[논문]증기추출법과 결합된 공기주입법을 이용한 비수용성액체 해양퇴적물의 TPHs, TCE, PCE 및 BTEX 정화

이준호; 한선향; 박갑성

doi:10.9719/eeg.2013.46.5.425

증기추출법과 결합된 공기주입법을 이용한 비수용성액체 해양퇴적물의 TPHs, TCE, PCE 및 BTEX 정화
Degradation of TPHs, TCE, PCE, and BTEX Compounds for NAPLs Contaminated Marine Sediments Using In-Situ Air Sparging Combined with Vapor Extraction 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.46 no.5, 2013년, pp.425 - 444

이준호 (한국외국어대학교 환경학과) , 한선향 (한국외국어대학교 환경학과) , 박갑성 (한국외국어대학교 환경학과)

초록
AI-Helper

이 연구는 공기주입법(in-situ air sparging; IAS)이 결합된 증기추출법(vapor extraction; VE)을 이용한 실내 실험 연구로 비수용성액체 유기물(non-aqueous phase liquids; NAPLs)의 총유류계탄화수소(total petroleum hydrocarbons; TPHs), 트리클로에틸렌(trichloroethylene; TCE), 퍼클로로에틸렌(perchloroethylene; PCE), 벤젠(benzene), 톨루엔(toluene), 에틸벤젠(ethylbenzene) 및 크실렌(xylenes)을 제거하기 위한 목적으로 국내 만돌, 하전, 상암, 부산만내 해양 퇴적물들을 대상으로 실험 하였다. 만돌 퇴적물은 사질(sand; S) 특성(평균입도 1.789 ${\Phi}$), 하전은 모래실트(sandy Silt; sZ) 특성(평균입도 5.503 ${\Phi}$) 및 상암은 실트(Silt; Z) 특성(평균입도 5.835 ${\Phi}$)을 나타내었다. 그리고 부산지역 퇴적물은 점토(Clay; C) 특성(평균입도 8.528 ${\Phi}$)을 나타내었다. 48시간 동안 공기를 주입하지 않은 B1 (0 L/min) 컬럼에서 남아있는 TPHs는 만돌, 하전, 상암지역 및 부산지역 샘플퇴적물에서 각각 약 2,459, 6,712, 4,348, 14,279 ppm으로 분석 되었다. 그리고 만돌, 하전, 상암지역 및 부산지역 샘플퇴적물의 B2 (3 L/min)-B5 (5 L/min) 컬럼에서 TCE는 99.5-100.0% 제거되었으며, PCE는 93.2-100.0%까지 제거된 결과를 보였다. 입자크기에 따른 각 성분의 제거량과의 상관관계는 TCE, PCE, toluene, etylbenzene, xylene, BTEX에서 모두 0.90-0.99의 밀접한 상관계수를 보였다. 그러나 TPHs에서는 0.76, Benzene에서는 0.71의 낮은 상관계수를 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out in order to determine the remediation of total petroleum hydrocarbons (TPHs), trichloroethylene (TCE), perchloroethylene (PCE), benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes (BTEX) compounds for non-aqueous phase liquids (NAPLs) using in-situ air sparging (IAS) / vapor extraction (VE) with the marine sediments of Mandol, Hajeon, Sangam and Busan, South Korea. Surface sediment of Mandol area had sand characteristics (average particle size, 1.789 ${\Phi}$), and sandy silt characteristics (average particle size, 5.503 ${\Phi}$), respectively. Sangam surface sediment had silt characteristics (average particle size, 5.835 ${\Phi}$). Sediment characteristics before experiment in the Busan area showed clay characteristics (average particle size, 8.528 ${\Phi}$). TPHs level in the B1 column of Mandol, Hajeon, Sangam, and Busan sediments were 2,459, 6,712, 4,348, and 14,279 ppm. B2 (3 L/min) to B5 (5 L/min) columns reduced 99.5% to 100.0% of TCE and 93.2% to 100.0% of PCE. Removal rates of TCE, PCE, and BTEX are closely correlated (0.90-0.99) with particle sizes and organic carbon concentrations. However, TPHs (0.76) and benzene (0.71) showed the poorer but moderate correlations with the same parameters.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	2007년에 일어난 해양오염사고는?	2007년 12월 7일 오전 7시 15분 경 태안 만리포 북서방 10 km 해상에서 (주)삼성 중공업 소속 크레인 부선을 예인 중 기상악화로 표류하다 정박 중인 유조선 허베이스피리트호(R/V Hebei Spirit)와 충돌하여, 적재되어 있던 중 원유(Kuwait crude, iranian heavy crude, upper zakum crude)가 해상으로 유출된 사상 최악의 해양오염사고가 발생했다(Kim, 2008; Jeong, 2008). 이 사고로 적재된 총 263,000 kL의 원유 중 12,547 kL(10,900 ton)가 유출되었고, 많은 양의 기름이 주변 해역은 물론이고 제주도까지 확산되어 해양생태계에 영향을 끼쳤다.
	연안지역에서의 유출된 기름에 의한 풍화과정은 어떻게 나눌 수 있는가?	연안지역에서의 유출된 기름에 의한 풍화과정은 머드지반(mud), 모래지반(sand), 자갈(gravel) 및 암반지반(rock)으로 나눌 수 있다. 머드지반에서는 유출된 기름이 유입되었을 경우 펄은 점토질토양이 가지고 있는 특성상 토양의 수분함량이 포화상태의 조건이 형성되어 있기 때문에 유출된 기름과 비중차로 인해 표착된 기름자체 만으로 바로 토양 중으로 침투되지는 않는다.
	태안에서 발생한 해양오염사고에서 유출된 기름의 양은?	2007년 12월 7일 오전 7시 15분 경 태안 만리포 북서방 10 km 해상에서 (주)삼성 중공업 소속 크레인 부선을 예인 중 기상악화로 표류하다 정박 중인 유조선 허베이스피리트호(R/V Hebei Spirit)와 충돌하여, 적재되어 있던 중 원유(Kuwait crude, iranian heavy crude, upper zakum crude)가 해상으로 유출된 사상 최악의 해양오염사고가 발생했다(Kim, 2008; Jeong, 2008). 이 사고로 적재된 총 263,000 kL의 원유 중 12,547 kL(10,900 ton)가 유출되었고, 많은 양의 기름이 주변 해역은 물론이고 제주도까지 확산되어 해양생태계에 영향을 끼쳤다. 한편 해안가에도 다량의 유류가 표착되어 향후 방제의 어려움과 아울러 상당기간 동안 생태계 회복이 용이하지 않을 것으로 예상되었다(Kim, 2008).

