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계면활성제와 폭기를 이용한 대수층의 특정깊이에 존재히는 휘발성 유기오염물질 (톨루엔)의 휘발제거
Removal of Volatile Organic Contaminant(toluene) from Specific Depth in Aquifer Using Selective Surfactant-Enhanced Air Sparging 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.43 no.6, 2010년, pp.565 - 571  

송영수 (한림대학교 환경생명공학과, 한림대학교 에너지.환경 연구소) ,  권한준 (한림대학교 환경생명공학과, 한림대학교 에너지.환경 연구소) ,  양수경 (한림대학교 환경생명공학과, 한림대학교 에너지.환경 연구소) ,  김헌기 (한림대학교 환경생명공학과, 한림대학교 에너지.환경 연구소)

초록
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계면활성제를 이용하여 대수층의 특정층에 존재하는 휘발성 오염물질을 선택적으로 제거할 수 있는 새로운 지하수 폭기기술을 개발하였다. 모래가 충진된 실험설 규모의 물리적 모델을 이용하여 이 폭기기술의 효율성을 검증하였다. 모델의 특정깊이(바닥으로부터 약 22 cm)에 일정한 두께로 존재하는 용해된 상태의 톨루엔 플룸을 제거하는 실험을 실시하였으며, 오염물질이 존재하는 영역의 표면장력을 저감하기 위하여 음이온계 계면활성제인 SDBS(Sodium dodecylbenzene sulfonate)를 주입하였다. 또한 비교를 위하여 동일한 조건에서 계면활성제가 주입되지 않은 실험도 실시하였다. 오염영역의 하부로부터 공기로서 폭기한 결과, 계면활성제에 의하여 저감된 표면장력의 효과에 의하여 오염영역에 대한 폭기영향권의 크기가 현저히 증가하였으며 그 결과 70%이상의 톨루엔이 제거되었다. 반면 계면활성제가 주입되지 않은 조건에서는 20%이하의 톨루엔만 제거되었다. 이는 계면활성제에 의하여 표면장력이 낮아져 폭기 과정에서 플룸에 대한 공기주입이 매우 효율적으로 이루어졌으며, 따라서 톨루엔을 포함하는 대수층의 지하수가 공기와의 접촉이 보다 용이해졌음을 의미한다. 이 새로운 방법은 휘발성 유기물질로 오염된 대수층을 복원하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

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An innovative application of surfactant-enhanced air sparging(SEAS) technique was developed in this study. Using a laboratory-scale physical model packed with water-saturated sand, air sparging was implemented to remove water-dissolved toluene that was introduced into a specific depth of the system ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 톨루엔 수용액에 100 ㎎/L 농도로서Sodium fluorescein(Sigma, reagent grade) 이 첨가되었다. Sodium fluoresceine 상자모델 실험 시 형광램프를 이용하여 오염물질 및 계면활성제를 포함하는 수용액의 적용 범위를 관측하기 위하여 이용되었다. 오염물질의 생물학적 분해현상을 차단하기 위하여 공기 대신 질소를 폭기가스로 이용하였다.
  • 오염층에 SDBS가 주입된 조건에서는 폭기 영향권의 크기가 SDBS가 주입되지 않은 조건에 비하여 증가하였으며, 이 현상은 이미 Kim et al(2004)에 의하여 보고된 바 있다. 그러나 본 연구에서는 대수층 전면에 계면활성제가 주입된 조건이 아니라, 오염층에 국한하여 계면활성제가 주입되었고 계면활성제가 주입된 영역에 국한하여 선택적으로 폭기효율이 증대되는 현상을 확인하였다는 데에서 이전의 연구와 다르다. SDBS가 오염층에 주입된 경우, 폭기 유량이 증가할수록 폭기영역도 증가하였으며(Fig.
  • 즉 회수율은 모두 100%±5%였다. 결과는 SDBS의 주입효과와 폭기유량에 따른 휘발성 오염물질 제거율을 매우 잘 설명한다고 하겠다.
  • 본 연구에서는 지하 대수층의 특정 수평층이 휘발성유기오염물질 특히 휘발성 유류 (volatile nonaqueous phase liquid)로 오염되었을 때 계면활성제 수용액을 이용하여 해당층만 선택적으로 폭기함으로써 폭기가스량 대비 오염물질 제거효율을 극대화 하는 새로운 기법을 시도하였다. 수평층으로 도입된 계면활성제 수용액은 수평층 하부에서 주입된 폭기가스가 오염 층으로 효과적으로 주입되었으며 또한 폭기영향권내부의 공기 포화율도 개선되었다.
  • 또한 불필요하게 많은 양의 물을 공기로 치환함으로써 지하 수위의 과도한 상승을 불러올 수도 있다. 연구의 목적은 오염물질이 존재하는 대수층의 수평영역에 선택적으로 계면활성제를 도입하여 오염영역에 대한 표면장력을 주변에 비하여 저감한 후 폭기함으로써 폭기된 공기가 표면장력이 인위적으로 낮추어진 영역(즉 오염영역)에만 집중적으로 주입되도록 하는 것이며, 이에 따라 주입공기량 대비 오염물질의 제거 효율을 극대화시키는 기술을 확립하며, 실제 수용성 오염물질(톨루엔) 을 모델물질로서 사용하여 본 기법의 효율을 검증하는데 있다.
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참고문헌 (15)

