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유류로 오염된 토양 복원을 위한 토양가스추출 및 세척공정의 현장적용 연구
고석오,권수열,유희찬,강희만,이주광,Ko. Seok-Oh,Kwon. Soo-Youl,Yoo. Hee-Chan,Kang. Hee-Man,Lee. Ju-Goang 한국방재학회 2001 한국방재학회논문집 Vol.1 No.3
현재 운영중인 주유소를 대상으로 토양 및 지하수 오염 정도를 조사하였고 오염물 제거를 위한 물리 화학적 복원기술 적용성에 대한 연구를 실시하였다. 현장의 토양이나 지하수는 국지적으로 차이가 있었으나 토양오염 대책기준을 초과하여 토양층에 유동성 (Free Liquid) 상태의 유류가 존재할 정도로 상당히 오염되어 있다는 것을 확인하였다. 유류 오염 토양에 pilot scale 규모의 토양세척법과 토양가스추출법 (SVE)을 설치하여 운전하였다. 토양세척법의 경우 계면활성제인 Tween80 용액을 주입 한 후 하부에서 추출된 유출수내의 오염물질의 농도를 측정한 결과 용해도 증가에 의하여 TPH 농도의 증가는 약 10배에 이르는 것으로 조사되었으나 유류 유동성의 증가는 관측되지 않았다. SVE법의 경우 추출 1일 경과 후 BTEX와 TPH에 대하여 각각 4kg/day 및 90 kg/day의 최대 제거효율을 보였으며 추출이 지속됨에 따라 제거율이 감소하였다. SVE공정의 효과적 운영을 위하여는 지하수위의 높이에 대한 고려와 오염물의 휘발화 (volatilization)와 추출속도의 평형화를 위한 조절이 필요할 것으로 판단된다. Field investigations for subsurface soil and groundwater at a gas station showed that the site was severely contaminated and even petroleum compounds as free liquid state were observed. Pilot-scale soil flushing and soil vapor extraction process(SVE) were applied to evaluate the effectiveness of pollutants removal. Surfactant solution, Tween 80, was used to enhance the solubility of petroleum compounds and resulted in about 10 times increase on TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) concentration. As for SVE method, maximum concentration of TPH and BTEX reached within 24 hours of extraction and then continuously decreased. Considerations on the groundwater level and the kinetic limitation for volatilization of contaminants have to be taken into account for the effective application of SVE process.
전선영,고석오,Jeon Sun-Young,Ko Seok-Oh 한국지하수토양환경학회 2005 지하수토양환경 Vol.10 No.4
본 연구에서는 천연 망간산화물에 의한 4-클로로페놀 화합물의 제거효과를 평가하였으며 자연유기물질과 용액의 pH에 의한 분해율 변화를 살펴보았다. 천연망간산화물은 4-클로로페놀 화합물의 제거에 효과적이었으며 실험결과의 분석을 통하여 반응계수 및 차수에 대한 정량적인 값을 도출하였다. 그 결과, 전체적인 반응은 2차반응으로서 4-클로로페놀 화합물에 대하여 1차, 망간산화물에 대하여 1차에 비례하는 반응이었다. 망간산화물에 의한 4-클로로페놀 화합물의 산화반응은 표면에서 일어나며 pH에 큰 영향을 받았다. 용액의 pH가 망간산화물의 영가전위(PZC) 값보다 클 경우 반응율은 급격히 감소하였으며 PZC 보다 pH가 작은 경우에도 반응율은 감소하였다. 휴믹산을 첨가한 경우 4-클로로페놀 화합물의 산회중합 반응은 다소 증가하는 경향을 보여 휴믹산이 중합반응에 관여하고 있다고 평가할 수 있다. 본 연구 결과, 경제적인 비용으로서 천연망간산화물을 이용하여 페놀계 오염물의 제거에 효과적으로 사용 할 수 있는 방안을 제시하였다. Removal of 4-chlorophenol (4CP) by natural manganese dioxide (NMD) catalyzed reaction was investigated in this study. Tests were also carried out to evaluate the effects of pH and natural organic matter (NOM) on the degradative oxidation of 4CP. Experimental results proved that NMD was effective for the removal of 4CP. Extensive kinetic analysis suggests that overall oxidation of 4CP by NMD is second-order reaction, the first-order with respect to 4CP, and the first-order with respect to NMD, respectively. Also, 4CP oxidation rates on the Mn-oxide surfaces were highly dependent upon experimental conditions such as pH, initial concentration of 4CP or NMD, and existence of humic acid. As pH increased above PZC of NMD, the reaction rate of 4CP was decreased, due to the low affinity of 4CP on NMD at high pH. At pH lower than PZC of NMD, reaction rate of 4CP was also decreased. It was considered that humic acid was involved in the oxidative coupling reaction of 4CP by NMD, resulting in the enhanced degradation rate of 4CP. This study proved that natural manganese oxide can be effectively applied for the removal of chlorophenols in aqueous phase.