• 한국지반공학회논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.35-40
• /
• 2011

하저 또는 해저 퇴적오염물질 처리 및 제거는 준설과 매립에 의해 활발히 진행되었다. 그러나 준설과 매립은 준설과정에서 발생하는 퇴적오염물질의 교란, 매립지 선정문제, 고비용 공사비 등으로 인한 많은 제약이 따르고 있다. 이러한 문제로 인해 협소한 지역의 퇴적오염물질에 대해서는 오염물질의 용출 저감을 위한 현장 캡핑이 근래 들어 많이 사용되고 있다. 현장 캡핑에 따른 오염물질 이동에 관해서는 분자확산에 의한 영향이 지배적으로 해석되어 왔으나, 근래 들어 보다 정확한 모사를 하기 위하여 이류-확산을 복합적으로 해석할 필요성이 제기되었다. 퇴적물은 초기 함수율이 높은 슬러지(sludge)상태로 비교적 적은 상재하중과 자중에 의한 압밀이 발생하고, 압밀 과정에서 발생한 간극수 흐름의 변화는 오염물질의 이류에 의한 이동에도 영향이 미친다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 수행된 압밀 과정에서 오염물질의 이동뿐만 아니라 압밀 후 간극비의 감소에 따른 오염물질 이동의 변화에 대하여 분석하고자 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 1998년도 IUMRS-ICEM ABSTRACT BOOK
• /
• pp.77.1-77
• /
• 1998

• 한국농공학회논문집
• /
• 제58권2호
• /
• pp.1-9
• /
• 2016

This study aims to assess the effectiveness of activated carbon (AC) and crushed concrete (CC) as capping material to block the release of nitrogen, phosphorus, and organic substance from reservoir sediments. The efficiency of AC and CC as capping material was evaluated in a reactor in which a 1 or 3 cm thick layer of capping materials was placed on the sediments collected from Mansu reservoir in Anseong-city. Dissolved oxygen (DO) concentration, total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and chemical oxygen demand (COD) concentration in reservoir water above the uncapped sediments and capping material were monitored for 45 days. The release rate of T-N was in the following increasing order: AC 3 cm ($1.18mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($2.66mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm ($2.94mg/m^2{\cdot}d$) < CC 3 cm ($3.42mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($4.59mg/m^2{\cdot}d$). The release rate of T-P was in the following increasing order: AC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) $${\approx_-}$$ CC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($0.03mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm capped ($0.07mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($0.24mg/m^2{\cdot}d$). The release of nitrogen and phosphorus were effectively blocked by AC capping of 3 cm thickness, and CC capping of 3 cm thickness effectively controlled the release of phosphorus. The order of increasing COD release rate was as follows: AC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) $${\approx_-}$$ CC 3 cm ($0mg/m^2{\cdot}d$) < CC 1 cm ($5.03mg/m^2{\cdot}d$) < AC 1 cm ($7.28mg/m^2{\cdot}d$) < uncapped ($10.05mg/m^2{\cdot}d$), indicating that AC and CC capping effectively interrupted the release of organic contaminants from the sediments. It was concluded that AC and CC could effectively block the release of T-N, T-P and COD release from contaminated reservoir sediments.

• 한국물환경학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.409-415
• /
• 2017

This study aims to evaluate the effect of capping materials on blocking pollutant elution from contaminated sediment to water body. Experiments were carried out under conditions in which the elution rate was intensified artificially using compost with high concentration of organic compound and nutrient salts instead of sediments. Activated carbon (AC), modified activated carbon (MAC), P. putida immobilized activated carbon (PBAC) and effective microorganisms immobilized activated carbon (EBAC) were used as capping materials. Zeolite (ZT) and two kinds of commercially available microorganisms immobilized zeolite products (ZC, ZN) were used for comparison experiment. The elution rate of organic compound, nitrogen and phosphorus were compared with that of control experiment. The experiments were conducted for 56 days. Concentrations of chemical oxygen demand, total nitrogen, and total phosphorus were measured to use the comparison of release rate of organic compound, nitrogen and phosphorus. From the experimental results, AC based materials showed better performance to block the elution of organic compound and nitrogen than ZT based materials. Although ZT based materials were more effective than AC and PBAC to block phosphorus, MAC and EBAC showed the best performance of phosphorus elution blocking among the all candidate materials. In conclusion, EBAC is considered as the most effective capping materials, because organic compound, nitrogen and phosphorus will be degraded continuously by EM in the long term.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제12권3호
• /
• pp.1-9
• /
• 2007

