부평 부영공원 혼합오염 정화

부평 부영공원 혼합오염 정화

2013.12.12

3 조

2009-12037 김 정 곤 2009-12039 김 진 영 2009-12081 최 혁 진 2011-12028 김 병 철 2011-12069 정 민 경

- TPH 및 중금속 오염 -

1. 부지결정 2. 부지현황 3. 기초조사 4. 정밀조사

5. 적용성 평가 및 설계 6. 연구 한계점

CONTENTS

1. 부지결정

부지결정

1) 토양오염 원인

•

토양오염

- 인간의 활동에 의해 만들어지는 여러 가지 물질이 토양에 들어감으로써 토양이 환경구 성 요소로서의 기능을 상실하는 것 .

•

원인

 Cd, Zn 함유한 비료와 농약의 과다사용

 오니 (sewage sludge) 의 방출

 광산 및 제련 활동에 의해 발생된 광석 더미 , 폐수방출

 도시 및 산업 폐기물 , 쓰레기 매립

 화석 원료 소각

 지하 유류저장탱크

부지결정

2) 혼합오염

부지결정

인천광역시 부평구에 위치 , 2002년에 만들어졌다 . 주변에 생활 , 주거 , 교육 시설이 밀집^되

어 있어 공원으로서 입지가 좋다 . 한편 이곳은 과거 미군 부대의 군사기지로 쓰였던 탓에 미국의 국기인 야구 경기가 자주 열렸다 . 지금도 공원 내 야구장은 물론 잔디 축구장이 잘 보존되어 있으며 매주주말마다 인천 지역 사회인 야구팀들이 부영공원 야구장에서 자주 경기를 치르고 있다 . 한편 이곳에 는 맹꽁이가 많이 서식한다고 알려져 있다 . 그러나 최근 토양 오염 등의 문제^{가 불거져 있다 .}

토양오염 문제 해결 시급 !

공원으로 부지 이용에 따른 정화 시 토지 재이용 고려 !

3) 부영공원

2. 부지현황

부지현황

8

• 위치

- 인천광역시 부평구 산곡동 부영공원

• 면적

- 7 만 1,700 여 m²

• 오염원인

- 수은폐기물 , 배터리 , 의약품 , 용제 슬러지 , 석면 , 트랜스포머 오일 , 폴리염화비페닐 (PCBs) 등

• 조사항목

- TPH( 석유계총탄화수소 ), 벤젠 , 크실렌 , 납 , 구리 , 아연 , 비소

1) 부지개요

부지현황

9

2) 과거 미군기지

부지현황

10

2) 과거 미군기지

10

• 유류탱크시설과 재활용 유통센터 , 폐품 처리소가 위치

• 장기간 동안 많은 토양오염이 있었을 것이라 예상

부지현황

3) 전경사진

• 아파트 단지 한가운데에 위치

• 오염물질이 주민들에게 영향을 미칠 가능성 높음

부지현황

4) 공원조성 추진중

공원으로 탈바꿈하기 위해 정화 목표치를 높여야 함 !

지속 가능한 토양정화방법 필요 !

3. 기초조사

기초조사

1) 지형 및 지질

[ 지질도 ]

토심 깊이 (cm) 0 - 15 15 - 35 35 - 70 70 - l00

토성(%)

조사 21.5 16.9 12.5 15.8

중사 9.9 9.6 10.4 9.7

세사 15.0 19.9 21.7 19.0

미사 40.7 39.1 40.9 39.4

점토 12.9 14.5 14.5 16.1

[ 충적층 깊이에 따른 토성 ]

기초조사

2) 지형경사도 및 수계

[ 지형경사도 및 수계 ] 굴포천 지류

(한강수계 합류 )

부영공원

전반적인지형 남서 高 북동 低

수계 남서에서 북동으로 흐름

( 굴포천 지류 ⇒ 한강수계 합류 )

토양 및 지하

수 오염 남서에서 북동 방향 확산 가능성 ↑

기초조사

3) 오염물의 예상 이동 경 로

굴포천

오염원

북동쪽으로 이동

굴포천 지류 합류

한강수계 합류

위험 !

