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오존 / 과산화수소 (Peroxone AOP)에 관하여

오존 / 과산화수소 (Peroxone AOP)에 관하여..목차1. 고도산화공정의 특징2. 오존의 특징 및 발생원리3. 오존 / 과산화수소 (Peroxone AOP) 원리 및 처리효과4. 오존 / 과산화수소 (Peroxone AOP) 적용사례1. 고도산화공정의 특징고도산화 (Advanced Oxidation Process : AOP) 기술의 특징고도산화 (Advanced Oxidation Process : AOP)란 보통의 산화공정에서 사용하는 산화제보다 강력한 산화력을 가지는 OH 라디칼 (산화 전위차 : 2.8V)을 반응기 중에 생성시켜 이 라디칼이 물에 함유되어 있는 유기화합물을 CO2나 H2O 또는 HCl 등의 무해한 화합물로 분해시키는 기술을 말한다. 이 기술은 산업폐수에 함유되어 있는 난분해성 화합물을 주 대상으로 한 보다 진보된 수처리 기술로, 최근 수처리에 널리 이용되고 있는 오존(O3)에 pH를 조절하거나 과산화수소 (H2O2), 자외선 (UV) 등으로 부가 처리하여 산화력을 증대시키는 복합산화방식을 이용한다. 현재 활발 한 연구가 진행되고 있는 부분은 아래와 같다.< AOP 기술의 분류 >-오존 / High pH AOP-오존 / 과산화수소 (Peroxone AOP)-오존 / UV AOP (Photolysis)-과산화수소 / 철염 AOP (Fenton AOP)-과산화수소 / UV AOP (Photolysis)-광촉매를 이용한 AOP이들 고급산화 반응의 공통점은 직접 주입한 산화제로부터 처리 효과를 기대하기보다는 중간물질로 생성된 OH 라디칼에 의존한 방법이며, 기존의 산화제인 염소, 이산화염소, 과망간산칼륨 등 보다 훨씬 강한 산화력을 갖고 있을 뿐 아니라 오존 등을 단독 사용하였던 경우보다 경제적, 효율적으로 수처리에 응용할 수 있는 장점이 있으며, 최종 목표는 OH 라디칼의 생성 농도를 극대화하는 것이다.2. 오존의 특징 및 발생원리2-1 오존의 특징오존은 분자량 48인 무색의 기체로 코를 자극하는 독특한 냄새를 가진다. 오존을 수처리에 이용할 경우 액상에 용해시켜 사용하며 산소 보다 약 10배 높은 용해도를 가진다. 오존은 강력한 산화력을 지니고 있어 많은 유기 및 무기 화합물을 산화시킨다. 특히 유기 화합물 의 올레핀류 뿐만 아니라 방향족 핵도 실온에서 빠르게 분해시키는 특성이 있다. 이 산화 분해력을 이용하여 탈색, 탈취, 표백 또는 화학제품의 합성에 이용하고 있다.오존의 특성으로는 첫째, 전력과 공기만 있으면 현장에서 쉽게 필요량을 얻을 수 있으며, 전압과 주파수 변화로 필요한 오존을 합성할 수 있으므로 주입량 제어나 자동화가 용이하다. 둘째, 산화환원전위가 불소 다음으로 높아 수중의 처리 대상물 분해 시간이 짧다. 셋째, 짧은 시간에 산소로 분해되므로 (반감기 상온, 중성에서 15∼30분) 처리 후 pH의 변화가 적다. 넷째, 수중의 유기물질을 저분자화하므로 후단의 생물학적 처리와의 병용처리에서 효과가 높아질 수 있다.또한 처리 후에도 무기물 농도의 상승, 슬러지 발생, 유기 염소화합물의 생성 같은 2차 오염이 없다.오존의 강한 산화력 (전위차 : 2.07V)은 모든 유기물을 CO2와 H2O로 완전 분해할 수 있는 이론적 특성에도 불구하고 실제로는 대다수의 유기물과 반응이 느리거나, 혹은 어떤 유기물과는 전혀 반응을 하지 않는 경우가 있다. 반면에 오존의 분해 부산물인 OH 라디칼은 오존 자체보다 높은 전위차 (3.08V)를 가지며 거의 모든 유기물과 매우 빠른 속도로 반응한다. 오존에 의한 유기물 제거는 오존 분자에 의해 직접적으로 유기물을 제거할 수 있는 직접 경로와 오존의 분해 생성물인 OH- 라디칼에 의해 제거되는 간접 경로를 들 수 있는데, OH- 라디칼은 오존보다 훨씬 큰 산화력을 가지며 유기물과의 반응도 거의 비선택적이다. 따라서 오존을 수처리에 운용할 경우 처리수에 오존 분자와 반응성이 강한 물질이 많이 존재한다면 반응이 직접 경로에 의하여 진행되도록 하고, 오염물질과 오존의 반응이 상대적으로 느릴 경우 간접경로로의 특성을 살려 OH 라디칼의 생성을 증가시킬 수 있도록 조건을 조성하는 것이 효율적이다.오존의 분해속도는 pH에 의해 크게 영향을 받는데 이것은 수산화기(OH-)에 의하여 오존이 스스로 분해될 수 있는 특성 (Self Decomposition)을 가지기 때문이다. 즉, 오존은 산성에서는 비교적 안정하나 알칼리성으로 갈수록 분해속도가 빨라지게 된다. 