KR102437966B1 - Soil purifier apparatus of persistent organic pollutants and method of purification using the same and recivering method of organic solvent contained in the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기용매를 광분해하여 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양을 정화하는 정화방법에 있어서, 상기 유기용매를 기화시키는 단계, 상기 기화된 유기용매를 포집하는 단계, 상기 포집된 유기용매를 제2 반응조로 이송하는 단계 및 상기 유기용매가 상기 제2 반응조에서 액화되어 제2 반응조로 포집되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양에 주입된 유기용매의 회수 방법에 관한 것이다. The present invention provides a purification method for purifying soil containing persistent organic pollutants by photodegrading an organic solvent, wherein the organic solvent is vaporized, the vaporized organic solvent is collected, and the collected organic solvent is used in a second In the method for recovering the organic solvent injected into the soil containing residual organic pollutants, characterized in that it further comprises the step of transferring to a reaction tank and the step of liquefying the organic solvent in the second reaction tank and collecting it into a second reaction tank it's about
Description
본 발명은 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치 및 정화방법에 관한 것이며, 더 바람직하게는 정화에 사용한 유기용매를 회수하는 방법을 포함하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치, 이를 이용한 정화방법 및 유기용매의 회수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for purifying soil containing persistent organic pollutants, and more preferably, a soil purification apparatus containing persistent organic pollutants, including a method for recovering an organic solvent used for purification, and purification using the same It relates to a method and a method for recovering an organic solvent.
일반적으로, 잔류성 유기오염물질은 폴리염화비페닐(Polychlorinated biphenyls; PCBs), 다이옥신, 유기염소계 농약, 헥사클로로벤젠 및 다환 방향족 탄화수소(Poly aromatic hydrocarbons; PAHs)등으로 토양에 침투하여 지질, 지하수 지하 공기 등 지질 중에 존재하는 모든 것을 오염시키는 물질을 의미한다. In general, persistent organic pollutants are polychlorinated biphenyls (PCBs), dioxins, organochlorine pesticides, hexachlorobenzene, and polyaromatic hydrocarbons (PAHs), etc. It means a substance that contaminates everything that exists in lipids.
그 중 폴리염화비페닐(PCBs)는 소위 유사체라고 하는 209가지의 개별적인 화합물들을 통칭하는 용어이며, 이 화합물들에는 2개의 페닐 고리에 1개에서 10개까지의 염소 원자가 결합되어 있다. Among them, polychlorinated biphenyls (PCBs) are a generic term for 209 individual compounds, so-called analogs, in which 1 to 10 chlorine atoms are bonded to two phenyl rings.
그러나 과거에 엄청난 사용량과 분별없는 폐기 형태, 거기다 끈질긴 내환경성 때문에 PCBs는 처리가 어려운 토양오염 물질로 인식되고 있다. However, in the past, PCBs have been recognized as a difficult soil contaminant due to their enormous usage, reckless disposal, and persistent environmental resistance.
또한, 다이옥신은 플라스틱 종류의 물질을 태울 때 많이 생기고, 이렇게 생긴 다이옥신은 대기 중에 떠돌다가 비와 함께 토양으로 스며들어 오염시키는 것으로 알려져 있다.In addition, it is known that dioxins are produced a lot when plastic types of materials are burned, and the produced dioxins float in the air and seep into the soil with rain to contaminate them.
이러한 잔류성 유기오염물질을 제거하기 위해서 대한민국 등록특허 제10-1287990호는 열탈착 단계와 아임계수 처리단계를 결합한 오염토양 정화방법을 개시하고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-2061828호는 무산소 분위기에서 360 내지 600℃로 가열하여 토양을 정화하는 방법을 개시하고 있으나, 상기의 방법들은 정화 과정에서 다량의 유기용매를 필수적으로 요구하며, 사용된 유기용매를 폐수 처리하여 또 다른 환경오염을 유발하고 있다. In order to remove these persistent organic pollutants, Korean Patent Registration No. 10-1287990 discloses a method for purifying contaminated soil that combines a thermal desorption step and a subcritical water treatment step. Although a method of purifying the soil by heating to 600° C. is disclosed, the above methods require a large amount of organic solvent in the purification process, and the used organic solvent is treated as wastewater, thereby causing another environmental pollution.
본 발명은 유기용매를 사용하여 잔류성 유기오염물질을 추출하는 동시에 유기용매를 재사용 할 수 있는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a soil purifying apparatus containing persistent organic pollutants that can be reused while extracting persistent organic pollutants using an organic solvent.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose of the embodiments of the present invention is not limited to the above-mentioned purpose, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. .
본 발명의 실시예에 따르면, 유기용매를 광분해하여 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양을 정화하는 정화방법에 있어서, 상기 유기용매를 기화시키는 단계, 상기 기화된 유기용매를 포집하는 단계, 상기 포집된 유기용매를 제2 반응조로 이송하는 단계 및 상기 유기용매가 상기 제2 반응조에서 액화되어 제2 반응조로 포집되는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the purification method for purifying the soil containing residual organic pollutants by photodegrading the organic solvent, the steps of vaporizing the organic solvent, collecting the vaporized organic solvent, and the collected The method may further include transferring the organic solvent to a second reaction tank and collecting the organic solvent into a second reaction tank after being liquefied in the second reaction tank.
또한, 상기 유기용매를 회수하는 단계는, 상기 액화된 유기용매에 자외선을 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the step of recovering the organic solvent may further include irradiating ultraviolet light to the liquefied organic solvent.
또한, 상기 유기용매를 기화시키는 단계는, 제1 온도로 정의되는 기화가 수행되기 이전 온도와 제2 온도로 정의되는 기화가 수행되는 온도를 가질 수 있으며, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도는 하기 관계식 1을 만족할 수 있다. In addition, the step of vaporizing the organic solvent may have a temperature before vaporization defined as a first temperature and a temperature at which vaporization is performed defined as a second temperature, wherein the first temperature and the second temperature are
[관계식 1][Relational Expression 1]
40 ≤ T2-T1 ≤ 80℃40 ≤ T 2 -T 1 ≤ 80℃
(상기 관계식 1에서 T1은 제1 온도를 의미하며, T2는 제2 온도를 의미한다)(In
또한, 상기 제2 온도는 70 내지 100℃일 수 있다. In addition, the second temperature may be 70 to 100 ℃.
또한, 상기 유기용매가 상기 제2 반응조에서 액화되어 제2 반응조로 포집되는 단계는 제3 온도로 정의되는 액화가 수행되는 온도를 가질 수 있으며, 상기 제3 온도는 5 내지 30℃일 수 있다. In addition, the step of liquefying the organic solvent in the second reaction tank and collecting it into the second reaction tank may have a temperature at which liquefaction is performed, which is defined as a third temperature, and the third temperature may be 5 to 30°C.
또한, 상기 유기용매는 헥산 또는 메탄올 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. In addition, the organic solvent may be any one selected from hexane and methanol.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 내부가 밀폐되고 오염된 토양이 이송되는 제1 반응조와, 상기 제1 반응조의 내부에 헥산을 주입하는 헥산 주입기와, 상기 제1 반응조의 내부에 자외선을 발생시키는 자외선램프와, 상기 제1 반응조의 내부에 과황산을 주입하는 과황산 주입기와, 상기 제1 반응조의 내부에 오존을 주입하는 오존 주입기와, 상기 제1 반응조의 내부에 상기 오존을 회수하는 오존 회수기와, 상기 토양에 흡착된 상기 헥산을 회수하여 이동시키는 흡입기와, 상기 흡입기를 통해 회수된 상기 헥산이 이송되는 제2 반응조와, 상기 제1 반응조 및 제2 반응조의 내부에 온도를 조절하는 온도조절기를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a first reaction tank sealed inside and the contaminated soil is transferred, a hexane injector injecting hexane into the inside of the first reaction tank, and generating ultraviolet rays inside the first reaction tank An ultraviolet lamp, a persulfate injector for injecting persulfate into the first reaction tank, an ozone injector for injecting ozone into the first reaction tank, and an ozone recovery machine for recovering the ozone into the first reaction tank And, an inhaler for recovering and moving the hexane adsorbed to the soil, a second reactor to which the hexane recovered through the inhaler is transferred, and a temperature controller for controlling the temperature inside the first and second reactors may include.
또한, 상기 제1 반응조의 하부에 상기 제1 반응조가 진동 및 회전이 되도록 하는 진동회전기를 더 포함할 수 있다.In addition, the first reaction tank may further include a vibrating rotator at a lower portion of the first reaction tank to vibrate and rotate.
또한, 상기 온도조절기를 통해 상기 제1 반응조 및 제2 반응조 내에서 기화된 상기 헥산을 회수하는 헥산 회수기를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a hexane recovery group for recovering the hexane vaporized in the first reaction tank and the second reaction tank through the temperature controller.
