KR102066965B1 - The method of recovering contaminated soil environment using indigenous microorganisms of restore region - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복원예상지역의 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법에 관한 것으로서, 유류 오염 토양을 복원시키기 위하여 복원예상 지역에 적응되어 있는 순화된 토착미생물을 활성화시킴으로써 토착미생물들이 그 지역의 환경에 적응하고 균형을 이루게 하여 생장능력을 극대화하는 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for restoring a contaminated soil environment using indigenous microorganisms in a restoration prospective area, wherein the indigenous microorganisms are adapted to the environment of the region by activating the purified indigenous microorganisms adapted to the restoration restoration region to restore oil contaminated soil. The present invention relates to a method for restoring a contaminated soil environment using indigenous microorganisms that maximizes the growth capacity by balancing the growth and the balance.
유류에 의한 토양의 오염은 대부분 여러 가지 원인에 의해 복합적으로 이루어진다. 또한, 유류에 오염된 토양은 오염물질의 휘발 및 분리에 의해 대기오염을 유발할 수 있으며, 용해, 확산 등에 의해 지하수 오염을 유발할 수 있다. 즉, 유류에 의한 토양오염은 단지 토양오염만으로 끝나는 것이 아니라 지하수 오염, 하천오염, 대기오염 등 다른 매개체로 오염물질이 이동하여 다양한 오염을 야기한다.Most soil contamination by oil is a combination of several causes. In addition, soil contaminated with oil may cause air pollution by volatilization and separation of contaminants, and may cause groundwater contamination by dissolution and diffusion. That is, soil pollution by oil does not only end with soil pollution but also causes various pollution by moving pollutants to other media such as groundwater pollution, river pollution and air pollution.
유류오염은 크게 BTEXs(Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene)와 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon, 석유계 총 탄화수소)로 나눌 수 있으나, 일반적으로 가솔린, 등유 및 경유 등과 같은 TPH가 대부분을 차지하고 있다.Oil pollution can be largely classified into BTEXs (Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene) and TPH (Total Petroleum Hydrocarbon), but TPH such as gasoline, kerosene, and diesel are mostly used.
오염토양 복원기술은 처리 위치별로 원위치 기술과 비원위치 기술로 나누어진다. 비원위치 정화기술은 오염토양을 굴착하여 이동시켜 처리하는 기술로서 처리공정의 관리 및 효율평가가 용이하나 굴착과 이동에 많은 비용이 소요되며 굴착과정에서 지반환경 교란을 야기시켜 오염의 확산을 유발할 가능성이 있다. 이에 비해 원위치 기술은 오염토양을 현장에서 직접 처리하는 기술로서 주변환경으로 오염물질이 노출될 가능성이 적고 비용 또한 비원위치 기술에 비해 저렴한 편이다. 그러나, 현장토양의 불균질성에 의해 정화효율이 제한될 수 있으므로 면밀한 부지평가와 모니터링기술이 필요하다.Polluted soil restoration technology is divided into in situ technology and non-in situ technology by treatment location. Non-in situ purification technology is a technology that excavates and moves contaminated soils for easy treatment and evaluation of efficiency, but it requires a lot of costs for excavation and movement, and it may cause disturbance of ground environment in the excavation process, causing the spread of pollution. There is this. In-situ technology, on the other hand, is a technology that directly handles contaminated soils on site, and it is less likely to expose pollutants to the surrounding environment and is also less expensive than non-in situ technologies. However, since the purification efficiency may be limited by the inhomogeneity of the site soil, careful site evaluation and monitoring techniques are required.
이들 기술은 오염원의 제거방법에 따라 생물학적, 물리화학적, 열적 기술로 분류될 수 있다. 오염원을 경제적으로 처리하기 위해서는 일반적으로 생물학적 처리법을 많이 선택하나, 생물학적 처리법은 처리 특성상 단기간에 효과를 기대하기 힘들며, 처리조건의 적절한 상태로 유지하기 힘든 단점이 있다. 실험실에서 오염토양을 복원시키는 미생물 복원제가 쉽게 배양되고 유류의 분해효율을 쉽게 검토해 볼 수 있지만 실험실 조건과 현장조건이 달라 처리효율에 현격한 차이가 발생하므로 시판되는 생물학적 복원제의 효율이 제대로 검증되지 못하는 단점이 있다.These techniques can be classified into biological, physicochemical and thermal techniques, depending on the method of removing the pollutant. In order to treat pollutants economically, biological treatment is generally selected a lot, but biological treatment is difficult to expect an effect in a short period of time due to the characteristics of treatment, it is difficult to maintain the proper condition of the treatment. Microbial restoratives that restore contaminated soils are easily cultured in the laboratory, and oil degradation efficiency can be easily reviewed. However, due to the differences in the treatment efficiency due to different laboratory and site conditions, the effectiveness of commercially available biological restorative agents is not properly validated. There is a disadvantage.
따라서, 복원예상지역에 가장 적합한 토착미생물들을 사용하여 불균형을 해소하고, 자연적 환경에 가급적 가까운 곳이면서 환경오염의 영향을 가장 적게 받은 곳의 토착미생물군을 채취하여 복원지역에 활용하는 기술 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to solve the imbalance by using the indigenous microorganisms most suitable for the restoration area, and to develop the technology that collects and utilizes the indigenous microorganism in the place where it is as close as possible to the natural environment and the least affected by environmental pollution. It is true.
