KR100540336B1 - Reactive landfill liner for the effective removal of leachate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반응성 차수재 (reactive landfill liner)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 0가 철 성분을 함유함으로써 트리클로로에틸렌, 6가 크롬 또는 질산성 질소와 같은 오염물질을 효과적으로 분해할 수 있는 반응성 차수재에 관한 것이다. 본 발명에 따른 반응성 차수재는, 기존의 차수재 내에 0가 철 성분을 반응매체로 포함함으로써, 기존 차수재와 같은 침출수 이동 방지 효과를 가질 뿐만 아니라, 침출수 내의 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reactive landfill liner, and more particularly to a reactive landfill line which can effectively decompose contaminants such as trichloroethylene, hexavalent chromium or nitrate nitrogen by containing a zero valent iron component. It is about. Reactive water repellent according to the present invention, by including a zero-valent iron component in the existing water repellent as a reaction medium, not only has the effect of preventing the leachate movement like the existing water repellent, it can effectively treat the contaminants in the leachate.

반응성 차수재, 0가 철Reactive order, zero-valent iron

Description

침출수의 효과적인 제거를 위한 반응성 차수재{Reactive landfill liner for the effective removal of leachate}Reactive landfill liner for the effective removal of leachate

도 1은 시간에 따른 트리클로로에틸렌 (TCE)의 농도 변화를 나타내는 그래프이고,1 is a graph showing a change in concentration of trichloroethylene (TCE) over time,

도 2는 0가 철의 함량에 따른 트리클로로에틸렌 (TCE)의 제거효율을 나타내는 그래프이고,2 is a graph showing the removal efficiency of trichloroethylene (TCE) according to the content of zero valent iron,

도 3은 시간에 따른 6가 크롬의 농도 변화를 나타내는 그래프이고,3 is a graph showing a change in concentration of hexavalent chromium over time,

도 4는 0가 철의 함량에 따른 6가 크롬의 제거효율을 나타내는 그래프이고,4 is a graph showing the removal efficiency of hexavalent chromium according to the content of zero valent iron,

도 5는 시간에 따른 질산성 질소의 농도 변화를 나타내는 그래프이고,5 is a graph showing a change in concentration of nitrate nitrogen over time,

도 6은 0가 철의 함량에 따른 질산성 질소 (nitrate)의 제거효율을 나타내는 그래프이고,6 is a graph showing the removal efficiency of nitrate nitrogen (nitrate) according to the content of zero valent iron,

도 7은 0가 철과 벤토나이트 혼합 시료의 팽윤 실험 결과사진이고, 7 is a photograph of the result of the swelling experiment of the 0-valent iron and bentonite mixed sample,

도 8은 0가 철의 함량에 따른 팽윤부피의 변화를 나타내는 그래프이고,8 is a graph showing a change in swelling volume according to the content of zero valent iron,

도 9는 0가 철과 벤토나이트 및 표준사를 섞은 혼합 시료의 투수계수 실험 개요를 나타내는 도면이고,9 is a diagram showing the permeability coefficient experiment overview of a mixed sample of a mixture of zero valent iron, bentonite and standard yarn,

도 10은 0가 철의 함량에 따른 투수계수의 변화를 나타내는 그래프이다.10 is a graph showing a change in the permeability coefficient according to the content of zero valent iron.

본 발명은 반응성 차수재 (reactive landfill liner)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 0가 철 성분을 함유함으로써 트리클로로에틸렌, 6가 크롬 또는 질산성 질소와 같은 오염물질을 효과적으로 분해할 수 있는 반응성 차수재에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reactive landfill liner, and more particularly to a reactive landfill line which can effectively decompose contaminants such as trichloroethylene, hexavalent chromium or nitrate nitrogen by containing a zero valent iron component. It is about.