그러나 OH 라디칼의 생성 면에서 보면, pH를 증가시킬수록 오존의 분해가 가속화되어 더욱 많은 OH 라디칼이 생성되지만, pH를 높인다고 반드시 높은 정상 상태의 OH 라디칼 농도를 유지할 수는 없다. 그 이유는 pH를 높임에 따라 OH 라디칼의 소모 반응이 더 증가될 수 있기 때문이다. 즉, 오존 / High pH AOP에서 중요한 것은 수질 조성에 따른 OH 라디칼의 농도이다.2-2 오존의 발생원리a.오존의 발생원리오전의 발생은 주로 산소에 물리화학적인자극으로 에너지를 가해 오존으로변화 시키는 것인데 무성방전법,전해법,광화학반응법,방사선 조사법, 고주파 전계법 등이 있으나 산업분야에서는 무성방전 방식이 효율,안전성,편리성 등으로 가장 널리 이용되고 있다.가.무성방전법전극사이에 유리나 세라믹 같은 유전체를 끼우고 공기나 산소를 불어 넣은뒤 전극에 고압(6kv~15kv)을 가하면 다음반응에 의해 오존이 발생한다.나.전해법전기분해에 의해 오존을 생성시키는 소비전력은 56~71kwh/kg-O3 이어서 비효율적이나 질소산화물이 업고 고농도 오존을 얻을수 있으며 소형이다.다. 광화학반응법성층권에서 오존을 생성하는 방식과 같은 것으로 산소에 파장 130~175nm의 자외선을 조사하면 기저상태의 산소원자와 여기상태의 산소원자로 해리하고 175nm~242nm 의 자외선을 조사하면 오존이 발생한다.저농도 오존만 생성할수있으며 , 소비전력이 매우 크고 습도에 민감해서 상대습도가 50% 이면 오존생성량이 40% 감소한다.라.방사선조사법원리는 광하학 반응과 동일하며 방사선운만 있으면 전력이 필요없으므로 비용도 싸다.그러나 방사선 발생원의 관리가 어렵고 고농도 오존제조가 불가능하며 반응지 재질의 난점등으로 실용화는 돼 있지 않다.3. 오존 / 과산화수소 (Peroxone AOP) 원리 및 처리효과3-1 오존 / 과산화수소 (Peroxone AOP) 의 특성과산화수소 (H2O2, 분자량 34.016)는 무색 투명한 액체로 약산성이며 물과 모든 비율로 잘 섞이는 성질을 갖는다. 강력한 산화제이며 동시에 약한 환원제의 기능을 동시에 가진다. 약산성 상태로 공급되는데 이는 pH 6이상에서는 분해가 많이 일어나며 pH가 상승함에 따라 분해속도가 급격히 증가하기 때문이다. 또한 과산화수소는 중성이나 산성에서 낮은 산화 상태의 금속 이온이 존재할 때 자유 라디칼을 생성시키는 특성을 갖는다. 과산화수소가 활성화되면 OH, HO2 라디칼이 생성되고 이들의 산화환원 전위가 매우 높아 난분해성 유기물을 산화시킬 수 있다.과산화수소는 OH 라디칼을 생성하는 Initiator뿐 아니라 OH 라디칼을 트랩할 수 있는 Scavenger로도 작용하기 때문에 필요 이상의 과산화수소 주입은 오히려 유기물 제거에 역효과를 유발할 수도 있다3-2 오존 / 과산화수소 (Peroxone AOP) 의 처리원리수산화기(·OH) 라디칼은 복합적인 반응식들을 통해 O3와 H2O2를 가지고 생성될 수 있다(Langlas et al. 1991). 이러한 반응들은 전체반응(overall reaction)으로서 한 개의 과산화수소(H2O2)과 두 개의 오존(O3) 분자를 가지고 두 개의 ·OH 라디칼을 형성한다(Schulte et al. 1995).[1] H2O2 + H2O ↔ ·HO2- + H3O+[2] ·O3 + ·HO2- → ·OH + ·O2- + O2[3] ·O2- + H+ ↔ ·HO2[4] O3 + ·O2- → ·O3- + O2[5] ·O3-+ H+ ↔ ·HO3[6] ·HO3 → ·OH + O2[7] H2O2 + 2O3 → 2·OH + 3O2(overall reaction)3-3.COD 제거 효율(COD removal efficiency)매립지 침출수를 O3, O3/H2O2, O3/UV, H2O2/UV, H2O2/Fe2+와 H2O2/Fe2+/UV로 처리하는 동안 결과들을 기초로 COD 제거 효율성을 [표 2] 에서 요약하였다. 이와 같이 넓은 COD제거 효율 범위는 다음과 같은 요인들에 의한다. 첫 번째는 다른 산화제의 양, 두 번째는 특정한 침출수 성분, 세 번째는 산화가 일어날 때 침출수 pH 그리고 마지막으로 산화반응이 ·OH라디칼 반응에 기초할 때 탄산염과 중탄산염의 농도이다. 보통 실험실 규모의 비교실험들은 특정한 매립지 침출수에 대한 각각의 고도산화 공정의 효율성을 평가하기 위하여 수행되었다(Geenens et al. 2001). 또한 유기오염물질 제거 효율 범위의 절충, 공정연계의(process train) 복잡성 그리고 실험경비가 고려되어져야한다.

