선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 비교를 행하였다. 이 결과를 바탕으로 현장에서 유류오염 토양을 In-Situ 형태에서 물리적 및 생물학적 공법으로 정화할 경우의 필요한 설계 인자를 제공함이 이 연구의 배경 및 목적이다.
제안 방법
- 따라서, 본 연구에서는 B시의 B역에서 발생한 유류 오염토를 실험실 규모에서 In-Situ 방법을 이용하여 물리적 처리방법의 일종인 SVE(Soil Vapor Extraction)공법으로 시간, 오염토 위치에 따른 TPH 처 리효율의 검토 및 유사공법 인 Bioventing처 리와도 비교 검토"이 하였으며, 또한 비교적 고농도의 유류 오염토를 생물학적 분해를 이용하여 현장에서 오염토 복원시 pH, 영양물질 및 미생물주입 여부에 따른 저감 효율 비교를 행하였다. 이 결과를 바탕으로 현장에서 유류오염 토양을 In-Situ 형태에서 물리적 및 생물학적 공법으로 정화할 경우의 필요한 설계 인자를 제공함이 이 연구의 배경 및 목적이다.
- B시 B역사의 유류오염토의 정화방법 중 SVE공법 및 생물학적공법으로 TPH중심의 유류저감 연구를 실시한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
- Fig. 1은 SVE 공법에서 이용한 실험장치를 나타낸 것으로 가로, 세로 및 높이가 각 500x300x500 mm 인 실험장치로, 총 0.375 m3 용량의 시료를 충진시켜 실험을 진행하였고, 1대의 용량이 3.68//min(l 대)인 2대의 공기주입펌프를 이용하여 하나의 펌프에 “匸“자형의 파이프를 오염토층 내부에 삽입하여 공기를 불어 넣었다.
- 그러나, B층의 오염이 A 및 C층보다 상대적으로 심하여 본 연구에서는 A층과 B층을 그리고 C층과 D층을 각각 부피비로 50:50으로 혼합하여 하나의 시료를 합성하였다. 실험에 이용한 혼합시료 2종류를 균일을 유지하기 위해서 10 mesh의 채를 이용하여 거친 후 반응조 A와 B 및 C와 D에 각각 주입시켰으나, Table 2에 나타낸 것처 럼 반응조A와 B는 동일한 혼합시료를 이용하였으나, TPH 농도는 각각 1, 786 ㎎/㎏과 3, 514 ㎎/㎏을 각각 나타내어 반응조 B가 약 2배 정도 높게 나타났다.
- 반응조 C와 D에 각각 충진시켰다. 그리고 반응조 RA 및 RC는 영양염류만 주입하고 반응조 RB 및 RD에는 영양염류와 미생물을 동등하게 1회 주입 시 주사기를 이용하여 오염토 기준 1.8//톤으로 주입하였다. 반응조는 가로, 세로 및 높이가 각각 25.
- 5 cm, 10 cm 및 9 cm인 폴리 아크릴를 이용하였다. 그리고 반응조 중앙을 기점으로 1/3지점 및 2/3되는 지점에 지름 6 mm정도의 다기공의 주입공을 각각 설치하였으며 또한, 토양중 일정한 온도를 유지하기 위하여 온도계를 설치하였다.
- 따라서, 반응조 온도를 일정온도(15℃)로 유지하기 위하여 수욕조를 이용하였다.
- 실험 방법으로서는 반응조 좌측과 우측에 삽입한 공기주입 펌프로부터 공기를 주입시키면서 중앙의 흡입 펌프로서 배가스를 연속적으로 흡입하는 형태를 취하였으며, 운전시간은 펌프의 성능 및 가동한계(가열로 인한 고장) 등을 고려하여 아침 9시부터 저녁 11시까지 하루 14시간 연속으로 운전하였다. 또한, 흡입되어지는 배가스 중의 탄화수소물질 등을 측정하는 형태로 진행하였다.
- 본 연구에서는 이러한 물질을 저급 및 고급탄화수소 그리고 총 탄화수소(THC)로 분류하여 결과를 나타내었다. 우선 Fig.
