인공소택지를 이용한 산성광산폐수의 처리방법{Treatment of acid mine drainage using costructed wetlands}

본 발명은 인공소택지를 이용한 산성광산폐수(acid mine drainage)의 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인공소택지를 이용하여 중금속, 황산염이온을 함유하고 있는 산성광산폐수를 처리하는 방법에 관한 것이다.

산성 광산폐수는 탄광에서 석탄 또는 황철광과 같은 황화금속의 채굴시 황화물이 대기중에 노출 및 산화됨으로 인하여 발생하며, 이와 같은 산성(acidic)의 반응 생성물은 빗물이나 지하수에 흡수되어 생태계에 영향을 미친다.

일반적으로, 기존의 산성광산폐수의 처리방법은 (1)중화, (2)폭기, (3)침전 및 슬러지폐기 및 (4)처리수 방출단계로 이루어진다. 그러나, 대용량의 광산폐수를 처리하기 위한 중화, 폭기 및 침전장비는 그 처리 용량과 처리 목적에 적합하도록 각각의 장비를 구비하여야 한다. 구체적으로, 중화장치의 경우는 중화제의 저장 및 액화를 위한 장치를 별도로 구비하여야 하고, 폭기조의 경우는 폭기장치의 장착이 가능하여야 하는 등 각각의 기능에 적합하도록 특수하게 제작된 장치를 사용하여야 하지만, 상기 각각의 장비는 고가이며, 장비 설치를 위해 소요되는 부지면적이 지나치게 넓다는 단점이 있다.

또한, 환경문제의 심각성에 대한 관심이 날로 증대됨에 따라, 물리적 또는 화학적 폐수처리방법보다는 생물학적 처리방법에 대한 관심도 증대되고 있으며, 그중에서도 산성 광산폐수처리에 환경친화적인 인공소택지를 이용하는 방법에 관한 관심도 증대되고 있다.

"인공소택지"란 인공적으로 제작된 늪지와 같은 지역을 말하는 것으로서, 이는 자연 생태계의 물리적, 화학적 및 생물학적 처리과정을 최적화할 수 있도록 설계된다. 인공소택지는 오염물질과 반응하여 비독성 형태의 침전물질을 생성할 수 있는 생반응성 물질을 함유한다. 따라서, 인공소택지는 주변환경과 친화적이면서도 폐수의 정화효율도 매우 높다는 장점이 있다.

그러나, 기존의 인공 소택지는 소요 부지면적이 크고, 건설비가 비싸기 때문에 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 또한, 인공 소택지에 부가된 상당량의 생반응성 물질이 소모되고 나면 소택지의 바닥에 퇴적되기 때문에 이들을 제거하여 폐기하거나 회수하여야 하며, 계속적인 폐수처리를 위해서는 생반응성 물질을 교체해 주어야 한다. 그런데, 소모된 생반응성 물질의 제거 및 재부가를 위해서는 소택지 지역 전체를 굴착해야 하기 때문에 인공 소택지의 유지보수비용 또한 상당히 높다.

또한, 기존에 연구개발된 산성광산폐수 처리용 인공소택지는 중금속을 다량함유하는 광산폐수의 특성상 이를 소택지에 도입하는 배관에 스케일이 많이 발생하여 배관이 자주 폐쇄되는 문제가 발생하며, 특히 망간에 대한 처리효율이 50% 미만으로 낮고, 기질물질의 수리학적 특성이 시간에 따라 변하는 등 여러가지 문제점을 안고 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 부지면적을 적게 차지하면서도 중금속에 대한 처리효율을 향상시킬 수 있으며, 기질물질의 재공급 없이도 장기간 안정적인 처리효율을 얻을 수 있는 인공소택지를 이용한 산성 광산폐수의 처리방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 산성광산폐수 처리방법의 흐름도이다.

