고온공기주입 공법 적용시 지중온도가 생분해속도에 미치는 영향

Abstract

본 연구의 목적은 실제 디젤유로 오염된 불포화 토양을 복원하기 위해 수행되었던 고온공기 주입 파일롯 테스트에서 토양온도 변화가 생분해 속도에 미치는 영향을 알아보고자 하는 것이었고, 이것을 토대로 현장 생분해 속도, 최적의 생분해 온도 및 1차 분해 속도 상수를 도출하고 총복원기간을 예측해 보았다. 실험은 과거 디젤유 누출 사고가 있었던 고농도 오염지역에 대해 토양의 온도별 현장 호흡률(in-situ respiration)을 약 10일 간격으로 측정하는 식으로 진행되었다. 적용된 복원공법은 고온공기를 주입/추출하여 1차적으로 오염된 디젤 성분을 휘발, 추출하고 이어서 토양의 잔열과 미생물 생분해를 이용하여 토양내 잔류 디젤을 제거하는 후속공정으로 이루어졌다. 토양온도 26~60oC 범위에서 산소소비속도는 2.2~46.3%/day 값을 보였고 32oC에서 가장 빠른 46.3%/day를 나타냈다. 산소소비속도를 기준으로 하여 계산한 0차반응 생분해 속도(biodegradation rate)는 6.5~21.3 mg/kg-day 이었고 역시 토양온도 32oC에서 최대값을 보였고 그 이전과 이후는 각각 감소된 값을 나타냈다. 주기적으로 측정된 현장호흡률을 바탕으로 계산한 1차 분해속도 k는 몇가지 온도 범위에서 즉, 0.0027 d-1(@32.8oC), 0.0013 d-1(@41.1oC) 그리고 0.0006 d-1 (@52.7oC) 이었다. 토양의 초기 TPH 농도 대비 목표 농도를 870 mg/kg으로 가정했을 경우 소요 복원기간은 2~9년 정도 소요되는 것으로 예측되었다.