제지슬러지에 대한 alum 처리 및 퇴비화에 따른 인 흡착능 변화

제지슬러지(PMS)는 침전과정에서 alum을 사용함으로 인해 다량의 알루미늄을 함유하며, 그 결과 토양 시용시 종종 작물에 대한 인의 흡수를 제한하는 요인으로 작용한다. 본 연구는 그러한 제지슬러지의 인 흡착 특성을 조사하기 위하여 토양을 대조로 하여 alum을 처리하기 전과 후에 채취한 제지슬러지 및 제지슬러지 퇴비(PMSC)를 대상으로 인 최대 흡착량(Xm)과 흡착에너지 상수 Kf를 조사하였다. 토양의 인 최대흡착량은 800 μg g-1인 반면, alum 처리 전 PMS는 47㎎ g-1, alum 처리 후 PMS는 61 ㎎ g-1으로서 대조 토양에 비해 PMS의 인 흡착량은 현저하게 높고, alum 처리 후 인 흡착능은 약 30% 증가하였다. 또한 퇴비화 후 PMS 퇴비의 최대 인 흡착능은 68 ㎎ g-1으로서 퇴비화로 인하여 약 11%의 인 흡착능이 증가하였다. 인 흡착 계수인 Kf는 alum 처리유무 간 큰 차이가 없었으나 퇴비화후에는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 인 최대 흡착량(Xm)과 흡착에너지 상수 Kf를 고려한 이러한 결과들은 제지슬러지의 퇴비의 장기 혹은 과량시용이 작물에 대한 인의 흡수를 제한하는 요인으로 작용할 수 있음을 암시한다. Excess application of paper mill sludge (PMS) in field can limit phosphorus uptake by crops because aluminum presented in the sludge can fix or adsorb available phosphorus which is necessary for crop growth. To investigate phosphorus (P) adsorption characteristics of PMS, we examined P adsorption maximum (Xm) using Langmuir isotherm and P adsorption energy constant (Kf) using Freundlich isotherm for PMS without alum, PMS with alum, and composted PMS with alum through a laboratory incubation test. The maximum P adsorption capacities were 800 ug g-1 in soil, 47 mg g-1 in PMS without alum and 61 mg g-1 in PMS with alum. P adsorption capacity with alum treatment for PMS increased by 30% That of PMS compost was 68 mg g-1 and showed that composting increases 11% of P adsorption. Freundlich constant Kf was 22 in check soil, while Kf values in PMS without alum and in PMS with alum were 398 and 426, respectively. After composting, Kf value of PMS compost significantly increased as 1,819. In conclusions, P adsorption capacity for PMS were increased by alum treatment or composting and therefore excess or continuous land application of alum-amended or composted PMS can limit P uptake for crops by reducing available P in soil.