- 생물학적 공법에서는 Photo 1 및 Table 3에 에 나타낸 것과 같이 반응조에 A층 및 B층 오염토 혼합 토를 반응조 A 및 B에 그리고 B층 및 C층의 혼합 토를 반응조 C와 D에 각각 충진시켰다. 그리고 반응조 RA 및 RC는 영양염류만 주입하고 반응조 RB 및 RD에는 영양염류와 미생물을 동등하게 1회 주입 시 주사기를 이용하여 오염토 기준 1.
- 시료샘플링의 경우 운전 시작일로부터 실험 15일째까지는 2일에 한번(미생물 및 영양염류 주입 다음날)씩 그리고 이후부터 실험 종료 시까지는 주 2회 샘플링함을 원칙으로 하였고, 샘플링의 경우는 미생물 및 영양물질을 주입하는 주입공 주변을 중심으로 실시하였다.
- 1의 반응 조의 중앙 부분의 1/3지점 및 2/3지점 2곳을 시료 채취지점으로 하였다. 시료채취는 매일 1회로서 1/3지점(상부) 및 2/3지점(하부) 2곳의 오염토 15g정도 채취하였으며, 흡입펌프로부터는 배가스 측정을 위하여 매일 1회씩 검지관으로 고급 및 저급탄화수소 측정을 하였다.
- 또한 배가스가 밖으로 방출되지 않고, 흡입펌프를 통하여 외부로 배출될 수 있도록 반응조의 토양표면을 비 닐 등으로 덮었다. 실험 방법으로서는 반응조 좌측과 우측에 삽입한 공기주입 펌프로부터 공기를 주입시키면서 중앙의 흡입 펌프로서 배가스를 연속적으로 흡입하는 형태를 취하였으며, 운전시간은 펌프의 성능 및 가동한계(가열로 인한 고장) 등을 고려하여 아침 9시부터 저녁 11시까지 하루 14시간 연속으로 운전하였다. 또한, 흡입되어지는 배가스 중의 탄화수소물질 등을 측정하는 형태로 진행하였다.
대상 데이터
- 이는 오염된 지역의 대부분이 진흙형태의 토양으로 되어있다. 따라서, 이러한 시료를 SVE공법에서 중요한 공기의 투과 및 진공흡입에 필요한 공극의 확보를 위해 실험실에서 풍건시켜 적당히 함수율(15%)로 낮추어서 우선 L18 mm의 채로서 걸러서 걸러진 부분과 9.5 mm의 채로써 재차 걸러 이 두 형태를 2:1 형태로 혼합하여 시료로서 사용하였다.
- 8//톤으로 주입하였다. 반응조는 가로, 세로 및 높이가 각각 25.5 cm, 10 cm 및 9 cm인 폴리 아크릴를 이용하였다. 그리고 반응조 중앙을 기점으로 1/3지점 및 2/3되는 지점에 지름 6 mm정도의 다기공의 주입공을 각각 설치하였으며 또한, 토양중 일정한 온도를 유지하기 위하여 온도계를 설치하였다.
- 5 kg이다. 본 연구에서 사용한 미생물은 Acinebacter junii 등으로 균수는 1X109 CFU/g인 재래토종 유류분해 미생물을 이용하였다. 영 양물질은 glucose를 비롯한 9개 물질을 이용하였다.
- 본 연구에서는 驛舍의 歷史가 100여년에 가까운 B시 B역의 역사주변을 대상으로 토양복원을 진행하였다. 역사의 경우 차량의 정차 및 급유 시 발생될수 있는 유류에 의해 오염이 진행된 것으로 확인되어져 역사내의 토양복원이 실시하게 된 것으로, 토양복원의 경우는 물리, 화학적 그리고 생물학적 복원 등으로 대별될 수 있다J®
- 본 연구의 SEV 공법에서 사용한 대상시료는 외형적으로 상당히 경유계통의 냄새가 감지될 정도로 심하게 오염된 토양을 이용하였다. 이는 오염된 지역의 대부분이 진흙형태의 토양으로 되어있다.
- 분석을 위한 시료채취는 공기 주입에 따른 지점별 제거 효율을 검토하기 위하여 Fig. 1의 반응 조의 중앙 부분의 1/3지점 및 2/3지점 2곳을 시료 채취지점으로 하였다. 시료채취는 매일 1회로서 1/3지점(상부) 및 2/3지점(하부) 2곳의 오염토 15g정도 채취하였으며, 흡입펌프로부터는 배가스 측정을 위하여 매일 1회씩 검지관으로 고급 및 저급탄화수소 측정을 하였다.
