• A Study of Ground Tire as a Sorption Media for the Passive Treatment Wall: Sorption of MTBE (Methyl tertiary Butyl Ether)
  • 파쇄 폐타이어를 이용한 반응벽체에 관한 연구: 폐타이어 내의 MTBE(Methyl tertiary Butyl Ether)흡착 중심
  • 박상현;이재영;최상일;
  • 농업기반공사 지하수사업처;서울시립대학교 환경공학부;광운대학교 환경공학과;
Abstract
Fuel oxygenates, such as Methyl tertiary Butyl Ether (MTBE) is additive in gasoline used to reduce air pollution. Gasoline components and fuel additives can leak: form underground storage tanks. MTBE is far more water soluble than gasoline hydrocarbons like BTEX then it travels at essentially the same velocity as groundwater. MTBE in drinking water causes taste and odor problems. Therefore, the purpose of the this study is to examine the ability of ground tire to sorb MTBE in water. The study consisted of running both batch and column tests to determine the sorption capacity, the required sorption equilibration time, and the flow through utilization efficiency of ground tire. The batch test result indicated that ground tire can attain equilibrium sorption capacities about 0.5 mg of MTBE. The result of column test indicate that ground tire has on the 36% utilization rate. Finally, it is clear that ground tire represented an attractive and relatively inexpensive sorption medium for a MTBE. Authors thought that to determine the economic costs of ground tire utilization, the cost to sorb a given mass of contaminant by ground tire will have to be compared to currently accepted sorption media. The cost comparison will also have to include regeneration and disposal cost.

MTBE(Methyl tertiary Butyl Ether)와 같은 가솔린 연료의 첨가제의 사용은 대기오염물질의 발생을 효과적으로 감소시키지만, 다른 한편으로는 지하저장 시설로부터의 누출로 인해 토양 및 지하수의 오염을 유발할 수 있다. 특히 MTBE는 높은 용해성으로 인해 지하수내에서는 지하수와 함께 광범위하게 오염을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 MTBE를 대상 물질로 하여 폐타이어를 현장내 오염지하수 정화 공법 중 하나인 반응벽체 공법의 흡착매질로 사용을 평가하기 위해, 회분식 실험을 통해서 크기가 다른 폐타이어의 MTBE흡착 특성을 파악해 보았다. 또한 칼럼 실험을 통해서 이용 효율(Utilization Efficiency)을 구하였다. 1.18mm 이하의 폐타이어의 g당 최대 흡착량은 약 0.5 mg으로 나타났다. Freundlich 등온흡착식을 이용하여 구한 이론 흡착용량과 실제 평균 농도 측정을 한 후 계산된 MTBE의 흡착량을 비교하여 이용 효율을 계산 해본 결과, 지름이 가장 작은 폐타이어가 약 36%,나머지 두 가지 종류의 폐타이어는 각각 15.6%와 16.4%의 효율을 나타내었다. 폐타이어의 처분비용과 재생비용을 고려한다면, 폐타이어의 이용은 경제적, 환경적 측면에서 유익하리라 생각되며, 또한 Air-Sparging이나 Bioremediation과 같은 다른 현장내 공법과 복합적으로 적용된다면, 제거효율 향상과 같은 동반 상승효과(synergy effect)를 기대할 수 있을 것이라 사료된다.

Keywords: MTBE;MTBE;ground tire;equibibrium sorption;PRBs;utilization efficiency;

Keywords: 폐타이어;등온흡착식;반응벽체공법;이용효율;

References
  • 1. 한국환경정책.평가연구원, 연료첨가제 MTBE의 위해성 및 관리 필요성에 관한 세미나, (2002)
  •  
  • 2. 손진언, 흡착 공학, (원저:Suzuki M.), 형설출판사, (2000)
  •  
  • 3. 구자공, 김석완, 서영화, 유동준, '폐타이어 건류소각에서 발생되는 재와 배기가스에서의 독성오염물질의 정량', 한국토목학회 논문집, 13(1),pp.213-220, (1993)
  •  
  • 4. Kim, J.Y., Park, J.K. and Edil, T.B., 'Sorption of Organic Compounds in the Aqueous Phase into Tire Rubber' Journal of Environmental Engineering, 123(9), pp. 827-835, (1997)
  •  
  • 5. Park, J.K. Kim, J.Y, and Edil, T.B., 'Mitigation organic compound movement in landfills by shredded tires.' Water Environment Research. 68(1), pp. 4-10, (1996)
  •  
  • 6. Savolainen H., Pfaffli P., and Elovaara, E., 'Biochemical effects of MTBE in extended vapor exposure in rats', Arch. Toxicol. 57(4) pp. 285-288, (1995)
  •  
  • 7. Kershaw, D.S., Kulik, C., and Pamukcu, S., 'Ground Rubber : Sorption media for ground water containing benzene and o-xylene.' Journal of Geotechnical and Geoerwironment Engineering. 123(4), pp. 324-334, (1997)
  •  
  • 8. Al-Tabbaa, A. and Aravinthan, T, 'NaturaI clay-shredded tire mixtures as landfill barrier materials.' Waste Management 18(1) pp. 9-16, (1998)
  •  
  • 9. Smith, C.C., Anderson, W.F, and Freewood, R.J., 'Evaluadon of shredded lyre chips as sorption media for passive treatment walls', Engineering Geotogy, 60, pp. 256-261, (2000)
  •  
  • 10. Willson, G.J., Druder, A., Suidan, M,T., and Venosa, A.D., 'Biodegradation Kinetics of MTBE in Laboratory Batch and Continuous Flow Reactors.' Journal of Environmental Engineering. 128(9), pp. 824-829, (2002)
  •  
  • 11. Shih, T.C., Wangpaichitr, M., and Suffet, M., 'Evaluation of Granular Activated Carbon Technology for the Removal of MTBE form Drinking Water.' Water Research 37, pp. 375-385, (2002)
  •  
  • 12. Wihelm, M.J., Adams. V.D., Curtis J.G., and Middlebrock, E.J., 'Carbon Adsorpdon and Air-Stripping Removal of MTBE form River Water.' Journal of Environmental Engineering. 128(9), pp. 813-823, (2002)
  •  
  • 13. Guerin, T.F., Horner, S., McGovern, T, and Davey, B., 'An Application of PRB Technology to Petroleum Hydrocarbon Contaminated Groundwater.' Water Research, 36, pp. 15-24, (2002)
  •  
  • 14. US EPA, Achieving Clean Air and Clean Water; The Report of the Blue Ribbon Panel on Oxygenates in Gasoline. EPA 420-R-99-021, (1999)
  •  
  • 15. Gunasekara, A.S., Donovan, J.A., and Xing, B., 'Ground discarded tires remove naphthalene, toluene, and mercury from water.' Chemosphere, 41(8), pp. 1155-1160, (2000)
  •  

This Article

  • 2003; 8(3): 37-44

    Published on Sep 1, 2003