또한, 상기 헥산 회수기와 연결되어 회수된 상기 헥산을 액상화시키는 헥산 액화기를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a hexane liquefier connected to the hexane recovery group to liquefy the recovered hexane.
또한, 상기 제1 반응조는, 하부 양 측면에 각각 구비되어 상기 토양이 이동되는 이동로와, 상기 이동로 상에 구비되어 상기 토양을 이동시키는 가압펌프를 포함할 수 있다.In addition, the first reaction tank may include a movement path through which the soil is moved provided on both lower sides, respectively, and a pressurization pump provided on the movement path to move the soil.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 오염된 토양을 제1 온도로 유지되는 제1 반응조로 이송하는 단계, 상기 제1 반응조로 이송된 오염된 토양에 유기용매를 주입하는 단계, 상기 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계, 상기 제1 반응조에 주입된 상기 유기용매를 회수하는 단계 및 상기 유기용매가 제거된 토양을 회수하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, transferring the contaminated soil to a first reaction tank maintained at a first temperature, injecting an organic solvent into the contaminated soil transferred to the first reaction tank, the organic solvent is injected It may include the steps of photolysis treatment by irradiating ultraviolet rays to the soil, recovering the organic solvent injected into the first reaction tank, and recovering the soil from which the organic solvent has been removed.
본 발명은 유기용매를 사용하여 다 잔류성 유기오염물질을 추출하여 제거함으로써, 하나의 장치만을 사용하여 제거에 들어가는 시간이 줄어들어 경제적이다.The present invention is economical because the time required for removal using only one device is reduced by extracting and removing multi-persistent organic pollutants using an organic solvent.
또한, 본 발명은 유기용매를 회수하여 재사용함으로써, 토양 정화에 들어가는 비용을 줄이고, 유기용매를 외부로 배출하지 않아 친환경적이다.In addition, the present invention is environmentally friendly because the organic solvent is recovered and reused, thereby reducing the cost of soil purification and discharging the organic solvent to the outside.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유기용매를 회수하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다.1 is a view showing a soil purification apparatus containing persistent organic pollutants according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for purifying soil containing persistent organic pollutants according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining the step of recovering an organic solvent according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of embodiments of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.
본 발명의 일 양태는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양의 정화방법이며 더 바람직하게는 제1 반응조로 이송된 오염된 토양에 유기용매를 주입하는 단계; 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계; 및 상기 제1 반응조에 주입된 상기 유기용매를 회수하는 단계;를 포함하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화방법이다. One aspect of the present invention is a method for purifying soil containing persistent organic pollutants, and more preferably comprising: injecting an organic solvent into the contaminated soil transferred to the first reaction tank; Photolysis treatment by irradiating ultraviolet light to the soil injected with the organic solvent; and recovering the organic solvent injected into the first reaction tank.
본 발명에서 잔류성 유기오염물질은 다이옥신 및 폴리염화비페닐(Polychlorinated biphenyls; PCBs), 유기염소계 농약, 헥사클로로벤젠 및 다환 방향족 탄화수소(Poly aromatic hydrocarbons; PAHs)등 토양을 오염시키는 유기물질을 의미할 수 있다. In the present invention, the persistent organic pollutants may mean organic substances contaminating the soil, such as dioxins and polychlorinated biphenyls (PCBs), organic chlorine-based pesticides, hexachlorobenzene, and poly aromatic hydrocarbons (PAHs). have.
본 발명에서 오염된 토양은 상기 잔류성 유기오염물질을 포함하는 토양을 의미한다. In the present invention, contaminated soil means soil containing the persistent organic pollutants.
본 발명에서 유기용매는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양의 표면을 습윤시켜 잔류성 유기오염물질을 용해하는 용매를 의미한다. 상기 유기용매로는 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, 테트라하이드로퓨란, N-메틸피롤리딘온, 사이클로헥실피롤리딘온, N-옥틸피롤리딘온, N-페닐피롤리딘온, 메틸 폼에이트, 다이메틸 폼아마이드, 다이메틸설폭사이드, 다이에틸 에터, 페녹시-2-프로판올, 프로프리오페논, 에틸 락테이트, 에틸 아세테이트, 에틸 벤조에이트, 아세토나이트릴, 아세톤, 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 다이옥세인, 뷰티릴 락톤, 뷰틸렌 카본에이트, 에틸렌 카본에이트, 프로필렌 카본에이트, 다이프로필렌 글라이콜 및 헥산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 더 바람직하게 상기 유기용매는 헥산 또는 메탄올 중 선택된 1종 일 수 있다. In the present invention, the organic solvent means a solvent for dissolving the persistent organic pollutants by wetting the surface of the soil containing the persistent organic pollutants. Examples of the organic solvent include methanol, ethanol, isopropanol, tetrahydrofuran, N-methylpyrrolidinone, cyclohexylpyrrolidinone, N-octylpyrrolidinone, N-phenylpyrrolidinone, methyl formate, dimethyl foam Amide, dimethylsulfoxide, diethyl ether, phenoxy-2-propanol, propriophenone, ethyl lactate, ethyl acetate, ethyl benzoate, acetonitrile, acetone, ethylene glycol, propylene glycol, It may be at least one selected from the group consisting of dioxane, butyryl lactone, butylene carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dipropylene glycol, and hexane. More preferably, the organic solvent may be one selected from hexane and methanol.
본 발명의 또다른 일 양태는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양에 주입된 유기용매의 회수 방법에 관한 것이며 더 바람직하게는 잔류성 유기오염물질에 주입된 유기용매를 분별 증류 방법으로 회수하여 재사용하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양에 주입된 유기용매의 회수 방법이다.Another aspect of the present invention relates to a method for recovering an organic solvent injected into soil containing persistent organic pollutants, and more preferably, the organic solvent injected into the persistent organic pollutants is recovered and reused by a fractional distillation method. This is a method of recovering organic solvents injected into soil containing organic pollutants.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a soil purification apparatus containing persistent organic pollutants according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치(1000)는 제1 반응조(110), 유기용매 주입기(120), 자외선램프(130), 과황산 주입기(140), 오존 주입기(150), 오존 회수기(160), 진동회전기(170), 제2 반응조(210), 흡입기(220), 온도조절기(300), 유기용매 회수기(400), 유기용매 액화기(500) 등을 포함할 수 있다.1, the
제1 반응조(110)는 내부가 밀폐되는 통 형태로 형성될 수 있고, 이동로(111), 이동펌프(112) 등을 포함하여 오염된 토양이 내부로 이송되어 보관되며 내부에서 반응이 일어날 수 있다.The
이동로(111)는 제1 반응조(110)의 하부 양 측면에 각각 구비되어 토양이 이동되도록 내부가 빈 파이프로 제1 반응조(110)와 연결될 수 있다.The
가압펌프(112)는 이동로(111) 상에 구비되어 토양에 압력을 가하여 제1 반응조(110)의 내부에 토양을 이동로(111)로 이동시키거나, 이동로(111) 내의 토양을 제1 반응조(110)의 내부로 이동시킬 수 있다.The
실시 예에 따르면, 가압펌프(112)는 적어도 한 개가 구비될 수 있으며, 압력을 가하지 않을 때는 토양이 이동되는 것을 방지하고 상태가 유지되도록 할 수 있다.According to an embodiment, at least one
유기용매 주입기(120)는 제1 반응조(110)의 내부에 연결되어 제1 반응조(110)의 내부에 보관된 오염된 토양에 유기용매를 액상으로 주입할 수 있다.The organic
실시 예에 따르면, 유기용매와 오염된 토양이 접촉하게 되면 토양 내 잔류성 유기오염물질이 유기용매 상으로 추출될 수 있다. 아울러, 상기 유기용매는 상기 오염된 토양 100 중량부에 대해 100내지 150 중량부로 혼합될 수 있다.According to an embodiment, when the organic solvent and the contaminated soil come into contact, residual organic pollutants in the soil may be extracted into the organic solvent phase. In addition, the organic solvent may be mixed in an amount of 100 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the contaminated soil.