도 2는 본 발명에 의한 혐기성 인공소택지의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 3a 및 3b는 본 발명에 의한 산성광산폐수 처리방법에 사용되는 침전조의 투시도 및 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 산성광산 폐수처리방법에 사용되는 후처리용 호기성 인공소택지의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

<도면의 주요한 부분에 대한 설명>

10... 1차 집수조 36, 56... 기질물질층

20... 2차 집수조 37, 57... 녹조류

30... 혐기성 인공소택지 38, 58... 식물체

31, 41, 51... 유입구 39, 49, 59... 유출구

32... 인공소택지의 외벽 40... 침전조

33... 배수관 42, 43, 44, 52, 53a, 53b...격벽

34, 54a, 54b... 자갈층 50... 호기성 인공소택지

35, 55a, 55b... 석회석층

본 발명은 상기 기술적 과제를 이루기 위하여 중금속 및 황산염 이온을 다량 함유하는 산성광산폐수의 처리방법에 있어서, 일정 수위 이상이 되면 바이패스되도록 설계된 1차 집수조에 상기 광산폐수를 유입시키는 단계; 상기 1차 집수조로부터 방출되는 폐수를 2차 집수조에 유입시켜 일차적으로 형성된 중금속 수산화물을 침전시키고 후속공정으로 방출되는 폐수의 수두를 조절하는 단계; 그 기저부로부터 자갈층, 석회석층, 기질물질층, 녹조류 및 식물체 서식층으로 이루어진 혐기성 인공소택지에 상기 2차 집수조로부터 방출되는 폐수를 상향류 방식으로 유입시키는 단계; 상기 혐기성 인공소택지로부터 방출되는 처리수를 침전조에 유입시켜 중금속 침전물 및 고형물을 제거하는 단계; 및 우분퇴비층과 식물체층으로 이루어진 전반부와 자갈층, 석회석층 및 녹조류층으로 이루어진 후반부를 포함하는 호기성 인공소택지의 전반부에 상기 침전조로부터 방출되는 처리수를 유입시켜 최종적으로 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

상기 혐기성 인공소택지의 기질물질층은 황산염환원균이 우점종으로 존재하는 미생물 그래뉼 및 톱밥함유 우분퇴비를 포함하며, 상기 황산염환원균의 98%이상이 불완전산화 황산염환원균인 것이 바람직하다.

상기 미생물 그래뉼의 함량은 기질물질층의 전체 부피를 기준으로 7 내지 10부피%인 것이 바람직하다.

상기 혐기성 인공소택지의 자갈층은 혐기성 소택지의 기저부를 기준면으로 하여 그로부터 20cm높이 영역까지 20cm 두께를 갖도록 하며, 석회층은 바닥면을 기준으로 하여 20cm 높이 영역부터 40cm 높이 영역까지 20cm의 두께를 갖도록 하며, 기지물층은 바닥면을 기준으로 하여 40cm 높이 영역, 즉 상기 석회층의 상부면부터 80 내지 140cm의 두께를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 기질물층의 높이를 일정범위 내에서 다양하게 조절할 수도 있지만, 100cm의 높이로 기지물질층을 형성하게 되면, 기지물층 자체의 무게로 인해 압밀(compaction)이 가장 적게 일어나기 때문에 기지물층은 100cm의 두께로 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 침전조에는 유입수의 하향유동을 야기하는 상부격벽과 상향유동을 야기하는 하부격벽이 교대로 설치되어 있으며, 유출구에 인접한 격벽은 다른 격벽보다 길이가 짧은 상부격벽인 것이 바람직하다.

상기 호기성 인공소택지의 전반부에 투입되는 우분퇴비층이 톱밥함유 우분퇴비를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 호기성 인공소택지의 전반부와 후반부는 유입수의 상향유동을 야기하는 하부격벽에 의해 구분되며, 상기 전반부와 후반부 각각은 유입수의 하향유동을 야기하는 상부격벽을 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 호기성 인공소택지 전반부에도 자갈, 석회석이 후반부와 같은 양, 즉 자갈층은 20 내지 40cm의 두께로 형성하며, 석회석층의 높이는 20 내지40cm의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 호기성 인공소택지의 전반부는 후반부와 달리 자갈층 및 석회석층이 적층된 상부에 기질물질층인 우분퇴비를 20 내지 40cm의 두께로 쌓는다는 점에서 차이를 보인다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 산성광산폐수 처리시스템의 흐름도이다.