수질오염 총량제가 시행됨에 따라 깨끗한 수자원을 확보하기 위한 오염퇴적물의 관리 및 처리 필요성이 더욱 높아지고 있다. 본 논문에서는 오염퇴적물의 발생원과 오염퇴적물이 수질에 미치는 영향을 살펴보고, 오염퇴적물의 관리방향을 제시하였다. 오염퇴적물을 처리하기 위한 공법으로 준설공법과 자연정화법, 현장고정화/안정화, 생물학적 현장처리, 화학적 현장처리 공법에 대하여 요약 제시하였다. 또한 새롭게 대두되고 있는 캡핑공법을 소개하고, 오염퇴적물 처리를 위한 복합공법의 적용에 대한 개념을 제시하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.335-344
• /
• 2015

본 연구에서는 반응성 피복소재인 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그의 피복두께에 따른 오염된 해양퇴적물 내 중금속 용출 차단 효율을 평가하였다. 실험결과, As의 용출차단에는 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그 모두 효과적이지 못하였다. 제올라이트는 Cr 용출 차단에 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 몬모릴로나이트 5 cm 피복은 Cr 용출 차단에 매우 효과적이었다. As 및 Cr과는 대조적으로 Cd, Ni, 그리고 Pb은 미피복 퇴적물에서 조차 용출되지 않았다. Cu와 Zn은 피복 조건에 따른 영향이 가장 뚜렷한 중금속이었다. Cu의 용출은 몬모릴로나이트 피복 두께 1 cm 이상 그리고 제올라이트 피복 두께 3 cm 이상에서 효과적으로 차단되었다. 해양퇴적물에서 Zn의 용출은 모든 피복 물질에서 효과적이었다. 본 연구를 통해서 제올라이트, 몬모릴로나이트, 제강슬래그를 오염된 해양퇴적물에서 Cr, Cu, Zn의 용출 차단을 위한 효과적인 피복소재로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.135-143
• /
• 2016

본 연구에서는 오염된 해양 퇴적물로부터 중금속(Cd, Cr, Cu, Zn) 용출 차단과 퇴적물 내에서 안정화를 위한 천연 제올라이트(natural zeolite, NZ)와 모래(sand, SD)의 피복 재료로서 적용성을 평가하였다. NZ와 SD의 중금속 차단 효율성 평가를 위해서 파랑을 발생시키는 임펠러가 부착된 수조에서 실험을 수행하였다. NZ 및 SD의 피복 두께를 0, 10, 30, 그리고 50mm로 달리하면서 실험을 수행하였으며, NZ 및 SD의 성능 평가를 위하여 해수 내 중금속 농도를 모니터링 하였다. 실험 종료 후에는 피복재료 바로 아래에 있는 퇴적물을 대상으로 중금속의 연속 추출 실험을 수행하였다. 실험 결과, 미피복 수조와 피복 수조의 pH, EC, 그리고 용존 산소 농도는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. Cd, Cu 및 Zn과 같은 양이온의 용출은 NZ 및 SD 피복에 의해서 효과적으로 차단되었지만, Cr의 용출 차단은 50 mm 두께의 SD 피복에서만 나타났다. 그러나, 미피복 조건과 비교하여 50 mm의 SD 피복 시 Cr의 안정화는 이루어지지 않았다. NZ와 SD 피복은 Cd, Cu 및 Zn의 안정화에 효과적이었다. 본 연구를 통해 SD와 함께 NZ를 피복 재료로 사용은 Cd, Cr, Cu 및 Zn의 용출 차단 및 안정화에 효과적일 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권2호
• /
• pp.51-58
• /
• 2017

