KR890002278B1 - 투과성 지하층의 오염제거방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

투과성 지하층의 오염제거방법
본 발명은 투과성 지하층의 오염물을 산화시켜 그 지하층의 오염을 제거하는 방법에 관한 것이다.
토양, 지하수 또는 지하층의 오염은 심각한 환경 문제이다. 누출되는 지하 가솔린 저장탱크가 100,000 이상 및 이용가능한 대수층 위 또는 부근에 위치하고 무관(無管)상태인 산업용 저류지(impoundment)가 50,000이상 존재한다는 것이 추측되고 있다. 오염물에 유기물질(예를들면 석유 제품, 페놀유, 탄화수소류, 알코올류)및 무기 화합물이 포함될 수 있다. 선행 통상 처리 기법은 오염층 물질을 제거하여 안전한 토양을 채우거나 지하수를 처리할 표면에 펌핑시키는 것으로 이루어져 있다. 이러한 방법들은 모두 효과가 제한되어 있으며 매우 비용이 많이 든다. 이들은 장기간의 조각이 필요하고, 오염이 더 확산되는 것을 확실하게 방지할 수 없다.
투과성 지하층의 많은 오염물을 산화에 의해 무해하게 만들수 있다는 것은 공지되어 있다. 그러나, 지하층의 산소의 대량 운반은 통상적으로 산소가스의 확산 또는 물중 산소의 용해도에 의해 제한을 받는다. 그러므로, 지하층의 오염물을 산화사키기에 충분한 산소를 지하층에 유입시키는 것을 통상적으로 어렵다.
미합중국 특허 제 3,846,290호(Raymond)에는 영양소 및 산소를 공급하여 지하층내에 통상적으로 존재하는 미생물에 의해 탄화수소 오염물의 생물적 분해를 촉진시킴으로써 지하수로부터 탄화수소 오염물을 제거하는 방법이 기술되어 있다. 그러나 Raymond의 방법은 지하수면상 지하층중의 화합물, 무기화합물 또는 미생물에 유독한 농도로 존재하는 유기화합물을 산화시키는데 비효과적이다.
미합중국 특허 제 4,401,569호(Jhaveri)에는 오염된 지하 및 지하수를 탄화수소화합물로 처리하는 방법이 기술되어 있다. 이 방법은 물이 오염된 지하층을 통해 재순환하여 오염물을 침출시키고, 산화된 침출물을 층에 다시 재주입하는 재순환수가 필요하다. Jhaveri의 방법은 표면 부근에 위치한 유기화합물의 생물적 분해로 제한되어 있으며, 다량 침출물의 재순환에 의해 침식될 수 있는 구조 부근에는 명백하게 사용할 수 없다. 이외에도, Jhaveri의 방법에는 생물적 산화를 일으킬 수 있는 면에 탱크 또는 다른 용기를 설치해야 한다.
이론적으로, 생물학적 또는 화학적 메카니즘에 의한 오염물의 동일 반응계내 산화는 비교적 단시간 동안 저렴한 비용으로 오염물을 무해하게 만드는 잠재적인 장점을 갖고 있다. 동일반응계내 화학적 산화의 문제는 처리시약의 배치 및 반응을 조절하여 이들이 선택적으로 오염물과 반응함으로써 오염물과 관련된 위험을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.
본 발명의 장점은 투과성 지하층내 오염물을 산화시키는 개선된 방법이다.
본 발명의 또 다른 장점은, 지하층내에 산화환경을 유지시킴으로서 바람직하지 않은 혐기성 생물학적 공정에서 비닐클로라이드 또는 황화수소와 같은 바람직하지 않은 유독한 생성물이 발생하는 것을 방지하는 개선된 방법이다.
본 발명의 또 다른 장점은, 사용하는 산화제 총량을 최소화시키면서, 환경적으로 허용되는 산화제 유효량을 지하층내 오염물 부근에 도입하여 오염물을 보다 허용될 수 있는 형태로 산화시키는 개선된 방법이다.