1차 집수조(10)는 산성광산폐수를 1차적으로 집수하는 것을 목적으로 하며, 계절에 따른 폐수의 수위 변화에 대처할 수 있도록 설계된다. 즉, 유입구의 높이는 갈수기인 늦가을부터 겨울까지(11월-2월)의 평균수위보다 낮게 하고, 여름철 장마나 우기시에는 수위조절을 위하여 일정 수위이상이 되면 바이패스되도록 설계하는 것이 바람직하다.

2차 집수조(20)는 혐기성 소택지(30)로 유입되는 폐수의 수두를 조절하고 유입도중 형성된 중금속 수산화물을 일차적으로 침전물로서 제거하는 역할을 한다. 혐기성 소택지(30)의 유입구(31)를 통하여 분배관(33)으로 도입된 광산폐수의 양은 2차 집수조(20)의 방출구에 연결된 밸브로 조절할 수 있다.

2차 집수조(20)로부터 유입구(31)로 유입된 폐수는 분배관(33)을 통해 혐기성 소택지(30)에 상향류 방식으로 통과한 후, 유출구(39)로 혐기성 소택지(30)로부터 유출되어 인접한 침전조(40)로 유입되며, 계속하여 상기 침전조(40)에서 침전과정을 거친 후, 호기성 인공소택지(50)로 공급된다.

상기 분배관(33)은 혐기성 소택지(30)의 기저부 전체에 걸쳐 골고루 분포되어 유입수를 소택지 전체에 골고루 분배하도록 하는 것이 바람직하다. 분배관(33) 바로 위에 위치하는 자갈층(34)과 석회석층(35)은 분배관(33)으로부터 유입되는 폐수를 분산시키는 역할을 한다. 특히, 석회석층(35)은 운전초기에 폐수의 산도를 완화시키는 역할도 한다. 석회석층(35)의 높이는 기질물질층(36)으로부터 환원물질의 확산이 원활하게 일어날 수 있도록 가능한한 최소로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로 예를 들어, 자갈층(34)은 혐기성 소택지(30)의 기저부를 기준면으로 하여 20 내지 40cm의 두께를 갖도록 하며, 석회석층(35)은 상기 자갈층(34)의 상부면을 기준면으로 하여 20 내지 40cm의 두께를 갖도록 하며, 기질물층(36)은 상기 석회성층(35)의 상부면을 기준면으로 하여 80 내지 140cm의 두께를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 혐기성 소택지(30)의 경우에는 분배관(33) 주위의 산화환원 전위의 범위가 약 -100 내지 100 mV로 유지되며, 이 범위에서는 중금속의 수산화물 침전형성이 크게 억제되기 때문에 분배관(33) 내부에 스케일이 형성되는 것을 억제할 수 있다.

기질물질층(36)은 우분퇴비류와 미생물그래뉼로 이루어진다. 기질물질층(36)은 가스의 생성, 폐수 유입에 의한 상승력, 부력 등에 의해 운전시에는 일정높이, 예를 들어 약 30 내지 50cm 부풀어 오르게 되므로 우분퇴비류의 성상 및 투수율 개선제등의 종류에 따라 혐기성 소택지(30)로부터 유출구(39)의 높이를 결정하는 것이 바람직하다.

우분퇴비류 중에서도 톱밥을 함유하는 우분퇴비는 투수율이 가장 좋고(투수계수 K=1.112 cm/min), 기질내부의 영양물질이 소모되더라도 안정적인 투수율을 유지할 수 있어서 바람직하다.

미생물그래뉼의 양은 기질물질층의 총부피를 기준으로 약 7 내지 10 부피%가 되도록 조절한다.

본 발명의 혐기성 소택지에 이용된 미생물 그래뉼은 무기물의 함량이 약 25%로 높아서 구조적 안정성과 강도가 높으며, 혐기성 조건에서 황산염을 황함유 중간물질로 환원시키는 황산염환원균을 10%이상 함유하는데 그 중 불완전산화형 황산염환원균이 98% 이상에 이른다. 따라서, 황산염환원균의 활성은 미생물 그래뉼 전체 유기물 대사활성의 약 30 내지 70%를 차지한다.

