KR20100066540A

KR20100066540A - 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 토양 및/또는 물의 생물적 정화 방법

Info

Publication number: KR20100066540A
Application number: KR1020107007320A
Authority: KR
Inventors: 토레스 안드레 파브리시오 파라뉴스; 조세 카를루 모레티; 호날두 두 나스시멘토; 로스마리 데 나다이
Original assignee: 로디아 폴리아미다 이 에스페시아리다데스 엘티디에이
Priority date: 2007-09-05
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2010-06-17
Also published as: WO2009031004A3; US20120014750A1; BRPI0815529A2; CA2698496A1; BRPI0705607A2; CN101808757A; EP2188070A2; WO2009031004A2

Abstract

본 발명은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 토양의 생물적 정화 방법에 관한 것이며 이 방법은 상기 오염된 토양에 영양분을 함유하는 천연 기질을 첨가하는 단계, 산화환원 전위, 습도율, 농포 용수량 및 온도의 제어에 의한 상기 토양의 무산소 휴식 단계, 및 이 토양의 폭기 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 지표수 또는 지하수의 생물적 정화 방법에 관한 것이며, 오염된 토양의 생물적 정화 방법에 제공되는 것과 같이 영양분을 함유하고 토양에 첨가되는 천연 기질은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 물 및/또는 대수층에 도달하여, 따라서 상기 물의 생물적 정화를 유도한다.

Description

유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 토양 및/또는 물의 생물적 정화 방법{METHOD FOR THE BIOREMEDIATION OF SOIL AND/OR WATER CONTAMINATED BY ORGANIC AND/OR INORGANIC COMPOUNDS}

본 발명은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 토양의 생물적 정화 방법에 관한 것이며 이 방법은 오염된 토양에 영양분을 함유하는 천연 기질 (natural substrate) 의 첨가, 산화환원 전위 (redox potential), 수분 레벨, 농포 용수량 (field capacity) 및 온도의 제어에 의한 상기 토양의 무산소 휴식 (anaerobic rest), 및 이 토양의 폭기 (aeration) 를 포함한다. 본 발명은 상기 토양에 첨가되는 영양분을 함유하는 천연 기질이 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염되는 지하수면 (water table) 및/또는 대수층 (aquifer) 에 도달하여, 상기 물의 생물적 정화를 이끈다면, 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 지표수 (surface water) 또는 지하수 (groundwater) 의 생물적 정화 방법, 뿐만아니라 오염된 토양의 생물적 정화 방법을 또한 포함한다.

유독성 농업 폐기물, 농약에 의해, 그리고 특히 유기 염소계 화합물에 의해 오염된 토양 및 물, 뿐만아니라 석유 및/또는 석유 파생물 및/또는 오일 및 그리스와 같은 석유 증류물, 전체 석유계 탄화수소 (total petroleum hydrocarbons), 방향족 및 비방향족 탄화수소, 뿐만아니라 중금속에 의해 오염되는 토양은 인간의 건강 및 환경에 유해하다. 따라서, 다양한 규제가 방지 또는 보정을 위해 수립되어왔다. 따라서, 이러한 매체의 생물적 정화 또는 오염 물질의 제거에 대한 요구가 증가하고 있다.

소각, 열적 탈착 및 화학적 처리와 같은, 다양한 방법이 토양과 물의 처리를 위해 적용된다. 이러한 방법의 기술적 및/또는 경제적인 결과는 종종 불만족스럽다. 또한, 대부분의 오염된 구역에서, 이러한 기술의 적용은, 특히 대용량의 오염된 물질의 존재 때문에, 적절하지 않고 및/또는 실행 불가능한 것으로 입증되었다.

또한, 다양한 생물적 정화 기술이, 오염된 토양 및/또는 물의 적절한 오염 물질의 제거 및 재생을 위해 조사되었고 발표되었다. 하지만, 이러한 기술은 특히 대용량의 오염된 물질의 경우에, 특별히 유기 및/또는 무기 화합물의 분해 (degradation) 에 대하여 현저한 결과를 주지 못한다.