본 발명은 처리 수용액을 지하층에 유입시키는데 있어서, 상기 처리 수용액이 과산화수소 유효량 및, 수화성 폴리머물질, 계면개질제 및 조밀제로 이루어진 그룹중에서 선택한 유동조절제를 함유하며, 이에 의해 지하층내 처리 수용액의 흐름을 개질시키는 방법을 제공한다. 처리수용액의 성분은 분리시키거나, 연속적으로 또는 완결 제형으로서 층에 유입시킬 수 있다.
과산화수소는 완전 수-혼화성이기 때문뿐만 아니라, 오염물을 산화시키기 위한 셋이상의 가능한 산화 메카니즘, 즉 과산화수소 및 과산화물의 이온성 및 유리 라디칼 반응 및 원소 산소의 반응을 제공하기 때문에 중요한 처리 수용액 성분이다.
본 발명의 목적을 위해서, 과산화수소 농도가 약 0.1중량% 이상인 것이 합리적인 반응속도를 보유하는데 필요하다. 더 높은 농도도 사용할 수는 있지만, 안전 및 경제성을 위해 약 20% 이상의 농도는 피하는 것이 바람직하다. 바람직한 범위는 0.5 내지 10%이다.
과산화수소는 어떠한 방법으로도, 즉 과산화수소를 함유하는 용액으로서 또는 수용액과 접촉시 과산화수소용액을 생성하는 고체 "과산소"화합물로서도 처리 수용액에 병용시킬 수 있다. 적절한 과산소화합물에는 과붕산나트륨, 과산화나트륨탄산염, 과산화나트륨파이러민산염 또는 과산화나트륨이 포함된다. 이와는 달리, 과산화수소는 양극과 음극을 수용액속에서 집어 넣고 양극과 음극사이에 직류를 통과시킴으로써 음극에서 산소를 과산화수소로 환원시켜, 처리 수용액내에서 발생시킬 수도 있다.
오염되지 않은 지하층 부분에는 과산화수소의 분포를 최소화시키면서, 충분한 과산화수소를 오염물 부근에 위치시켜 오염물이 덜 유해한 형태로 산화되도록, 층내에 과산화수소를 분포시키는 것이 중요하다. 본 발명에 의해서 수화성 폴리머 물질, 계면개질제, 조밀제 또는 그의 결합물과 같은 유동조절제를 사용하여 지하층내 처리 수용액의 흐름을 개질 시킬 수 있다는 것이 밝혀졌다.
수화성 폴리머 물질은 석유 웰(well)중 압매액(hydraulic fluids)의 점도를 조절하여 지지제 또는 충전제의 현탁을 촉진시키는데 유용하다고 공지되어 있다. 뜻밖에도, 본 발명에 의해서, 처리 수용액의 점도를 변화시켜 모래, 자갈 또는 토양과 같은 투과성 지하층내에서 용액의 수직류에 대한 수평류의 비를 조절할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 지하수를 함유하는 층에 있어서, 처리 수용액의 점도를 증가 시키면서, 처리수용액으로부터 지하수로 과산화수소의 확산속도가 감소하고 또한 지하층내 처리용액의 유속이 감소한다는 것이 밝혀졌다. 또한 너무 고점도인 처리 수용액은 오염제거동안 지하 오염부분을 통한 지하수의 흐름을 차단시킬 수도 있다.
본 분야의 전문가들은 수화성 폴리머물질을 함유하는 처리 수용액의 점도를 감소시켜, 오염물질의 산화가 완결된 후 그의 제거를 쉽게 촉진시키는 것이 바람직하다는 것을 인지할 것이다. 촉매화 과산화수소와 같은 산화제에 의해 압매액의 점도를 수시간내에 감소시키거나 없앨 수 있다는 것을 공지되어 있다.
