KR100667458B1 - 중간 복토를 재활용하는 폐기물 매립장 및 매립 방법 - Google Patents
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Abstract
중간 복토를 재활용하는 폐기물 매립장 및 매립 방법이 개시된다. 상기 폐기물 매립 방법은 폐기물의 매립공간을 제공하기 위하여, 포설된 중간 복토층 위에 제방을 축조하는 단계; 상기 제방 안쪽 인접부 일정구간에 대하여 상기 중간 복토층을 굴착한 후, 투수성 재료를 포설하는 단계; 상기 포설된 투수성 재료 위에 폐기물을 매립하는 단계; 상기 매립작업 구간 전방에 포설된 중간 복토층의 일부를 절취하고, 상기 절취한 복토를 상기 매립된 폐기물 위에 포설하는 단계; 상기 절취된 중간 복토층 위에 폐기물을 매립하는 단계; 및 상기 매립작업 구간 전방에 포설된 중간 복토층의 일부를 절취하고, 상기 절취한 복토를 상기 매립된 폐기물 위에 포설하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 폐기물 매립장은 폐기물의 매립 공간을 제공하기 위하여, 포설된 중간 복토층 위에 축조된 제방; 상기 제방 안쪽 인접부 일정구간에 대하여 상기 중간 복토층을 굴착한 후 포설된 투수성 재료; 상기 중간 복토층의 일부를 절취하고, 상기 투수성 재료 및 절취된 중간 복토층 위에 매립된 폐기물; 및 상기 매립된 폐기물 위에 포설되는 복토를 포함한다.
매립장, 폐기물, 중간 복토, 셀(cell) 방식, 매립 방법.
Description
도 1은 셀(cell) 방식에 의한 폐기물 매립 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립 방법을 사용하여 형성한 폐기물 매립장의 단면도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립 방법의 각 단계를 설명하기 위한 도면.
본 발명은 폐기물 매립장 및 매립방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중간 복토를 재활용하는 폐기물 매립장 및 매립방법에 관한 것이다.
폐기물 매립장은 사람들이 생활하면서 필수 불가결적으로 발생하는 생활 폐기물 및 산업 현장에서 발생하는 산업 폐기물을 매립하는 장소로서, 정부 및 각 지 방 자치 단체에서 운영하고 있으며, 수용되는 폐기물의 양에 따라 그 규모도 다양하다. 폐기물 매립 방법으로는 상향 매립과 하향 매립 방법이 있으며, 상향 매립 방법은 계단처럼 다수의 적층 구조로서 폐기물을 매립하는 방법이다. 통상적인 상향 매립 방법의 경우는 5단 - 9단 정도의 매립층을 형성하고 있으며, 각 단의 매립 후 복토하는 방법을 취하고 있다. 여기서, 상기 복토 방식으로는 셀(cell)방식과 샌드위치(sandwitch)방식이 있으며, 셀방식은 1일 매립 작업이 완료된 후 모든 폐기물 노출지점을 복토하는 방식이며, 샌드위치방식은 1일 폐기물의 매립용량이 적고, 매립부지의 폭이 협소하여 폐기물의 노출 면적이 작거나, 매립지의 운용시간이 24시간 운영 체계인 경우에 사면부에 복토를 하지 않는 방식이다.
도 1은 셀방식에 의한 폐기물 매립 방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 1을 참조하여 셀방식에 의한 폐기물 매립 방법에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 매립지 하부 및 둘레에는 침출수를 차단하는 차수층(17), 차수막 보호층(16), 및 침출수 집배수관(18)이 형성되어 있다. 각 단은 셀방식으로 폐기물(14)을 매립하며, 각 단에 폐기물(14) 매립이 완료되면, 중간 복토층(12)을 형성하며, 최종 폐기물(14) 매립 후, 최종 복토층(10)을 형성하는 작업이 이루어진다. 상기 셀 형태의 복토 방식은 노출 지점 최소화로, 악취 및 폐기물 비산량의 감소 및 파리, 모기 등 해충 서식 방지에 유리하며, 반면에 샌드위치 방식에 비하여 복토재 소요량 증대 등 작업 비용이 상승되는 단점이 있다. 상기 샌드위치 형태의 복토 방식은 사면부 노출에 의한 영향이 미미할 경우 셀 방식에 비해 경제적인 반면, 사 면부 노출에 의하여 주변 환경에 악영향을 미칠 수 있다는 단점이 있다. 따라서 대규모 매립지는 매립에 따른 노출사면의 면적이 크며, 주변 환경에 대한 영향을 고려할 때, 노출면적을 최소화할 수 있는 셀 방식을 채택하는 것이 효과적이다.