- 생물학적 공법에 이용한 시료는 B역사 오염토층 3부분(상층 A, 중층 B 및 하층 C층으로 명명)을 채취하여 원 시료로 이용하였다.
- 시료는 가능한 균일의 오염토양을 채취하기 위하여 채로 걸러 이용하였으며, 충진량은 반응조 A, B, C 및 D 별 각각 27 kg, 2.7 kg, 2.5 kg 및 2.5 kg이다. 본 연구에서 사용한 미생물은 Acinebacter junii 등으로 균수는 1X109 CFU/g인 재래토종 유류분해 미생물을 이용하였다.
- 본 연구에서 사용한 미생물은 Acinebacter junii 등으로 균수는 1X109 CFU/g인 재래토종 유류분해 미생물을 이용하였다. 영 양물질은 glucose를 비롯한 9개 물질을 이용하였다.
- 08Z/min인 흡입 펌프를 설치하였다. 이때 파이프는 총 길이 400 mm의내경 13 mm이며 구멍은 40 mm 간격으로 7개를 내어 사용하였다. 중앙의 흡입펌프의 경우는 총 9개의 구멍으로 흡입시켰다.
이론/모형
- 분석항목으로서는 pH, 함수율 및 TPH는 토양오염공정시험법")에 준하였고, 배가스 중의 고급 및 저급탄화수소는 휴대용 가스검출기 등을 이용하였다.
성능/효과
- SEV 공법으로 처리한 경우 실험초기 15% 정도의 함수율이 시간의 경과에 따라 천천히 감소하여 실험종료 부근에서는 10%정도를 나타내어 Bio venting으로서 오염토를 정화 할 경우 함수율 감소에 따른 미생물 활동의 저해가 일어날 수 있을 것으로 예상되었다.
- 결과적으로 미생물과 영양물질을 주입한 반응조는 영양물질만 주입한 반응조보다 다소 TPH 제거에 효율적인 것으로 나타났으며, 전반적으로 생물학적 처리는 물리학적 처리인 SVE공법과는 달리 2번의 피크치를 기록한 후 농도는 감소하여 이후부터 낮은 농도에서 소폭의 증감을 계속하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 실험기간 이후에도 소폭의 증감을 계속하다가 낮은 농도로 진행 또는 정화 될 것으로 생각되어진다.
- 그러나, 시간의 경과와 더불어 공기주입량 및 시간이 길어짐으로서 건조가 서서히 진행되어 실험 19 일째 정도부터는 약 12% 정도로 낮아져 실험 완료 지점인 30일정도 에서는 약 10% 전후를 나타내어 약 33% 정도 함수율이 감소되었다. 따라서, Bioventing1 ° 으로서 오염토를 정화할 경우 함수율 감소에 따른 미생물 활동의 저해가 일어날 수 있을 것으로 예상된다.
- 따라서, 미생물과 영양물질을 주입한 반응조는 영양물질만 주입한 반응조와 실험기간동안 TPH 제거율이 다소 증가되었으며, 전체적으로 2번의 피크치를 기록한 후 농도는 감소하여 이후부터 낮은 농도에서 소폭의 증감을 계속하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 생물학적공법 적용에서는 본 연구의 SVE공법인 물리적 처리와 달리 연속적인 피크를 반복하면서 이후 감소되어가는 경향을 나타내었다.
- 있다. 따라서, 생물학적공법 적용에서는 본 연구의 SVE공법인 물리적 처리와 달리 연속적인 피크를 반복하면서 이후 감소되어가는 경향을 나타내었다. 그리고, In-Situ.
- 그림에서도 알 수 있듯이 상부 및 하부가 유사한 형태로 감소되고 있는 것을 보였지만, 실험 중반까지는 하부부분이 빨리 감소되고 있는 경향을 보였으나, 중반 이후부터는 거의 유사하게 진행되고 있음을 알 수 있었다. 따라서, 오염토 자체가 불균일질이므로 상부와 하부를 비교하기는 다소 무리는 있지만 본 연구에서는 원시료를 풍건 후 체로서 걸러 충분히 혼합시켰기 때문에 그다지 무리는 없을 것으로 생각되어 SVE공법에 의한 TPH제거는 중반까지는 하부가 상부보다 다소 빠르게 감소되었지만 전체적으로 생각한다면 그다지 차이는 없는 것으로 생각되어진다. 그리고, 전체적인 농도변화가 큰 변화폭 없이 시간의 경과에 따라 점차 감소하는 패턴을 보인 것은 앞서 서술했듯이 시료를 충분히 혼합시켜 주입시킨 결과로 생각되어진다.