산화가 비교적 단시간내에 완결될 경우, 수화성 폴리머 물질은 또한 본 발명에 사용하기에 적합하다. 본 발명에 유용한 대표적인 폴리머 물질은 수화성 폴리사카라이드, 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴아미드 코폴리머이다. 특히 바람직한 폴리사카라이드에는 칼락토만난 고무, 그의 유도체 및 셀룰로우즈 유도체가 포함된다. 대표적인 폴리사카라이드에는 구아고무, 로커스트콩 고무, 카라야 고무, 나트륨 카복실메틸구아, 하이드록시메틸 구아, 하이드록시프로필 구아, 나트륨 하이드록시메틸 셀룰로우즈, 나트륨 카복시메틸-하이드록시에틸 셀룰로우즈 및 하이드록시에틸 셀룰로우즈가 포함된다. 그러나, 과산화 화합물존재시 파괴에 저항하는 폴리머 물질을 사용하는 것이 바람직할 경우, 알파-베타 저급 카복실산의 교차결합 인터폴리머(참조예 : 미합중국 특허 제 4,103,501호) 또는 폴리알릴 스크로우즈와 아크릴산 코폴리머(참조예 : 미합중국 특허 제 3,449,844호)를 선택할 수 있다.
임의로, 교차결합제를 가하여, 수화성 폴리머가 바람직한 점도를 보유하는 최대온도를 증가시킬 수 있다. 이러한 교차결합제는 본 분야에 공지되어 있으며, 크롬(Ⅱ), 알루미늄(Ⅲ), 티타늄(Ⅳ)과 같은 다가 금속이온 및 붕산염과 같은 다가 음이온이 포함된다.
사용되는 수화성 폴리머물질의 양은 처리 수용액의 바람직한 점도에 따른다. 고점성 처리수용액이 바람직할 경우, 수용액 세제곱 미터당 수화성 폴리머 물질 10 내지 100Kg을 사용할 수 있다. 그러나, 보통의 점성이 바람직할 경우, 수화성 폴리머 1 내지 10Kg을 사용할 수 있다.
본 발명의 목적을 위하여, "계면활성제"라는 용어는 다공성 물질로 수용액의 모세관 상승을 증가시키거나 다른 면을 적시는 수용액의 능력을 증가시킬 수 있는 화합물로서 정의된다. 수용액이 표면장력을 감소시키는 것으로 알려진 계면활성제는 계면개질제이다.
계면활성제는 오염부분을 통해 점토가 물질을 팽윤시키고 분산시키는 것을 방지하여, 과산화물 분해에 대한 금속의 활성을 감소시키는 추가 장점을 가질 수 잇다. 처리수용액 세제곱 미터당 계면화성제 0.5 내지 40Kg을 사용하는 것이 바람직하다.
뜻밖에도, 오르토 인산의 용성염 축합 인산이 용성염이 다공성 물질로 수용액의 모세관 상승을 증가시키며, 또한 본 발명에 따른 계면특성을 개질시키는 화합물임이 밝혀졌다. 본 발명의 목적을 위해서, 오르토인산의 용성염 및 축합인산의 용성염을 간단하게 "인산염"으로서 언급한다. 인산염은 수용액의 표면 장력에 영향을 미치지 않는다. 그러나, 인산염 및 계면활성제는 지하수면상 모세관 수대를 증가시킴에 의해 처리수용액중의 함유된 과산화수소를 지하수면상 투과성 지하층내 오염물 부근에 분포시켜 유동조절제로서 모두 작용한다. 인산염의 사용률이 세제곱미터당 0.5 내지 40Kg인 것이 바람직하다.
수용액에 용해시킬 시, 그의 밀도가 증가하는 염을 "조밀제"로서 자주 언급한다. 조밀제는 웰 보어(well bore)내 완결액의 컬럼에 대해 층의 정수압을 균형 맞추기 위해 웰 완결액에 사용한다. 처리 수용액의 밀도를 증가시키기 위해 조밀제를 사용할 경우, 지하수와 처리 수용액의 혼합이 최소화된다는 것이 밝혀졌다. 그러므로, 오염물이 대수층의 바닥과 같은 지하층 또는 물의 지하부의 바닥층에 위치해 있을 경우, 처리 수용액에 조밀제를 첨가하면 과산화수소를 함유하는 처리수용액이 오염물에 분포되어, 오염되지 않은 지하층 부분 대해 분포된 처리수용액의 비가 최소화된다. 압매적으로 처리 웰에 통상적으로 사용하는 조밀제에는 염화나트륨, 염화아연, 염화칼슘 및 브롬화나트륨이 함유된다. 이러한 염들은 본 발명의 방법에 조밀제로서 유용하다. 그러나 오르토인산 또는 축합인산의 용성염을 조밀제로서 사용하는 것이 더 바람직하다.
