KR102585312B1 - 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 및 그의 제조방법 - Google Patents

염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

물, 탈염소화를 위하여 전자를 공여하는, 전자 공여체 소스, 및 상기 전자 공여체 소스를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅된, 캡슐화 코팅층을 포함하되, 상기 캡슐화 코팅층은, 상기 전자 공여체 소스와 결합하는 소수성기와 상기 물과 결합하는 친수성기를 포함하고, 상기 캡슐화 코팅층이 코팅된 전자 공여체 소스는 마이크로 사이즈인, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제가 제공된다.

Description

염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 및 그의 제조방법{Stimulating for biological natural attenuation of chlorinated aliphatic hydrocarbons and manufacturing method thereof}
본 발명은 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 및 그의 제조방법에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는, 대수층 공극에 잔류되어 완전 탈염소화하는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 및 그의 제조방법에 관련된 것이다.
대표적인 염소계 유기화합물 예를 들어, PCE(tetrachloroethylene, 테트라클로로에틸린) 또는 TCE(trichloroethylene, 트리클로로에틸린)에 포함된 염소 이온은, 혐기성 미생물에 의해 수소 이온과 치환될 수 있다.
이에 따라, 상술된 바와 같은 PCE 또는 TCE는, DCE(dichloroethene, 다이클로로에틸렌) 및 VC(vinyl chloride, 염화비닐)로 순차적으로 환원되고, 최종적으로는 인체에 무해한 ETH(ethylene, 에틸렌 또는 ethane, 에테인)로 환원된다(즉, PCE 또는 TCE → DCE → VC → ETH)
이러한 PCE 또는 TCE의 혐기성 미생물에 의한 DCE, VC, 및 ETH로의 순차적 환원은, "혐기성 환원 탈염소화(ARD, anaerobic reductive dechlorination) 기작"이라고 불리우기도 한다.
이러한 ARD 기작은, 수소를 전자 공여체, 오염물질(즉, 염소계)을 전자 수용체로 사용하며, 전자 공여체는 주로 유기산 등의 발효를 통해 공급될 수 있다.
따라서 ARD 기작을 기반으로 한 염소계 유기화합물의 촉진을 위해서는 효과적으로 전자 공여체인, 수소를 공급하기 위한 방법이 필요한 실정이다.
이에 종래의 ARD 기작을 이용한 바이오레메디에이션(Bioremediation) 공정에서는, 전자 공여체의 공급을 위해, 지속적으로 용해된 유기산을 주입정(注入井)으로 주입하고, 추출정(抽出井)을 통해 추출함으로써, 전자 공여체의 전달 효과를 상승시키는 방법을 이용하고 있다.
하지만, 이러한 종래의 방법은, 자연저감 방법 즉, 환경 매체 내에서, 자연적인 기작에 의해 오염 물질의 농도, 질량, 독성, 이동성, 양 등을 경감시키는 방법 대비 상대적으로 많은 에너지가 요구되고, 정화를 위한 부지가 필요한 등, 경제성 및 효율성 면에서 한계가 있다.
따라서, ARD 기작을 기반으로 한 염소계 유기화합물의 자연저감 촉진을 위해, 경제성 및 효율성을 확보하면서도, 장기간 지속적으로 수소를 공급할 수 있는 방법이 필요한 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 대수층 공극에 잔류되어 완전 탈염소화하는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 장기간 전자 공여체 공급원으로 작용하는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 염소계 유기화합물의 자연저감 속도를 촉진시키는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제는, 물, 탈염소화를 위하여 전자를 공여하는, 전자 공여체 소스, 및 상기 전자 공여체 소스를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅된, 캡슐화 코팅층을 포함하되, 상기 캡슐화 코팅층은, 상기 전자 공여체 소스와 결합하는 소수성기와 상기 물과 결합하는 친수성기를 포함하고, 상기 캡슐화 코팅층이 코팅된 전자 공여체 소스는 마이크로 사이즈일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 물, 상기 전자 공여체 소스, 및 상기 캡슐화 코팅층은, 1:3.5:0.7 이상 내지 1:3.5:1.1 이하의 부피 비로 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 캡슐화 코팅층이 코팅된 전자 공여체 소스는, 10 ㎛ 이하의 사이즈이되, 대수층 공극에 잔류되고, 상기 전자 공여체 소스는, 45 일 경과 시점에서 완전히 탈염소화할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 공여체 소스는, 옥수수 오일이고, 상기 캡슐화 코팅층은, 휴믹산(Humic acid)으로 이루어질 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법은, 물, 탈염소화를 위하여 전자를 공여하는 전자 공여체 소스, 및 소수성기와 친수성기를 포함하는 코팅물질을 혼합하여, 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 혼합물을 초음파 처리하여, 상기 전자 공여체 소스를 마이크로 사이즈로 분쇄하되, 상기 코팅물질의 소수성기가 상기 마이크로 사이즈로 분쇄된 전자 공여체 소스와 결합되어, 