그리고 폐기물 매립 시, 복토는 매립된 폐기물의 외부 노출을 방지하여, 폐기물의 비산 및 유출 방지, 폐기물로부터의 악취 발산 방지, 각종 해충 서식 방지, 우수(雨水)의 침투 방지 등 위생매립을 위하여 실시한다. 따라서 상기 복토 방식에 따르면, 매립 작업 종료 후 투수성이 낮은 흙, 고화 처리물 또는 건설 폐재류를 재활용한 토사 등을 사용하여 15cm 이상의 두께로 다져 일일복토를 하여야 하며, 매립작업이 7일 이상 중단되는 때에는 노출된 매립층의 표면부분에 30cm 이상의 두께로 다져 기울기가 2% 이상이 되도록 중간복토를 하여야 한다. 또한, 매립시설의 사용이 종료된 때에는 최종 복토층을 기울기가 2% 이상이 되도록 설치하여야 하며, 이 경우 최종 복토층에는 가스 배제층, 차단층, 배수층 및 식생대층을 차례대로 설치하여야 한다. 특히 셀 형태의 복토방식의 경우, 일일복토 작업이 필요하며, 일일복토는 매립된 폐기물의 노출을 신속히 방지하여 폐기물 비산 및 악취저감을 유도하는 기능으로, 폐기물 관리법상 매립작업 종료 후 투수성이 낮은 양질의 흙을 사용하여 15cm 이상의 두께로 하도록 규정하고 있다.
통상적으로, 각 단별로 포설되는 중간 복토층의 설치 재료는 양질토사(다짐)이고, 포설 두께는 50cm 이나, 이와 같이 중간 복토층을 두껍게 형성하고, 그 상부에 폐 기물을 매립하면, 토사층 다짐에 따른 낮은 투수계수로 인하여 폐기물층에서 발생한 침출수의 하방침투를 저해하는 역할을 하며, 이에 따른 단별 폐기물층 내 함수비의 불균등을 초래하고, 단별 누적수위의 발생 등으로 외곽 흙제방부 누출 가능성 및 구조적 안정성 저하를 초래할 가능성이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 침출수의 하방 침투가 용이한 폐기물 매립장 및 매립 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단별 함수비의 불균등 초래 방지 및 단별 누적수위의 발생을 저감하여 구조적으로 안정한 폐기물 매립장 및 매립 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 중간 복토층 일부를 일일 복토재로 활용하여, 경제적인 폐기물 매립장 및 매립 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐기물의 매립공간을 제공하기 위하여, 포설된 중간 복토층(22b) 위에 제방(40c)을 축조하는 단계; 상기 제방(40c) 안쪽 인접부 일정구간에 대하여 상기 중간 복토층(22b)을 굴착한 후, 투수성 재료(24b)를 포설하는 단계; 상기 포설된 투수성 재료(24b) 위에 폐기물(30c)을 매립하는 단계; 상기 투수성 재료(24b) 위에 매립된 폐기물(30c)의 매립작업 구간 전방에 포설된 중간 복토층(22b)의 일부를 절취하고, 상기 절취한 복토(24)를 상기 투수성 재료(24b) 위에 매립된 폐기물(30c) 위에 포설하는 단계; 상기 절취된 중간 복토층(22b') 위에 폐기물(30c)을 매립하는 단계; 및 상기 중간 복토층(22b') 위에 매립된 폐기물(30c)의 매립작업 구간 전방에 포설된 중간 복토층(22b)의 일부를 절취하고, 상기 절취한 복토(24)를 상기 중간 복토층(22b') 위에 매립된 폐기물(30c) 위에 포설하는 단계를 포함하는 폐기물 매립 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 폐기물의 매립 공간을 제공하기 위하여, 포설된 중간 복토층(22b) 위에 축조된 제방(40c); 상기 제방(40c) 안쪽 인접부 일정구간에 대하여 상기 중간 복토층(22b)을 굴착한 후 포설된 투수성 재료(24b); 상기 중간 복토층(22b)의 일부를 절취하고, 상기 투수성 재료(24b) 및 절취된 중간 복토층(22b') 위에 매립된 폐기물(30c); 