KR20150088563A - Persulfate activation using zero-valent iron and soil-groundwater remediation by the activation - Google Patents

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KR20150088563A
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Abstract

The present invention relates to a method for decomposing poorly degradable organic compounds comprising a process of decomposing the poorly degradable organic compounds by activating persulfate through a reaction of zero-valent iron and persulfate wherein the method can be useful for remediation of soil and groundwater by effectively eliminating the poorly degradable organic compounds included in soil or groundwater.

Description

영가철을 이용한 과황산 활성화 및 이를 이용한 토양 및 지하수의 오염 복원 {Persulfate activation using zero-valent iron and soil-groundwater remediation by the activation} Activation of persulfate using zero valence iron and restoration of soil and groundwater contamination using the same

본 발명은 영가철 (zero-valent iron) 및 과황산 (persulfate)을 반응시켜 난분해성 유기 화합물을 분해하는 단계를 포함하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 영가철을 사용하여 과황산을 활성화시킴으로써 토양, 폐수 또는 지하수 등에 포함된 난분해성 유기 화합물을 효과적으로 처리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for decomposing a decomposable organic compound, which comprises decomposing a decomposable organic compound by reacting with zero-valent iron and persulfate, more specifically, And a method for effectively treating a refractory organic compound contained in soil, wastewater, ground water or the like by activating persulfuric acid.

인체에 유해한 물질로 알려져 있는 염소계 유기 화합물, 다이옥신류 등의 난분해성 물질, 즉, 난분해성 유해 물질은 도시 쓰레기나 산업 폐기물의 소각 설비나 다양한 연소 설비, 기기류 등에서 자연계로 배출된다. Chlorine-based organic compounds, which are known to be harmful to human bodies, and non-degradable substances such as dioxins, that is, refractory harmful substances, are emitted to nature through incineration facilities such as municipal waste and industrial waste, various combustion equipment, and the like.

화학 물질의 제조 공정에 있어서는 비의도적으로 환경에 악영향을 미치는 여러 가지 유기 화합물이 배출되어 큰 사회 문제로 되고 있다. 다이옥신류, 클로로페놀, 클로로벤젠 등의 염소화 방향족 화합물의 생성 메커니즘은 명확하지 않지만, 저온의 폐가스 처리 과정에서 불연성 카본, 공기, 수분, 무기 염소 등의 존재하에서 생성된다고 여겨지고 있다. 이들 화합물을 포함하는 폐수의 발생원으로서는, 크래프트 펄프 제조 플랜트에 있어서의 염소계 표백 설비, 폐PCB 또는 PCB 처리물의 분해 설비, PCB 오염물 또는 PCB 처리물의 세척 설비, 알루미늄이나 알루미늄 합금의 제조용으로 제공하는 용해로 등에 따른 폐가스 세척 설비, 습식 집진 설비, 오수 등을 배출하는 폐광 등이 알려져 있다. 즉, 함염소 화합물을 사용하는 프로세스이면 생성될 가능성이 있다.In the manufacturing process of chemical substances, various organic compounds which unintentionally adversely affect the environment are discharged, which is becoming a serious social problem. The mechanism of formation of chlorinated aromatic compounds such as dioxins, chlorophenol, and chlorobenzene is not clear, but is believed to be produced in the presence of incombustible carbon, air, moisture, inorganic chlorine, etc. in a low temperature waste gas treatment process. Examples of the source of the wastewater containing these compounds include chlorine-based bleaching equipment in the kraft pulp production plant, decomposition facilities for waste PCB or PCB treatment, cleaning facilities for PCB contamination or PCB treatment, melting furnaces for the production of aluminum or aluminum alloy Waste gas cleaning equipment, wet type dust collecting equipment, abandoned light for discharging sewage and the like are known. In other words, it is likely to be produced in a process using chlorine compounds.

또한, 환경청에 의해 수환경 오염 물질의 기준이 개정되어, 지금까지 중금속주체였던 환경 기준의 대상 물질에 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, PCB 등의 유기 화합물이 새롭게 가해졌다. In addition, standards for water pollutants have been revised by the EPA, and organic compounds such as trichlorethylene, tetrachlorethylene, and PCB have been newly added to the environmental standards that have been the subject of heavy metals so far.

종래, 난분해 유해성 물질을 포함하는 처리 대상수로부터 여과 장치, 막 분리법 등을 이용하여 가능한 한 난분해성 유해 물질을 제거하고, 처리수 중의 난분해성 유해 물질을 분해하는 기술이 개발된바 있다 (예컨대, 일본 특허 공개 제1999-99395호).Conventionally, a technique has been developed that removes refractory harmful substances as much as possible from a water to be treated containing a refractory harmful substance by using a filtration apparatus, a membrane separation method, and the like, , Japanese Patent Laid-Open No. 1999-99395).

상기한 바와 같은 유해 물질들을 제거하기 위한 원위치 화학적 산화법에 사용되는 산화제로는 과망간산, 과산화수소, 오존, 과황산이 대표적이다. Examples of the oxidizing agent used in the in situ chemical oxidation method for removing harmful substances as described above include permanganic acid, hydrogen peroxide, ozone, and persulfuric acid.

그러나, 과망간산의 경우, 많은 오염 지역의 복원공법에 적용된 산화제이며, 현장에 적용된 사례 역시 많지만, 토양 내에서는 매우 안정하게 존재하는 반면, 낮은 반응성으로 인하여 다양한 유기오염물질의 처리에 적용되기 어려운 산화제라는 단점을 지닌다. 또한, 과산화수소의 경우에는 촉매 반응을 통하여 수산화 라디칼을 생성하므로 매우 우수한 반응성과 넓은 적용성을 보이는 반면, 토양 내에서는 매우 불안정하여 쉽게 분해됨으로써 토양 깊숙이 침투되기 어렵고, 이에 따라 완벽한 복원을 위해서는 많은 양의 과산화수소가 필요하며, 비용 효율이 낮다는 단점을 지닌다. 또한 오존의 경우에는 가스상으로 존재하기 때문에 취급이 어렵고, 물에 대한 낮은 용해도로 인해 다양한 유기오염물질에 대해 효과적으로 적용되기가 어렵다는 단점을 지닌다. However, in the case of permanganic acid, it is an oxidizing agent applied to the restoration method of many polluted areas. There are many cases applied to the field, but it is very stable in the soil, while it is an oxidizing agent which is difficult to apply to various organic pollutants due to low reactivity It has disadvantages. In the case of hydrogen peroxide, hydroxide radicals are produced through catalytic reaction, and thus exhibit very good reactivity and wide applicability. On the other hand, it is very unstable in the soil and is easily decomposed, so that it is difficult to penetrate deeply into the soil. Hydrogen peroxide is required, and the cost is low. In addition, ozone is disadvantageous in that it is difficult to handle owing to its presence in a gaseous phase, and it is difficult to effectively apply to various organic pollutants due to low solubility in water.