기초조사

4) 위해성 평가

 주변 아파트 단지 위치 노출가능성 높음

 TPH 이외에도 중금속이 있어 인체에 매우 유해함

 맞은편에 있는 오염된 부평공원의 영향

 충적층을 지나 지하수계를 따라 굴포천으로 유입가능성 높음

4. 정밀조사

정밀조사

1) 조사절차

기초자료조사 및 현황조사 ,

1

오염개연성 파악 , 2 차 조사 계획

2

오염도 종합평가 및 완료보고

정밀조사

2) 시료 채취 & 오염현황

•

⇒ 기존 부평 미군기지 시설 내 폐기물 처리 지역 시료 채취

• 오염현황

폐기물 처리 X

우려기준초과항목 (mg/kg)

기준초과지점 최고농도

(mg/kg) 오염 깊이 (m)

TPH(500) 13개 지점 2681 0∼4 Pb(200) 5개 지점 683.49 0∼2 Cu(150) 1개 지점 450.07 0∼1 Zn(300) 2개 지점 737.57 0∼1

정밀조사

3) 오염물질에 따른 분포 현 황

[TPH 오염분포 현황 ] [Cu 오염분포 현황 ]

정밀조사

3) 오염물질에 따른 분포 현 황

[Pb 오염분포 현황 ] [Zn 오염분포 현황 ]

정밀조사

4) 오염물질에 따른 지역 구 분

A

B

C

D

[ 오염지역 구분 ]

A

B

C

D

정밀조사

4) 오염물질에 따른 지역 구 분

24 24

A B

C

D

[ 오염지역 구분 ]

A

B

C

D

정밀조사

5) 오염면적 & 오염토량

오염물질

A (

B (

C (

D (

(

(

TPH 1,554 0 0 1,036 2,590 1,860

Pb 26.2 104.8 131 0 262 3000

Cu 0 20 0 0 20 65

Zn 31.8 74.2 0 0 106 219

계 1,612 199 131 1,036 2,978 2,461

정밀조사

6) TPH 오염 조사결과

구분(m)

TPH 조사결과

D지역 A지역

BP01 BP19 BP20 Y03 BP26 BP44 BP46 BP47 BP48 BP49 BP50 BP52

0~1 204 181

5 599 806 - 741 101

7 612 576 191 268

1 119 9

1~2 775 - - - -

2~3 228 - - - 50 - - - -

3~4 326 - - - 938 - - - - 715 - -

4~5 - - - 257 - - 258

5 -

5~6 - - - 104

1 -

• 붉은 글자 ⇒ 오염기준농도 초과 ( 오염기준농도 500 ㎎ / ㎏ )

• 표층이 심층보다 오염농도 높게 검출

• B.T.E.X. 는 전 지점에서 검출되지 않음

정밀조사

7) 중금속 오염 기준 초과 위치 & 결과

• A 지역 : BP49 → Pb & Zn

• B 지역 : BP67 → Pb & Zn & Cu

• C 지역 : BP27, BP26, BP23 → Pb

• D 지역 : 중금속 검출되지 않음

중금속 조사결과

종류 Pb Zn Cu

채취 위치 BP67 BP49 BP27 BP26 BP23 BP67 BP49 BP67

기준 농도 200 mg/kg 300 mg/kg 150

mg/kg

측정 농도

470.7 1 mg/kg

470.32

mg/kg 650

mg/kg 683

mg/kg 270.32

mg/kg 720.21

mg/kg 737.57

mg/kg 450.07 mg/kg

5. 적용성 평가 및 설계

적용성 평가 및 설계

1) 처리공법 선정

적용성 평가 및 설계

1) 처리공법 선정

오염지역 A B C D

오염물질 중금속 , TPH 중금속

(Pb, Zn, Cu) Pb TPH

사용 가능한 처리공법

- Soil washing - Soil Flushing - Biodegradation - Bioventing - Landfarming - Composting - Biopile