둘이상의 유동성 조절제의 결합물(예를 들면 수화성 폴리머물질 및 조밀제, 계면개질제 및 수화성 폴리머물질, 또는 계면활성제 및 수화성 폴리머물질)도 과산화수소함유 처리수용액을 지하층내 오염물 부근에 분포시키는데 바람직하다.
임의로, 이온성 또는 유리라디칼 메카니즘이 지배적인 경우, 유리라디칼 활성제(또한 "개시제") 또는 유리라디칼 트랩[또한 "스캐빈저(scavenger)" 또는 억제제]을 처리 수용액에 병용시킬 수 있다. 처리 수용액이 수성층에 유입된 후까지 유리디칼의 발생을 지연시켜, 하이드록실 유리라디칼이, 발생시, 불순물 부근에 있도록 하는 것이 바람직할 경우, 유리라디칼 활성제 및 유리라디칼 트랩의 결합물이 특히 바람직할 것이다. 이와는 달리, 이러한 결합물은, 이온성 매카니즘이 지배적인 경우 오염물을 초기에 산화시키고, 유리라디칼 메카니즘이 지배적일 경우 연속적으로 수화성 폴리머물질을 탈폴리머화시키거나 2차 오염물을 산화 시키는데 사용하는 것이 바람직하다.
유리라디칼 활성제는 단순이온 또는 배위화합물로서 처리수용액중 존재할 수 있는 어떠한 전이금속, 바람직하게는 구리 또는 철로 될 수 있다. 유리라디칼 활성제의 바람직한 사용율은 많은 요인에 따르는데, 지나친 실험없이 본 분야의 전문가들이 결정할 수 있다.
과산소계에 대한 유리라디칼 트랩도 본 분야의 전문가들에게 공지되어 있으며, 하이드록시페놀, 아민, 및 장쇄를 형성하지 않는 폴리머성 모노머가 포함된다. 폴리머성 모노머에는 불포화 알코올 및, 알릴 알코올과 같은 알릴계 화합물이 포하된다. 유리라디칼 활성제 및 유리라디칼 트랩 모두가 바람직할 겨우, 처리수용액중 금속이온을 착물화 시킬 수 있고 억제제로서 작용할 수 있는 화합물이 바람직하다. 이러한 화합물에는 카테콜 및 9,10-오르토페난트롤린이 포함된다. 바람직한 유리라디칼 트랩 또는 억제제는 알릴 알코올, 카테콜, 9,10-오르토페난트롤린, 부텐-1,4-디올, 페놀, 레조르시놀 및 하이드로퀴논이다.
유리라디칼 스케빈저의 사용은 화합물의 효능 및 바람직한 사용조건에 따라 변한다. 통상적으로는 처리수용액 100부당 유리라디칼 스케빈저 0.01 내지 5부를 가하고 ; 바람직하게는 처리수용액 100부당 스케빈저 0.05 내지 0.5부를 가한다. 오염물부근의 처리수용액 분포를 지연시키거나 차단하기에 충분한 만큼 지하층내 과산화수소가 분해되는 것을 방지하는 것이 본 발명에서 중요하다. 임의로, 과산화수소에 대한 안정화제를 처리수용액에 가할 수도 있다. 적절한 안정화제는 본 분야의 전문가들에게 공지되어 있다. [참조예 : Schumb et al., Hydrogen Peroxide, Reinhold Publishing Corporation, New Your(1955)].
