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산업부산물을 이용한 단층형 매립지 복토시스템 개발을 위한 적용 타당성 평가
Evaluation on Feasibility of Industrial By-products for Development of Mono-Layer Landfill Cover System 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.30 no.11, 2008년, pp.1075 - 1086  

김순오 (경상대학교 지구환경과학과 및 기초과학연구소) ,  김필주 (경상대학교 환경생명화학과) ,  유찬 (경상대학교 지역환경기반공학과)

초록
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비위생 매립지의 단층형 복토시스템을 위한 산업부산물의 응용성과 적합성을 평가하기 위하여 건설폐기물, 석탄회, 폐석고(인산석고), 슬래그(고로, 제강)와 석분슬러지를 대상으로 연구하였다. 먼저 대상 산업부산물들의 다양한 물리화학적, 수리역학적 특성들이 조사되었다. 그리고 배치실험과 장기간 용출시험을 통하여 이들 산업부산물들의 환경안정성도 검토하였다. 뿐만 아니라, 대상 산업부산물들에 식물을 조성해 봄으로써 식생의 적응성도 평가해 보았다. 산업부산물들의 물리화학적 특성 분석결과, 연구대상인 산업부산물 대부분이 매립지 복토재로 적합한 것으로 나타났다. 특히 모든 연구대상 산업부산물들에서 폐기물관리법에서 규정한 유해한 무기원소 종들의 농도가 규제치를 초과하지 않은 것으로 조사되었다. 이와 더불어, 석분슬러지만 제외하고 그 외 모든 대상 물질들에서 토양환경보전법에서 규제하는 원소들의 농도가 기준치 이하로 검출되었다. 배치실험과 장기간 용출시험 결과로부터 석탄회와 건설폐기물이 고려한 산업부산물들 중에서 매립지 복토재로서 가장 적합한 것으로 선정되었다. 식물 육종실험 결과, 석탄회가 가장 빠른 발아와 가장 큰 생육지표를 보여서 매립지 복토재로 이용될 경우 식생 조성에서 가장 효과적일 것으로 평가되었다. 일반토사와 석탄회로 혼합된 최종복토시스템에서 최적의 축분퇴비 시비는 헥타르당 40$\sim$50톤인 것으로 조사되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to investigate the applicability and suitability of the industrial by-products to apply mono-layer cover system for non-sanitary landfill sites, 6 different industrial by-products, such as construction waste, bottom ash, gypsum, blast furnace and steel manufacture slags, and stone powder sl...

주제어

#비위생 매립지   #매립지 복토층   #단층형 복토시스템   #산업부산물  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
쓰레기 매립장의 최종 복토층은 어떤 기능을 가지는가? 쓰레기 매립장의 최종 복토층은 우수침투를 방지하고, 이와 더불어 폐기물 분해과정에서 발생되는 매립가스 포집시설의 부압확보를 위한 대기의 유입방지, 상부식재 및 매립완료 직후 시행되는 상부중간복토 기능 등 다양하고 종합적인 기능을 가진다. 우리나라의 경우 기존의 매립지 최종복토시스템은 최소한 3개(가스배제층을 제외하는 경우)의 층으로 구성되는 다층구조이다.
미국의 매립지 최종 복토방법은 어떻게 나누어 규정하고 있는가? 미국에서 매립지 최종 복토방법은 자원회수 및 보전법(Resource Recovery and Conservation Act)상에 크게 특정유해폐기물(Subtitle C), 생활쓰레기(Subtitle D)매립장으로 나누어 규정하고 있으며, 우리나라 폐기물관리법상의 규정과 큰 차이가 없다. 그러나 이 법령의 내용이 너무 엄격하고, 그 규정에 맞게 시공하기 위해서는 많은 공사비가 소요되는 반면에 지역적인 특성을 반영하지 못하여 효과면에서는 많은 문제점들이 나타나고 있었다.
기존의 매립지 최종복토시스템의 문제점은 무엇인가? 우리나라의 경우 기존의 매립지 최종복토시스템은 최소한 3개(가스배제층을 제외하는 경우)의 층으로 구성되는 다층구조이다. 이러한 기존 최종 복토공법은 지역적 특성(기후, 지형, 토질특성 등)을 반영하기가 어렵고 시공 또한 어려울 뿐만 아니라, 공사비가 비싸며, 점토의 균열에 의해 우수의 침투가능성이 높고, 습윤/건조와 동결/융해에 대한 내구성이 취약하며, 대형수목과 같은 식생조성이 어렵다. 이러한 문제점들은 실제 현장에서 매립지의 기능 수행측면에서 많은 문제들을 야기하여 미국 등지에서는 그 대안으로서 최종복토시스템을 복토재료로서 일반 흙만을 사용하여 다층이 아닌 한개 층으로 구성하는 단층형 최종복토(mono-layer final cover)시스템을 개발하여 다층 복토(multi-layer cover) 방식의 단점을 상당부분 보완하고 있다.
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참고문헌 (23)

