Evaluation of multi-contaminated soil remediated by electrical resistance heating method

Abstract

The feasibility of electrical resistance heating method developed in this study was evaluated for the remediation of multi-contaminated soils in terms of environmental and geotechnical aspects. The multi-contaminated soil sampled in this study was polluted with 21,081mg/kg by heavy oils as well as heavy metals. Treated soil by electrical resistance heating was environmentally as well as geotechnically compared with the multi-contaminated soil in terms of residual concentration, leaching, shear modulus and CBR. The remediation experiment was conducted with a target temperature of 700℃. The removal efficiency of TPH was estimated as 99.99% after remediation in 48hrs; most of heavy metals as one of contaminants was isolated as a crystal in a treated soil without any harmful leakage, and heavy oil was fully extracted with a form of mist and dust. And it is also geotechnically found that decontamination process such as removal of heavy metals and oils has an effect on increase of shear modulus and CBR value. As a conclusion, it is shown that electrical resistance heating method developed in this study is an effective technology for recovery of clean construction fill material from hazardous waste contaminated soil. |본 연구를 통하여 개발 된 전기저항 가열방식의 열탈착공법을 활용하여, 복합유류오염토양에 대한 정화를 실시하였으며 기술에 대한 타당성을 환경적 측면과 지반공학적 측면에서 평가하였다. 본 연구에서는 중금속과 유류에 의해 오염된 토양을 사용하였으며 석유계총탄화수소량(TPH)이 21,081mg/kg 으로 기준치 대비 10 배 이상 오염 된 것으로 확인되었다. 정화 실험은 발열체 온도를 700℃로 설정하여 48 시간 진행하였다. 전기저항가열법을 통하여 정화 처리된 토양은 각 시간대 별(6, 12, 24, 48 시간) 오염물질의 잔류농도, 중금속 침출, 전단강도, 전단탄성계수 및 CBR 에 대한 분석 결과를 토대로 오염토양을 기준으로 정화 전과 후를 환경적측면과 지반공학적 측면에서 비교하였다. 잔류 오염물질에 대한 분석 결과, 석유계총탄화수소(TPH)에 대한 정화 효율은 48 시간 내 99.99%으로 나타났으며, 중금속 대부분은 토양 내에서 결정구조로 유리화가 진행되어 용출시험결과 유해물질 누출이 없는 것으로 분석되었다.또한, 중금속 및 기름 제거와 같은 오염제거 공정이 전단탄성계수 및 CBR 값의 증가에 영향을 미치는 것으로 지반공학적으로 밝혀졌다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 개발된 전기저항가열방식은 복합오염토양으로부터 깨끗한 재활용 자원을 회수하는데 효과적인 기술임을 확인하였다