자외선램프(130)는 제1 반응조(110)의 내부에 자외선을 발생시킴으로써, 토양에 있는 균을 살균하는 효과와 후술할 과황산 주입기(140)와 오존 주입기(150)에서 각각 주입되는 과황산과 오존이 활성화 되어 효율을 높이는 효과가 있다.The
실시 예에 따르면, 자외선램프(130)는 적어도 한 개가 구비될 수 있으며, 고압으로 자외선을 발생시켜 효율을 높일 수 있다.According to an embodiment, at least one
과황산 주입기(140)는 제1 반응조(110)의 내부에 과황산을 주입하고, 주입된 과황산은 자외선램프(130)로 인한 자외선에 의해 활성화되어 높은 산화력의 황산염(sulfate) 라디칼을 생성하여 유기용매 내의 잔류성 유기오염물질을 처리할 수 있다.The
실시 예에 따르면, 과황산 주입기(140)는 분해력을 높이기 위해서 제1 반응조(110)에서 반응이 일어나는 동안 일정 농도 및 주기로 과황산을 주입할 수 있다.According to an embodiment, the
오존 주입기(150)는 제1 반응조(110)의 내부에 오존을 주입하고, 오존은 기체상으로 존재하며, 토양 및 유기용매와의 접촉을 높일 수 있으며, 오존 자체의 산화력 및 자외선에 의한 활성화를 통해 잔류성 유기오염물질 처리할 수 있다.The
실시 예에 따르면, 오존 주입기(150)는 분해력을 높이기 위해서 제1 반응조(110)에서 반응이 일어나는 동안 일정 농도 및 주기로 오존을 주입할 수 있다.According to an embodiment, the
오존 회수기(160)는 반응이 완료되고, 토양 내 잔류성 유기오염물질이 처리된 후에, 제1 반응조(110)의 내부에 기체상으로 존재하는 오존을 회수할 수 있다.After the reaction is completed and the residual organic pollutants in the soil are treated, the
진동회전기(170)는 제1 반응조(110)의 하부에 제1 반응조(110)가 진동 및 회전이 되도록 진동대와 회전대를 구비하여 모터를 통해 작동될 수 있다.The vibrating
실시 예에 따르면, 진동회전기(170)는 제1 반응조(110)가 진동 및 회전되어 토양과 유기용매가 잘 섞이도록 하고, 토양과 유기용매가 같이 섞인 슬러리 상에서의 자외선, 과황산, 오존과의 접촉이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 토양 내 잔류성 유기오염물질의 광분해 반응, 산화제 분해반응, 광/산화제 분해반응 등을 유도하여 오염물질의 잔류비을 높일 수 있다. According to the embodiment, the vibrating
제2 반응조(210)는 내부가 밀폐되는 통 형태로 형성될 수 있고, 후술할 흡입기(220)를 통해 회수된 유기용매가 이송되어 보관되며 내부에서 반응이 일어날 수 있다.The
흡입기(220)는 제1 반응조(110) 내에서 토양에 흡착된 유기용매를 회수하여 제2 반응조(210)에 이송시킬 수 있다.The
실시 예에 따르면, 흡입기(220)는 필터를 통해 토양은 흡입되지 않도록 하고, 액체 상태인 유기용매만을 흡입하여 회수할 수 있다.According to an embodiment, the
온도조절기(300)는 제1 반응조(110) 및 제2 반응조(210)의 내부에 온도를 조절하여 반응이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. The
또한, 반응이 완료되고, 토양 내 잔류성 유기오염물질이 처리된 후에, 제1 반응조(110) 및 제2 반응조(210)의 내부에 온도를 높임으로써, 유기용매를 기화시켜 기체상으로 존재하도록 할 수 있다.In addition, after the reaction is completed and the residual organic pollutants in the soil are treated, by raising the temperature inside the
유기용매 회수기(400)는 제1 반응조(110) 및 제2 반응조(210)에 연결되어 반응이 완료되고, 토양 내 잔류성 유기오염물질이 처리된 후에, 온도조절기(300)를 통해 제1 반응조(110) 및 제2 반응조(210)의 내부에 기체상으로 존재하는 유기용매를 회수할 수 있다.The organic
실시 예에 따르면, 유기용매는 온도조절기(300)를 통해 온도를 높임으로써, 기화되어 제1 반응조(110) 내에 존재하는 토양에 남아 있는 유기용매를 제거할 수 있고, 기화되어 기체상으로 존재하는 유기용매가 회수될 수 있다.According to an embodiment, by raising the temperature of the organic solvent through the
유기용매 액화기(500)는 유기용매 회수기(400)와 연결되어 회수된 유기용매를 액상화시킬 수 있다.The organic
또한, 유기용매 액화기(500)는 유기용매 주입기(120)와 연결되어 액상화된 유기용매를 유기용매 주입기(120)에 전달하여 유기용매의 재사용이 가능하여 효율적이다.In addition, the organic
본 발명은 유기용매를 사용하여 잔류성 유기오염물질을 동시에 추출하여 제거함으로써, 하나의 장치만을 사용하여 제거에 들어가는 시간이 줄어들어 경제적이다.The present invention is economical by simultaneously extracting and removing residual organic pollutants using an organic solvent, thereby reducing the time required for removal using only one device.
또한, 본 발명은 유기용매를 회수하여 재사용함으로써, 토양 정화에 들어가는 비용을 줄이고, 유기용매를 외부로 배출하지 않아 친환경적이다.In addition, the present invention is environmentally friendly because the organic solvent is recovered and reused, thereby reducing the cost of soil purification and discharging the organic solvent to the outside.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치를 설명하였다. 이하, 도 2 내지 3을 통해 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화방법을 설명한다. A soil purification apparatus containing persistent organic pollutants according to an embodiment of the present invention has been described above. Hereinafter, a method for purifying soil containing persistent organic pollutants will be described with reference to FIGS. 2 to 3 .
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유기용매를 회수하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다. 2 is a flowchart for explaining a method for purifying soil containing persistent organic pollutants according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart for explaining a step of recovering an organic solvent according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화방법(S1000)은 오염된 토양을 제1 반응조로 이송하는 단계(S100); 상기 제1 반응조로 이송된 오염된 토양에 유기용매를 주입하는 단계(S200); 상기 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계(S300); 상기 제1 반응조에 주입된 상기 유기용매를 회수하는 단계(S400); 및 상기 광분해 처리된 토양을 회수하는 단계(S500)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the method for purifying soil containing persistent organic pollutants according to an embodiment ( S1000 ) includes transferring the contaminated soil to a first reaction tank ( S100 ); injecting an organic solvent into the contaminated soil transferred to the first reaction tank (S200); photodegrading treatment by irradiating the soil into which the organic solvent is injected (S300); recovering the organic solvent injected into the first reaction tank (S400); and recovering the photolysis-treated soil (S500).
S100S100
본 단계에서는 오염된 토양을 상술한 가압펌프를 통해 이동로에 보관된 토양을 제 1 반응조로 이송할 수 있다. 이 때 상기 오염된 토양은 잔류성 유기오염물질을 함유하는 토양을 의미하며, 더 바람직하게는 다이옥신 또는 PCBs을 포함하는 토양을 의미한다.In this step, the contaminated soil may be transferred to the first reaction tank through the above-described pressure pump. In this case, the contaminated soil refers to soil containing persistent organic pollutants, and more preferably refers to soil containing dioxins or PCBs.
실시 예에 따르면, 상기 제1 반응조는 제1 온도로 유지될 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 30℃로 유지될 수 있다. 더 바람직하게는 23 내지 27℃로 유지될 수 있다. According to an embodiment, the first reaction tank may be maintained at a first temperature, preferably 20 to 30 ℃. More preferably, it may be maintained at 23 to 27°C.
S200S200
본 단계에서는 상기 S100 단계에서 이송된 오염된 토양에 유기용매를 주입할 수 있다. 상기 유기용매에 대한 구체적인 정보는 앞에 상술하였으므로 생략한다. In this step, the organic solvent may be injected into the contaminated soil transported in step S100. Specific information on the organic solvent is omitted since it has been described above.
실시 예에 따르면, 상기 유기용매는 상기 오염된 토양 100 중량부에 대해 100내지 150 중량부로 혼합될 수 있다. 상기 오염된 토양 100 중량부에 대해 상기 유기용매가 100 중량부 미만인 경우에는 토양 내에 존재하는 잔류성 유기오염물질이 유기용매 상으로 추출이 원활하지 않을 수 있다. According to an embodiment, the organic solvent may be mixed in an amount of 100 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the contaminated soil. When the amount of the organic solvent is less than 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the contaminated soil, it may be difficult to extract residual organic pollutants present in the soil into the organic solvent.
반대로, 상기 오염된 토양 100 중량부에 대해 상기 유기용매가 150 중량부를 초과하면 상기 유기용매가 과다하게 사용되어 광분해 시 UV가 유기용매 내에서 과도한 손실이 발생하여 정화 효울이 감소할 수 있다. 이러한 이유로, 상기 유기용매는 상기 오염된 토양 100 중량부에 대해 100내지 150 중량부로 혼합될 수 있으며, 더 바람직하게는 120 내지 140 중량부로 혼합될 수 있다. Conversely, when the amount of the organic solvent exceeds 150 parts by weight relative to 100 parts by weight of the contaminated soil, the organic solvent is used excessively, and UV light is excessively lost in the organic solvent during photolysis, thereby reducing the purification effect. For this reason, the organic solvent may be mixed in an amount of 100 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the contaminated soil, more preferably 120 to 140 parts by weight.
