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수화열을 이용한 서울 도심의 유류오염토양 정화를 위한 기술개발

연구결과보고서

제출문

요약문

목차

제1장 서론
1.1 연구의 필요성 16
1.2 연구의 목적 19

제2장 연구내용 및 범위
2.1 연구범위 21
2.2 연구내용 21
 2.2.1 생석회의 수화반응시의 발열반응 특성 분석 21
 2.2.2 토양의 물리화학적 특성에 따른 발열반응 특성분석 21
 2.2.3 생석회 및 과산화수소를 동시에 주입할 경우의 유류 기화 특성 분석 23
 2.2.4 생석회 수화반응시 발열반응 특성을 이용한 오염물질 열탈착 효율 분석 24

제3장 국내외 기술현황

제4장 실험방법 및 재료
4.1 생석회 주입에 따른 발열반응 실험방법 및 재료 29
 4.1.1 실험방법 29
 4.1.2 실험재료 31
4.2 생석회 수화반응을 이용한 토양중 VOCs 제거 실험방법 및 재료 32
 4.2.1 실험방법 32
 4.2.2 실험재료 36
4.3 과산화수소 주입에 의한 잔류 토양 TPH 제거 실험방법 및 재료 39
 4.3.1 실험방법 39
 4.3.2 실험재료 39
4.4 현장모사 실험 방법 및 재료 40
 4.4.1 실험방법 40

제5장 실험결과
5.1 생석회 주입에 따른 발열반응 결과 45
5.2 생석회 수화반응을 이용한 토양 중 VOCs 제거 결과 58
5.3 과산화수소 주입에 의한 잔류 토양 TPH 제거 결과 71
5.4 현장모사 실험결과 77
 5.4.1 주입된 생석회의 수화반응에 의한 토양 중 VOCs 제거효과 77
 5.4.2 추가 주입된 과산화수소에 의한 토양 TPH 제거효과 79

제6장 결론

제7장 활용방안

참고문헌

주의문

표목차
<표 1-1> 서울시 토양오염 현황 17
<표 1-2> 서울시 주유소 토양오염 현황 (2006-2009) 17
<표 2-1> BTEX의 특성 23
<표 2-2> 주요 석유계 화합물의 끓는점 23
<표 4-1> Model 309 thermometer의 기본 제원 30
<표 4-2> 실험에 사용된 토양의 특성 31
<표 4-3> MultiRAE-IR의 기본 제원 32
<표 4-4> 서울시 표토의 토성별 면적 및 비율 36
<표 4-5> 실험에 사양된 토양의 특성 37
<표 5-1> 토성과 수분 및 생석회 주입량에 따른 발열반응 조사 결과 45
<표 5-2> 항공유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 TPH 및 BTEX 제거효과 69
<표 5-3> 경유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 TPH 및 BTEX 제거효과 70
<표 5-4> 과산화수소 주입에 따른 TPH 및 BTEX 제거 효과 75
<표 5-5> 현장모사 실험에서 생석회와 과산화수소의 연계 주입에 따른 토양 TPH 및 BTEX 제거효과 81

그림목차
[그림 2-1] CaO 주입에 점토복합체 형성 및 발열반응 메커니즘 22
[그림 2-2] H 2 O 2 분해로 인한 O 2 발생 및 유류휘발 상승효과 24
[그림 4-1] Thermometer(CENTER사 model 309) 29
[그림 4-2] 수화반응 실험 장치 개요도 30
[그림 4-3] 실험에 사용된 토양 샘플 31
[그림 4-4] MultiRAE - IR 32
[그림 4-5] 실험에 사용한 측정 장치 33
[그림 4-6] 생석회 수화열의 VOCs 측정 장치 34
[그림 4-7] 초음파추출기 SONICS VCX500 35
[그림 4-8] 가스크로마토그래피 Agilent Technologies 6890N 35
[그림 4-9] 서울의 토양 토성 37
[그림 4-10] 실험에 사용된 토양 샘플 38
[그림 4-11] 현장모사 장치 및 실험 개념도 40
[그림 4-12] 현장오염부지 모사장치 및 지중교반 장치 41
[그림 4-13] 현장모사 오염부지 VOC 추출실험 사진 42
[그림 5-1] Soil-1(loamy sand)의 수분과 생석회 주입량에 따른 온도 변화 48
[그림 5-2] Soil-2(sandy loam)의 수분과 생석회 주입량에 따른 온도 변화 50
[그림 5-3] Soil-3(sandy loam)의 수분과 생석회 주입량에 따른 온도 변화 52
[그림 5-4] Soil-4(clay loam)의 수분과 생석회 주입량에 따른 온도 변화 54
[그림 5-5] 수분과 생석회 주입량에 따른 온도 등고선 57
[그림 5-6] 휘발유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 실시간 VOCs 측정량 59
[그림 5-7] 휘발유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 실시간 온도 측정량 60
[그림 5-8] 항공유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 실시간 VOCs 측정량 61
[그림 5-9] 항공유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 실시간 온도 측정량 62
[그림 5-10] 경유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 실시간 VOCs 측정량 63
[그림 5-11] 경유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 실시간 온도 측정량 64
[그림 5-12] 휘발유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 누적 VOCs량 66
[그림 5-13] 항공유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 누적 VOCs량 67
[그림 5-14] 경유 인공오염토양의 생석회 주입량에 따른 누적 VOCs량 68
[그림 5-15] 항공유 오염토양의 과산화수소 주입에 따른 실시간 온도 변화 72
[그림 5-16] 디젤 오염토양의 과산화수소 주입에 따른 실시간 온도 변화 72
[그림 5-17] 디젤 오염토양의 과산화수소 주입에 따른 TPH 제거효과 74
[그림 5-18] 항공유 오염토양의 과산화수소 주입에 따른 TPH 제거효과 74
[그림 5-19] 디젤 오염토양의 과산화수소 주입 후 VOCs 발생량 76
[그림 5-20] 항공유 오염토양의 과산화수소 주입 후 VOCs 발생량 76
[그림 5-21] 현장모사 실험에서 생석회 주입에 따른 VOCs 발생량 변화 77
[그림 5-22] 현장모사 실험에서 생석회 주입에 따른 VOCs 발생량 누적 곡선 78
[그림 5-23] 현장모사 실험에서 생석회 주입에 따른 토양 온도 변화 78
[그림 5-24] 현장모사 실험에서 과산화수소 추가 주입에 따른 VOCs 발생량 변화 79
[그림 5-25] 현장모사 실험에서 과산화수소 추가 주입에 따른 VOCs 발생량 누적 곡선 80
[그림 5-26] 현장모사 실험에서 과산화수소 추가주입에 따른 토양온도 변화 80