[논문]소규모 사용종료매립지의 환경특성분석

장성호; 조한진; 이춘식

doi:10.5322/jes.2010.19.7.901

소규모 사용종료매립지의 환경특성분석
A Study on the Environmental Characteristic Analysis at Closed Small Sale Landfill Site 원문보기

한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, v.19 no.7, 2010년, pp.901 - 905

장성호 (부산대학교 지역환경시스템공학과) , 조한진 (부산대학교 지역환경시스템공학과) , 이춘식 (국립 진주산업대학교 환경공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Emissions of leachate, odor, and landfill gas(LFG) from an open-dumping landfill site do harm to public health by contaminating neighboring soil, underground water, and rivers. Particularly, methane($CH_4$) and carbon dioxide($CO_2$), the main components of LFG, are especially noted as the causing material of the global warming that become seriously recognized worldwide issue. As one of alternatives in managing LFG, incineration of inflammable wastes that are generated during excavation process at an open-dumping landfill has been evaluated. Standard on stabilization for evaluation, neither $CH_4$ density nor $CO_2$ density could not Because meet 'less than 5%' criterion and so it is right to install a gas collection system during landfill renewal to prevent diffusion of odor and collect it. Because it shows considerable heating value, incineration of inflammable wastes might be the reasonable solution from the result of our study.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 현재 M시 비위생 매립장 중 1996년에 매립이 종료된 과거 군지역 매립장과 기존 시지역매립지를(K-1 과거 시지역 매립장, K-2 과거 군지역매립장) 대상으로 매립가스 조성 및 매립된 폐기물 중가연분의 원소분석 및 발열량 등의 특성을 분석함으로써 매립 폐기물의 폐기물고형연료 및 소각가능성을 평가하고, 사용종료 된 비위생 매립장에 대한 사후관리를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

제안 방법

수직가스 관측공은 유공 PVC관을 사용하였으며, 유공부위는 가스와 침출수의 채취를 고려해 매립 폐기물 바닥층의 10~50 ㎝정도 상부 심도까지 매설 하였다. 가스측정은 GA-94 detector(Landfill Gas Analyser, Infra-red method)와 AP-400가스검지기를 이용하여 측정하였다.
또한 매립된 폐기물 중 가연분의 화학적특성 및 발열량 등의 특성을 조사하기 위하여 폐기물을 굴착/선별하여 가연분을 분류하고 원추4분법으로 분석시료 각 100 ㎏을 채취하였다. 원소분석을 위한 시료는 건조기를 이용하여 100±5℃에서 시료의 중량 일정하게될 까지 4시간 이상 건조시킨 다음 파쇄기로 파쇄하여 균일한 크기로 분말화한 후 사용하였다.
매립가스의 채취는 조사대상매립장(K-1, K-2)에각 3공의 수직가스 관측공을 통해 발생하는 매립가스(CH₄, CO₂, O₂, H₂S, NH₃)의 과거 측정결과(2000년~2002년, 6회)와 최근 측정결과(2009년, 2회)를 비교 분석하였다. 수직가스 관측공은 유공 PVC관을 사용하였으며, 유공부위는 가스와 침출수의 채취를 고려해 매립 폐기물 바닥층의 10~50 ㎝정도 상부 심도까지 매설 하였다.
원소분석을 위한 시료는 건조기를 이용하여 100±5℃에서 시료의 중량 일정하게될 까지 4시간 이상 건조시킨 다음 파쇄기로 파쇄하여 균일한 크기로 분말화한 후 사용하였다. 분말화된 시료는 자동원소분석기를 이용하여 C, H, O, N, S의 조성을 분석하였다. 선별 가연물의 발열량은 원소 분석 시험 결과를 바탕으로 Dulong식에 의하여 산출하였다.

대상 데이터

)의 과거 측정결과(2000년~2002년, 6회)와 최근 측정결과(2009년, 2회)를 비교 분석하였다. 수직가스 관측공은 유공 PVC관을 사용하였으며, 유공부위는 가스와 침출수의 채취를 고려해 매립 폐기물 바닥층의 10~50 ㎝정도 상부 심도까지 매설 하였다. 가스측정은 GA-94 detector(Landfill Gas Analyser, Infra-red method)와 AP-400가스검지기를 이용하여 측정하였다.

이론/모형

분말화된 시료는 자동원소분석기를 이용하여 C, H, O, N, S의 조성을 분석하였다. 선별 가연물의 발열량은 원소 분석 시험 결과를 바탕으로 Dulong식에 의하여 산출하였다.