최적 결과를 얻기 위하여, 지하층을 전처리하여 과산화수소의 분해를 최소화시키거나 유리라디칼 화성제 또는 과산화수소 분해 촉매를 균일하게 오염지역에 분포시키는 것이 중요할 것이다. 이것은 전처리액을 층에 유입시켜 달성할 수 있다. 과사화수소의 분해를 최소화시키기 위해, 전처리액은 분해촉매와 반응시키거나, 분해촉매를 착물화시키거나, 분해 촉매를 용해 및/또는 제거하거나 또는 투과성 지하층의 촉매적 활성표면을 탈활성화시킴에 의해 과산화수소 분해촉매를 불화성화시키는 화합물을 함유할 수도 있다. 유기 또는 무기 착생성제 또는 킬레이트제가 투과액에 사용하기에 특히 바람직하다. 적절한 전처리액은 Schumb et al. 및 선행기술을 참조하여 본 분야의 전문가들이 쉽게 선택할 수 있다. 인산염은 전처리액과 병용시키기에 특히 적절하다. 오르토 인산염은 과산화수소에 대한 많은 촉매를 침전시키거나 촉매적으로 활성인 면에 침전시키는 것으로 공지되어 있다. 축합 인산염, 특히 파이러 인산염은 과산소계에 대한 안정화제로서 공지되어 있고, 다른 축합 인산염은 과산화수소에 대한 분해촉매를 함유하는 다가이온을 착물화시키거나, 불활성화시키거나 또는 용해시키는데 적절한 것으로 공지되어 있다. 유리라디칼 억제제도 또한 전처리액에 병용시켜 과산화수소분해를 최소화시킬 수 있다.
투과성 지하층의 전처리는 또한 점토함유층의 투과성을 개선시키거나 처리수용액의 흐름을 오염되지 않은 층부분으로부터 차단시키는데 바람직할 것이다. 인산칼륨 및 게면활성제 함유 액체로 전처리하는 것이 특히 점토함유층의 투과성을 개선시키는데 바람직한 반면, 나트륨 또는 다른 점토팽윤제로 전처리하는 것이 처리 수용액을 오염되지 않은 층부분으로부터 차단시키는데 바람직하다.
인산염은 pH 완충제로서 유용하고, 안정화제, 유동조절제, 착생성/침전제 및 표면탈활성제로서 다중기능을 수행할 수 있기 때문에, 인산염을 처리 수용액 및/또는 전처리액에 병용시키는 것이 특히 바람직하다.
다음의 실시예는 본 분야의 전문가들에게 본 발명을 수행하는 가장 좋은 방식을 제시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
[실시예 1]
폴리올 계면활성제 1g/l(pluronic TMF 87) 및 카복시비닐 폴리머 수화성 폴리머물질 0.1g/l(Carbopol TM 940)을 1% 과산화수소 용액에 가함으로써 다공성 지하층내에 처리수용액의 분포를 개질시키기 위한 유동성 조절제의 효과를 발현시킨다. 이 용액 10ml를 무수모래배드에 흘려보낸다. 이 모래의 평균지름 및 길이(depth)는 5.1Cm와 1.0Cm인 반면, 유동조절제 없이 1% 과산화수소 용액에서의 모래는 3.8Cm와 3.2Cm이다.
[실시예 2]
과산화수소 수용액에 대한 일반 수화성 폴리머물질의 상대효과를 나타내기 위하여 표Ⅰ에 따라 1% 과산화수소 함유 처리용액을 제조한다. 600rpm 에서 NL Baroid 유동계를 사용하여 임의 단위로 점도를 나타낸다. 사용하는 수화성 폴리머물질은 하이드록시 프로필 구아(Celanese wsp-05-1001-01), 카복시메틸 셀룰로우즈(Hercules CMC-6-CT-L) 및 폴리 아크릴 아미드(Cort 320)이다.
[실시예 3]
실시예 2에서 사용한 것과 동일한 농도의 수화성 폴리머 물질을 사용하여 처리 수용액의 파괴율에 유리라디칼 활성제 및 억제제의 효과를 측정한다. 실흠조건 및 관찰은 표Ⅱ에 나타낸다.
과산화수소의 안정성을 하이드록시프로필 구아 및 카복시메틸 셀룰로우즈용액에서 측정한다. 18 내지 24시간후 90% 이상의 초기 과산화수소가 아질산나트륨 부재 및 존재하에 아직 보유된다.
[실시예 4]
600ml 텔-폼(tall-form) 비이커내에서 4.1% 과산화수소 수용액 50ml를 물 450ml에 가하여 조밀제로 용액의 고유중력을 증가시킴에 의한 처리수용액의 유동조절효과를 나타낸다. 비이커의 상부와 하부의 과산화수소 농도는 각 0.38% 및 0.55%이다. 칼륨 트리폴리포스페이트로 포화시킨 비슷한 용액을 가할 경우, 과산화수소의 농도는 각 0.38% 및 0.61%이다.