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로 서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 유류 오염 토양을 복원시키기 위하여 복원예상 지역에 적응되어 있는 순화된 토착미생물들이 그 지역의 환경에 적응하고 균형을 이루게 함으로써 생장능력을 극대화시키는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the problem to be solved in the present invention is that the indigenous microorganisms that are adapted to the region to be restored to restore oil contaminated soil to the environment of the region The goal is to provide technology that maximizes growth capacity by adapting and balancing.
또 다른 목적으로는, 무기영양분(함초분말, 미네랄 수용액 등)을 가미하여 활성도를 더 향상시킴으로써 토착미생물이 번식하고 존재할 수 있는 양분을 공급하는 기술을 제공하는데 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a technology for supplying nutrients in which indigenous microorganisms can propagate and exist by adding inorganic nutrients (seaweed powder, mineral aqueous solution, etc.) to further improve the activity.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복원예상지역의 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법은 오염된 토양의 유류 농도 및 토양의 초기조건을 측정하는 오염토양 측정단계, 상기 오염된 토양에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 pH가 6.5~7.5가 되도록 조절하는 pH 조절단계, 상기 pH가 조절된 오염된 토양에 영양소 배지를 투입하는 영양소 배지 투입단계, 상기 영양소 배지가 투입된 토양에 다공성 담체를 투입하는 다공성 담체 투입단계, 상기 다공성 담체가 투입된 토양에 산소발생제를 투입하는 산소발생제 투입단계 및 상기 산소발생제가 투입된 토양에 성장촉진제를 투입하는 성장촉진제 투입단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Contaminated soil environmental restoration method using the indigenous microorganisms of the expected restoration area according to the present invention for achieving the above object is a contaminated soil measurement step of measuring the oil concentration of the contaminated soil and the initial conditions of the soil, the contaminated soil PH adjustment step of adjusting the pH to 6.5 ~ 7.5 by adding sodium hydroxide (NaOH), nutrient medium input step of injecting nutrient medium to the contaminated soil with pH adjustment, porous carrier to the nutrient medium is added to the soil Injecting a porous carrier is added, characterized in that it comprises an oxygen generator injecting the oxygen generator into the soil in which the porous carrier is added, and a growth accelerator injecting step of injecting the growth promoter into the soil into which the oxygen generator is added.
또, 상기 다공성 담체 투입단계의 다공성 담체는, 셀라이트(Celite), 버미큘라이트(Vermiculite), 제올라이트(zeolite), 피트모스(Peat moss) 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 사용하며, 입자크기는 10~20㎛의 크기로 분쇄한 것을 특징으로 한다. In addition, the porous carrier of the porous carrier input step, using a mixture of one or two or more of Celite, Vermiculite, Zeolite, Peat Moss, the particle size is 10 ~ It is characterized by pulverizing to a size of 20㎛.
또, 상기 산소발생제 투입단계는, 상기 다공성 담체가 투입된 토양 100중량부에 산소발생제를 5~20중량부 투입하되, 상기 산소발생제는, 액상 H2O2, 과립 또는 분말형태의 MgO2, KMnO4로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다. In addition, the oxygen generator is added, 5 to 20 parts by weight of the oxygen generator in 100 parts by weight of the soil in which the porous carrier is added, the oxygen generator, liquid H 2 O 2 , granules or powder form MgO 2 , KMnO 4 It is characterized in that at least one member selected from the group consisting of.
또, 상기 성장촉진제 투입단계는, 상기 다공성 담체가 투입된 토양 100중량부에 성장촉진제를 1~2중량부 투입하는 것을 특징으로 한다. In addition, the growth accelerator input step, characterized in that 1 to 2 parts by weight of the growth promoter to 100 parts by weight of the soil in which the porous carrier is added.
또, 상기 성장촉진제 투입단계 이후에, 상기 성장촉진제가 투입된 토양 100중량부에 함초분말 5~7중량부, 미네랄 수용액 3~5중량부를 더 투입하는 것을 특징으로 한다. In addition, after the growth accelerator input step, 5 to 7 parts by weight of seaweed powder, 3 to 5 parts by weight of the mineral aqueous solution is further added to 100 parts by weight of the soil, the growth promoter is added.
본 발명에 따른 복원예상지역의 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법은 유류 오염 토양을 복원시키기 위하여 복원예상 지역에 적응되어 있는 순화된 토착미생물들이 그 지역의 환경에 적응하고 균형을 이루게 함으로써 생장능력을 극대화시키는 효과가 있다. The contaminated soil environment restoration method using indigenous microorganisms in the expected restoration region according to the present invention is characterized by the ability of growing indigenous microorganisms adapted to the restoration region to restore oil contaminated soils by adapting and balancing the environment of the region. Has the effect of maximizing.
또한, 무기영양분(황토 찌꺼기, 미네랄 수용액 등)을 가미하여 활성도를 더 향상시킴으로써 토착미생물이 번식하고 존재할 수 있는 양분을 공급하는 효과가 있다. In addition, by adding inorganic nutrients (ocher residue, mineral aqueous solution, etc.) to further improve the activity, there is an effect of supplying nutrients that indigenous microorganisms can propagate and exist.
