[표제지 등]
머리말
요약문
EXECUTIVE SUMMARY
서지자료
BIBLIOGRAPHIC DATA SHEET
환경분야 기본연구과제 목록
표목차
그림목차
칼라
목차
1. 서론 25
1.1. 연구 배경 및 목적 25
1.2. 연구 내용 및 범위 26
2. 국내·외 오염부지 관리 및 연구·개발 현황 27
2.1. 제도 및 관리 현황 27
2.1.1. 미국 27
2.1.2. 네덜란드 30
2.1.3. 영국 33
2.1.4. 한국 34
2.2. 연구·개발 현황 39
2.2.1. 미국 39
2.2.2. 네덜란드 43
2.2.3. 영국 44
2.2.4. 한국 45
3. 유류 오염부지 복원기술 적용성 고찰 47
3.1. 개요 47
3.2. 유류 오염물질의 발생원 및 종류 49
3.3. 유류 오염물질의 부지내 거동 특성 51
3.4. 유류 오염물질 복원 대안 기술 검토 53
3.4.1. 토양 복원기술 53
3.4.2. 지하수 복원기술 59
4. 기체 주입·추출방식에 의한 오염부지 복원기술 특성 비교 62
4.1. 대상 기술별 공정원리 및 영향인자 62
4.1.1. 공정 원리 62
4.1.2. 영향 인자 및 제약 조건 68
4.2. 적용 사례 및 비용 평가 72
4.2.1. Soil Vapor Extaction 72
4.2.2. Bioventing 72
4.2.3. Air Sparging 75
4.3. 응용 기술 79
4.3.1. Multi-Phase Extraction 79
4.3.2. Thermally Enhanced Soil Vapor Extraction 83
4.3.3. Fracturing 기술 93
5. 유류 오염토양 복원 신공정 개발 98
5.1. 개요 98
5.2/5.1. 유류화합물과 오존 반응 98
5.3. 실험 방법 103
5.3.1. 실험 재료 및 장치 103
5.3.2. 토양시료 준비 및 특성 평가 105
5.3.3. 토양시료 충진 및 오염물 주입방법 108
5.4. 가솔린 오염토양의 오존산화 110
5.4.1. 지속오존주입 110
5.4.2. 간헐오존주입 112
5.4.3. 오존 접촉시간 변화에 따른 가솔린 제거 113
5.4.4. 오존 주입빈도 변화에 따른 가솔린 제거 118
5.4.5. 오존 주입농도 변화에 따른 가솔린 제거 120
5.4.6. 토양 특성 변화의 영향 124
5.4.7. 오존에 의한 완전정화 128
5.5. 디젤 오염토양의 오존산화 131
5.5.1. 오존 접촉시간 변화에 따른 디젤 제거 132
5.5.2. 오존 주입빈도 변화에 의한 디젤 제거 135
5.5.3. 오존 지속주입에 의한 디젤 제거 137
5.5.4. 오존 주입방법에 의한 토양내 디젤 제거효율 평가 140
6. 요약 및 결론 143
참고문헌 145
부록 152
부록 I. 약어 목록 152
부록 II. KI Method에 의한 오존 농도 측정 절차 154
판권지 165
[title page etc.]
Contents
1. Introduction 25
1.1. Background and objectives 25
1.2. Scopes of the study 26
2. The state of management and R&D on contaminated site in Korea and other countries 27
2.1. Legislation and management 27
2.1.1. United States 27
2.1.2. Netherlands 30
2.1.3. United Kingdom 33
2.1.4. Republic of Korea 34
2.2. Research and development 39
2.2.1. United States 39
2.2.2. Netherlands 43
2.2.3. United Kingdom 44
2.2.4. Republic of Korea 45
3. Reviews of various remediation technologies for petroleum product-contaminated site 47
3.1. Introduction 47
3.2. Sources and typical components of petroleum hydrocarbons 49
3.3. Characteristics of subsurface migration of petroleum hydrocarbons 51
3.4. Review of alternative remediation technologies for fuel-contaminated site 53
3.4.1. Soil remediation technologies 53
3.4.2. Groundwater remediation technologies 59
4. Comparison of gas injection/extraction-type remediation technologies 62
4.1. Process description and design factors 62
4.1.1. System description 62
4.1.2. Design factors and limitations 68
4.2. Case studies and cost evaluation 72