우리나라는 발생된 생활폐기물의 약 52% (1999년도 기준)를 매립에 의존하고 있으며, 이에 따라 폐기물 매립장의 설치 및 유지관리에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 현재, 매립장에서 발생되는 침출수가 주변의 지하수 및 토양으로 유출되는 것을 방지하기 위하여 차수재를 설치하고 있으며, 이러한 차수재에는 벤토나이트와 같은 점토류 차수재, 고밀도폴리에틸렌 또는 이에 준하는 재질의 합성수지 차수재 또는 토목합성수지 차수재 이외에도, 혼합토 차수재, 스프레이 차수재, 토질안정 차수재 및 화학적 흡착 차수재 등이 사용되고 있다.Korea relies on landfills for about 52% of household wastes generated (as of 1999), and as a result, interest in the installation and maintenance of landfills is increasing. In order to prevent the leakage of leachate from landfills into the surrounding groundwater and soil, water repellents are installed. Such water repellents include clay water repellents such as bentonite, high-density polyethylene, or synthetic resin repellents of equivalent material or In addition to civil engineering resin order materials, mixed soil order materials, spray order materials, soil stability order materials, and chemical adsorption order materials are used.

예를 들어, 대한민국 등록실용신안공보 제2003-18744호는 토목섬유점토차수재를 개시하고 있으며, 이는 저면에 필름이 접합된 부직포의 상면에 벤토나이트 층이 적층되고, 상기 벤토나이트층 위에 부직포 또는 직포가 적층된 구성을 갖는다.For example, the Republic of Korea Utility Model Publication No. 2003-18744 discloses a geosynthetic clay repellent material, which is a bentonite layer laminated on the upper surface of the non-woven fabric bonded to the film on the bottom, the non-woven fabric or woven fabric on the bentonite layer It has a laminated configuration.

또한, 대한민국 등록특허공보 제2001-284438호 역시 토목섬유점토차수재를 개시하고 있으며, 이는 벤토나이트와 수용성 접착제를 함유하는 벤토나이트층이, 5∼10 데니어의 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르 장섬유로 되는 중량 20∼25 g/㎡의 부직포를 개재하여, 고밀도폴리에틸렌 수지(HDPE)로 된 두께 0.5∼2.0 mm의 지오멤브레인(Geomembranes) 위에 부착된 구조를 갖는다.In addition, Korean Patent Publication No. 2001-284438 also discloses a geosynthetic clay impregnated material, which includes a bentonite layer containing bentonite and a water-soluble adhesive, wherein the weight is 20 to 5-10 denier polypropylene or polyester long fiber. A non-woven fabric of ˜25 g / m 2 has a structure attached to geomembranes having a thickness of 0.5 to 2.0 mm made of high density polyethylene resin (HDPE).

그러나, 점토류 차수재 또는 합성수지 차수재와 같은 기존의 차수재는, 침출수의 이동을 막는 것에만 그 기능이 국한되어 있어서, 근본적인 오염물질의 제거에 적용하기에는 한계가 있으며, 따라서 침출수 처리라는 별도의 공정을 요하는 관계로, 폐수 처리 과정이 복잡하고, 고비용이 소요된다는 단점이 있었다.However, existing orders such as clay or synthetic resins are limited in their ability to prevent the movement of leachate, which limits their application to the removal of fundamental contaminants. Due to the need, the wastewater treatment process is complicated and expensive.

따라서, 기존 차수재의 침출수 이동 방지 효과에 더하여 침출수 내의 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있는 반응성 차수재의 개발이 요구되고 있다. 종래 통상적인 차수재는 차수재 내에 벤토나이트 등의 침출수 이동 방지 성분만을 포함하고 있어서 염소계 유기오염물질인 트리클로로에틸렌이나 대표적 중금속인 6가크롬, 그리고 질산성질소와 같은 오염물질의 제거를 도모하고자 하는 데에 있어 그 제거효율이 거의 0%에 가깝다.Therefore, in addition to the effect of preventing the leachate movement of the existing berths, the development of a reactive berths that can effectively treat the contaminants in the leachate is required. Conventionally, the conventional filler contains only leachate migration components such as bentonite in the filler, and is intended to remove contaminants such as trichloroethylene, which is a chlorine organic pollutant, hexavalent chromium, and heavy nitrogen. The removal efficiency is nearly 0%.

