보고서 정보
주관연구기관 |
중앙대학교 산학협력단 |
연구책임자 |
한중근
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2013-04 |
과제시작연도 |
2012 |
주관부처 |
교육과학기술부 |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201300034452 |
과제고유번호 |
1345167962 |
DB 구축일자 |
2013-12-21
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키워드 |
투수성 반응벽체,오염지반,폐기물재활용foods waste carbonized,Electrokinetic Kinetic,nano scale selecting filter,wastes recycle,PRB,contamination ground
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초록
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연구의 목적 및 내용
본 연구는 각종 유류시설물, 미군부대 및 도심지에 산재된 공장지대 등에 문제가 되고 있는 지반내 무기물/유기물의 오염물 제거를 보다 효율적으로 가능하게 하고, 이를 위해 최근 문제가 되는 폐기물이 음식물쓰레기의 탄화재를 재활용하는 친환경기술개발을 목적으로 하며 주요내용은 다음과 같이 구분된다.
첫째, 유해물질(중금속/유기물)로 오염된 지반의 오염물을 효율적으로 정화하기 위한 시스템으로 무기물/유기물을 선택적으로 구분하여 제거하기 위한 교환가능 선택적 투수반응벽체(Permeable Reactive
연구의 목적 및 내용
본 연구는 각종 유류시설물, 미군부대 및 도심지에 산재된 공장지대 등에 문제가 되고 있는 지반내 무기물/유기물의 오염물 제거를 보다 효율적으로 가능하게 하고, 이를 위해 최근 문제가 되는 폐기물이 음식물쓰레기의 탄화재를 재활용하는 친환경기술개발을 목적으로 하며 주요내용은 다음과 같이 구분된다.
첫째, 유해물질(중금속/유기물)로 오염된 지반의 오염물을 효율적으로 정화하기 위한 시스템으로 무기물/유기물을 선택적으로 구분하여 제거하기 위한 교환가능 선택적 투수반응벽체(Permeable Reactive barries) 시스템을 개발하는 것이다. 둘째, PRB시스템 사용재료로는 최근 문제가 되고 있는 음식물쓰레기 탄화재를 재이용하므로서 재생자원을 기반으로 한 친환경재생기술을 이론적, 실험적, 활용적 접근 방법에 따라 연구를 진행한다. 세째, 선택적 오염물제거기술의 개발을 위해 친수성(무기물), 소수성(유기물) 오염물을 선택적으로 투과가능한 선택적투과필터 제조기술 및 선택적 흡착가능 재료를 개발하고자 한다. 즉, In-situ, Ex-situ에서 문제가 되고 있는 각종 오염원의 제거방법/제거재료의 선택성 등을 제거필터와 PRB를 동시에 가능케하여 이를 해결하고, 선택적 정화에 의한 필터시스템 개발을 통해 오염물 처리 후 발생하는 폐수처리의 문제를 동시에 해결하고자 한다.
연구결과
본 연구에서는 유기/무기 오염물로 오염된 지반의 정화시 오염물의 흡착처리를 위한 PRB재료로 폐기물인 CFW(Carbonazed Foods Waste)를 재생재료로 적용하였으며, 유기/무기 오염물을 선택적으로 투과하는 필터를 개발하고 효과적으로 흡착·제거시키기 위한 다음과 같은 연구를 수행하였다.
1) 유해물질로 오염된 지반의 효율적오염물 제거를 위한 투수반응벽체 시스템개발
- E/K를 이용한 포화지반(매립지,준설토등 연약지반)내 PRB 설치위치/용량/교환시기를 결정하는 설계시스템 개발
- 기존PRB재의 정화전후 설치시스템 부재로 막대한 경비지출을 설치/제거/교체방법을 손쉽게 하기 위한 일체형 PRB를 개발
- E/K 를 이용한 PRB시스템 개발과 검증
2) PRB 재료로 사용되는 폐기물인 음식물쓰레기탄화재(CFW)의 친환경 재생재료의 이론적, 실험적, 활용적 검증
- 폐기물인 CFW를 재활용하므로서 친환경물질대체 효과를 구현하고, CFW의 중금속/유기물의 흡착/침전 효과를 검증
- Batch test, Column test, Model test 등을 이용한 재료특성과 효율 검증
- 개발된 교환가능 PRB체계에서의 CFW효율검증을 통한 예측/검증/활용제시
3) 선택적 오염물제거(친수성-무기물, 소수성-유기물)를 위한 선택적 Nano급 투과필터제조 및 선택적 흡작재료의 개발
- 친수/소수성의 오염물을 선택적으로 투과시킬 수 있는 선택적 Nano급 필터를 개발
- 선택적 Nano급 필터를 사용한 복합 유/무기 오염물 제거 검증.