또한, 생물적 정화의 목적은 항상 달성되지 않으며; 오염 물질의 제거는 불완전하거나, 및/또는 분해에는 매우 오랜 시간이 걸린다.

본 발명은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 토양 및/또는 물의 생물적 정화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 생물적 분해 기술에 근거하며, 이에 따라 잔류물, 오염된 토양 및/또는 물의 샘플에 존재하는 유기 및/또는 무기 화합물, 활로겐화 유기 화합물 및/또는 중금속이 무해한 화합물로 생물적 변형된다.

"토양" 이라는 용어는 여기서 일반적으로 사용되며, 모래, 점토 및 암반 구조물 및 이들의 조합, 뿐만아니라 침전물 및 진흙을 포함한다.

상기 방법은, 오일, 그리스와 같은 석유 잔류물, 전체 석유계 탄화수소 (TPH), 일반적인 방향족 및 비방향족 탄화수소, 중금속 함유 잔류물, 일반적인 유독성 농업 폐기물 및 농약 및 활로겐화 유기 화합물 함유 잔류물에 의해 오염되는 토양 및/또는 물에 특히 적용될 수 있다.

상기 방법은 특히 이하의 유기 염소계 화합물의 생물적 정화에 사용될 수 있다 : 헥사클로로벤젠; 1,2,3,4-테트라클로로벤젠; 헥사클로로부타디엔; 클로로메탄; 펜타클로로페놀; 1,2,4,5-테트라클로로벤젠, 펜타클로로벤젠, 헥사클로로에탄, 클로로벤젠, 1,1,1,2-테트라클로로에탄, 비닐 클로라이드, 2-클로로톨루엔, 메틸렌 클로라이드, 옥타클로로스티렌, 4-클로로톨루엔, 트랜스-1,2-디클로로에틸렌, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 1,1-디클로로에탄, 1,2,3-트리클로로프로판, 2,2-디클로로프로판, 1,3-디클로로벤젠, 씨스-1,2-디클로로에틸렌, 1,2-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 1,1,1-트리클로로에탄, 카본테트라클로라이드, 클로로폼, 1,2,3-트리클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 1,1-디클로로프로펜, 1,3-디클로로프로판.

따라서, 본 발명에 따른 방법은 공지된 방법의 단점을 나타내지 않으면서 오염된 토양 및/또는 물에 생물적 정화를 적용하는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 발명은 극도로 안정적이고, 분해하기 어렵고 내성적인 유기 및 무기 화합물 (헥사클로로벤젠, 클로로페놀, 폴리클로리네이트화 비페닐 (PCB), 린덴 (lindane), 벤젠 및 6가 크롬 (hexavalent chromium)) 에 의해 오염된 토양 및/또는 물의 오염 물질의 제거를 가능하게 한다.

이러한 방법의 다른 이점은 대용량의 유기 및/또는 무기 성분에 의해 오염되는 토양 및/또는 물의 처리 용량이다.

상기 방법의 또 다른 이점은, 상기 오염 물질은 짧은 분해 반감기 (degradation half-life) 를 갖기 때문에, 따라서 상이한 구역과 상이한 크기로 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 생물적 정화 방법은 생물적 분해 기술에 근거하고 이에 의해 토양 및/또는 물의 오염 물질은, 기술적 문헌과 종래 기술에 나타낸 값보다 현저히 더 낮은 분해 반감기를 갖는 무해한 화합물로 생물적 변형된다. 이런 점에서, 본 발명은 따라서 많은 양의 오염된 토양 및/또는 물의 처리에 대해 기술적 및 경제적으로 실행할 수 있다.

본 발명에 따른 방법에 사용하기 위한 미생물은 특히, 호기성 (aerobic), 혐기성 및 임의성 토착 미생물을 포함한다. 이러한 미생물은 당업자에게 알려져 있고, 다양한 미생물 보존 센터 (various Type Culture Collections) 에서 찾아볼 수 있다.

이러한 미생물은, 본 발명에 따른 방법의 조건에서 자극될 때, 빠르게 증식하여 생물적 변환 시간을 감소시킨다.