4.2.1. Soil Vapor Extraction 72
4.3. Applied technologies 79
4.3.3. Fracturing technologies 93
5. Development of an innovative remediation process (ozone-enhanced remediation process) 98
5.1. Introduction 98
5.2. Ozone reactions with petroleum hydrocarbon compounds 98
5.3. Experimental method 103
5.3.1. Materials and equipments 103
5.3.2. Preparation and characterization of soil samples 105
5.3.3. Soil packing and contaminant injection 108
5.4. Ozone oxidation of gasoline-contaminated soil 110
5.4.1. Step input of ozone 110
5.4.2. Pulse input of ozone 112
5.4.3. Gasoline removal according to ozone contact time 113
5.4.4. Gasoline removal according to ozone input frequency 118
5.4.5. Gasoline removal according to ozone concentration 120
5.4.6. Effects of soil characteristics 124
5.4.7. Complete clean-up by ozone oxidation 128
5.5. Ozone oxidation of diesel-contaminated soil 131
5.5.1. Diesel removal according to ozone contact time 132
5.5.2. Diesel removal according to ozone input frequency 135
5.5.3. Diesel degradation by continuous ozone input system 137
5.5.4. Evaluation of diesel removal according to various types of ozone input methods 140
6. Conclusions 143
References 145
Appendices 152
Appendix I. List of acronyms and abbreviations 152
Appendix II. KI-trap method for determining ozone gas concentration 154
copyright 165
표 2.1. 국내 토양오염 규제기준 35
표 2.2. 금속광산주변 토양오염 기준초과 현황 37
표 2.3. 오염원별 지하수 수질기준 초과 현황 ('95년 상반기 조사 결과) 38
표 2.4. 국내 지하수 수질기준 38
표 2.5. 오염 부지 복원 기술 관련 국내 연구·개발 과제 수행현황 46
표 3.1. 오염부지 복원기술의 종류 48
표 3.2. 오염부지 내에서 일반적으로 발견되는 개별 유류오염물질의 종류 50
표 3.3. GRO 및 DRO 구성 성분 51
표 4.1. 산소전달 매체 형태에 따른 산소 요구량 비교 65
표 4.2. 가스추출을 이용한 복원기술별 제약조건 비교 68
표 4.3. Air Sparging 적용성에 대한 영향 인자 71
표 4.4. Soil Vapor Extraction 기술의 현장 적용 자료 요약 73
표 4.5. Bioventing 기술의 현장 적용 자료 요약 76
표 4.6. Air Sparging 기술의 현장 적용 자료 요약 77
표 4.7. Air Sparging 기술의 현장 적용 자료 요약 78
표 4.8. Multi-Phase Extraction 기술의 일반적인 적용기준 82
표 4.9. Multi-Phase Extraction 기술의 선정기준 82
표 4.10. Multi-Phase Extraction 기술의 현장 적용 자료 요약 84
표 4.11. Thermally Enhanced SVE 기술의 현장 적용 자료 요약 91
표 4.12. Pneumatic Fracturing 기술을 적용한 SVE 공정의 소요 비용 명세 96
표 5.1. 오존반응에 의한 Alkanes, Aromatics, Alkenes의 반감기 비교 100
표 5.2. 토양 칼럼 시험을 위한 현장토양 입도조절 문헌조사자료 105
표 5.3. 토양 특성평가 항목별 시험방법 및 측정결과 106
표 5.4. 토양 특성평가를 위한 실내시험항목 문헌조사자료 107
표 5.5. 토양 칼럼 시험을 위한 토양시료 충진방법 문헌조사자료 108
표 5.6. 토양 칼럼 시험을 위한 오염물질 주입방법 문헌조사자료 109
표 5.7. 탄화수소화합물의 오존산화반응속도 112
표 5.8. 오존 접촉시간 변화에 따른 추출가스중 THC 제거율 및 단위제거량 116
표 5.9. 오존 주입빈도 변화에 따른 추출가스중 THC 제거율 및 단위제거량 118