- Solvent Extraction

-Soil washing - Soil Flushing - Thermal Desorption - solidification/

stabilization

- phytoremediation - Electrokinetic separation

- Soil washing - Soil Flushing - Thermal Desorption - solidification/

stabilization

- phytoremediation - Electrokinetic separation

- Soil washing - Soil Flushing - Bioremediation - Bioventing - Landfarming - Composting - Biopile

- Solvent Extraction

모든 지역에 soil washing 이 가능하나

좀 더 경제적이고 공원 부지 재이용에 적합한 각각의 공법을 선택 !

적용성 평가 및 설계

2) A 지역 정화 - Washing 을 통한 중금속 및 TPH 동시 제거

 장점

 토양세척은 유 , 무기물을 모두 처리가능

 토양을 영구 복원할 수 있음

 정화에 소요되는 시간이 짧음

 2 차오염의 문제가 적으며

성공 시 추가공정이 필요 없음

 단점

 정화 후 폐기물과 폐수발생

 장치설치와 공정운전에 자본이 많이 듬

적용성 평가 및 설계

2) A 지역 정화 - Washing 을 통한 중금속 및 TPH 동시 제거

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- Soil washing 고려인자

토양특성 오염물질 특성 세척시스템 특성

- 토양의 종류

- 수소이온농도 (pH) - 산화환원전위 (Eh)

- 양이온 교환능력 (CEC) - 수분함량

- 유기물 함량 - 입경분포

- 지질학적 특성

- 오염물질 종류 - 오염물질 농도

- 입자크기 별 오염물질 농도 - 중심 속의 존재 ( 결합 ) 형태 - 처리된 물질 특성화

- 특성

- 세척시스템 구 성

- 세척제 종류 - 세척제 농도

적용성 평가 및 설계

2) A 지역 정화 - Washing 을 통한 중금속 및 TPH 동시 제거 - Soil washing 고려인자 ( 토양특성 )

 pH, CEC, 유기물 함량↓ ⇒ 토양세척효율↑

 수분함량이 낮은 경우 물리적 취급문제 야기

 입경분포 → 토양세척시스템 구성에 영향

30~50% 의 미사 / 점토 함량의 토양에는 추가비용

적용성 평가 및 설계

2) A 지역 정화 - Washing 을 통한 중금속 및 TPH 동시 제거 - Soil washing 적합이유

 금속과 유기물질이 공존하는 A 지역

 Soil Washing 으로 대부분의 오염물질 제거가능

 TPH 90% 이상 , 중금속 70% 의 제거효율을 만족하는

Soil Washing Mechanism 선택

적용성 평가 및 설계

2) A 지역 정화 - Washing 을 통한 중금속 및 TPH 동시 제거

35

 토양입자 크기별 선별 세척 (1mm 이상 )

 미세토양의 화학적 , 물리적 세척 (1mm 이하 )

 폐수처리 후 고액분리 (0.02mm 이하 )

 복합오염에 맞는 세척제 ( 산을 단독으로 사용 or

산과 과산화수소를 혼용하여 처리 )

