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문제 정의
- 본 연구는 택지개발지구 내 비위생매립지에서 발생한 매립쓰레기를 대상으로 처리 대상량 산정, 매립 쓰레기 성상 분석, 매립쓰레기의 최적 처리방안연구 등을 목적으로 수행되었다. 이상의 내용 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 본 연구에서는 경기도 H시의 택지개발지구 내 비위생매립지에서 발생한 매립쓰레기를 대상으로 처리 대상량 산정을 위한 현장조사 및 매립쓰레기 성상 분석을 수행하고 이를 바탕으로 대상지구에 적용 가능한 매 립쓰레기의 최적 처 리방안을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 물리적 조성 분석은 음식물류, 목초류, 종이류, 고무/피혁류, 비닐/플라스틱류, 섬유류 및 기타, 자갈류, 금속류, 유리/도자기류, 토사류(연탄재 포함), 건설폐기물(폐콘크리트) 등의 11개 항목에 대해 대상 시료를 분류하고 질량비로 구성 정도를 나타내었다. A, B, C 지역 각각 4, 3, 2회로 물리적 조성 분석을 실시하였고, 건설폐기물이 다량 포함된 A 지역과 생활폐기물이 다량 포함된 B, C 지역으로 구분하여 분석결과를 정리하였다. 이상의 물리적 조성 분석 결과의 평균값을 Table 3에 나타내었다.
- 겉보기 비중은 75 L 플라스틱 용기에 포크레인을 이용하여 시료를 넣고, 30 cm 높이에서 수 회 낙하한 뒤 감소된 만큼 시료를 추가하는 방식으로 계속 채워 그 무게를 즉정하여 확인하였다. 물리적 조성분석은 대상 시료 전량을 비닐 시트 위에서 수작업으로 음식물류, 목초류, 종이류, 고무/피혁류, 비닐/ 플라스틱류, 섬유류 및 기타, 자갈류, 금속류, 유리/ 도자기류, 토사류(연탄재 포함), 건설폐기물(폐콘크리트) 등의 11개 항목으로 구분하였다.
- 우선, 매립지역 경계를 확인하기 위하여 각 지역의 최초발견지를 중심으로 주변 환경 여건을 고려하면서 바깥 방향으로 수 회 굴착을 하였다. 경계 확인 뒤 매립 깊이를 확인하기 위하여 매립쓰레기 바닥 층이 보일 때까지 굴착을 하고, 깊이를 측정하였다. 이상의 과정을 통해 매립면적과 매립쓰레기 발생량을 산정하였다.
- 대상 현장 내 매립쓰레기 발생현장을 확인하고, 매립 면적 및 발생량을 산정하기 위해 최초 매립 쓰레기가 발견된 A, B, C의 3개 지역을 대상으로 0.8 mJ 포크레인을 이용하여 굴착을 수행하였다. 우선, 매립지역 경계를 확인하기 위하여 각 지역의 최초발견지를 중심으로 주변 환경 여건을 고려하면서 바깥 방향으로 수 회 굴착을 하였다.
- 매립쓰레기 내 토사를 재활용하기 위하여 용출시험을 통한 토사의 지정폐기물 여부 확인, 토양오염도 분석을 통한 재활용 토사의 타지역 성토시 주변 토양 오염유발 가능성 확인, 토사 내 유기물 함유량 확인 등을 공인 분석기관을 통하여 수행하였다. 이상의 모든 항목은 토양오염공정시험법에 따라 분석되었다顷
- 매립쓰레기 성상 분석을 위해 물리적 조성 분석 이외에도 추가적으로 매립쓰레기 내 가연물이 소각 처리될 경우를 대비하여 매립쓰레기 가연성분의 원소분석을 통한 발열량 분석을 수행하였다. 이상의 결과를 Table 4에 나타내었다.
- 매립쓰레기 성상분석은 겉보기 비중 조사, 물리적 조성 분석, 화학적조성분석 등을 통해 수행되었다. 시료 채취를 위해 결정된 A, B, C의 3개 지역에서 각각 3곳, 4곳, 2곳의 굴착을 0.
- 매립쓰레기의 조성 및 토사, 불연물, 가연물의 조성비를 산출하기 위하여 물리적 조성 분석을 실시하였다. 물리적 조성 분석은 음식물류, 목초류, 종이류, 고무/피혁류, 비닐/플라스틱류, 섬유류 및 기타, 자갈류, 금속류, 유리/도자기류, 토사류(연탄재 포함), 건설폐기물(폐콘크리트) 등의 11개 항목에 대해 대상 시료를 분류하고 질량비로 구성 정도를 나타내었다.
- 물리적 조성 분석은 음식물류, 목초류, 종이류, 고무/피혁류, 비닐/플라스틱류, 섬유류 및 기타, 자갈류, 금속류, 유리/도자기류, 토사류(연탄재 포함), 건설폐기물(폐콘크리트) 등의 11개 항목에 대해 대상 시료를 분류하고 질량비로 구성 정도를 나타내었다. A, B, C 지역 각각 4, 3, 2회로 물리적 조성 분석을 실시하였고, 건설폐기물이 다량 포함된 A 지역과 생활폐기물이 다량 포함된 B, C 지역으로 구분하여 분석결과를 정리하였다.