표 5.10. 오존 주입량 변화에 따른 추출가스중 THC 제거율 및 단위제거량 123
표 5.11. 오존 접촉시간 변화에 따른 토양칼럼내 디젤 분해효율 비교 134
표 5.12. 오존 주입빈도 변화에 따른 토양내 디젤 분해효율 비교 135
표 5.13. 디젤과 단일물질 존재시 오존에 의한 제거결과 비교 138
표 5.14. 오존 지속주입방식에 의한 디젤 분해효율 비교 138
표 5.15. 오존 주입방식에 의한 디젤분해효율 비교·평가 141
그림 2.1. NPL 부지에서 발견되는 주요 오염물질군 29
그림 2.2. NPL 부지에서 발견되는 주요 개별오염물질 30
그림 2.3. NPL 부지에서의 복원기술 선정 현황 (1995년 기준) 40
그림 2.4. UST 부지에서의 오염토양 복원기술 선정 현황 (1995년 기준) 41
그림 2.5. UST 부지에서의 오염지하수 복원기술 선정 현황 (1995년 기준) 41
그림 2.6. 복원기술별 현장적용 사례 증가 현황 42
그림 3.1. 미연방 규제하 지하저장탱크의 저장물질 종류(1991년 기준) 49
그림 3.2. 전형적인 Enhanced Bioremediation 공정도 54
그림 3.3. 전형적인 Windrow Composting 공정도 55
그림 3.4. 전형적인 Bioslurping 공정도 56
그림 3.5. 전형적인 Biopiles 공정도 56
그릴 3.6. 전형적인 Landfarming 공정도 57
그림 3.7. 전형적인 Bioreactor 공정도 58
그림 3.8. 전형적인 Air Stripping 공정도 59
그림 3.9. 전형적인 Fixed-Bed Carbon Adsorption 공정도 60
그림 4.1. 전형적인 지중 Soil Vapor Extraction 공정도 63
그림 4.2. 전형적인 Bioventing 공정도 64
그림 4.3. 전형적인 Air Sparging 공정도 67
그림 4.4. 오염물의 휘발성에 따른 Air Sparging의 제거기전 67
그림 4.5. 전형적인 Two-Phase Extraction 공정도 80
그림 4.6. 전형적인 Dual-Phase Extraction 공정도 81
그림 4.7. 온도변화에 따른 유기화합물의 증기압 변화 85
그림 4.8. 전형적인 Hot Air/steam Injection System 공정도 86
그림 4.9. 전형적인 Six-Phase Soil Heating System 공정도 88
그림 4.10. 전형적인 Radio Frequency Heating System 공정도 89
그림 4.11. Thermally Enhanced SVE와 재래식 SVE의 소요비용 비교 90
그림 4.12. Pneumatic Fracturing 적용에 의한 SVE 효율 증진 비교 94
그림 4.13. 상이한 지형 조건에서 Pneumatic Fracturing 공정의 적용성 비교 95
그림 4.14. Hydraulic Fracture 생성을 위한 운전 절차 97
그림 5.1. 방향족화합물의 오존반응모식도 101
그림 5.2. Naphthalenes의 오존반응모식도 101
그림 5.3. Polynuclear Aromatic Compounds의 분해경로 102
그림 5.4. 방향족화합물의 90% 분해시 소요 오존량 102
그림 5.5. 실험장치 구성도 104
그림 5.6. 오존 및 공기 지속주입시 토양칼럼 배출가스내 가솔린 농도 비교 111
그림 5.7. 오존 접촉시간 연장에 따른 가솔린 분해효율 증진 가능성 평가 113
그림 5.8. 오존 접촉시간 변화에 따른 추출가스중 THC 변화 114
그림 5.9. 오존 접촉시간 변화에 따른 추출가스중 THC 제거율 및 단위제거량 116
그림 5.10. 토양내 탄화수소화합물의 오존분해속도 117
그림 5.11. 오존 주입빈도 변화에 따른 추출가스중 THC 변화 119
그림 5.12. 오존 주입농도 변화에 따른 추출가스중 THC 변화 121
그림 5.13. 오존 주입량 변화에 따른 추출가스중 THC 제거율 122
그림 5.14. 오존 주입량 변화에 따른 단위오존당 THC 제거율 123
그림 5.15. 토양 함수율 변화에 따른 추출가스중 THC변화 125
그림 5.16. 토양내 탄화수소화합물과 오존의 반응기전 125
그림 5.17. 주변 온도 변화에 따른 가솔린 분해 효율 변화 127
그림 5.18. 가솔린 증기농도에 대한 온도 영향 127
그림 5.19. 오존산화에 의한 토양내 가솔린 완전정화 129
그림 5.20. 공기추출에 의한 토양내 가솔린 완전정화 129
그림 5.21. 완전복원후 토양내 잔류 가솔린의 가스크로마토그램 비교 130
그림 5.22. 가스크로마토그램 분석을 위한 Peak Time 비교 132
그림 5.23. 오존 접촉시간 변화에 따른 디젤 분해효율 변화 133
그림 5.24. 오존 주입빈도 변화에 따른 디젤 분해효율 변화 136
그림 5.25. 오존 지속주입 방식에 의한 디젤 분해효율 비교 139
그림 5.26. 오존주입에 의한 디젤분해효율 비교 141
그림 5.27. 오존분해후 토양내 잔류 디젤의 가스크로마토그램 비교 142