실시 예에 따르면, 상기 S200 단계는 상기 유기용매가 주입된 후 10분 이상, 더 바람직하게는 10 내지 60분동안 유지시켜 상기 오염된 토양에 포함된 잔류성 유기오염물질을 상기 유기용매에 추출할 수 있다. According to an embodiment, the step S200 is maintained for 10 minutes or more, more preferably 10 to 60 minutes after the organic solvent is injected to extract residual organic pollutants contained in the contaminated soil into the organic solvent. have.
S300S300
본 단계에서는 상기 S200 단계에서 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 10 내지 60분 동안 조사함으로써, 상기 유기용매에 추출된 잔류성 유기오염물질을 분해할 수 있다. In this step, the step of photolysis treatment by irradiating ultraviolet light to the soil injected with the organic solvent in step S200 may be further included. Specifically, by irradiating the soil into which the organic solvent is injected with ultraviolet light for 10 to 60 minutes, the residual organic pollutants extracted in the organic solvent can be decomposed.
실시 예에 따르면 상기 자외선은 파장이 100 내지 280㎚인 자외선 C를 사용할 수 있다. 상기 자외선의 파장이 100㎚ 미만이면 극자외선(Extreme ultraviolet)이 되어 대기중에 흡수되어 유기용매에 도달할 수 없다. 반대로 자외선의 파장이 280㎚를 초과하면 자외선 B가 되어 살균성이 저하될 수 있다. 이러한 이유로 상기 자외선의 파장은 100 내지 280㎚인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 150 내지 230㎚일 수 있다. According to an embodiment, the UV light may be UV C having a wavelength of 100 to 280 nm. If the wavelength of the ultraviolet is less than 100 nm, it becomes extreme ultraviolet and is absorbed in the atmosphere and cannot reach the organic solvent. Conversely, when the wavelength of ultraviolet light exceeds 280 nm, it becomes ultraviolet B and sterilization may be reduced. For this reason, the wavelength of the ultraviolet rays is preferably 100 to 280 nm, more preferably 150 to 230 nm.
S400S400
본 단계에서는 상기 S300에서 광분해 처리된 토양에 주입된 유기용매를 회수하는 단계이다. 구체적으로 유기용매를 회수하는 방법으로는 분별증류를 적용할 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 공지된 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다. In this step, the organic solvent injected into the photolysis-treated soil in S300 is recovered. Specifically, fractional distillation may be applied as a method for recovering the organic solvent, but is not limited thereto, and any known method may be used.
도 3을 참조하면, 유기용매를 회수하는 단계(S400)는 상기 유기용매를 기화시키는 단계(S410), 상기 기화된 유기용매를 포집하는 단계(S430), 상기 포집된 유기용매를 제2 반응조로 이송하는 단계(S450) 및 상기 유기용매가 상기 제2 반응조에서 액화되어 제2 반응조로 포집되는 단계(S470)을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the step of recovering the organic solvent (S400) includes the step of vaporizing the organic solvent (S410), the step of collecting the vaporized organic solvent (S430), and the collected organic solvent into a second reactor. It may further include the step of transferring (S450) and the step (S470) of the organic solvent being liquefied in the second reactor and collected into the second reactor.
상기 유기용매를 기화시키는 단계(S410)에 있어서, 상기 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치는 상술한 온도조절기를 통하여 상기 제1 반응조의 온도를 상기 제1 온도에서 상기 제2 온도로 향상하여 상기 유기용매를 기화시킬 수 있다. 상기 제2 온도는 상기 유기용매의 끓는점을 초과하는 소정의 온도를 의미하며, 더 바람직하게는 70℃ 이상의 소정의 온도일 수 있다. In the step of vaporizing the organic solvent (S410), the soil purification apparatus containing the persistent organic pollutants improves the temperature of the first reaction tank from the first temperature to the second temperature through the above-described temperature controller. The organic solvent may be vaporized. The second temperature means a predetermined temperature exceeding the boiling point of the organic solvent, and more preferably, may be a predetermined temperature of 70° C. or higher.
실시 예에 따르면, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도는 하기 관계식 1을 만족할 수 있다. According to an embodiment, the first temperature and the second temperature may satisfy
[관계식 1][Relational Expression 1]
40 ≤ T2-T1 ≤ 80℃40 ≤ T 2 -T 1 ≤ 80℃
(상기 관계식 1에서 T1은 제1 온도를 의미하며, T2는 제2 온도를 의미한다)(In the
상기 T2-T1가 40℃ 미만이면, 상기 제1 온도(T1)에 비해 상기 제2 온도(T2)가 지나치게 낮아 기화작용이 활발하게 발생하기 어려우며, 상기 T2-T1가 80을 초과하면 제2 온도로 상승시키는데 요구되는 비용에 비해 유기용매의 기화반응은 속도 향상이 임계치를 가지게 되어 전체적인 생산 효율이 감소할 수 있다. 이러한 이유로 상기 T2-T1은 40 내지 80℃가 바람직하며, 더 바람직하게는 40 내지 50일 수 있다. When the T 2 -T 1 is less than 40° C., the second temperature (T 2 ) is too low compared to the first temperature (T 1 ), so it is difficult for the vaporization to occur actively, and the T 2 -T 1 is 80 If it is exceeded, compared to the cost required to raise to the second temperature, the rate of the vaporization reaction of the organic solvent has a critical value, and thus the overall production efficiency may be reduced. For this reason, the T 2 -T 1 may be preferably 40 to 80°C, and more preferably 40 to 50°C.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 온도는 70 내지 100℃ 수 있다. According to an embodiment, the second temperature may be 70 to 100 ℃.
상기 유기용매를 포집하는 단계(S430)에 있어서, 상기 제2 온도에서 기화된 유기용매는 상술한 흡입기를 통해 포집될 수 있다. In the step (S430) of collecting the organic solvent, the organic solvent vaporized at the second temperature may be collected through the above-described inhaler.
이후, 상기 포집된 유기용매를 제2 반응조로 이송하는 단계(S450)에서, 상기 흡입기에 포집되었던 기화된 유기용매를 제2 반응조로 이송할 수 있다. Then, in the step of transferring the collected organic solvent to the second reaction tank (S450), the vaporized organic solvent collected in the inhaler may be transferred to the second reaction tank.
마지막으로, 상기 유기용매가 상기 제2 반응조에서 액화되어 제2 반응조로 포집되는 단계(S470)에서 상기 기화된 유기용매가 액화되어 액체 상태로 제2 반응조에 포집될 수 있다. Finally, in the step ( S470 ) in which the organic solvent is liquefied in the second reactor and collected into the second reactor, the vaporized organic solvent may be liquefied and collected in the second reactor in a liquid state.
실시 예에 따르면, 상기 제2 반응조는 제3 온도로 유지될 수 있다. 상기 제3 온도는 기화된 유기용매가 다시 액화될 수 있는 온도를 의미하며, 바람직하게는 5 내지 30℃일 수 있다.According to an embodiment, the second reaction tank may be maintained at a third temperature. The third temperature means a temperature at which the vaporized organic solvent can be liquefied again, and may preferably be 5 to 30°C.
상기 제3 온도가 5℃ 미만이면, 상기 제2 반응조 내 수분이 결빙 하여 유기용매의 원활한 이동을 방해할 수 있으며, 수분이 결로하여 유기용매에 수분이 섞일 수 있다. 반면에 상기 제3 온도가 30℃를 초과하면 상기 유기용매가 액화되는 속도가 감소하여 생산성이 저하될 수 있다. 이러한 이유로 상기 제3 온도는 5 내지 내지 30℃인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 10 내지 25℃일 수 있다. When the third temperature is less than 5° C., moisture in the second reaction tank may freeze to prevent smooth movement of the organic solvent, and moisture may be mixed with the organic solvent by dew condensation. On the other hand, when the third temperature exceeds 30° C., the rate at which the organic solvent is liquefied may decrease, thereby reducing productivity. For this reason, the third temperature is preferably 5 to 30 °C, more preferably 10 to 25 °C.
실시 예에 따르면, 상기 S370 이후 액화된 유기용매에 자외선을 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 자외선은 상기 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계와 마찬가지로 파장이 100 내지 280㎚인 자외선 C를 사용할 수 있다. According to an embodiment, the step of irradiating ultraviolet rays to the liquefied organic solvent after S370 may be further included. In this case, the UV light may be UV C having a wavelength of 100 to 280 nm, similar to the step of photolysis treatment by irradiating UV light to the soil injected with the organic solvent.
이를 통해 제2 반응조에 포집된 유기용매에 포함된 잔류성 유기오염물질을 제거할 수 있다. Through this, it is possible to remove residual organic pollutants contained in the organic solvent collected in the second reaction tank.
