토양환경기술사시험자료집 - 지하수일반/지하수오염 및 정화(30)

※ 오염지하수 정화방법

 

1. 본원적 오염원의 처리

      (1) 굴착제거

             물리적 제거, 이전 처분

      (2) 격리

             1) 배수로 변경 → 지표수 우회

             2) 저투수성 덮개 설치 → 강우의 지하삼투 억제 → 침출수 발생량 저감

             3) 인공차수벽 설치

                    - 폐합 : 폐합 후 양수정에서 Pumping → 지하수면을 낮추어 폐기물과 지하수의 

                                                                              상호작용을 억제시킴

                    - 오염범위의 상류에 설치 : 지하수 유동로를 변경 → 침출수 발생 억제

                    - 오염범위의 하류에 설치 : 발생 침출수의 확산을 억제 → 오염운의 진행을 억제

             4) 오염운의 수리동력학적 격리

                    - 오염운 하류의 양수정 : 오염운의 이동을 막아 오염운의 위치를 고정시킨다.

                    - 오염운 상류의 주입정 : 양수정지하수를 정화처리한 후 상류 주입정으로 다시 

                                                         주입하여 효율 증대

 

2. 오염된 지하수와 대수층 기질의 정화처리

      (1) 양수처리법(Pump&Treat)

             1) 주요기능(방법)

                    - 포획(Containment) 

                         오염범위가 확산되지 않도록 양수율을 조절하여 오염물의 주변 확산을 방지한다

                         (오염구간 바깥쪽 관정 사용)

                    - 복원(Restoration) 

                         주변의 오염되지 않은 지하수가 오염지역으로 유입되지 않도록 하며 오염물을

                         제거한다. 이때 양수율은 포획시 보다 크다(오염구간 안쪽 관정 사용)

             2) 장점

                    - 자유상(Free-product)으로 존재하는 오염원을 제거한다.

                    - 장비가 비교적 간단하다.

             3) 단점

                    - 잔류오염물 제거에 어려움이 있다.

                    - 정화소요기간이 길다.

                    - 추출정의 생물막힘현상(Biofouling)으로 추출기능이 저하된다.

                          ⊙ Biofouling : 수중에 있는 인공구조물의 표면에 박테리아와 같은 수생미생물의 

                                               축적으로 인하여 구조물의 부식이나 유동성의 저하가 발생하는

                                               현상

                    - 양수된 오염수의 2차 처리가 필요하여 고비용이 소요된다.

                    - 양수된 오염수의 운반 중에 2차오염의 발생 우려

             4) 고려사항

                    - 지반교란과 침하문제를 방지하기 위하여 영향반경, 양수량, 지하수위저하를 

                       고려한다.

                    - Tailing과 Rebound 현상으로 인하여 처리효율에 한계가 있다.

             5) 포획권에 영향을 미치는 인자

                    - 평균지하수유속

                    - 양수정에서의 양수량

                    - 수리전도도의 분포

             6) 무기오염물의 처리

                    - 금속류 : PH 조절에 의한 침전법

                    - 기타 대부분의 무기오염물 : 이온교환법(침전처리 불가능한 질산성질소)

                                                                역삼투압법

                                                                전극분해법

             7) 용존유기오염물의 처리

                    - 휘발성 : 공기노출법(Air Stripping) - 오염물이 휘발되도록 하기 위하여 물을 공기에

                                                                           노출하여 물에 공기흐름을 발생시키는 방법

                                                                           (탈기)

                    - 저휘발성 : 활성탄흡착법

                    - 기타 : 미생물분해법, Bioreactor(고정상, 부유상 생물반응기)

             8) NAPLs의 처리

                    - 양수 → 유수분리기로 물과 기름을 분리 → 처리

                    - Trench 이용방법

      (2) 토양증기추출법(SVE)

             불포화대의 휘발성유기오염물을 현장에서 정화

      (3) 지중생물복원(In-situ Bioremediation)

             자양분(질소, 인, 칼륨)과 산소를 투여하고 PH, 온도, 수분조건을 조절 

              → 혐기성, 호기성 미생물을 활성화 → 생분해 촉진

      (4) 두가지 이상의 방법을 병행

 

3. 국내의 법적 지하수정화기준

      (1) 특정유해물질이 생활용수의 특정유해물질에 관한 수질기준 이내일 것.

             특정유해물질 : Cd , As , Hg , Pb , Cr6+, 시안 , 유기인 , 페놀 ,

                                    PCE , TCE , 1.1.1-TCA , B , T , E , X

             일반오염물질 : PH, 질산성질소, 염소, 대장균군, 일반세균

      (2) 석유계총탄화수소(TPH)가 1.5mg/L 이내일 것.

 

                       (참고)   유효측정농도와 검액

                                   BTEX : 0.5mg/Kg (PPM)   메틸알콜

                                   TPH : 10mg/Kg (PPM)     디클로로메탄