[논문]매립폐기물의 겉보기밀도와 체적환산계수의 상관관계 연구

조진우

doi:10.12814/jkgss.2020.19.4.033

초록
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최근 대규모 택지개발 현장에서 굴착공정 중 매립폐기물이 발견되는 사례가 빈번히 발생되고 있다. 발생된 매립폐기물을 환경적으로 처리하기 전에는 대상지역의 개발사업을 진행할 수 없으며, 매립폐기물에 대한 처리대책을 수립하여 환경적이고 경제적으로 처리하여야 한다. 본 연구에서는 매립폐기물의 처리에 있어 단가 산정의 기본적인 계수가 되는 매립폐기물의 겉보기밀도와 체적환산계수의 상관관계를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 ◯◯지역의 사용종료 매립지 10지점에서 매립폐기물을 채취하여 물리적성상을 분석한 후, 성상별 및 혼합폐기물의 겉보기밀도를 측정하였다. 매립폐기물의 겉보기밀도와 체적 환산계수의 상관관계를 분석하기 위하여, 매립폐기물의 겉보기밀도로부터 유추한 체적환산계수와 실측한 체적환산계수, 경험식에 의한 체적환산계수를 비교하였다. 분석결과, 겉보기밀도로부터 유추한 체적환산계수, 경험식에 의한 체적환산계수, 그리고 실측한 체적환산계수는 일정한 상관관계를 나타내고 있어, 겉보기밀도와 체적환산계수에 관한 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

It is now common to find the wastes buried in the past during the excavation process of soil for large scale housing and land development. Without proper treatment of the wastes environmentally, the excavation process is no longer able to proceed, and an action plan should be provided to treat the w...

It is now common to find the wastes buried in the past during the excavation process of soil for large scale housing and land development. Without proper treatment of the wastes environmentally, the excavation process is no longer able to proceed, and an action plan should be provided to treat the wastes with environmental and economic viability. In the study, the relationship between the apparent density of the wastes and the volume conversion factor, which is the basis in the estimation of waste treatment cost was investigated. From 10 sampling points of a landfill site, wastes were sampled, analyzed for physical characteristics, and the apparent density of mixed and sorted waste was assessed. Applying the empirical formula, and the formula we suggested here, the volume conversion factors were compared with that measured directly in the field using dump truck and excavator. Obviously there was a close relationship among the volume conversion factors resulting from the empirical formula, the formula we suggested and that measured in the field.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. Physical property classification experiment
그림 Fig. 2. Apparent density measurement Experiment
표 Table 1. Composition of landfill waste
그림 Fig. 3. Volume conversion factor field test
표 Table 2. Apparent density of domestic landfill waste
표 Table 3. Volume conversion factor of domestic landfill waste (LH, 2012)
그림 Fig. 4. Conceptual diagram of the apparent density of mixed waste and wastes by property
그림 Fig. 5. Comparison of volume conversion factor
표 Table 4. Results of correlation analysis between apparent density and volume conversion factor

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 전술한 바와 같이 매립폐기물의 물리적 성상, 겉보기밀도, 체적환산계수는 매립폐기물의 특성(성상, 경과년도, 함수비 등)에 따라 다양한 값을 나타내므로, 반드시 실측값이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 겉보기밀도와 체적환산계수의 상관관계를 분석하여 겉보기밀도를 이용한 체적환산계수 산출에 관한 기초자료로 활용하고자 하였다.

가설 설정

혼합폐기물의 겉보기밀도 상태는 원지반 상태에서 성상별 폐기물의 간섭효과를 모사한다고 가정하고, 성상별폐기물의 겉보기밀도 상태는 흐트러진 상태에서의 밀도상태를 모사한다고 가정 할 경우, 혼합폐기물과 성상별 폐기물의 겉보기밀도를 이용하여 체적환산계수를 산출할 수 있다. Fig.

제안 방법

체적환산계수 시험방법은 우선 백호우를 이용하여 굴착대상지역의 복토층을 제거한 후 폐기물층을 굴착한다. 굴착한 폐기물층의 부피를 측정하여 매립상태의 부피를 측정하고, 굴착 후 폐기물을 덤프트럭 등을 이용하여 굴착 후 폐기물의 부피를 측정한다(Fig. 3).

대상 데이터

매립 기간은 1980년대 후반부터 1990년대 초반사이로 추정되며, 인근지역의 생활쓰레기와 건설폐기물이 매립된 것으로 판단된다. 조사 대상지역에서 총 10개 지점에 대하여 시료 채취 및 실험을 수행하였다.
조사 대상지역은 ○○지역의 택지개발 중 발견된 사용종료 매립지로 매립면적은 420, 000m²로 조사되었다. 매립 기간은 1980년대 후반부터 1990년대 초반사이로 추정되며, 인근지역의 생활쓰레기와 건설폐기물이 매립된 것으로 판단된다.