S500S500
마지막으로, 본 단계에서는 상기 S400 단계를 통해 유기용매가 제거된 토양을 회수할 수 있다. Finally, in this step, the soil from which the organic solvent has been removed through the step S400 may be recovered.
실시 예에 따르면, 상기 잔류성 유기오염물질을 함유 토양 정화방법(S1000)은 유기용매가 주입된 토양 또는 제2 반응조에 포집된 유기용매 중 어느 하나 이상에 과황산과 오존을 주입하여 잔류성 유기오염물질을 제거할 수 있다. According to an embodiment, in the method for purifying the soil containing persistent organic pollutants (S1000), persulfate and ozone are injected into any one or more of the soil into which the organic solvent is injected or the organic solvent collected in the second reaction tank. can be removed.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화방법 및 이를 이용한 토양 정화장치에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, a method for purifying a soil containing persistent organic pollutants and a soil purifying apparatus using the same according to the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only a reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.Also, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used herein is for the purpose of effectively describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. In addition, the unit of additives not specifically described in the specification may be weight %.
가. 유기용매 회수 조건 최적화 go. Optimization of organic solvent recovery conditions
유기용매를 회수하기 위한 가열 온도 및 시간 조건을 최적화 하기 위해 실시예 및 비교예를 하기와 같이 구성하였다. In order to optimize the heating temperature and time conditions for recovering the organic solvent, Examples and Comparative Examples were configured as follows.
[실시예 1][Example 1]
오염된 토양 제조 Contaminated Soil Manufacturing
모래(WHITE QUARTZ, -50+70 MESH) 1kg 당 PCBs(Aroclor 1248, 사염화바이페닐, SUPELCO 社)1.57㎎의 비율로 오염된 토양을 준비한다. 구체적으로 모래 1kg에 헥산(hexane)에 용해된 PCBs(Aroclor 1248, 사염화바이페닐, SUPELCO 社) 용액 1.57㎎을 주입하여 오염시킨 후, 이를 상온에서 약 24시간 방치해 헥산을 모두 증발시켜 인위적으로 PCBs를 포함하는 오염된 토양을 제작하였다.Prepare contaminated soil at a ratio of 1.57 mg of PCBs (Aroclor 1248, biphenyl tetrachloride, SUPELCO) per 1 kg of sand (WHITE QUARTZ, -50+70 MESH). Specifically, 1.57 mg of a solution of PCBs (Aroclor 1248, biphenyl tetrachloride, SUPELCO) dissolved in hexane in 1 kg of sand was injected and contaminated, and then left at room temperature for about 24 hours to evaporate all of the hexane to artificially evaporate PCBs. Contaminated soil containing
유기용매 주입 organic solvent injection
상기에서 인위적으로 제조된 오염된 토양 100g을 25℃로 유지되는 제1 반응조에 주입하였으며, 상기 제1 반응조에 메탄올 130g를 주입한 후 진동회전기를 사용하여 2시간동안 교반하였다.100 g of the artificially prepared contaminated soil was injected into the first reactor maintained at 25° C., and 130 g of methanol was injected into the first reactor, followed by stirring for 2 hours using a vibrating rotator.
제1 반응조 온도 상승 1st reaction tank temperature rise
제1 반응조에 주입된 메탄올을 기화시키기 위해 제1 반응조의 온도를 70℃로 상승시켰다. In order to vaporize the methanol injected into the first reaction tank, the temperature of the first reaction tank was increased to 70°C.
유기용매 기화 및 회수Organic solvent vaporization and recovery
제1 반응조에서 기화된 메탄올을 흡입기를 통해 20℃로 유지되는 제2 반응조에 이송시켜 메탄올을 액화하여 회수하였다. Methanol vaporized in the first reaction tank was transferred to the second reaction tank maintained at 20° C. through an inhaler to liquefy and recover methanol.
[실시예 2][Example 2]
유기용매 회수 시 온도를 80℃로 상승시켜 메탄올을 기화한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that methanol was vaporized by raising the temperature to 80° C. during recovery of the organic solvent.
[실시예 3][Example 3]
유기용매 회수 시 온도를 90℃로 상승시켜 메탄올을 기화한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다.All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that methanol was vaporized by raising the temperature to 90° C. during recovery of the organic solvent.
[비교예 1][Comparative Example 1]
메탄올과 오염된 토양이 혼합된 제1 반응조를 70℃로 상승시켜 유지하되, 유기용매 회수 단계를 수행하지 않았다. 이외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The first reaction tank, in which methanol and contaminated soil were mixed, was raised to 70° C. and maintained, but the organic solvent recovery step was not performed. All other processes were performed in the same manner as in Example 1.
[비교예 2][Comparative Example 2]
메탄올과 오염된 토양이 혼합된 제1 반응조를 80℃로 상승시켜 유지하되, 유기용매 회수 단계를 수행하지 않았다. 이외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The first reaction tank, in which methanol and contaminated soil were mixed, was raised to 80° C. and maintained, but the organic solvent recovery step was not performed. All other processes were performed in the same manner as in Example 1.
[비교예 3][Comparative Example 3]
메탄올과 오염된 토양이 혼합된 제1 반응조를 90℃로 상승시켜 유지하되, 유기용매 회수 단계를 수행하지 않았다. 이외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. The first reaction tank, in which methanol and contaminated soil were mixed, was raised to 90° C. and maintained, but the organic solvent recovery step was not performed. All other processes were performed in the same manner as in Example 1.
[평가예. 유기용매 회수 전후의 PCBs 농도 측정][Example of evaluation. Measurement of PCBs concentration before and after organic solvent recovery]
유기용매 회수 전후의 PCBs의 농도를 비교하기 위해 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 획득한 메탄올 용액에 함유되어 있는 PCBs를 가스크로마토그래프/전자 포획검출기(GC/ECD, Varian 450-GC)를 이용하여 PCB 동소체들의 상대적인 면적 분석(peak area) 결과를 분석하였다. 아울러 상기 분석결과를 바탕으로 잔류비를 산출하였다. 이 때, 상기 잔류비는 하기 관계식 2를 통해 도출할 수 있다. In order to compare the concentration of PCBs before and after the organic solvent recovery, the PCBs contained in the methanol solutions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were analyzed using a gas chromatograph/electron capture detector (GC/ECD, Varian 450-GC). ) was used to analyze the results of the relative area analysis (peak area) of PCB allotropes. In addition, the residual ratio was calculated based on the analysis result. In this case, the residual ratio may be derived through the following relational expression (2).
[관계식 2][Relational Expression 2]
잔류비(%) = 100 x (GC2 / GC1) Residual ratio (%) = 100 x (GC 2 / GC 1 )
(상기 관계식 2에서 GC1은 유기용매 회수 단계를 수행하지 않은 메탄올 내 PCBs의 잔량을 의미하며, GC2는 유기용매 회수 단계를 수행한 메탄올 내 PCBs의 잔량을 의미한다.)(In Relation 2, GC 1 means the residual amount of PCBs in methanol that has not performed the organic solvent recovery step, and GC 2 means the residual amount of PCBs in methanol that has performed the organic solvent recovery step.)
실시예 1 및 비교예 1에 의해 획득한 메탄올 내 PCB의 면적 분석 결과 및 잔류비을 하기 표 1에 개시한다. 아울러, 실시예 2 및 비교예 2에 의해 획득한 메탄올 내 PCB의 면적 분석 결과 및 잔류비을 하기 표 2, 실시예 3 및 비교예 3에 의해 획득한 메탄올 내 PCB의 면적 분석 결과 및 잔류비을 하기 표 3에 개시한다.The area analysis results and residual ratios of PCBs in methanol obtained by Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below. In addition, the area analysis result and residual ratio of the PCB in methanol obtained by Example 2 and Comparative Example 2 are shown in Table 2 below, the area analysis result and the residual ratio of the PCB in methanol obtained by Example 3 and Comparative Example 3 are shown in the table below. 3 starts.
표 1 내지 표 3을 참조하면, 기화온도를 70, 80 및 90℃에서 회수된 메탄올에는 6% 미만의 PCBs가 포함되어 있음을 확인할 수 있다. 이는 상기 PCBs의 기화온도가 285 내지 456℃ 인 것에 반해, 상기 메탄올의 기화온도는 64 내지 65℃ 이기 때문에 70 내지 90℃로 기화시킨 후, 상기 기화된 메탄올을 다시 포집하였을 때 대부분에 PCBs가 기화되지 못하고 제1 반응조에 남아있기 때문이다. 다만, 그럼에도 불구하고 회수된 메탄올에서 잔류비가 0%를 가지지 못하는 이유는, 극 소량의 PCBs가 메탄올에 섞여서 기화되기 때문이다. Referring to Tables 1 to 3, it can be seen that the methanol recovered at the vaporization temperature of 70, 80 and 90° C. contains less than 6% of PCBs. This is because the vaporization temperature of the PCBs is 285 to 456 ° C, whereas the vaporization temperature of the methanol is 64 to 65 ° C. This is because it does not work and remains in the first reactor. However, the reason why the residual ratio does not have 0% in the recovered methanol is that a very small amount of PCBs is mixed with methanol and vaporized.
