유기물자원화 (Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association)

  • 제17권3호
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  • Pages.40-47
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  • 2009
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  • 1225-6498(pISSN)
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  • 2508-3015(eISSN)
유기성자원학회 (Korea Organic Resources Recycling Association)
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토양 탱크에서 흡수 알코올과 비흡수 알코올을 이용한 벤젠-비수용상액체 제거 연구

Removal of Benzene-Nonaqueous Phase liquid(NAPL) in Soil Tank by NAPL Swelling and Non-swelling alcohols

  • 송충현 (군산대학교 환경공학과) ;
  • 정승우 (군산대학교 환경공학과)
  • Song, Chung-Hyun (Department of Environmental Engineering, Kunsan National University) ;
  • Jeong, Seung-Woo (Department of Environmental Engineering, Kunsan National University)
  • 투고 : 2009.08.25
  • 심사 : 2009.09.26
  • 발행 : 2009.09.30
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초록

토양으로 유출된 비수용상액체(nonaqueous phase liquid; NAPL)의 제거를 위한 알코올 희석 세정공정의 기술개발을 위하여 3-D 토양탱크에서 NAPL 흡수 및 비흡수 알코올 단독 또는 공기 동시 주입공정에 의한 벤젠 NAPL 제거 효과를 평가하였다. 37L 규모의 토양탱크에 729mL의 벤젠을 주입하고 70%에탄올 (NAPL 비흡수 알콜)과 40%이소 프로판올(NAPL 흡수 알콜)을 탱크 하부에 설치된 주입정에 주입하고 상부의 추출정으로부터 자유상 NAPL 및 수용액을 추출하였다. 그리고 알코올 주입과 공기를 동시 주입하여 기존 토양칼럼실험에서 확인된 공기 동시주입시 화학세정 증대 효과를 아울러 평가하였다. 70% 에탄올 및 40% 이소-프로판올에 의한 토양탱크 세정공정 결과 전체 벤젠 제거율의 과반수는 자유상 NAPL 형태로 제거되었다. 알코올의 NAPL 흡수 특성에 따라 벤젠 제거 특성이 현저히 다르게 나타난 토양칼럼결과와 달리 3-D공정에서는 알코올 NAPL 흡수특성의 영향이 매우 적게 나타났다. 70%에탄올과 공기 동시 주입에 의한 벤젠 제거 증대 효과는 3-D 토양탱크 실험결과에서도 여전히 확인되었다. 그러나 NAPL 흡수 알코올인 40% 이소-프로판올은 공기 동시 주입에 의한 벤젠 제거 증대효과가 여전히 미미하게 나타났다. 3-D 토양탱크 실험결과 화학세정공정에 의한 NAPL제거에 있어 가장 중요한 인자는 추출정의 NAPL 및 유출수 추출능력이었다. 즉 토양내 효과적인 NAPL 정화를 위해서는 화학적인 작용에 의하여 이동된 자유상 NAPL 및 수용액을 밖으로 효율적으로 추출할 수 있는 공정이 필요하다.

Coinjection of alcohol and air or alcohol flooding only were evaluated with 3-D soil tank for removal of nonaqueous phase liquid (NAPL) contaminant from soil. 70%-ethanol and 40%-isopropanol were used for non-NAPL-swelling alcohol and NAPL-swelling alcohol, respectively. 729 ml-benzene was placed in the 37 liter soil tank. Alcohols were respectively injected from the injection well placed near the bottom of the tank and mobilized free phase NAPL and aqueous phases were then recovered from the extraction well placed in the upper part of the soil tank. Approximately 50% of removed NAPLs were free-phase in all experiments. The results were completely different to the previous soil column experiment results and also implied that alcohol properties did not affect the NAPL removal efficiency in the 3-D soil tank experiment. Air was also co-injected with alcohol to evaluate co-injection effects on NAPL removal. Enhanced NAPL removal effect of co-injection of 70%-ethanol and air was also found even in the 3-D soil tank evaluation. However, co-injection effect of 40%-iso-propanol and air was less apparent. This study determined that the most important parameter governing alcohol flooding for NAPL removal would be extraction capacity to recover NAPL and aqueous phase flowing in the soil. More researches are required for improving recovery efficiency of extraction well in real soil contamination conditions.

키워드

참고문헌

  1. USEPA, Treatment Technologies for Site Cleanup: Annual Status Report, 11th edition, pp.4-8. (2004).
  2. Hofstee, C., Ziegler, C. G., Trotschler, O. and Braun, J., “Removal of DNAPL contamination from the saturated zone by the combined effect of vertical upward flushing and density reduction”, J. Contam. Hydrol., 67(1-4), pp. 61-78. (2003). https://doi.org/10.1016/S0169-7722(03)00088-3
  3. Imhoff, P. T., Gleyzer, S. N., McBride, J. F., Vancho, L. A., Okuda, I. and Miller, C. T., “Cosolvent-enhanced remediation of residual dense nonaqueous phase liquids: experimental investigation”, Environ. Sci. Technol., 29(8), pp.1966-1976. (1995). https://doi.org/10.1021/es00008a014
  4. Jawitz, J. W., Sillan, R. K., Annable, M. D., Rao, P. S. C. and Warner, K.,“ In-situ alcohol flushing of a DNAPL source zone at a dry cleaner site”, Environ. Sci. Technol., 34(17), pp. 3722-3729.(2000). https://doi.org/10.1021/es9913737
  5. Jeong, S-W., Wood, A. L. and Lee, T.R., “Enhanced contact of cosolvent and DNAPL in porous media by concurrent injection of cosolvent and air”, Environ. Sci. Technol., 36(23), pp.5238-5244.(2002). https://doi.org/10.1021/es0157705
  6. 송충현, 정승우, “Cosolvent와 공기 동시 주입 공정에 의한 토양 내 벤젠-NAPL 세정 증대 연구”, 대한환경공학회지, 7(11), pp. 1095-1101.(2008).
  7. Jeong, S-W., Wood, A. L, and Lee, T.R., “Enhanced removal of DNAPL trapped in porous media using simultaneous injection of cosolvent with air: influencing factors and removal mechanisms”, J. Hazard. Mater., 101(2), pp. 109-122. (2003). https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00313-8
  8. 송충현, 정승우, 이병진, 고성환, “Cosolvent에 의한 토양 내 Benzene-NAPL 세정 연구”, 한국지하수토양환경학회지, 13(3), pp. 45-51. (2008).