유류와 중금속을 제거하는데

- 복합오염토양 Washing Mechanism

적용성 평가 및 설계

2) A 지역 정화 - Washing 을 통한 중금속 및 TPH 동시 제거

36

- Soil washing 가격과 기간

 A 지역 최대 TPH 농도 2681 mg/kg → 90% 제거 후 268.1mg/kg

중금속 Pb 470 mg/kg → 70% 제거 후 141.2mg/kg Zn 737 mg/kg → 70% 제거 후 221.1mg/kg

 정화설비 자본비용 : 1,263,721,000 원

 1 일 처리량 =100m

/day → 1612m

처리시 17 일 소요

 일간 가동비 → 6,432,000 원

 총비용 : 1,373,065,000 원

적용성 평가 및 설계

37

 장점

 가격이 비교적 저렴

 중금속 등 무기물질 고정에 효과적

 시약과 첨가제 적용 범위가 매우 넓음

 오염물질의 유동이 95% 이상 감소

 단점

 휘발성 유기물질 고정화 안됨

 장치의 형태 , 크기 , 토양의 성분에 따라 소요기간이 다름

 중ㆍ장기간 효용성 문제

Injector Head Emissions,

Dust and VOC

Control

Auger Caisson

Reagent and/or Binder

3) B 지역 정화 – 고형화 / 안정화를 통한 Pb, Zn, Cu 제거

적용성 평가 및 설계

3) B 지역 정화 – 고형화 / 안정화를 통한 Pb, Zn, Cu 제거

 In-Situ

- 깊이에 따라 특정 장치 설치필요 - 시약 주입 / 혼합이 어려움

- 처리효율 확인

- 재이용 토양에 부적합

 In-Situ

- 깊이에 따라 특정 장치 설치필요 - 시약 주입 / 혼합이 어려움

- 처리효율 확인

- 재이용 토양에 부적합

V S

 Ex-Situ - 부피 증가

- 휘발성유기물질은 고정화 안됨 - 혼합되면 처리시간이 길어짐 - 후처리 필요

 Ex-Situ - 부피 증가

- 휘발성유기물질은 고정화 안됨 - 혼합되면 처리시간이 길어짐 - 후처리 필요

공원용지 사용으로 In-Situ 부적합 !

Ex-Situ 후처리로 매립 ! 공원용지 사용으로

In-Situ 부적합 !

Ex-Situ 후처리로 매립 !

적용성 평가 및 설계

3) B 지역 정화 – 고형화 / 안정화를 통한 Pb, Zn, Cu 제거

39

오염토양특성

(soil characteristics)

(constituent characteris-

tics)

- 수분함량 - 토양구조

- 고유투수계수 - 수리전도도 - 지하수위 - 토양의 온도

- 오염물질 종류 및 농도

- 오염물질 용해도 및 용출가능성 - 안정화된 매체의 강도 및 내구성

– 고형화 / 안정화법 영향인자

적용성 평가 및 설계

3) B 지역 정화 – 고형화 / 안정화를 통한 Pb, Zn, Cu 제거 – 고형화 / 안정화법 첨가제 종류

무기접합제 유기접합제

시멘트 , 석회 , 비산재 (Kiln dust, fly ash),

규산 , 점토 , 지올라이트

아스팔트 , 폴리에틸렌 , 레자 , 에폭시 , 우레아 포름알데하이드 , 폴리에스테르

- 비용이 저렴 - 장기적인 안정성 - 구입이 용이 - 독성이 없음

- 용해도 높은 물질 or 유기성 물질 안정화 능력이 무기접합제보다 큼 - 가격이 비쌈

- 고도의 기술

적용성 평가 및 설계

3) B 지역 정화 – 고형화 / 안정화를 통한 Pb, Zn, Cu 제거 – 고형화 / 안정화법 Portland cement

공정가격 : 130,000 원 / m³ x 199 m³ = 약 25,870,000 원 ( 시멘트 양 150 kg/m ³ )

Stage 1 3CaO·Al₂O₃ + 3CaSO₄ + 32H₂O → 3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O (ettringite)

Stage 2 2(3CaO·SiO₂) + 6H₂O → 3CaO·2SiO₂·3H₂O(C-S-H) + 3Ca(OH)₂ : tobernorite like phase 2(2CaO·SiO₂) + 4H₂O → 3CaO·2SiO₂·3H₂O(C-S-H) + Ca(OH)₂

Stage 3

3CaO·Al₂O₃ + Ca(OH)₂ + 12H₂O → 4CaO·Al₂O₃·13H₂O 4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃ + 4Ca(OH)₂ + 22H₂O

→ 4CaO·Al₂O₃·13H₂O + 4CaO·Fe₂O₃·13H₂O

Stage 4 2(3CaO·Al₂O₃) + 3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O + 4H₂O