공학/기술| 2007.11.30| 7페이지| 1,500원| 조회(2,018)

오존, AOP, 과산화수소, Peroxone, O3/H2O2

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지구온난화와 대처방안 및 자세

지구온난화의 영향과 대처자세00대학교 00연구실 000목차1.개요 2.온실효과 3.지구온난화의 영향 4.대응자세 5.향후전망 과 결론1.개요세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이 공동 추진하고 있는 “기후변화에 관한 정부 간 협정(IPCC)”의 1차 과학보고서(1990)에 의하면 과거 100 년 동안 기온이 약 0.5 ℃ 상승하였으며, 특히 1972년 이후 약 10년 동안 약 0.3 ℃의 급격한 기온상승이 나타났으며 기온상승은 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 프레온가스(CFCs) 등의 온실기체에 의한 온실효과로 야기되었다. 17세기 이래 [오염에는 국경이 없다]는 인식 발전으로 지구를 국가영역으로 분할하여 각 영역내의 모든 문제는 그 영역을 주권적으로 지배하는 국가가 전속적으로 관할하도록 하던 지금까지 국제사회의 기본적인 사고방식만으로는 오늘날의 지구화된 환경문제에 대응할 수 없다. 지구온난화로 인한 기후변화등으로 몸살을 앓고있는 현재 이에 대한 원인과 영향에 대해 검토하고 대책을 강구해보고자한다.2.온실효과2.1 온실가스에 의한 지구온난화온실가스의 종류 및 대류권의 오존(O3)이 대표적. 온실가스는 화합물이 가지고 있는 구조상 종류별로 열축적 능력에 차이가 있고, 온실효과를 일으키는 잠재력이 달라진다CO2,CH4, N2O ,CFCs ,SF62.2 온실가스 배출과 기후변화산업혁명이 시작된 1860년대부터 1990년까지 이미 대기온도가 0.3~0.6℃ 상승, 해수면도 10~25㎝ 정도 상승. IPCC 예측에 따르면 1990년에서 2100년 사이에 대기온도는 평균 2℃(1.0~3.5℃) 상승하고, 해수면은 평균 50㎝(15~95㎝) 상승하게 된다.2.3 온실가스별 온난화 기여도100총계6아산화질소7기타 프레온15메탄17프레온55이산화탄소기여도(%)원 인 물 질2.4 연료별 이산화탄소 배출량3. 지구온난화의 영향3.1 세계의 식량 공급과 생물권에 대한 영향온도상태의 변화에 따른 영향 수문상태의 변화에 따른 영향 수위상승의 영향기후대의 연간 10km 이동 활발한 토양유기물 분해로 생산력저하우량,우기,건기의 현상 이상 호우형 비의 증가로 이용효율저하 가뭄 및 홍수 발생 多해수면 상승으로 토지상실 염수의 역류로 담수자원 열화를 초래3.2 육상생태계에 대한 영향생물의 종의 생존위협 식물상,동물상의 현재의 분포 변화 강수패턴의 변화환경변화에 적응 실패시 동식물 절멸동물은 변화에 대응하여 신속이 이동가능하나 식물군락은 용이하지 않으며 이에 식물상에 의존하는 동물에게도 영향강수량,우수의유출,토양수분,적설,융설,증발산의변화 증발산의 증가로 북아프리카와 중근동의 대초원의 사막화3.3 기상변화극심하게 춥거나 더운달 발생빈도 증가 적도지방의 사막화 지구의 대기순환이 약해지고 극지방과 적도지방의 기온차는 줄어듬3.4 빙하와 빙모의 융해와 해수면 높이해수면상승 -대규모 토지 손실과 습지대를 감소시킴. 이로 인해 새와 물고기 등의 먹이 및 서식처의 감소등 생태계에 매우 심각한 사태가 초래 예상됨 -해수면 상승으로 연안 지역에 해수 범람과 폭풍 피해 증가 예상됨예상치 적게는 30~110cm 많게는 6m 이며 현 세기에 10~20cm추정3.5 우리나라에 미치는 영향이산화탄소의 농도가 현재의 두배로 증가할 때 - 우리나라의 하천 유량은 봄과 여름에 증가 홍수의 빈도의증가 예상됨. 한편 대청 안동댐, 남강댐, 섬진강 댐에서는 겨울철에 하천 유량이 감소되며 유량 유지에 어려움이 예상됨 우리나라의 쌀 생산량은 광주를 포함한 남부 논농사 지대에서 30 % 감소, 수원 지역에서 40 % 감소가 예상됨 - 과거 90년간 지구온난화와 수반되어 우리나라의 기온은 0.8±0.3 ℃증가추정. 지구 온난화 경향이 다음 세기에도 계속 유지된다고 가정할 때 21세기말 한반도 기온은 현재보다 약1.4 ℃ 정도 상승할 것으로 예상됨4. 대응자세삼림의 회복 온실가스 배출 억제 및 대체물질 개발 국제사회의 공동노력4.1 삼림의 회복삼림과 농지를 탄소 저장고로 이용 벌목의 지연 녹화사업 수행탄소1톤을 제거하는데 16달러의 식목비용 소비. 