그러나, 과황산은 다른 산화제들에 비해 토양 내에서의 안정성이 비교적 우수하며, 다양한 오염물에 대해 광범위한 반응성을 지녀, 기존의 산화제들을 대체할 만한 산화제로 최근 많은 주목을 받고 있다.However, persulfuric acid has relatively high stability in soil as compared to other oxidants, has wide reactivity to various contaminants, and has recently attracted a great deal of attention as a substitute for conventional oxidants.

일반적으로 산화제는 그 자체보다 활성화 반응을 통해 반응성이 높은 라디칼을 형성함으로써 보다 효과적인 산화 반응을 하게 된다. 과황산 역시 활성화 반응을 통해 라디칼을 형성하며, 이러한 경우 더욱 강력한 산화력을 가지게 되므로 효과적으로 오염물질을 분해할 수 있다. In general, an oxidizing agent forms a more reactive radical through an activation reaction than itself, thereby effecting a more effective oxidation reaction. Persulfate also forms radicals through an activation reaction, and in this case, it has a stronger oxidizing power and can effectively decompose contaminants.

그러나 기존의 과황산을 이용한 활성화법은 기술적, 경제적, 또는 환경적 문제로 인하여 토양 내에서 과황산의 활성화 반응을 효과적으로 유도하지 못해왔다. 기존의 방법은 열, UV, 과산화수소, 염기, 전이금속 등을 이용하여 과황산을 활성화시켰으며 (예컨대, 한국 특허 공개 제2005-7014095호), 반응식은 다음과 같다:However, the conventional activating method using persulfate has not been able to effectively induce the activation of persulfate in the soil due to technical, economic, or environmental problems. The conventional method activates persulfuric acid by using heat, UV, hydrogen peroxide, a base, a transition metal and the like (for example, Korean Patent Publication No. 2005-7014095), and the reaction formula is as follows:

S2O8 2 - + heat → 2SO4 -· (1)S 2 O 8 2 - + heat - > 2 SO 4 - (1)

S2O8 2 - + UV → 2SO4 -· (2)S 2 O 8 2 - + UV 2 SO 4 - (2)

S2O8 2 - + Fe2 + → SO4 -· + SO4 2 - + Fe3 + (3)S 2 O 8 2 - + Fe 2 + - SO 4 - + SO 4 2 - + Fe 3 + (3)

그러나 토양 환경에서 "열"을 이용한 활성화법은 토양 전체를 70℃ 이상으로 가열하여야 하므로, 경제적으로 매우 비효율적이며 토착 미생물을 사멸시키는 2차 오염 문제를 지닌다. 또한 "UV"를 이용한 활성화법은 토양이 빛을 투과시키지 않기 때문에 토양 내에서 구현하는 것이 불가능하다. 또한, 토양 내에서 과산화수소, 염기, 전이금속 등을 이용한 활성화 사례가 일부 보고되고 있으나, "과산화수소"를 사용할 경우 토양 내에서 매우 불안정하여 쉽게 분해되어 소모되는 문제가 있고, "염기"를 사용한 활성화법의 경우 토양의 pH가 10 이상으로 높아짐에 따라 2차 오염이 발생한다는 문제가 있으며, "전이금속"을 주입하는 경우에는 활성화제인 전이금속과 과황산이 주입 초기에 급격하게 반응하여 소모된다는 문제점을 지닌다.However, in the soil environment, the "heat" activation method requires the entire soil to be heated to 70 ° C or more, which is economically inefficient and has a secondary pollution problem that kills native microorganisms. Activation methods using "UV" can not be implemented in soil because the soil does not transmit light. In addition, some cases of activation using hydrogen peroxide, a base, and a transition metal in the soil have been reported. However, there is a problem that when using "hydrogen peroxide", it is very unstable in the soil and is easily decomposed and consumed. , There is a problem that secondary contamination occurs when the pH of the soil is increased to 10 or more. In the case of "transition metal", there is a problem that the transition metals and persulfuric acid, which are activators, I have.

이에, 본 발명자들은 다이옥신류 또는 고독성 염소계 유기오염물질 (예컨대, TCE)과 같은 난분해성 유기 물질들의 경우 산화 분해에 따른 부산물의 예측이 매우 어렵고, 부산물 역시 매우 높은 독성을 가질 수 있다는 문제점을 해결하기 위해 연구를 거듭한 결과, 이러한 난분해성 유기 오염 물질들에 영가철 및 과황산을 함께 사용할 경우 우수한 분해 효과가 있음을 확인하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have solved the problem that it is very difficult to predict the by-products due to oxidative decomposition in the case of the degradable organic materials such as dioxins or highly toxic chlorine-based organic pollutants (for example, TCE) As a result of repeated studies, it has been confirmed that there is an excellent decomposing effect when the zero valent iron and persulfuric acid are used together with the refractory organic pollutants, thereby completing the present invention.

본 발명의 목적은 영가철 및 과황산을 반응시켜 난분해성 유기 화합물을 분해하는 단계를 포함하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a method for decomposing a poorly decomposable organic compound, which comprises decomposing a poorly decomposable organic compound by reacting ferrous sulfate and persulfuric acid.