→ 3(3CaO·Al₂O₃·CaSO₄·12H₂O) : monosulfate

[Portland cement 수화반응 ]

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

42

– Phytoremediation 을 이용한 중금속 제거

 장점

 비용이 적게 듦

 2 차 부산물 발생이 적음

 환경의 교란을 최소화

 단점

 한정적 적용

 고농도 처리의 한계

 긴 처리기간

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

43

– Phytoremediation 의 각 처리 원리별 적용 가능한 오염물질 및 식

물

식물에 의한 추출 (Phytoextrac-

tion)

- 중금속 (Pb, Cd, Zn, Ni, Cu, Se)

- 방사능 물질

해바라기 , 인도겨자 , 보 리 , 십자화과 식물 , 쐐기 풀 , 민들레 등

식물에 의한 분해 (Phytodegrada-

tion)

- 방향족 탄화수소

- 할로겐화된 방향족 탄화수소 - 유기인화합물

- 유레아제 (urease) - 니트로방향족 탄화수소 (nitroaromatichydrocar- bons)

- 중금속

포플라 나무 , 사시나무 , 버드나무 , 콩과식물 ( 자 주개자리 ), 벼과 식물 , 앵무새 털풀 , 수생서양가 새풀

식물에 의한 안정화 (Phytostabiliza-

tion)

- 방향족 탄화수소

- 할로겐화된 방향족 탄화수소

포플라 나무 , 사시나무 , 버드나무 , 뿌리가 섬유다 발처럼 잘 발달되어 있는 초본류

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

44

– 임목을 이용한 Pb 흡수

•

납 (Pb)

 납은 인간과 동물의 뼈 속에 축적되거나 적혈구 세포에 잔류하면서 신 경계 , 신장 등에 영향을 미치며 , 특히 영 , 유아들에게는 행동과 발달장 애를 유발하기도 하는 대단히 유해한 중금속임

 납으로 오염된 1 acre 의 면적에 식물을 재배하여 정화할 경우 소요되 는 비용은 15 만～ 25 만달러로 ( 전통적인 정화방법의 약 35 ～ 50%)

 임목을 이용한 방법 은 초본류에 비해 수명이 월등히 길고 오염물질을 흡수할 수 있는 범위가 커서 정화 효과가 더 높을 것으로 기대됨

 포플러와 박달나무

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

45

– 임목을 이용한 Pb 흡수

•

 1 년생 현사시와 박달나무는 , 뿌리 조직 1kg 당 각각 32g 및 30g 의 납을 흡수할 수 있음 .

 1 년생 현사시 1 본은 최고 145mg 의 납을 흡수 , 제거할 수 있으며 , 납 오염지역에 식재된 3 년생 현사시 1,000본은 토양으로부터 매년 약 7kg 이상의 납을 흡수 , 제거할 수 있고 , 수령이 증가함에 따라 흡수할 수 있는 납의 양도 대폭 증가할 것으로 예상됨 .

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

46

– 포플러의 특성

Scientific Name Populus

Salt Tolerance Moderate-High(3600 ppm) Water Uptake 30-150 L/day

Growth Rate

Rapid Rapid (1.2-3m/yr)

Area of Water Extraction

(extent of roots) 3-9m diameter

Root Depth 0.9-3.6m

Leaf Retention Deciduous

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

47

(site character-

istics)

(constituent

characteristics)

(plant character-

istics)

- 토성

- 토양의 온도 - pH

- 수분함량 - 무기영양분

- 오염물질 종류 - 농도 및 독성 - 생분해성

- 용해도 및 분배계수 (Kow)

- 휘발성 ( 증기압 및 헨리 상수 )

- 식물종

- 생장율 및 생장기간 - 독성에 대한 내성

– Phytoremediation 고려인자

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

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– Phytoremediation 고려인자 ( 부지특성 )



