KR20090079072A - 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법 - Google Patents

무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090079072A
KR20090079072A KR1020080005023A KR20080005023A KR20090079072A KR 20090079072 A KR20090079072 A KR 20090079072A KR 1020080005023 A KR1020080005023 A KR 1020080005023A KR 20080005023 A KR20080005023 A KR 20080005023A KR 20090079072 A KR20090079072 A KR 20090079072A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contaminated soil
porous body
inorganic porous
microorganisms
soil
Prior art date
Application number
KR1020080005023A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100992505B1 (ko
Inventor
이봉한
한기석
박근배
정재현
Original Assignee
(주)세와비전
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)세와비전 filed Critical (주)세와비전
Priority to KR20080005023A priority Critical patent/KR100992505B1/ko
Priority to PCT/KR2009/000165 priority patent/WO2009091168A2/ko
Publication of KR20090079072A publication Critical patent/KR20090079072A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100992505B1 publication Critical patent/KR100992505B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법이 개시된다.
본 발명은, 오염물질 분해능력을 가진 미생물을 활성화하여 탄소(C:Carbon), 질소(N:nitrogen), 인(P:phosphorus) 및 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 제조하고, 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체와 오염토양을 혼합하여 오염토양의 오염물질을 생물학적으로 분해시키는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법이다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 기존의 생물학적 방법을 이용하는 경우에 오염토양 복원이 장기간이 걸리는 문제점을 해결하고자 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용하여 오염토양 복원 기간을 단축시킨다.
오염토양, 오염토양복원, 미생물, 다공체, 다공체 혼합.

Description

무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법{Contaminated Soil Restoration Method using inorganic porous matter}
본 발명은 미생물을 이용하여 유해물질을 분해시키는 오염토양 복원 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 미생물을 고농도로 배양하여 고농도 미생물이 담지된 무기질 다공체를 오염토양과 혼합하여 유류 등의 오염토양을 복원하는 방법에 대한 것이다.
산업이 발달하고 도시화가 진행됨에 따라 유독성 중금속원소들을 포함한 각종 위해성분들이 인위적으로 생성, 배출되며, 이들은 자연수, 대기 등의 이동매체를 통하여 대기권, 수권, 토양권을 포함하는 지구화학적 환경으로 분산됨에 따라서 잠재적으로 인간을 비롯한 유기생명체에 치명적인 피해를 입힐 수 있다.
토양 오염에 영향을 주는 가장 일반적인 오염물질은 중금속, 기름관련 제품, PAH 및 PCB 계통이며 중금속의 경우 Pb, Cr, As, Cd, Zn 등이 오염 지역에서 가장 많이 발견되고 있으며, 유해물질의 경우는 Trichloroethylene, PCB, Tertrochloroethylene, Benzene 및 Trichloroethane 등이 주종을 이루고 있다. 이러한 오염물질에 의해 오염이 발생한 토양의 처리는 지중(In-situ) 또는 옮겨서 처리(Ex-situ) 할 수 있으나 경우마다 경제적인 요인이 중요한 현안문제이다. 그 처리방법을 살펴보면, 생화학적 처리법(Bioremediation)은 미생물을 이용하여 유해물질을 분해시켜 최종적으로 CO2 및 물로 전화시키는 방법으로서 오염토양내에 산소, 자양제 및 미생물 등을 투입하여 토양내에서 미생물 반응을 촉진시킨다. 일반적으로 생물학적 처리법은 처리 시간이 긴 단점이 있으나 반응 후 생성물질이 생물학적으로 유익한 장점이 있다.
화학적 처리법(Chemical treatment)은 화학약품을 오염토양 내에 주입하므로서 오염물질을 안정화시키는 방법으로 이 방법은 오염토양 현지에 적용이 가능하나 화학약품을 첨가시키므로 토양의 생물학적 조정을 해칠 수 있는 단점이 있다.
