Effects of Initial Concentration and Nutrients in Treatment of petroleum Hydrocarbon Contaminated Soils using a Slurry-Phase Bioreactor

슬러리상 생물반응기를 이용한 석유계탄화수소 오염토양의 처리에 있어서 초기농도 및 영양소의 영향

The purpose of this study was to evaluate effects of initial concentration and nutrients in treatment of petroleum hydrocarbon contaminated soils. The reactor used in this study was slurry-phase bioreactor of in-vessel type. Performance results on treatment of diesel fuel contaminated soils and micorbial growth were generated at the bench-scale level. The fate of TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) and the microbial growth were evaluated in combination with biodegradation rate. Effect of initial loading levels of 50,000 and 100,000mg TPH/kg soil was studied. Performance results with two reactors were showed at the total TPH removal rate of 90.5% and 90.8%, respectively. However, the reactor with the initial concentration of 50,000mg TPH/kg soil showed higher biological TPH removal efficiency except for removal by volatilization than the other Although the different amount of nutrients was applied in two reactors, there was no remarkable difference in microbial growth rate. However, considerable factor in this results was that applied different initial concentration to two reactors. Although initial concentration was two times higher than it applied to the reactor without addition of nutrients, in total and biological TPH removal rate the reactor with addition of nutrients showed a higher than the other.

본 연구의 목적은 석유계탄화수소 오염토양의 처리에 있어서 초기농도 및 영양소의 영향을 평가하는 것이었다. 본 연구에서 이용한 반응기는 용기형태의 슬러리상 생물반응기였다. 디이젤연료 오염토양의 처리 및 미생물성장에 대한 수행결과는 실험실규모에서 얻어졌다. TPH(총 석유계 탄화수소)의 거동 및 미생물성장은 생물학적 제거율과 연관하여 평가되었다. 50,000및 100,000 mg TPH/kg soil의 초기부하수준에 대한 영향이 연구되었다. 두 반응기에서의 수행결과는 각각 90.5%와 90.8%의 총체적인 TPH제거율 나타내었다. 그러나 50,000mg TPH/kg soil의 초기농도가 적용된 반응기가 초기농도 100,000mg TPH/kg soil이 적용된 반응기에 비하여 휘발에 의한 제거를 제외한 순수한 생물학적 TPH제거율에 있어서 우수한 결과를 보여주었다. 다른 영양소량이 두 반응기에 적용되었음에도 불구하고 미생물성장율에 있어서 현저한 차이를 보이지는 않았다. 그러나 본 결과에서 고려되어야 할 중요한 요소는 두 반응기에 대하여 초기농도가 다르게 적용되었다는 것이다. 초기농도가 영양소가 첨가되지 않은 반응기에 비하여 두배나 높았음에도 불구하고 총체적 및 생물학적 TPH제거율에 있어서 영양소가 첨가된 반응기는 그렇지않은 반응기에 비하여 뛰어난 결과를 보여주었다.