– 기 준 : 식물의 뿌리가 뻗을 수 있는 3m 범위 – 대상 부지 : 0~2m



토성

– 기 준 : 식물 식재에 가장 적합한 양토 ( 양분과 수분을 저장 가능 ) 양토 (loam) : 모래 40%, 미사 40%, 점토 20%

– 대상 부지 : 모래 45%, 미사 40%, 점토 15% 가량의 양토

 토양 pH

– 기 준 : 7.2 이상

– 대상 부지 : 석회나 석고를 넣어 pH 교정 가능

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

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– Phytoremediation 고려인자 ( 물질특성 및 식물특성 )

 농도 및 독성

– 기 준 : 현사시와 박달나무의 경우 1500mg/kg 의 납 농도에 대해서 도

납에 대한 적응 능력을 보임

– 대상 부지 : Pb 오염 최고 농도 → 683.49mg/kg ⇒ 생장 가능

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

50

– Phytoremediation 이 적합한 이유

 C 지역은 Pb 오염만 나타나고 부지 특성이 식물 생장 조건에 부합 (Pb 흡수 및 제거에 효과적인 식물 선택 가능 )

 Phytoremediation 을 통해 적은 비용으로 환경의 교란을 최소화

 2 차 처리법으로 사용되어 장기적인 정화법으로써의 효과

 이후 공원 부지로 이용될 경우 조경효과

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

51

– Phytoremediation 이 2 차 처리법으로 적용되어야 하는 이유

 납 오염 우려기준 200mg/kg

 C 지역의 납 오염 최고농도 : 683.49mg/kg

 납 오염토량 : 오염토량 131 ㎥ , 토양밀도 : 2650kg/ ㎥

 총 납 오염량 : 131×2650×683.49÷1000000=237kg

 정화 목표치에 도달하기 위해서 제거해야 하는 납의 양 :

 단일공법 (Phytoremediation) 으로는 제거에 걸리는 시간 :

→ 23 년 이상 (3 년생 현사시 나무 3000 본 기 준 )

⇒ 1 차 정화기술로 Soil washing 실시

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

52

 Soil washing 의 중금속 제거 효율 : 70%

 Soil washing 실시 후 잔류 납 오염농도 : 205.04mg/kg

⇒ 납 오염 우려기준인 200mg/kg 에 근접하여 유사한 2 차 처리 시 가 격대비 정화의 의미가 떨어짐

⇒ 비교적 가격이 저렴하고 자연 친화적인 Phytoremediation 을

2

– Phytoremediation 이 2 차 처리법으로 적용되어야 하는 이유

적용성 평가 및 설계

4) C 지역 정화 – 2 차 처리법 : Phytoremediation 을 이용한 Pb 제거

53

– Phytoremediation 정화 효율 및 기간

 3 년생 현사시 나무 1000 본이 매년 7kg 의 납 흡수

 포플러의 뿌리 범위 : 지름 3-9m 반경

 포플러의 Planting density : 1 본 당 6 ㎡

 납 오염면적 : 약 1500 ㎡

 심을 수 있는 포플러 본 수 : 약 250 본

 납 오염 우려기준인 200mg/kg 에 도달하기까지 걸리는 시간 : 약 1 년 (3 년생 현사시 나무 250 본 기준 )

 포플러 생장기간이 20 년에서 40 년이므로 정화 목표치까지 도달 이 후 추가적인 납 제거 가능 ( 이후 공원 부지로 사용될 점을 고려 )

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– Biodegradation 을 이용한 TPH 제거

 장점

 비용이 적게 듦

 후처리 시설이 불필요

 환경의 교란을 최소화

 단점

 긴 처리기간

 난분해성 물질

 중간생성물

적용성 평가 및 설계

5) D 지역 정화 : Remediation of TPH

55

- Bioremediation 방법

• In-situ: Bioaugmentation, Bioventing, Bioslurping, Biosparge, Biopolymer shields