열적 처리법(Thermal treatment)은 600℃가 넘지 않는 범위내에서 열을 가함으로서 휘발성이 높은 유기성 오염물질을 제거시키는 방법으로서, 열적처리는 주로 rotary kiln을 이용하여 수행하며 에너지 소모가 큰 단점과 처리된 토양이 생물학적으로 죽는다는 단점이 있다.
진공처리법(Vacuum-extraction)은 오염토양을 진공에서 처리시키므로서 오염물질을 휘발시키는 방법으로서, 이 방법은 연료나 기름으로 오염된 특히 자동차 정비소 부근의 오염된 토양처리에 많이 활용되고 있다.
유리질화(Vitrification)는 오염된 토양을 높은 온도(최대 처리온도 1600℃) 에서 처리하여 토양을 유리질화시키는 방법이다. 여러 처리방법이 실현성이 없는 경우에 적용이 가능하지만 에너지 소모가 매우 커서 비용이 많이 든다는 단점이 있다.
동전기 정화기술(Electrokinetic extraction)은 토양 및 지하수내에 공급된 전류에 의하여 유발되는 전기삼투, 전기이온이동 등의 동전기현상을 이용하여 토양 및 지하수내의 오염물질을 이동, 추출시키는 것이며, 전기장이 습윤토양에 가해지게 되면, 토양내의 지하수는 전기삼투에 의해 음극으로 이동하게 되며 이때에 토양에 흡착되거나 간극수에 존재하고 있는 오염물질도 동시에 이동하는 현상을 이용한 기법으로 적용가능한 조건이 제한적인 단점을 가지고 있다.
본 발명에서는 이와 같은 다양한 방법들 중 미생물을 이용한 생물학적 오염토양 복원방법으로서 장기간이 걸리는 오염복원기간을 최대한 단축시키기 위하여 오염분해능력을 가진 미생물을 담지한 무기물 다공체를 이용하며, 가장 효과적인 적용조건을 형성하는 오염토양 복원방법을 제시한다.
본 발명은, 오염토양의 복원과정에서 토양의 생물학적 조정을 해치는 2차적 피해가 발생되거나 또는 토양이 생물학적으로 죽는다는 문제점을 해결하며, 자연친화적인 오염토양 복원방법을 제공하고자 한다.
또한 높은 에너지 등의 필요로 인한 시설 및 작동에 발생되는 고가의 비용문제를 해결하고자 한다.
나아가서, 생물학적 처리방법에 있어서 그 효율을 최대한 높여 장기간의 오염복원 처리 시간을 단축시키는 오염토양 복원방법을 제공하고자 한다.
이상과 같은 과제를 해결하고자 본 발명은, 오염물질 분해능력을 가진 미생물을 활성화하여 탄소(C:Carbon), 질소(N:nitrogen), 인(P:phosphorus) 및 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 제조하고, 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체와 오염토양을 혼합하여 오염토양의 오염물질을 생물학적으로 분해시키는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법이다.
바람직하게는 오염물질 분해능력을 가진 미생물을 활성화하여 탄소(C:Carbon), 질소(N:nitrogen), 인(P:phosphorus) 및 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 제조하는 제 1 단계; 오염토양을 굴착하여, 상기 굴착된 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 소정의 비율로 혼합하는 제 2 단계; 및 상 기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 혼합된 오염토양에 주기적으로 공기 및 수분을 공급하는 제 3 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 제 2 단계는, 상기 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 별도의 정량으로 인출하는 각각의 용기(Hopper)에 저장하고, 상기 용기를 통해 상기 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 각각 소정의 비율로 인출되어 상기 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 혼합될 수 있다.
나아가서 상기 제 3 단계는, 살포장치를 통해 액상 미생물제제 혹은 미생물 생존에 필요한 영양성분을 추가로 공급할 수도 있다.
