KR100602051B1 - 매립장 내부 유수를 이용하는 살수장치를 구비한 폐기물매립장 - Google Patents

매립장 내부 유수를 이용하는 살수장치를 구비한 폐기물매립장 Download PDF

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이화복
서영석
김윤희
옥종선
권용필
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수도권매립지관리공사
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    • Y02W30/30—Landfill technologies aiming to mitigate methane emissions

Abstract

매립장 내부에서 발생하는 유수(流水)를 이용하여, 매립되는 폐기물에 살수(撤水)를 실시하기 위한, 살수장치를 구비한 폐기물 매립장이 개시된다. 상기 폐기물 매립장은 셀(cell) 형상으로 1단 이상 적층되며, 상단으로 갈수록 그 크기가 감소하는 폐기물 매립층; 상기 폐기물 매립층의 표면을 덮는 복토층; 상기 폐기물 매립층의 가장자리를 둘러싸는 제방; 동일 매립층상에서, 서로 인접하는 제방 사이에 형성된 사면도수로를 통하여, 하부로 흐르는 우수(雨水)가 집수되며, 폐기물 매립장 전체 둘레를 따라 형성된 인공 유로; 폐기물 매립장의 둘레 및 상기 셀 형상의 최상단 폐기물 매립층 사이에 형성되어 있는 폐기물 운반 차량용 도로; 및 상기 인공 유로와 상기 폐기물 매립층으로 유입되는 도로의 교차지점에 설치되어 있으며, 상기 인공 유로를 따라 흐르는 우수(雨水)를 상기 최상부 폐기물 매립층에 매립되는 폐기물에 살수하기 위한 살수 장치를 포함한다.
폐기물, 매립장, 살수장치, 사면도수로, 우수(雨水), 침출수, 인공 유로

Description

매립장 내부 유수를 이용하는 살수장치를 구비한 폐기물 매립장 {Waste landfill having watering system using water produced in landfill}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장에 있어서, 매립장에서 발생한 유수가 이동하는 유로를 설명하기 위한 폐기물 매립장의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장에 있어서, 매립장에서 발생한 유수가 이동하는 유로를 설명하기 위한 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장에 사용되는 살수 장치를 설명하기 위한 도면.
본 발명은 살수장치를 구비한 폐기물 매립장에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매립장 내부에서 발생하는 유수(流水)를 이용하여, 매립되는 폐기물에 살수(撤水)를 실시하기 위한, 살수장치를 구비한 폐기물 매립장에 관한 것이다.
일반적으로 '매립'을 이용한 쓰레기 등 폐기물의 처리방법은, 폐기물을 일정 높이로 적층한 다음, 흙 또는 이와 유사한 차폐물(통상, '복토층'이라 한다.)로 적층된 폐기물을 덮는 과정을 반복하여, 수년 내지 수십년 동안 폐기물을 자연 분해시키는 폐기물 처리방법이다. 따라서, 폐기물 매립장에 있어서는, 매립 최종 계획고를 한 번에 쌓아 올려 매립하지 않고, 일반적으로 1단의 높이를 약 5m 정도로 하여 여러 단을 적층하되, 폐기물을 약 4.5m 높이로 매립하고, 그 위에 약 50cm의 높이로 토사를 복토(覆土)하여, 악취발산, 폐기물의 날림, 해충이나 설치류 등의 서식을 방지한다. 이와 같이 적층된 폐기물은 그 자체로 일정량의 수분을 함유하고 있으므로, 이들이 자연 분해되는 과정에서 침출수가 생성되며, 생성된 침출수는, 통상 침출수 처리시설로 정화되어, 매립장 외부의 하천 등으로 배출된다. 또한, 우기 시, 다량의 우수(雨水)가 매립지 내부로 유입되면, 침출수 발생량이 과도하게 증가할 뿐 만 아니라, 매립 지반이 취약해질 우려가 있으므로, 폐기물을 덮고 있는 복토층을 충분히 다져, 복토층의 표면으로 우수가 흘러내리도록 한 다음, 매립장 외부의 하천 등으로 배출하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이와 같은 처리된 침출수 및 우수도 매립장의 오염물질을 일부 포함하고 있으므로, 그 발생량을 가급적 감소시키는 것이 바람직하다.
