Effect of Vegetable Oils Addition on Fenton Treatment of PAHs-Contaminated Soil

식물성 식용유 첨가가 PAHs 오염토양 펜톤처리에 미치는 영향

This study was performed to evaluate the effect of the addition of vegetable oils on Fenton treatment of PAHs-contaminated soil. Fenton reaction can be proceeded in the soils contaminated with PHAs only in the presence of $H_2O_2$ because of Fe content in the soil. In this case, optimum $H_2O_2$ concentration was 3%. When 17.5 mM $FeSO_4$(III) was added with 3% $H_2O_2$, the removal rate was increased up to 25%, whereas 19% of PAHs was removed with $H_2O_2$ alone. The addition of 1% of olive oil to the contaminated soil before the Fenton reaction or simultaneously increased the removal rate about 15%, compared to the case of Fenton reaction only. There were no significant differences in the removal rates of PAHs, regardless of different kinds and concentration of oils. (olive oil, soybean oil, and used-vegetable oil). The used-vegetable oils were not different from the new, expensive oils in the removal rate, so their use will be desirable in saving the money. In addition of 1% of olive oil after the reaction of 3% $H_2O_2$ and 2.5 mM $FeSO_4$(III), the removal rates of 3~4 and 5~6 ring compounds were increased 13% and 17%, respectively, compared to the case of Fenton reaction only.

본 연구에서는 PAHs 오염토양의 펜톤처리시 식물성 식용유와 폐식용유의 첨가가 처리효율에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 토양 중 철성분 때문에 철용액을 첨가하지 않고 과산화수소만을 첨가한 경우에도 펜톤반응이 진행되었으며, 과산화수소는 3%에서 최대 효율을 나타내었다. 3%의 과산화수소만을 첨가한 경우에는 총 PAHs가 약 19% 제거되었는데 여기에 17.5 mM $FeSO_4$(III)를 첨가한 경우에는 25%가 제거되어 6% 정도의 효율증진을 나타내었다. 올리브유 1%를 펜톤반응과 동시 또는 전에 첨가한 경우 제거효율은 37~38%로써 펜톤처리만을 한 경우의 22.3% 보다 약 15%정도 제거효율을 증가시킬 수 있었다. 올리브유, 콩식용유, 그리고 폐식용유 농도를 1%와 5%로 하여 주입한 결과 대부분 35% 이상의 처리효율을 나타내었으며, 오일의 종류와 농도에 따른 영향은 크지 않았다. 폐식용유를 사용하였을 때 고가의 올리브유를 사용한 경우와 큰 효율차이를 나타내지 않았으므로 폐식용유 사용시 추가비용이 거의 소요되지 않는 장점이 있을 것으로 판단된다. 3% 과산화수소와 2.5 mM $FeSO_4$에서 1% 올리브유 첨가 후 15분이 지나서 펜톤반응을 실시한 경우 벤젠고리 3~4개와 5~6개인 화합물의 제거율은 펜톤반응만을 실시한 경우 보다 각각 13%와 17% 정도 증가하였다.