참고문헌 (38)

Adams, J.A., Reddy K.R. and Tekola. L. (2011) Remediation of chlorinated solvent plumes using in-situ air sparging: A 2-D laboratory study. Int. J. Environ. Res. Public Health, v.8, p.2226-2239.

상세보기
Albergaria, J.T., Alvim-Ferraz M.D.C.M. and Delerue- Matos. C. (2012) Remediation of sandy soils contaminated with hydrocarbons and halogenated hydrocarbons by soil vapour extraction. Journal of Environmental Management, v.104, p.195-201.

상세보기
Al-maamari, R.S., Hirayama A.T., Shiga M., Sueyoshi M. and Al-Shuely O.A.E. (2011) Fluids' dynamics in transient air sparging of a heterogeneous unconfined aquifer. Environmental Earth Sci., v.63, p.1189-1198.

상세보기
Carter, M.R and Gregorich E.G. (2006) Soil Sampling and Methods of Analysis. 2nd (ed.), CRC Press, Canadian Society of Soil Science, p.101-130.
Folk, R.L. (1968) Petrology of Sedimentary Rocks. The university of Texas Hemphill's draver M, university station Austin, Texas, 170p.
Google map. (2013) http://maps.google.co.kr.
Han, J.S. (2000) Underground Water Environment and Pollution. 2nd (ed.), Bakyeongsa, Seoul, 2p. (in Korea).
Herbes, S.E., Southworth G.R. and Ghers C.W. (1976) Organic Contamination in Aqueous Coal Conversion Effluents: Environmental Consequences and Research Priorities (Technical report). University of Missouri, Columbia, p.20-24.
Japan Society on Water Envionment. (2011) Administration of Water Environment in Japan, Academy Press, 184p. (in Korea).
Jeong, C.J. (2008) Behavior and clean-up technique of spilled oil at sea and shoreline. J. Kor. Soc. Environ. Eng., v.30, p.136-145. (in Korea).
Johnston, C.D., Rayne J.L. and Briegel D. (2002) Effectiveness of in-situ air sparging for removing NAPL gasoline from a sandy aquifer near Perth, Western Australia. Journal of Contaminant Hydrology, v.59, p.87-111.

상세보기
Jonn, W. (2003) How to clean a beach. Nature, v.422, p.464-466.