한편, 일반적인 산업 및 건설 폐기물에는 주로 폐토사, 폐목재, 벽돌, 플라스틱, 종이류, 섬유, 유리 등이 잘게 혼합되어 있으며, 폐기물 중간 처리 단계에서 재활용이 가능한 자원을 선별하고 남은 것을 최종적으로 폐기물 매립장에 매립한 다. 이와 같은 산업 및 건설 폐기물의 매립 시에는, 폐기물 운반 차량에 의한 이송 및 하역 작업, 불도저에 의한 폐기물 펼침 작업, 및 컴펙터(compactor)에 의한 다짐 작업 시, 다량의 먼지, 미세먼지 등이 발생하여, 환경적으로 바람직하지 못할 뿐 만 아니라, 반입 폐기물의 검사원, 매립 작업을 수행하는 감독자, 중기 운전자 등의 건강에도 악영향을 미치고 있다. 따라서, 폐기물 매립 시, 매립되는 폐기물에 살수차를 이용하여 살수(撒水)를 실시함으로서, 먼지 발생량을 감소시키는 경우도 있으나, 폐기물의 하역 작업, 불도저에 의한 폐기물의 펼침 작업, 및 콤펙터에 의한 다짐 작업과 동시에 살수 차량에 의한 살수 작업이 실시되므로, 살수 차량의 운행 및 이동이 용이하지 않고, 살수 작업을 효율적으로 수행할 수 없는 단점이 있다. 또한, 일반적으로 건설 공사 현장 등에서는, 현장을 출입하는 차량의 바퀴에 고압의 세척수를 분사하여, 차량 바퀴에 묻어 있는 토사 등 이물질을 제거하는 세륜기가 사용되고 있으나, 상기 세륜기는 폐기물을 살수(撤水) 처리하기 위한, 본 발명의 살수장치와는 상이하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 폐기물의 하역 및 매립시 발생하는 비산 먼지 및 매립장에서 발생하는 유수의 생성량을 동시에 감소시킬 수 있는 살수장치를 구비한 폐기물 매립장을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 매립장에서 발생하여 정화된 침출수 및 매립장에서 발생한 우수를 재활용할 수 있는 살수장치를 구비한 폐기물 매립장을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 매립되는 폐기물의 다짐(compact) 효과를 향상시킬 뿐 만 아니라, 매립 폐기물에서 발생하는 매립 가스의 발생량을 증대시킬 수 있는 살수장치를 구비한 폐기물 매립장을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 셀(cell) 형상으로 1단 이상 적층되며, 상단으로 갈수록 그 크기가 감소하는 폐기물 매립층; 상기 폐기물 매립층의 표면을 덮는 복토층; 상기 폐기물 매립층의 가장자리를 둘러싸는 제방; 동일 매립층상에서, 서로 인접하는 제방 사이에 형성된 사면도수로를 통하여, 하부로 흐르는 우수(雨水)가 집수되며, 폐기물 매립장 전체 둘레를 따라 형성된 인공 유로; 폐기물 매립장의 둘레 및 상기 셀 형상의 최상단 폐기물 매립층 사이에 형성되어 있는 폐기물 운반 차량용 도로; 및 상기 인공 유로와 상기 폐기물 매립층으로 유입되는 도로의 교차지점에 설치되어 있으며, 상기 인공 유로를 따라 흐르는 우수(雨水)를 상기 최상부 폐기물 매립층에 매립되는 폐기물에 살수하기 위한 살수 장치를 포함하는, 매립장 내부 유수를 이용하는 살수장치를 구비한 폐기물 매립장을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 살수장치를 구비한 폐기물 매립장을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장에 있어서, 매립장에서 발생한 유수가 이동하는 유로를 설명하기 위한 폐기물 매립장의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다. 