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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [토양/지하수] 도시산업지역복원관리
과제명 오염 토양/지하수 통합정화장치 모듈화 기술 개발
연구기관 ㈜그린텍환경컨설팅
연구기간 2008.04.01. ~ 2011.03.31.
연구비 979,000 천원
핵심키워드 원위치 복원 공정, 통합 모듈화 시스템, 주입·추출장치, 복합 기능 관정, 토양세정, 생물학적 복원, 전기부상/펜톤산화, 토양슬러리 펜톤산화
요약

연구목적 및 필요성

 O TPH, BTEX(자일렌), CAHs로 오염된 천층부를 복원하는 공정으로는 토양을 주 복원 대상으로 하는 SVE, 토양세정법, bioventing, bioslurping 공정과 지하수를 주 복원 대상으로 하는 생물학적복원법, 공기분사법 및 토양과 지하수를 통합적으로 복원할 수 있는 chemical oxidation/reduction이 있음

 O 토양과 지하수가 모두 오염된 천층부에 NAPL과 기타 기체 및 용해상태로 존재하는 다양한 물리·화학적 성상의 오염물질을 경제적이고 효율적으로 제거하기 위해서는 두 개 이상의 결합공정이 필요하므로 토양·지하수 복원사업의 경제적 부담이 큼

 O 지하수·토양 복원 단독 처리 기술이 가지고 있는 처리효율, 경제성, 친환경성 등의 한계를 극복하기 위해 다양한 복합 공정들이 개발되고 있으나, 원위치 공정의 통합 모듈화 기술에 관한 연구개발은 미약한 상태임

 O 따라서, 본 연구는 TPH, BTEX, MTBE, CAHs로 오염된 천층부(토양·지하수) 원위치 복원 통합공정 모듈화 기법 및 설계기술을 최종 목표로 함

 

연구 내용 및 범위

 O 국내·외 원위치 복원기술 통합 모듈화 설계 및 시공기술 현황 조사

 O 원위치 복원기술 모듈화/통합화 시스템 5개 주요장치 개발

 O 원위치 복원 통합기술 모듈화 설계 기법 도출

 O 원위치 천층부 복원기술 통합 시스템용 모듈화 기술 현장 적용성 평가

연구성과

연구결과

 O 원위치 통합 모듈화 공정 및 토양 세정 공정 모듈화 시스템 개발

  - 회분식 세정 실험 결과 비이온 계면활성제 7mmol/L에서 가장 좋은 세정 효율을 보였으며, 주입량 대비 저감 효율 고려시 1mmol/L 농도가 효과적임

  - 점토함량에 따른 비이온 계면활성제 SWA 1503의 흡착량은 증가하며, 점토함량이 많은 지역을 처리하게 될 경우에는 흡착에 대한 영향을 고려하는 것이 필요함

  - 현장 실험 결과, 계면활성제 3PV 주입 시 평균 초기 농도 대비 약 40%가 제고되며, 계면활성제 세정액을 약 4.9PV 주입 시 토양환경보전법의 우려기준을 만족하는 것으로 나타남

 O 고농도 LNAPL 처리공정 모듈화 시스템 개발

  - 입자가 많이 포함된 원수의 경우, TOC TPH 제거율이 40% 이하였으나 침전과정을 거친 상징액의 경우 각 70%, 95%의 제거 효율이 나타남

  - 유기물이 흡착된 입자상 물질이 후단의 펜톤 산화에 미치는 영향을 최소화하기 위한 전처리 기술로 전기부상법이 효과적임

  - 자연 침강에 비해 EF-Fenton 연속 운전 시 최소 2배 이상의 처리효율 향상이 가능함

  - 기존 활성탄 흡착공정으로 지하수 1을 처리할 경우 1,777원의 비용이 발생하는 반면, EF-Fenton 산화공정은 동일 규모 처리비용이 1,314원으로 약 26%의 비용절감효과가 있음

 O ·위치 복원 공정 모듈화용 복합 기능 관정 개발 및 화학적 산화 공정 효율 평가

  - 현장 복원 연구 부지의 지하수는 환원조건을 유지하고 있었지만 산화제가 포함된 실험 용액 주입 후 산화 조건으로 변화함과 동시에 TPH를 화학적으로 산화시킴

  - 화학적 산화실험 결과, TPH 제거율은 최대 92%로 오염지하수 정화기준(1.5mg/L)을 만족시킴

 O 배가스 처리를 위한 modified 토양상 기술 개발

  - 일정 농도로 연속 주입되는 가스상 오염물질(TCE, 톨루엔) 제거율은 시간에 따라 점차 감소하는 경향이 나타남

  - 오염 토양에 공기를 주입할 경우, 기존 토양 증기 추출법이나 생물학적 통풍법보다 펜톤 시스템에서의 제거효과가 더 크게 나타남

  - 본 연구에서 개발한 modified 토양 슬러리 펜톤 시스템에 의한 대상 오염물질의 처리효율 달성도는 탄화수소와 관련하여 가장 엄격한 기준(13ppm)을 적용하더라도 법적인 규제수준 충족에 무리가 없을 것으로 사료됨

 

활용계획

 O 본 연구를 통해 개발된 단위기술 및 장치는 각종 토양오염 복원사업 적용 및 기술지원 활용 가능

 O 미군기지나 대형 토양 복원사업의 참여를 위해 개발기술의 신기술 지정 사업을 추진함으로써 독점적인 기술기반의 토양·지하수 복원사업 추진 가능

 O 토양·지하수 복원 현장에서 필연적으로 발생되는 배가스 또는 액상 추출물에 대한 시공 및 처리시설 설계 용역 사업 참여 가능

 

주요성과

 O 보고서 1

 O SCI급 논문 4

 O SCI급 논문 17

 O 특허출원 1


※ 첨부파일 업로드 용량 초과, 관련자료는 출처를 통해 확인 가능

출처 http://www.ndsl.kr/ndsl/search/detail/report/reportSearchResultDetail.do?cn=TRKO201800000414
등록일 2021-04-16

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