불완전산화 황산염환원균은 폐수내의 휘발성 유기산을 불완전 산화시켜 아세테이트를 생성하는 한편, 황산염을 환원시켜 유입폐수의 pH를 높이고 산화환원 전위를 일정수준 이하로 유지하는 역할을 한다.

황산염환원균의 반응 메카니즘을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

황산염환원균은 전자수용체로 황산염을 사용하며, 티오황산염으로부터 출발하여 황화물을 생성시킨다. 유기물질이 다량 존재하는 경우 황산염환원균에 의해 다음과 같은 반응이 일어난다.

유기물질 + SO ₄ ^2- → H ₂ S + CO ₂

황산염이 환원되면 처리폐수의 pH가 증가하고, 황화수소의 일부는 용해된다. 황화수소의 농도가 용해도보다 커지면 가스중으로 확산된다.

전자공여체(유기물질)와 황산염의 상대적 농도가 최종 생성물을 결정한다. 황산염의 농도가 물질대사에 필요한 유기물질의 농도보다 높은 경우에는 황산염환원균이 충분한 전자를 공급받지 못하기 때문에 황산염을 완전히 황화물로 환원시키지 못한다. 따라서, 전체 환원반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

유기물질 + SO ₄ ^2- → [SO ₃ -SO ₂ -S ₂ O ₃ -S ₂ -HS-S] + CO ₂

황산염 환원반응에 의해 생성된 황화수소 등은 금속 황화물 침전을 만드는데 사용될 수 있다. 2가 금속의 경우 금속 황화물 침전은 금속이온을 함유한 폐수가 황화수소 기체와 접촉할 때 다음과 같은 반응에 의해 발생한다.

M ²⁺ + S ^2- → MS

일반적으로, 처리하고자 하는 폐수의 pH가 낮으면 S ^2- 의 용해도도 낮다. 폐수내의 모든 금속이온을 완벽하게 제거하기 위해서는 폐수의 pH를 높이거나 H ₂ S의 분압을 높여 폐수중 H ₂ S의 용해도를 높일 필요가 있다. 따라서, 본 발명은 혐기성 인공소택지(30)의 분배관(33) 상부에 석회석층(35)을 도입하여 황화물을 중화시킴으로써 처리하고자 하는 폐수의 pH가 높아질 수 있도록 한 것이다.

상기 미생물 그래뉼의 황산염 환원활성은 약 0.1 내지 0.3 mM/g-granule/day로서, 그래뉼의 밀도를 1.02 내지 1.1 g/cm ³ , 소택지에 유입된 그래뉼의 양을 7 내지 10 부피%로 하여 환산한 결과 약 7.14 내지 33×10 ⁹ nM/m ³ /day에 이르러 일반적인 소택지에서의 황산염 환원활성인 300 nM/m ³ /day의 약 10 ⁷ 내지 10 ⁸ 배에 이르는 높은 황산염 환원활성을 얻을 수 있다.

도 2에 나타난 바와 같이 유출구(39) 부근의 기질물질층의 높이를 약 30 내지 40cm 정도 낮게 하여 기질물질층(36)이 유출수면보다 아래에 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 유출구(39) 부근에 우분퇴비 등에서 자연적으로 유래하는 녹조류의 서식을 유도할 수 있다. 이렇게 발생된 녹조류는 폐수속에 잔류하고 있는 중금속 및 유기물원을 제거하는 역할을 하는데, 특히 망간에 대한 제거효율이 획기적으로 향상된다.

유출구(39) 이외의 부분에는 갈대, 부들, 자생초본류 등과 같은 식물체를 식재하는 것이 바람직하다. 상기 식물체 식재의 주목적은 혐기성 인공소택지(30)의 생태계 유지에 필요한 영양분을 공급하는데 있다. 따라서, 외래에서 유입된 종보다는 주변 환경에서 왕성하게 서식하고 있는 식물체를 선별하여 도입하는 것이 바람직하다.