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장은, 예를 들면 4각형 셀(cell) 형상으로 1단 이상 적층되며, 상단으로 갈수록 그 크기가 감소하는 폐기물 매립층(72, 74), 상기 폐기물 매립층(72, 74)의 표면을 각각 덮는 복토층(76, 78), 및 상기 폐기물 매립층(72, 74)의 가장자리를 각각 둘러싸는 제방(62, 64)을 포함한다. 상기 폐기물 매립층(72, 74)의 외곽을 둘러싸는 제방(62, 64)은 매립장을 셀(cell) 형태로 구획하고, 상기 복토층(76, 78)의 표면에서 흘러내린 빗물을 운반하는 V자형 토사측구를 형성하기 위한 구조물로서, 매립장을 관리하기 위한 도로(68) 등이 상기 제방(62, 64) 상부에 형성될 수 있다. 상기 복토층(76, 78)은 우수(雨水)를 효과적으로 배출할 수 있도록, 중앙에서 외곽 쪽으로 일정 구배(예를 들면, 2 내지 8도의 기울기)를 형성하여, 중앙부가 볼록한 구조를 가지며, 역시 중앙부가 볼록한 구조를 가지는 폐기물 매립층(72, 74)의 상부에, 예를 들면 약 50cm의 두께로 적층, 형성된다. 상기 복토층(76, 78)은 중앙부가 볼록한 구(球) 형태의 상부면을 가지므로, 우기시 매립장의 복토층(76, 78) 상부에 떨어진 빗물은 방사상 형태로 외곽으로 분산되고, 하부 방향으로 흘러, 복토층(76, 78)과 제방(62, 64) 사이에 형성된 V자형 토사측구에 집수된다. 상기 복토층(76, 78)은 추후 다른 폐기물층에 의하여 덮여질 수 있으므로, 통상 식재(植栽)되지 않은 나대지 상태로 유지된다. 또한, 상기 V자형 토사측구에는 토사측구 보강을 위한 불투수성 플라스틱 필름으로 이루어진 차수매트(66)가 길이 방향으로 설치되어 있을 수 있다.
상기 복토층(76, 78)과 제방(62, 64) 사이에 형성된 V자형 토사측구를 흘러 집수된 우수는, 동일 매립층상에서, 서로 인접하는 제방(62, 64) 사이에 형성된 사면도수로(斜面導水路, 80)를 통하여, 하부로 흐르며, 상기 사면도수로(80)를 통과한 우수는 폐기물 매립장의 둘레를 따라 형성된 인공 유로(82)로 유입되어, 인공 유로(82)를 따라 흐른다. 상기 인공 유로(82)에는 자연 정화를 위하여 수초가 식재될 수 있다. 또한, 상기 폐기물 매립장의 최하단 폐기물 매립층(72)에는 폐기물로부터 유출되는 침출수를 포집하여 운반하기 위한 침출수 집수관(90)이 설치되어 있고, 상기 침출수 집수관(90)에서 포집된 침출수는 침출수 처리장(92)에서 정화되고, 정화된 침출수(방류수)는 상기 인공 유로(82)를 따라 배출된다. 