Journal of the Korean Geotechnical Society (한국지반공학회논문집)

Korean Geotechnical Society (한국지반공학회)
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Simultaneous Removal of Cd and Cr(VI) in the Subsurface Using Permeable Reactive Barrier Filled with Fe-loaded Zeolite: Soil Box Experiment

Fe-loaded zeolite로 충진된 투수성 반응벽체를 이용한 지반 내 Cd과 Cr(VI)의 동시제거: 모형 토조 실험

  • Rhee, Sung-Su (Seoul National Univ, Engrg, Research Institute) ;
  • Lee, Seung-Hak (Senior Researcher, Water Environment Center, Environment Division, Korea Institute of Science and Technology) ;
  • Park, Jun-Boum (Dept. of Civil & Environ. Eng., Seoul National Univ.)
  • 이성수 (서울대학교 공학연구소) ;
  • 이승학 (한국과학기술연구원 환경본부 물환경연구센터) ;
  • 박준범 (서울대학교 건설환경공학부)
  • Received : 2010.06.22
  • Accepted : 2010.09.07
  • Published : 2010.10.31
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Abstract

A pilot-scale model test was performed to estimate the availability of new material, Fe-loaded zeolite, as the filling material in permeable reactive barrier (PRB) against the contaminated groundwater with both Cd and Cr(VI). Aquifer was simulated by filling up a large scale soil tank with sands, and mobilizing the water flow by the head difference of water level in both ends of the tank. Then, the mixture of concentrated Cd and Cr(VI) solution was injected into the aquifer to form a contaminant plume, and its behavior through Fe-loaded zeolite barrier was monitored. The test results showed that Fe-loaded zeolite barrier successfully treated the contaminant plume containing both Cd and Cr(VI) and that the immobilized contaminants in the barrier were not desorbed or released. The results indicated that the Fe-loaded zeolite could be a promising material in PRBs against the multiple contaminants with different ionic forms like Cr(VI) and Cd.

반응벽제 기법을 이용해 지하수내 6가 크롬($CrO_4^{2-}$)과 카드뮴($Cd^{2+}$)을 동시 제거할 경우, 새로운 반응물질인 Fe-loaded zeolite의 적용성을 평가하기 위해 파일럿 규모의 모형 토조 실험을 수행하였다. 이를 위해, 폭 2.5m, 길이 3m, 높이 1.3m의 표가를 가지는 토조를 모래로 채우고, 양단에 수두차를 주어 지하수 흐름을 유도함으로써 대수층을 묘사하였다. 이후 6가 크롬과 카드뮴을 포함한 용액을 대수층에 주입하여 오염운을 발생시키고, 지속적인 모니터링을 통해 Fe-loaded zeolite로 구성된 모형 반응벽체의 오염운 정화거동을 관찰하였다. 실험결과, Fe-loaded zeolite로 구성된 반응벽체는 6가 크롬과 카드륨 오염운을 효과적으로 제거하며, 반응벽에 고정화된 오염물은 재탈착/유출되지 않음을 알 수 있었다. 이를 통해 Fe-loaded zeolite는, Cr(VI)과 Cd과 같이 서로 다른 이온 형태를 가진 무기 오염 물질로 동시에 오염된 지하수 정화에 반응벽체를 적용함에 있어 효과적인 충진물질이 될 수 있다는 결론을 도출하였다.

Keywords

References

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