[실시예 5]
모래컬럼중 처리수용액의 모세관상승 변화를 측정하여 유동조절제로 계면활성제로서 계면화성제의 효과를 나타낸다. 4개의 457mm 길이 15mm 1D(내경) 유리컬럼을 유리 울 플러그(wool plug)위 Marietta 모래 100g으로 채운다. 관을 시험액 표면 아래 모래 25.4mm 에 침지시키고, 관의 모세관 상승높이를 표Ⅲ에 나타낸 시간에 따라 측정한다. 뜻밖으로, 오르토 인산염 및 축합 인산염이 모두 매우 효과적인 유동조절제임이 관찰되었다. 시험용액은 수도물, KH2PO40.4g/l, Na2HPO40.6g/l, NH4Cl 1g/l, MgSO40.2g/l 및 MnSO4·H2O 0.02g/l를 함유하는 오르토 인산염 용액, NH4I 1g/l, Na5P3O81g/l 및 카복실비닐폴리머 계면활성제(Pluronic TMF 87) 1g/l를 함유하는 축합인산염 용액이다.
[실시예 6]
과산화수소는 다음 모의 실험에 의해 전처리액으로서 효과적인 것으로 나타난다. 점토함유토량 약 50g을 100ml 비이커 넣는다. 이 토양을 1% 과산화수소 100ml와 함께 30초 동안 슬러리 시킨다. 3 내지 15분후 과산화수소 함량에 대한 액상 앨리쿼트(Aliquot)를 분석한다. 과산화수소를 따라 버리고, 또 다른 과산화수소 100ml를 가하고 전과 같이 분석한다. 이 공정을 6회 반복한다. 결과를 표 Ⅳ에 나타내고, 연속회에 따라 과산화수소 안정성이 증가하는 것을 나타낸다.
[실시예 7]
다음 기버을 사용하여 표 Ⅴ에 나타낸 바와같이 다단계처리 효과를 나타낸다 : 전처리 : 점토함유 토양 샘플 40g을 20℃에서 0.5% 부가용액 100ml에 담그고, 16시간 후, 전처리액을 따라 버린다. (A1) : 예비처리한 토양을 0.1% H2O3100ml와 슬러리 시키고, 2시간 정치시킨 후, 표면용액의 분석을 표 Ⅴ에 기록하고, 용액을 따라 버린다. (A2) : 단계 A1의 토양을 또 다른 0.1% H2O3100ml와 슬러리 시키고, 1,2 및 18시간후, 표면용액 분석을 측정한다. B1 및 B2 처리 : A1 및 A2와 동일한 방법으로 처리하되, 단 단계 B2에서는 처리수용액중 과산화수소의 안정성을 개선시키기 위하여 0.04% KH2PO4, 0.06% Na2HPO4, 0.1% NH4Cl 및 0.1% H2O2를 함유하는 용액을 사용한다.
과산화물이 광범위한 산화제임은 공지되어 있다(참조예 : Schump et al., 7장). 과산화수소 및 대표적인 바람직한 조건에 의해 산화되는 몇몇의 대표적인 화합물을 표 Ⅵ에 나타낸다. 다음 실시예는 본 발명에 따라 어떻게 오염지역을 처리할 수 있는지를 나타낸다.
[실시예 8]
세제곱미터당 페놀 0.2Kg으로 오염된 장소 100m3을 찾아낸다. 오염물은 유속 200ml/min 이 가능한 인접층상에 있는 굵은 사질재 수층중에 위치되어 있다. 이 장소는 오염물로 경사지고 포화지역으로부터 차폐된 주입 웰/또는 갱도, 및 또한 포화지역으로부터 차폐된 펌핑 웰 하강 비탈을 위치시켜 준비한다. 그후 pH 4로 조절한 20ppm 황화철을 함유하는 용액으로 전플러시 시킨다. 회수웰의 pH가 6미만이 될 때까지 전플러시를 계속한다. 이때, 총 인산염 500mg/l 이상을 함유하고 pH를 5 내지 6으로 조절한 1% 과산화수소용액을 주입웰에 가한다.