식목된 나무의 20~30년성장후 탄소흡수 중단. (미국)1천3백만ha 식목수십년내에 6천5백만톤 탄소흡수 기대4.2 온실가스 배출 억제 및 대체물질 개발이산화탄소 제거 대량발생원 이산화탄소를 분리회수 폐기 화석연료의 연소전에 탄소제거 이산화탄소를 분리회수 하여 메탄올 합성 대체물질 개발 CFC의 대체물질 개발4.3 대응자세국제적 지구온난화 대응노력 - '88. 11 : 기후변화에 대응하기 위하여 세계기상기구, 유엔환경계획(UNEP) 주관하에 '기후변화에 관한 정부간 협의회(IPCC; Intergovernmental Panel on Climate Change)' 설립 - '90. 8 : 기후변화의 원인, 영향 및 대응에 관한 IPCC 종합보고서 발표 - '90. 12 : 정부간 협상위원회 설립 - '92. 5 : 제5차 INC회의에서 기후변화협약 채택 - '93. 12 : 우리나라 가입 - '94. 3 : 50개국 가입후 3개월 경과로 협약 발효 - '95. 3 : 제1차 당사국 총회(베를린)에서 부속서Ⅰ 국가의 의무강화를 위하여 2000년 이후 온실가스 감축목표에 관한 의정서를 '97.12 제3차 당사국 총회(일본 교토)에서 채택키로 하는 베를린 위임사항(Berlin Manda채택. 베를린 위임사항에 의거 2000년 이후 선진국들의 온실가스 감축목표와 일정을 논의하기 위한 실무회의인 '베를린 위임사항에 관한 특별그룹(AGBM; Ad Hoc Working Group on Berlin Mandate)'을 설치 - '96. 7 : 제2차 당사국 총회(제네바)에서 베를린 위임사항에 관한 협상을 가속화하고 그 결과를 법적 구속력있는 문서로 채택하기로 하는 각료선언을 채택 - '97. 12 : 제3차 당사국 총회(교토)에서 온실가스 감축에 관한 교토의정서를 채택 - '98. 11 : 제4차 당사국 총회(부에노스아이레스) 일부 개도국 의무부담 참여 선언 - 2000. 11: 네덜란드 헤이그, 기후변화협약 제6차 당사국총회4.3 대응자세기후변화협약의 체결 - 의무사항,재정지원체제,기술이전,조직사항등 총 26개 조항으로 구성․ 개도국에 대한 재정 및 기술지원 ․ 국가간 경제 및 행정수단의 통합 추진 ․ 타국과 공동이행 가능․ 온실가스 저감기술 및 공정의 개발 ․ 온실가스 흡수원의 보호 및 증진 ․ 국가정책에 기후변화 문제 반영공동협력 사항․ 상기목표달성을 위한 국가정책의 채택, 구체적 조치의 이행 및 성과를 보고․ 기후변화의 방지 및 적응조치를 포 함한 국가계획 수립․이행․공표국가전략 추진․ 2000년까지 1990년수준으로 온실 가스 배출량을 안정화시키도록 노력․ 없음온실가스 감축목표․국가통계보고서를 협약발표6개월이내에 총회에 통보․ 온실가스배출과 제거에 관한 국가 통계의 작성 및 공표온실가스 통계․ 부속서 Ⅰ국가․ 모든 가입국대상국가특별 의무사항일반의무사항협약 내용기후변화협약의 의무사항4.3 대응자세교토의정서의 성과 - 선언적 의미를 넘어서 협약의 목적을 실현하기 위한 온실가스 감축의 구체적 수치와 방안을 마련하였으며 공약이행을 보조하기위한 제도로 배출권거래제도 ,공동이행 및 청정개발체제등 혁신적인 신축성 체제 도입.아이슬랜드-10%호주-8%노르웨이-1%뉴질랜드, 우크라이나, 러시아0%크로아티아5%카나다, 일본, 헝가리, 핀란드6%미국7%EU 15개국, 유럽공동체, 불가리아, 체크, 슬로바키아, 에스토니아, 라트비아, 리히텐슈타인, 리투아니아, 모나코, 루마니아, 슬로베니아, 스위스8%대상국가감축의무율국가별 온실가스 감축의무율 (단위: %)4.3 대응자세교토의정서에 따른 감축 의무 대상국의 현황 -일본은 1997년에 자신 있게 6%를 줄이겠다고 했으나 지금 와 보니 그게 불가능하다는 것을 절감 -1990년보다 7%를 줄이겠다고 했던 미국은 이런 문제점들을 일본보다 한발 빨리 알아차리고 2001년에 교통의정서를 지키지 않겠다고 하였다. -영국과 독일은 교토의정서의 감축목표를 거의 달성 -교토의정서가 맺어진 1997년에 한국은 개발도상국으로 분류돼 일단 2008~2012년에 온실가스를 감축해야 할 나라에서 제외5.향후전망과 결론국가의 이익보다 인류 세대의 관점에서, 미래세대에 위한 현세대의 현명한 지혜와 국제적 연대만이, 인류 생존과 번영에 대한 해결 태양에너지, 풍력, 천연가스 등 신 재생 에너지로 전환 등의 노력을 강화감사합니다.{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2007.10.16| 23페이지| 2,000원| 조회(510)