본 발명의 다른 목적은 영가철 및 과황산을 반응시켜 토양 또는 지하수에 포함된 난분해성 유기 화합물을 분해하는 단계를 포함하는 토양 또는 지하수의 복원 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for recovering soil or ground water comprising the step of decomposing a non-degradable organic compound contained in soil or ground water by reacting ferrous iron and persulfuric acid.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태로서, 영가철 및 과황산을 반응시켜 과황산을 활성화시킴으로써 난분해성 유기 화합물을 분해하는 것을 포함하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법이 제공된다. In one aspect of the present invention, there is provided a decomposition method of a decomposable organic compound which comprises decomposing a decomposable organic compound by reacting ferrous sulfate and persulfuric acid to activate persulfate.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 영가철 및 과황산을 반응시켜 과황산을 활성화시킴으로써 토양 또는 지하수에 포함된 난분해성 유기 화합물을 분해하는 것을 포함하는 토양 또는 지하수의 복원 방법이 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for restoring soil or ground water comprising decomposing a refractory organic compound contained in soil or ground water by reacting ferrous iron and persulfuric acid to activate persulfuric acid.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 영가철 (zero-valent iron) 및 과황산 (persulfate)을 반응시켜 난분해성 유기 화합물을 분해하는 단계를 포함하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법을 제공한다.The present invention provides a method for decomposing a decomposable organic compound, which comprises decomposing a decomposable organic compound by reacting with zero-valent iron and persulfate.

과황산은 음이온인 [SO5]2- 또는 [S2O8]2-을 포함하는 이온 또는 화합물을 일컬으며, 여기서 음이온 [SO5]2-는 황 중심에 하나의 페록사이드기를 함유하는 것에 반해, [S2O8]2-의 경우에는 페록사이드기가 황 원자들을 연결하는 역할을 한다. Sulfuric acid refers to an ion or a compound containing [SO 5 ] 2- or [S 2 O 8 ] 2- , which is an anion, wherein the anion [SO 5 ] 2- contains one peroxide group at the center of the sulfur On the other hand, in the case of [S 2 O 8 ] 2 -, peroxides function to link sulfur atoms.

이러한 과황산은 2가철 이온에 의해 활성화될 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 지금까지 영가철에 의해 환원적 활성화가 가능하다는 사실은 증명된 바가 없다. 본 발명에서는 영가철에 의해 과황산이 환원적으로 활성화가 가능함을 증명하였으며, 영가철 표면에서 용출된 2가철 역시 과황산의 활성화에 기여하는 것으로 나타났다. 영가철의 표면에서 환원반응 및 용출된 2가철에 의한 반응은 빠른 반응이 요구되는 반응기를 이용한 고도의 산화반응에 적용하기에는 다소 느리지만, 토양 및 지하수의 오염 복원에 있어서는 수 주 내지 수 개월의 반응시간이 허용되고, 경우에 따라서는 과황산이 오염된 지역에 흘러들어가는데 긴 시간이 필요하므로 토양 및 지하수의 복원에는 매우 적합하다. These persulfates are known to be activated by divalent iron ions. However, it has not been proved that reductive activation by Zero iron has been possible until now. In the present invention, it has been proved that persulfuric acid can be activated reductively by the zero valent iron, and the divalent iron eluted from the zero valent iron surface also contributes to the activation of persulfuric acid. The reduction reaction on the surface of the zero valent iron and the reaction by the eluted divalent iron are somewhat slow to be applied to the high oxidation reaction using the reactor requiring rapid reaction. However, in the restoration of soil and groundwater pollution, It is well suited for the recovery of soil and groundwater because time is allowed and in some cases it takes a long time to flow into the contaminated area of persulfate.

본 발명에서 영가철 및 과황산 반응은, 영가철이 환원제로 사용되는 환원적 활성화법을 사용하며, 여기서 과황산은 영가철 표면과 직접 접촉하거나, 영가철로부터 용출된 2가철에 의해 전자를 제공받아 과황산이 라디칼을 형성함으로써 반응이 수행될 수 있다 (도 3 참조). In the present invention, the zero valent iron and persulfuric acid reaction uses a reductive activation method in which zero valent iron is used as a reducing agent, wherein persulfuric acid is directly contacted with the zero valent iron surface or electrons are supplied by the divalent iron eluted from zero valence iron The reaction can be carried out by forming a radical of persulfic acid (see FIG. 3).

상기와 같은 영가철 및 과황산의 반응으로 생성된 라디칼에 의해 난분해성 유기 화합물과 같은 오염물질들이 산화 분해되며, 일부 산화반응에 안정한 유기오염물질의 경우에도 영가철에 의해 환원반응한 후 산화 분해될 수 있다. The pollutants such as the decomposable organic compounds are oxidatively decomposed by the radicals generated by the reaction between the zero valent iron and the persulfuric acid as described above. Even in the case of the organic pollutants which are stable in the partial oxidation reaction, .

상기 영가철 및 과황산의 반응은 영가철과 과황산의 혼합으로부터 시작되며, 이러한 혼합은 여러 형태로 가능하다. 일 예로, 영가철은 이미 개발되어 사용되고 있는 투수성 반응벽체물질로서 많이 사용되고 있으므로, 영가철을 투수성 반응벽체의 형태로 주입한 후 과황산 용액을 흘려보내 활성화를 유도할 수 있는 방법이 있다. 또한, 오염도가 높고 빠른 복원이 필요한 경우, 과황산과 영가철을 동시에 주입하는 방법이 있을 수 있으며, 이 경우 영가철은 나노입자 형태로도 주입할 수 있는바, 슬러리 형태의 나노 영가철을 토양에 주입하는 공법이 사용될 수 있다. The reaction between the zero valent iron and persulfuric acid begins with the mixture of zero valent iron and persulfuric acid, and such mixing can take many forms. For example, Zero iron has been widely used as a permeable reaction wall material that has been developed and used. Therefore, there is a method of injecting zero valence iron into the form of a permeable reaction wall and then flowing a persulfate solution to induce activation. In addition, when a high degree of contamination is required and rapid restoration is required, there may be a method of simultaneously injecting persulfuric acid and zero valence iron. In this case, zero valence iron can be injected in the form of nanoparticles. May be used.