펌핑/주입속도를 50l/min으로 조절한다. 이 장소의 예비토양시험에서 과산화물 분해가 첫시간 동안 20 내지 50%를 나타낼 경우, 페놀농도가 허용농도로 감소될 때까지 과산화수소 첨가를 계속하여 조절된 최소 과산화물 요구가 12800 내지 20400l가 되도록 한다.
[실시예 9A]
페놀오염이 지하수면위 고투과성 모래에 위치할 경우, 과산화물 용액의 수평분산을 최대화시키는 것이 중요하다. 페놀오염이 지하 1.83m에 위치할 경우, 중심거리 4.2m 이고 깊이 0.3m인 주입웰을 통해 점도 35cps(수직류에 대한 수평류가 2.7 : 1)인 농후한 1% H2O2처리 수용액의 주입은 오염물을 덮기에 충분한 수평류를 제공할 것이다. 수화성 폴리머 물질은 농후제로서 허용될 수 있다.
[실시예 9B]
상기와는 달리, 페놀 오염이 인접 장벽바로 위 및 포화지역내에 위치할 경우, 조밀처리액을 사용하여 더 효과적으로 처리할 수 있다. 이 경우에, 고농도의 오르토 인산염 및 파이터 인산염을 첨가하여 처리용액을 pH 5로 한다. 인접층에 매우 가깝도록 주입 및 회수웰을 배치하는 것도 또한 바람직하다.
[표 Ⅰ]
1% 과산화수소함유 처리수용액의 점도
Figure kpo00001
[표 Ⅱ]
처리수용액에 대한 억제제 및 가속제의 효과
(1% H2O2)
Figure kpo00002
HPG=하이드록시프로필 구아
CMC=카복시메틸 셀룰로우즈
PAA=폴리아크릴아미드
1,4-BD=1,4-부트-2-엔디올
[표 Ⅲ]
처리수용액의 모세관 상승
Figure kpo00003
[표 Ⅳ]
H2O2안정성에 대한 H2O2
전플러시의 효과
Figure kpo00004
[표 Ⅴ]
H2O2안정성에 대한 토양전처리의 효과
Figure kpo00005
[표 Ⅵ]
여러 성분의 처리조건
Figure kpo00006

Claims (8)

  1. 처리수용액을 지하층에 유입시킴에 있어, 상기 처리 수용액이, 오염되지 않은 지하층 부분에 대한 과산화수소의 분포를 최소화시키면서, 오염물을 덜 유해한 형태로 산화시키기에 충분한 과산화수소를 오염물 부근에 공급하기 위해 지하층내 처리수용액의 분포를 개질시키기에 충분한 점도를 공급하도록 처리수용액 세제곱미터당 수화성 폴리머물질 1 내지 100kg 및 0.1% 내지 20% 과산화수소를 함유하며, 임의로 처리수용액을 유입시키기 전에 수성 전처리액을 지하층에 유입시킴을 특징으로 하는 투과성 지하층내 오염물의 산화방법.
  2. 제1항에 있어서, 수화성 플리머물질이 수화성 폴리사카라이드, 폴리아크릴아이드 및 폴리아크릴아미드코 폴리머로 이루어진 그룹중에서 선택된 화합물임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 처리수용액 세제곱미터당 계면활성제 0.5 내지 40kg을 병용시켜 처리수용액의 계면특성을 개질시킴을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 처리수용액 세제곱미터당 인산염 0.5 내지 40kg을 병용시켜 처리수용액의 계면특성을 개질시킴을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 처리수용액 세제곱미터당 조밀제 0.5 내지 40kg을 병용시킴을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 처리수용액 세제곱미터당 조밀제로서 인산염 0.5 내지 40kg을 병용시킴을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 처리수용액을 유입시키기전에 수성 전처리액을 지하층에 유입시키며, 상기 전처리액이 과산화수소분해촉매, 킬레이트제, 유리라디칼 활성제 및 인산염 및 그의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택한 화합물을 함유함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 유리라디칼 활성제가 철염, 구리염 또는 철 또는 구리의 착염으로 이루어진 그룹중에서 선택한 화합물인 방법.
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