• Title/Summary/Keyword: Electrokinetic-Fenton process

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동전기-펜턴 공정을 이용한 2차원 토양 정화장치에서의 phenanthrene 제거 (Removal of Phenanthrene by Electrokinetic-Fenton Process in a 2-dimensional Soil System)

  • 박지연;김상준;이유진;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권5호
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    • pp.11-17
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    • 2005
  • 본 연구에서는 phenanthrene 오염토양 정회를 위한 동전기-펜턴 공정을 2차원 토양 정화장치에서 실시하여, 중력 및 전기삼투흐름과 관련된 phenanthrene의 제거 특성을 조사하고자 하였다. 100 V의 정전압 조건 하에서 전류는 초기 1,000에서 290 mA까지 감소하였는데, 이는 토양 내 이온들이 전기삼투 및 전기이동에 의해 유출수를 따라 밖으로 배출되어 토양의 저항이 증가하였기 때문이다. 28일의 처리기간 동안 두 개의 음극 전극조로부터 배출되어 음극 탱크에 축적된 총 전기삼투유량은 10,280 mL였으며, 전기삼투유속의 감소는 발생하지 않았다. 실험 종료 후 토양내 의 phenanthrene 잔류량은 양극 부분은 매우 낮았으며 음극으로 갈수록 증가하였다. 이것은 과산화수소를 포함한 전해질 용액이 전기삼투에 의하여 양극에서 음극으로 공급되었기 때문이다. 또한 오염물의 농도는 바닥 부분에서 낮게 나타났으며 토양의 윗부분으로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 이것은 공극의 크기가 큰 토양은 토양업자 표면과 유체간에 모세관 인력이 작으므로 중력에 의한 물의 흐름이 존재하였기 때문이다. 실험 종료 후 토양 내의 대부분의 지점에서 잔류 오염물은 초기 농도의 20% 이하의 값을 나타냈으며, 동전기펜턴 공정에 의한 평균 phenanthrene 제거율은 81.4%였다. 원위치 오염토양 정화기술인 동전기펜턴 공정을 이용함으로써 다른 토양 정화기술의 한계점을 극복하고 효과적으로 오염토양을 정화할 수 있을 것으로 기대된다.

동전기-펜턴 공정에서 전해질의 전극반응이 처리효율에 미치는 영향 (Role of Electrode Reaction of Electrolyte in Electrokinetic-Fenton Process for Phenanthrene Removal)

  • 박지연;김상준;이유진;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권1호
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    • pp.7-13
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    • 2006
  • Phenanthrene 오염토양 정화를 위한 동전기-펜턴 공정에서, 전해질의 종류와 전극반응에 따른 전기삼투유량의 변화와 오염물의 분해율을 관찰하였다. 전압경사는 초기에 감소하였다가 다시 증가하였는데, 이는 전류가 공급됨에 따라 이 온이 토양 내로 유입되어 전도도가 증가하였다가, 전기삼투 및 전기이동 현상에 의해 이온이 유출수를 통하여 빠져 나가 토양 내의 이온 농도가 다시 감소하여 전도도가 감소하였기 때문이다 총 전기삼투유량은 $NaCl>KH_2PO_4>MgSO_4$의 순서로 나타났는데, 이는 같은 몰농도(M)에서 $MgSO_4$의 이온세기가 다른 전해질보다 높았기 때문이다. 과산화수소를 첨가했을 경우는, 첨가하지 않은 경우보다 펜턴 반응에 의한 산화분해로 제거율이 향상되었다. NaCl의 경우, 양극 전극조에서 전극 반응에 의해 생성된 염소 가스($Cl_2$)가 산성조건에서 용해되어 형성된 하이포아염소산 (HClO)이 오염물의 산화분해를 증가시켜 다른 전해질보다 높은 제거율을 나타내었다. 따라서 동전기-펜턴 공정에서 제거율을 향상시키기 위해서는, 전해질이 토양 내에서 동전기적 이동 메커니즘에 미치는 영향과 더불어 양극 전극조에서의 전극 반응에 의한 생성물의 특성 또한 고려되어야 한다.

선로분기기 주변 철도토양의 동전기-펜톤 공정 정화에 따른 전해질 농도의 영향 (Effect on electrolyte concentration during the ElectroKinetic-Fenton Process for contaminated soil around railroad turnout)

  • 강해숙;정우성;윤성택;권태순;이철규;김희만
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1997-2001
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    • 2010
  • Generally, railroad soil around turnout was caused by leakage of lubricant oils during its maintenance. So, TPH concentration in soil was much higher than standard in Soil Envirnment Law. In additiont, railroad site was still difficult to assess due to railcar operation. This research was conducted to investigate the effect on electrolyte concentration during the Electrokinetic-Fenton process for contaminated soil around railroad turnout. As a result, experimental result shows that TPH removal in soil and amount of EOF were changed depending on electrolyte concentration. In future, the removal efficiency can be enhanced to optimize concentration in EK-Fenton Process.

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화학적 특성이 다른 두 토양에서 EK-Fenton 공정 적용 시에 $H_2O_2$의 거동과 phenanthrene의 처리특성

  • 김정환;이군택;한상재;김수삼
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.128-131
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    • 2003
  • To clarify the effect of soil property on the EK-Fenton remediation of the soil contaminated with phenanthrene, this research had been conducted. In the experiments using EPK kaolinite, the $H_2O$$_2$ stability and effect of phenanthrene treatment improved more than that in the experiments using Hadong clayey soil. The results signify that Fe oxide content and acid buffer capacity significantly affected the fate of $H_2O$$_2$ and phenanthrene during the EK-Fenton process.

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동전기-펜턴 공정에서 phenanthrene 제거에 대한 전해질 이온세기의 영향 (Effect of ionic Strength of Electrolyte on Phenanthrene Removal in Electrokinetic-Fenton Process)

  • 박지연;김상준;이유진;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권4호
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • 동전기-펜턴 공정에서 전해질의 농도와 이온세기가 공정효율에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 세 가지 전해질(NaCl, $KH_2PO_4,\;MgSO_4$)을 대상으로 전기삼투유량의 변화와 phenanthrene의 분해율을 살펴보았다. 전해질의 농도가 증가할 수록 낮은 전압경사를 나타냈는데, 이는 전해질의 농도 증가에 따라 토양 내의 이온 농도가 증가해 전표가 증가하였기 때문이다. 전해질의 농도가 증가할수록 전기삼투유량은 감소하였는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 제타포텐셜과 확산이중층의 두께가 감소함으로써 전기삼투유량이 감소하였기 때문이다. 전기삼투유량은 전해질의 종류 에 따라 차이가 거의 없었으며, 이온의 세기에 주로 의존하였다 높은 전기삼투유량에서는 과산화수소와 오염물의 잦은 접촉기회에 기인하여 높은 제거율을 나타내었다. 총 전력소비량은 전해질이 첨가되지 않았을 경우가 0.5 M 일 때 보다 약 10-30배 높았다.0.5 M의 경우 낮은 전력소비량을 나타내었지만, 낮은 전기삼투유량에 기인하여 제거율이 낮게 나타났다. 동전기-펜턴 공정의 최적 전해질 농도 결정시 전력소비량과 제거율을 복합적으로 고려하는 것이 바람직하다.