온실효과, 지구온난화, 온실가스, 기후협약

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토양복원기술 평가A+최고예요

목 차1.토양복원기술1-1. 토양복원기술 개요1) 처리위치별 분류2) 처리방법별 분류1-2. 토양복원기술 내용1)생물학적 방법2)물리화학적 방법3)열적처리기술4)처리기술의 장단점 정리2.국내외 토양오염복원기술 적용사례2-1.국내사례2-2.국외사례3.참고문헌1.토양복원기술1-1.토양복원기술 개요1)처리위치별처리위치별 토양정화기술은 오염토양내에서 처리하는 in-situ 처리기술과 오염토양 밖에서 처리하는 ex-situ 처리기술로 구분되며 ex-situ처리는 오염토양위에서 처리하는 on-site 처리와 오염토양을 운반후 별도 장소에서 처리하는 off-site로 구분되어진다.2)처리방법에 따른 분류가)토양중의 오염물질을 분해 무해시키는 기술나)토양으로부터 오염물질을 분리추출하는 처리 기술다)오염물질을 고정화하는 처리기술그림1. 물리ㆍ화학적 특성에 따른 처리법토양복원 처리 기술Ex-situ물리적 방법(열적처리)열탈착법(High Temperature Thermal Desorption)증기추출법 (Soil Vapor Extraction)화학적 방법토양세척법 (Soil Washing)고형화 및 안정화 (Solidification/Stabilization)탈할로겐화법 (BCD)탈할로겐화법 (Glycolate)용매추출법(Solvent Extraction (Chemical extraction))화학적 산화 및 환원법(Chemical Reduction/Oxidation)생물학적방법슬러지상 처리(Slurry-phase Treatment)Biopile퇴비화 공법(Composting)In-situ물리적 방법(열적처리)토양증기추출법(Soil Vapor Extraction)가열토양증기추출법(Thermally Enhanced SVE)화학적 방법고형화 및 안정화(Solidification/Stabilization)생물학적방법Bioventing지중 생물복원법식물복원 공정(Phytoremediation)표1. 토양복원 처리기술1-2.토양복원기술의 내용1) 생물학적 방법① Biopile처리개요Bio가스내 오염물 농도가 저감되므로 기존의 SVE 공정 변형방법에 비해 배출가스 처리비용이 감소되는 장점이 있으나 깨끗한 토양을 인위적으로 오염시키게 되는 단점도 있다.그림4. 전형적인 Bioventing 공정(Baker and Herson, 1994)㉰단일 주입정에 의한 Bioventing 공정오염부지 내부에서 공기를 주입하는 것은 전형적인 bioventing 공정과 같으나, 추출정을 통한 인위적인 추출조작을 수행하지 않음으로써 생분해에 의한 오염물질의 분해를 극대화시킨 공정이다.그림5. 단일주입정에 의한 Bioventing 공정(Baker and Herson, 1994)㉱ Air Sparging 기술과 결합된 Bioventing 공정일반적으로 bioventing 기술은 불포화토양에서만 적용되므로 지하수면 하부의 오염물질을 제거할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 이를 보완하기 위해 포화지대 내에 공기를 주입하는 air sparging 기술을 bioventing 기술과 결합시키는 공정이 개발되었다. 강제적 공기 주입에 의해 오염 대수층내로 다량 공급된 공기가 포화토양내에서 상부로 이동하면서 생분해 및 휘발작용을 일으키도록 되어 있다. 