구체적으로, 메탄올을 70℃에서 기화시켰을 경우 염소 개수가 6개 이상인 PCB는 모두 포함되지 못하였으나, 염소 개수가 5 이하인 PCB는 0.35 내지 2.1% 포함되어 있는 것을 알 수 있다. 반면 메탄올을 80 내지 90℃ 기화시켰을 경우, 염소 개수가 6개 인 PCB도 포함되는 것을 확인할 수 있다. 이는 기화온도가 상승될수록 상대적으로 독성이 강한 PCB가 포함될 수 있다는 것을 의미한다. Specifically, when methanol was vaporized at 70° C., all PCBs having 6 or more chlorines were not included, but it can be seen that PCBs having 5 or less chlorines contained 0.35 to 2.1%. On the other hand, when methanol is vaporized at 80 to 90° C., it can be confirmed that the PCB having 6 chlorines is also included. This means that as the vaporization temperature rises, a relatively toxic PCB may be included.
다만, 하기 표 4를 참조하면 기화온도가 80내지 90℃이면 용매 회수율이 1.73 내지 3.00%이나, 기화온도가 70℃이면 0.18 내지 0.22%로 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 사용자는 유기용매 회수 시 염소 개수가 6 이상인 PCB를 포함하지 않기를 원할 경우 상기 유기용매를 70℃에서 기화하여 상대적으로 독성이 강한 PCB를 선택적으로 제거할 수 있다. However, referring to Table 4 below, it can be seen that the solvent recovery rate is 1.73 to 3.00% when the vaporization temperature is 80 to 90°C, but decreases to 0.18 to 0.22% when the vaporization temperature is 70°C. That is, when the user does not want to include a PCB having a chlorine number of 6 or more when recovering the organic solvent, the organic solvent can be vaporized at 70° C. to selectively remove the relatively toxic PCB.
(㎖ / min)Solvent recovery rate
(ml/min)
(㎖ / min)Solvent recovery rate
(ml/min)
반면에 사용자가 유기용매 회수 시간을 단축시키기 원한다면, 80 내지 90℃에서 상기 유기용매를 기화시킬 수 있다. 또는 앞서 설명한 바와 같이 80 내지 90℃에서 기화시킨 유기용매는 UV광분해 과정을 추가하여 회수 시간을 향상하면서 용매 내 PCBs 농도를 감소시킬 수 있다. On the other hand, if the user wants to shorten the recovery time of the organic solvent, the organic solvent may be vaporized at 80 to 90 °C. Alternatively, as described above, the organic solvent vaporized at 80 to 90° C. may reduce the concentration of PCBs in the solvent while improving the recovery time by adding a UV photolysis process.
나. 유기용매 정화 조건 최적화 me. Optimization of organic solvent purification conditions
PCBs에 오염된 토양을 정화하기 위한 토양과 유기용매의 혼합 비율을 최적화 하기 위해 실시예 및 비교예를 하기와 같이 구성하였다. In order to optimize the mixing ratio of the soil and organic solvent for purifying the soil contaminated with PCBs, Examples and Comparative Examples were configured as follows.
[실시예 1][Example 1]
오염된 토양 제조 Contaminated Soil Manufacturing
모래(WHITE QUARTZ, -50+70 MESH) 1kg 당 PCBs(Aroclor 1248, 사염화바이페닐, SUPELCO 社)1.57㎎의 비율로 오염된 토양을 준비한다. 구체적으로 모래 1kg에 헥산(hexane)에 용해된 PCBs(Aroclor 1248, 사염화바이페닐, SUPELCO 社) 용액 1.57㎎을 주입하여 오염시킨 후, 이를 상온에서 약 24시간 방치해 헥산을 모두 증발시켜 인위적으로 PCBs를 포함하는 오염된 토양을 제작하였다.Prepare contaminated soil at a ratio of 1.57 mg of PCBs (Aroclor 1248, biphenyl tetrachloride, SUPELCO) per 1 kg of sand (WHITE QUARTZ, -50+70 MESH). Specifically, 1.57 mg of a solution of PCBs (Aroclor 1248, biphenyl tetrachloride, SUPELCO) dissolved in hexane in 1 kg of sand was injected and contaminated, and then left at room temperature for about 24 hours to evaporate all of the hexane to artificially evaporate PCBs. Contaminated soil containing
유기용매 주입 organic solvent injection
상기에서 인위적으로 제조된 오염된 토양 100g을 25℃(=제1 온도)로 유지되는 제1 반응조에 주입하였으며, 상기 제1 반응조에 메탄올 130g를 주입한 후 진동회전기를 사용하여 2시간동안 교반하였다.100 g of the artificially prepared contaminated soil was injected into the first reactor maintained at 25° C. (= first temperature), and 130 g of methanol was injected into the first reactor, followed by stirring for 2 hours using a vibrating rotator. .
자외선을 조사하는 단계UV irradiation step
상기 오염된 토양과 교반된 메탄올에 180㎚ 파장의 UVC를 20분동안 조사하여 상기 메탄올에 추출된 PCBs를 광분해시켰다. The contaminated soil and stirred methanol were irradiated with UVC of 180 nm wavelength for 20 minutes to photolyse the PCBs extracted in the methanol.
제1 반응조 온도 상승 1st reaction tank temperature rise
제1 반응조에 주입된 메탄올을 기화시키기 위해 제1 반응조의 온도를 70℃(=제2 온도)로 상승시켰다. In order to vaporize the methanol injected into the first reaction tank, the temperature of the first reaction tank was increased to 70° C. (= second temperature).
유기용매 기화 및 회수Organic solvent vaporization and recovery
제1 반응조에서 기화된 메탄올을 흡입기를 통해 20℃(=제3 온도)로 유지되는 제2 반응조에 이송시켜 메탄올을 액화하여 회수하였다. Methanol vaporized in the first reaction tank was transferred to the second reaction tank maintained at 20° C. (= third temperature) through an inhaler, and methanol was liquefied and recovered.
[실시예 2] [Example 2]
상기 유기용매를 주입하는 단계에서 오염된 토양 100g에 메탄올 140g을 혼합한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that 140 g of methanol was mixed with 100 g of contaminated soil in the step of injecting the organic solvent.
[실시예 3] [Example 3]
상기 유기용매를 주입하는 단계에서 오염된 토양 100g에 메탄올 110g을 혼합한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that 110 g of methanol was mixed with 100 g of contaminated soil in the step of injecting the organic solvent.
[실시예 4] [Example 4]
상기 제1 반응조 온도 상승시키는 단계에서 제1 반응조의 온도를 90℃로 상승시켰으며, 제 2 반응조에서 회수된 메탄올에 180㎚ 파장의 UVC를 60분동안 다시 조사한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. In the step of raising the temperature of the first reaction tank, the temperature of the first reaction tank was raised to 90° C., and the methanol recovered from the second reaction tank was irradiated with UVC of 180 nm wavelength again for 60 minutes. The same was performed.
[실시예 5] [Example 5]
상기 유기용매를 주입하는 단계에서 오염된 토양 100g에 메탄올 140g을 혼합한 것 외 모든 과정을 실시예 4와 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 4 except that 140 g of methanol was mixed with 100 g of contaminated soil in the step of injecting the organic solvent.
[비교예 1] [Comparative Example 1]
상기 유기용매를 주입하는 단계에서 오염된 토양 100g에 메탄올 80g을 혼합한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that 80 g of methanol was mixed with 100 g of contaminated soil in the step of injecting the organic solvent.
[비교예 2] [Comparative Example 2]
상기 유기용매를 주입하는 단계에서 오염된 토양 100g에 메탄올 170g을 혼합한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that 170 g of methanol was mixed with 100 g of contaminated soil in the step of injecting the organic solvent.
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 유기용매를 주입하는 단계에서 오염된 토양 100g에 메탄올 180g을 혼합한 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that 180 g of methanol was mixed with 100 g of contaminated soil in the step of injecting the organic solvent.
[비교예 4] [Comparative Example 4]
제 2 반응조에서 회수된 메탄올에 UV를 다시 조사하는 과정을 제외한 것 외 모든 과정을 실시예 4와 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 4 except for the process of re-irradiating UV to the methanol recovered in the second reaction tank.
[비교예 5] [Comparative Example 5]
제 2 반응조에서 회수된 메탄올에 UV를 다시 조사하는 과정을 제외한 것 외 모든 과정을 실시예 5와 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 5 except for the process of re-irradiating UV to the methanol recovered in the second reaction tank.