장점 : 환경에 가해지는 교란 최소화하고 경제적임 단점 : 모든 토양에 적용 가능한 것은 아님

완벽한 분해 불가능

분해를 극대화하기 위한 반응조절이 힘듬

• Ex-situ: Land farming, Composting, Bioreactor, Biopile, Vacuum Heap Biostimulation

적용성 평가 및 설계

5) D 지역 정화 : Remediation of TPH

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• 주요 구성요소 - 오염물질의 존재 - Electron acceptor

- 특정 오염물질을 분해할 수 있는 미생물의 존재

• Remediation 고려인자 - 토성

- Nutrient availability - 함수율

- pH

- 토양온도 - 미생물

- 산화환원전위

미생물의 분해속도와 반응완결에 영향

적용성 평가 및 설계

5) D 지역 정화 : Remediation of TPH

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– Remediation 기술

1. Liquid-phase hydrocarbon removal technology

2. Vadose zone treatment technology

5. Off-gas treatment technology

적용성 평가 및 설계

5) D 지역 정화 : Remediation of TPH

-

Vadose-zone Treatment Technology

 Vented in-situ percolation: aerobic biodegradation

• VOCs: physical action (venting)

• Absorbed, heavier HC component: biodegraded

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적용성 평가 및 설계

5) D 지역 정화 : Remediation of TPH

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- Biostimulation vs Bioaugmentation

-Bioaugmentation: 미생물의 흡착으로 인한 전달 능력의 한계 , 토 착 미생물과의 경쟁 → 지반 환경 정화에 큰 효과를 거두지 못함

-Biostimulation: TPH 는 혐기성 상태에서 안정 → TEA 로 산소를 이 용

→ 공기 주입 : 저비 용 , 적용 용이 , 낮은 산소전달률

→ 산소 주입 : 고비 용 , 높은 산소전 달률

→ 아세테이트 , 에 탄올 등 공급 : 혐

→ 메탄 , 암모니아 등 영양염류 기체 로 공급 : CAH 공대사능 향상

→ 혐기화 : 설탕 주 입

→ 질소 , 인 , 칼륨 , 마그네슘 등 양분

→ 과산화수소 : 취 급 용이 , 자체독 성

→ MgO 등 산소발 생물질 주입

→ 산소 녹아있는 물

→ 질산 : 탈질 활성 화 , 혐기조건 지 역까지 정화가능 , 질산나트륨 오염 기준 및 독성 고려

산소 공급

1

영양분 공급

산소발생물질 공급 전자수용체 공급

적용성 평가 및 설계

5) D 지역 정화 : Remediation of TPH

정화 비용 내역서

공정 ( 지역 ) 적용량 총 비용

Only Soil washing

㎥ ) 13 억 8천만 원 Solidification(B) 199 ㎥ 2 천 5 백 8 십 7

만 원 Phytoremediation(

C) 131 ㎥ (250 그

루 ) 2 천 5 백만 원 Biodegradation(D) 1036㎥ 2 천 8 백만 원

계 14 억 5 천 8 백

만 원

14 억 5 천 6 백 만 원

6. 연구 한계점 및 개선방안

연구 한계점 및 개선방안

 Soil washing 의 고비용 , 장치사용공간

→ Soil washing 하는 지역을 최소화하였지만 Soil washing 기기 설치 공간필 요

 Soil washing 후 나오는 오염수의 사후처리 → 세척 후 폐수를 처리하는 공정이 필요

 고정화 / 안정화 후처리에 대한 개선점

→ Ex-situ 시 화학반응에 의해 오염물질이 독성을 가질 수 있음

 Biodegradation 한계점

→ 연구실조건과 다른 현장조건으로 인해 효율예상이 어려움

dusds

결론

 단일공정 ( 단순 Soil Washing) 과 복합공정이 경제적인 측면에서 큰 차이가 없음

 동시적인 처리공정으로 효율성이 증대

 Bioremediation 과 Phytoremediation 의 방법을 통해 토양의 적응력 증진 → 지속 가능한 정화 방법

 국내 적용 사례가 적은 신기술 도입 사례로서의 의의

Thank You

Q&A