- 그 무게를 즉정하여 확인하였다. 물리적 조성분석은 대상 시료 전량을 비닐 시트 위에서 수작업으로 음식물류, 목초류, 종이류, 고무/피혁류, 비닐/ 플라스틱류, 섬유류 및 기타, 자갈류, 금속류, 유리/ 도자기류, 토사류(연탄재 포함), 건설폐기물(폐콘크리트) 등의 11개 항목으로 구분하였다.
- 시료 채취를 위해 결정된 A, B, C의 3개 지역에서 각각 3곳, 4곳, 2곳의 굴착을 0.8 定의 포크레 인을 이용하여 수행하였으며, 보다 정확한 결과를 얻기 위하여 3 m3 이상의 매립쓰레기를 채취하여 인력이 아닌 포크레인을 이용하여 혼합하였다.
- 있는 것으로 확인되었다. 앞에서의 물리적 조성 분석 결과를 이용하여 다음의 Table 5와 같이 토사, 불연물, 가연물의 부피비를 산출하였는데, 이를 이용하여 매립쓰레기의 처리방안 도출 및 물량산출을 위한 기초 자료로 이용하였다.
- 8 mJ 포크레인을 이용하여 굴착을 수행하였다. 우선, 매립지역 경계를 확인하기 위하여 각 지역의 최초발견지를 중심으로 주변 환경 여건을 고려하면서 바깥 방향으로 수 회 굴착을 하였다. 경계 확인 뒤 매립 깊이를 확인하기 위하여 매립쓰레기 바닥 층이 보일 때까지 굴착을 하고, 깊이를 측정하였다.
대상 데이터
- 만족해야 한다. 대상 지역의 토사 시료는 Table 6과 Table 7에 나타낸 바와 같이 A지역 3곳, B지역 4곳, 이역 2곳 등 총 9개 지점에 대한 용출시험 및 토양오염도 분석을 수행하였는데, 지정폐기물이 아니며, 주변 토양으로의 오염유발 가능성이 매우 낮은 것으로 확인되었다. 유기이물질 함유량의 경우 선별기의 선별능력 등에 의해 유기이물질 함유량 1% 이하 유지가 가능한 것으로 판단되었는데, 이는 선별기의 선별 능력을 사전 확인하여 적용 타당한 선별기를 선택하는 것이 선행되어야 가능하다.
- 대상 현장은 경기도 H시의 택지개발현장으로 사업면적은 약 일백만 irf이며, 매립쓰레기는 Fig. 1과같이 A, B, C의 3개 지역에서 발견되었다. -
데이터처리
- 화학적 조성 분석(원소 분석)은 공인 분석기관에서 시료 분석을 의뢰하여 결과를 받았으며, 이러한 결과를 다음의 Dulong 공식에 대 입하여 고위 및 저위발열량을 산출하였다,
성능/효과
- 2. 매립쓰레기의 물리적 성상 조사 결과 대부분 토사와 폐콘크리트, 석재 등의 건설폐기물이 주를 이루고 있음을 확인하였다. 이러한 분석결과를 통해 매 립쓰레기의 상당 부분을 현장 재활용할 수 있을 것으로 판단하였다.
- 3. 대상 현장은 택지개발지구이므로 매립 쓰레기는 전량 굴착 처리하는 것을 원칙으로 하였으며, 최적 처리방안으로 굴착된 매립쓰레기를 선별하여 토사는 재활용하고, 불연물은 추가공정 등을 거쳐 재활용하며, 가연물은 외부 소각 처리하는 것이 가장 타당한 것으로 판단하였다.
- 4. 가연물의 경우 현장압축매립방안이 가장 경제적이며 합리적인 처리방안으로 평가되었지만, 해당 지자체와의 협의가 어려워 대상 지역 내 매립장의 건설은 불허되었다. 대상 가연물의 양은 13, 000 m1 로 산정 되 었고, 현장압축매 립 방안을 적 용한다면 6, 000 nf의 상부 면적을 갖는 매립장이 조성될 수 있다.
- A, B, C의 3개 지역에서 발생한 매립쓰레기는 총 96, 614 m1 (117, 300 톤)으로 50% 이상의 토사를 포함하고 있는 것으로 확인되었다. 앞에서의 물리적 조성 분석 결과를 이용하여 다음의 Table 5와 같이 토사, 불연물, 가연물의 부피비를 산출하였는데, 이를 이용하여 매립쓰레기의 처리방안 도출 및 물량산출을 위한 기초 자료로 이용하였다.
- A, B, C의 3개 지역에서 최초 발견지를 중심으로 굴착 작업을 통해 매립 지역을 확인한 결과, 총 1L7 만 톤의 생활 및 건설폐기물이 매립되어 있음을 확인하였다. A 지역의 경우 건설폐기물이 주로 발견되었고, B, C 지역의 경우 건설폐기물과 생활폐기물이 함께 발견되었다.