바람직하게는 상기 제 2 단계는, 상기 오염토양이 굴착된 장소에 공기 및 수분 주입장치를 설치하고, 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 혼합된 오염토양을 상기 오염토양이 굴착된 장소에 재매립하고, 온도조절 및 외부로부터의 과도한 수분 등 이물질의 침투를 방지하기 위한 상부덮개를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제 2 단계는, 별도의 장소에 상기 굴착된 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 소정의 비율로 혼합하여 1~5m로 적재하며, 상기 제 3 단계는, 상기 적재된 오염토양을 주기적으로 교반하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제 2 단계는, 수분 및 공기 주입장치가 설치된 별도의 장소에 상기 굴착된 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 소정의 비율로 혼합하여 1~5m로 적재하며, 상기 제 3 단계는, 상기 수분 및 공기 주입장치를 통해 주기적으로 적재된 토양에 수분 및 공기를 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 1단계에서 유기성물질과 상기 무기질 다공체의 혼합 함수율이 20~75wt%이고, 담지된 상기 미생물 농도가 105~1012cfu/g·다공체인 것이 바람직하다.
또한 상기 무기질 다공체는 6~10.5의 pH를 갖는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 토양의 생물학적 조정을 해치는 2차적 피해가 발생되거나 또는 토양이 생물학적으로 죽는다는 문제점을 해결하여, 자연친화적인 오염토양 복원방법을 제공할 수 있다.
또한 기존의 생물학적 방법을 이용하는 경우에 오염토양 복원에 장기간이 소요되는 문제점을 해결하고자 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용하여 오염토양 복원 기간을 단축시킨다.
이하에서는 본 발명에 따른 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원방법에 대하여 바람직한 실시예를 참고하여 자세히 살펴보기로 한다.
본 발명에서는 무기질 다공체에 담지된 미생물을 일정이상의 농도로 배양한 후 미생물이 담지된 무기질 다공체와 오염토양을 혼합하여 생물학적으로 오염토양을 복원하는데, 도 1은 본 발명에 따른 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용한 오염토양을 복원하는 시스템에 대한 개략적인 구성도를 나타낸다.
미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용한 오염토양을 복원하는 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 복원대상인 오염토양(100)을 정량으로 인출하기 위한 용기(200a), 탄소(C:Carbon), 질소(N:nitrogen), 인(P:phosphorus) 및 미생물이 담지된 무기질 다공체(500)를 정량으로 인출하기 위한 용기(200b), 미생물을 위한 영양물질, 수분 등을 공급하기 위한 살포장치(400) 및 오염토양과 다공체를 고루 혼합하기 위한 믹서(300)를 포함한다.
나아가서 상기 살포장치(400)는 액상 미생물 제제를 추가적으로 상기 다공체가 혼합된 오염토양에 공급할 수 있다.
또한 믹서(300)에서 상기 미생물이 담지된 다공체(500)와 오염토양(100)을 혼합하여 다시 오염토양을 굴착한 장소에 매립하여 오염된 토양을 복원하거나 또는 별도의 장소에서 믹서(300)를 통해 상기 미생물이 담지된 다공체(500)와 오염토양(100)을 혼합한 후 적재하고, 적재된 오염토양에 주기적으로 공기와 수분을 공급하거나 또는 주기적으로 경작기 등의 기계를 통해 교반하여 오염된 토양을 복원할 수 있다.
이때 온도조절 및 과도한 수분 등 이물질의 침투를 방지하기 위하여 상기 매립된 오염토양이나 적재된 오염토양의 상부에 덮개를 설치할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용하여 오염토양을 복원하는 방법에 대한 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 우선 규산질 원료와 석회질 원료 등을 이용하여 무기질 다공체를 제조(S110)하고, 상기 무기질 다공체에 영양성분을 담지(S120)한 후 상기 무기질 다공체에 오염물질의 분해능력을 가진 미생물을 담지(S130)시킨다.
그리고 오염된 지역에서 복원을 원하는 토양을 굴착(S140)하여 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체와 굴착된 오염토양을 소정의 비율로 혼합(S150)한다.
여기서 상기 1단계에서 영양물질과 무기질 다공체의 혼합 함수율이 20~75wt%이고 담지되는 미생물의 농도는 105~1012cfu/g·다공체가 되도록 하는 것이 효과적이다. 또한 무기질 다공체는 가능한 6~10.5의 pH로 만든다.