도 1은 본 발명에 따른 복원예상지역의 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법을 개략적으로 도시한 단계흐름도이다. FIG. 1 is a flowchart schematically illustrating a method for restoring a contaminated soil environment using indigenous microorganisms in a region to be restored according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 복원예상지역의 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법을 개략적으로 도시한 단계흐름도이다. FIG. 1 is a flowchart schematically illustrating a method for restoring a contaminated soil environment using indigenous microorganisms in a restoration expected region according to the present invention.
본 발명에 따른 복원예상지역의 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법은 오염토양 측정단계(S10), pH 조절단계(S20), 다공성 담체 투입단계(S30), 영양소 배지 투입단계(S40), 산소발생제 투입단계(S50) 및 성장촉진제 투입단계(S60)를 포함하여 이루어진다. Contaminated soil environment restoration method using indigenous microorganisms of the expected restoration area according to the present invention is a contaminated soil measurement step (S10), pH control step (S20), porous carrier input step (S30), nutrient medium input step (S40), oxygen It comprises a generator input step (S50) and growth promoter input step (S60).
1. 오염토양 측정단계(S10) 1. Polluted soil measurement step (S10)
오염토양 측정단계(S10)는 오염된 토양의 유류 농도 및 토양의 초기조건을 측정하는 단계이다. Polluted soil measurement step (S10) is a step of measuring the oil concentration of the contaminated soil and the initial conditions of the soil.
좀 더 상세하게는, 오염된 토양의 유류농도, pH, 수분함량, 온도, 비옥화, 영양도를 측정하는 것이다. More specifically, it measures oil concentration, pH, water content, temperature, fertility and nutrition of contaminated soil.
이는, 오염된 토양의 유류농도 및 토양의 초기조건을 측정하여 토착미생물의 활성을 높이기 위하여 토착 미생물의 최적 성장조건을 맞추기 위함이다. This is to meet the optimum growth conditions of indigenous microorganisms in order to increase the indigenous microorganism activity by measuring the oil concentration of the contaminated soil and the initial conditions of the soil.
토착 미생물의 최적 성장조건은 pH 6.5~7.5, 습도 60~80%, 활성온도 25~35℃이며, 토착미생물들은 질소, 인, 칼륨 등의 영양소가 충분히 공급될 때 활동이 왕성해지고, 번식력이 높아진다. Optimal growth conditions of indigenous microorganisms are pH 6.5-7.5, humidity 60-80%, activity temperature 25-35 ℃, and indigenous microorganisms become active when fertile nutrients such as nitrogen, phosphorus and potassium become active and increase reproductive power. .
2. pH 조절단계(S20) 2. pH adjustment step (S20)
pH 조절단계(S20)는 상기 오염된 토양에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 pH가 6.5~7.5가 되도록 조절하는 단계이다. pH adjustment step (S20) is a step to adjust the pH to 6.5 ~ 7.5 by adding sodium hydroxide (NaOH) to the contaminated soil.
일반적으로, 초기 오염된 토양의 pH는 3~4정도이며, 토착 미생물의 최적 서식 조건인 pH 6.5~7.5가 되도록 조절하기 위하여 수산화나트륨(NaOH)을 투입하는 것이다. Generally, the pH of the initially contaminated soil is about 3-4, and sodium hydroxide (NaOH) is added to adjust the pH to 6.5-7.5, which is the optimal habitat condition for indigenous microorganisms.
여기서, 수산화나트륨(NaOH) 이외에, 탄산칼슘(CaCO3) 또는 생석회(CaO)를 투입할 수 있다. In addition to sodium hydroxide (NaOH), calcium carbonate (CaCO 3 ) or quicklime (CaO) may be added thereto.
3. 영양소 배지 투입단계(S30)3. Nutrients medium input step (S30)
영양소 배지 투입단계(S30)는 상기 pH가 조절된 오염된 토양에 영양소 배지를 투입하는 단계이다. Nutrient medium input step (S30) is a step of introducing a nutrient medium to the pH-contaminated soil.
좀 더 상세하게는, 상기 pH가 조절된 오염된 토양 100중량부에 영양소 배지를 5~7중량부 투입하는 것이다. More specifically, 5 to 7 parts by weight of a nutrient medium is added to 100 parts by weight of the pH-controlled contaminated soil.
여기서, 상기 영양소 배지는 곡류 100중량부에 당류 5~10중량부를 혼합한 것이다. Here, the nutrient medium is a mixture of 5 to 10 parts by weight of sugar to 100 parts by weight of grains.
먼저, 곡류는 보리밥, 주먹밥, 밀, 옥수수 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것이다. First, cereals are one or more of barley rice, rice ball, wheat, corn.
상기 곡류 100중량부에 톳밥, 누룩, 땅콩껍질, 호두껍질 중 하나 또는 둘 이상을 더 혼합한 혼합물을 50~70중량부 더 혼합할 수 있다. 50 to 70 parts by weight of a mixture of one or two or more of rice, koji, peanut shell, walnut shell, or more may be mixed in 100 parts by weight of the grains.
상기 pH가 조절된 오염된 토양 100중량부에 영양소 배지를 5~7중량부 투입함으로써 복원예상지역의 토착미생물을 활성화시킬 수 있다. By injecting 5 to 7 parts by weight of a nutrient medium to 100 parts by weight of the pH-controlled contaminated soil, it is possible to activate indigenous microorganisms in the expected restoration area.