또한, 본 발명에 따른 방법은 극도록 유리하며, 환경적으로 수용할 수 있는 레벨로 오염된 토양 및/또는 물에 존재하는 유기 및/또는 무기 화합물의 분해 및/또는 변형을 야기한다.

본 발명은 오염된 토양의 생물적 정화 방법에 관한 것이며 적어도 이하의 단계를 포함한다 :

(a) 오염된 토양에 대한 영양분을 함유하는 천연 기질을, 직접적 또는 간접적으로 첨가하는 단계;

(b) 약 20 % ~ 100 % 의 농포 용수량의 수분 레벨 및 약 15℃ ~ 70℃ 의 온도에서, 오염된 토양의 무산소 휴식 단계; 및

(c) 상기 토양의 폭기 단계.

유리하게는 본 방법은 무산소 및/또는 유산소 처리의 하나 이상의 사이클 사이의 교대를 포함하며, 즉, 몇몇 사이클은 적어도 단계 (a) ~ 단계 (c), 또는 단지 단계 (b) 와 단계 (c) 만을 포함한다.

더 유리하게는, 본 방법은 식물성 및/또는 동물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함한다.

더 유리하게는 당해 방법은 우드 칩 (wood chip), 조각 및/또는 잔류물, 톱밥, 사탕수수 버개스 (sugarcane bagasse), 식물의 잔류물 및/또는 식물 유박 (oil cake) 을 포함하는 식물성 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함한다.

특별히 본 방법은 소 (cattle), 유극류 (echinate) 및 가금류와 같은, 특히 닭으로부터 배설물 (dropping), 신선한 또는 그렇지 않은 거름과 같은, 동물로부터의 슬러지 (sludge) 및/또는 슬러리를 포함하는 동물성 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함한다.

더 특별하게는 본 방법은 고체 및/또는 액체 형태로 오염된 토양에 첨가될 수 있는 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함한다.

더욱 더 특별하게는 본 방법은 고체 형태로 토양에 첨가되는, 동물로부터의 슬러지 및/또는 슬러리를 포함하는, 동물성 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함한다.

유리하게는 본 방법은 액체 형태로 토양에 첨가되는, 동물로부터의 슬러지 및/또는 슬러리를 포함하는, 동물성 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함한다.

더 유리하게는 본 방법은 고체 및/또는 액체 형태로 토양에 첨가되는, 동물로부터의 슬러지 및/또는 슬러리를 포함하는, 동물성 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함한다.

더욱 더 유리하게는 본 방법은 현장 내 (in situ) 및/또는 현장 외 (ex situ) 에서 실행될 수 있다.

바람직하게는 상기 토양에 첨가되는 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함하는 오염된 토양의 생물적 정화 방법은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 지하수면 및/또는 대수층에 도달하여, 상기 물의 생물적 정화를 이끈다.

유리하게는 유기 성분에 의해 오염된 지표수 또는 지하수의 생물적 정화 방법은, 상기 물에 식물성 및/또는 동물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 천연 기질의 직접적인 또는 간접적인 첨가를 포함한다.

더 유리하게는 지표수 또는 지하수의 생물적 정화 방법은, 상기 물에 동물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 천연 기질의 직접적인 또는 간접적인 첨가를 포함한다.

더욱 더 유리하게는 지표수 또는 지하수의 생물적 정화 방법은, 상기 물에 동물로부터의 슬러지 및/또는 슬러리와 같은 동물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 천연 기질의 직접적인 또는 간접적인 첨가를 포함한다.

바람직하게는 지표수 또는 지하수의 생물적 정화 방법은, 상기 물에 고체 및/또는 액체 형태의 동물성 및/또는 식물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 천연 기질의 첨가를 포함한다.

더 바람직하게는 오염된 토양의 생물적 정화 방법은 오염된 토양의 대략 5 중량% ~ 95 중량% 비율로, 오염된 토양에 첨가되는 영양분을 함유하는 천연 기질 혼합물을 포함한다.

더욱 더 바람직하게는 오염된 토양의 생물적 정화 방법은 오염된 토양의 대략 30 중량% ~ 70 중량% 비율로, 오염된 토양에 첨가되는 영양분을 함유하는 천연 기질 혼합물을 포함한다.