- 이는 반응조 A 및 B와 농도 및 시간의 차이는 다소 있으나, 실험 기간중 2차에 걸친 피크치를 나타내면서 실험 후반기에는 낮은 농도로 증감을 계속하고 있는 경향을 나타내고 있다. 또한, 반응조 C 및 D간의 차이는 초기시료의 농도가 반응조 C보다 약 60%정도 높은 반응조 D에서 실험종료 시 낮은 농도를 나타내어 다소 영양물질 및 미생물주입 반응조에서의 처리효율이 다소 높은 것으로 나타났다. 그러나 이후 소폭의 증감 가능성도.
- 이후 재차 감소하여 실험 33일째 954 ㎎/㎏을 나타내었고, 실험 종료시에는 2, 316 ㎎/㎏을 보였다. 반응조 C와는 달리 영양물질 및 미생물제재를 동시에 주입하고 있는 반응조 D의 경우는 초기시료의 농도가 매우 높은 8, 222 ㎎/㎏을 나타내 었고, 이후 감소하여 실험 13일째 2, 013 ㎎/㎏ 을 나타내었고, 재차 증가하여 실험 26일째 6, 142 ㎎/㎏의 2차 피크치를 보였다. 이후 소폭의 증감을 계속하여 실험 종료 시에는 1, 794 ㎎/㎏을 나타내었다.
- 따라서, 상부에서 TPH제거 경향은 최고농도 이후 약 25일 전후에서 절반 정도의 제거율을 가져왔다. 반응조하부에서는 실험 20일째에 약 45% 제거율을 나타내어 Bioventing 결과와 공법상에서 비교한다면 50%까지 제거되는데 걸리는 시간은 약 7일정도 차이가 생기나 이후의 농도변화를 예측할 경우 Bioventing공법은 건조에 따른 미생물 활동의 제어가 생기므로 SVE공법을 이용한 현장에서의 TPH제거는 충분히 가능성이 있을 것으로 생각된다. 실험에서 배가스 중의 THC 농도가 수천 ppm을 나타내어 현장에서의 배가스 포집 및 활성탄흡착탑 등의 처리에 대한 충분한 검토가 이루어져야 할 것이다.
- 7의 저급과 유사한 경향을 나타내었다. 본 실험의 경우는 고급탄화수소보다 저급탄화수소계 통이 2배 이상 높게 나타남을 알 수 있었다. 실험초기에는 THC(고급 및 저급탄화수소합) 농도가 수천 ppm을 나타내는 등 높았으나, 실험 4일째는 약 300 ppm으로 낮아져 실험 11일째 비로소 100 ppm정도를 보였다.
- 비교적 저농도인 반응조 A, B에서 영양물질 및 미생물주입 여부에 따른 TPH 제거의 경우, 반응조 A 에서 실험 종료일인 실험 51일째 2, 748 ㎎/㎏을 나타내어 오히려 증가한 반면에 영양물질과 미생물제재를 함께 주입한 반응조 B의 경우에는 실험 종료 시에 2, 666 ㎎/㎏의 농도를 나타내었고, 반응조 C에서는 시료의 농도 5, 111 ㎎/㎏o] 실험 종료시에는 2, 316 ㎎/㎏을 보였다. 영양물질 및 미생물제재를동시 에 주입하고 있는 반응조 D의 경우는 초기시료의 농도가 매우 높은 8, 222 ㎎/㎏을 나타내었고, 실험 종료시에는 1, 794 ㎎/㎏을 나타내었다.
- 4는 반응조 상부(1/3지점)의 토양을 채취하여 분석한 결과이다. 실험 2일째 1, 686.2 ㎎/㎏을나타내어 이후 감소하는 경향을 보였으나, 실험 4일째부터 증가하여 실험 7일째 최고 농도인 1, 943.3 ㎎/㎏를 보였다. 이후 소폭의 증가와 감소를 반복하였으나, 전체적으로는 감소하는 경향을 나타내었다.