즉 공급된 산소는 액상으로 전이되어 지하수내 생분해 효율을 증진시키며, 포화토양내의 VOCs는 공기흐름에 의해 기상으로 전이되어 상부의 불포화대로 운반되며, 지상으로 배출되기 전까지 생분해가 이루어진다. 불포화대내의 증기 추출정 설치 여부는 오염물질의 휘발성 및 생분해도에 의해 결정되므로, 만약 미생물의 활성도가 최적상태로 유지될 경우 지하수면에서 지표면까지의 구간은 biological vapor trap의 역할을 수행할 수 있기 때문에 인위적인 증기 추출 공정은 불필요하게 될 것이다.그림6. Air sparging과 결합된 Bioventing 공정(Macdonald and Rittmann, 1993)오염물질 처리효과대부분의 휘발성 유기화합물에 효과적이다. 또한 준휘발성 유기화합물 처리에도 부분적으로 효과적이나, 무기화합물, 폭발물 지속적인 유지와 관리가 필요하다.- 복원은 대수층 내에서도 투수성이 좋은 지역에서만 활발히 진행될 수도 있다.2) 물리ㆍ화학적 처리기술① 토양증기추출법(Soil Vapor Extraction)처리개요토양증기추출법은 불포화 대수층위에 추출정(井)을 설치하여 토양을 진공상태로 만들어 줌으로써 토양으로부터 휘발성, 준 휘발성 오염물질을 제거하는 In-situ 기술이다. 오염지역 외부에서 공기가 주입되어, 내부에서 추출되는 방법으로서 토양으로부터 제거되는 가스는 지상에서 처리해야 한다.추출정, 주입정 등을 오염지 역에 설치하고 정을 이용하여 지중 토양에서 공기를 유동시킨다. 공기가 흡입될 때 저항이 가장 적은 지역을 따라 흐르기 때문에 통기성이 가장 좋은 지역을 통해 공기가 흐르게 된다. 정은 오염지역까지 굴착되고, 블로우어는 정을 통해서 오염된 지역으로부터 공기를 빨아들인다. 과도한 수분을 제거한 후 휘발성유기오염물질을 제거하고, 가스는 통풍장치를 통해서 대기 중으로 배출된다. 부지가 넓은 경우에는 여러 개의 정이 설치되어야 하며 활성탄소, 블로우어 등이 필요하다.그림9. SVE system공정의 구성가) 추출정 및 공기주입정나) 진공펌프 및 송풍기다) 격리층(Impermeable Caps)격리층은 표면으로 지하수가 나오는 것을 방지하고 오염물질의 제거효율을 높이기 위해 사용된다.라) 기액 분리기기액 분리기는 진공펌프와 송풍기를 보호하고 배기 가스 처리효율을 높이 는데 사용된다.마) 배가스 처리적용범위SVE가 사용될 수 있는 부지로는 주유소 부지, 산업기지, 공항, 군사기지 등이 있으며 이미 주지에 건물이 있어서 토양굴착이 불가능한 곳, 오염된 토양부피가 너무 많은 곳, 생물학적 처리속도를 빠르게 할 필요성이 있는 곳 등에도 적용한 다.토양증기추출법(SVE) 장점 및 단점장점- 비교적 기계 및 장치가 간단하다.- 유지 및 관리비가 싸다.- 일반적으로 널리 쓰이는 장치, 재료로 충분하다.- 짧은 기간에 설치할 수 있다.- 즉시 결과를 얻을 수 있다.- 다른 시약이 세 토양의 2차 처리장치 등으로 구성되어 있다.오염물질 및 토양입경별 처리효과준휘발성 유기화합물질, 유류계 오염물질과 중금속에는 효과가 크며 특정 휘발성 유기화합물질과 살충제에는 부분적인 효과가 있는 것으로 나타나고 있으며, 토양입경별로는 자갈, 모래, 세사 등에 효과가 크고, 미사에는 부분적인 효과가 있으며, 점토에는 효과가 없는 것으로 알려져있다.④ 고형화 및 안정화(Solidification/Stabilization)처리개요고형화 및 안정화법은 물리화학적인 방법을 통해 독성물질과 오염물질의 유동성을 감소시키는 방법으로 중금속 등 무기물질을 고정시키는데 효과가 높다. 