  1. Adams, J.A. and Reddy, K.R. (2000) Removal of dissolved- and free-phase benzene pools from ground water using in situ air sparging. J. Envir. Engrg. v.126, p.697-707. 

  2. Braida, W.J. and Ong, S.K. (1998) Air sparging: Air-water mass transfer coefficients. Water Resour. Res. v. 34, p. 3245-3253. 

  3. Brooks, R.H. and Corey, A.T. (1966) Properties of porous media affecting fluid flow. J. Irrig. Drain. v. 92, p. 61-68. 

  4. Johnson, R.L., Johnson, P.C., McWhorter, D.B., Hinchee, R.E. and Goodman, I. (1993) An overview of in situ air sparging. Ground Water Monit. Rev. v.13, p.127-135. 

  5. Johnston, C.D., Rayner, J.L. and Briegel, D. (2002) Effectiveness of in situ air sparging for removing NAPL gasoline from a sandy aquifer near Perth, Western Australia. J. Contam. Hydrol. v.59, p.87-111. 

  6. Kim, H. and Annable, M.D. (2006a) Effect of surface reduction on VOC removal during surfactant-enhanced air sparging. J. Environ. Sci. Health Part A. v.41, p.2799-2811. 

  7. Kim, H., Choi, K.-M., Moon, J.-W. and Annable, M.D. (2006b) Changes in air saturation and air-water interfacial area during surfacatant-enhanced air sparging in saturated sand. J. Conatam. Hydrol. v.88, p.23-35. 

  8. Kim, H., Soh, H.-E., Annable, M.D. and Kim, D.-J. (2004) Surfactant-enhanced air sparging in saturated sand. Environ. Sci. Technol. v.38, p.1170-1175. 

  9. Lundegard, P.D. and LaBrecque, D. (1995) Air sparging in a sandy aquifer (Florence, Oregon, USA): Actual and apparent radius of influence. J. Contam. Hydrol. v.19, p.1-27. 

  10. Marley, M.C., Hazebrouck, D.J. and Walch, M.T. (1992) The application of in situ air sparging as an innovative soils and ground water remediation technology. Gound Water Monit. Rev. v.12, p.137-145. 

  11. National Research Council (1999) Groundwater and Soil Cleanup. National Academy Press, Washington D.C., p.147-150. 

  12. Rabiduar, A.J., Blayden, J.M. and Ganguly, C. (1999) Field performance of air-sparging system for removing TCE from groundwater Environ. Sci. Technol. v.33, p.157-162. 

  13. Reddy, K.R. and Adams, J.A. (1998) System effect on benzene removal from saturated soils and groundwaterusing air sparging. J. Environ. Engrg. v.124, p.288-299. 

  14. Reddy, K.R., Kosgi, S. and Zhou, J. (1995) A review of insitu air sparging for the remediation of VOC-contaminated saturated soils and groundwater. Haz. Waste and Haz. Mat. v.12, p.97-118. 

  15. Unger, A.J.A., Sudicky, E.A. and Forsyth, P.A. (1995) Mechanisms controlling vacuum extraction coupled with air sparging for remediation of heterogeneous formation contaminated by dense nonaquesous phase liquids. Water Resour. Res. v.31, p.1913-1925. 

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