계면활성제 증진 대수층 복원 프로세스에 영향을 미치는 운영 인자들에 대한 수치 연구 (Numerical Study on Operating Factors Affecting Performance of Surfactant-Enhanced Aquifer Remediation Process)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 32권 / 7호 / 690 ~ 698페이지
· 저자명 : 이근상

초록

유기물에 의한 지하수 자원의 오염이 중요한 환경 문제로 대두되고 있다. 계면활성제 증진 대수층 복원(SEAR)은 유기 오염물에 대하여 가장 유망한 원위치 복원법 중 하나로 인식되고 있다. 계면활성제 또는 계면활성제/폴리머 용액은 복원프로세스를 촉진시켜 물 세척 시보다 처리 시간을 크게 감소시킨다. 유기물로 오염된 대수층 복원을 위하여 계면활성제 기반의 처리법을 설계할 때 충분한 수치 시뮬레이션을 통한 사전 분석이 매우 중요하다. 본 연구에서는 3차원 다상 다성분 유한 차분 모델인 UTCHEM을 이용하여 유기물 오염 대수층에 대한 SEAR 과정 중 미세에멀젼의 형성과 유동을 분석하였다.
본 연구에서 고려한 복원 프로세스 변수로는 주입 유체의 배열, 유체 주입 및 추출율, 계면활성제 슬러그 및 추격수 내 폴리머 농도, 계면활성제 슬러그 주입 시간 등이다. 각 변수에 대하여 주입 및 생산정에서의 변화와 유기상의 공간적 분포를 비교하였다. 이 결과로부터 정화 시간 및 누적 유기물 회수량을 검토하였다. 본 연구의 결과는 비수상 액체로 오염된 대수층의 정화 시 설계 전략을 수립하는데 중요한 정보를 제공한다.

영어초록

Contamination of groundwater resources by organic chemicals has become an issue of increasing environmental concern. Surfactant-enhanced aquifer remediation (SEAR) is widely recognized as one of the most promising techniques to remediate organic contaminations in-situ. Solutions of surfactant or surfactant with polymer are used to dramatically expedite the process, which in turn, may reduce the treatment time of a site compared to use of water alone. In the design of surfactant-based technologies for remediation of organic contaminated aquifers, it is very important to have a considerable analysis using extensive numerical simulations prior to full-scale implementation. This study investigated the formation and flow of microemulsions during SEAR of organic-contaminated aquifer using the finite difference model UTCHEM, a three-dimensional, multicomponent, multiphase, compositional model. The remediation process variables considered in this study were the sequence of injection fluids, the injection and extraction rate, the concentrations of polymer in surfactant slug and chase water, and the duration of surfactant injection. For each variable, temporal changes in injection and production wells and spatial distributions of relative saturations in the organic phase were compared. Cleanup time and cumulative organic recovery were also quantified. The study would provide useful information to design strategies for the remediation of nonaqueous phase liquid-contaminated aquifers.

참고자료

· 없음