만약, 상기 pH가 조절된 오염된 토양 100중량부에 영양소 배지를 5중량부 미만으로 투입할 경우에는 상기 pH가 조절된 오염된 토양에 영양소 배지가 골고루 투입되기 어려우며, 7중량부를 초과하여 투입할 경우에는 필요 이상의 투입량으로 인하여 오히려 오염 토양의 복원시간이 길어질 수 있다. If less than 5 parts by weight of nutrient medium is added to 100 parts by weight of the pH-controlled contaminated soil, it is difficult to evenly add the nutrient medium to the pH-controlled contaminated soil and more than 7 parts by weight. In some cases, more time than necessary may result in longer recovery time for contaminated soil.
4. 다공성 담체 투입단계(S40)4. Porous carrier input step (S40)
다공성 담체 투입단계(S40)는 상기 영양소 배지가 투입된 토양에 다공성 담체를 투입하는 단계이다. Porous carrier input step (S40) is a step of injecting the porous carrier in the soil, the nutrient medium is added.
좀 더 상세하게는, 상기 영양소 배지가 투입된 토양 100중량부에 다공성 담체를 5~15중량부 투입하는 것이다. More specifically, 5 to 15 parts by weight of the porous carrier is added to 100 parts by weight of the soil in which the nutrient medium is added.
여기서, 상기 다공성 담체는, 셀라이트(Celite), 버미큘라이트(Vermiculite), 제올라이트(zeolite), 피트모스(Peat moss) 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 사용하며, 입자크기는 10~20㎛의 크기로 분쇄한 것을 사용하는 것이 바람직하다. Herein, the porous carrier may be a mixture of one or two or more of Celite, Vermiculite, Zeolite, and Peat Moss, and the particle size may be 10-20 μm. It is preferable to use the pulverized thing.
상기 영양소 배지가 투입된 토양 100중량부에 다공성 담체를 5~15중량부 투입하는 것은 토양에 오염된 유류의 흡착율을 높이기 위한 것이다.The 5 to 15 parts by weight of the porous carrier to 100 parts by weight of the nutrient medium is added to the soil to increase the adsorption rate of oil contaminated with soil.
만약, 상기 영양소 배지가 투입된 토양 100중량부에 다공성 담체를 5중량부 미만으로 투입할 경우에는 토양에 오염된 유류가 충분히 흡착되기 어려우며, 15중량부를 초과하여 투입할 경우에는 유류 오염 토양의 흡착속도가 현저하게 증가되지 않아 비경제적이다. If less than 5 parts by weight of the porous carrier is added to 100 parts by weight of the soil containing the nutrient medium, it is difficult to sufficiently adsorb contaminated oil in the soil. Is not significantly increased, which is uneconomical.
5. 산소발생제 투입단계(S50)5. Oxygen generator input step (S50)
산소발생제 투입단계(S50)는 상기 다공성 담체가 투입된 토양에 산소발생제를 투입하는 단계이다. Oxygen generator input step (S50) is a step of injecting the oxygen generator in the soil in which the porous carrier is added.
좀 더 상세하게는, 상기 다공성 담체가 투입된 토양 100중량부에 산소발생제를 5~20중량부 투입하는 것이다. More specifically, 5 to 20 parts by weight of an oxygen generator is added to 100 parts by weight of the soil into which the porous carrier is added.
여기서, 상기 산소발생제는, 액상 H2O2, 과립 또는 분말형태의 MgO2, KMnO4로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이다. Here, the oxygen generator is one or more selected from the group consisting of liquid H 2 O 2 , granules or powder form MgO 2 , KMnO 4 .
산소발생제의 첨가량은 대기의 접촉확률에 따라 증감될 수 있다. 해안과 가까운 지역이나 깊이 매립되는 경우에는 상대적으로 많은 양을 투입하며, 내륙에 가까운 지역이나 얕게 매립되는 경우에는 상대적으로 적은 양의 산소발생제를 투입할 수 있다. The amount of oxygen generator added may increase or decrease depending on the contact probability of the atmosphere. In the case of landfill near the coast or deeply buried, a relatively large amount can be injected. In the case of landfill near or inland, a relatively small amount of oxygen generator can be added.
그리고, 상기 다공성 담체가 투입된 토양 100중량부에 산소발생제를 5중량부 미만으로 투입할 경우에는 산소 발생량이 부족하여 토양복원 후반기에 산소가 고갈될 가능성이 있고, 20중량부를 초과하여 투입하면 경제성이 떨어지게 된다. In addition, when less than 5 parts by weight of oxygen generating agent is added to 100 parts by weight of the soil in which the porous carrier is added, there is a possibility that oxygen is depleted and oxygen is depleted in the latter part of the soil restoration, and when more than 20 parts by weight is added, economical efficiency Will fall.
6. 성장촉진제 투입단계(S60) 6. Growth accelerator input step (S60)
성장촉진제 투입단계(S60)는 상기 산소발생제가 투입된 토양에 성장촉진제를 투입하는 단계이다. Growth promoter input step (S60) is a step of introducing a growth promoter to the soil in which the oxygen generator is added.
좀 더 상세하게는, 상기 산소발생제가 투입된 토양 100중량부에 성장촉진제를 1~2중량부 투입하는 단계이다. More specifically, the growth promoter is added to 1-2 parts by weight of the growth promoter to 100 parts by weight of the soil in which the oxygen generator is added.