혐기성 인공소택지(30)에서 처리된 광산폐수는 침전조(40)로 유입된다. 침전조(40)에서는 주로 FeS, MnS, ZnS 등의 황화물 중금속 침전물이 제거되며, 우분퇴비에서 유래하는 고형물도 함께 제거된다. 침전조(40)의 내부구조는 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같으며, 유출구(49)에 인접한 격벽(44)의 크기를 작게 함으로써 상기 중금속 침전물이 유출구(49) 아래에 집중적으로 침전될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 침전조(40)에는 유입수의 하향유동을 야기하는 상부격벽(43)과 상향유동을 야기하는 하부격벽(42)을 교대로 설치하였으며, 유출구(49)에 인접하여서는 다른 격벽(42, 43)보다 길이가 짧은 상부격벽(44)을 설치한다.

침전조(40)를 거친 광산폐수는 최종적으로 호기성 인공소택지(50)로 유입된다. 호기성 인공소택지(50)가 호기성 조건을 유지하는 이유와 그 구체적인 수단을 살펴보면 다음과 같다. 즉, 식물체가 식재되지 않은 상태에서 격벽없이 소택지를 건설하면, 바람의 영향이 없는 조건하에서 수층의 용존 산손는 수면에서 약 10cm 정도의 깊이에서 고갈되는 것으로 알려져 있다. 그러나, 격벽을 설치하여 물의 흐름을 상하운동을 하도록 유도하고, 식물체를 식재할 경우 식물체의 뿌리부분까지 산소가 잘 전달되기(이는 식물체의 종류에 따라 그 정도에 차이는 있지만) 때문에 수면아래 40 내지 50cm에서도 미량의 산소를 검출할 수 있는 장점이 있다. 또한 조류를 키우게 되므로 보다 많은 산소를 공급받을 수 있어서, 호기성 환경을 충분히 유지할 수 있다.

호기성 인공소택지(50)는 하부격벽(52)에 의해 전반부와 후반부로 구분된다. 호기성 인공소택지(50)의 전반부에는 갈대, 부들과 같은 반수생식물(58)을 식재하기 위하여 자갈층(54a)과 석회석층(55a)을 순차로 채우고, 그 상부에 기질물질층인 우분퇴비(56)를 유출수 수면까지 채우며, 호기성 인공소택지(50)의 후반부에는 자갈층(54)과 석회석층(55)만을 형성하고 녹조류(57)가 번식할 수 있도록 하여 미처 제거되지 않은 오염물질을 최종적으로 처리하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 호기성 인공소택지의 전반부와 후반부 각각은 유입수의 하향유동을 야기하는 상부격벽(53a, 53b)을 포함하여 유입구(51)를 통해 유입되는 유입수가하향유동 및 상향유동을 반복하도록 함으로써 기질물질층인 우분퇴비(56)나 자갈층(54a, 54b), 석회석층(55a, 55b), 녹조류층(57)과 골고루 접촉할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 의한 인공 소택지는 황산염 환원균과 같이 활성이 우수한 미생물원을 도입함으로써 산성광산폐수 처리에 필요한 부지면적을 기존보다 10배 이상 감소시킬 수 있으며, 폐수를 도입하는 배관부분에 환원환경을 조성하여 스케일형성을 억제하고, 녹조류를 도입하여 망간 금속에 대한 처리효율을 향상시켰으며, 갈대, 부들과 같은 식물체를 도입하여 인공소택지의 수명을 연장시키고 내부 생태계를 안정시켜 장기간 안정적인 처리효율을 얻을 수 있다.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 예시하고자 하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예>

본 발명에 의한 인공소택지 및 도 1의 공정을 이용하여 국내에서 발생하는 금속광산폐수중 가장 유독한 것으로 평가되고 있는 일광 광산폐수를 처리하였다. 일광 광산폐수의 성상은 하기 표 1에 나타내었다.

폐수의 수리학적 체류시간(HRT)을 3 내지 5일로 하여 상온에서 처리하였다.