상기 코팅물질이 상기 마이크로 사이즈로 분쇄된 전자 공여체 소스를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅된, 캡슐화 코팅층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 캡슐화 코팅층을 형성하는 단계는, 상기 캡술화 코팅층의 친수성기가 상기 물과 결합하는 것을 포함하고, 상기 캡슐화 코팅층이 코팅된 전자 공여체 소스의 크기는 마이크로 사이즈인 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합물을 제조하는 단계는, 10 분 이상 내지 40 분 이하로 수행되고, 상기 캡슐화 코팅층을 형성하는 단계는, 8 분 이상 내지 15 분 이하로 수행되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합물을 제조하는 단계에서, 상기 물, 상기 전자 공여체 소스, 및 상기 코팅물질은, 1:3.5:0.7 이상 내지 1:3.5:1.1 이하의 부피 비로 혼합되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 캡슐화 코팅층이 코팅된 전자 공여체 소스는, 10 ㎛ 이하의 사이즈이되, 대수층 공극에 잔류되는 것을 포함하고, 상기 전자 공여체 소스는, 45 일 경과 시점에서 완전히 탈염소화하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 공여체 소스는, 옥수수 오일이고, 상기 캡슐화 코팅층은, 휴믹산(Humic acid)으로 이루어진 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 물, 탈염소화를 위하여 전자를 공여하는, 전자 공여체 소스, 및 상기 전자 공여체 소스를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅된, 캡슐화 코팅층을 포함하되, 상기 캡슐화 코팅층은, 상기 전자 공여체 소스와 결합하는 소수성기와 상기 물과 결합하는 친수성기를 포함하고, 상기 캡슐화 코팅층이 코팅된 전자 공여체 소스는 마이크로 사이즈인, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제가 제공될 수 있다.
이에 따라, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제는, 대수층 공극에 잔류되어, 대수층에서 흐르는 오염 지하수에 존재하는 염소계 유기화합물을 완전 탈염소화할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제는, 상기 오염 지하수를, PCE(tetrachloroethylene, 테트라클로로에틸린) 또는 TCE(trichloroethylene, 트리클로로에틸린) → DCE(dichloroethene, 다이클로로에틸렌) → VC(vinyl chloride, 염화비닐) → ETH(ethylene, 에틸렌 또는 ethane, 에테인)에 따른, 순차적인 연쇄 반응(chain reaction)을 통해, 완전 탈염소화하여 정화수를 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제는, 장기간 전자 공여체 공급원으로써 작용할 수 있다.
또한, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제는, 염소계 유기화합물의 자연저감 속도를 촉진시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 14는 본 발명의 실험 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 게재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제가 설명된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 오염물질(즉, 염소계)을 포함하는 염소계 유기화합물을 탈염소화할 수 있다. 나아가 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 오염물질을 포함하는 염소계 유기화합물을 완전히 탈염소화(즉, 상기 염소계 유기화합물로부터 자연저감에 의한 염소의 완전 제거, 완전 탈염소화)할 수 있다.
또한, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 장기간 전자 공여체 공급원으로써 작용할 뿐 아니라, 염소계 유기화합물의 자연저감 속도를 촉진시킬 수 있다.
이하 설명되는 실시 예에서는, 도 1에 도시된 지상(gr) 아래의 대수층(aq)에서 흐르는 오염 지하수(cw)에 존재하는 염소계 유기화합물을 상정하기로 한다.
여기에서 대수층(aq)이라 함은, 관정(管井)이나 샘으로 일정량 이상의 충분한 양을 공급할 수 있는 투수율(물이 스며드는 정도 또는 그런 비율)을 가지고, 포화된 지층의 일부 또는 전체 및 지층을 구성하는 암석으로, 원래 라틴어인 “aqua(water)와 ferre(to bear)”에서 유래된 두 단어의 합성어이다. 외국에서는 약 90% 정도가 자갈이나 모래로 구성된 미고결 지층을 대상으로 개발되고 있으나, 우리나라의 경우는 미고결 지층의 두께가 상대적으로 얕아, 항구적인 지하수를 취수하기 위하여 주로 고결지층을 대상으로 개발하고 있다. 대수층은 지질학적 환경에 따라 자유면대수층(unconfined aquifer), 피압대수층(confined aquifer), 반피압대수층(semi-confined aquifer), 주수대수층(perched aquifer)으로 구분된다.
하지만, 본 발명의 실시 예는, 이에 한정되지 않고, 염소계 유기화합물을 포함하는 모든 물질의 자연저감 촉진에 적용될 수 있음은 물론이다.
상술된 바와 같이, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 대수층(aq)에서 흐르는 오염 지하수(cw)가 완전히 탈염소화된 정화수(pw)를 제공하기 위해, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류될 수 있다.
