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중질유 오염토양의 세정효과를 증진시키기 위한 전기저항가열의 최적 운전조건 도출
이환,정재윤,강두레,이철효 한국환경영향평가학회 2020 환경영향평가 Vol.29 No.3
This study evaluated the applicability of the convergence technology by deriving the optimum conditions about operating factors of electrical resistance heating to enhance the soil flushing effect on soil contaminated with bunker C oil in the coastal landfill area. As a result of the batch scale experiment, the flushing efficiency of the VG-2020 was higher than that of the Tween-80, and the flushing efficiency increased by about 1.4 times at 60°C compared to room temperature. As a result of the electrical resistance heating box experiment, soil temperature rose to 100°C in about 40~80 minutes in soil with water content of 20~40%, and it was found that the heat transfer efficiency is excellent when the pipe-shaped electrode rod with STS 316 material is located in a triangular arrangement in saturated soil. In addition, it was confirmed that the interval between the electrode rods to maintain the soil temperature above 60°C under the optimum conditions was 1.5 m, and the soil flushing box experiment accompanying electrical resistance heating showed TPH reduction efficiency of about 55% at 5 Pore Volume, and satisfied the Korean standard for the conservation of soil (less than TPH 2,000 mg/kg) at 10 Pore Volume. 본 연구에서는 해안매립지역내 벙커C유로 오염된 토양을 대상으로 토양세정 효과를 증진시키기 위한 전기저항가열의 운전인자 별 최적 조건을 도출하여 융복합 적용가능성을 평가하였다. 회분식 실험결과 Tween-80 세정제 보다 VG-2020 세정제에서 약 1.5배 이상의 높은 세정효율 보였으며, 상온 시 대비 60℃에서 약 1.4배의 세정효율 증가를 가져왔다. 전기저항가열 박스 실험결과, 함수율 20∼40%의 토양에서 약 40~80분 내에 100℃까지 상승하였으며, 포화 토양층 내 STS 316재질의 파이프형 전극봉을 3각 배열 시 열전달효율이 우수한 것으로 나타났다. 또한 상기 최적조건으로 토양온도를 60℃ 이상을 유지하기 위한 전극봉의 간격은 1.5 m인 것으로 확인되었고, 전기저항가열과 동반된 토양세정 박스실험에서는 5PV(Pore Volume)에서 약 55%의 급격한 TPH 저감효율을 보였으며 10 PV(Pore Volume)에서 토양오염 우려기준(TPH 2,000 mg/kg 미만)을 만족하였다.
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