혐기성 인공소택지(30)에 적층된 각각의 층 두께는, 자갈층 20cm, 석회석층 20cm, 기질물질층 130cm, 유출구 부근의 기질물질층의 높이는 110cm로 하였다. 반응조의 크기는 길이 600cm×너비 400cm×높이 220cm로 하였으며, 단위면적당 철부하량 100 g/m ² /day 이상이었다. 미생물그래뉼의 양은 7.5 부피%로 하였으며, 기질물질로는 톱밥함유 우분퇴비를 이용하였다.

침전조(40)의 크기는 길이 200cm× 너비 150cm× 높이 190cm로 하였으며, 격벽의 길이는 140cm, 유출구 쪽 격벽의 길이는 70cm로 하였다.

호기성 인공소택지(50)의 크기는 길이 800cm×너비 300cm×깊이 170cm로 하였으며, 격벽의 길이는 120cm이고, 인공소택지의 우분퇴비의 높이는 30 내지 40cm, 전반부 및 후반부의 자갈층의 높이는 20 내지 40cm로, 석회석층 또한 20 내지 40cm로 하였다.

<비교예 1>

김정권 등의 논문(슬러지 재활용을 통한 폐탄광폐수의 처리에 관한 기초연구, 수질보전 14, Vol 3, pp.367-369, 1998)로부터 실험 데이터를 인용하였다.

<비교예 2>

소택지를 이용한 광산폐수 처리에 관한 인터넷 사이트(http://www.environmine.com/wetlands/insitu.htm)로부터 더 유나이티드 키노 힐 광산(The united Keno Hill Mine)에 관한 데이터를 인용하였다. *가 표시된 괄호안의 수치는 메조코슴스(mesocosms)를 식재하여 처리한 경우의 데이터이다.

<비교예 3>

랭거 우라늄 광산의 폐수처리에 관한 존스 등의 논문(Jones, DR, S. Ragusa, S. Shinner, R.McAllister and C. Unger, The construction and performance of large-scale wetlands at the Ranger uranium mine. 3rd International and the 21st Annual Minerals Council of Australia Environmental Workshop, 14-18, October, 1996, Newcastle, New South Wales, Australia, pp. 116-128)으로부터 데이터를 인용하였다.

<비교예 4>

소택지를 이용한 광산폐수 처리에 관한 인터넷 사이트(http://www.environmine.com/wetlands/woodcutters.htm)로부터 우드커터 광산에 관한 데이터를 인용하였다.

본 발명에 의한 인공 소택지를 사용하여 일성광산폐수를 처리한 결과, 처리수의 pH와 처리수중의 중금속 제거율을 비교예 1-4의 데이터와 함께 하기 표 2에 나타내었다.

표 2의 결과로부터, 본 발명에 의한 인공 소택지는 수리학적 체류시간이 기존의 설계기준(약 18일)에 비해 훨씬 단축되었으며, 단위면적당 철부하량도 기존보다 약 5 내지 10배 높게 설계되었음에도 불구하고, 망간을 제외한 모든 중금속을 98%이상 제거할 수 있으며, 망간의 제거율도 기존에 보고된 20 내지 40%의 제거율을 훨씬 상회함을 알 수 있다.

본 발명에 의한 혐기성 인공소택지는 철부하량 100 내지 200 gdm(g/day/m ² )의 조건에서 약 4년간 운전할 수 있도록 설계되었으며, 인공소택지의 상층부에서 식물체의 성장이 왕성하게 이루어질 경우에는 특별한 기질물질을 재공급할 필요없이 장기간 운전이 가능하다.

이상과 같은 결과를 볼 때 본 발명에 의한 인공소택지를 이용한 산성광산폐수처리방법은 황산염환원균의 도입과 녹조류 및 식물체의 식재 등을 통해 거의 모든 중금속을 98%이상 제거할 수 있을 뿐 아니라 수리학적 부하량, 중금속 오염물질의 부하량, 산도 부하량 등이 기존의 방법에 비해 5 내지 10배 이상 높기 때문에 기후에 따른 유량변동이 심하고 소택지 건설을 위한 부지확보가 어려운 국내실정에 알맞으며, 다양한 중금속을 고효율로 제거할 수 있기 때문에 적용성이 매우 높다.