이를 위해, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상술된 바와 같이, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되어, 상기 오염 지하수(cw)에 장기간 전자 공여체 공급원으로써 작용할 수 있다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 오염 지하수(cw)를 연쇄 반응(chain reaction)을 통해 완전 탈염소화하여 정화수(pw)를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 대수층(aq) 오염 지하수(cw)의 PCE(tetrachloroethylene, 테트라클로로에틸린) 또는 TCE(trichloroethylene, 트리클로로에틸린)를 최초 물질로 하여, 연쇄 반응에 의해, DCE(dichloroethene, 다이클로로에틸렌), 및 VC(vinyl chloride, 염화비닐)로 순차적으로 탈염소화하고, 최종적으로는 인체에 무해한 ETH(ethylene, 에틸렌 또는 ethane, 에테인)로 완전 탈염소화하여, 상기 정화수(pw)를 제공할 수 있는 것이다(즉, PCE 또는 TCE → DCE → VC → ETH).
상술된 바와 같은, 오염 지하수(cw)의 연쇄 반응에 의한 완전 탈염소화는, 본 발명의 실시 예와 같이, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)가, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되어, 상기 오염 지하수(cw)에 장기간 전자 공여체 공급원으로 작용하기 때문일 수 있다.
한편, 종래의 탈염소화를 위한 자연저감 촉진제는, 본 발명의 실시 예와는 달리, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되지 않고, 지하수를 따라 이동하여 떠내려갈 수 있다.
이에 따라, 종래의 탈염소화를 위한 자연저감 촉진제로는, 상기 오염 지하수(cw)에 장기간 전자 공여체 공급원으로 작용할 수 없고, 상기 대수층(aq)에서 흐르는 오염 지하수(cw)를 완전히 탈염소화하기 어려울 수 있다.
하지만 본 발명의 실시 예에 따르면, 상술된 바와 같이, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되어, 상기 오염 지하수(cw)에 장기간 전자 공여체 공급원으로 작용함으로써, 상기 오염 지하수(cw)로부터 연쇄 반응에 의해 완전 탈염소화된 정화수(pw)를 제공할 수 있다.
이를 위해, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 물(100) 및 전자 공여체 소스(200) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하, 각 구성이 설명된다.
상기 물(100)은, 정제된 정제수(精製水)일 수 있다. 예를 들어, 상기 물(100)은, 증류수(distilled water), 탈이온수(deionized water) 등일 수 있다.
상기 전자 공여체 소스(200)는, 상술된 바와 같은 염소계 유기화합물의 연쇄 반응을 통한 완전 탈염소화(PCE 또는 TCE → DCE → VC → ETH)를 위하여, 상기 염소계 유기화합물에 전자를 공여할 수 있다.
이를 위해, 상기 전자 공여체 소스(200)는, 전자 공여체의 공급원으로 작용하는 유기산을 포함하는 오일일 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 공여체 소스(200)는, 옥수수 오일 등과 같은 식물성 오일일 수 있다.
한편, 상술된 바와 같이, 상기 전자 공여체 소스(200) 오일인 바, 오일 상태 그대로 상술된 바와 같은 대수층(aq)에 제공되는 경우, 상기 대수층(aq)에서 흐르는 오염 지하수(cw) 상에 부유되어, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되기 어려울 수 있다. 또한, 상기 대수층(aq)의 넓은 면적에 오일을 제공하기 위해서는, 대량의 오일이 제공되어야 하므로 비-경제적인 단점이 있다.
이에 본 발명에서는, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되어, 상기 오염 지하수(cw)에 장기간 전자 공여체 공급원으로 작용할 수 있는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 제공한다.
이를 위해, 도 3을 참조하면, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 캡슐화 코팅층(300)을 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 캡슐화 코팅층(300)은, 상기 전자 공여체 소스(200)를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅될 수 있다.
이를 위해, 상기 캡슐화 코팅층(300)은, 소수성기(310) 및 친수성기(320) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 캡슐화 코팅층(300)은, 휴믹산(Humic acid)으로 이루어질 수 있다.
상기 캡슐화 코팅층(300)의 소수성기(310)는, 상기 전자 공여체 소스(200)와 결합됨으로써, 상기 캡슐화 코팅층(300)이, 상기 전자 공여체 소스(200)가 방울(droplet) 형상이 되도록 둘러쌀 수 있다. 이는 즉, 상기 캡슐화 코팅층(300)의 상기 전자 공여체 소스(200)에 대한 캡슐화를 의미할 수 있다.
한편, 상기 캡슐화 코팅층(300)의 친수성기(320)는, 상기 물(100)과 결합할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 물(100)에, 상기 캡슐화된 전자 공여체 소스(200)가 오일 방울(oil droplet) 형상으로 분산된, 에멀전(emulsion) 상태를 이룰 수 있다(도 6 참조).