[비교예 6][Comparative Example 6]
상기 유기용매 주입 단계에서 제1 반응조의 온도를 15℃로 유지하는 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except for maintaining the temperature of the first reaction tank at 15° C. in the organic solvent injection step.
[비교예 7][Comparative Example 7]
상기 유기용매 주입 단계에서 제1 반응조의 온도를 40℃로 유지하는 것 외 모든 과정을 실시예 1과 동일하게 수행하였다. All processes were performed in the same manner as in Example 1 except for maintaining the temperature of the first reaction tank at 40° C. in the organic solvent injection step.
메탄올 혼합량(g)per 100 g of contaminated soil
Methanol mixing amount (g)
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 7에서 오염된 토양과 혼합 후 자외선을 조사한 유기용매(메탄올)과 이후, 제2 반응조에서 회수한 유기용매(메탄올)에 잔류한 PCBs의 농도를 측정하였다. The concentration of PCBs remaining in the organic solvent (methanol) irradiated with ultraviolet light after mixing with the soil contaminated in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7 and the organic solvent (methanol) recovered in the second reaction tank was then measured. .
PCBs의 측정은 앞선 실시예와 동일하게 가스크로마토그래프/전자 포획검출기(GC/ECD, Varian 450-GC)를 이용하여 측정하였으며, 측정결과를 하기 표 6에 정리하였다. The PCBs were measured using a gas chromatograph/electron capture detector (GC/ECD, Varian 450-GC) in the same manner as in the previous example, and the measurement results are summarized in Table 6 below.
상기 표 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의하면, 자외선 조사 후 PCBs의 농도는 0.08㎎/ℓ 이하이며, 이 때 회수된 유기용매의 PCBs의 농도는 0.01㎎/ℓ 미만인 것을 알 수 있다. Referring to Table 6, according to the embodiment of the present invention, it can be seen that the concentration of PCBs after UV irradiation is 0.08 mg/L or less, and at this time, the concentration of PCBs in the recovered organic solvent is less than 0.01 mg/L.
반면에 오염토양 100g당 메탄올 혼합량이 100g 미만인 비교예 1(80g)이나, 150g을 초과하는 비교예 2(170g) 및 비교예 3(180g)은 자외선 조사 후 PCBs의 농도가 각각 0.14, 0.18 및 0.16으로 0.08㎎/ℓ를 초과하는 것을 확인할 수 있다. 이는 오염 토양에 혼합되는 상기 유기용매의 양이 부족하여 잔류성 유기오염물질이 원활이 추출되지 않거나 또는 유기용매가 과다하게 사용되어 UV가 유기용매 내에서 손실되었기 때문이다. 이러한 이유로, 상기 유기용매가 상기 오염된 토양 100 중량부에 대해 100내지 150 중량부로 혼합되지 못하면 정화 효율이 감소하는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, in Comparative Example 1 (80 g), in which the methanol mixing amount per 100 g of contaminated soil is less than 100 g, and Comparative Example 2 (170 g) and Comparative Example 3 (180 g) exceeding 150 g, the concentration of PCBs after UV irradiation was 0.14, 0.18 and 0.16, respectively. As a result, it can be confirmed that it exceeds 0.08 mg/L. This is because either the residual organic pollutants are not smoothly extracted due to insufficient amount of the organic solvent mixed into the contaminated soil, or the UV is lost in the organic solvent because the organic solvent is used excessively. For this reason, if the organic solvent is not mixed in 100 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the contaminated soil, it can be confirmed that the purification efficiency is reduced.
또한, 실시예 4 내지 5와 비교예 4 내지 5를 비교하면, 실시예 4, 비교예 4의 자외선 조사 후 PCBs의 농도는 0.05㎎/ℓ, 실시예 5, 비교예 5는 0.06㎎/ℓ로 UV 광분해로 유기용매가 충분히 정화되었다. In addition, comparing Examples 4 to 5 and Comparative Examples 4 to 5, the concentration of PCBs after UV irradiation of Example 4 and Comparative Example 4 was 0.05 mg/L, and Example 5 and Comparative Example 5 were 0.06 mg/L. The organic solvent was sufficiently purified by UV photolysis.
하지만 회수된 유기용매에는 일부 소량의 PCBs가 포함되었음을 알 수 있다. 특히 비교예 4 내지 5에서 회수된 유기용매에는 염소(Cl)가 다량 포함되어 상대적으로 독성이 높은 #118, #149, #153, #138의 PCB 가 검출되었다. 반면에 동일한 실험 조건에서 회수된 유기용매에 추가적인 UV 처리를 수행한 실시예 4 및 실시예 5는 실시예 1 내지 3과 마찬가지로 PCBs 농도가 0.01㎎/ℓ미만인 것을 알 수 있다. 이는 70℃ 이상으로 기화시킨 유기용매에 독성을 완전히 제거하기 위해서는 추가적인 UV 처리를 수행할 필요가 있음을 의미한다. However, it can be seen that the recovered organic solvent contained some small amount of PCBs. In particular, the organic solvents recovered in Comparative Examples 4 to 5 contained a large amount of chlorine (Cl), and thus, PCBs of #118, #149, #153, and #138, which were relatively highly toxic, were detected. On the other hand, it can be seen that in Examples 4 and 5, in which additional UV treatment was performed on the organic solvent recovered under the same experimental conditions, the PCBs concentration was less than 0.01 mg/L, as in Examples 1 to 3. This means that it is necessary to perform additional UV treatment in order to completely remove the toxicity of the organic solvent vaporized at 70° C. or higher.
마지막으로 제1 반응조의 온도(제1 온도)가 15℃로 유지되는 비교예 6과 제1 반응조의 온도(제1 온도)가 40℃로 유지되는 비교예 7 또한 자외선 조사 후 PCBs의 농도가 0.08㎎/ℓ를 초과하며, 회수된 유기용매의 PCBs의 농도 또한 0.01㎎/ℓ를 초과하여 실시예 1 내지 5에 비해 PCBs가 충분히 감소되지 않은 것을 알 수 있다. 이는 제1 온도가 너무 낮아서 혼합 과정에서 PCBs가 메탄올에 충분히 추출되지 않았거나(비교예 6), 또는 혼합 과정에서 PCBs가 메탄올에 과도하게 추출되서 UV 광분해 효율이 감소된 것으로 보인다. Finally, Comparative Example 6 in which the temperature (first temperature) of the first reaction tank is maintained at 15°C and Comparative Example 7 in which the temperature (first temperature) of the first reaction tank is maintained at 40°C Also, the concentration of PCBs after UV irradiation is 0.08 Exceeding mg/L, the concentration of PCBs in the recovered organic solvent also exceeded 0.01 mg/L, indicating that PCBs were not sufficiently reduced compared to Examples 1 to 5. It seems that the first temperature was too low so that the PCBs were not sufficiently extracted with methanol during the mixing process (Comparative Example 6), or the UV photolysis efficiency was reduced because the PCBs were excessively extracted with methanol during the mixing process.
이에 본 발명은 상기 오염된 토양과 유기물질의 혼합비를 오염된 토양 100g오염된 토양 100 중량부에 대해 유기용매를 100내지 150 중량부 투입하여 혼합하고, 이를 20 내지 30℃로 유지되는 제1 반응부에서 혼합하여 잔류성 유기용매를 제거하기 위한 최적의 혼합 조건을 만들고, 이 후 유기용매를 70 내지 90℃ 온도에서 기화시켜 유기용매를 다시 회수하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치, 이를 이용한 정화방법 및 유기용매의 회수 방법을 개발하였다. Accordingly, the present invention mixes the mixing ratio of the contaminated soil and the organic material by adding 100 to 150 parts by weight of an organic solvent with respect to 100 g of the contaminated soil and 100 parts by weight of the contaminated soil, and the first reaction is maintained at 20 to 30 ° C. A soil purifying device containing residual organic pollutants that creates optimal mixing conditions to remove residual organic solvents by mixing in the sub, and then recovers organic solvents by vaporizing the organic solvents at a temperature of 70 to 90°C, using the same A purification method and an organic solvent recovery method were developed.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, various embodiments of the present invention have been presented and described, but the present invention is not necessarily limited thereto. It will be readily appreciated that branch substitutions, transformations and alterations are possible.