한편, 종래 이러한 물질을 제거하기 위한 방법으로서는 0가 철이 많이 사용되고 있는데, 이는 0가 철이 상대적으로 인체에 대해서 무해하고, 구입이 용이하며, 여러 오염물에 대한 우수한 처리능을 가지고 있기 때문이다.On the other hand, as a method for removing such a substance in the past, a lot of zero valent iron is used, because the zero valent iron is relatively harmless to the human body, easy to purchase, and has excellent treatment capacity for various contaminants.

이에 본 발명에서는 기존의 차수재 내에 0가 철 성분을 반응매체로 포함하는 반응성 차수재를 이용하여, 트리클로로에틸렌, 6가크롬, 질산성 질소와 같은 오염물질의 제거효율을 향상시키고자 한다.Accordingly, the present invention is intended to improve the removal efficiency of contaminants such as trichloroethylene, hexavalent chromium, and nitrate nitrogen by using a reactive filler containing a zero-valent iron component as a reaction medium in the conventional filler.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위해서, 0가 철 성분을 함유하는, 침출수 내 오염물질 제거용 반응성 차수재를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a reactive order material for removing contaminants in leachate containing a zero valent iron component.

상기 차수재는 점토류 차수재, 지오합성 점토류 차수재 (Geosynthetic Clay Liner, GCL), 혼합토 차수재, 산업폐기물 재활용 차수재 및 화학적 흡착 차수재로 이루어진 군으로부터 선택된 차수재인 것이 바람직하다.The order material is preferably a order material selected from the group consisting of clay order material, geosynthetic clay liner (GCL), mixed earth order material, industrial waste recycling order and chemical adsorption order order.

상기 0가 철 성분은 상기 반응성 차수재 총 중량에 대하여 25 내지 35 중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다.The zero valent iron component is preferably included in an amount of 25 to 35% by weight based on the total weight of the reactive filler.

또한, 상기 오염물질은 염소계 유기화합물, 질산성 질소 및 6가 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 것이 바람직하다.In addition, the pollutant is preferably at least one material selected from the group consisting of chlorine-based organic compounds, nitrate nitrogen and hexavalent chromium.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 0가 철 성분이, 화학적 환원반응에 의해 지하수 중의 가장 큰 오염원이라 할 수 있는 염소계 유기화합물, 질산성 질소 또는 6가 크롬과 같은 오염물질들을 분해시키는 효과가 탁월하다는 사실을 발견하였고, 이에 이러한 0가 철 성분을 반응성 차수재에 적용함으로써, 침출수 내의 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 반응성 차수재를 개발하게 되었다.The inventors have found that the zero-valent iron component has an excellent effect of decomposing pollutants such as chlorine-based organic compounds, nitrate nitrogen, or hexavalent chromium, which are the largest pollutants in groundwater by chemical reduction reactions. Accordingly, by applying such a zero-valent iron component to the reactive order material, it has been developed a reactive order material that can effectively remove contaminants in the leachate.

본 발명에 이용될 수 있는 0가 금속은 니켈, 아연, 주석, 팔라듐, 또는 철 등이 있지만, 가격이 가장 저렴하면서도 구입이 용이하며 독성을 야기하지 않는다는 점에서 0가 철을 사용하는 것이 가장 바람직하다.The zero-valent metals that can be used in the present invention include nickel, zinc, tin, palladium, iron, and the like, but it is most preferable to use zero-valent iron in that it is the cheapest, easy to purchase, and does not cause toxicity. .

본 발명에 사용될 수 있는 차수재는, 통상적으로 반응성 차수재의 제조에 사용될 수 있는 것이라면 제한이 없으며, 예를 들어 점토류 차수재, 지오합성 점토류 차수재, 혼합토 차수재, 산업폐기물 재활용 차수재 및 화학적 흡착 차수재 등이 사용될 수 있다.The water repellent material that can be used in the present invention is generally not limited as long as it can be used for the production of reactive water repellent material, for example, clay water repellent material, geosynthetic clay water repellent material, mixed earth water repellent material, industrial waste recycling water repellent material and Chemical adsorption orders and the like can be used.