성능/효과

1. 사용종료 후 13년경과한 K-1(시지역 매립장), K-2지역(군지역)의 CH₄의 농도는 시간이 경과됨에 따라 지속적으로 감소하는 것으로 나타났으나 매립지 안정화기준에는 미치지 못하는 것으로 나타났으며, 황화수소(H2S)의 경우 0.3 ~0.8 ppm로 조사되어 매립지 재정비시 악취의 확산방지와 처리가 필요할 것으로 판단된다.
2. 가연분 선별 결과 음식물류와 종이류는 극소량 검출되었으며, 목재류, 섬유류, 고무/가죽류, 비닐/플라스틱류의 4가지 성상으로 분류 되었으며, C의 함량이 43.57~76.63%로 가장 높았으며, H의 함량은 5.39~13.11%로 나타났다. 그리고 N과 S의 함량은 전체적으로 1% 미만인 것으로 나타났다.
3. 선별된 가연분에 대해 원소 분석을 바탕으로 한 발열량 산출 한 결과 고위발열량의 경우 평균 4,280.611 ㎉/㎏로 나타났으며, 저위발열량의 경우 평균 3,620.97 ㎉/㎏으로 나타나 전국 소각장 반입폐기물 저위발열량 평균 2,6421 ㎉/㎏에 비해 높은 발열량을 보이는 것으로 조사되어 굴착폐기물의 소각시설 반입 및 폐기물고형연료로 성형할 경우 효과적인 폐기물 처리 및 에너지 절감 등의 경제적인 측면에서 높은 가치가 있을 것으로 판단된다.
K-1과 K-2의 매립가스 중 CH₄의 농도를 비교해본바 전체적으로 K-2지역의 CH₄ 농도가 K-1지역의 농도보다 다소 높게 나타났으며, 이러한 결과는 매립당시의 수거대상 지역의 특징(군지역, 도시지역)의 영향인 것으로 사료되며, 군지역의 폐기물 매립장이 안정화가 다소 늦게 진행된 것으로 판단된다.
11%로 나타났다. 그리고 N과 S의 함량은 전체적으로 1% 미만인 것으로 나타났다.
매립폐기물 중 가연분의 선별 결과 음식물류와 종이류는 극소량 검출되었고, 목재류, 섬유류, 고무/가죽류, 비닐/플라스틱류의 4가지 성상으로 분류 되었다. 원소 분석 결과를 살펴보면 성상에 관계없이 C의 함량이 43.
선별된 가연물에 대해 원소 분석을 바탕으로 Dulong식을 이용하여 발열량을 계산하였으며, 산출 결과를 살펴보면 고위발열량의 경우 4,398.12, 4,163.11 ㎉/㎏로 평균 4,280.611 ㎉/㎏로 나타났으며 저위발열량의 경우 3,740.38, 3,501.56 ㎉/㎏로 평균 3,620.97 ㎉/㎏으로 나타났다.
매립폐기물 중 가연분의 선별 결과 음식물류와 종이류는 극소량 검출되었고, 목재류, 섬유류, 고무/가죽류, 비닐/플라스틱류의 4가지 성상으로 분류 되었다. 원소 분석 결과를 살펴보면 성상에 관계없이 C의 함량이 43.57~76.63%로 가장 높은 편으로 나타났고 H 의 함량은 5.39~13.11%로 나타났다. O의 함량은 1.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	매립지에서는 어떠한 대기오염이 발생하는가?	매립지에서는 폐기물중에 함유되어 있는 각종 유기물질이 물리·화학적 및 생물학적 과정에 의해 분해됨에 따라 이산화탄소, 메탄 그리고 미량의 비메탄 유기화합물을 함유한 매립가스가 발생되며 매립지의 안정화를 진단할 수 있는 지표로서 이용 가능하다(손, 2002).
	매립지에서는 발생하는 매립가스들은 어떠한 결과를 초래할 수 있는가?	이러한 매립가스들은 대기중에 휘산되는 과정에서 폭발이나 화재, 대기오염, 토양내의 산소고갈로 인한 식물의 고사, 악취 등 주변환경에 2차적인 피해를 유발한다. 또한 일반적으로 매립장내 가스의 발생이 매립완료 후 10년이상 계속된다고 할 때 택지나 그 외 건물의 부지로 활용하기 부적합하기 때문에 매립지의 안전하고 위생적인 복구가 필요하다(이, 2007).
	택지나 그 외 건물의 부지로 활용하기 위해서 매립지의 안전하고 위생적인 복구가 필요한 이유는?	이러한 매립가스들은 대기중에 휘산되는 과정에서 폭발이나 화재, 대기오염, 토양내의 산소고갈로 인한 식물의 고사, 악취 등 주변환경에 2차적인 피해를 유발한다. 또한 일반적으로 매립장내 가스의 발생이 매립완료 후 10년이상 계속된다고 할 때 택지나 그 외 건물의 부지로 활용하기 부적합하기 때문에 매립지의 안전하고 위생적인 복구가 필요하다(이, 2007).

참고문헌 (18)

장성호, 2009, 폐기물처리공학, 동화기술.
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김문현, 양원호, 2007, 농업폐기물 소각에 따른 대기오염 실태 및 위해성 평가, 한국환경보건학회, 33(1), 49-52.

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EMCON Associates, 1980, Methane Generation and Recovery from Landfills, Ann Arbour Science Publishers, 188-190.

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