연구결과의 활용계획
본 연구를 통해 최근에 심각한 문제가 제기되고 있는 음식물쓰레기 처리문제를 폐기물 CFW(Carbonized Food Waste)의 재활용으로 폐기물재활용효과에 따른 CO2저감효과가 기대되는 친환경기술로 사용 가능하며, 지반오염에서 이중삼중으로 처리기술을 적용하는 현재의 기술적 한계를 무기물/유기물의 선택적제거시스템으로 인해 동시헤 해결할 수 있는 단일시스템화 할 수 있고, 새로운 방식의 In-situ, Ex-situ 적용성 확대를 꾀하고, 오염지하수의 정화에 따라 발생하는 2차적 폐기물을 처리를 단순화하는 효과가 있다. 또한, 본 연구 결과를 통해 최근에 문제가 되고 있는 미군부대부지, 과거 공장지대, 탄광 및 폐탄광 그리고, 각종 공사지역에서 발생하는 현장발생오염에 광범위하게 In-situ시설로 적용가능하고, 도심지에서는 산재되어 있는 주요시설로 부터의 오염제거를 위한 소규모의 오염제거시설, 각종 하천으로 유입되는 유입재의 오염물 제거에 폐기물을 활용하는 효과뿐 만아니라, 대규모 공사인 하천 및 연안의 오염준설토의 제거에 가장 효과적으로 대응가능하다. 또한 지반내 유/무기물의 복합적인 오염원의 제거를 효율적으로 하기 위해 선택적 정화가 가능한 필터를 사용하였으며, 이를 통해 발생되는 폐수의 처리를 효율적으로 처리할 수 있는 효과가 있는 것으로 기대된다.
Abstract
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Purpose&contents
This study is the issue of minerals and organic contaminants in the soil, such as various oil facilities, military units and interspersed in the downtown and industrial areas, more efficiently removed. To this end, This study aims to develop environment-friendly technology about
Purpose&contents
This study is the issue of minerals and organic contaminants in the soil, such as various oil facilities, military units and interspersed in the downtown and industrial areas, more efficiently removed. To this end, This study aims to develop environment-friendly technology about recycling of Carbonized Foods Waste applied to the waste. Main content are classified as follows.
Secondly, materials used in the PBR system are CFW that are reused. Research is ongoing environment-friendly renewable technologies based on renewable resources, depending on theoretical and experimental approaches that can be utilized.
Third, for the development of selective contaminant removal technology, it is to develop transmission filter manufacturing technology and absorbent material can be selectively permeable hydrophilic (inorganic), hydrophobic (organic) contaminants
In other words, the problem is In-situ and Ex-situ that how to remove various pollutants and the removal of the selectivity of the material. To resolve them, the remove-filter and PRB enable at the same time. Also, to resolve wastewater treatment problems that occur after contaminant treatment, it develops a filter system by selective purification.
Result
In this study, to cleanse the soil contaminated with organic / inorganic contaminants, PRB material for the adsorbed treatment of contaminants is CFW that would apply to renewable sources. It develops a filter that selectively permeable organic / inorganic contaminants. The following is to conduct research for effective adsorption and removal.
1) The development of PRB system for efficient contaminant removal of soil contaminated with hazardous substances.
-the development of design system that determines PRB installation location (such as, landfills, dredged sediment of soft ground), capacity, exchange with ElectroKinetic in saturated soil.
- The development of integrated PRB for easy way to Install / Remove / replace. Because significant expenses are expenses due to the absence of the installation system about PRB materials, before and after purification.
- the PRB system development and validation with E/K Verification about the theoretical and experimental, utilization of CFW used in PRB materials as an eco-friendly renewable materials
- By recycling CFW, Implementation of eco-friendly materials substitution effect and verification of FCW of the heavy metals, organic adsorption, sedimentation effects
- Validation of the material characteristics and efficiency using Batch test, Column test, Model test.
- Prediction / Verification / utilization about verification of the efficiency with CFW in the developed and interchangeable in the PRB system
For selective contaminant (Hydrophilic - inorganic, hydrophobic - Organic) removal, Nano transmission filter manufacturing and the development of selective adsorption material.
-The development of selective transmission filters that Hydrophilic/hydrophobic contaminants can selectively permeable.
- Introduced Creative Technology to Nano-pore madreporite for increasing the absorption efficiency of CFW. and polymer processing techniques applied PVC, PMMA for hydrophilic / hydrophobic chemical treatment of CFW
Expected Contribution
Through this study, food waste disposal problem, which recently raised a serious issue, resolve the Green Technology that expected CO2 reduction effect through
FCW Recycling. And single Systematization that is the selective removal system of Inorganic/organic can be resolved the current technical limitations of soil contamination. A new way of expansion of the applicability for In-situ, Ex-situ and depending on the purification of groundwater contamination caused second waste, it has the effect of simplifying the process. Also, this study is a recent problem with the U.S. military grounds, past industrial areas, mines and closed-mines and various construction site in the area caused widespread pollution that can apply In-situ facilities, In downtown, Small-scale decontamination of facilities for prevalent from the main facility decontamination, The effect of waste utilization various rivers flowing into the inflow of material to remove contaminants. The most effective response is possible to Removal of river and coastal polluted dredged sediments at the large scale construction. Furthermore, in order to efficiently remove the contaminants complex mineral / oil in the ground, which uses the purifying filter can be necessary, to efficiently handle the processing of wastewater generated by this I found that there is an effect that can be.
목차 Contents
- 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
- 목 차 ... 3
- 연구계획 요약문 ... 4
- 연구결과 요약문 ... 5
- 한글요약문 ... 5
- SUMMARY ... 6
- 연구내용 및 결과 ... 7
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 12
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 17
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 81
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 81
- 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 83
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 87
- 8. 참고문헌 ... 87
- 9. 연구성과 ... 91
- 10. 기타사항 ... 95
- [별첨1] 대 표 연 구 성 과 ... 96
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