본 발명에 사용되는 0가 철 성분은, 반응성 차수재 총 중량에 대하여 25 내지 35 중량%의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 0가 철 성분의 함량이 상기 범위에 미달되는 경우에는 충분한 오염물질 제거 효과를 얻을 수가 없고, 더 나아가 0가 철 성분을 상기 범위 내로 포함하는 경우에는, 철 성분이 25 중량% 이하인 경우에 비해서 투수계수가 낮으므로 오염물질의 고정 효과가 우수하다는 장점이 있다. 또한, 0가 철 함량이 30% 정도일때도 상기 오염물질들에 대한 제거효율이 90% 이상을 보이므로 벤토나이트에 비해 중량비 가격이 비싼 0가 철을 더 첨가하는 것은 경제적인 측면에서 바람직하지 않으며, 0가 철 성분은 벤토나이트에 비해 점성과 팽윤성이 떨어지기 때문에 0가 철 성분이 많아지면 투수계수가 낮아져서 차수재의 성능에 악영향을 끼칠 수 있다.The zero-valent iron component used in the present invention is preferably included in an amount of 25 to 35% by weight based on the total weight of the reactive filler. When the content of the zero-valent iron component is less than the above range, a sufficient contaminant removal effect cannot be obtained. Furthermore, when the zero-valent iron component is included within the above range, the permeability is greater than when the iron component is 25% by weight or less. Since the coefficient is low, there is an advantage that the fixing effect of the pollutant is excellent. In addition, since the removal efficiency of the contaminants is more than 90% even when the content of the 0-valent iron is about 30%, it is not economically desirable to add more 0-valent iron, which is more expensive than bentonite. Since the ferrous component is less viscous and swellable than bentonite, an increase in the zero-valent iron component may lower the permeability coefficient, which may adversely affect the performance of the filler.

본 발명에 따른 반응성 차수재는 기존 차수재가 갖는 침출수 이동 방지 효과를 갖는 것과 동시에, 침출수 내의 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있으며, 특히 염소계 유기화합물, 질산성 질소 또는 6가 크롬 등과 같은 오염물질의 처리에 있어서 탁월한 효과를 발휘한다.The reactive water repellent according to the present invention can effectively treat the contaminants in the leachate while at the same time having the effect of preventing the leachate movement of the existing water repellent, and particularly for the treatment of contaminants such as chlorine-based organic compounds, nitrate nitrogen or hexavalent chromium. Exerts an excellent effect.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 하지만, 본 발명의 범위가 이에 의해서 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1. 0가 철과 벤토나이트의 함량비에 따른 오염물질 제거시험Example 1. Pollutant removal test according to the content ratio of zero valent iron and bentonite

TCE 30 ppm 용액을 30 mL 유리 바이알 (glass vial)에 주입하고, 6가 크롬 30 ppm 용액을 40mL 폴리프로필렌 원심분리 병에 주입하였으며, 질산성 질소 50 ppm 용액을 30 mL 유리 바이알 (glass vial)에 주입하였다. 모든 용액은 MOPS (3- (N-모르폴리노)프로판술폰산)를 이용하여 pH 7 상태로 실험하였다. 상기 용액들에 다양한 함량비 (벤토나이트:0가 철 = 100:0, 97:3, 94:6, 90:10, 87:13. 84:16, 80:20, 70:30, 0:100 (w/w %))의 0가 철과 벤토나이트의 혼합재 0.5g을 넣어주었다. 시료는 동적 실험 결과로 도출된 반응 시간 동안 회전 교반기에서 20 rpm 으로 교반시킨 후 상등액을 추출하여 농도를 분석하였다.A 30 ppm solution of TCE was injected into a 30 mL glass vial, a 30 ppm hexavalent chromium solution was injected into a 40 mL polypropylene centrifuge bottle, and a 50 ppm solution of nitrate nitrogen was added to a 30 mL glass vial. Injected. All solutions were tested at pH 7 using MOPS (3- (N-morpholino) propanesulfonic acid). Various contents ratios (bentonite: 0 valent iron = 100: 0, 97: 3, 94: 6, 90:10, 87:13. 84:16, 80:20, 70:30, 0: 100) 0.5 g of a mixture of 0-valent iron and bentonite was added. The sample was stirred at 20 rpm in a rotary stirrer for the reaction time resulting from the dynamic test results, and then the supernatant was extracted to analyze the concentration.