여기서, 상기 성장촉진제는 유기물 100중량부에 K2O 3~7중량부, Al2O3 2~3중량부, Fe2O3 0.5~1중량부, MgO 0.3~0.5중량부, CaO 0.1~0.2중량부로 이루어진다. Here, the growth promoter K 2 O 3 ~ 7 parts by weight, Al 2 O 3 to 100 parts by weight of the organic material 2-3 parts by weight, Fe 2 O 3 0.5 ~ made 1 part by weight, MgO 0.3 ~ 0.5 parts by weight, CaO 0.1-0.2 parts by weight.
상기 성장촉진제는 토착미생물들의 성장을 촉진시킴과 동시에 고농도의 유류 오염토양을 토착미생물들이 쉽게 분해할 수 있도록 돕는 역할을 한다. The growth accelerator promotes the growth of indigenous microorganisms and at the same time helps the indigenous microorganisms to easily decompose high concentrations of oil contaminated soils.
상기 산소발생제가 투입된 토양 100중량부에 성장촉진제를 1중량부 미만으로 투입할 경우에는 토착미생물의 유류 오염토양의 분해속도가 저하될 수 있으며, 2중량부를 초과하여 투입할 경우에는 유류 오염 토양의 분해속도가 현저하게 증가되지 않아 비경제적이다. When the growth promoter is added to less than 1 part by weight in 100 parts by weight of the oxygen generator, the decomposition rate of oil-contaminated soils of indigenous microorganisms may be lowered. The rate of decomposition is not significantly increased, which is uneconomical.
그리고, 성장촉진제 투입단계(S60) 이후에, 상기 성장촉진제가 투입된 토양 100중량부에 함초분말 5~7중량부, 미네랄 수용액 3~5중량부를 더 투입할 수 있다. In addition, after the growth accelerator input step (S60), 5 to 7 parts by weight of seaweed powder, 3 to 5 parts by weight of the mineral aqueous solution may be further added to 100 parts by weight of the soil in which the growth accelerator is added.
먼저, 함초분말은 함초를 20~25℃의 상온의 온도에서 7~15일 동안 자연 건조시킨 후, 입자크기가 150~200mesh의 크기로 분쇄한 것이다. First, the seaweed powder is naturally dried for 7-15 days at room temperature of 20 ~ 25 ℃ room temperature, and then pulverized to a particle size of 150 ~ 200mesh.
함초를 자연건조시키는 이유는 함초에 농축되어 있는 여러 가지 미네랄과 효소성분이 파괴되는 것을 방지하기 위함이다. The purpose of natural drying of the seaweed is to prevent the destruction of various minerals and enzymes concentrated in the seaweed.
그리고, 상기 함초를 7일 미만으로 건조시키면 함초가 제대로 건조되지 않아 분쇄하기 어려울 수 있으며, 15일 초과하여 건조시키면 수분함량이 필요 이상으로 줄어들게 된다.In addition, when the seaweed is dried for less than 7 days, the seaweed may not be properly dried and difficult to crush. If it is dried for more than 15 days, the moisture content is reduced more than necessary.
상기 성장촉진제가 투입된 토양 100중량부에 함초분말을 5중량부 미만으로 투입하였을 경우에는 함초의 효능을 충분히 토양에 공급하기 어려울 수 있으며, 7중량부를 초과하여 투입할 경우에는 함초에 기본적으로 염분이 포함되어 있기 때문에, 유효 미생물에 영향을 끼칠 수 있다. When less than 5 parts by weight of the seaweed powder is added to 100 parts by weight of the soil in which the growth promoter is added, it may be difficult to sufficiently supply the effectiveness of the seaweed, and when added in excess of 7 parts by weight, the salinity is basically in the seaweed. Because it contains, it can affect the effective microorganism.
함초는 우리나라 서해안이나 "남해안, 제주도, 울릉도, 백도" 같은 섬 지방의 바닷물이 닿는 바위나 갯벌 주위에서 무리를 지어 자라며, 우리말로는 퉁퉁하고 마디마다 튀어나온 풀이라고 하여 퉁퉁마디(Salicornia herbacea)라고 한다. 함초는 바닷물과 가까운 개펄이나 염전 주변에 무리지어 자라는 식물로서, 육지에 자라면서도 바닷물 속에 들어있는 갖가지 미네랄과 효소 성분이 농축되어 있다. 바닷물에는 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 철, 요오드, 인 등 수십 가지의 미량원소와 갖가지 효소가 녹아 있는데, 함초는 인체에 유익한 미량 원소와 효소를 흡수하면서 자란다. Hamcho grows in groups around rocks or tidal flats where the sea waters of island regions such as "South Coast, Jeju Island, Ulleungdo, and Baekdo" reach Korea. . The seaweed is a plant that grows in clusters around the sea pearls and salt fields close to the seawater, and it is enriched with various minerals and enzymes contained in the seawater while growing on land. Seawater contains dozens of trace elements and various enzymes such as calcium, potassium, magnesium, iron, iodine and phosphorus, and the seaweed grows by absorbing trace elements and enzymes that are beneficial to the human body.
