토양환경기술사시험자료집 - 오염확산방지 및 정화기술Ⅲ(03)

※ 유류오염토양 부지에 대한 정화설계 사례(1) (사전안정화공법 포함)

 

1. 오염토양 정화공정의 설계 절차

    (1) 사전조사

          이해관계자들이 복잡하게 얽혀 있고, 오염원 및 오염유발자의 확인과 오염범위에 대한

          논란 등 여러 이유로 정밀조사 후 수년이 지난 후에야 설계에 착수되는 경우가 있으므로,

          정밀조사결과의 확인 및 오염 확산에 대한 사전조사가 반드시 수행되어야 한다.

          사전조사는 주로 토양과 지하수에 대한 조사를 수행한다.

          1) 예비조사

              - 기존자료 검토

              - 현장자료 수집

          2) 추가 보완조사

              - 오염변화양상 조사(오염농도, 오염지역 등)

              - 최종 오염량 결정

    (2) 최적 정화공법 선정

          1) 선정인자 도출

              - 단위 정화기술 검토

              - 공법선정기준 도출

          2) 대안평가

              - 평가인자 도출

              - 대안기술 선별

          3) 경제적 타당성 분석

              - 민감도 분석(오염농도에 따른 적용공법의 비용 분석)

          4) 최적공법 선정

              - 부지특성 고려

              - 오염특성 고려

    (3) 적용성 시험

          1) 기초실험

              - 기존자료 검토

              - 현장자료 수집

          2) 반응기 실험

              - 최소 설계인자 도출

              - 회분식 및 연속식 실험

          3) 기술적 타당성 분석

              - 적용성 분석

          4) 현장 실험(파일럿 실험)

              - 최적 설계인자 도출

              - 현장적용성 실증시험

    (4) 공정설계

          1) 정화공정 설계

              - 정화설비 상세사양 작성

              - 시설물 배치계획 작성

          2) 공정관리 설계

              - 공정계획 및 운영계획

              - 유지관리계획 작성

          3) 최종사업비 산출

              - 세부 예산내역 작성

 

2. 사전안정화 공법의 선정

    (1) 사전안정화 공법의 적용 목적

          1) 지중에 존재하는 VOCs를 오염토양 굴착 전 제거하여

              대기오염과 악취발생 방지 및 작업자의 안전 도모

          2) 일부 자유상 유류를 제거하여 굴착 전에 자유상 유류의 유동을 방지

          3) 주처리 공법에 대한 부담 경감

    (2) 사전안정화 공법의 선정 및 대안 평가

          1) 휘발성유기화합물(VOCs)

              - 대기포집법

              - 다중상추출법 → 선정

              - 증기추출법 → 선정(저심도 불포화대에 수평관정을 설치하여 추출량 증대)

              - 마스킹법(약품)

          2) 자유상유류(Free Product)

              - 다중상추출법 → 대안공법

              - 트렌치양수법 → 선정(오염토양을 굴착하여 오염원을 제거하고 집수트렌치를 설치한

                                                 후 배수펌프로 굴착배수를 지하수 정화시설로 이송시켜 처리)

 

3. 오염토양 정화공법의 선정

    (1) 부지특성을 고려한 공법 선정

          1) 부지내 처리(On-site)

              - 굴착후 처리(ex-situ)

              - 지중처리(in-situ)

          2) 부지외 처리(off-site)

    (2) 토양정화기술

          1) 생물학적처리

          2) 물리화학적처리

          3) 열적처리

    (3) 토양정화기술 선정 예

          1) 저농도 유류

              - 토양경작법 : 주공법

                                   (대규모 오염토양부지, 고농도오염토양에는 부적합, Channeling 발생 우려)

              - 바이오파일법 : 보조공법

                                       (소규모 오염토양부지에 적용, 처리기간은 길지만 운영비가 적게 소요, 

                                        동절기에 화학적산화법으로 대체 가능)

              - 화학적산화법 : 토양경작 연계공법(동절기에 효율이 저하될 경우 제한적으로 적용)

          2) 고농도 유류

              - 토양세척법 : 주공법

              - 저온열탈착법 : 주공법

                                       (토양의 수분함량이 높을 경우 오염토양을 적절한 두께로 포설하여 자연

                                        건조시키고, 탈착기에서 회수되는 폐열을 이용하여 건조시키는 방안을

                                        고려)

              - 화학적산화법 : 보조공법

                                      (처리물량이 적은 고농도 오염토양의 경우 대규모 설비가 비경제적이므로

                                        화학적산화법을 통한 전처리 작업 후 토양경작법에 의해 처리)

 

4. 오염지하수 정화공법의 선정

    (1) 양수하여 처리장에서 처리할 것인지 지중 처리할 것인지 우선 결정하고, 지하수 수질정화

         기준과 방류수 수질기준을 동시에 만족시킬 수 있는 공법을 선정한다. 사전안정화 공법을

         적용하여 우선적으로 오염부지 경계지역 및 부지 내부의 오염 확산을 방지한 후 오염토양을

         굴착·제거한다.

              - 화학적산화

              - 양수처리 → 선정(양수된 오염 지하수는 가압부상법과 탈기법, 활성탄흡착으로 구성된 

                                          수처리시스템에서 처리, 대규모 오염부지는 고정형 정화설비, 소규모 

                                          오염부지는 이동형 정화설비 제작)

              - 투수성반응벽체

              - 여과

              - 이온교환수지

              - 활성탄흡착

    (2) 단계별 오염지하수 정화과정

          1) 1단계

              - 부지 경계지역 오염확산 방지

              - 부지 내부 오염확산 방지

          2) 2단계

              - 토양 및 지하수 동시 연계처리

              - 오염토양 굴착·제거

              - 굴착배수 양수처리

          3) 3단계

              - 염농도 저감률 분석

              - 저감률에 따른 추가 양수정 설치 여부 판단

          4) 4단계

              - 사후 모니터링

              - 위해성평가에 근거한 자연저감 평가

 

5. 적용성 시험

 

6. 공정설계