본 발명의 영가철을 이용한 환원적 활성화법은 과황산을 황산라디칼로 전환시켜 높은 산화력을 얻게 한다. 영가철의 주입량 및 영가철의 용해 정도에 따라 반응 속도를 조절할 수 있다. 또한, 2가철을 이용한 전이금속 활성화법과 비교했을 때에도 조절이 훨씬 용이한바, 영가철은 2가철과 비교하여 화학양론적으로 3배의 활성화 반응을 유도할 수 있다:The reductive activation method using zero valent iron of the present invention converts persulfuric acid into sulfuric acid radical to obtain high oxidizing power. The reaction rate can be controlled by the amount of zero valence iron and the degree of zero valence iron dissolution. Also, as compared with divalent transition metal activation methods, the zero valence iron can induce a stoichiometric triple activation reaction compared to divalent iron, since it is much easier to control:

Fe0 → Fe3 + + 3e- (4)Fe 0 - > Fe 3 + + 3e - (4)

Fe2 + → Fe3 + + e- (5)Fe 2 + - > Fe 3 + + e - (5)

나아가, 이러한 영가철을 이용한 환원적 활성화법은 킬레이트제와 같은 안정화제의 사용이 필요하지 않으므로 더욱 친환경적인 기술로 활용될 수 있다. Furthermore, the reductive activation method using the zero valence iron does not require the use of a stabilizer such as a chelating agent, so that it can be utilized as a more environmentally friendly technique.

본 발명의 일 구체예에서, 난분해성 유기 화합물에는 예컨대 할로겐화 다이벤조다이옥신류 (다이옥신류), 할로겐화 다이벤조퓨란류, 폴리염화바이페닐류 (PCB류), 할로겐화 벤젠류, 알킬페놀류, 할로겐화 페놀류, 할로겐화 알케인류, 할로겐화 알켄류, 프탈산 에스터류, 비스페놀류, 방향족 화합물류, 예컨대 방향족 니트로 화합물 및 방향족 에테르 화합물, 다환 방향족 탄화수소류 등의 화합물들이 포함되며, 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment of the present invention, the refractory organic compound includes, for example, halogenated dibenzodioxins (dioxins), halogenated dibenzofurans, polychlorinated biphenyls (PCBs), halogenated benzenes, alkylphenols, halogenated phenols, But are not limited to, halogenated alkenes, halogenated alkenes, phthalic acid esters, bisphenols, aromatic compounds such as aromatic nitro compounds and aromatic ether compounds, polycyclic aromatic hydrocarbons, and the like.

상기 할로겐화 다이벤조다이옥신류로서는, 예컨대, 2,3,7,8-테트라클로로다이벤조-p-다이옥신, 1,2,3,7,8-펜타클로로다이벤조-p-다이옥신, 1,2,3,4,7,8-헥사클로로다이벤조-p-다이옥신, 1,2,3,4,6,7,8-헵타클로로다이벤조-p-다이옥신, 1,2,3,4,6,7,8,9-옥타클로로다이벤조-p-다이옥신 등의 화합물을 들 수 있다. 상기 할로겐화 다이벤조퓨란류로서는, 예컨대, 2,3,7,8-테트라클로로다이벤조퓨란, 1,2,3,7,8-펜타클로로다이벤조퓨란, 2,3,4,7,8-펜타클로로다이벤조퓨란, 1,2,3,4,7,8-헥사클로로다이벤조퓨란, 1,2,3,6,7,8-헥사클로로다이벤조퓨란, 1,2,3,7,8,9-헥사클로로다이벤조퓨란, 2,3,4,6,7,8-헥사클로로다이벤조퓨란, 1,2,3,4,6,7,8-헵타클롤로다이벤조퓨란, 1,2,3,4,6,7,8,9-옥타클로로다이벤조류란 등의 화합물을 들 수 있다. 상기 폴리염화바이페닐류로서는, 예컨대 오쏘위 이외에 염소 원자가 치환된 코플래너 (Coplanar) PCB류가 있고, 구체적으로는 3,3',4,4'-테트라클로로바이페놀, 3,3',4,4',5-펜타클로로바이페놀, 3,3'4,4',5,5'-헥사클로로바이페놀 등의 화합물을 들 수 있다. 상기 할로겐화 벤젠류로서는, 예컨대 클로로벤젠, 다이클로로벤젠, 트라이클로로벤젠, 테트라 클로로벤젠, 펜타 클로로벤젠, 헥사클로로벤젠 등의 화합물을 들 수 있다. 상기 알킬페놀류로서는, 예컨대 t-뷰틸페놀, 노닐페놀, 옥틸페놀, 펜틸페놀 등의 화합물을 들 수 있고, 할로겐화 페놀류로서는, 예컨대 클로로페놀, 다이클로로페놀, 트라이클로로페놀, 테트라클로로페놀, 펜타클로로페놀 등의 화합물을 들 수 있다. 상기 할로겐화 알케인류나 할로겐화 알켄류로서는, 예컨대 다이클로로프로페인, 트라이클로로에테인, 트라이클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 다이클로로에틸렌 등의 화합물을 들 수 있고, 프탈산 에스터류로서는, 예컨대 다이뷰틸프탈레이트, 뷰틸벤질프탈레이트, 다이-2-에틸헥실프탈레이트 등의 화합물을 들 수 있다. 상기 비스페놀류로서는, 예컨대 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인(비스페놀 A)이나 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥세인 등의 화합물을 들 수 있다. 상기 방향족 니트로 화합물류로서는 니트로벤젠 등이 있다. 상기 방향족 에테르류로서는 아니솔 등이 있다. 상기 다환 방향족 탄화수소류로서는, 예컨대 벤조피렌, 크라이센, 벤조안트라센, 벤조플루오란센, 피센 등을 들 수 있다.Examples of the halogenated dibenzodioxins include 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, 1,2,3,7,8-pentachlorodibenzo-p-dioxin, 1,2, Hexachlorodibenzo-p-dioxin, 1,2,3,4,6,7,8-heptachlorodibenzo-p-dioxin, 1,2,3,4,6, Dioxane, and 7,8,9-octachlorodibenzo-p-dioxin. Examples of the halogenated dibenzofurans include 2,3,7,8-tetrachlorodibenzofuran, 1,2,3,7,8-pentachlorodibenzofurane, 2,3,4,7,8- Pentachlorodibenzofuran, 1,2,3,4,7,8-hexachlorodibenzofurane, 1,2,3,6,7,8-hexachlorodibenzofurane, 1,2,3,7, 8,9-hexachlorodibenzofurane, 2,3,4,6,7,8-hexachlorodibenzofurane, 1,2,3,4,6,7,8-heptacrolodibenzofurane, 1 , 2,3,4,6,7,8,9-octachlorodibenzanurane, and the like. Examples of the polychlorinated biphenyls include Coplanar PCBs in which chlorine atoms are substituted in addition to ortho-styrenes. Specific examples thereof include 3,3 ', 4,4'-tetrachlorobiphenol, 3,3', 4 , 4 ', 5-pentachlorobiphenol, 3,3'4,4', 5,5'-hexachlorobiphenol and the like. Examples of the halogenated benzenes include chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, tetrachlorobenzene, pentachlorobenzene, and hexachlorobenzene. Examples of the alkylphenol include compounds such as t-butylphenol, nonylphenol, octylphenol and pentylphenol. Examples of the halogenated phenols include chlorophenol, dichlorophenol, trichlorophenol, tetrachlorophenol, pentachlorophenol And the like. Examples of the halogenated alkenes and halogenated alkenes include dichloro propane, trichloroethane, trichlorethylene, tetrachlorethylene and dichloroethylene. Examples of the phthalic acid esters include dibutyl phthalate, butyl Benzyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, and the like. Examples of the bisphenols include compounds such as 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane. Examples of the aromatic nitro compound include nitrobenzene and the like. The aromatic ethers include anisole and the like. Examples of the polycyclic aromatic hydrocarbons include benzopyrylene, klysene, benzoanthracene, benzofluorane, and picene.

