[논문]매립쓰레기 및 선별토사의 공학적 및 환경적 특성 분석

정하익; 김상근

문제 정의

불법매립지 및 비위생매립지는 일반적으로 과거 10년 이전에 매립된 것이 대부분을 차지하며 매립폐기물내 폐기물과 매립토사는 약 2〜4 : 8〜6의 비율로 매립토사가 폐기물보다 다소 높게 나타난다. 본 연구에서는 비위생매립지의 폐기물에서 선별작업을 통하여 선별된 토사의 공학적 및 환경적 특성을 살펴보아 이의 적정 처리방안을 검토하는데 기초자료를 제공하고자 한다. 이를 위하여 수도권 인근지역에서 과거로부터 불법으로 매립된 생활폐기물 매립지를 선정하여 매립지에 매립된 쓰레기 및 선별토사를 채취하여 이의 특성을 분석하였다.
분 연구에서는 불법 및 비위생매립지의 매립쓰레기 및 선별토사의 공학적, 환경적 특성을 살펴보았다.
선별토사는 매립된 쓰레기로부터 선별기를 통과한 시 료를 채취한 것이다. 분석대상 시료는 다수를 채취하여 공학적 및 환경적 특성의 평균치 및 범위를 구하려고 노력하였다.

제안 방법

건설현장에서 발견된 매립쓰레기내에서 선별된 토사는 경우에 따라 재매립 또는 성토재로 재활용 할 수 있는 경우도 있으므로 성토조건를 고려한 용출시험을 실시하였다. 용출장치는 아래 그림과 같이 간이용출시험을 실시하였으며 1단 ~5단의 층으로 나누고 선별토사 및 일반토사 그리고 선별토사와 일반토사를 혼합한 토사를 다양하게 층별 성토하여 시험을 실시하였다.
5%로 대부분을 차지하며 그 중 약 70% 이상이 토사로 분류되었다. 선별토사는 비중, 삼상성분, 입도, 다짐, 이물질함유량 등에 관한 공학적 특성을 살펴보았다. 매립쓰레기 및 선별토사의 공학적 특성을 살펴보면 다음과 같다.
건설현장에서 발견된 매립쓰레기내에서 선별된 토사는 경우에 따라 재매립 또는 성토재로 재활용 할 수 있는 경우도 있으므로 성토조건를 고려한 용출시험을 실시하였다. 용출장치는 아래 그림과 같이 간이용출시험을 실시하였으며 1단 ~5단의 층으로 나누고 선별토사 및 일반토사 그리고 선별토사와 일반토사를 혼합한 토사를 다양하게 층별 성토하여 시험을 실시하였다.
본 연구에서는 비위생매립지의 폐기물에서 선별작업을 통하여 선별된 토사의 공학적 및 환경적 특성을 살펴보아 이의 적정 처리방안을 검토하는데 기초자료를 제공하고자 한다. 이를 위하여 수도권 인근지역에서 과거로부터 불법으로 매립된 생활폐기물 매립지를 선정하여 매립지에 매립된 쓰레기 및 선별토사를 채취하여 이의 특성을 분석하였다. 선별토사는 매립된 쓰레기로부터 선별기를 통과한 시 료를 채취한 것이다.

성능/효과

1)매립쓰레기의 성상은 70% 이상이 토사로 되어 있으며 선별토사의 공학적 특성을 살펴본 결과, 비중은 2.49-2.54, 수분은 25.82-36.72%, 회분은 59.82~70.89%이며 유효입경 Dm은 0.2〜0.52mm이고 =200체 통과량은 6.4〜12.6%로 나타났다. 선별토사의 다짐특성중 최적함수비는 14.
4) 매립쓰레기의 농도는 모두 폐기물 기준치 이내로 검출되며 선별토사에 대한 간이용출시험 결과, 선별토사와 일반토사를 혼합한 혼합토사를 일반토사와 적층성토할 경우 유기물 농도가 일반토사와 거의 비슷한 수준으로 감소되어 환경적으로 더욱 안정적인 것을 알 수 있다
5 mg/L로 매우 낮게 나타났으며 대부분의 중금속류는 검출되지 않았다. 그리고, 선별토사만을 성토했을 때(②)의 COD 농도는 23.0 mg/L로 나타났으며 선별토사와 일반토사를 혼합한 혼합토만을 성토했을 때③)의 유기물 농도는 13.4 mg/L로 ②보다 낮게 검출되었다. 또한, 혼합토를 5단중 3단이나 1단에 성토를 한 ④ 및 ⑤의 유기물 농도는 거의 일반토사와 유사한 값으로 검출되었다.
위의 결과로 선별토사만을 성토재로 사용하는 경우보다 일반토사와 혼합하여 성토하는 것이 유기물 농도를 감소시키을 알 수 있다. 또한, 선별토사와 일반토사를 혼합한 혼합도사를 일반토사와 적층성토할 경우 유기물 농도가 일반토사와 거의 비슷한 수준으로 감소되어 환경적으로 더욱 안정적인 것을 알 수 있다.
4 mg/L로 ②보다 낮게 검출되었다. 또한, 혼합토를 5단중 3단이나 1단에 성토를 한 ④ 및 ⑤의 유기물 농도는 거의 일반토사와 유사한 값으로 검출되었다.
매립쓰레기내 선별토사 및 혼합토사에 대한 간이용출수의 화학농도 결과를 살펴 보면, 1 단부터 5단까지 모두 일반토사로 성토했을 때(①)의 COD 농도가 6.5 mg/L로 매우 낮게 나타났으며 대부분의 중금속류는 검출되지 않았다. 그리고, 선별토사만을 성토했을 때(②)의 COD 농도는 23.
연구대상 지역에서 채취한 매립쓰레기 및 선별토사에 대한 환경적 특성을 살펴보면 pH는 중성을 나타내었고 중금속류 등도 모두 폐기물 기준치 이내로 나타났다.
연구대상 지역에서 채취한 매립쓰레기를 선별한 결과 쓰레기 성상중 비가연성분이 84.5%로 대부분을 차지하며 그 중 약 70% 이상이 토사로 분류되었다. 선별토사는 비중, 삼상성분, 입도, 다짐, 이물질함유량 등에 관한 공학적 특성을 살펴보았다.
위의 결과로 선별토사만을 성토재로 사용하는 경우보다 일반토사와 혼합하여 성토하는 것이 유기물 농도를 감소시키을 알 수 있다. 또한, 선별토사와 일반토사를 혼합한 혼합도사를 일반토사와 적층성토할 경우 유기물 농도가 일반토사와 거의 비슷한 수준으로 감소되어 환경적으로 더욱 안정적인 것을 알 수 있다.

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