추적자를 이용한 산소수 주입 경로 확인 및 산소수에 의한 철·망간 제거 효과 (Determination of the pathway of injected oxygenated water with tracer and the effect of iron and manganese removal in groundwater)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 52권 / 3호 / 259 ~ 273페이지
· 저자명 : 전성천, 장호준, 한찬, 이종화, 이명재

초록

강변여과수 취수과정에서 고농도 용존 철과 망간은 산소수의 주입-양수 방식으로 대수층에서 침전시켜 제거할 수 있다. 그런데 대용량 간접취수 방식인 방사형 집수정에서는 여러 개의 수평관이 존재하여 산소수의 주입-양수시 지하수 흐름이 복잡하게 형성되고 용존산소 배경농도도 다르므로 산소 농도의 분포만으로는 산소수의 이동경로 및 확산범위를 파악하기 어려우며, 철/망간의 제거 효과도 정량화하기 어렵다. 본 연구에서는 산소수 주입시 비반응성 형광물질인 우라닌을 추적자로 함께 주입하여 산소수의 이동경로 및 확산범위를 평가하였다. 추적자 농도를 통하여 수평관 #8 주위에 설치한 주입정들에서 주입된 산소수가 수평관 #8으로 바로 회수되지 않고 인접한 여러 수평관으로 확산되는 것을 확인하였으며, 추적자가 회수되는 수평관의 지하수에서 철이먹는물 수질기준인 0.3 mg/L 이하로 제거됨을 확인하였다. 망간의 경우는 일부 저감이 나타나나 철보다 뚜렷한 저감은 나타나지 않았다. 수십일간의 장기양수에도 추적자의 회수율은 약 48.9%로 주입된 절반 이상의 산소수는 외부로 이동하였거나 대수층에 잔존되어 있는 것으로 나타났다. 금번 연구를 통해 방사형 집수정에서도산소수를 이용한 철/망간 지중제거기술이 효과적으로 활용될 수 있으며, 효율을 높이기 위해서는 대수층 수리지질 특성 및 지하수 흐름을 고려한 산소수 주입정의 배치가 필수적임을 확인할 수 있었다.

영어초록

During intake process of river bank filtration, high concentration of iron and manganese can be removed by precipitation using oxygenated water injection into the aquifer. In radial collector well, the complex groundwater flow is formed during injection-pumping of oxygenated water, and the background concentrations of dissolved oxygen are also different in laterals. Only using the distribution of the oxygen concentration, it is difficult to grasp the pathway and the dispersion range of the injected water, and this makes that the quantification for iron-manganese removal efficiency is more complicated. In this study, the pathway and the dispersion range of injected water were estimated by non-reactive florescent tracer known as uranine injected along with the oxygenated water. Based on tracer concentrations, It was confirmed that the oxygenated water which was injected through the injection wells around the lateral #8 was not directly recovered to lateral #8 but dispersed into several adjacent laterals. The concentration of iron in groundwater went down to 0.3 mg/L in part of the pathway of the tracer. The removal of manganese seems to be proceeded partly and not conspicuous as iron. Despite long-term pumping in the dozens of days, the recovery ratio of injected tracer was about 48.9% through the laterals and other wells. More than half of oxygenated water moved out and/or stayed in the aquifer. Though this study, it was confirmed that in-situ iron-manganese removal using oxygenated water can be applied in radial collector well. And appropriate distribution of injection wells considering the characteristics of the aquifer is necessary to enhance the efficiency of the system.

참고자료

· 없음