본 발명에서 영가철 및 과황산의 반응으로 생성된 라디칼에 의해 분해될 수 있는 유기오염물질은 바람직하게는 염소계 화합물, 방향족 니트로 화합물, 및 방향족 에테르 화합물이다. The organic contaminants that can be decomposed by the radicals generated by the reaction between ferrous iron and persulfuric acid in the present invention are preferably chlorine compounds, aromatic nitro compounds, and aromatic ether compounds.

상기에서 염소계 화합물은 바람직하게는 트리클로로에틸렌 (TCE), 퍼클로로에틸렌 (PCE), 카본 테트라클로라이드 (CTC), 클로로벤젠, 및 클로로페놀을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 특히 바람직한 난분해성 염소계 오염 물질은 트리클로로에틸렌 (TCE)이다. 본 발명에서의 반응은 염소계 화합물의 환원적 탈염반응이 일어남에 의해 진행된다 (도 1 참조). 상기에서 방향족 니트로 화합물은 바람직하게는 니트로벤젠이다. 상기에서 방향족 에테르 화합물은 바람직하게는 아니솔이다. The chlorinated compounds herein preferably include but are not limited to trichlorethylene (TCE), perchlorethylene (PCE), carbon tetrachloride (CTC), chlorobenzene, and chlorophenol, The material is trichlorethylene (TCE). The reaction in the present invention proceeds by the reductive desalination reaction of the chlorinated compound (see FIG. 1). In the above, the aromatic nitro compound is preferably nitrobenzene. In the above, the aromatic ether compound is preferably anisole.

또한, 본 발명은 영가철 및 과황산을 반응시켜 토양 또는 지하수에 포함된 난분해성 유기 화합물을 분해하는 단계를 포함하는 토양 또는 지하수의 복원 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for recovering soil or ground water comprising the step of decomposing a non-degradable organic compound contained in soil or ground water by reacting ferrous iron and persulfuric acid.

본 발명에서는 전술한 난분해성 유기 화합물의 분해 방법을 토양이나 지하수에 적용함으로써 토양 및 지하수를 복원시킬 수 있다. 과황산은 토양이나 지하수와 같은 환경에서 비교적 안정하다는 장점을 지닌다는 사실이 알려져 있으나, 원위치 화학적 산화공법에 사용하기 위해서는 속도조절이 가능하면서도 친환경적인 활성화법이 필요하다. 따라서, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 영가철을 첨가하여 과황산의 환원적 활성화 공법을 개발함으로써 종래의 열적 활성화법, 염기적 활성화법 등이 가지는 문제점들을 개선할 수 있었다. In the present invention, the above-described decomposition method of the decomposable organic compound can be applied to soil or ground water to restore soil and groundwater. It is known that persulfuric acid has the advantage of being relatively stable in environments such as soil and groundwater. However, in order to use it in in situ chemical oxidation method, it is necessary to use an environmentally friendly activation method that can control the speed. Therefore, in the present invention, as described above, the reduction of persulfuric acid by addition of zero valent iron has been developed to solve the problems of the conventional thermal activation method and the basic activation method.

본 발명에 따른 난분해성 유기 화합물의 분해 방법을 통해 유류저장시설, 환경오염사고 등에 의해 오염된 토양 및 지하수를 효과적으로 복원할 수 있다는 장점을 지니며, 특히 토양 및 지하수의 오염 복원에 사용되는 원위치 화학적 산화법에서의 기존의 비경제적인 방법을 수행함에 따른 반응 속도 조절 및 2차 오염 가능성과 같은 문제들을 효율적으로 해결할 수 있다. The present invention has the advantage that the soil and groundwater contaminated by oil storage facilities and environmental pollution accidents can be effectively restored through the decomposition method of the refractory organic compounds according to the present invention. In particular, It is possible to efficiently solve the problems such as the control of the reaction rate and the possibility of secondary contamination by performing the conventional non-conventional method in the oxidation method.