상세보기
Kim, H.M. and Lee K.G. (2003) Numerical simulation and laboratory test analysis of air sparging for TCE remediation, The general meeting and the spring seminar. J. Soil & Groundwater Env., p.348-351. (in Korea).
Kim, J.D., Kim Y.R., Hwang K.Y. and Lee. S.C. (2000) A study on recovery of gasoline-polluted soil site by the soil vapor extraction method. J. Soil & Groundwater Env., v.5, p.13-23. (in Korea).
Kim, S.J. (2008) Herbei sprit oil spill accident. J. Kor. Soc. Environ. Eng., v.30, p.146-152. (in Korea).
Krumbein, W.C. (1934) Size frequency distributions of sediments. Journal of Sedimentary Petrology, v.4, p.65-77.
KS M ISO 16703. (2005) Content Measurement of Hydrocarbons in the Range of C10-C40 using Soil Quality-gas Chromatograph. (in Korea).
Lee, J.H. and Park. K.S. (2007) Oil pollution degree on the Gurumpo beach, Taean, using SCAT evaluation technique. J. Environ. Sci. Eng., v.9, p.19-25. (in Korea).
Lee, J.H., Cho B.C. and Park K.S. (2008) The recovery method of Uheundol north area, Taean, using the coastal pollution evaluation technology of Canada. J. Environ. Sci. Eng, v.10, p.24-32. (in Korea).
Lundegard, P.D. and Labrecque D.J. (1995) Air spaging in a sandy aquifer (Florence, Oregon, U.S.A.): Actual and apparent radius of influence. Journal of Contaminant Hydrology, v.19, p.1-27.

상세보기
Mcmanus, J. (1988) Grain Size Determination and Interpretation. M. Tucker (Ed.), Techniques in Sedimentology, Blackwell, Oxford, p.63-85.
Meegoda. J.N. and Hu. L. (2011) A review of centrifugal testing of gasoline contamination and remediation. Int. J. Environ.l Res. Public Health, v.8, p.3496-3513.

상세보기
NOAA. (2002) Ocean Service Office of Response and Restoration. Shoreline assessment job aid, U.S. Departmnt of commerce, p.20-44.
Oh, I.S., Jang S.W. and Lee S.J. (2002) Natural purification technology of BTEX-polluted soil and underground water, Collection of Essays. Industrial Technology Comprehensive Institute, v.24, p.135-154. (in Korea).
Park, J.S., Nam G.W. and Hwang E.Y. (2000) The effect of air supply on removal of phenol compounds. J. Soil & Groundwater Env., v.5, p.3-12. (in Korea).
Percy, R.J. (2008) Shoreline Clean-up Assessment Technology (SCAT). Polaris applied sciences, Inc., Environment Canada, p.5-20.
Peterson, J.W., Murray K.S., Tulu Y.I. and Peuler B.D. (2001) Air-flow geometry in air sparging of finegrained sands. Hydrogeology Journal, v.9, p.168-176.

상세보기
Peterson, J.W., DeBoer M.J. and Lake. K.L. (2000) A laboratory simulation of toluene cleanup by air sparging of water-saturated sands. Journal of Hazardous Materials, v.72, p.167-178.

상세보기
Peterson, J.W., Lepczyk P.A. and Lake. K.L. (1999) Effect of sediment size on area of influence during groundwater remediation by air sparging: A laboratory approach. Environmental Geol., v.38, p.1-6.

상세보기
Reddy, K.R. and Adams J.A. (1996) In-situ Air Sparging: A new approach for groundwater remediation. Geotech. News, v.14, p.27-32.

상세보기
Rivett, M.O., Wealthall G.P., Dearden R.A. and Mcalary T.A. (2011) Review of unsaturated-zone transport and attenuation of volatile organic compound (VOC) plumes leached from shallow source zones. Journal of Contaminant Hydrology, v.132, p.130-156.
Rockne, K.J. and Stuart E.S. (1998) Biodegradation of bicyclic and polycyclic aromatic hydrocarbons in anaerobic enrichments. Environ. Sci. Technol., v.32, p.3962-3967.

상세보기
Umfleet, D.A., Sims R.C. and Pano A. (1984) Reclamation of PAH Contaminated Soils. ASCE Envir. Engrg, Specialty Conf., Los Angeles, Calif.
US EPA. (1992) A Technology Assessment of Soil Vapor Extraction and Air Sparging. EPA/600/R-92/173, p.214-215.
US EPA. (1996) Assessing UST Corrective Action Technologies: Diagnostic Evaluation of In-situ SVE-based System Performance. EPA/600/R-96/041, p.250-251.
US EPA Method 8021B. (1996) Aromatic and Halogenated Volatiles by Gas Chromatography using Photoionization and/or Electrolytic Conductivity Detectors.
US EPA Method 8260B. (1996) Volatile Organic Compounds by Gas Chromatography/mass Spectrometry (GC/MS).
Wentworth, C.K. (1922) A scale of grade and class terms for clastic sediments. Journal of Geology, v.30, p.377-392.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증