘을 반응시켜서 세라믹스 분말을 만들었다.
세라믹스 분말에는 많은 작은 구멍이 뚫려 있고 알루미늄과 칼슘이 포함되어 있다. 이 성분이 니켈이온 등의 중금속이나 호수의 담수조 영양분이 되는 인산, 암모늄 이온을 흡착한다.
세라믹스를 관에 채우고 더러워진 물을 여과하거나 공 모양으로 단단하게 굳힌 것을 바구니에 넣어 호수에 담그거나 하여 사용한다.
多摩川의 물 50밀리리터에 새로 가발한 분말 0.1그램과 인산 등 오염물질을 섞어서 흡착도를 조사했다. 수소 암모늄의 농도는 20ppm, 인산은 동 100ppm, 니켈이온은 동 60ppm까지 농도를 올려도 현재의 검사기기로는 검출하지 못하는 수준까지 오염물질을 흡착할 수 있었다고 한다.
環境省은 담수조 등의 번식을 막고 환경을 보전하기 위해서 호소의 물의 인 농도는 0.1ppm, 암모니아를 포함한 질소농도는 1ppm이하라는 기준치를 마련하고 있다. 니켈에 대해서는 환경기준치는 없지만 인체에 영향을 준다는 점에서 하천이나 호소 속의 농도의 감시가 필요하다고 알려져 있다.
종래의 정화제에는 미생물이나 목탄 등을 사용한 것이 있는데, 성질이 다른 여러 가지 오염물질을 흡착할 수 있는 정화제는 적고 값이 비싸다. 岡田교수는 신개발 세라믹스 분말을 폐기물을 이용하므로 ‘종래의 정화제보다 값도 싸질 수 있지 않을까’하고 기대하고 있다. 제지 슬러지는 재생지를 만들 때 발생하며 대부분은 산업폐기물로 처리된다. 앞으로 연구팀은 흡착하는 구조를 자세하게 조사하여 흡착력이 향상되도록 세라믹스를 개량할 계획이다.                   (일경산업)