도 1은 영가철에 의한 과황산 활성화와 염소계 유기오염물질의 환원적 탈염소 반응 (동시 반응)의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 산화-환원 동시반응에 의한 독성 저감 효과의 예측도이다.
도 3은 영가철에 의한 과황산의 활성화 반응에 있어서 가능한 전자 전달 경로를 도시한 것이다.
도 4는 니트로벤젠, TCE, 아니솔에 대한 분해 실험결과로써 과황산과 영가철을 함께 주입한 경우 (PS/ZVI) 분해 효율이 매우 우수함을 보여준다.
도 5는 과황산의 농도에 변화를 주면서 니트로벤젠의 분해 효율을 측정한 실험 결과를 보여준다.
도 6은 영가철의 농도에 변화를 주면서 니트로벤젠의 분해 효율을 측정한 실험 결과를 보여준다.
도 7은 2가철과 영가철을 니트로벤젠 분해에 사용했을 때의 분해 효율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 방법 이용한 현장적용 모식도로서, (1) 및 (2): 일반적인 처리기술; (3) 및 (4): 긴급 처리기술; (5) 및 (6): 복합오염에 대한 산화-환원반응 처리기술을 나타낸다.
Fig. 1 is a schematic diagram of the reductive dechlorination reaction (simultaneous reaction) of persulfate activation and chlorinated organic pollutants by zero valence iron.
Fig. 2 is a prediction diagram of the toxicity reduction effect by the oxidation-reduction simultaneous reaction.
Figure 3 shows the possible electron transfer pathways in the activation reaction of persulfuric acid with zero valent iron.
FIG. 4 shows decomposition experiments on nitrobenzene, TCE, and anisole, showing excellent decomposition efficiency (PS / ZVI) when persulfuric acid and zero valent iron are simultaneously injected.
Figure 5 shows the results of an experiment in which the decomposition efficiency of nitrobenzene was measured while changing the concentration of persulfuric acid.
FIG. 6 shows the experimental results of measuring the decomposition efficiency of nitrobenzene while changing the concentration of zero valent iron.
FIG. 7 is a graph showing decomposition efficiency when dinitrogen and zero valent iron are used for decomposing nitrobenzene. FIG.
FIG. 8 is a schematic of a field application using the method of the present invention, (1) and (2): a general processing technique; (3) and (4): Emergency treatment techniques; (5) and (6): Techniques for treating oxidation-reduction reactions for complex contamination.

이하, 본 발명의 구체적인 구성 및 작용을 실시예 및 실험예에 의하여 내용을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the specific structure and function of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. However, the following examples and experimental examples are only illustrative of the present invention, but are not limited thereto.

하기 실험에서는, 반응을 효과적으로 유도하기 위하여 수용액 상의 조건으로 실험을 수행하였으며, 반응기는 500 mL 부피의 암갈색 병과 테프론으로 코팅된 뚜껑을 사용하였다. 과황산은 물에 대한 용해도가 높은 과황산나트륨 (Na2S2O8)을 증류수에 용해시킨 뒤 주입하였으며, 영가철은 별도의 처리 없이 사용하였다. 모든 실험에서 영가철과 과황산의 반응은 준비된 반응기에 과황산 용액과 유기오염물질(각각 니트로벤젠, TCE, 아니솔)을 주입하여 충분히 교반한 후, 영가철을 주입함으로써 과황산 활성화 반응을 유도하였다. 또한, 모든 실험은 상온 (23±2℃)에서 200rpm의 속도로 교반하며 수행하였다.In the following experiment, experiments were carried out in aqueous solution conditions to effectively induce the reaction. A 500 mL volume of dark brown bottle and a cap coated with Teflon were used. Sulfuric acid was injected after dissolving sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) with high solubility in water in distilled water and zero iron was used without any treatment. In all experiments, the reaction of Zero Iron and Persulfuric acid was performed by injecting persulfate solution and organic contaminants (nitrobenzene, TCE, anisole, respectively) into the prepared reactor and stirring well. Respectively. All experiments were carried out at room temperature (23 ± 2 ° C) with stirring at 200 rpm.

실험예Experimental Example 1: 난분해성 오염물질 분해 실험 1: Degradation of decomposing contaminants

1-1: 니트로벤젠 분해 실험 1-1: Nitrobenzene decomposition experiment

반응기에 10 mM의 과황산 및 2 mM의 니트로벤젠을 주입하여 충분히 교반한 후, 2 mM의 영가철을 주입하였으며, 반응시간은 1시간이었다. 실험 결과의 비교는 과황산과 영가철 모두 주입되지 않은 대조군 (Control)과, 과황산 (10 mM)만 주입한 군과, 영가철 (2 mM)만 주입한 군, 및 과황산 (10 mM)과 영가철 (2 mM)을 모두 주입한 군으로 나누어 실시하였다. 10 mM persulfuric acid and 2 mM nitrobenzene were injected into the reactor, and the mixture was thoroughly stirred. Then, 2 mM of zero valence iron was injected and the reaction time was 1 hour. The results were compared with those of control group (control), which was not injected with both persulfuric acid and zero valence iron, group injected with persulfate (10 mM) alone, group injected with zero valence iron (2 mM) (2 mM) were injected into both groups.

1-2: 1-2: TCETCE 분해 실험 Decomposition experiment

반응기에 10 mM의 과황산 및 2 mM의 TCE를 주입하여 충분히 교반한 후, 2 mM의 영가철을 주입하였으며, 반응시간은 1시간이었다. 실험 결과의 비교는 과황산과 영가철 모두 주입되지 않은 대조군 (Control)과, 과황산 (10 mM)만 주입한 군과, 영가철 (2 mM)만 주입한 군, 및 과황산 (10 mM)과 영가철 (2 mM)을 모두 주입한 군으로 나누어 실시하였다. 10 mM persulfate and 2 mM TCE were added to the reactor, and 2 mM Zr was injected. The reaction time was 1 hour. The results were compared with those of control group (control), which was not injected with both persulfuric acid and zero valence iron, group injected with persulfate (10 mM) alone, group injected with zero valence iron (2 mM) (2 mM) were injected into both groups.