  1. 환경부, "경제 살리기와 기후변화대응을 위한 폐기물 에너지화 종합대책,"(2008) 

  2. 환경부, "사용중인 매립지현황,"(2005) 

  3. 환경부, "사용종료 매립지 현황,"(2002) 

  4. 환경부, "사용종료매립지 주민만족도 설문조사 결과 보고,"(2005) 

  5. 환경부, "철강슬래그 및 석탄재 배출사업자의 재활용 지침,"(2004) 

  6. U.S. DOE, "Alternative Landfill Cover, Innovative technology summary report(DOE/EM-0558),"(2000) 

  7. AFCEE, "Alternative Landfill Covers(Technology transfer division),"(2001) 

  8. U.S. EPA, "Alternative cover assessment program 2002 annual report(Desert research institute),"(2002) 

  9. ITRC, "Technical and regulatory guidance for design, installation, and monitoring of alternative final landfill covers, Technical and regulation guidance,"(2003) 

  10. 김준섭, "폐석회를 이용한 매립지 차수재로의 이용 방안," 대한환경공학회 1998 추계 학술대회 논문집, 공주대학교, 공주, pp. 355-356(1998) 

  11. 이병창, 임봉수, 현재혁, "매립지 복토재로서 국내무연탄의 중금속 제거능," 대한환경공학회 1998추계 학술대회논문집, 공주대학교, 공주, pp. 409-410(1998) 

  12. 임현진, 임남웅, 박찬식, "첨가제를 사용한 폐기물 매립지점토차수층의 투수능과 중금속 제어능에 미치는 영향," 대한환경공학회지, 23(2), 181-187(2001) 

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  13. 조재범, 현재혁, 조성택, 최경훈, "매립지 차수재로서의 준설점토 활용에 관한 연구," 대한환경공학회지, 24(5), 869-877(2002) 

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  14. 조재범, 현재혁, 박호식, 서경아, "매립지 차수재로서 플라이애쉬 적용시 탄소세라믹의 역할," 대한환경공학회지, 25(9), 1147-2251(2003) 

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  15. 이정란, 문철환, 정찬기, 이재영, "폐기물 매립지 최종복토차단층으로서 GCL(Geosynthetic Clay Liner) 적용 가능성 평가," 대한환경공학회 2004춘계 학술연구발표회 논문집, 경성대학교, 부산, pp. 332-336(2004) 

  16. 조재범, 현재혁, 이종득, 박정구, "고로슬래그를 이용한 폐기물 매립지 고화토차수층의 수화열 저감특성," 대한환경공학회지, 27(12), 1327-1331(2005) 

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  17. 현재혁, 김민길, "폐기물 매립지 차수재 및 복토재의 신기술 동향," 대한환경공학회지, 29(1), 3-7(2007) 

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  18. 유찬, 양기석, 류시창, 조병진, 안병관, "산업폐기물을 활용한 식생기반 조성에 관한 연구," 2003년도 한국농공학회 학술발표대회, 제주도, pp. 219-222(2003) 

  19. 유찬, 윤용철, 안병관, 양기석, "산업폐자원을 활용한 농촌환경 복원방안에 관한 고찰," 2003년도 한국농촌계획학회 학술발표대회, AT center, 서울, pp. 38-43(2003) 

  20. Blake, G. R. and Hartge, K. H., "Bulk density," Methods of soil analysis, Part 1 Physical and mineralogical methods, in Klute, A.(Ed.), American Society of Agronomy, Inc. and Soil Science Society of America, Inc, Publisher, pp. 363-375(1986) 

  21. Blake, G. R. and Hartge, K. H., "Particle density," Methods of soil analysis, Part 1 Physical and mineralogical methods, in Klute, A.(Ed.), American Society of Agronomy, Inc. and Soil Science Society of America, Inc, Publisher, pp. 377-382(1986) 

  22. Danielson, R. E. and Sutherland, P. L., "Porosity," Methods of soil analysis, Part 1 Physical and mineralogical methods, in Klute, A.(Ed.), American Society of Agronomy, Inc. and Soil Science Society of America, Inc, Publisher, pp. 443-450(1986) 

  23. Hendershot, W. H. and Lalande, H., "Ion exchange and exchangeable cations," Soil sampling and methods of analysis, Carter, M. R(Ed.), Canadian Society of Soil Science, Boca Raton, Florida, pp. 167-175(1993) 

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