이때 앞에서 설명한 바와 같이 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체와 굴착된 오염토양을 별도의 정량으로 인출하는 용기(Hopper)(200a,200b)에 저장하고 상기 용기(200a,200b)를 통해 상기 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 소정의 비율로 인출되어 혼합될 수 있다.
여기서 상기 다공체와 혼합된 오염토양을 굴착된 장소에 다시 매립하거나 또는 별도의 장소에 1~5m로 적재할 수 있으며, 적재된 오염토양의 온도를 유지하고 기타 불순물 또는 빗물 등의 침투를 방지하기 위하여 적재된 오염토양의 상부에 덮개를 설치할 수 있다.
그 후에 상기 다공체가 혼합된 오염토양에 주기적으로 공기와 수분을 공급하 여 미생물이 오염물질을 분해하는 것을 돕는다. 이를 위하여 사전에 오염토양이 적재될 장소에 공기와 수분을 공급하기 위한 장치를 설치할 수 있다. 더욱 오염토양 복원을 빠르게 진행시키기 위하여 장치를 통해 액상 미생물제제를 추가적으로 공급할 수도 있다.
나아가서 보다 영양성분과 수분 및 공기가 고루 퍼질 수 있도록 주기적으로 상기 다공체가 혼합된 오염토양을 교반해 줄 수도 있다.
본 발명에서는 미생물이 담지된 무기질 다공체를 제조하고 이를 오염토양에 혼합하여 오염토양을 복원하게 되는데, 미생물이 담지된 무기질 다공체의 제조에 대하여 간략하게 살펴보기로 한다.
무기질 다공체를 제조하기 위한 하나의 실시예로서, 규산질 원료와 석회질 원료 등에 발포제와 기포안정제를 사용하여 수열반응을 통해 무기질 다공체를 제조할 수 있는데, 이는 하나의 실시예에 대한 기재사항으로서 이외의 다양한 방법에 의해 무기질 다공체가 제조될 수도 있다.
이와 같이 제조된 무기질 다공체는 고농도 유기성 물질과 혼합하여 발효과정을 거쳐 부숙되어 영양성분이 담지된 무기질 다공체가 제조된다.
하기 표 1은 본 발명에서 사용될 수 있는 다공체 내에 영양성분이 담지된 양을 나타낸다.
대상 유기물 영양성분 담지량 (wt%) C/N비 pH
유기물 T-N T-P
축분1 31.8 1.7 1.11 18.7 8.1
축분2 30.4 1.4 0.79 21.7 8.0
축분3 29.2 1.3 0.85 22.5 8.2
하수오니 28.5 1.8 0.61 15.8 8.7
음식물 폐기물 32.6 1.1 0.58 29.6 7.8
유기성 영양물질은 여러 가지가 사용될 수 있으며, 상기 표 1 상의 유기물은 본 발명에 있어서 하나의 실시예로서 개시된 것이지 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 표 1 상에서 각각의 대상 유기물에 대한 질량백분율로 전체 질소량(T-N), 전체 인량(T-P)과 탄소대 질소의 비율(C/N) 및 각각의 pH에 대한 수치를 산출하였으며 이와 같은 유기물을 영양물질로 사용하여 영양물질이 담지된 다공체를 제조하게 된다.
이와 같은 영양물질이 담지된 다공체가 제조되면, 상기 다공체에 미생물을 담지시키고, 상기 다공체 내에서 미생물을 배양하게 된다.
이와 같은 과정을 통해 미생물이 담지된 무기질 다공체를 제조하게 된다.
그럼 본 발명에 따른 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법에 대한 여러 실시예를 통해 오염토양 복원 효과에 대하여 살펴본다.
<실시예>
하기 표 2는 본 발명에 따른 실시예와 일반적인 종래기술로서 액상미생물을 주입하는 실시예를 동일한 초기 유류 농도를 적용하여 실험하는 조건을 나타낸다.