상기 미네랄 수용액은 천연광물질을 활용하여 미네랄 수용액을 제조하는 것으로서, (i) 흑운모, 천매암, 질석으로 이루어진 천연광물질을 2~5mm의 크기로 분쇄하고 불순물을 제거하는 단계; (ii) 상기 분쇄된 천연광물질 100중량부에 물을 300~500중량부 혼합하여 400~500rpm으로 1~3시간 교반하면서, 5~10중량부의 황산(H2SO4)을 첨가하여 추출하는 단계; (iii) 상기 추출된 추출물을 200~300rpm으로 1~3시간 교반하면서 20~30℃의 온도로 냉각시키는 단계; 및 (iv) 상기 냉각된 추출물을 희석하여 황산(H2SO4)성분을 제거하고 미네랄 수용액을 수득하는 단계를 통해 제조된다. The mineral aqueous solution is to prepare an aqueous mineral solution using natural minerals, (i) pulverizing the natural mineral consisting of biotite, chalcedony, vermiculite to the size of 2 ~ 5mm and removing impurities; (ii) mixing 300 to 500 parts by weight of water to 100 parts by weight of the pulverized natural mineral and stirring the mixture at 400 to 500 rpm for 1 to 3 hours, adding and extracting 5 to 10 parts by weight of sulfuric acid (H 2 SO 4 ). ; (iii) cooling the extracted extract to a temperature of 20 to 30 ° C. while stirring for 1 to 3 hours at 200 to 300 rpm; And (iv) diluting the cooled extract to remove sulfuric acid (H 2 SO 4 ) components and to obtain an aqueous mineral solution.
좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 천연광물질 중 흑운모(biotite)는 단사정계에 속하는 광물로 화학성분은 K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2이며, 흑색, 갈흑색, 녹흑색을 띤다. 판상 또는 인상을 이루며 흔히 육각형 또는 능면체를 나타내고, 주로 화성암 및 변성암에서 산출된다.In more detail, biotite is a mineral belonging to a monoclinic system, and its chemical composition is K (Mg, Fe) 3 AlSi 3 O 10 (OH) 2 , and black, brown black, and green black. It is. Lamellar or impression, often hexagonal or rhombohedral, mainly produced from igneous and metamorphic rocks.
그리고, 천매암은 동물, 식물, 어류, 조개류 등의 생물에게서 양분을 얻은 퇴적암층으로서 원시미생물의 움직임에 의해 분해, 합성, 발효를 반복하면서 풍화가 진행되어온 관계로 토착미생물과 유기물을 비롯한 각종 미네랄과 필수 미량 희귀원소가 풍부하며, 부식도 43.2%, 결정입자 사이의 공극률 60%, 유기물 36%, 수분 보수력 43.2%와 보비력이 뛰어나고 원적외선 방사율이 92.6%, pH 6.5~7.5로 미네랄과 토착미생물이 다량 함유된 천연토양 활성제이다. 또한, 천매암에 들어있는 황산화균은 유황을 분해하는 효과가 있으며, 토양 중의 유기물 분해작용, 토양산성 중화작용을 하여 토양을 개량시켜주며, 당도증대, 맛, 색상을 향상시켜 주는 효과가 있다. In addition, the feldspar is a sedimentary rock layer obtained from nutrients from animals, plants, fish, shellfish, etc., and has been degraded, synthesized, and fermented by the movement of primitive microorganisms. It is rich in trace rare elements, has 43.2% of corrosion, 60% of porosity between crystal grains, 36% of organic matter, 43.2% of water retention power, and excellent biboiling, 92.6% of far-infrared emissivity, and contains a large amount of mineral and indigenous microorganisms. Natural soil active agent. In addition, the sulfated bacterium contained in the feldspar has the effect of decomposing sulfur, improving the soil by decomposing organic matter in soil and neutralizing soil acid, and improving sugar content, improving taste and color.
그리고, 질석(vermiculite)은 규산판과 알루미나판이 2:1로 결합된 팽창격자형 점토중의 일종으로, 구조상 결정격자 사이로 수분이나 양이온이 침투할 수 있으며, 열을 가하면 반응에 의해 부풀어 오르는 팽창형 광물이어서, 표면적과 응집성 그리고 양이온 치환 능력이 크다는 특징을 가지고 있다. 이는 알루미늄과 철을 포함하여 각종 미네랄성분들을 특히 많이 포함하고 있어서, 내화재 등의 건축 재료 외에도 유기 용제에 용해시켜 이온 반응에 의한 석출 응집제를 제조하여 폐수 처리 분야와 성장 촉진용으로 농,축산 및 원예 분야 등 광범위하게 사용되고 있는 광물이다.Vermiculite is a type of expanded lattice-like clay in which a silicate plate and an alumina plate are combined in a 2: 1 structure, and moisture or cations can penetrate between crystal lattice structurally, and when the heat is applied, the expanded type is expanded. As a mineral, it is characterized by high surface area, cohesiveness, and cationic substitution ability. It contains a large amount of various minerals including aluminum and iron, and in addition to building materials such as refractory materials, it is dissolved in organic solvents to produce precipitation flocculants by ionic reactions. It is a mineral widely used in the field.
여기서, 흑운모, 천매암 및 질석을 함께 사용하는 이유는 두 종류 이상의 암석이 서로 다른 종류의 미네랄을 함유하고 있기 때문에 이들을 이용하여 다양한 종류의 미네랄을 얻기 위함이다. Here, the reason for using biotite, mica and vermiculite together is to obtain various kinds of minerals by using two or more kinds of rocks because they contain different kinds of minerals.