및 상기 매립된 폐기물(30c) 위에 포설되는 복토(24)를 포함하는 폐기물 매립장을 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 매립장 및 매립 방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립 방법을 사용하여 형성한 폐기물 매립장의 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장은 2단 이상의 매립층 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 제1 단은 축조된 제1 제방(40a) 및 상기 제1 제방(40a) 안에 매립되는 제1 폐기물(30a), 및 상기 매립된 제1 폐기물(30a) 위에 포설되는 제1 중간 복토층(22a)을 포함한다. 제 2단은 상기 제1 중간 복토층(22a) 위에 폐기물 매립 공간을 제공하기 위하여 축조된 제2 제방(40b), 상기 제2 제방(40b) 안쪽 인접부 일정구간에 대하여 상기 제1 중간 복토층(22a)을 굴착한 후 포설된 제1 투수성 재료(24a), 상기 제1 중간 복토층(22a)의 일부를 절취 하고, 상기 제1 투수성 재료(24a) 및 절취된 제1 중간 복토층(22a') 위에 매립되는 제2 폐기물(30b), 및 상기 매립된 제1 폐기물(30b) 위에 포설되는 제2 중간 복토층(22b)을 포함한다. 제3 단은 상기 제 2단과 마찬가지로, 상기 제2 중간 복토층(22b) 위에 폐기물 매립 공간을 제공하기 위하여 축조된 제3 제방(40c), 상기 제3 제방(40c) 안쪽 인접부 일정구간에 대하여 상기 제2 중간 복토층(22b)을 굴착한 후 포설된 제2 투수성 재료(24b), 상기 제2 중간 복토층(22b)의 일부를 절취하고, 상기 제2 투수성 재료(24b) 및 절취된 제2 중간 복토층(22b') 위에 매립되는 제3 폐기물(30c), 및 상기 매립된 제3 폐기물(30c) 위에 포설되는 제3 중간 복토층(22c)을 포함한다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립장은 수 개단으로 이루어진 폐기물 매립장을 형성할 수 있으며, 각 구성요소에 대한 구체적 사항은 후술하는 폐기물 매립 방법에서 설명한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 매립 방법의 각 단계를 설명하기 위한 도면으로, 도 2에 도시한 매립층 중 3단을 기준으로 설명한 도면이다.
도 3a는 제방(40c) 축조 단계를 설명하는 도면으로, 도 3a에 도시한 바와 같이, 폐기물 매립계획에 따라 각 단별로 폐기물 매립 완료 후, 상기 매립된 폐기물 위에 일정 두께의 중간 복토층(22b)을 형성하고, 상기 포설된 중간 복토층(22b)의 상부 가장자리 둘레를 따라, 폐기물 매립 공간을 제공하기 위하여 제방(40c)을 축조한다. 상기 중간 복토층(22b)은 매립 정점을 향하여 침출수 및 우수의 흐름을 원활하게 하기 위하여, 2 - 4%의 경사로 포설되며, 3%의 경사로 포설되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 중간 복토층(22b)을 형성하는 재료로는 통상적으로 투수성이 낮은 양질 토사가 사용되며, 상기 중간 복토층(22b)은 매립된 폐기물의 노출을 신속히 방지하여 폐기물 비산 및 악취 저감을 유도하는 기능을 하며, 아울러 매립되는 폐기물의 압밀을 위한 다짐 및 장비의 이동을 원활하게 하기 위하여 일정 두께로 포설되며, 예를 들면, 다짐성, 장비 이동성, 및 경제성을 고려하여, 30 - 60cm로 포설되며, 50cm 로 포설하는 것이 바람직하다. 상기 포설 두께가 30cm 미만인 경우, 다짐 효과 및 장비의 이동 측면에서 불리하며, 60cm 초과하는 경우, 양질 토사 구입에 있어서 경제적으로 불리하다.