시료명 초기 유류 농도 초기 다공체 혼합후 토양중 미생물 농도 영양성분 C:N:P
다공체 혼합 액상미생물 주입
실시예1 22,000ppm 5wt% (1.7x106cfu/g·soil) - 100:10:1
실시예2 22,000ppm 10wt% (3.2x106cfu/g·soil) - 100:10:1
실시예3 22,000ppm 15wt% (4.4x106cfu/g·soil) - 100:10:1
비교예 22,000ppm - 106cfu/g·soil 100:10:1
상기 표 2에서와 같이 초기 유류 농도가 22,000ppm이고 영양성분 C:N:P가 100:10:1로 동일한 조건하에서 본 발명에 따른 오염토양 복원방법과 종래기술에 따른 오염토양 복원 방법을 실시한다.
본 발명에서는 무기물 다공질에 미생물을 담지하여 오염토양과 혼합하게 되는데, 본 발명에 따른 실시예 1에서는 오염토양당 미생물의 농도가 1.7x106cfu/g·soil이고 오염토양에 대한 미생물이 담지된 무기질 다공체의 질량 백분율은 5wt%로 형성하였다. 또한 실시예 2와 3에서는, 오염토양당 미생물의 농도가 각각 3.2x106cfu/g·soil와 4.4x106cfu/g·soil이고, 오염토양에 대한 미생물이 담지된 무기질 다공체의 질량 백분율은 각각 10wt%와 15wt%로 형성하였다.
이에 대하여 종래기술에 따른 비교예의 경우에 실질적으로 본 발명에 따른 실시예와 동일한 조건인 초기 유류 농도는 22,000ppm, 영양성분의 비율 C:N:P도 100:10:1로 조건을 형성하였고, 또한 오염토양당 미생물의 농도도 거의 유사할 정도인 106cfu/g·soil로 조건을 형성하여 실험을 실시하였다.
상기 표 2에 따른 조건을 형성하여 본원발명에 따른 실시예 1, 2, 3과 종래기술에 따른 비교예에 대한 실험을 실시한 결과 하기 표 3과 같은 기간별 토양 중 미생물에 대한 개체수가 확인되었다.
시료명 1주 2주 3주 15주 비 고
실시예1 1.1x1010 4.3x109 5.0x109 5.4x109 단위 : cfu/g·soil
실시예2 1.8x1010 5.6x109 5.7x109 6.7x109
실시예3 2.5x1010 5.1x109 1.7x109 4.2x109
비교예 1.7x108 1.9x108 2.6x107 2.0x106
상기 표 3에 나타난 실험결과에 따르면, 전체적으로 본 발명에 따른 실시예의 경우에 종래기술에 따른 비교예에 비하여 오염토양 속의 미생물 개체수가 월등히 증가됨을 알 수 있다.
종래기술에 따른 비교예의 경우에 미생물의 개체수의 증가가 느리기 때문에 그만큼 오염토양을 복원하는데 걸리는 시간이 장기간이 되므로 효율이 떨어지게 된다.
허나 본 발명에 따른 실시예의 경우에 무기질 다공체에 미생물을 담지하여 오염토양과 혼합함으로 인해 미생물의 개체수가 급격히 증가됨을 알 수 있어 기존의 종래기술에 비하여 보다 빠른 기간내에 오염토양을 복원할 수 있어 그 효율이 증대된다.
이는 본 발명에서와 같이 미생물이 담지된 무기질 다공체를 오염토양과 혼합하여 야기되는 효과로서, 무기질 다공체가 보통의 토양보다 수분 보유력이 우수하여 더 많은 양의 수분을 흡수하고 또한 유출되는 수분의 양도 적게 된다. 이와 같은 무기질 다공체의 수분 보유력은 장기간 미생물 활동에 필요한 수분을 다량, 장기간 보존할 수 있으며 미생물이 유류 등 오염물질을 분해하면서 발생되는 수분을 다공체가 흡수하므로 침출수 발생을 억제할 수 있는 효과가 발생된다.