일 실시 예에 따르면, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에는, 상기 물(100), 상기 전자 공여체 소스(200), 및 상기 캡슐화 코팅층(300)이, 1:3.5:0.7 이상 내지 1:3.5:1.1 이하의 부피 비로 포함될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 물(100)과 전자 공여체 소스(200) 즉, 오일 간에 층 분리가 최소화되고, 상기 상술된 바와 같은 에멀전 상태가 유지될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 캡슐화 코팅층(300)이 코팅된 전자 공여체 소스(200)는 마이크로 사이즈로 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 캡슐화 코팅층(300)이 코팅된 전자 공여체 소스(200)는, 10 ㎛ 이하의 사이즈로 제공될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상술된 바와 같이, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되어, 상기 오염 지하수(cw)에 장기간 전자 공여체 공급원으로 작용함으로써, 상기 오염 지하수(cw)로부터 연쇄 반응에 의해 완전 탈염소화된 정화수(pw)를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되고, 상기 오염 지하수(cw )는, 45 일 경과 시점에서, 상기 전자 공여체 소스에 의해 완전히 탈염소화(완전 탈염소화: PCE 또는 TCE → DCE → VC → ETH)될 수 있다.
또한, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 장기간 전자 공여체 공급원으로써 작용할 뿐 아니라, 염소계 유기화합물의 자연저감 속도를 촉진시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제가 설명되었다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법이 설명된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법은, 혼합물을 제조하는 단계(S110) 및 캡슐화 코팅층을 형성하는 단계(S120) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하, 각 단계가 설명된다. 이하, 설명되는 각 단계에서, 앞서 설명된 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)와 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 하지만 이하에서 중복되는 설명이 생략된다고 해서, 각 구성들을 미 포함하거나, 앞서 설명된 각 구성의 설명이 배제되는 것은 아니다.
단계 S110
단계 S110에서, 혼합물이 제조될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 혼합물은, 상기 물(100), 상기 전자 공여체 소스(200), 및 코팅물질(300)을 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 물(100)은, 앞서 설명된 바와 같이, 정제된 정제수일 수 있다. 예를 들어, 상기 물(100)은, 증류수, 탈이온수 등일 수 있다.
상기 전자 공여체 소스(200)는, 상술된 바와 같은, 전자 공여체의 공급원으로 작용하는 유기산을 포함하는 오일일 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 공여체 소스(200)는, 옥수수 오일 등과 같은 식물성 오일일 수 있다.
이에 따라, 상기 전자 공여체 소스(200)는, 앞서 설명된 바와 같이, 염소계 유기화합물의 연쇄 반응을 통한 완전 탈염소화(PCE 또는 TCE → DCE → VC → ETH)를 위하여, 상기 염소계 유기화합물에 전자를 공여할 수 있다.
한편, 상술된 바와 같이, 상기 전자 공여체 소스(200) 오일인 바, 오일 상태 그대로 상술된 바와 같은 대수층(aq)에 제공되는 경우, 상기 대수층(aq)에서 흐르는 오염 지하수(cw) 상에 부유되어, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되기 어려울 수 있다. 또한, 상기 대수층(aq)의 넓은 면적에 오일을 제공하기 위해서는, 대량의 오일이 제공되어야 하므로 비-경제적인 단점이 있다.
이에 따라 후술되는 단계에서, 상기 혼합물은 초음파 처리될 수 있다. 이에 관해서는 후술되는 단계에서 설명하기로 한다.
상기 코팅물질(300)은, 후술되는 단계를 통해, 상기 전자 공여체 소스(200)를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅될 수 있다.
이를 위해, 상기 캡슐화 코팅층(300)은, 소수성기(310) 및 친수성기(320) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 캡슐화 코팅층(300)은, 휴믹산(Humic acid)으로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 본 단계에서, 상기 물(100), 상기 전자 공여체 소스(200), 및 상기 코팅물질(300)은, 1:3.5:0.7 이상 내지 1:3.5:1.1 이하의 부피 비로 혼합될 수 있다
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합물을 제조하기 위한 본 단계는, 10 분 이상 내지 40 분 이하로 수행될 수 있다.
이에 따라, 후술되는 단계를 통해 제조되는 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에서, 상기 물(100)과 전자 공여체 소스(200) 즉, 오일 간에 층 분리가 최소화되고, 상기 상술된 바와 같은 에멀전 상태가 유지될 수 있다.
단계 S120
단계 S120에서, 상기 캡슐화 코팅층(300)이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 혼합물이 초음파 처리되어, 상기 전자 공여체 소스(200)가 마이크로 사이즈로 분쇄되되, 상기 코팅물질(300)의 소수성기(310)가 상기 마이크로 사이즈로 분쇄된 전자 공여체 소스(200)와 결합되어, 상기 코팅물질(300)이 상기 마이크로 사이즈로 분쇄된 전자 공여체 소스(200)를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅된, 캡슐화 코팅층(300)이 형성될 수 있다(도 3 참조).
한편, 본 단계에서, 상기 캡술화 코팅층(300)의 친수성기(320)는, 상기 물(100)과 결합될 수 있다.
