동전기-펜턴 공정을 이용한 2차원 토양 정화장치에서의 phenanthrene 제거 (Removal of Phenanthrene by Electrokinetic-Fenton Process in a2-dimensional Soil System)

서지정보

· 발행기관 : 한국지하수토양환경학회
· 수록지 정보 : 지하수토양환경 / 10권 / 5호 / 11 ~ 17페이지
· 저자명 : 박지연, 김상준, 양지원, 이유진

초록

본 연구에서는 phenanthrene 오염토양 정화를 위한 동전기-펜턴 공정을 2차원 토양 정화장치에서 실시하여, 중력 및 전기삼투흐름과 관련된 phenanthrene의 제거 특성을 조사하고자 하였다. 100 V의 정전압 조건 하에서 전류는 초기 1,000에서 290 mA까지 감소하였는데, 이는 토양 내 이온들이 전기삼투 및 전기이동에 의해 유출수를 따라 밖으로 배출되어 토양의 저항이 증가하였기 때문이다. 28일의 처리기간 동안 두 개의 음극 전극조로부터 배출되어 음극 탱크에 축적된 총 전기삼투유량은 10,280 mL였으며, 전기삼투유속의 감소는 발생하지 않았다. 실험 종료 후 토양 내의 phenanthrene 잔류량은 양극 부분은 매우 낮았으며 음극으로 갈수록 증가하였다. 이것은 과산화수소를 포함한 전해질 용액이 전기삼투에 의하여 양극에서 음극으로 공급되었기 때문이다. 또한 오염물의 농도는 바닥 부분에서 낮게 나타났으며 토양의 윗부분으로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 이것은 공극의 크기가 큰 토양은 토양입자 표면과 유체 간에 모세관 인력이 작으므로 중력에 의한 물의 흐름이 존재하였기 때문이다. 실험 종료 후 토양 내의 대부분의 지점에서 잔류 오염물은 초기 농도의 20% 이하의 값을 나타냈으며, 동전기-펜턴 공정에 의한 평균 phenanthrene 제거율은 81.4%였다. 원위치 오염토양 정화기술인 동전기-펜턴 공정을 이용함으로써 다른 토양 정화기술의 한계점을 극복하고 효과적으로 오염토양을 정화할 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

Characteristics of phenanthrene removal in the Electrokinetic (EK)-Fenton process were investigated in a 2-dimensional test cell in a viewpoint of the effect of gravity and electroosmotic flow (EOF). When the constant voltage of 100 V was applied to this system, the current decreased from 1,000 to 290 mA after 28 days, because soil resistance increased due to the exhaustion of ions in soil by electroosmosis and electromigration. Accumulated EOF in two cathode reservoirs was 10.3 L and the EOF rate was kept constant for 28 days. At the end of operation, the concentration of phenanthrene was observed to be very low near the anode and increased in the cathode region because hydrogen peroxide was supplied from anode to cathode region following the direction of EOF. Additionally, the concentration of phenanthrene decreased at the bottom of the test cell because the electrolyte solution containing hydrogen peroxide was largely transported toward the bottom due to a low capillary action in the soil with high porosity. Average removal efficiency of phenanthrene by EK-Fenton process was 81.4% for 28 days. In-situ EK-Fenton process would overcome the limitations of conventional remediation technologies and effectively remediate the contaminated sites.

참고자료

· 없음