수질관리 120회 1교시 문제 5. Soil Flushing

답 1. 토양오염의 피해 및 방지

- 토양오염은 축적성 오염이라는 점에서 대기, 수질오염과 성질이 다름

- 토양은 일단 오염물질이 자연적으로 제거되지 않고 토양에 존재하면서 각종 동식물을 오염

→ 오염된 동식물을 장기간 섭취하게 되면 주로 급성보다는 만성적인 각종 장애 유발

- 토양오염의 방지는 예방적 차원의 대책 요구

→ 유해물질과 폐기물의 무단투기 방지, 난분해성 폐기물의 분해기술 개발, 무독성 농약의 개발 및 사용량의 적정화, 자연적인 퇴비나 동식물의 배설물을 이용한 유기농법으로 변경 등

답 2. 토양정화기술의 종류

- 토양정화기술은 크게 생물학적, 물리화학적, 열적 처리방법으로 구분

1) 생물학적 처리방법

(1) 생물학적 분해법(Bio-degradation)

- In-situ기술로서 지중에 관정 삽입, 산소와 영양물질 공급하여 오염토양 처리

(2) 생물학적 통풍법(Bio-venting)

- 기체상으로 존재하는 휘발성 유기물질을 추출하는 것과 동시에 기존 토착 미생물에 산소 및 영양공급하여 지중 생분해능력 극대화

(3) 토양경작법(Landfarming)

- 오염토양을 굴착하여 지표면에 깔고 정기적으로 뒤집어줘 공기 공급하여 미생물에 호기성 생분해 조건 제공

(4) 식물재배 정화법(Phytoremediation)

- 식물을 이용하여 오염토양 및 지하수를 토함한 수질정화하는 자연친화적 토양정화기술

(5) 퇴비화공법(Composting)

- 호기성 상태에서 미생물에 의해 분해가능한 오염물질은 50~55℃의 온도에서 생물학적으로 분해 · 안정화시키고 병원균 사멸

2) 물리화학적 처리방법

(1) 토양세정법(Soil Flushing)

- 물 또는 오염물질 용해도 증대를 위한 첨가제(계면활성제 등)가 함유된 물을 관정을 통해 토양공극 내 주입 → 오염물질을 탈착시켜 지상으로 추출처리하는 In-situ 기술

- 생분해가 불가능한 중금속의 경우 활용도 높음

- 휘발성 유기화합물 및 준 휘발성 유기화합물 처리 시 높은 세정비용으로 경제성 낮음

- 투수성이 낮은 토양의 경우, 세정용액의 이동 제약으로 처리효율 떨어짐

- 계면활성제와 같은 세정용액에 의해 2차 오염 발생 및 이동성 증가로 비오염 지역 특히 포화지역으로 오염확산 초래 가능

(2) 토양증기추출법(Soil vaper extration, SVE)

- 진공추출이라고도 하며, 불포화 대수층위에 가스 추출정 설치, 토양을 진공상태로 만들어 토양으로부터 휘발성 및 준휘발성 유기물질 제거

(3) 토양세척법(Soil Washing)

- 적절한 세척제 사용, 토양입자에 결합되어 있는 유해 유기오염물질의 표면장력 약화 및 중금속을 액상으로 변화시켜 토양입자로부터 유해한 유기오염물질 및 중금속 분리 처리

(4) 용제추출법(Solvent Extraction)

- 오염토양을 추출기 내에서 유기용매와 혼합·용해시킨 후 분리기에서 오염물질 분리 처리하는 Ex-situ 처리기술

(5) 고형화/안정화법(Solidification/Stabilization)

- 오염토양에 시멘트, 석회, 슬래그 등의 고형화제 첨가, 오염물질 이동성의 물리적 저감, 화학적으로 용해도를 낮추거나 무해한 형태로 변화시키는 처리기술

3) 열적처리방법

(1) 열탈착법(Thermal Desorption)

- 굴착된 오염토양을 일정 온도로 가열, 토양에 흡착된 오염물질을 휘발, 탈착시켜 처리

(2) 소각법(Incineration)

- 적당량의 산소를 공급하여 유기물질을 연소시켜 분해하는 열적 파괴공정

(3) 유리화법(Vitirification)

- 굴착한 오염토양을 전기적으로 용융시켜, 용출특성이 매우 적은 결정구조로 만드는 기법

(4) 열분해법(Pyrolysis)

- 산소가 없는 혐기성 상태에서 열을 가해 유기물질을 분해시키는 화학적 분해방법