TCE는 GC-ECD (Shimadzu GC-17A, Japan)로 분석하였다. 6가 크롬은 USEPA Method 7196A에 따라 발색시킨 후 UV-VIS Spectrometer (Shimadzu UV mini, Japan)로 분석하였다. 질산성 질소는 이온 크로마토그래피 (Waters 717 plus autosampler)를 이용하여 분석하였다. 모든 실험은 3회 이상 반복하였으며, 그 결과를 각각 도 1 내지 도 6에 나타내었다.TCE was analyzed by GC-ECD (Shimadzu GC-17A, Japan). Hexavalent chromium was developed according to USEPA Method 7196A and analyzed by UV-VIS Spectrometer (Shimadzu UV mini, Japan). Nitrate nitrogen was analyzed using ion chromatography (Waters 717 plus autosampler). All experiments were repeated three or more times, and the results are shown in FIGS. 1 to 6, respectively.

도 1은 0가 철이 30%일 때와 0%일 때의 동적 실험 결과이다. 도면에서 C0는 초기 트리클로로에틸렌의 농도를, C는 t 시간 경과 후 트리클로로에틸렌의 농도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, TCE 농도는 350 시간 이후에 평형을 이루는 것을 알 수 있으며, 따라서 이러한 결과를 바탕으로 TCE는 350 시간 이상 반응시킨 후 농도를 측정하였다.1 shows the results of dynamic experiments when 0 is 30% iron and 0%. In the figure, C 0 represents the concentration of initial trichloroethylene and C represents the concentration of trichloroethylene after t time elapses. Referring to FIG. 1, it can be seen that the TCE concentration is in equilibrium after 350 hours. Therefore, based on these results, the TCE concentration was measured after 350 hours of reaction.

도 2는 0가 철의 함량에 따른 TCE의 제거율을 나타낸 그래프이다. 도 2를 참조하면, 0가 철의 함량이 증가함에 따라서 TCE의 제거효율이 커짐을 알 수 있으며, 특히, 0가 철이 20% 이상 첨가되었을 경우에는 제거율이 90% 이상이 되는 것을 알 수 있다.Figure 2 is a graph showing the removal rate of TCE according to the content of zero valent iron. Referring to FIG. 2, it can be seen that the removal efficiency of TCE increases as the content of the zero-valent iron increases. In particular, when the zero-valent iron is added 20% or more, the removal rate is 90% or more.

도 3은 0가 철이 30%일 때와 0%일 때의 6가 크롬의 동적 실험 결과이다. 도 3을 참조하면, 6가 크롬 농도는 5 시간 이후에 평형을 이루는 것을 알 수 있으며, 따라서 이러한 결과를 바탕으로 6가 크롬은 5 시간 이상 반응시킨 후 농도를 측정하였다.3 shows the results of dynamic experiments of hexavalent chromium at 0% iron and at 0% iron. Referring to FIG. 3, it can be seen that hexavalent chromium concentration is in equilibrium after 5 hours. Therefore, the hexavalent chromium concentration was measured after 5 hours of reaction.

도 4는 0가 철의 함량에 따른 6가 크롬의 제거율을 나타낸 그래프이다. 도 4를 참조하면, 0가 철의 함량이 증가함에 따라서 6가 크롬의 제거효율이 커짐을 알 수 있으며, 6가 크롬의 경우에는 TCE와는 달리 100%일 때에만 90% 이상의 제거효율을 보였다.4 is a graph showing the removal rate of hexavalent chromium according to the content of zero valent iron. Referring to FIG. 4, it can be seen that the removal efficiency of hexavalent chromium increases as the content of zero valent iron increases, and in the case of hexavalent chromium, only 90% or more of removal efficiency is shown when the hexavalent chromium is 100%.