- 합성하였다. 실험에 이용한 혼합시료 2종류를 균일을 유지하기 위해서 10 mesh의 채를 이용하여 거친 후 반응조 A와 B 및 C와 D에 각각 주입시켰으나, Table 2에 나타낸 것처 럼 반응조A와 B는 동일한 혼합시료를 이용하였으나, TPH 농도는 각각 1, 786 ㎎/㎏과 3, 514 ㎎/㎏을 각각 나타내어 반응조 B가 약 2배 정도 높게 나타났다. 역시 동일의 혼합시료인 반응조 C 및 D의 경우도 각각 5, 111 ㎎/㎏과 8, 222 ㎎/㎏을 나타내어 다소의 농도 차이를 나타내었다.
- 4 ㎎/㎏을 나타내어 약 45% 제거율을 나타내었다. 오의 논문에서 약 1, 588 ㎎/㎏의 TPH를 Bioventing로서 제거할 경우 실험 약 14일째 약 52% 제거율을 나타내었으나'2), 이후엔 감소효율이 없었던 결과와 공법상에서 비교한다면 50%까지 제거되는데 걸리는 시간은 약 7일정도 차이가 생기나 이후의 농도변화를 예측할 경우 Bioventing공법은 건조에 따른 미생물 활동의 제어가 생기므로 SVE공법을 이용한 현장에서의 TPH제거는 충분히 가능성이 있을 것으로 생각된다.
- 2 ㎎/㎏ 2~3배에 가까운 높은 농도를 나타내었다. 이후 두반응조 모두 감소하는 경향을 나타내어, 반응조 A 는 실험 9일째 2, 600 ㎎/㎏을 보였으나, 재차 증가 경향을 나타내어 실험 26일째 2차 피크치인 5, 150 ㎎/㎏을 이후 소폭의 증감을 보이다가 실험 종료일인 실험 51일째 2, 748 ㎎/㎏을 나타내었다. 반면에 영 양물질과 미생물제재를 함께 주입한 반응조 B의 경우에는 최고농도 5, 763 ㎎/㎏ 이후 감소하는 경향을 나타내면서 실험 15일째 1, 666 ㎎/㎏을 보였다.
- 3 ㎎/㎏를 보였다. 이후 소폭의 증가와 감소를 반복하였으나, 전체적으로는 감소하는 경향을 나타내었다.
- 최고의 농도를 보인 실험 7일째를 기점으로 약 10일후엔 1, 482.9 ㎎/㎏을 나타내 어 약 24% 제거율을 보였고 20일후인 실험 27일째는 1, 031.2 ㎎/㎏으로 약 47% 제거율을 보였으며, 실험 완료 지점에서는 약 50% 전후를 나타내었다.
후속연구
- 환경부에서 고시하는 기준")에서는 도장 및 건조시설에서 배출량이 10, 000 m3/hr 이상일 경우는 총 탄화수소 배출농도가 50 ppm이하, 그리고 10, 000 m3/hr 이하일 경우는 100 ppm이하로 규정하고 있으나, 본 SVE실험에서는 실험초기에 이 기준을 상당히 초과하고 있었으며, 상당기간 동안 100 ppm 및 50 ppm을 초과하고 있음을 알 수 있었다. 따라서, 현장에서의 배가스 포집 및 활성탄홉착탑등의 처리에 대한 충분한 검토가 이루어져야 할 것이다.
- 본 연구에서는 반응조에 연결된 공기주입 및 흡입 펌프를 24시간이 아닌 14시간/일 로서 운전했기 때문에 실제 현장에서 운전시간 및 주입, 흡입용량 등의 운전조건을 달리하여 구체적인 인자를 검토한다면, 본 연구의 결과보다 다소 높은 효율을 가져올 것으로 생각된다.
- 반응조하부에서는 실험 20일째에 약 45% 제거율을 나타내어 Bioventing 결과와 공법상에서 비교한다면 50%까지 제거되는데 걸리는 시간은 약 7일정도 차이가 생기나 이후의 농도변화를 예측할 경우 Bioventing공법은 건조에 따른 미생물 활동의 제어가 생기므로 SVE공법을 이용한 현장에서의 TPH제거는 충분히 가능성이 있을 것으로 생각된다. 실험에서 배가스 중의 THC 농도가 수천 ppm을 나타내어 현장에서의 배가스 포집 및 활성탄흡착탑 등의 처리에 대한 충분한 검토가 이루어져야 할 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.