실리카를 이용한 하수슬러지의 매립지 복토재 활용
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2014
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105-105(1쪽)
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폐기물 매립지의 완벽한 관리를 위해서는 완벽한 시설의 설계와 시공, 운영이 필수적인 요소이다. 이를 위한 한 방법으로 매립시설의 운영 시 발생하는 비산먼지, 악취와 빗물침투 등의 효율적 관리 및 매립장비의 원활한 기동을 위하여 일일복토, 중간복토 및 최종복토 등을 시행하고 있는 실정이다.
이에 소요되는 복토재의 양이 전체 매립장 Volume의 20~30%까지 차지하고 있어 매립지 효율을 떨어뜨리고 있으나, 복토재의 양을 이보다 적게 사용하면 매립연한을 연장시킬 수 있다. 이는 제한된 공간의 매립지 사용에 효율적이어서, 현재 널리 사용되는 일반 흙을 대체 할 수 있는 새로운 복토재의 개발은 반드시 필요하다고 판단되어진다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 시멘트와 같은 자경성을 가진 물질을 활용하여 고화제의 단가를 낮추어 경제성을 도모하고, 이에 더하여 실리카 함유물질을 재활용하여 포졸란 효과를 증대시킴으로서 발열반응에 의한 하수슬러지 건조를 용이하게 하고, 아울러 하수슬러지를 재활용하여 새로운 복토재 개발의 필요성을 충족시키고자 한다.
재활용 가능한 기능성 폐기물을 하수슬러지에 혼합 고화 처리하여 고화 처리된 하수슬러지를 매립지 일일 및 중간 복토재로 활용하는 방안을 연구하기 위해 혼합시료에 대한 물성시험과 환경공학적/지반공학적 시험 등을 실시하여 하수슬러지의 복토재로의 활용성을 평가하여 그 시험 결과를 토대로 종합적으로 검토 해 본 결과 다음과 같은 결론을 도출 할 수 있었다.
하수슬러지에 탄화왕겨와 인산석고, 생석회를 첨가하여 수분 함량 및 색상조절 후 악취유발물질인 암모니아가스 제어물질인 인산을 첨가하여 반응시켜 고화시킨 하수슬러지는 전반적으로 고화처리물의 품질기준인 pH 12.4 이하인 수치를 나타내고 있으므로 고화처리 하수슬러지를 매립지 복토재로의 이용에 있어서 pH에 의한 제약은 문제시 되지 않을 것으로 판단된다. 또한 하수슬러지를 복토재로 활용하기 위해 No. 3의 배합비인 하수슬러지 중량부 100에서 탄화왕겨 10%, 인산석고 5%, 생석회 20%, 인산 7%(원액)를 첨가하여 양생된 고화제를 대상으로 하수슬러지에서 용출의 우려가 있는 중금속 및 미량의 휘발성 오염물질에 대해 용출 시험을 실시한 결과 전 항목에 대하여 기준 이하로 검출되어 하수슬러지로부터의 중금속 용출로 인한 지하수 및 기타 침투수에 2차 오염은 우려되지 않을 것으로 판단된다.
이상의 실험결과로 볼 때 본 연구에서 사용된 하수슬러지의 고화 처리 기술은 우수한 효과를 나타내며 고화 처리된 하수슬러지는 일일 및 중간 복토재에 준하는 토질특성 및 환경성을 나타내었고 환경유해성도 문제시 되지 않아 대용 복토재로의 활용에 적합한 것으로 평가되었다. 또한 하수슬러지를 매립장 복토재로 재활용함으로써 해양투기가 금지된 슬러지의 처분의 어려움을 해결하고 슬러지 처리·처분을 위한 매립장 및 소각장에 유입되는 폐기물을 감소시켜, 매립장 수명 연장과 복토재 구입 및 확보의 어려움을 덜어주어 상당한 경제적 효율성도 기대할 수 있다.
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