1-3: 1-3: 아니솔의Anisol 분해 실험 Decomposition experiment

반응기에 10 mM의 과황산 및 1 mM의 아니솔을 주입하여 충분히 교반한 후, 2 mM의 영가철을 주입하였으며, 반응시간은 1시간이었다. 실험 결과의 비교는 과황산과 영가철 모두 주입되지 않은 대조군 (Control)과, 과황산 (10 mM)만 주입한 군과, 영가철 (2 mM)만 주입한 군, 및 과황산 (10 mM)과 영가철 (2 mM)을 모두 주입한 군으로 나누어 실시하였다. 10 mM persulfate and 1 mM anisole were injected into the reactor, and 2 mM Zr was injected thereinto. The reaction time was 1 hour. The results were compared with those of control group (control), which was not injected with both persulfuric acid and zero valence iron, group injected with persulfate (10 mM) alone, group injected with zero valence iron (2 mM) (2 mM) were injected into both groups.

실험 결과Experiment result

상기 실험예 1 내지 3으로부터, 과황산과 영가철을 모두 주입했을 때, 니트로벤젠의 경우 제거율이 90%를 상회하고, TCE 및 아니솔의 경우에도 제거율이 약 80%에 달하는 것에 비해, 과황산만을 주입했을 때에는 제거율이 니트로벤젠의 경우 약 5%, TCE의 경우 약 7-8%, 아니솔의 경우 약 2-3%로 효과가 매우 적으며, 영가철만을 주입했을 때에도 제거율이 니트로벤젠의 경우 약 2%, TCE의 경우 약 5%, 아니솔의 경우 약 2-3%로 역시 효과가 매우 적음을 알 수 있었다 (도 4). 결국, 상기 실험으로부터 과황산과 영가철을 함께 사용하는 경우 유기오염물질의 분해율이 매우 우수함을 확인할 수 있다. It can be seen from the above Experimental Examples 1 to 3 that when both persulfuric acid and zero valence iron are injected, the removal rate of nitrobenzene is more than 90% and that of TCE and anisole is about 80% , The removal efficiency is about 5% for nitrobenzene, about 7-8% for TCE, and about 2-3% for anisole, and the removal rate of nitrobenzene , About 2% for TCE, about 5% for TCE, and about 2-3% for Anisole (FIG. 4). As a result, it can be confirmed from the above experiment that the decomposition ratio of organic pollutants is very excellent when persulfuric acid and zero valent iron are used together.

실험예Experimental Example 2:  2: 영가철Zero valence iron  And 과황산의Persulfate 농도에 따른 니트로벤젠의 분해 효율 실험 Experiments on decomposition efficiency of nitrobenzene by concentration

영가철의 농도를 2 g/L로 고정하고, 과황산의 주입량을 달리하여 니트로벤젠의 분해 효율을 평가하였다. 그 결과, 과황산을 함께 주입하지 않은 경우에는 니트로벤젠의 농도에 거의 변화가 없었으나, 과황산의 농도가 대체로 높아질수록 니트로벤젠의 분해 효율이 높아졌으며, 특히 8 mM의 과황산 농도에서 반응 속도가 최대로 나타났다 (도 5). The concentration of zero valent iron was fixed at 2 g / L and the decomposition efficiency of nitrobenzene was evaluated by varying the amount of persulfate injected. As a result, the concentration of nitrobenzene was not changed when persulfate was not injected together, but the decomposition efficiency of nitrobenzene was increased as the concentration of persulfate was increased. Especially, (Fig. 5).

또한, 과황산의 농도를 10 mM로 고정하고, 영가철의 주입량을 달리하여 니트로벤젠 분해 효율을 평가하였다. 그 결과, 영가철을 함께 주입하지 않은 경우에는 니트로벤젠의 농도에 거의 변화가 없었으나, 영가절의 주입량이 증가함에 따라 반응속도 역시 지속적으로 증가하였다. 이는 영가철이 반응의 제한요소로 작용한다는 것을 보여준다 (도 6).In addition, the concentration of persulfate was fixed to 10 mM, and the nitrobenzene decomposition efficiency was evaluated by varying the injection amount of zero valence iron. As a result, there was almost no change in the concentration of nitrobenzene when the zero valence iron was not injected, but the reaction rate was also continuously increased with the increase of the dose of zero valence. Indicating that the zero valence iron acts as a limiting factor in the response (Fig. 6).

실험예Experimental Example 3:  3: 영가철과Spiritual iron and 2가철의Two ferrous 니트로벤젠 분해 효율 실험 Nitrobenzene decomposition efficiency experiment

영가철과 2가철의 분해 효율을 비교하기 위해, 니트로벤젠에 10 mM의 과황산과 2g/L의 2가철을 주입한 경우, 니트로벤젠에 10 mM의 과황산과 2g/L의 2가철을 주입한 경우 (비교예), 니트로벤젠에 10 mM의 과황산만을 주입한 경우 (대조군)으로 나누어 비교실험하였다. 그 결과, 과황산과 2가철을 주입한 경우에는 니트로벤젠의 농도에 거의 변화가 없었으나, 과황산과 영가철을 주입한 경우에는 니트로벤젠의 농도가 급격히 줄어들어, 과황산과 영가철을 함께 주입하는 경우에 니트로벤젠 분해 효율이 뛰어남을 확인했다 (도 7).In order to compare the decomposition efficiency of zero valence iron and divalent iron, when 10 mM persulfuric acid and 2 g / L bivalent iron were injected into nitrobenzene, 10 mM persulfuric acid and 2 g / L bivalent iron were injected into nitrobenzene (Comparative Example), and the case where only 10 mM persulfate was injected into nitrobenzene (control group). As a result, the concentration of nitrobenzene was not changed when persulfate and divalent iron were injected. However, when persulfate and zero valent iron were injected, the concentration of nitrobenzene was rapidly decreased, and persulfate and zero iron were injected together , It was confirmed that nitrobenzene decomposition efficiency was excellent (FIG. 7).