도 5는 0가 철이 30%일 때와 0%일 때의 질산성 질소의 동적 실험 결과이다. 도 5를 참조하면, 질산성 질소 농도는 5 시간 이후에 평형에 도달하는 것을 알 수 있으며, 따라서 이러한 결과를 바탕으로 질산성 질소 실험은 5 시간 이상 반응시킨 후 농도를 측정하였다.5 is a dynamic test result of nitrate nitrogen when 0 is 30% iron and 0%. Referring to FIG. 5, it can be seen that the nitrate nitrogen concentration reaches an equilibrium after 5 hours. Therefore, based on these results, the nitrate nitrogen experiment was measured after reacting for at least 5 hours.

도 6은 0가 철의 함량에 따른 질산성 질소의 제거율을 나타낸 그래프이다. 도 6을 참조하면, 0가 철의 함량이 증가함에 따라서 질산성 질소의 제거효율이 커짐을 알 수 있으며, 질산성 질소의 경우에는 0가 철의 함량이 10% 미만일 때에는 제거효율이 매우 낮음을 알 수 있다.6 is a graph showing the removal rate of nitrate nitrogen according to the content of zero valent iron. Referring to FIG. 6, it can be seen that the removal efficiency of nitrate nitrogen increases as the content of zero-valent iron increases. In the case of nitrate nitrogen, the removal efficiency is very low when the content of zero-valent iron is less than 10%. Able to know.

실시예 2. 벤토나이트와 0가 철의 혼합시료에 대한 팽윤도 실험Example 2. Swelling degree experiment on mixed sample of bentonite and zero valent iron

ASTM D5890에 명시된 방법을 이용해서 벤토나이트와 철이 함께 존재할 경우의 팽윤도의 변화를 관찰하였다. 100 mL 메스실린더에 90 mL의 증류수를 채운 후, 벤토나이트와 철의 혼합재 총 2 g을 약 0.1 g씩 천천히 가하였다. 철은 벤토나이 트의 중량비로 0, 3, 6, 10, 13, 16, 20, 30%를 넣어 총 8개의 샘플을 실험하였다. 여기에 다시 100 mL 표시 선까지 증류수를 채운 후, 교란시키지 않은 상태로 방치하였다. 24 시간 후에 하부에 침전된 시료층을 측정하여 벤토나이트의 팽창량을 측정하였다. 팽윤도 실험에 대한 결과 사진을 도 7에 나타내었다.The change in swelling was observed when bentonite and iron were present using the method specified in ASTM D5890. After filling 90 mL of distilled water in a 100 mL measuring cylinder, 2 g of a mixture of bentonite and iron were slowly added in about 0.1 g each. Iron was tested in a total of eight samples by adding 0, 3, 6, 10, 13, 16, 20, 30% by weight ratio of bentonite. After distilled water was filled up to the 100 mL mark again, it was left undisturbed. After 24 hours, the amount of bentonite expansion was measured by measuring the sample layer deposited at the bottom. A photograph of the results of the swelling experiment is shown in FIG. 7.

도 8은 철의 함량에 따른 팽윤도 실험 결과이다. 도 8을 참조하면, 팽윤 부피는 철의 함량에 관계 없이 비슷한 값을 보이며, 벤토나이트가 적게 들어간 시료가 더 큰 팽윤도를 갖는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 벤토나이트 사이로 끼어들어간 0가 철이 벤토나이트 입자간의 점성과 압력을 감소 시켜서 벤토나이트의 팽창을 도왔기 때문인 것으로 추측된다.8 is a result of the swelling experiment according to the iron content. Referring to FIG. 8, it can be seen that the swelling volume has a similar value regardless of the iron content, and the sample containing less bentonite has a greater degree of swelling. This result is presumably due to the fact that zero-valent iron intercalated between bentonite reduced the viscosity and pressure between the bentonite particles and helped expand the bentonite.

