3차원 토양 실험장치에서 phenanthrene 오염토양 정화를 위한 동전기-펜턴 공정

Abstract

본 연구에서는 동전기-펜턴 공정을 이용한 phenanthrene 오염토양의 정화에 있어서, 중력 및 전기장이 전기삼투흐름과 phenanthrene 제거율에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 3차원 토양 시스템 내에서 일어나는 현상들을 관찰하였다. 100 V의 정전압 조건 하에서 전류는 초기 200 mA에서 100 mA까지 감소하였는데, 이는 전기삼투 및 전기이동 현상에 의하여 이온이 토양 시스템 밖으로 배출되고, 산전선과 염기전선의 이동을 통한 중화반응에 의하여 토양 내의 수소 이온 및 수산화 이온의 농도가 감소하면서 저항이 증가하였기 때문이다. 14일간 축적된 전기삼투유량은 약 55 L이며, 전기삼투유속은 조업기간 동안 일정하게 유지되었다. 동전기-펜턴 공정에 의한 평균 phenanthrene 제거율은 20 cm의 깊이에서 최대 77.3 %로 나타났다. 전기삼투흐름에 의해 과산화수소 용액이 양극에서 음극으로 이동하였기 때문에, 양극 근처에서의 phenanthrene 농도는 초기 농도의 1 % 이하로 매우 낮게 나타났으며, 음극으로 갈수록 농도가 점차 증가하였다. 또한 양극과 음극의 연결선에서 좌우로 멀어질수록 phenanthrene 농도가 높게 나타났는데, 이는 연결선에서 멀어질수록 토양에 미치는 전기장의 영향이 감소하여 전기삼투흐름이 이에 비례하여 감소하였기 때문이다.