또한, 본 발명에 따른 폐기물 매립장의 둘레 및 셀(cell) 형상의 최상단 폐기물 매립층(74) 사이에는 폐기물 하역을 위한 폐기물 운반 차량, 폐기물 펼침 작업을 위한 불도저, 폐기물 다짐 작업을 위한 컴펙터 등이 이동하는 도로(84)가 마련되며 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장에 사용되는 살수 장치를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에 사용되는 살수장치(20)는, 상기 최상부 폐기물 매립층(74)에 매립되는 폐기물로서, 차량에 탑재되어 상기 최상부 폐기물 매립층(74)으로 이송되는 폐기물에, 상기 인공 유로(82)를 따라 흐르는 우수 및/또는 정화된 침출수(방출수)를 살수(撒水)하기 위한 장치로서, 상기 인공 유로(82)와 상기 폐기물 매립층(74)으로 유입되는 도로(84)의 교차지점에 설치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 살수장치(20)는 상부 살수대(22), 용수 저장 탱크(24), 제어 수단(26), 및 이송 라인(28)을 포함한다. 상기 용수 저장 탱크(24)는 상기 인공 유로(82)와 연결되어 있는 용수 공급 라인(32)과 연결되어 있으며, 일정량의 용수를 저장하여 상기 상부 살수대(22)로 공급한다. 또한, 상기 용수 공급 라인(32)에는 상기 인공 유로(82)로부터 우수 및/또는 정화된 침출수(방출수)를 뽑아내어, 상기 용수 저장 탱크(24)로 공급하기 위한 펌프(34)가 설치되어 있다. 상기 상부 살수대(22)는 폐기물 운반 차량(16)에 적재된 폐기물 위로 우수 및/또는 정화된 침출수(방출수)를 살수하는 장치로서, 살수를 위하여 정차 또는 서행 운전하는 폐기물 운반 차량(16) 상부에 설치되며, 하나 이상의 살수기(22a, 22b, 22c)로 이루어져서, 적재된 폐기물 위로 우수 및/또는 정화된 침출수(방출수)를 골고루 살수하게 된다. 상기 제어 수단(26)은 상부 살수대(22) 및 용수 저장 탱크(24)와 연결되어 있으며, 용수 저장 탱크(24)로부터 상부 살수대(22)로 공급되는 물의 양을 조정하고, 상기 상부 살수대(22)로부터 살수되는 살수시간 및 살수량을 조절하는 기능을 한다. 이와 같이 살수량의 조절로 매립되는 폐기물의 함수율을 조절할 수 있어, 폐기물 매립시 다짐 능률을 향상시킬 수 있으며, 매립되는 폐기물의 분해 속도를 효율적으로 촉진시킬 수 있다.
또한, 상기 상부 살수대(22) 하부의 지면에는 차량 정지대(29)가 설치되어 있을 수 있으며, 상기 차량 정지대(29)는 배수 수단(40)과 연결되어 있을 수 있다. 상기 배수 수단(40)은 상기 상부 살수대(22)에서 살수되었으나, 차량(16)의 외부로 흘러나온, 잉여량의 우수 및/또는 정화된 침출수(방출수)를 모아, 다시 상기 침출수 처리장(92)으로 이송하기 위한 것이다. 상기 배수 수단(40)은 잉여량의 우수 및/또는 정수된 침출수(방출수)가 흐르는 배수 라인(42) 및 상기 배수 라인(42)의 중간에 설치되어 잉여량의 우수 및/또는 정수된 침출수(방출수)를 강제 이동시키는 배수 펌프(44)로 이루어질 수 있다. 상기 배수 수단(40)은 상기 잉여량의 우수 또는 정화된 침출수(방출수)를 상기 저장 탱크(24) 또는 침출수 집수관(90)으로 이송하도록 구성될 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장에 있어서, 매립장 내부 유수를 이용하는 살수장치의 동작을 설명한다. 