시멘트화에 의한 고형화 및 안정화 처리기술은 고형물질을 형성함으로써 오염물질의 이동을 방지하기 위한 기술로 Portland cement, 석회 및 Petrifix 등이 있고, 이중 Portland cement가 널리 사용되고 있다.안정화란 물질을 불용해성으로 만드는 것이고, 고형화란 액상이나 슬러지와 같은 폐기물에 접합제를 첨가하여 고상의 형태로 만드는 것을 의미한다. 넓은 면적의 오염부지에 본 기술을 적용하기는 어렵다.ConveyorWaste MaterialChute to Truck Loading AreaHopper with Even FeederHomogenizerWeight FeederPug MillLiquidReagentStorageWater Supply (required)Dry ReagentWeight FeederAugar그림12. 고형화 및 안정화법의 처리공정도오염물질 처리효과오염물질 종류적 합부분적 적합부적합방사능물질Cd, Cu, As, Hg, Pb, Cr+6, CN준휘발성 유기물질살충제××××표2. 오염물질별 고형화 및 안정화법의 처리효과제약조건- 일반적인 공정은 부피를 두배까지 증가시킬 우려가 있다.- 휘발성 유기물질은 고정화되지 않는다.- 여러 가지의 오염물질이 혼합되면 처리 시간이 길어진다.- 장기간의 효용성 문제도 거론되고 있다.⑤ 탈할로겐화법 (Dehalogenation)nedSoilWaterVaporTreatedMaterialSoilSoilWaterSoilWaterReagent Recycle그림14. 탈할로겐화법(APEG)의 처리공정도장점 및 단점-토양에 포함되어 있는 PCB의 농도에 상관없이 적용이 가능-열적처리와 비교할 경우 에너지 소비가 적으며 처리해야 하는 방출가스의 양이적다-다량의 화학물질이 필요하고, 과도하게 주입된 시약을 처리해야 하는 단점오염물질 및 토양입경별 처리효과APEG공정을 이용하여 처리 가능한 오염물질은 준휘발성 할로겐 유기물질과 살충제이다. 이 처리기술은 특정 휘발성 할로겐 유기물질에는 효과가 적다.제약조건- 부지가 넓은 오염토양에 대해서는 경제적이지 못하다.- 토양의 수분함량이 20%이상일 경우 시약이 많이 필요하다.- 염소계 유기물질의 농도가 5%이상일 경우에는 시약이 많이 필요하다.㉰ 용매추출법 (Solvent Extraction (Chemical extraction))처리개요용매추출법으로 오염물질을 분해하지는 못하지만, 토양, 슬러지, 퇴적물질로부터 오염물질을 분리시켜 부피를 감소시킬 수 있다. 이 기술은 용매로 유기화학물질을 이용하며, 물이나 계면활성제를 이용하는 토양세척과는 다르다. 주로 물, 산 및 유기용매를 이용하여 중금속이나 PAH, PCB를 처리한다. 용매추출법은 토양상태에 따라 고형화/안정화, 소각, 혹은 토양세척과 같은 다른 기술과 병합하여 사용된다.추출장치에 있어서 기본과정은 (1)토양의 선별 (2)추출물질과 혼합 (3)액상과 고상의 분리 (4)정화된 토양의 처리 (5)물정화 및 슬러지 처리로 이루어져 있다.3)열적처리기술기 술폐기물 매체적용가능 폐기물무기물유기물pyretron 열분해토양, 슬러지, 고형폐기물적용불가비특정 유기물사이클론 연소로고상, 토양, 슬러지비특정, 낮은 농도의 방사핵종비특정 유기물LTTA 저온 열송풍고상, 슬러지, 퇴적물적용불가VOCs, SVOCs, 염소계 살충제, 인산계 살충제, 석유계 탄화수소HRUBOUT 공정토양적용불가할로겐화합물, 비할로게화합물무선주.