실시예 3. 벤토나이트와 0가 철의 혼합시료에 대한 투수계수 실험Example 3 Permeability Coefficient Experiment on Mixed Samples of Bentonite and Zero-Iron Iron

벤토나이트와 철의 혼합비 변화에 따른 투수계수의 변화를 평가하기 위하여 ASTM D5084에 따라 투수계수실험을 실시하였다. 시료는 벤토나이트와 철 혼합재 20%와 표준사인 오타와 샌드 (Ottawa sand) 80%를 혼합하여 사용하였다. 시료는 ASTM D698 A 다짐 방법 (3층, 층 당 25회 다짐, 다짐 에너지 600kN-m/m3)에 의해 지름 5 cm, 높이 2.5 cm로 성형하여 사용하였고, 함수비는 일반적인 sand의 최적 함수비인 19%로 맞추어 사용하였다. 투수실험은 삼축압축투수시험기 (Flexible Wall Permeameter)를 이용하였으며, 백압력 (back pressure)은 0.76 kg, 동수경사는 300의 값을 적용하였다. 이러한 실험의 개요는 도 9에 나타내었다.Permeability coefficient experiment was conducted according to ASTM D5084 to evaluate the change of permeability coefficient according to the change of the mixing ratio of bentonite and iron. The sample was used by mixing 20% bentonite and iron mixture and 80% standard Ottawa sand. The samples were molded into 5 cm in diameter and 2.5 cm in height by ASTM D698 A compaction method (3-layer, 25 compactions per layer, compaction energy 600 kN-m / m 3 ). Used in%. The permeability test was performed using a flexible wall permeameter, a back pressure of 0.76 kg and a hydraulic gradient of 300 were applied. An overview of this experiment is shown in FIG. 9.

도 10은 철의 함량에 따른 투수계수의 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 철 의 함량이 증가할수록 투수계수가 낮아지는 것을 알 수 있는데, 이는 철 산화물이 벤토나이트 입자 사이의 간극을 채워주기 때문인 것으로 판단된다.10 is a graph showing the experimental results of the permeability coefficient according to the iron content. It can be seen that as the iron content increases, the permeability coefficient decreases because the iron oxide fills the gap between the bentonite particles.

본 발명에 따른 반응성 차수재는, 기존의 차수재 내에 철 성분을 반응매체로 포함함으로써, 기존 차수재와 같은 침출수 이동 방지 효과를 가질 뿐만 아니라, 침출수 내의 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있다.Reactive water repellent according to the present invention, by including the iron component in the existing water repellent as a reaction medium, not only has the same leachate movement prevention effect as the existing water repellent, but also can effectively treat contaminants in the leachate.

Claims (4)

0가 철 성분을 25 내지 35 중량%의 함량으로 포함하는, 침출수 내 오염물질 제거용 반응성 차수제.Reactive ordering agent for the removal of contaminants in leachate, containing a zero-valent iron component in the content of 25 to 35% by weight. 제1항에 있어서, 상기 차수재는 점토류 차수재, 지오합성 점토류 차수재 (Geosynthetic Clay Liner, GCL), 혼합토 차수재, 산업폐기물 재활용 차수재 및 화학적 흡착 차수재로 이루어진 군으로부터 선택된 차수재인 것을 특징으로 하는 반응성 차수재.The method of claim 1, wherein the order is a material selected from the group consisting of clay order, geosynthetic clay liner (GCL), mixed earth order, industrial waste recycling order and chemical adsorption order Reactive order material characterized by the above. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 오염물질은 염소계 유기화합물, 질산성 질소 및 6가 크롬으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 반 응성 차수재.According to claim 1, wherein the pollutant is a reactive order material, characterized in that at least one material selected from the group consisting of chlorine-based organic compounds, nitrate nitrogen and hexavalent chromium.
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