또한 본 발명에 따른 무기질 다공체는 미생물 대사에 필요한 C, N, P 등의 영양성분이 충분히 존재하고 있으며, 다공체로 인해 다공체가 혼합된 오염토양은 기공량이 증가하여 산소의 공급이 원활하게 된다.
이와 같은 무기질 다공체의 특성으로 인해 상기 실험예에서 보는 바와 같이 시간이 지남에 따라 오염물질을 분해하는 미생물의 개체수가 급격하게 증가되어 오염토양의 복원 효율을 극대화 시킬 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1, 2, 3 및 종래기술에 따른 비교예에 대한 오염토양 복원 효과를 나타내는 그래프이다.
도 3의 y축은 총 석유계 탄화수소(THP:Total Petroleum Hydrocarbon)를 로그(log) 스케일로 나타내고, x축은 기간(일)의 경과를 나타낸다.
도 3의 그래프에서 보는 바와 같이, 종래기술의 비교예의 경우에 오염토양을 복원하는 기울기가 -0.0034(K=-0.0034)로서 오랜시간에 걸쳐 오염토양의 THP가 조금씩 낮아지므로 오염토양을 복원하기 위해서는 장기간이 소요되지만, 본 발명에 따른 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용하는 경우에 전체적으로 종래기술에 비하여 기울기가 급하기 때문에 훨씬 빠른 시간내에 오염토양을 복원할 수 있어 그 효율성이 증대된다.
좀 더 각각의 실시예에 대한 결과를 자세히 살펴보면, 본 발명에 따른 실시예 1의 경우에 각 기간별 TPH 감소에 따른 기울기가 -0.0051(K=-0.0051)이며, 실시예 2의 경우에는 기울기가 -0.0059(K=-0.0059)로, 실시예 3의 경우에는 기울기가 -0.0065(K=-0.0065)로 나타났다.
따라서 기존의 종래기술에 따른 오염토양의 복원방법에 비하여 본 발명에 따른 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용하는 오염토양의 복원방법이 훨씬 빠른 기간 내에 오염토양을 복원할 수 있어서 오염토양의 복원에 대한 효율성이 높다는 것을 알 수 있다.
도 4 및 도 5는 토양에 무기질 다공체를 혼합한 후 토양의 특성에 대한 실험을 실시한 결과를 나타내는 그래프이다.
여기서 토양은 점토성 토양을 사용하였으며, 토양의 함수율은 2wt%이하로 형성시키고 2.36mm인 체(sieve)를 통과시킨 시료를 이용하여 실험을 실시하였다.
도 4는 토양의 통기성에 대한 그래프로서, y축은 통기도를 x축은 적재된 토양의 두께를 나타내며, 통기도 P는 (V*h)/(P*A*t)로 계산하였다. 여기서 P:통기도(㎖/㎠·min), V:공기량(ml), h:두께(cm), P:압력(cmH2O), A:단면적(cm2) 및 t:시간(min)을 나타낸다.
도 4의 그래프에서 보듯이 토양만 100%인 경우보다 무기질 다공체의 입자크기가 큰 경우에 통기성이 우수한 것을 알 수 있다.
도 5는 토양중 보수력 개선에 대한 그래프로서, y축은 투수 속도를 x축은 무기질 다공체의 첨가량을 나타낸다.
도 5의 그래프에서 보듯이 무기질 다공체를 혼합하지 않은 토양의 경우에 투수속도가 무기질 다공체를 혼합한 토양의 투수속도에 비하여 훨씬 빠른 것을 알 수 있으며, 무기질 다공체의 첨가량이 증가할수록 투수속도가 저하됨을 확인할 수 있다.
이는 무기질 다공체가 일반토양보다 수분 보유력이 우수하므로 토양만 존재하는 경우보다 다공체가 혼합된 토양이 훨씬 많은 수분을 함유할 수 있으므로 유출되는 수분의 양도 적게 된다.