이에 따라, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 물(100)에, 상기 캡슐화된 전자 공여체 소스(200)가 오일 방울(oil droplet) 형상으로 분산된, 에멀전(emulsion) 상태를 이룰 수 있는 것이다(도 6 참조).
일 실시 예에 따르면, 상기 캡슐화 코팅층(300)을 형성하기 위한 본 단계는, 8 분 이상 내지 15 분 이하로 수행될 수 있다.
이에 따라, 본 단계에서, 상기 캡슐화 코팅층(300)이 코팅된 전자 공여체 소스(200)는 마이크로 사이즈로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 캡슐화 코팅층(300)이 코팅된 전자 공여체 소스(200)는, 10 ㎛ 이하의 사이즈로 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되어, 상기 오염 지하수(cw)에 장기간 전자 공여체 공급원으로 작용함으로써, 상기 오염 지하수(cw)로부터 연쇄 반응에 의해 완전 탈염소화된 정화수(pw)를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상기 대수층(aq) 공극에 잔류되고, 상기 오염 지하수(cw )는, 45 일 경과 시점에서, 상기 전자 공여체 소스에 의해 완전히 탈염소화(완전 탈염소화: PCE 또는 TCE → DCE → VC → ETH)될 수 있다.
또한, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 장기간 전자 공여체 공급원으로써 작용할 뿐 아니라, 염소계 유기화합물의 자연저감 속도를 촉진시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법이 설명되었다.
이하, 본 발명의 실험 예가 설명된다.
도 5 내지 도 14는 본 발명의 실험 예를 설명하기 위한 도면이다.
실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
블렌더(blender)에, 상기 물(100)로써, 증류수, 상기 전자 공여체 소스(200)로써, 옥수수 오일, 및 코팅물질(300)로써 휴믹산을 제공하고 혼합하여, 상기 혼합물을 제조하였다.
초음파 분쇄기(sonicator)에 상기 혼합물을 제공하고 초음파 처리하여, 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 제조하였다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따라 제조된 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 관측할 수 있다.
본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 관측하기 위해, 먼저 나일 레드(Nile red)가 염료로써, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에 제공되었다. 여기에서, 나일 레드는, 오일을 붉은색으로 염색하는 염료일 수 있다. 즉, 다시 말해, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에, 상기 나일 레드를 제공함으로써, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000) 중 오일 성분의 상기 전자 공여체 소스(200)가 상기 나일 레드에 의해 붉은색으로 염색될 수 있는 것이다.
이에 따라, 도 5를 참조하면, 상술된 바와 같이, 상기 나일 레드에 의해 붉은색으로 염색된 상기 전자 공여체 소스(200)를 관측할 수 있다.
또한, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 관측하기 위해, 상기 나일 레드에 더해, 메틸렌 블루(Methylene blue)가 염료로써, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에 제공되었다. 여기에서, 메틸렌 블루는, 휴믹산을 푸른색으로 염색하는 염료일 수 있다. 즉, 다시 말해, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에, 상기 나일 레드 및 상기 메틸레 블루를 제공함으로써, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000) 중 오일 성분의 상기 전자 공여체 소스(200)가 상기 나일 레드에 의해 붉은색으로 염색되되, 상기 캡슐화 코팅층(300)이 상기 메티리렌 블루에 의해 푸른색으로 염색될 수 있는 것이다.
이로써, 도 6을 참조하면, 상술된 바와 같이, 상기 나일 레드에 의해 염색된 상기 전자 공여체 소스(200)를, 상기 메틸렌 블루에 염색된 상기 캡슐화 코팅층(300)이 둘러싸 캡슐화하도록 코팅된 것을 관측할 수 있다.
실험 예 1-1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
앞서 설명된 실험 예에서, 상기 물(100), 상기 전자 공여체 소스(200), 및 상기 코팅물질(300)을, 1:3.5:0.7의 부피 비(증류수(100) 200mL, 옥수수 오일(200) 700 mL, 및 휴믹산(300) 140 mL)로 혼합하여, 실험 예 1-1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 제조하였다.
실험 예 1-2에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
앞서 설명된 실험 예에서, 상기 물(100), 상기 전자 공여체 소스(200), 및 상기 코팅물질(300)을, 1:3.5:1.1의 부피 비(증류수(100) 200mL, 옥수수 오일(200) 700 mL, 및 휴믹산(300) 210 mL)로 혼합하여, 실험 예 1-2에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 제조하였다.
비교 예 1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
앞서 설명된 실험 예에서, 상기 물(100), 상기 전자 공여체 소스(200), 및 상기 코팅물질(300)을, 1:3.5:1.4의 부피 비(증류수(100) 200mL, 옥수수 오일(200) 700 mL, 및 휴믹산(300) 280 mL)로 혼합하여, 비교 예 1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제를 제조하였다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실험 예 1-1 및 실험 예 1-2에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 상부에 오일층이 비-관측되는 것을 알 수 있다. 이는, 상기 물(100)에, 상기 캡슐화된 전자 공여체 소스(200)가 오일 방울(oil droplet) 형상으로 분산되어, 에멀전(emulsion) 상태를 이루되, 상기 이루어진 에멀전 상태가 용이하게 유지되는 것을 의미한다.