먼저, 강우 시, 4각형 셀(cell) 형상으로 1단 이상 적층되며, 상단으로 갈수록 그 크기가 감소하는 폐기물 매립층(72, 74)의 복토층(76, 78)에, 우수(雨水)가 모이면, 상기 우수(雨水)는 복토층(76, 78)의 구배를 따라, 복토층(76, 78) 외곽으로 이동하여, 제방(62, 64)과 복토층(76, 78) 사이에 형성된 V자형 토사측구를 따라 흐르고(도 2 참조), 상기 V자형 토사측구를 따라 흐르는 우수(雨水)는 제방(62, 64) 사이에 형성된 사면도수로(斜面導水路, 80)를 통하여, 하부로 흘러, 폐기물 매립장의 둘레를 따라 형성된 인공 유로(82)로 유입된다(도 1 참조). 또한, 상기 폐기물 매립장의 침출수 집수관(90)에서 포집되어, 침출수 처리장(92)에서 정화된 침출수(방류수)도 상기 인공 유로(82)로 더욱 유입될 수 있다. 이와 같이 상기 인공 유로(82)를 흐르는 우수 및/또는 정화된 침출수(방류수)는 상기 인공 유로(82)와 폐기물 매립장으로 유입되는 도로(84)의 교차지점에 설치된 살수장치(20)를 통하여, 차량에 탑재되어 상기 최상부 폐기물 매립층(74)으로 이동하는 폐기물에 살수된다. 이를 구체적으로 살펴보면, 폐기물 매립장으로 들어오는 폐기물 운반 차량(16)은 도로의 일측에 형성되어 있는 차량 정지대(29)에 정차한다(도 3 참조). 상기 차량 정지대(29) 상부에 형성되어 있는 상부 살수대(22)에서는 제어 수단(26)에 의하여 일정량 및 일정시간 간격으로 우수 및/또는 정화된 침출수(방류수)를 폐기물 상부로 살수하며, 일정량의 살수 후 살수 동작은 정지된다. 그 후, 상기 폐기물 운반 차량(16)은 폐기물 하역을 위하여 폐기물 매립장 최상부로 출발하며, 살수 후 발생된 잉여의 우수 및/또는 정화된 침출수(방류수)는 상기 차량 정지대(29) 하부 일면에 형성되어 있는 배수 라인(42) 및 배수 펌프(44)에 의하여 침출수 처리장(도 1의 92) 등으로 이송되어 처리된다.
이와 같이, 본 발명에 따라, 폐기물 매립장에서 발생하는 우수 및/또는 정화된 침출수(방류수)를 폐기물 매립장 둘레를 따라 유동시키고, 상기 우수 및/또는 방류수를 매립되는 폐기물의 살수에 재사용함으로서, 폐기물의 매립시 발생하는 비산 먼지를 저감시킴과 동시에, 폐기물의 매립 시, 폐기물의 다짐 효과를 증대시킬 수 있을 뿐 만 아니라, 폐기물 매립장에서 발생한 오염의 가능성이 있는 우수 및 정화된 침출수(방류수)의 발생량을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 상기 인공 유로(82)를 따라 흐르는 우수 및 정화된 침출수(방류수)가 인근 하천 및 바다로 방출되는 양을 최소화하여, 환경적인 측면에서 하천 및 바다의 오염을 감소시킬 수 있다. 또한, 폐기물에 적절한 살수를 수행함으로서, 폐기물의 다짐 효과를 향상시켜, 매립장의 폐기물 매립 용량을 증가시킬 수 있으므로, 매립장의 사용 연한을 증가시킬 수 있다. 또한, 적절한 폐기물의 살수는 폐기물의 분해를 촉진시켜, 폐기물의 분해 시 발생하는 매립가스의 발생량을 증가시키므로, 매립 가스의 자원화에 유리할 뿐만 아니라, 매립지의 안정화를 도모할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른, 매립장 내부 유수를 이용하는 살수장치를 구비한 폐기물 매립장은 폐기물의 하역 또는 매립시 발생하는 비산 먼지 및 매립장에서 발생하는 유수의 생성량을 동시에 감소시킬 수 있을 뿐 만 아니라, 매립장에서 발생한 침출수 및 우수를 이용함으로서, 폐기물 매립장에서 발생하는 우수 및/또는 정화된 침출수(방류수)의 양을 최소화할 수 있다.

