유리화법(Vitrification)
(1) 기술개요
유리화 공정은 굴착한 오염토양을 전기적으로 용융시킴으로써 용출특성이 매우 적은 결정구조로 만드는 기법으로써 이 기술은 오염물질의 농도를 감소시키기보다는 오염물질을 둘러싸 고립화시키는 지중처리(In-situ) 기술이다.
유리화법은 전극을 지중에 연결하여 전류를 흐르게 함으로써 열을 발생시켜 오염토양을 결정구조로 만드는 공정이기 때문에 열을 이용한다는 면에서 열적처리방법에 속하기도 하지만 결정구조 안에 오염물질을 포획하여 이동성을 감소시킨다는 점에서 일종의 고형화/안정화법이라 할 수 있다.
따라서 본 기술은 공정 운영 중 발생하는 열을 이용하여 오염토양에 존재하는 유기오염물질을 정화할 수 있을 뿐만 아니라 고형화 원리를 이용하여 중금속 등의 무기물질을 처리할 수도 있다.
유리화법은 중금속을 비롯한 다양한 오염물질을 처리할 수 있다는 점에서 활용도가 높은 기술이지만 소요되는 에너지 비용이 높고 유리화 공정 중 발생하는 방출 가스를 처리해야 하며, 유리화 된 슬래그를 다시 처분해야 하는 단점을 가지고 있다.
(2) 공정원리
유리화법은 전극을 지중에 연결하여 전류를 흐르게 함으로써 열을 발생시켜 오염토양을 결정구조로 만드는 공정이다. 본 공정은 토양 내에 존재하는 오염물질의 이동성을 감소시키는 데 효과적인 기술로서 유리화된 토양은 고밀도이며 용해성이 매우 낮다. 유리화법의 전형적인 처리공정도는 [그림 3-12]와 같다.
(3) 처리물질 및 처리효율
유리화법은 무기물질 및 방사성물질의 처리에 탁월한 효과를 나타내며, 비할로겐 및 할로겐 SVOCs로 오염된 지역의 정화에도 대체적으로 적용이 가능하다. 그러나 휘발성 유기오염물질과 유류 및 화약류의 정화에는 효과적인 못하다.
(4) 영향인자
유리화법은 일종의 고형화 방법으로서 지중에 전류를 흘려 열을 발생시킴으로써 오염토양을 결정구조로 만든다. 비록 오염물질을 제거하는 것이 아니라 고정화시킨다는 점에서 다른 열적처리방법과는 다르지만 열을 이용한다는 점에서는 열탈착법, 소각법, 열분해법 등과 원리가 비슷하다.
따라서 유리화법을 적용하는데 있어서 고려해야할 영향인자 또한 [표 3-11]의 열탈착법 및 소각법의 영향인자와 비슷하다. 다만, 유리화법은 다른 열적처리방법과는 달리 오염물질을 포획하는 기술이므로 향후 발생할 수 있는 오염물질의 침출 가능성에 대한 고려 및 미세구조 분석 등이 필수적이다.
열분해법(Pyrolysis)
(1) 기술개요
열분해는 산소가 없는 혐기성 상태에서 열을 가해 유기물질을 분해시키는 화학적 분해방법이다. 유기물질은 가스상 물질과 고정탄소 및 재(ash)로 전환되며, 특히 유해성 유기물질을 이산화탄소 및 수소, 메탄, 탄화수소와 같은 연소 가능한 가스상태로 변환시킨다. 휘발성물질이나 준휘발성물질이 포함되어 있을 경우 열탈착이 일어나기도 하며 방출가스는 2차 연소실에서 일부는 연소되고, 일부는 농축된다.
열분해법은 열탈착법 및 소각법과 같은 열적처리기술이기 때문에 이러한 기술들과 비슷한 장점 및 제한요인을 가지고 있다.
(2) 공정원리
열분해는 오염물질을 단기간에 처리할 수 있는 공정이다. 열분해의 개념은 널리 알려져 있지만 처리 현장에 따라 다양한 결과를 나타내며, 전형적인 처리공정도는 [그림 3-13]과 같다.
(3) 처리물질 및 처리효율
열분해법은 비할로겐 및 할로겐 SVOCs의 처리에 탁월한 효과를 나타내며, 비할로겐 및 할로겐 VOCs, 유류로 오염된 지역의 정화에도 대체적으로 적용이 가능하다. 그러나 무기물질, 방사성물질 및 화약류의 정화에는 효과적인 못하다. 본 공정은 정제과정에서 발생하는 폐기물, 콜타르(coal-tar) 오염물질, 탄화수소 오염토양에 적용이 가능하다.
(4) 영향인자
열분해법은 적용되는 온도 범위가 다를 뿐 열을 이용하여 오염토양을 처리하는 열적처리법이라는 점에서 열탈착법과 비슷한 공정이라 할 수 있다. 따라서 본 기술을 적용하는데 있어서 고려해야할 영향인자 또한 [표 3-11]의 소각법 및 열탈착법과 영향인자가 유사하다.
---- 잘 보셨으면 "좋아요" 부탁해요? 010-3816-1998. 감사함다. -----
'응용지질학 > 토목지질' 카테고리의 다른 글
| 표준관입시험 (SPT ; Standard Penetration Test)과 특징의 모든 것<허용 지지력 계산 포함> (0) | 2023.04.02 |
|---|---|
| 댐의 종류(필댐과 콘크리트 댐) (0) | 2023.04.01 |
| 오염토양 정화기술(동전기법(Electrokinetic Separation)과 소각법(Incineration)) (0) | 2023.03.31 |
| 오염토양 정화기술(용제추출법(Solvent Extraction)과 고형화/안정화(Solidfication/Stabilization)) (0) | 2023.03.31 |
| 오염토양 정화기술(토양세정법(Soil Flushing)과 토양세척법(Soil Washing)) (0) | 2023.03.31 |