토양복원

목차

1.토양복원기술
1-1. 토양복원기술 개요
1) 처리위치별 분류
2) 처리방법별 분류
1-2. 토양복원기술 내용
1)생물학적 방법
2)물리화학적 방법
3)열적처리기술
4)처리기술의 장단점 정리

2.국내외 토양오염복원기술 적용사례
2-1.국내사례
2-2.국외사례

3.참고문헌

본문내용

① 토양의 입경이 2 inch이상일 때는 적용성이나 비용에 영향을 미친다.
② 토양을 가열하는데 필요한 에너지를 감소시키기 위해 탈수가 필요하다.
③ 큰 입경의 토양을 장기적으로 운전하면 시설을 손상시킬 수 있다.
④ 찰흙, 점토, 그리고 휴민산을 많이 함유한 토양은 오염물질과 단단히 결합되어 반응 시간이 길어진다.
㉯ Low Temperature Thermal Desorption
처리개요
저온 열탈착은 물리적인 분리과정으로써 유기물질을 분해하지는 않는다. 오염토양의 수분과 유기물질을 휘발시키기위해 90-320℃로 가열되는 full-scale 공정이다. 운반가스나 진공장치는 휘발된 물이나 유기물을 가스처리장치로 이동시켜 처리한다. 반응기의 온도와 체류시간은 선택된 오염물질을 휘발시키지만 산화시키지 않는다. 저온 열탈착은 오염토양의 유류계 탄화수소를 정화하는데 효과적인 것으로 나타났다. 오염물질의 분해효과는 95%이상이다. 본 공정을 수정하여 난 분해성 오염물질에도 적용이 가능하다. 정화된 토양은 미생물의 활성을 향상시킨다. 오염물질은 탄소흡착, 2차 연소, 촉매산화에 의해서 제거된다. 일반적인 저온 열탈착 공정을 이동이 가능하다.
처리 대상 물질
저온 열탈작 공정으로 처리가능한 오염물질은 휘발성유기물질과 유류오염물질이다. 이 기술은 효율을 상대적으로 낮지만 준휘발성유기물질도 처리할 수 있다.
[관련물질] : VOCs, SVOCs, Fuels, Explosives, 유류(TPH), Fuels, 폴리클로리네이티드비페닐(PCB), SVOCs
장단점
① 탈수공정으로 토양을 가열하는데 필요한 에너지를 감소시킬 수 있다.
② 거친 입자는 잠재적으로 공정을 손상시킬 수 있다.
그림15. 열탈착 시스템 공정도
㉰ HRUBOUT 공정 (Hrubetz Environmental Service)
HRUBOUT 공정은 오염지역에 오염층 아래까지 일정 간격으로 구멍을 뚫고 650℃의 공기를 불어넣어 탄화수소를 휘발시킨다. 처음에는 수분이 주로 증발되나 수분이 빠져나가며 기공이 넓어지고 온도도 높아져 휘발분, 반 휘발분 순으로 휘발되며 산화반응도 진행된다. 지표에서는 음압으로 올라오는 가스를 포집하여 815℃ 가스 연소로에서 처리한다. 공기는 LNG나 프로판으로 가열하며 송풍기를 포함한 모든 장치는 차량에 장착될 수 있다.
그림16. HRUBOUT 공정
② incineration
처리개요
적당한 산소를 공급하여 유기물질을 직접 연소시켜 분해하는 열적 파괴 공정으로써
870 1,200 ℃의 고온으로 유기오염물질을 소각하여 CO2, H2S, 할로겐화 수소로 분해하며, 독성 유기오염물질은 고온산화로 분해가능하나 불완전 연소로 중금속이나 독성의 재생성이 된다.
소각형태에 따라 액상주입소각, 로터리킬른, 유동상소각, 다단상소각으로 구분되어진다.
처리대상물질: 폭발성 물질, 염소계탄화수소, PCBs, Dioxins
제약조건
- 소각로에 투입되는 오염토양의 양에 따라 소각로의 부피증가
- 중금속 오염토양을 소각시 재가 발생
- 중금속의 경우 염소나 황과 반응하여 유해물질 생성
- 나트륨과 칼륨은 저온에서 재를 형성하고, 점착성이 강한 입자 형성으로 덕트를 막히게 함
- 휘발성 중금속의 경우 연소시 유해가스를 발생시키므로 가스정화장치 추가 설치 필요
- 토양의 물리적 특성을 잃게 됨
4) 처리기술의 장단점 정리
①열적 처리기술
장점: 고온소각은 유기성 오염물질 분해에 효과가 탁월하며 저온열탈착은 휘발성 및 비 휘발성 폐기물 처리에 효과가 높다.
단점: 고온소각시 토양의 비가역적 변화가 발생하며 다른 기술들에 비해 처리비용이 높다.
② 안정화/고형화 기술
장점: 중금속등 무기물질을 고정시키는데 효과가 높다
단점: 보조제의 사용으로 부피가 크게 증가한다.
③ 물리/화학적 처리기술
장점: 토양세척기술은 ex-situ 상태에서 중금속,유기성 오염물질의 처리에 효율성이 높은기술이다.
단점: 오염물질이 함유된 미세입자는 2차 처리가 요구된다.
④ 생물학적 처리기술
장점: 큰규모의 지하오염토양의 처리도 가능하다.
처리비용이 적게 소요된다.
단점: 적합한 환경조건(온도,습도,pH)등 이 구비되어야한다.
처리효과를 확인 및 정량화가 어렵고 유해한 이차 생성물이 발생될 우려
2.적용사례
2-1.대표적인 국내 토양복원 사례
1) ㈜SK화학 공장부지 복원사례
- 1999년 토양오염도검사에서 오염우려기준을 초과하여 행정기관으로부터 토양개선 명령을받음
- 탱크 크리닝 시 탱크 내의 슬러지가 토양에 방출, 지중 지하수에 의해 이동, 확산
- 적용복원기술 : Pump & Treat, Bioventing, Thermally Enhanced Soil Vapor Extraction, Air sparging, Bioremediation 등 기술 복합
2) 부산 문현지구 육군 정비창 오염부지 복원사례
- 문현금융단지 조성을 위한 기반시설공사 중 오염이 법적 기준치 이상임이 확인되어 행정 기관으로부터 토양오염방지 이행명령을 받음
- 주요오염물질 : BTEX, TPH, 납
- 적용복원기술 : Thermal Desorption, Biopile, Landfarming 등 기술 복합
2-2 대표적인 국외 토양복원 사례
1) Oak Ridge 지역 에너지부(Department of Energy) 시설부지 정화 및 관리
- 1997년 12월 Oak Ridge에 위치하고 있는 산하시설의 유류 및 중금속오염 복원 에 대해 5년 6개월간 25억달러 투자
- 주요 오염물질: Radionuclides, TCE, PCBs, Fuel, 중금속
- 적용복원기술: Solidification/Stabilization,
2) Tyson’s Dump superfund site
- 필라델피아 인근 수쿠일킬강변에 위치한 폐쇄된 채석장 구덩이에 폐기물
불법투기
- 운반업자 Tyson이 Toms River공장의 유기화학 폐액 투기
- 주요오염물질: TCP(1,2,3-Trichloropropane), BTEX, VOCs,
- 적용복원기술: 굴착/이송/매립, SVE, 포화복토층
3. 참고 문헌 및 자료
토양복원 기술 및 사례집 (2002.3) 환경부
환경공학연구정보센터

키워드

토양복원,   토양오염,   토양,   복원기술,   토양복원기술