이는, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 캡슐화 코팅층(300)의 소수성기(310)는, 상기 전자 공여체 소스(200)와 결합되어, 상기 캡슐화 코팅층(300)에 의해, 상기 전자 공여체 소스(200)가 방울(droplet) 형상이 되도록 둘러싸이는 한편, 상기 캡슐화 코팅층(300)의 친수성기(320)는, 상기 물(100)과 결합되기 때문일 수 있다.
한편, 이와는 달리 도 9를 참조하면, 비교 예 1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제는, 상부에 오일층이 관측되는 것을 알 수 있다. 이는, 본 발명의 실험 예에서 보다 비교 예에서, 상기 코팅물질(즉, 휴믹산, 300)을 더 많이 포함하기 때문일 수 있다.
일 실시 예에 따면, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000) 전체 부피 중에서 상기 코팅물질(300)이 차지하는 부피 비가 증가할수록, 상기 코팅물질(300) 간에 응집되는 응집 현상이 발생할 수 있다.
보다 구체적으로, 비교 예와 같이, 상기 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 전체 부피 중, 상기 물(100) 및 상기 전자 공여체 소스(200)가 이루는 부피 비가 1:3.5일 때, 상기 코팅물질(300)이 차지하는 부피비가 1.1을 초과하는 경우, 코팅물질 즉, 휴믹산(300) 간에 응집되는 응집 현상이 발생될 수 있다.
이에 따라, 상기 휴믹산(300)의 상기 전자 공여체 소스 즉, 옥수수 오일(200)을 캡슐화하는 캡슐화 효율이 저하될 수 있다.
이에 따라, 비교 예에서는, 본 발명의 실험 예에서와 같이 에멀전 상태를 이루지 못하고, 옥수수 오일(200)이, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 상부에 오일층으로 관측될 수 있는 것이다.
이로써, 본 발명의 실험 예에 따라, 상기 물(100), 상기 전자 공여체 소스(200), 및 상기 코팅물질(300)이, 1:3.5:0.7 이상 내지 1:3.5:1.1 이하의 부피 비로 혼합되는 경우가, 최적의 혼합 비로 도출될 수 있다.
실험 예 2-1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
앞서 설명된 실험 예에서, 블렌더에, 상기 물(100)로써, 증류수, 상기 전자 공여체 소스(200)로써, 옥수수 오일, 및 코팅물질(300)로써 휴믹산을 제공하고 10 분 동안 혼합하여, 상기 혼합물을 제조하였다.
초음파 분쇄기(sonicator)에 상기 혼합물을 제공하고 10 분 동안 초음파 처리하여, 실험 예 2-1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 제조하였다.
실험 예 2-2에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
앞서 설명된 실험 예 1-2에서, 블렌더에, 상기 물(100)로써, 증류수, 상기 전자 공여체 소스(200)로써, 옥수수 오일, 및 코팅물질(300)로써 휴믹산을 제공하고 10 분 동안 혼합하여, 상기 혼합물을 제조하였다.
초음파 분쇄기(sonicator)에 상기 혼합물을 제공하고 10 분 동안 초음파 처리하여, 실험 예 2-2에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 제조하였다.
비교 예 2-1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
앞서 설명된 실험 예에서, 블렌더에, 상기 물(100)로써, 증류수, 상기 전자 공여체 소스(200)로써, 옥수수 오일, 및 코팅물질(300)로써 휴믹산을 제공하고 10 분 동안 혼합하되, 초음파 처리하지 않고, 비교 예 2-1에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제를 제조하였다.
비교 예 2-2에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
앞서 설명된 실험 예에서, 블렌더에, 상기 물(100)로써, 증류수, 상기 전자 공여체 소스(200)로써, 옥수수 오일, 및 코팅물질(300)로써 휴믹산을 제공하고 20 분 동안 혼합하되, 초음파 처리하지 않고, 비교 예 2-2에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제를 제조하였다.
비교 예 2-3에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제의 제조
앞서 설명된 실험 예에서, 블렌더에, 상기 물(100)로써, 증류수, 상기 전자 공여체 소스(200)로써, 옥수수 오일, 및 코팅물질(300)로써 휴믹산을 제공하고 40 분 동안 혼합하되, 초음파 처리하지 않고, 비교 예 2-3에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제를 제조하였다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실험 예 2-1의 경우, 비교 예들에 비해 상기 캡슐화 코팅층(300)이 코팅된 전자 공여체 소스(200)의 방울(droplet) 사이즈가 가장 작은 것을 관측할 수 있다.
나아가, 상기 캡슐화 코팅층(300)이 코팅된 전자 공여체 소스(200)의 방울(droplet)은 7 ㎛ 이하의 사이즈인 것을 관측할 수 있다.