유리하게는 생물적 정화 방법은 질소원의 첨가를 포함한다.

더 유리하게는 생물적 정화 방법은 유기 및/또는 무기 질소를 포함하는 질소원을 포함한다.

더욱 더 유리하게는 생물적 정화 방법은 질산 암모늄, 황산 암모늄, 암모니아성 질소, 아질산염 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는 미네랄 질소를 포함한다.

바람직하게는, 생물적 정화 방법은 미량 영양소, 대량 영양소 및/또는 첨가제의 보충적인 첨가를 포함한다.

더 바람직하게는 생물적 정화 방법은 산, 산화물, 과산화물, 계면 활성제, 계면 활성 성분 및/또는 알칼리성 성분을 포함하는 첨가제를 포함한다.

더욱 더 바람직하게는 오염된 토양의 생물적 정화 방법은 대략, -50 ㎷ 미만의 값에 이르는 산화환원 전위에 의한, 무산소 휴식 단계를 포함한다.

유리하게는 생물적 정화 방법은 대략 2 ~ 12 의 pH 를 예상한다.

더 유리하게는 생물적 정화 방법은 대략 7 ~ 10 의 pH 를 예상한다.

더욱 더 유리하게는 생물적 정화 방법은 탄산칼슘, 고토석회 (dolomitic limestone) 및/또는 인광석 (rock phosphate) 을 첨가하여 얻어지는 pH 를 예상한다.

더욱 더 유리하게는 생물적 정화 방법은 미생물의 보충적인 첨가를 포함한다.

바람직하게는 오염된 물 및/또는 토양의 생물적 정화 방법은 유기 오염 물질로서 활로겐화 유기 화합물을 포함한다.

더 바람직하게는 오염된 물 및/또는 토양의 생물적 정화 방법은 오염 물질로서 옥시활로겐화 화합물 및/또는 중금속 및/또는 이들의 복합물 및/또는 이들의 염 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다.

유리하게는 상기 발명은 식물성 및/또는 동물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 액체 및/또는 고체 형태의 천연 기질을 더 포함한다.

바람직하게는 당해 본 발명은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 물 및/또는 토양의 생물적 정화 방법에서 상기 기질을 사용하는 것을 포함한다.

더 바람직하게는 본 발명은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 물 및/또는 토양의 생물적 정화 방법에 사용하기 위한 영양분을 포함하는 액체 및/또는 고체 형태의 동물성 및/또는 식물성 기질을 함유하는 조성물에 관한 것이다.

더욱 더 바람직하게는 본 발명은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 물 및/또는 토양의 생물적 정화 방법에 사용하기 위한 영양분을 포함하는 동물성 및/또는 식물성 기질을 함유하는 액체 및/또는 고체 형태의 조성물에 관한 것이다.

바람직하게는 당해 본 발명은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 물 및/또는 토양의 생물적 정화 방법에 사용하기 위한 영양분을 함유하는 동물성 및/또는 식물성 기질을 함유하는 액체 및/또는 고체 형태의 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법은 처리되는 토양 및/또는 물에 질소원을 첨가하는 것을 더 포함한다. 본 발명에 따르면, "질소원" 은 미네랄 질소를 의미한다. 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 질소원은 : 질산 암모늄, 황산 암모늄, 암모니아성 질소, 아질산염 및/또는 이들의 혼합물 중 하나일 수 있다. 질소원의 보충적인 첨가는 토양 및/또는 물의 유기 및/또는 무기 물질의 함량의 신속한 감소를 요구할 때 실행될 수 있으며, 즉 이 방법은 유기 및/또는 무기 물질의 가속된 생물 변환으로 인해 더욱 신속하게 된다.

본 발명에 따른 방법의 특정 실시형태에서, 오염 물질을 미생물에 의해 수행되는 분해에 더 이용가능하게 하기 위해 미량 영양분 및/또는 대량 영양분 및/또는 첨가제가 보충적으로 첨가된다. 상기 첨가제의 예로서 : 산, 산화물, 과산화물, 계면 활성제, 계면 활성 성분 및/또는 알칼리성 성분이 있을 수 있다.