또한, 상기 천연광물질의 입자의 크기(직경)가 3~5㎜ 정도가 되도록 분쇄하여 사용하는 것이 바람직한데, 입자의 크기가 3mm 미만이거나 5mm를 초과하였을 경우, 반응 시간이 길어지거나 추출효과가 상대적으로 낮아지게 된다. In addition, the size (diameter) of the particles of the natural mineral is preferably used to be pulverized to about 3 ~ 5mm, when the size of the particles less than 3mm or more than 5mm, the reaction time is long or the extraction effect is relatively Will be lowered.
그리고, 상기와 같은 천연광물질, 황산 및 물의 사용량 범위는 천연광물질로부터 미네랄을 효율적으로 추출하기 위한 사용량의 범위이다. 각 사용량 범위는 천연광물질의 미네랄 함유 정도, 미네랄 추출 대상에 대해 적절한 황산의 농도에 따라 결정되는 것으로, 반드시 상기 범위에 따르지 않더라도 미네랄 수용액을 제조할 수는 있지만, 상기 범위에 따르는 것이 보다 효율적으로 높은 품질의 미네랄 수용액을 제조할 수 있어 유리하다. In addition, the amount of use of the natural mineral, sulfuric acid and water as described above is a range of the amount of usage for efficiently extracting minerals from the natural mineral. Each usage range is determined according to the mineral content of natural minerals and the concentration of sulfuric acid appropriate for the mineral extraction target, and although the aqueous solution can be prepared even if it is not necessarily in accordance with the above range, it is more efficient to follow the above range. It is advantageous to be able to produce a quality aqueous mineral solution.
특히, 황산과 물의 첨가량 비율은 반응속도 및 안정성을 고려한 것으로, 본 발명에서 한정한 비율에 비해 황산의 비율이 낮거나 물의 비율이 높을 경우 미네랄의 용해량이 적어지고, 반대로 황산의 비율이 높거나 물의 비율이 낮을 경우 발열반응으로 인해 용해로가 폭발할 수 있기 때문에 상기 비율에 따르는 것이 바람직하다. In particular, the amount of sulfuric acid and water is added in consideration of the reaction rate and stability, and when the ratio of sulfuric acid is low or the ratio of water is high compared to the ratio defined in the present invention, the amount of dissolution of minerals decreases. When the ratio is low, it is preferable to follow the ratio because the furnace may explode due to the exothermic reaction.
그리고, 상기 미네랄 수용액을 제조하는 단계에서의 교반은 400~500rpm으로 1~3시간 이루어지는 것이 바람직하며, 교반이 이루어지는 동안 황산을 서서히 첨가하여야 한다. 교반시 400rpm 미만으로 교반하면 물과 혼합된 천연광물질이 가라앉기 때문에 반응이 원활하게 이루어지기 힘들며, 500rpm을 초과하여 교반하더라도 효율의 변화가 미미하기 때문에 상기 rpm의 범위에 따르는 것이 바람직하다. And, the stirring in the step of preparing the mineral aqueous solution is preferably made for 1 to 3 hours at 400 ~ 500rpm, sulfuric acid should be added slowly while stirring is performed. When the stirring is less than 400rpm, the reaction is difficult to be made smoothly because the natural mineral mixed with water sinks, and even if the stirring exceeds 500rpm, the change in efficiency is insignificant.
또한, 교반 시간을 1시간 미만으로 하면 기대하는 정도의 농도로 미네랄을 추출하기 어렵고, 3시간을 초과하여 교반하면 미네랄 추출량의 변화가 거의 없기 때문에 비경제적이다.In addition, if the stirring time is less than 1 hour, it is difficult to extract the minerals to the expected concentration, and if the stirring time exceeds 3 hours, the amount of extraction of the minerals is almost uneconomical.
따라서, 상기 성장촉진제가 투입된 토양에 미네랄 수용액을 투입하게 되면, 토착미생물이 번식하고 존재할 수 있도록 양분을 공급함과 동시에 토양 생육을 위한 유효한 성분을 제공하게 되는 것이다. Therefore, when the mineral aqueous solution is added to the soil to which the growth promoter is added, it will provide an effective ingredient for soil growth while supplying nutrients so that indigenous microorganisms can multiply and exist.
상기 성장촉진제가 투입된 토양 100중량부에 미네랄 수용액을 3중량부 미만으로 투입할 경우에는 토착미생물이 번식하고 존재할 수 있는 양분을 충분히 공급하기 어려우며, 5중량부를 초과하여 투입할 경우에는 필요 이상의 투입량으로 인하여 비경제적이다. When less than 3 parts by weight of the aqueous mineral solution is added to 100 parts by weight of the growth promoter is added to the soil, it is difficult to supply enough nutrients that indigenous microorganisms can multiply and exist. It is uneconomical.
본 발명에 따른 복원예상지역의 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법은 유류 오염 토양을 복원시키기 위하여 복원예상 지역에 적응되어 있는 순화된 토착미생물들이 그 지역의 환경에 적응하고 균형을 이루게 함으로써, 이를 통해 생장능력을 극대화시키는 효과가 있다. Contaminated soil environmental restoration method using indigenous microorganisms in the expected restoration area according to the present invention by acclimatizing indigenous microorganisms adapted to the restoration area to restore oil-contaminated soils by adapting and balancing the environment of the region, It has the effect of maximizing growth ability.
