적용 분야 · 토양 정화
기포를 이용한 유류오염토양 정화장치
나루환경기술 유류오염토양 정화장치는 나노기포 폭발로 토양 입자에서 기름을 떼어내고 마이크로기포로 띄워 분리합니다. 실증 처리에서 TPH 557ppm 원토를 1차 처리로 83%(100ppm), 2차 처리로 100% 제거했습니다. 3세대 장치는 시간당 50㎥를 처리하며 분해·이동·조립에 5일이 걸립니다.
- TPH 제거율1차 83% · 2차 100%
- 처리 용량(3세대)50㎥/hr
- 세척수 사용량(설계)10L/hr 이하
- 마이크로기포 부상약 2분
- 이동 설치5일
4단계 정화 공정
오염토는 선별, 세척, 배출, 유수분리 순서로 처리됩니다. 선별과 세척 공정에는 특허 기술이 적용되어 있습니다.
| 공정 | 주요 기작 | 특징 |
|---|---|---|
| 1. 토양선별 | mesh(70×70mm)로 큰 돌과 이물질 선별 | 특허, 3세대부터 적용 |
| 2. 토양세척 | 나노기포 폭발과 kiln 회전으로 오염물질 탈리 | 특허, 나노기포 최초 적용 |
| 3. 세척토 배출 | 스크류로 세척토 배출, mesh와 자갈층으로 물 회수 | 내구성 보완, 세립토 처리 가능 |
| 4. 유수분리 | 기포 부력과 전위 조절로 기름·부유물 분리 | 처리수 재이용, 저비용·저에너지 맞춤형 기포 |
나노기포 폭발과 마이크로기포 부상
- 나노기포 세척: 나노기포는 물에 뜨지 않고 토양 사이에 머물며, 크기가 작을수록 터질 때 힘이 커져 입자 표면의 기름을 떼어냅니다.
- 마이크로기포 부상: 양전하를 띠게 만든 마이크로기포가 기름과 미세 입자에 붙어 수면으로 띄웁니다. 여과 없이 분리하므로 부지가 적게 들고 물을 바로 재이용할 수 있습니다.
아래는 세척수에 마이크로기포를 주입한 뒤 0.4분 간격으로 촬영한 부상 실험입니다. 2.0분이면 오염물이 상부로 모이고 하부가 맑아집니다.
0.4분
0.8분
1.2분
1.6분
2.0분
처리 효과와 설계 물질수지
| 항목 | 원토 | 1차 처리 | 2차 처리 |
|---|---|---|---|
| TPH | 557ppm (1지역 기준 상회) | 83% 제거 (100ppm) | 100% 제거 |
| 5대 독성물질 | — | 25~66% 저감 | 58~100% 저감 |
| 수은, 6가크롬 | 미존재 | ||
| 소음(발전기+스크류) | 85dB | ||
| 구분 | 유입 | 처리 후 |
|---|---|---|
| 토양 TPH (세척 → 건조기) | 25,000mg/kg | 1,250mg/kg |
| 세척수 SS (DAF 유입 → 유출) | 20,000mg/L | 50mg/L |
| 오염토 처리량 | 20㎥/hr (초기 설계) | |
| 세척수 사용량 | 10L/hr 이하 | |
정화 방식 비교
| 구분 | 경작법 | 열탈착 | 기포 세척 |
|---|---|---|---|
| 처리 시간 | 가장 김 | 짧음 | 짧음(열탈착과 동등) |
| 처리 효율 | — | 열탈착과 기포 세척 동등 수준 | 열탈착과 동등 |
| 비용 | 가장 낮음 | 가장 높음 | 열탈착보다 크게 낮음 |
세대별 개선
- 1세대 — 토양 세척에 나노기포를 최초 적용
- 2세대 — 세척토 배출공정(스크류와 물 재이용) 적용
- 3세대 — 토양선별기 적용, 처리 용량 50㎥/hr, 분해·이동·조립 5일. kiln blade 추가, DAF 지붕, 스크류 연장, 플록 형성 공정 추가, 세척토 배출공정 낙차 개선
자주 묻는 질문
기포로 유류오염토양을 정화하면 TPH가 얼마나 줄어드나요?
실증 처리에서 TPH는 1차 처리로 83%, 2차 처리로 100% 제거되었습니다. 원토는 557ppm으로 토양오염 1지역 기준을 넘는 상태였고, 1차 처리 후 100ppm까지 낮아졌습니다. 같은 시료의 5대 독성물질은 1차 처리 25~66%, 2차 처리 58~100% 저감되었으며 수은과 6가크롬은 검출되지 않았습니다.
유류오염토양 정화장치의 시간당 처리량은 얼마인가요?
3세대 장치의 처리 용량은 시간당 50㎥입니다. 초기 공정 설계 기준은 오염토 처리량 시간당 20㎥, 세척수 사용량 시간당 10L 이하였고, 토양선별기와 세척토 배출공정을 추가하며 용량을 늘렸습니다. 장치는 분해, 이동, 조립까지 5일이면 끝나 오염 현장으로 옮겨 설치하는 방식으로 운영할 수 있습니다.
기포 세척 방식은 열탈착이나 경작법과 비교해 무엇이 다른가요?
기포 세척은 열탈착과 비슷한 처리 속도와 효율을 내면서 비용은 열탈착보다 낮은 방식입니다. 경작법은 비용이 가장 낮지만 처리 시간이 매우 깁니다. 기포 방식은 나노기포 폭발과 kiln 회전으로 오염물을 토양에서 떼어내고, 마이크로기포 부상으로 기름을 분리해 세척수를 다시 쓰기 때문에 가열 설비가 필요 없습니다.
세척에 쓴 물은 버리나요, 다시 쓰나요?
세척수는 정화해서 다시 씁니다. 유수분리 공정에서 마이크로기포가 기름과 부유물을 약 2분 안에 수면으로 띄워 분리하고, 설계 기준으로 부유물질 20,000mg/L 원수를 50mg/L까지 낮춥니다. 이후 카트리지필터를 거친 물이 세척공정으로 돌아가며, 세척토 배출부의 mesh와 자갈층도 물을 회수해 재이용합니다.
정화장치 가동 소음은 어느 정도인가요?
발전기와 스크류 컨베이어를 함께 가동했을 때 측정 소음은 85dB입니다. 소음의 주요 원인은 기포 발생부가 아니라 전원용 발전기와 세척토를 배출하는 스크류 구동부입니다. 주거지 인근 현장에서는 장비 배치와 가동 시간을 현장 조건에 맞춰 계획하는 것이 좋으며, 도입 상담 시 설치 위치를 함께 검토합니다.