토양과 관련하여, 본 발명에 따른 방법은 무산소 조건에서의 유기 및/또는 무기 오염 물질의 분해로 이해되는, 무산소 휴식 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 유기 및/또는 무기 부분의 분해에 효과를 갖는 고유의 미생물의 성장에 유리한 조건은, 다른 것들 가운데, 온도, 산화환원 전위, 수분 레벨 및 pH 의 파라미터의 제어를 포함한다.

특별히 무산소 휴식 단계 동안, 산화환원 전위는 오염 물질의 실질적인 분해가 발생할 때까지, 대략 0 ㎷, 바람직하게는 -50 ㎷ 미만의 값에 이른다. 명시된 값으로 산화환원 전위를 유지하는 것은 본 발명에 따른 방법의 효과적인 적용을 위해 특히 유익하다.

추가적으로, 산화환원 전위는 유기산 (organic acid) 및/또는 그의 염과 같은, 환원제를 첨가함으로써 유지될 수 있다.

수분 레벨은 생물적 정화가 되어야 하는 토양에 따라 조절되어야만 하며, 즉 이는 상기 토양의 보수력 (water retention capacity (WRC)) 에 달려있다. 또한, 물 함량은 유리하게는 너무 반죽 (pasty) 이 되지 않으면서 습한 혼합물을 얻기 위해 조절되어야 한다. 통상적으로 수분 레벨은 대략 20% ~ 100% 의 농포 용수량이다.

대안적으로 침출용해 (lixiviation) 또는 퍼컬레이션 (percolation) 용 액체 또는 물이 수분 레벨을 조절하기 위해 첨가될 수 있다.

pH 에 대하여, 더 적절한 값은 대략 7 ~ 10 이다. 상기 pH 값은 당업자에게 알려진 pH 보정제에 의해 조절될 수 있다. 본 발명에 있어서, 이러한 성분은 완충제 및 중화제를 포함한다. 유리하게는, pH 는 탄산칼슘, 고토석회, 인광석 (rock phosphate) 또는 이들의 혼합물을 첨가함으로써 얻어진다.

본 발명에 따르는 폭기 단계는 기계적 및/또는 물리적 약품, 예컨대 그중에서도 트랙터, 쟁기, 삽, 가래 (spade) 를 포함하는 어떠한 적절한 방법을 통하여 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 생물적 정화 방법은 오염 물질의 제거가 완료될 때까지, 하나 이상의 무산소-유산소 사이클을 포함한다. 유리하게는 상기 오염 물질의 제거는 1 주 ~ 5 달의 기간의 사이클을 통하여 달성된다.

바람직하게는, 무산소 단계는 1 ~ 3 개월의 기간을 갖고 유산소 단계는 2 주 ~ 1 개월의 기간을 갖는다.

대안적으로 본 발명에 따른 생물적 정화 방법은 혐기성 미생물의 보충적인 첨가를 포함한다. 고유의 미생물에 대하여 이전에 언급된 것과 같이, 상기 보충적인 미생물은 당업자에게 알려진, 생물적 정화를 받는 토양에 대한 천연의 또는 그렇지 않은 어떠한 미생물을 포함한다.

본 발명은 실시예의 설명으로부터 더 양호하게 이해될 것이며, 이들은 순전히 예시의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 어떠한 방식으로도 한정하지 않는다.

실시예 1

실험에서, 각각 1 ㎏ 의 오염된 토양의 2 개의 샘플은 이하의 표 1 에 나타낸 것과 같이, 유리 컨테이너에서 분류된다.

그 후, 닭의 배설물과 톱밥으로 구성되는, 천연 유기 기질이 표 1 에 명시된 것과 같은 비율로 첨가되고, 산화환원 전위의 바람직한 상태, 뿐만아니라 고유의 미생물의 성장을 초래하는, 수분 레벨, pH 및 폭기의 적절한 반응 조건하에서 혼합물의 균질화가 실행된다.

표 2 는 무산소 단계를 위한 어떠한 반응 파라미터를 나타낸다.

유산소 단계 동안 산화환원 전위는 50 ㎷ 을 초과하였고, 혼합물의 보수 농포 용수량을 대략 40% ~ 65% 로 유지하였다.