Claims (7)

  1. 셀(cell) 형상으로 1단 이상 적층되며, 상단으로 갈수록 그 크기가 감소하는 폐기물 매립층;
    상기 폐기물 매립층의 표면을 덮는 복토층;
    상기 폐기물 매립층의 가장자리를 둘러싸는 제방;
    동일 매립층상에서, 서로 인접하는 제방 사이에 형성된 사면도수로를 통하여, 하부로 흐르는 우수(雨水)가 집수되며, 폐기물 매립장 전체 둘레를 따라 형성된 인공 유로;
    폐기물 매립장의 둘레 및 상기 셀 형상의 최상단 폐기물 매립층 사이에 형성되어 있는 폐기물 운반 차량용 도로; 및
    상기 인공 유로와 상기 폐기물 매립층으로 유입되는 도로의 교차지점에 설치되어 있으며, 상기 인공 유로를 따라 흐르는 우수(雨水)를 상기 최상부 폐기물 매립층에 매립되는 폐기물에 살수하기 위한 살수 장치를 포함하는, 매립장 내부 유수를 이용하는 살수장치를 구비한 폐기물 매립장.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폐기물 매립장의 최하단 폐기물 매립층에 설치되어 있으며, 폐기물로부터 유출되는 침출수를 포집하여 운반하기 위한 침출수 집수관; 및 상기 침출수 집수관에서 포집된 침출수를 정화하여, 정화된 침출수를 상기 인공 유로로 배출하는 침출수 처리장을 더욱 포함하는 폐기물 매립장.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복토층은 우수(雨水)를 배출할 수 있도록, 중앙에서 외곽 쪽으로 일정 구배를 형성하여, 중앙부가 볼록한 구조를 가지는 것인 폐기물 매립장.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복토층과 제방 사이에는 우수가 집수되는 V자형 토사측구가 형성되어 있는 것인 폐기물 매립장.
  5. 제2항에 있어서, 상기 살수장치는 폐기물 운반 차량에 적재된 폐기물 위로 우수를 살수하는 상부 살수대; 및 용수 공급 라인을 통하여 상기 인공 유로와 연결되어 있으며, 일정량의 용수를 저장하여 상기 상부 살수대로 공급하는 용수 저장 탱크를 포함하는 것인 폐기물 매립장.
  6. 제5항에 있어서, 상기 살수장치는 상기 상부 살수대 및 용수 저장 탱크와 연결되어 있으며, 상기 용수 저장 탱크로부터 상부 살수대로 공급되는 물의 양을 조정하는 제어 수단을 더욱 포함하는 것인 폐기물 매립장.
  7. 제5항에 있어서, 상기 살수장치는 상기 상부 살수대 하부의 지면에 설치되어 있는 차량 정지대; 및 상기 차량 정지대에 연결되어 있으며, 상기 상부 살수대에서 살수되었으나, 차량의 외부로 흘러나온, 잉여량의 우수를 모아, 상기 침출수 처리 장으로 이송하는 배수 수단을 더욱 포함하는 것인 폐기물 매립장.
KR20060021073A 2006-03-06 2006-03-06 매립장 내부 유수를 이용하는 살수장치를 구비한 폐기물매립장 KR100602051B1 (ko)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100739417B1 (ko) 2007-01-11 2007-07-13 수도권매립지관리공사 건설 폐기물을 활용하여 축조된 내부도로를 구비한 폐기물매립장
KR101027324B1 (ko) 2009-02-17 2011-04-06 주식회사 선진엔지니어링 종합건축사 사무소 폐기물 매립장 시공방법
KR101081512B1 (ko) 2009-12-07 2011-11-08 주식회사 건화 굴착식 매립장의 폐기물 매립방법
KR101081513B1 (ko) 2009-12-07 2011-11-08 주식회사 건화 굴착식 매립장의 우수 침출수 분리배제방법

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