또한, 도 11을 참조한 본 발명의 실험 에 2-2의 경우에도, 생성된 상기 캡슐화 코팅층(300)이 코팅된 전자 공여체 소스(200)의 방울(droplet)이 10 ㎛ 이하의 사이즈인 것을 관측할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실험 예에 따라, 10 분 동안 혼합하여 상기 혼합물을 제조하고, 제조된 상기 혼합물을 10 분 동안 초음파 처리하는 경우에, 최적의 상기 캡슐화 코팅층(300)이 코팅된 전자 공여체 소스(200)의 방울(droplet) 사이즈를 획득할 수 있음을 알 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 오염 지하수(cw)에 제공하고, 경과 시간(elapsed time)에 따른 탈염소화 효율을 살펴보았다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 반응조 내의 오염 지하수(cw)에 제공하고, 오염 지하수(cw) 내의 유기화합물을 60 일 이상 측정한 결과이다.
본 발명 실험과의 비교를 위해 먼저 도 12의 (a)를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 반응조 내의 오염 지하수(cw)에 제공하지 않은 경우, 자연저감에 의해, TCE는 24 일 이후 서서히 감소하여 45 일이 경과한 시점에 완전히 제거되는 것으로 검출되었다. 한편, TCE 탈염소화 부산물인 c-DCE는 TCE가 감소하기 시작한 시점부터 증가하는 것으로 나타나, 24 일 이후 생물학적 탈염소화 반응이 일어나고 있는 것으로 보여졌다. 한편, c-DCE 탈염소화 부산물인 VC의 경우 63 일이 경과한 시점부터 검출되기 시작했으며, TCE의 생물학적 환원적 탈염소화 최종 부산물인 ETH은 불검출되었다.
따라서, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)가 오염 지하수(cw)에 제공되지 않은 자연적인 조건에서, 생물학적 혐기성 탈염소화는, 전자 공여체의 부족으로 인해 완전 탈염소화가 아닌 부분적인 탈염소화만 가능한 것으로 나타났다.
한편, 이와는 달리, 도 12의 (b)를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 반응조 내의 오염 지하수(cw)에 제공한 경우, TCE는 5 일 이후부터 불검출되어 완전히 제거되고, TCE 제거와 동시에 c-DCE가 검출되기 시작하였다. 또한 c-DCE가 감소하기 시작한 시점인 24 일부터 VC가 검출되기 시작하고, 30 일이 경과한 시점에서는 탈염소화 최종부산물인 ETH가 검출되기 시작하여, 완전 탈염소화 반응이 일어나는 것으로 관측되었다. 특히 ETH의 농도는 지속적으로 상승하여, 실험 종료 시점인 63 일이 경과한 경우에는, 오염 지하수(cw) 내 존재하는 염소계 유기화합물의 대부분이 ETH인 것으로 검출되어, 이상적으로 TCE가 최종부산물인 ETH로 환원된 것으로 관측되었다.
이로써, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 탈염소화 반응을 촉진시킴으로써, TCE의 자연저감 속도가 촉진되는 것이 입증될 수 있다.
한편, 도 13의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 현장 대수층(aq)의 오염 지하수(cw)에 제공한 결과, 제공 시점에서 7.1 μmol/L였던 TCE의 농도가 서서히 감소하여, 약 10 일이 경과한 이후부터 38 일까지는 평균 0.7 μmol/L의 농도로 관측되었다. 이로써, 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에 의해, 오염 지하수(cw) 내 TCE가 탈염소화되는 것을 알 수 있다.
한편, c-DCE의 경우, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 제공하고 7 일이 경과한 시점까지 급격하게 상승하였고, 이후 서서히 감소하는 것으로 관측되었다.
특히, 탈염소화 최종 부산물인 ETH는, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 제공하고 7 일이 경과한 이후 급격하게 생성되어, 최종적으로는 완전 탈염소화 반응이 일어난 것으로 관측되었다.
한편, 도 14를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 현장 대수층(aq)의 오염 지하수(cw)에 제공하고, 경과 시간에 따라 싱기 오염 지하수(cw) 내에 존재하는 염소계 유기화합물의 분율을 도출하였다.
도 14의 (a)를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 현장 대수층(aq)의 오염 지하수(cw)에 제공하기 전에는, TCE 95.0%, c-DCE 3.1%, 1,1-DCE 0.1%, VC와 ETH이 각각 0.4%와 1.4%로 존재하는 것으로 검출되었다.
한편, 도 14의 (b)를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 현장 대수층(aq)의 오염 지하수(cw)에 제공하고 2 일이 경과한 시점에서는, TCE 36.5%, c-DCE 52.9%, 1,1-DCE 0.0%, VC와 ETH이 각각 3.7%와 6.9%로 나타나 빠른 속도로 TCE의 탈염소화 반응이 일어나고 있는 것으로 관측되었다.