그 후, 전체 유기 염소계 화합물 (TOCC) 및 헥사클로로벤젠 (HCB) 을 감시함으로써 얻어진 결과는, 이후 90 일 동안 분석되었고, 이하의 표 3 및 표 4 에 따르면, 전체 유기 염소계 화합물 (TOCC) 과, 특히 헥사클로로벤젠 (HCB) 모두의 실질적인 감소, 뿐만아니라 낮은 반감 값이 증명되었다.

실시예 2 및 실시예 3 은 설명된 순서 및 반응 파라미터에 따라 실행되었다 :

대략 7 ~ 10 일 지속되는 무산소 단계 동안, 혼합물의 보수 농포 용수량은 대략 40% ~ 70% 로 유지되었고; 산화환원 전위는 0 ㎷ 미만이며 온도는 대략 20℃ ~ 70℃ 였다.

그 후, 대략 5 ~ 30 일 지속되는 유산소 단계 동안, 산화환원 전위는 폭기를 통하여 50 ㎷ 을 초과하여 상승되었고, 보수 용포 용수량은 대략 45% ~ 65% 로 온도는 대략 20℃ ~ 70℃ 로 유지되었다.

시험 동안, 무산소/유산소의 순차적인 사이클은 반복되었다.

실시예 2

처리 셀 (cell) 은 2 % 의 유기 염소계 화합물, 주로 헥사클로로벤젠 (HCB) 에 의해 오염된 400 ㎏ 의 토양과, 20% w/w 의 비율인 닭의 배설물과 톱밥으로 구성된 천연 유기 기질로 채워졌다. 그 후 혼합물의 균질화가 셀에서 실행되었고, 온도 측정 탐침부가 방법의 생물학적 활동을 감시하기 위해 설치되었다.

다음에, 셀은 무산소 단계의 시작을 위해 밀폐되었다. 이 단계 이후에, 필요하다면, 분해의 적절한 조건을 유지하기 위하여, 얻어진 샘플의 분석적인 감시에 근거하여, 유기 기질의 보충적인 첨가에 의해, 무산소/유산소 사이클을 번갈아가며 다른 단계가 이어서 일어난다.

시험은 중복되어 수행되었다. 몇 싸이클 이후, 이하의 표 5 및 표 6 에 따르면, 전체 유기 염소계 화합물 (TOCC) 과, 특히 헥사클로로벤젠 (HCB) 모두의 실질적인 감소, 뿐만아니라 낮은 반감 값이 증명되었다.

실시예 3

4 개의 처리 셀은 유기 염소계 화합물, 특히 헥사클로로벤젠 (HCB) 에 의해 대략 1000 ㎎/㎏ 의 초기 농도로 오염된 전체 4000 톤의 토양과, 약 20% ~ 40% 인 닭의 배설물 및 톱밥으로 구성된 천연 유기 기질로 채워졌다.

이 단계 이후에, 분해의 적절한 조건을 유지하기 위해, 얻어진 샘플의 분석적인 감시에 근거하여, 무산소/유산소 사이클을 번갈아가며 다른 단계가 이어서 일어난다.

몇 싸이클 이후, 이하의 표 7 및 표 8 에 따르면, 전체 유기 염소계 화합물 (TOCC) 과 헥사클로로벤젠 (HCB) 모두에서, 뿐만아니라 낮은 반감 값에서 실질적인 감소가 관찰되었다.

실시예 4

현장 내에서 실행되는, 실시예 3 과 병행하여, 시험은 액체 형태의 천연 유기 기질의 퍼컬레이션에 의해, 대략 2000 ㎡ 의 영역에서, 셀 아래의 오염된 지하수에 존재하는 유기 염소계 화합물의 분해에 효과가 있는 것을 증명하기 위해 수행되었다.

상기 영역에서, 지하수를 대표하는 평균 샘플이, 액체 형태의 상기 기질의 퍼컬레이션 전 및 후에, 유기 염소계 화합물의 분해를 결정하기 위해, 구역에 설치된 우물 (well) 에 수집되었다.

