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토양세척에 의한 비소 및 중금속 오염토양의 복원

Remediation of Soils Contaminated with Arsenic and heavy Metals by Soil Washing

지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment v.9 no.4 , 2004년, pp.52 - 61  
고일원 ((주)오이코스 부설 환경연구소 ) ;  이철효 ( (주)오이코스 부설 환경연구소 ) ;  이광표 ( (주)오이코스 부설 환경연구소 ) ;  김경웅 ( 광주과학기술원 환경공학과 비소지질제어 국가지정연구실)
초록

음이온 비소와 양이온 아연 및 니켈로 오염된 토양을 산세척으로 복원하기 위해서 토양세척 파일럿 장비를 이용해서 토양의 물성과 산세척 특성 및 미세토양과 용존 오염물의 발생 특성을 고찰하였다. 비소와 아연 및 니켈의 pH $2{\sim}3$에서 산세척시 황산과 인산은 공존 경쟁 음이온의 존재로 비소의 제거 효율을 높였고, 염산은 비소, 니켈, 아연을 동시에 효율적으로 제거하였다. 세척조에서 화학적 용출은 임계체류시간 이상에서 세척 효율이 일정해졌고, 산에 의한 용출 가능한 존재형태는 교환성 및 산화물 결합과 유기성 결합형태, 그리고 부분적으로 잔류형태였다. 오염 토양의 입도에 따른 과립의 토양입자의 토양세척 효율은 높지만, 미세입자($<74{\mu}m$)는 오염물질의 농집 현상이 일어나서 제거효율이 감소했다. 또한, $<149{\mu}m$ 이하의 미세토양을 물리적 입도 분리시 전체 세척효율이 향상되었다. 따라서, 미세토양의 양이 최소가 되고 화학적 용출이 최대가 되는 세척 효율 교차지점에서 화학적 용출과 미세토양의 분리가 토양세척의 증가된 효율을 보여 주었다.

Abstract

In order to remediate soils contaminated with oxyanionic As and cationic Zn and Ni through the pilot-scale acid washing, the effectiveness of acid washing and the properties of contaminated soils, fine soil particle and dissolved contaminants were evaluated. $H_{2}SO_4\;and\;H_{3}PO_4$ washing at pH $2{\sim}3$ enhanced the removal of As by the presence of competitive oxyanions and HCl washing effectively removed simultaneously As, Zn and Ni. The effectiveness of soil washing was little enhanced above the critical reaction time, and the carbonate, Fe/Mn oxide and organic/sulfides associated fraction were dominantly removed. The washing of coarse soil particles was highly efficient, but that of fine soil particles($<74{\mu}m$) was recalcitrant due to the enrichment with contaminants. Moreover, the physical separation of fine particles($<149{\mu}m$) enhanced the overall efficiency of soil washing. Therefore, both chemical extraction and separation of fine soil particles showed the high effectiveness of soil washing in the intersection point to minimize the amount of fine soil particles and to maximize the chemical extraction of contaminants.

주제어

#비소   #아연   #니켈   #토양세척   #미세토양  

저자의 다른 논문

이철효(22) 이광표(5) 김경웅(53)

참고문헌 (39)

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이 논문을 인용한 문헌 (7)

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  2. Park, Sung-Woo ; Cho, Jung-Min ; Ryu, Byung-Gon ; Kim, Kyung-Jo ; Baek, Ki-Tae ; Yang, Jung-Seok 2008. "Feasibility Study on Acid-enhanced Electrokintic Remediation of Zn and Ni-contaminated Soil" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, 13(6): 17~22 
  3. Lim, Jung-Eun ; Moon, Deok-Hyun ; Kim, Dong-Jin ; Kwon, Oh-Kyung ; Yang, Jae-E. ; Ok, Yong-Sik 2009. "Evaluation of the Feasibility of Oyster-Shell and Eggshell Wastes for Stabilization of Arsenic-Contaminated Soil" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 31(12): 1095~1104 
  4. Park, Sung-Woo ; Lee, Jae-Young ; Kwon, Tae-Soon ; Kim, Kyung-Jo ; Chung, Keun-Yook ; Baek, Ki-Tae 2009. "Feasibility Study on the Remediation of Zn-contaminated Railroad Soil using Various Washing Agents" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, 14(1): 78~82 
  5. Kim, Joo-Young ; Choi, Min-Zoo ; Kim, Jung-Hoon ; Choi, Sang-Il 2010. "Field Applications Study on the Validation of Remediation Technology for Chromium(VI) Contaminated Soil" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, 15(1): 57~65 
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  7. Yang, Jung-Seok ; Hwang, Jin-Min ; Baek, Kitae ; Kwon, Man Jae 2013. "Soil Washing and Effluent Treatment for Contaminated Soil with Toxic Metals" Korean chemical engineering research = 화학공학, 51(6): 745~754 

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