Claims (5)
상기 오염된 토양에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 pH가 6.5~7.5가 되도록 조절하는 pH 조절단계(S20);
상기 pH가 조절된 오염된 토양 100중량부에 영양소 배지 5~7중량부를 투입하는 영양소 배지 투입단계(S30);
상기 영양소 배지가 투입된 토양 100중량부에 다공성 담체 5~15중량부를 투입하는 다공성 담체 투입단계(S40);
상기 다공성 담체가 투입된 토양에 산소발생제를 투입하는 산소발생제 투입단계(S50); 및
상기 산소발생제가 투입된 토양 100중량부에 성장촉진제 1~2중량부를 투입하는 성장촉진제 투입단계(S60);
를 포함하되,
상기 영양소 배지 투입단계(S30)의 영양소 배지는,
보리밥, 주먹밥, 밀, 옥수수 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 곡류 100중량부에 당류 5~10중량부, 톳밥, 누룩, 땅콩껍질, 호두껍질 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 혼합물 50~70중량부를 혼합한 것이고,
상기 다공성 담체 투입단계(S40)의 다공성 담체는,
셀라이트(Celite), 버미큘라이트(Vermiculite), 제올라이트(zeolite), 피트모스(Peat moss) 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 사용하며, 입자크기는 10~20㎛로 분쇄한 것이고,
상기 산소발생제 투입단계(S50)는,
상기 다공성 담체가 투입된 토양 100중량부에 산소발생제를 5~20중량부 투입하되,
상기 산소발생제는, 액상 H2O2, 과립 또는 분말형태의 MgO2, KMnO4로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것이며,
상기 성장촉진제 투입단계(S60) 이후에,
상기 성장촉진제가 투입된 토양 100중량부에, 함초분말 5~7중량부, 미네랄 수용액 3~5중량부를 더 투입하되,
상기 미네랄 수용액은,
(i) 흑운모, 천매암, 질석으로 이루어진 천연광물질을 2~5mm의 크기로 분쇄하고 불순물을 제거하는 단계;
(ii) 상기 분쇄된 천연광물질 100중량부에 물을 300~500중량부 혼합하여 400~500rpm으로 1~3시간 교반하면서, 5~10중량부의 황산(H2SO4)을 첨가하여 추출하는 단계;
(iii) 상기 추출된 추출물을 200~300rpm으로 1~3시간 교반하면서 20~30℃의 온도로 냉각시키는 단계; 및
(iv) 상기 냉각된 추출물을 희석하여 황산(H2SO4)성분을 제거하고 미네랄 수용액을 수득하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복원예상지역의 토착미생물을 이용한 오염 토양 환경 복원방법.Polluted soil measurement step (S10) for measuring the oil concentration of the contaminated soil and the initial conditions of the soil;
PH adjustment step (S20) for adjusting the pH to 6.5 ~ 7.5 by adding sodium hydroxide (NaOH) to the contaminated soil;
A nutrient medium input step (S30) of adding 5 to 7 parts by weight of nutrient medium to 100 parts by weight of the pH-controlled contaminated soil;
A porous carrier input step (S40) of adding 5-15 parts by weight of a porous carrier to 100 parts by weight of the soil into which the nutrient medium is added;
Oxygen generator input step (S50) for injecting the oxygen generator in the soil in which the porous carrier is added; And
A growth accelerator input step (S60) of adding 1 to 2 parts by weight of a growth accelerator to 100 parts by weight of the soil in which the oxygen generator is added;
Including,
The nutrient medium of the nutrient medium input step (S30),
50 to 70 parts by weight of sugar, 5 to 10 parts by weight of sugar, rice or rice, wheat, corn, mixed with one or two of sugar, 5 to 10 parts by weight of sugar, rice, malt, peanut shell, walnut shell Mixed,
The porous carrier of the porous carrier input step (S40),
Celite, Vermiculite, Zeolite, Peat Moss or a mixture of two or more are used, the particle size is ground to 10 ~ 20㎛,
The oxygen generator input step (S50),
To 5 to 20 parts by weight of an oxygen generator in 100 parts by weight of the soil in which the porous carrier is added,
The oxygen generator is one or more selected from the group consisting of liquid H 2 O 2 , granules or powder form MgO 2 , KMnO 4 ,
After the growth accelerator input step (S60),
To 100 parts by weight of the growth promoter is added to the soil, 5 to 7 parts by weight of seaweed powder, and 3 to 5 parts by weight of mineral aqueous solution,
The mineral aqueous solution,
(i) pulverizing natural minerals composed of biotite, feldspar and vermiculite to a size of 2 to 5 mm and removing impurities;
(ii) mixing 300 to 500 parts by weight of water to 100 parts by weight of the pulverized natural mineral and stirring the mixture at 400 to 500 rpm for 1 to 3 hours, adding and extracting 5 to 10 parts by weight of sulfuric acid (H 2 SO 4 ). ;
(iii) cooling the extracted extract to a temperature of 20 to 30 ° C. while stirring for 1 to 3 hours at 200 to 300 rpm; And
(iv) diluting the cooled extract to remove sulfuric acid (H 2 SO 4 ) component to obtain an aqueous mineral solution;
Polluted soil environmental restoration method using indigenous microorganisms of the expected restoration region, comprising a.
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