또한 수분이 계속 공급되는 경우에 무기질 다공체에 수분이 충분히 흡수된 상태라면 잉여 수분이 유출되므로 토양에 대한 무기질 다공체의 혼합비가 증가될수록 투수속도가 저하되게 된다.
도 4 및 도 5에 나타난 토양의 특성에 대한 그래프로부터 무기질 다공체를 혼합한 토양이 그렇지 않은 토양에 비하여 통기성 우수하며 투수속도 낮음을 알 수 있으며, 이로 인해 미생물이 담지된 무기질 다공체가 혼합된 오염토양에 영양성분과 수분 및 공기를 공급하는 경우에 무기질 다공체를 혼합한 토양이 전체에 퍼져있는 미생물에 영양성분을 고르게 공급하고 토양의 함수율을 높일 수 있어 훨씬 효과적인 결과를 얻을 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용한 오염토양을 복원하는 시스템에 대한 개략적인 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 미생물이 담지된 무기질 다공체를 이용하여 오염토양을 복원하는 방법에 대한 개략적인 흐름도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1, 2, 3 및 종래기술에 따른 비교예에 대한 오염토양 복원 효과를 나타내는 그래프이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따라 토양에 다공체를 혼합한 후 토양의 특성에 대한 실험을 실시한 결과를 나타내는 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 오염토양, 200a,200b : 저장용기(Hopper), 300 : 믹서,
400 : 살포장치, 500 : 미생물이 담지된 무기질 다공체.

Claims (9)

  1. 오염물질 분해능력을 가진 미생물을 활성화하여 탄소(C:Carbon), 질소(N:nitrogen), 인(P:phosphorus) 및 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 제조하고, 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체와 오염토양을 혼합하여 오염토양의 오염물질을 생물학적으로 분해시키는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    오염물질 분해능력을 가진 미생물을 활성화하여 탄소(C:Carbon), 질소(N:nitrogen), 인(P:phosphorus) 및 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 제조하는 제 1 단계;
    오염토양을 굴착하여, 상기 굴착된 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 소정의 비율로 혼합하는 제 2 단계; 및
    상기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 혼합된 오염토양에 주기적으로 공기 및 수분을 공급하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 별도의 정량으로 인출하는 각각의 용기(Hopper)에 저장하고, 상기 용기를 통해 상기 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 각각 소정의 비율로 인출되어 상기 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 혼합되는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    살포장치를 통해 액상 미생물제제를 추가로 공급하는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 오염토양이 굴착된 장소에 공기 및 수분 주입장치를 설치하고, 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체가 혼합된 오염토양을 상기 오염토양이 굴착된 장소에 재매립하고, 온도조절 및 외부로부터의 이물질의 침투를 방지하기 위한 상부덮개를 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    별도의 장소에 상기 굴착된 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 소정의 비율로 혼합하여 1~5m로 적재하며,
    상기 제 3 단계는,
    상기 적재된 오염토양을 주기적으로 교반하여, 상기 교반과정을 통해 상기 적재된 오염토양에 공기가 공급되는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    수분 및 공기 주입장치가 설치된 별도의 장소에 상기 굴착된 오염토양과 상기 미생물이 담지된 무기질 다공체를 소정의 비율로 혼합하여 1~5m로 적재하며,
    상기 제 3 단계는,
    상기 수분 및 공기 주입장치를 통해 주기적으로 적재된 토양에 수분 및 공기를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1단계에서 유기성 물질과 상기 무기질 다공체의 혼합 함수율을 20~75wt%로 하고, 담지된 상기 미생물 농도를 105~1012cfu/g로 하여 상기 무기질 다공체를 제조하는 것을 특징으로 하는 오염토양 복원방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기질 다공체는 6~10.5의 pH를 갖는 것을 특징으로 하는 오염토양 복 원방법.
