Physico-Chemical Characteristics of Sediment in Sedimentation Tank of Infiltration Trench and Filtration System

비점오염저감시설인 침투도랑과 여과형 시설내 침강지 퇴적의 물리화학적 특성 분석

The paved areas such as parking lots and roads are stormwater intensive landuses since they are impervious and have high pollutant mass emissions from vehicular activity. Vehicle emissions include different pollutants such as heavy metals, oil and grease, particulates from sources such as fuels, brake pad wear and tire wear. Especially, the released heavy metals can be easily absorbed on the surface area of small particulate materials because of its ionic strength. Therefore, by constructing the sedimental tank in structural BMPs as a pre-treatment facility, the particles and heavy metals both can be removed from the runoff at an instant. To understand the physico-chemical characteristics of sediments from sedimentation tank, one-year study at an infiltration trench and filtration system was conducted to quantify the metal mass absorbed on sediments with various particle sizes. The structural BMPs for this study are located in Yongin City, Kyunggido. The research results show that Cu, Zn and Pb are dominant metal compounds in the sediments. Also the metal concentrations are highest at the ranges of $425-850{\mu}m$ particle sizes. The results will provide the basic physico-chemical information of sediments to treat it as solid wastes and to determine the design criteria of sedimentation tank in structural BMPs.

최근 환경부의 환경정책은 수질오염총량관리제도의 전국적인 확대를 앞두고 다양한 토지이용에서 발생되는 비점오염물질의 관리를 추진하고 있다. 이러한 환경정책의 변화와 함께 4대강 수계에 비점오염원 시범사업을 통해 다양한 비점오염저감시설의 효율평가 및 시설의 유지관리에 대하여 모니터링도 수행하고 있다. 따라서 본 연구는 한강수계에 설치된 비점오염 저감시설 중에서 전처리 시설로 설치되어 있는 침강지 또는 침사지 퇴적물의 물리화학적 성상을 연구함으로써 폐기물로써의 퇴적물 관리에 대한 기초자료를 제시하고자 한다. 일반적으로 비점저감시설의 전처리 시설로 사용되는 침강지는 일정한 체류시간을 제공함으로써 강우유출수내의 입자상 물질을 제거함과 동시에 비점저감시설 내의 여과재 및 침투재의 폐색을 예방하고자 설치되는 전처리 시설이다. 침강지 퇴적물의 물리화학적 특성 연구 결과에 의하면, 일반적으로 Zn과 Cd은 $75{\mu}m$이하의 퇴적물 입도분포에서 입자 표면적으로의 흡착농도가 높은 것으로 나타났다. 중금속 부하량을 살펴본 결과, 입자의 크기가 $425-850{\mu}m$범위 일 경우 중금속 농도가 가장 높게 나타났다. 전체 중금속에 대한 분석 결과, Cu, Zn, Pb의 중금속 함량이 입도분포 $425-850{\mu}m$ 사이에서 30% 이상을 나타내었다. 중금속 중에서 다른 항목에 비하여 Cu, Pb 및 Zn의 함량이 높게 나타났는데, 이는 차량의 타이어와 엔진파트에 이러한 중금속이 많이 함유되어 있기 때문이다. 또한 본 연 구결과 침강지는 퇴적물의 퇴적과 함께 다양한 중금속의 제거가 발생하는 것으로 나타났다.