성능/효과

(1)경험식(식 (3))에 의해 구한 체적환산계수와 실측치와의 차이는 약 5% 이하의 값을 나타내고 있어, 어느정도 타당성이 있음을 확인하였다. 그러나 폐기물의 매립량이 많은 경우 이러한 차이도 큰 결과로 나타날수 있으므로, 보다 정확한 값을 도출할 수 있는 방법이 요구된다.
(2) 경험식(식 (3))을 사용함에 있어, 불연성 폐기물의 비율이 25% 정도로 높은 경우에는 체적환산계수가 1.36으로 실측값인 1.30, 본 연구에서 제시한 방법에 의한 1.28과 비교적 차이를 나타내었다. 이는 경험식에 의한 방법인 식 (3)의 경우, 불연성 폐기물이 가연성 폐기물 또는 토사를 다짐시키는 현상을 고려하지 못하기 때문으로 판단된다.
그래프의 가로축은 실험 번호를 나타내며 막대그래프는 각각 유추 방법(식 (2), 식 (3), 식 (4))에 따른 체적환산계수값을 나타낸다. 가연성 폐기물의 비율이 상대적으로 작은 Test 1, 2, 9(가연성 비율 30%대)의 경우, 현장에서 실측한 체적환산계수가 1.30∼1.32로 조사되었으며, 가연성 폐기물의 비율이 40∼ 50%인 Test 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10의 경우 현장에서 실측한 체적환산계수가 1.38∼1.44로 조사되었다. 경험식(식 (3))에 의해 구한 체적환산계수를 실측치와 비교해 보면, 전반적으로 그 차이가 4.
5에서 보다시피, 점선의 값이 더 작은 것을 알 수 있으며 이는 성상별 및 혼합폐기물의 겉보기밀도로부터 유추한 방법(식 (4))를 통해 얻은 값의 신뢰도가 더 높다는 결론을 지을 수 있다. 또한 실선과 비교하여 실험 횟수 별점 선의 편차가 더 작고, 값의 분포가 비교적 일정하게 나타나는 것을 알 수 있다. 이는 불연성 폐기물의 비율에 따른 결과의 신뢰도를 보여준다.
분석결과, 경험식에 의한 방법(식 (3))과 성상별 및 혼합폐기물의 겉보기밀도로부터 유추한 방법(식 (4))에 의해 구한 체적환산계수는 현장에서 실측한 체적환산계수(식 (2))와 5% 이내의 차이를 나타내고 있어 일정한 상관관계가 있음을 확인하였다. 식 (4)에 의해 구한 체적환산계수는 식 (3)에 의해 구한 체적환산계수보다 실측치에 좀 더 근접한 값을 나타내고 있었으며, 식 (3)에 의한 방법은 불연성 폐기물의 비율이 높은 경우에는 체적환산계수를 과대평가하는 것으로 나타났다.

후속연구

타당성이 있음을 확인하였다. 그러나 폐기물의 매립량이 많은 경우 이러한 차이도 큰 결과로 나타날수 있으므로, 보다 정확한 값을 도출할 수 있는 방법이 요구된다.

참고문헌 (9)

Construction Research Corporation (CRC), (2008), 2008 Standard Quantity per Unit in Construction work.
Ju, S. Y., Yeon, I. J., Jeon, T. W., Wi, M. K. and Kim, K. Y. (2000), "The Characteristics of Landfill Waste and Leachate on Open Dumping Landfill Site of Small Scale", Journal of the Korean Geoenvironmental Society, 1-1, pp.79-85.
Kim, D., Kim, T., Kim, M. and Kim, M. (2009), "Reclamation of Closed Non-Sanitary Landfills by Sorting Transfer Control", Journal of the Korean Geoenvironmental Society, 10-1, pp.15-23.
KOREA LAND & HOUSING CORPORATION (LH), (2006), Jeonju Hagai District Housing Site Development Project Landfill Waste Treatment Plan Design Budget.
KOREA LAND & HOUSING CORPORATION (LH), (2008), Daejeon Southwest District Landfill Waste Disposal Unit Price, Quantity Calculation Statement.
KOREA LAND & HOUSING CORPORATION (LH), (2012), Research on Landfill Waste Treatment in Cheongna District, Incheon.
Ministry of Environment (2002), Basic Research Results and Management Measures of Nationwide Closed Landfills.
Ministry of Environment (2010), Maintenance Guide for Closed Landfills.
Yi, S., Lee, W. J. and Rhee, Y. J. (2018), A Case Study on the Estimation of the Resource Recovery Potentials by Landfill Mining, Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association, Vol.26, No.1, pp.5-12.

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