KR20080005023A 2008-01-16 2008-01-16 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법 KR100992505B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080005023A KR100992505B1 (ko) 2008-01-16 2008-01-16 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법
PCT/KR2009/000165 WO2009091168A2 (ko) 2008-01-16 2009-01-13 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080005023A KR100992505B1 (ko) 2008-01-16 2008-01-16 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090079072A true KR20090079072A (ko) 2009-07-21
KR100992505B1 KR100992505B1 (ko) 2010-11-08

Family

ID=40885786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20080005023A KR100992505B1 (ko) 2008-01-16 2008-01-16 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100992505B1 (ko)
WO (1) WO2009091168A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180077662A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 이균 다공성 미네랄 제조방법 및 이를 이용한 수용화된 다공성 미네랄 조성물 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170016223A (ko) 2015-08-03 2017-02-13 현대엔지니어링 주식회사 오염토양 정화용 조성물 및 이를 이용한 생물학적 원위치 오염토양 정화방법
CN111440741B (zh) * 2020-04-03 2022-05-31 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种适用于直流电场阳极区中石油污染土壤修复的功能菌及应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0646642A3 (en) * 1993-09-30 1995-08-16 Canon Kk Carrier containing microorganism and method for soil remediation using this carrier.
KR100434613B1 (ko) * 2002-03-12 2004-06-05 동양물산기업 주식회사 미생물 고정화용 다공성 세라믹 담체
JP2004148212A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Okumura Engineering Corp 汚染土壌用浄化材、及びそれを用いた浄化方法
KR20050080651A (ko) * 2004-02-10 2005-08-17 에스케이 주식회사 유효미생물의 토양집적에 의한 유류오염토양의 생물학적복원방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180077662A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 이균 다공성 미네랄 제조방법 및 이를 이용한 수용화된 다공성 미네랄 조성물 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009091168A3 (ko) 2009-10-22
WO2009091168A2 (ko) 2009-07-23
KR100992505B1 (ko) 2010-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Riser-Roberts Remediation of petroleum contaminated soils: biological, physical, and chemical processes
US10737959B2 (en) Compositions for removing hydrocarbons and halogenated hydrocarbons from contaminated environments
EP2390234B1 (en) Compositions for removing hydrocarbons and halogenated hydrocarbons from contaminated environments
Kensa Bioremediation-an overview
US5265674A (en) Enhancement of in situ microbial remediation of aquifers
Autry et al. Bioremediation: An effective remedial alternative for petroleum hydrocarbon‐contaminated soil
CN110303039B (zh) 零价铁联合土著微生物原位修复有机氯污染土壤的方法
Chen et al. Bioremediation of petroleum-contaminated soil
US5810514A (en) Method for introducing materials into a medium
Cho et al. Effect of soil moisture on bioremediation of chlorophenol-contaminated soil
CN105414171A (zh) 用于氯代烃有机污染土壤修复的水平可渗透反应植物墙修复系统及其处理方法
KR100992505B1 (ko) 무기질 다공체를 이용한 오염토양 복원 방법
Ram et al. A decision framework for selecting remediation technologies at hydrocarbon‐contaminated sites
Kardena et al. Bio surfactants and soil bioremediation
Brubaker et al. In situ bioremediation of aquifers containing polyaromatic hydrocarbons
McFarlin et al. Oil contaminated soil: Understanding biodegradation and remediation strategies
Van Cauwenberghe et al. In situ bioremediation
Prasad et al. Decontamination of polluted water employing bioremediation processes: A Review
Ward et al. Biodegradation and bioremediation
Demcak et al. Overview of chosen techniques and methods for soils remediation
Portier et al. Bioremediation of pesticide‐contaminated groundwater
Herrling et al. In situ bioremediation of groundwater containing hydrocarbons, pesticides, or nitrate using the vertical circulation flows (UVB/GZB technique)
Newman et al. Bioremediation in Urban Pollution Mitigation: Theoretical Background and Applications to Groundwaters
JP3961193B2 (ja) 汚染土壌の浄化法
Kamil et al. Treatment of petroleum sludge

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131030

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141029

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161018

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171023

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181101

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191021

Year of fee payment: 10