공학/기술| 2007.07.05| 26페이지| 2,500원| 조회(1,088)

토양복원기술, Biopile, Landfarming, 토양복원장단점, 토양처리

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도축폐수처리

계류사안정된 상태에서 물만 급식시키고 생체검사도살(방혈); 혈액을 수거함으로써 폐수처리장의 부하를 줄임소의 경우 박피, 돼지는 도체를 뜨거운 물에 담근후 털 제거위장 내용물과 미소화내용물 별도로 분리하여 퇴비화도체를 2등분하고,다리등을 절단 분리1-2. 폐수의 특성계류장: 짚부스러기, 분변, 진흙 등도살장:혈액이 가장 많이 혼입되있어 적색을 띠고 고농도의 단백질,유기성 물질로 이루어져 있음탈모&박피:털내장제거:위장내용물,내장찌꺼기,그리이스 등발생물질1-2. 폐수의 특성pH: pH7BOD: 2,000~3,000 mg/LCOD: 1,000~1,500 mg/LSS:1,500~2,000 mg/Ln-H:300~500 mg/L대장균군:20,000개/mL오염도1m3/두 (소)0.75m3/두 (돼지)*환경처-수질오염방지시설 표준화II,page 931-2. 폐수의 특성

공학/기술| 2007.06.05| 7페이지| 1,500원| 조회(1,494)

폐수, 폐수처리, 도축

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생물학적 인 제거

생물학적 인 제거개 요인은 주요 필수영양물질로 광합성 조류 및 사이이노 박테리아의 성장을 자극하여 호소의 부영양화를 촉진 시킨다.부영양화에 민감한 호소로 폐수를 방류하는 경우 흔히 1차 및 2차 처리 수준이상의 인 제거가 요구된다.일부 종속영양균은 다량의 인을 에너지 저장물질인 내부 다중인산염(poly-P,poly phosphate)의 형태로 보유할 수 있다. 이같은 미생물을 선택해서 다중인산염을 축적시킨 다음 미생물을 폐기함으로써 인 제거량을 크게 증가시킬수 있다.생물학적 인 제거 증대(enhanced biological phoshorus removal,EBPR)가 성공적인미생물체의 인함량은 정상적인 미생물체의 약 2～5배 정도이다.생물학적 인 제거 증대의 네가지 주요 요소1.유입수와 반송슬러지를 반드시 혼합한 후 혐기조(anaerobic bioreactor)로 유입시켜야 한다. 반응조에서 산화되는 BOD량을 최소화하여 최대의 인 제거 효율을 얻기 위해서는 전자 수용체, 특히 O2 및 NO3-가 반드시 제거되어야 한다. 혼합액의미생물체 농도가 높기 때문에 가수분해빛 발효가 일어날 수 있지만 유입 BOD에 포함된 전자당량은 최종 전자 수용체로 전달되지 않는다.2.혼합액은 혐기조(anaerobic bioreactor)에서 반응조로 흐른다. 포기를 통해 산소가 공급되므로 다량의 전자수용체가 존재하고 따라서 질산화가 일어나면 NO3-가 생성된다. 이들 전자 수용체는 종속 영양균이 전자 공여체를 산화시켜 에너지를 얻고 성장할 수 있게 한다.3.반응조에서 유출된 혼합액은 침전되고 대부분의 침전물은 공정의 앞단으로 반송되어 유입수와 혼합된 후 혐기조로 유입된다. 이같은 반송을 통하여 미생물체가혐기 및 호흡조건을 차례로 경험하게 된다.4.SRT를 조절하고 다중인산염이 농축된 미생물체를 제거하기 위해 주 반응조에서 새롭게 생성된 슬러지를 폐기한다.생물학적 인 제거 증대를 위한 생화학적 메카니즘혐기성 상태 에서 특정 종속영양균은 가수분해 및 발효를 통해 생성된 단순 유기물을 섭취할 수 있다. 그렇지만 전자수용체가 없기 때문에 그들은 전자와 탄소를 PHB(polyhyroxybutyrate)와 같은 세포 내 고형물로 축적한다. PHB 합성에 소요되는 에너지는 다중인산염(궁극적으로 ATP)의 가수분해로부터 발생되며 다중인산염의 가수 분해는 인산염(Pi)을 Cell 외부로 방출되어진다.종속영양균이 전자수용체가 많은 주 호기성조로 이동하면 미생물은 이전과 정반대의 생화학적 작업을 한다. 전자저장물질(PHB)은 O2와 같은 전자수용체를 이용한 호흡을 통하여 생성된 에너지로 ATP를 합성한다. 생성된 일부 ATP는 에너지 저장물질인 다중인산염을 합성하는데 사용되며 다중인산염을 합성하기 위해서는 인산염 Pi 가 용액으로부터 유입되어야 한다. 그러므로 박테리아는 다중인산염을 합성하며 다량의 주변 Pi를 흡수(과잉흡수)한다. 다중인산염이 농축된 박테리아는 혐기조로 반송하기전에 수집하여 폐기한다.[그림 1.1] 인 제거에 대한 생화학적 흐름

공학/기술| 2007.06.05| 3페이지| 1,000원| 조회(1,861)

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