실시예Example 1: 현장 적용 실험 1: Field application experiment

1-1: 일반적인 실시1-1: General practice

일반적인 산화처리 방법을 사용하여, 오염된 토양의 상부에 영가철을 매립한 후 그 상부에 과황산을 주입하여 주입된 과황산이 영가철을 통과함에 따라 발생하는 난분해성 오염물질의 분해 및 이에 따른 오염 지역의 복원을 확인하였다 (도 8-(1) 참조). 또한, 지하수 흐름 방향의 앞쪽 방향에 영가철을 매립한 후, 그 전면에 과황산을 주입하여 주입된 과황산이 영가철을 통과함에 따라 발생하는 난분해성 오염물질의 분해 및 이에 따른 오염 지역의 복원을 확인하였다 (도 8-(2) 참조). Using normal oxidation treatment method, decomposition of the degradation pollutants caused by the injection of persulfuric acid by injecting persulfuric acid into the upper part of the contaminated soil, The restoration of the contaminated area was confirmed (see Fig. 8- (1)). In addition, after zero-valent iron is buried in the direction of the groundwater flow direction, the decomposition of the degradable pollutants caused by the penetration of persulfuric acid into the zero valent iron by injecting persulfuric acid into the entire surface, (See Fig. 8- (2)).

1-2: 긴급한 복원이 요구되는 경우의 실시1-2: Implementation when urgent restoration is required

슬러리 형태의 영가철 (혹은 나노 영가철)과 과황산을 오염지역에 직접 주입하여 오염 지역 내에서 즉시 활성종을 발생시켰다. 이러한 방법으로 토양 내의 체류 시간에 크게 영향을 받지 않고 빠른 오염 복원이 이루어짐을 확인하였다 (도 8-(3) 및 (4) 참조).Slurry form of zero valence iron (or nano-zero iron) and persulfuric acid were injected directly into the contaminated area to generate active species immediately in the contaminated area. In this way, it was confirmed that the soil was restored quickly without being greatly affected by the residence time in the soil (see FIGS. 8- (3) and (4)).

1-3: 복합 지역에서의 실시1-3: Conduct in multiple areas

염소계 유기오염물질 등 환원반응에 의한 처리효과가 우수한 대상 오염물 또는 화학적 분해 특성이 다른 복합 오염물질에 의한 오염지역에 대한 처리 방법으로서, i) 슬러리 형태의 영가철 (혹은 나노 영가철)을 오염지역에 직접 주입하고 과황산을 오염지역 상단에 주입하는 방법과 ii) 슬러리 형태의 영가철 (혹은 나노 영가철)을 오염지역 지하수 흐름 방향 뒤쪽에 매립하고 과황산을 영가철 보다 앞쪽에 주입하는 방법을 사용할 수 있다. 이러한 방법이 오염물질과 과황산에 대하여 각각의 반응을 유도하여 영가철에 의한 환원적 탈염소 반응과 과황산 활성화에 의한 산화분해 반응이 동시에 발생하게 한다 (도 8-(5) 및 (6) 참조).
A chlorinated organic pollutant or the like, or a complex pollutant having different chemical decomposition characteristics, the method comprising the steps of: (i) treating a zero-valent iron (or nano- And injecting persulfuric acid into the upper part of the contaminated area and ii) filling the slurry form of zero valence iron (or nano-zero iron) into the backside of the groundwater flow in the contaminated area and injecting persulfuric acid in front of the zero valley Can be used. This method induces the respective reactions to the pollutants and persulfate to cause the reduction dechlorination reaction by the zero valence iron and the oxidative decomposition reaction by the persulfate activation simultaneously (Figs. 8- (5) and (6) Reference).

Claims (7)

영가철 (zero-valent iron) 및 과황산 (persulfate)을 반응시켜 난분해성 유기 화합물을 분해하는 단계를 포함하는, 난분해성 유기 화합물의 분해 방법.A method for decomposing a poorly decomposable organic compound, which comprises decomposing a decomposable organic compound by reacting zero-valent iron and persulfate. 제 1항에 있어서, 상기 영가철 및 과황산의 반응이, 영가철의 표면과 과황산이 직접 접촉함으로써 수행되거나, 영가철에서 용출되는 2가철이 과황산과 반응함으로써 수행되거나, 둘 다에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 난분해성 유기 화합물의 분해 방법.The method according to claim 1, wherein the reaction between the zero valent iron and the persulfuric acid is performed by direct contact of the surface of zero valent iron with persulfuric acid, or by reacting the divalent iron released from zero valent iron with persulfuric acid, Wherein the decomposition of the decompositionally decomposable organic compound is performed. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 난분해성 유기 화합물이 염소계 화합물인 것을 특징으로 하는, 난분해성 유기 화합물의 분해 방법.The method for decomposing a poorly decomposable organic compound according to claim 1 or 2, wherein the refractory organic compound is a chlorine compound. 제 3항에 있어서, 상기 염소계 화합물이 트리클로로에틸렌 (TCE), 퍼클로로에틸렌 (PCE), 카본 테트라클로라이드 (CTC), 클로로벤젠, 또는 클로로페놀인 것을 특징으로 하는, 난분해성 유기 화합물의 분해 방법. The method according to claim 3, wherein the chlorine compound is trichlorethylene (TCE), perchlorethylene (PCE), carbon tetrachloride (CTC), chlorobenzene, or chlorophenol . 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 난분해성 유기 화합물이 방향족 화합물인 것을 특징으로 하는, 난분해성 유기 화합물의 분해 방법. The method for decomposing a refractory organic compound according to claim 1 or 2, wherein the refractory organic compound is an aromatic compound. 제 5항에 있어서, 상기 방향족 화합물이 니트로벤젠 또는 아니솔인 것을 특징으로 하는, 난분해성 유기 화합물의 분해 방법.The method according to claim 5, wherein the aromatic compound is nitrobenzene or anisole. 난분해성 유기 화합물을 함유하는 오염된 토양 또는 지하수에 영가철을 매립 또는 주입하는 단계; 및
상기 영가철이 매립되거나 주입된 토양 또는 지하수에 과황산을 주입하여 난분해성 유기 화합물을 분해하는 단계를 포함하는,
토양 또는 지하수의 복원 방법.
Embedding or injecting zero valence iron into a contaminated soil or groundwater containing a refractory organic compound; And
And decomposing the refractory organic compound by injecting persulfuric acid into the soil or ground water in which the zero valence iron is buried or injected.
Methods for restoration of soil or groundwater.
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KR102300476B1 (en) * 2020-11-13 2021-09-10 부산대학교 산학협력단 Method for activating persulfate by injecting ferrous iron

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