110: 제1 반응조 111: 이동로
112: 가압펌프 120: 유기용매 주입기
130: 자외선램프 140: 과황산 주입기
150: 오존 주입기 160: 오존 회수기
170: 진동회전기 210: 제2 반응조
220: 흡입기 300: 온도조절기
400: 유기용매 회수기 500: 유기용매 액화기110: first reactor 111: transfer path
112: pressurized pump 120: organic solvent injector
130: UV lamp 140: persulfate injector
150: ozone injector 160: ozone recoverer
170: vibrating rotator 210: second reaction tank
220: inhaler 300: thermostat
400: organic solvent recovery unit 500: organic solvent liquefier
Claims (13)
상기 제1 반응조로 이송된 오염된 토양에 유기용매를 주입하는 단계;
상기 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계;
상기 제1 반응조에 주입된 상기 유기용매를 회수하는 단계; 및
상기 유기용매가 제거된 토양을 회수하는 단계;를 포함하고,
상기 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계는,
상기 유기용매를 기화시키는 단계;
상기 기화된 유기용매를 포집하는 단계;
상기 포집된 유기용매를 제2 반응조로 이송하는 단계; 및
상기 유기용매가 상기 제2 반응조에서 액화되어 제2 반응조로 포집되는 단계;
상기 제 2 반응조에서 회수된 상기 유기용매에 자외선을 다시 조사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양에 주입된 유기용매의 회수 방법. transferring the contaminated soil to a first reaction tank maintained at a first temperature;
injecting an organic solvent into the contaminated soil transferred to the first reaction tank;
photolysis treatment by irradiating the soil into which the organic solvent is injected;
recovering the organic solvent injected into the first reaction tank; and
Recovering the soil from which the organic solvent has been removed;
The step of photodegrading treatment by irradiating ultraviolet rays to the soil injected with the organic solvent,
vaporizing the organic solvent;
collecting the vaporized organic solvent;
transferring the collected organic solvent to a second reactor; and
liquefying the organic solvent in the second reactor and collecting the organic solvent into a second reactor;
Re-irradiating ultraviolet light to the organic solvent recovered from the second reaction tank;
상기 유기용매를 기화시키는 단계는, 제1 온도로 정의되는 기화가 수행되기 이전 온도와 제2 온도로 정의되는 기화가 수행되는 온도를 가질 수 있으며,
상기 제1 온도와 상기 제2 온도는 하기 관계식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양에 주입된 유기용매의 회수 방법.
[관계식 1]
40 ≤ T2-T1 ≤ 80℃
(상기 관계식 1에서 T1은 제1 온도를 의미하며, T2는 제2 온도를 의미한다)According to claim 1,
In the step of vaporizing the organic solvent, it may have a temperature before vaporization defined as a first temperature and a temperature at which vaporization is performed defined as a second temperature,
The method for recovering the organic solvent injected into the soil containing persistent organic pollutants, characterized in that the first temperature and the second temperature satisfy the following relational expression 1.
[Relational Expression 1]
40 ≤ T 2 -T 1 ≤ 80℃
(In the above relation 1, T 1 means the first temperature, T 2 means the second temperature)
상기 제2 온도는 70 내지 100℃인 것을 특징으로 하는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양에 주입된 유기용매의 회수 방법.4. The method of claim 3,
The method for recovering the organic solvent injected into the soil containing the persistent organic pollutants, characterized in that the second temperature is 70 to 100 ℃.
상기 유기용매가 상기 제2 반응조에서 액화되어 제2 반응조로 포집되는 단계는 제3 온도로 정의되는 액화가 수행되는 온도를 가질 수 있으며,
상기 제3 온도는 5 내지 30℃인 것을 특징으로 하는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양에 주입된 유기용매의 회수 방법. The method of claim 1,
The step of liquefying the organic solvent in the second reaction tank and collecting it into the second reaction tank may have a temperature at which liquefaction is performed, which is defined as a third temperature,
The third temperature is a method of recovering an organic solvent injected into the soil containing persistent organic pollutants, characterized in that 5 to 30 ℃.
상기 유기용매는 헥산 또는 메탄올 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양에 주입된 유기용매의 회수 방법.The method according to any one of claims 1 to 5,
The organic solvent is a method for recovering the organic solvent injected into the soil containing residual organic pollutants, characterized in that any one selected from hexane and methanol.
상기 제1 반응조의 내부에 유기용매를 주입하는 유기용매 주입기와,
상기 제1 반응조의 내부에 자외선을 발생시키는 자외선램프와,
상기 제1 반응조의 내부에 과황산을 주입하는 과황산 주입기와,
상기 제1 반응조의 내부에 오존을 주입하는 오존 주입기와,
상기 제1 반응조의 내부에 상기 오존을 회수하는 오존 회수기와,
상기 토양에 흡착된 상기 유기용매를 회수하여 이동시키는 흡입기와,
상기 흡입기를 통해 회수된 상기 유기용매가 이송되는 제2 반응조와,
상기 제1 반응조 및 제2 반응조의 내부에 온도를 조절하는 온도조절기
를 포함하고,
상기 자외선 램프는 상기 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하고,
상기 제 2 반응조에서 회수된 용매에 자외선을 다시 조사하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치.A first reaction tank in which the inside is sealed and the contaminated soil is transported;
an organic solvent injector for injecting an organic solvent into the first reaction tank;
an ultraviolet lamp for generating ultraviolet rays inside the first reaction tank;
a persulfuric acid injector for injecting persulfate into the first reaction tank;
an ozone injector for injecting ozone into the first reaction tank;
an ozone recovery device for recovering the ozone inside the first reaction tank;
an inhaler for recovering and moving the organic solvent adsorbed to the soil;
a second reactor to which the organic solvent recovered through the inhaler is transported;
A temperature controller for controlling the temperature inside the first reaction tank and the second reaction tank
including,
The ultraviolet lamp is subjected to photolysis treatment by irradiating ultraviolet rays to the soil into which the organic solvent is injected,
A soil purifying device containing residual organic pollutants for re-irradiating ultraviolet rays to the solvent recovered from the second reaction tank.
상기 제1 반응조의 하부에 상기 제1 반응조가 진동 및 회전이 되도록 하는 진동회전기를 더 포함하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치.8. The method of claim 7,
A soil purifying apparatus containing residual organic pollutants further comprising a vibrating rotator at a lower portion of the first reaction tank to allow the first reaction tank to vibrate and rotate.
상기 온도조절기를 통해 상기 제1 반응조 및 제2 반응조 내에서 기화된 상기 유기용매를 회수하는 유기용매 회수기를 더 포함하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치.8. The method of claim 7,
The soil purification apparatus containing residual organic pollutants further comprising an organic solvent recoverer configured to recover the organic solvent vaporized in the first reaction tank and the second reaction tank through the temperature controller.
상기 유기용매 회수기와 연결되어 회수된 상기 유기용매를 액상화시키는 유기용매 액화기를 더 포함하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치.10. The method of claim 9,
A soil purifying apparatus containing residual organic pollutants further comprising an organic solvent liquefier connected to the organic solvent recovery device to liquefy the recovered organic solvent.
상기 제1 반응조는,
하부 양 측면에 각각 구비되어 상기 토양이 이동되는 이동로와,
상기 이동로 상에 구비되어 상기 토양을 이동시키는 가압펌프를 포함하는 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치.8. The method of claim 7,
The first reaction tank,
A movement path provided on both sides of the lower portion to move the soil,
A soil purification apparatus containing persistent organic pollutants including a pressurization pump provided on the movement path to move the soil.
상기 유기용매는 헥산 또는 메탄올 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화장치.12. The method according to any one of claims 7 to 11,
The organic solvent is a soil purification apparatus containing residual organic pollutants, characterized in that any one selected from hexane or methanol.
상기 제1 반응조로 이송된 오염된 토양에 유기용매를 주입하는 단계;
상기 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계;
상기 제1 반응조에 주입된 상기 유기용매를 회수하는 단계; 및
상기 유기용매가 제거된 토양을 회수하는 단계;를 포함하고,
상기 유기용매가 주입된 토양에 자외선을 조사하여 광분해 처리하는 단계는,
상기 유기용매를 기화시키는 단계;
상기 기화된 유기용매를 포집하는 단계;
상기 포집된 유기용매를 제2 반응조로 이송하는 단계; 및
상기 유기용매가 상기 제2 반응조에서 액화되어 제2 반응조로 포집되는 단계;
상기 제 2 반응조에서 회수된 용매에 자외선을 다시 조사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잔류성 유기오염물질을 함유한 토양 정화방법.
transferring the contaminated soil to a first reaction tank maintained at a first temperature;
injecting an organic solvent into the contaminated soil transferred to the first reaction tank;
photolysis treatment by irradiating the soil into which the organic solvent is injected;
recovering the organic solvent injected into the first reaction tank; and
Recovering the soil from which the organic solvent has been removed;
The step of photodegrading treatment by irradiating ultraviolet rays to the soil injected with the organic solvent,
vaporizing the organic solvent;
collecting the vaporized organic solvent;
transferring the collected organic solvent to a second reactor; and
liquefying the organic solvent in the second reactor and collecting the organic solvent into a second reactor;
Re-irradiating ultraviolet rays to the solvent recovered from the second reaction tank;
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