학술논문

증기추출 장치 및 미생물 분해를 포함하는 복합 공정에 의한 토양 정화 / Development of hybrid process including SVE and biodegradation for purification of contaminated soils
Document Type
Dissertation/ Thesis
Source
Subject
유류 오염
다환방향족 탄화수소
BTEX
토양 정화
PAHs
Language
Korean
Abstract
유류로 오염된 토양에서 많이 발견되는 다환 방향족 탄화수소(PAHs, polycyclic aromatic hydrocarbons)는 2개 혹은 그 이상의 벤젠고리가 융합된 형태의 유기화합물이다. PAHs는 토양 유기물에 대해 흡착성을 띄며, 소수성을 가진다. PAHs로 오염된 토양에 대한 생물학적 분해 실험에 있어서 혼합 방법을 달리함에 따른 효과를 비교하고, 가장 효율적인 혼합 방법을 찾고자 하였다. 또한 스팀발생기를 이용하여 증류수, 에탄올, 메탄올 등의 용매를 사용하여 스팀을 발생시키고, 증기 추출 장치를 이용하여 토양 내 오염된 PAHs의 제거효율을 살펴보고, 나아가 BTEX 종류 중 하나인 톨루엔으로 오염된 토양에 대한 증기 추출 장치를 이용한 처리 효과에 대하여 연구하였다. 혼합 방법에 있어서 no mix, orbital shaking, rolling, rotating의 4가지 방법을 적용한 결과, rolling과 rotating의 혼합 방법을 사용했을 때 가장 효과적인 것으로 보였다. 이러한 효과는 생물학적 분해가 이루어질 때 더욱 뚜렷한 효과를 가져왔다. 스팀 증기 추출 장치를 이용하였을 경우 PAHs중의 하나인 나프탈렌과 페난트렌에 대해 각각 50%이상의 효과를 보였으며, 스팀 증기 추출 장치를 이용한 후, 미생물을 이용한 생물학적 분해를 적용한 복합 공정에서는 75-85%의 높은 효율을 보였다. 특히, 스팀 증기 추출 장치와 생물학적 분해의 복합 공정에 있어서 톨루엔의 효과는 최대 99%의 효과를 보여주었다. 스팀 발생에 있어 각 용매를 사용한 경우, 장기간 오염된 토양 정화에 에탄올, 메탄올과 같은 용매를 사용하는 것이 효과적이었으며, 생물학적 공정을 병행하는 경우, 메탄올보다는 에탄올을 사용하는 것이 효과적임을 보여주었다.
Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) commonly found in petroleum contaminated soil are the organic compounds composed with two or more fused aromatic rings. PAHs are relatively hydrophobic and adsorptive to soil organic matter. Four different mixing method were used for biodegradation test of the PAH contaminated soil. The aim of this research was to find out the most efficient mixing method for PAHs biodegradation. PAHs removal efficiency was evaluated by using steam-vapor extraction apparatus for the soil contaminated with naphthalene, phenanthrene and toluene. When four different mixing methods, no mix, orbital shaking, rolling and rotating, were compared for PAHs removal, rolling and rotating methods were more efficient. When the steam-vapor extraction apparatus was used, the removal rates of naphthalene and phenanthrene were above 50%. Also, when biodegradation was added to steam-vapor extraction PAHs removal rates were 85% for naphthalene and 75% for phenanthrene. Especially, when both processes of steam-vapor extraction and biodegradation were used , toluene removal rate was maximized to 99%. When ethanol and methanol were used in steam-vapor extraction, the removal rates were increased. Hybrid process of steam-vapor extraction with ethanol and biodegradation were useful for contaminant-aged soils.