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스팀주입에 의한 토양내 NAPL 제거 실험
NAPL Removal from Contaminated Soil Using Steam Injection

이상일    (동국대학교 토목공학과   ); 장연수    (동국대학교 토목공학과   ); 김선기    (동국대학교 토목공학과  );
  • 초록

    스팀의 온도와 압력을 이용하여 불수용성 유기화합물(NAPL)로 오염된 토양의 정화가능성을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. Octane, Toluene, Xulene과 같은 단일 NAPL인 Gasoline을 대상으로 실험을 수행하였으며, 사용된 토양은 주문진 표준사와 국내 지반에 많인 산재하는 화강토를 선택하였다. 실험결과 1 pore volume의 스팀주입으로 인한 NAPL제거율은 모래의 경우 66∼78%, 화강토의 경우는 45∼73%로 나타나 상대적으로 짧은 시간에 부작용 없이 오염물을 토양으로부터 제거할 수 있는 가능성을 보였다. 배경온도가 높을수록 스팀의 응축이 지연되고 NAPL의 유동성이 중가하여 제거율이 높아짐을 확인하였다. 또한, 스팀주입 후 온수를 유입시켜 간극사이에 증기 및 액체상태로 존재하는 NAPL을 추가로 추출할 수 있었으며, 유입수의 온도에 따라 제거율이 최고 750%까지 상승함을 알 수 있었다.


    The possibility of NAPL removal from contaminated soil was studied using the steam injection technique. Both single (octane, toluene and xylene) and composite NAPL (gasoline) were used as contaminant. Soils used in this study were Chumunjin fine sand and weathered granitic soil, both of which are commonly found in Korea. Experimental results showed that with 1 pore volume steam injection, the NAPL removal rate was in the range of 66∼78% for sand and 45∼73% for weathered granitic soil. The steam injection technique seems to have high potential for soil remediation with advantages of relatively short operating time and no side-effect. Rise in the background temperature led to the delay of steam condensation and the increase of NAPL mobility, which resulted in the improvement of removal efficiency. In addition, water flooding after steam injection turned out to be a very efficient way of removing NAPL residual in the soil pores.


  • 참고문헌 (11)

    1. Non-aqueous phase liquid transport and clean up: 1. Analysis of mechanisms , Hunt,J.;Sitar,N.;Udell,K. , Water Resources Research / v.24,pp.1247-1258,
    2. Non-aqueous phase liquid transport and clean up: 2. Experimental studies , Hunt,J.;Sitar,N.;Udell,K. , Water Resources Research / v.24,pp.1259-1269,
    3. A study of steam injection into water saturated capillary porous media , Manegus,D.K.;Udell,K. , Heat Transfer in Porous Media and Particulate Flows / v.46,pp.151-157,
    4. Grubb,D.G.;Sitar,N. , Evaluation of technologies for in-situ clean up of DNAPL contaminated sites, USEPA/600/R-94/120 / v.,pp.,
    5. 환경부 , 오염토양 정화기술 개발 유해폐기물 처리기술 개발, 제1단계 2차년도 연차보고서, 환경부 / v.,pp.,
    6. Groundwater pollution in porous media by fluids immiscible with water , Schwille,F. , Stud. Environ. Sci. / v.17,pp.451-463,
    7. 지하수 오염정화: 절차와 기술 , 이상일 , 한국수자원학회지 / v.28,pp.45-49,
         
    8. American Public Health Association , Standard methods for the examination of water and wastewater(18th ed.) / v.,pp.,
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    10. 환경부 , 오염토양 정화기술 개발 유해폐기물 처리기술 개발, 제1단계 1차년도 연차보고서, 환경부 / v.,pp.,
    11. 스팀주입을 이용한 토양에서의 NAPL 제거에 관한 1차원 실험 , 장연수;이상일;임종주 , 대한환경공학회지 / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Lee, Sang-Il 1998. "Numerical Analysis of NAPL Removal from Soil and Groundwater Using Steam Injection" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 31(6): 667~674     

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    1. 1995 "지하수 오염정화 : 절차와 기술" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 28 (4): 45~49    
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    7. 1998 "토양 및 지하수에서의 NAPL 제거를 위한 스팀주입 수치해석" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 31 (6): 667~674    
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    9. 1999 "정수계획법을 이용한 지하수 수질관측망의 설계" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 32 (5): 557~564    
    10. 1999 "물관리 소프트웨어-지하수모형-" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 32 (2): 24~29    
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