한편, 도 14의 (c)를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 현장 대수층(aq)의 오염 지하수(cw)에 제공하고 8 일이 경과한 시점에서는, TCE 10.6%, c-DCE 73.3%, 1,1-DCE 0.1%, VC와 ETH이 각각 4.5%와 11.5%로 나타나, 지속적으로 탈염소화 반응이 일어나고 있는 것으로 관측되었다.
특히, 도 14의 (d)를 참조하면, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)를 현장 대수층(aq)의 오염 지하수(cw)에 제공하고 36 일이 경과한 시점에서는, TCE 3.5%, c-DCE 36.0%, 1,1-DCE 0.1%, VC와 ETH이 각각 5.7%와 54.7%로 관측되어, 제거된 TCE가 대부분 ETH로 환원된 것으로 나타났다.
이로써, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에 의해, 현장 대수층(aq)의 오염 지하수(cw)에서 c-DCE와 TCE의 급격한 감소와 비약적인 ETH의 상승을 통해, 현장 대수층(aq)에서 완전 탈염소화 반응에 의해 TCE가 생물학적으로 저감되었음을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)에 의해, 현장 대수층(aq)에서 38 일이 경과한 시점까지 탈염소화 반응이 유지됨으로써, 본 발명의 실험 예에 따른 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제(1000)는, 현장 대수층(aq)에서 자연저감 촉진제로서 높은 효율을 보이며, 장기간 그 반응성을 유지할 수 있을 것으로 기대된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100: 물
200: 전자 공여체 소스
300: 캡슐화 코팅층
310: 소수성기
320: 친수성기
1000: 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제

Claims (9)

  1. 물;
    탈염소화를 위하여 전자를 공여하는, 전자 공여체 소스; 및
    상기 전자 공여체 소스를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅된, 캡슐화 코팅층;을 포함하되,
    상기 캡슐화 코팅층은, 상기 전자 공여체 소스와 결합하는 소수성기와 상기 물과 결합하는 친수성기를 포함하고,
    상기 캡슐화 코팅층에 의하여 캡슐화된 전자 공여체 소스가 오일 방울 형상으로 상기 물에 분산되어, 에멀전 상태를 이루며,
    상기 물, 상기 전자 공여체 소스, 및 상기 캡슐화 코팅층은, 1:3.5:0.7 이상 내지 1:3.5:1.1 이하의 부피 비로 포함된, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 캡슐화 코팅층이 코팅된 전자 공여체 소스는,
    10 ㎛ 이하의 사이즈이되, 대수층 공극에 잔류되고,
    상기 전자 공여체 소스는,
    45 일 경과 시점에서 완전히 탈염소화하는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전자 공여체 소스는, 옥수수 오일이고,
    상기 캡슐화 코팅층은, 휴믹산(Humic acid)으로 이루어진, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제.
  5. 물, 탈염소화를 위하여 전자를 공여하는 전자 공여체 소스, 및 소수성기와 친수성기를 포함하는 코팅물질을 혼합하여, 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합물을 초음파 처리하여, 상기 전자 공여체 소스를 분쇄하되, 상기 코팅물질의 소수성기가 상기 분쇄된 전자 공여체 소스와 결합되어, 상기 코팅물질이 상기 분쇄된 전자 공여체 소스를 둘러싸 캡슐화하도록 코팅된, 캡슐화 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하되,
    상기 캡슐화 코팅층을 형성하는 단계는, 상기 캡슐화 코팅층의 친수성기가 상기 물과 결합하는 것을 포함하고,
    상기 캡슐화 코팅층에 의하여 캡슐화된 전자 공여체 소스가 오일 방울 형상으로 상기 물에 분산되어, 에멀전 상태를 이루며,
    상기 혼합물을 제조하는 단계에서,
    상기 물, 상기 전자 공여체 소스, 및 상기 코팅물질은, 1:3.5:0.7 이상 내지 1:3.5:1.1 이하의 부피 비로 혼합되는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 혼합물을 제조하는 단계는, 10 분 이상 내지 40 분 이하로 수행되고,
    상기 캡슐화 코팅층을 형성하는 단계는, 8 분 이상 내지 15 분 이하로 수행되는 것을 포함하는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 캡슐화 코팅층이 코팅된 전자 공여체 소스는,
    10 ㎛ 이하의 사이즈이되, 대수층 공극에 잔류되는 것을 포함하고,
    상기 전자 공여체 소스는,
    45 일 경과 시점에서 완전히 탈염소화하는 것을 포함하는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 전자 공여체 소스는, 옥수수 오일이고,
    상기 캡슐화 코팅층은, 휴믹산(Humic acid)으로 이루어진 것을 포함하는, 염소계 유기화합물 자연저감 촉진제 제조방법.
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US20140311971A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 Innovative Environmental Technologies, Inc. Use of encapsulated substrates that controlthe release rates of organic hydrogen donors
JP2020099905A (ja) * 2014-02-14 2020-07-02 日立化成株式会社 糖アルコールマイクロカプセル、スラリー、樹脂成型物及び糖アルコールマイクロカプセルの製造方法

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