처리된 토양의 영역 아래의 지하수에 액체 기질을 공급하는 것은, 지하수에 존재하는 고유의 박테리아의 생체 자극을 위한 적절한 조건을 생성하고, 물에 존재하는 유기 염소계 화합물의 생물적 분해를 가능하게 하는, 0 ㎷ 미만의 산화환원 전위를 갖는 무산소 조건을 유지하는 것을 가능하게 한다.

390 일의 기간 이후, 이하의 표 9 에 따르면, 지하수에 존재하는 전체 유기 염소계 화합물의 농도의 실질적인 감소가 관찰되었다.

Claims

유기 및/또는 무기 오염 물질에 의해 오염된 토양의 생물적 정화 방법으로서, 상기 방법은 :
(a) 상기 오염된 토양에 직접 또는 간접적으로 영양분을 함유하는 천연 기질을 첨가하는 단계;
(b) 약 20 % ~ 100 % 의 농포 용수량의 수분 레벨 및 약 15℃ ~ 70℃ 의 온도에서, 오염된 토양의 무산소 휴식 단계; 및
(c) 상기 토양의 폭기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 방법은 하나 이상의 무산소 및/또는 유산소 처리 사이클을 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 영양분을 함유하는 천연 기질은 식물성 및/또는 동물성 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 식물성 영양분을 함유하는 기질은 우드 칩 (wood chip), 조각 및/또는 잔류물, 톱밥, 사탕수수 버개스 (sugarcane bagasse), 식물의 잔류물 및/또는 식물 유박 (oil cake) 을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 동물성 영양분을 함유하는 천연 기질은 소 (cattle), 유극류 (echinate) 및 가금류와 같은, 특히 닭으로부터 배설물 (dropping), 신선한 또는 그렇지 않은 거름과 같은 동물로부터의 슬러지 (sludge) 및/또는 슬러리를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양분을 함유하는 천연 기질은 고체 및/또는 액체 형태로 오염된 토양에 첨가될 수 있는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토양에 첨가되는, 상기 영양분을 함유하는 천연 기질은 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 지하수면 (water table) 및/또는 대수층 (aquifer) 에 도달하여, 상기 물의 생물적 정화를 이끄는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오염된 토양의 생물적 정화 방법은 상기 토양에 첨가되는 영양분을 함유하는 천연 기질을 포함하고, 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 지하수면 및/또는 대수층에 도달하여, 상기 물의 생물적 정화를 이끄는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 지표수 또는 지하수의 생물적 정화 방법으로서, 이 방법은 상기 물에 식물성 및/또는 동물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 천연 기질을 직접적 또는 간접적으로 첨가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영양분을 함유하는 천연 기질 혼합물은 오염된 토양에 대하여 대략 5 ~ 95 중량% 의 비로 되는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 영양분을 함유하는 천연 기질 혼합물은 오염된 토양에 대하여 대략 30 ~ 70 중량% 의 비로 되는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 질소원의 첨가를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 질소원은 질산 암모늄, 황산 암모늄, 암모니아성 질소, 아질산염 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 미네랄 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 미량 영양소, 대량 영양소 및/또는 첨가제의 보충적인 첨가를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 첨가제는 산, 산화물, 과산화물, 계면 활성제, 계면 활성 성분 및/또는 알칼리성 성분을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, pH 는 2 ~ 12 인 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 pH 는 7 ~ 10 인 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 미생물의 보충적인 첨가를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 오염된 토양 및/또는 물에 존재하는 상기 유기 화합물은 활로겐화 유기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 오염된 토양 및/또는 물에 존재하는 상기 무기 화합물은 옥시활로겐화 화합물 및/또는 중금속 및/또는 이들의 복합물 및/또는 이들의 염 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 생물적 정화 방법.
유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 물 및/또는 토양의 생물적 정화 방법에 사용하기 위한 식물성 및/또는 동물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 액체 및/또는 고체 형태의 천연 기질을 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 물 및/또는 토양의 생물적 정화 방법의 식물성 및/또는 동물성 성분을 포함하는 영양분을 함유하는 액체 및/또는 고체 형태의 천연 기질의 사용.