- 각 지역의 매립쓰레기에 대한 겉보기 비중을 측정한 결과, 석재, ■ 폐콘크리트 등의 건설폐기물이 발생한 A지역은 1.58 톤/E이 측정되었고, 연탄재, 폐비닐 등이 건설폐기물 일부와 함께 발견된 B, C 지역은 1.32 톤/rtf 와 0.92 톤/rtf 으로 각각 확인되었다. 결정된 매립 면적, 매립 깊이와 겉보기 비중을 이용하여 Table 2와 같이 매립쓰레기 발생량을 산정하였다.
- 발견된 매립쓰레기는 전량 굴착하여 처리해야하며 , 0JU5), 가능한 최대한의 자원을 재활용하고, 최초매립 쓰레기에 대한 처리비용이 공사계획에 고려되지 않았기 때문에 처리비용을 최소화하는 처리 방안이 모색되어야 한다. 그러므로 굴착된 매립 쓰레기를 선별기를 이용하여 토사류, 불연물류, 가연물류로 선별한 뒤, 토사류는 성토/복토용으로 현장 재활용하고 불연물류와 가연물류는 별도 처리하는 방안이 최적 처리방안으로 제시되었다.
- 또한, 원소 분석 결과를 이용한 C/N비를 산정한 결과 A, B, C 지역 각각 2.91, 7.18, 7.53의 값을 얻을 수 있었다. 이는 사용종료매립지 정 비지침의 안정화 평가기준')에서 매립폐기물의 C/N비가 10 이하여야 함을 만족하는 수치로 세 지역 모두 매 립쓰레기가 안정화 되어 있음을 간접적으로 확인하였다.
- 폐콘크리트류 등의 건설폐기물은 전량 중간처리업체에 의해 처리되어야 하는더L 현장에 중간처리업체에 의한 처리가 가능할 경우 100 mm 이상의 자갈류 및 폐콘크리트류 등을 모두 현장 재활용할 수 있다. 본 연구의 대상 현장의 불연물 중 100 mm 미만과 100 mm 이상의 비율은 A지역의 경우 50:50으로, B/C 지역의 경우 80:20으로 조사되었다.
- 앞서 언급한 것과 같이 주택 철거 폐기물이 대부분이었으며, 건축용 폐비닐, 폐목재가 일부 확인되었다. 생활폐기물이 건설폐기물과 함께 발견된 B/C 지역은 비닐, 플라스틱, 의류 등의 생활폐기물이 상당부분 포함되어 있음을 확인하였는데, 음식물류와 종이류는 거의 발견되지 않았다. 이는 쓰레기가 매립된 지 상당 시간이 흘러 쉽게 분해되는 성분들은 모두 분해되었거나, 육안으로 구별하기 어려운 상태로 분해가 진행된 것으로 판단되었다.
- 유기이물질 함유량의 경우 선별기의 선별능력 등에 의해 유기이물질 함유량 1% 이하 유지가 가능한 것으로 판단되었는데, 이는 선별기의 선별 능력을 사전 확인하여 적용 타당한 선별기를 선택하는 것이 선행되어야 가능하다. 이상의 내용을 종합하면 대상 지역의 선별 토사는 현장에서 재활용 가능할 것으로 예상되었다.
- 주변 지역주민과의 면담 및 현장조사 결과를 통해 A 지역은 실제 쓰레기가 매립된 지역이 아닌 주택지였음을 확인하였는데, 택지개발사업을 위해 A 지역의 주택을 철거하는 과정에서 건설폐기물의 상당 부분을 현장에 매립한 것으로 추측되었다. 이와 같은 조사 결과를 통해 택 지개 발현장에서 의 매 립쓰레 기발생은 실제 생활쓰레기 등이 매립된 비위생매립지의 발견 이외에도 철거 등에 의한 건설폐기물의 현장 매립에 의한 부분이 상당부분을 차지할 것으로 예상되었다. 그러나 B, C 지역은 다량의 연탄재와 가연성 물질이 함께 발견된 것으로 보아 실제 생활폐기물 등이 매립된 비위생매립지로 확인되었다.
- 특히, A 지역의 겉보기비중이 가장 높게 측정되었는데 이는 가연성분 위주의 생활폐기물 함량이 매우 낮기 때문이었다. 주변 지역주민과의 면담 및 현장조사 결과를 통해 A 지역은 실제 쓰레기가 매립된 지역이 아닌 주택지였음을 확인하였는데, 택지개발사업을 위해 A 지역의 주택을 철거하는 과정에서 건설폐기물의 상당 부분을 현장에 매립한 것으로 추측되었다. 이와 같은 조사 결과를 통해 택 지개 발현장에서 의 매 립쓰레 기발생은 실제 생활쓰레기 등이 매립된 비위생매립지의 발견 이외에도 철거 등에 의한 건설폐기물의 현장 매립에 의한 부분이 상당부분을 차지할 것으로 예상되었다.
후속연구
- 매립쓰레기의 물리적 성상 조사 결과 대부분 토사와 폐콘크리트, 석재 등의 건설폐기물이 주를 이루고 있음을 확인하였다. 이러한 분석결과를 통해 매 립쓰레기의 상당 부분을 현장 재활용할 수 있을 것으로 판단하였다.
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