기존의 정화기술과는 차별화된 환경친화적이며 경제적인 동전기 세척기술을 개발함으로서, 기존의 정화기술로는 처리가 어려운 점토성의 폐윤활유 오염토양을 정화하여 환경산업화 하고자함이 본 연구과제의 최종목표이다.

 

또한 환경적용성과 환경친화성이 우수한 본 기술을 개발하고 이를 유류오염 환경개선사업에 사용하기 위한 목적으로

 

첫째, 동전기방식에 의한 윤활유 탈착/이동 특성 및 생물학적 정화방법과의 연계를 위한 윤활유 분해 미생물제제 개발

 

둘째, 동전기 후속단계로 폐윤활유 지중분해를 위한 Radical 분해공정 개발

 

셋째, 복합공정 최적화를 위한 동정기 공정 및 후속단계 공정 적용성 비교 등을 세부적 연구목표를 설정하였고, 그 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다.

1. TLC/FID (Thin Layer Chromatography/Flame Ionization Detection)를 이용하여 다양한 윤활유를 정성분석한 결과에 의하면, 포화획분 탄화수소가 55.1-96.2%, 방향획분 탄화수소가 1.1-38.7%, 레진 및 아스팔텐획분이 0.2-4.8%로 이루어져 있음을 알 수 있다.

2. 분석방법에 의해 유류 분해율을 관찰한 결과, 중량법보다는 TLC/FID법으로 분석하였을 때 분해율이 더 높게 나타났으며, GC/FID법은 거의 분석되지 않았다.

3. 폐 윤활유 분해능이 우수한 8균주를 선발하였고, 선발된 균주 모두 포화탄화수소 혼합화합물, PAHs 혼합화합물에 대해 폭넓은 탄화수소분해범위를 가졌다. 특히 이 중에서 Hydrocarbon Uptake Modes가 유화된 탄화수소이용과 직접접촉에 의한 탄화수소 이용의 혼합형태를 갖는 WLH-1, DJ-1을 선발하였으며 기존의 유류분해 우수균주 CL180, IC-10, YS-7, KH3-2와 병행하여 폐 윤활유 분해능에 대해 조사하였다.

4. 선발균주로 제조된 폐 윤활유 분해 미생물 제제를 자동차, 트럭 및 기관차 폐 윤활유를 인위적으로 오염시킨 토양에 투입한 결과, 60-70%에 이르는 우수한 분해율이 보였으며, 이 때 주 기질 분해를 향상시키는 Cosubstrate에 의한 Cooxidation 현상이 관찰되었다.

5. Pilot Ek(Electrokinetics) 실험진행시 동전기적 세척으로 중금속 및 윤활유의 제거가 효율적으로 일어났으며 동전기적 미생물주입으로 생분해에 의한 윤활유제거가 증대되었다.

6. 토양오염 윤활유를 In Situ로 지중분해하기 위한 방안으로 CaO2/Fe0 반응벽체의 적용성을 검토한 결과 장기적이고 안정적으로 라디칼을 형성하면서 지속적으로 강하게 토양에 흡착된 윤활유 성분들과 접촉 반응하는 CaO2/Fe0 조합이 가장 우수한 윤활유 분해 결과를 나타내었다.

7. 복합세척제를 이용한 Pumping만으로 윤활유 제거 실험을 수행한 결과, 4 PV의 복합세척제를 적용했을 때 약 16%의 윤활유가 제거된 것으로 나타났으며 만성오염토양으로부터 윤활유를 보다 효율적으로 제거하기 위해서는 복합세척제의 접촉시간과 세척수량의 증가가 필요하다.

8. 전기동력기술과 Pumping을 동시에 사용한 경우 Pumping만을 사용한 경우보다 낮은 윤활유 제거율을 보여 주었다. 이와 같은 결과는 Pumping의 흐름 방향은 양극에서 음극으로 이동하고 있는 반면에 세척수내의 음이온계면활성제는 음극에서 양극으로 이동하려고 하는 성질로 인하여 토양내의 윤활유가 원활하게 이동하지 못한 것으로 사료된다.

9. Pumping만을 사용했을 경우 구리가 40%, 납이 27% 제거 되었으나, Pumping과 전기동력기술을 함께 사용한 후 구리가 40%, 납이 42%로 구리의 제거 효율은 변함이 없었으나 납은 약 15% 정도 더 제거되어진 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 전기동력 현상이 토양으로부터 납을 제거하는데 많은 도움을 주었음을 알 수 있다.

10. 현장 Pilot Test 결과 펄스 전원 장치에 의한 윤활유 제거속도가 일반 DC 전원장치 보다 효과적이었으며, 22,000mg/L의 윤활유를 제거하는데 약 2개월 정도 소요되는 것으로 나타났다.