본 연구에서는 오염퇴적물의 원위치 피복을 위한 소재의 적용성 평가를 위해 양이온교환용량이 다른 제올라이트의 중금속 흡착특성을 평가하였다. 실험을 위해 양이온교환용량이 높은 제올라이트(HCzeo, 163.74 cmol/kg), 중간 값의 양이온교환용량의 제올라이트(MCzeo, 127.20 cmol/kg), 양이온교환용량이 낮은 제올라이트(LCzeo, 70.62 cmol/kg)를 사용하였다. 비표면적을 측정한 결과 HCzeo ($59.43m^2/g$) > MCzeo ($52.10m^2/g$) > LCzeo ($10.12m^2/g$)순으로 높은 결과를 나타내었다. 광물학적 조성 분석을 위해 XRD 측정결과 LCzeo는 quartz와 albite로 구성되었고 MCzeo와 HCzeo의 구성광물은 quartz, albite와 더불어 clinoptilolite, heulandite, mordenite도 측정되었다. HCzeo, MCzeo, LCzeo를 이용한 Cd, Cu, Ni, Zn의 동역학적 흡착실험 결과 실험 6시간대에 흡착 평형에 도달하였다. 평형흡착실험 결과 Cd과 Zn의 흡착은 제올라이트의 양이온교환용량에 따라 증가하였지만 Cu와 Ni의 흡착은 양이온교환용량에 따라 증가하는 경향을 보이지 않았다. 이에 따라 오염퇴적물의 원위치 피복적용에 있어 Cd과 Zn으로 오염된 지역은 양이온교환용량이 높은 제올라이트의 피복적용이 효과적이지만 Cu와 Ni로 오염된 지역의 경우 가격이 저렴한 양이온교환용량이 낮은 제올라이트를 적용하여도 무방할 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 2022

In-situ activated carbon (AC) amendment is a promising remediation technique for the treatment of sediment impacted by hydrophobic organic contaminants (HOCs). Since its first proposal in the early 2000s, the remediation technique has quickly gained acceptance as a feasible alternative among the scientific and engineering communities in the United States and northern Europe. This review paper aims to provide an overview on in-situ AC amendment for the treatment of HOC-impacted sediment with a major focus on its working principles. We began with an introduction on the practical and scientific background that led to the proposal of this remediation technique. Then, we described how the remediation technique works in a mechanistic sense, along with discussion on two modes of implementation, mechanical mixing and thin-layer capping, that are distinct from each other. We also discussed key considerations involved in establishing a remedial goal and performing post-implementation monitoring when this technique is field-applied. We concluded with future works necessary to adopt and further develop this innovative sediment remediation technique to ongoing and future sediment contamination concerns in Korea.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권8호
• /
• pp.470-477
• /
• 2017

본 연구에서는 유기물 및 영양염류로 오염된 해양퇴적물 정화를 위한 석회석, 모래, 제올라이트 피복 공법의 적용성을 평가하였다. 수조 실험을 위한 퇴적물 및 해수 시료는 평택항에서 채취하였으며, 채취된 시료 위에 석회석, 모래, 제올라이트를 1 cm 또는 3 cm 두께로 피복하였다. 63일 동안 수층의 수소이온 농도(pH), 전기전도도(EC), 용존 산소(DO), 화학적 산소 요구량(COD), 총질소(TN), 총인(TP)을 측정하였다. 평택항 퇴적물을 분석한 결과 유기물과 총질소 오염이 높게 나타났다. 미피복 수조에서는 실험 시작 후 10일 이내에 DO가 고갈되었지만, 제올라이트 3 cm 피복을 제외하고 모든 피복 조건에서는 실험 기간 동안 용존 산소는 2 mg/L 이상 유지되었다. COD의 용출 차단 효율은 제올라이트 1 cm > 석회석 1 cm > 석회석 3 cm > 모래 3 cm ${\cong}$ 제올라이트 3 cm ${\cong}$ 모래 1 cm 순으로 나타났다. 질소의 용출 차단에는 제올라이트 피복이 효과적이었다. T-P는 미피복 및 피복 수조 모두에서 나타나지 않았다. 본 연구 결과 제올라이트는 유기물 및 질소 농도가 높은 오염퇴적물 정화를 위한 피복 소재로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.