상기 제방(40c)은 폐기물 매립 공간을 제공하며, 상기 제방(40c)의 상부는 작업 통로로서의 역할을 한다. 특히, 상향식 매립방법에 있어서 수 개의 단으로 매립하는 경우, 각 단별로 매립이 완료된 후 상기 매립층 상부에 일정 거리의 이격거리를 두고, 제방(40c)을 축조하여 매립공간을 제공한다. 상기 제방(40c)은 매립사면 전체에 대한 안정성, 내진 적용 시 매립사면 안정성, 및 흙제방 축조단면 자체에 대한 안정성을 검토하여 축조되며, 매립계획에 따라 폐기물 매립장 축조 시, 사면활동에 대하여 안정하고 그 기능이 확보되도록 매립사면을 유지하여야 하며, 통상적으로 1:1.5 - 1:2의 경사로 이루어진다.
도 3b는 투수성 재료(24b) 포설 단계를 설명하기 위한 도면으로, 도 3b에 도시한 바와 같이, 상기 제방(40c) 축조한 후 폐기물(30c) 매립 이전에, 상기 제방 (40c) 안쪽 인접부 일정구간에 대하여, 포설된 중간 복토층(22b) 전부를 굴착하고, 투수성 재료(24b)를 포설하여, 각 단별로 매립되는 폐기물층 내의 침투성을 향상시킨다. 상기 일정구간은 각 단의 매립계획량에 따라 달라지며, 예를 들면 8 - 20m, 바람직하게는 8 - 12m 일 수 있다. 상기 일정구간이 8m 미만인 경우에는 침투성의 향상이 저조하고, 시공 측면에서 불리하며, 상기 일정구간이 20m 초과하는 경우에는 경제적인 측면에서 불리하다. 그리고 투수성 재료(24b)로서 건설 폐재 등을 사용할 수 있으며, 상기 건설 폐재는 투수성을 고려하여 직경이 일정 크기 이상이어야 하며, 예를 들면 직경 2 - 10cm 이어야 한다. 또한, 상기 건설 폐재는 중간 복토(22b)로 사용되는 양질 토사에 비하여 투수성이 우수하여, 일정 경사로 포설된 중간 복토층(22b)과 더불어 각 단별로 매립되는 폐기물층 내의 침출수 및 우수의 하부 폐기물층(30b)으로의 배제를 유도한다. 그리고 상기 굴착한 복토(24)는 일정 구역에 모아져, 매립된 폐기물 위에 포설되는 일일복토재로 사용할 수 있다.
도 3c는 폐기물(30c) 매립 및 절취한 복토(24)의 포설 단계를 설명하기 위한 도면으로, 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 투수성 재료(24b)를 포설한 후, 폐기물(30c)을 상기 투수성 재료(24b) 위에 매립한다. 상기 폐기물(30c)은 주로 건설폐기물과 생활폐기물이 있으며, 그 밖에 상하수오니, 하수 준설토 등이 있다. 건설 폐기물은 IMF 이후 경제회복에 따른 건설경기 활성화 및 아파트 재개발 등의 여파로 인해 큰 폭의 증가세를 보이고 있다. 또한, 생활폐기물은 재활용품목 및 음식물 분리수거 정책이 강력하게 추진되고 있어 지속적으로 감소하고 있다. 상기 폐 기물(30c)의 매립 높이는 시공성, 도로 및 외곽 흙제방(40c) 한계 성토고, 및 경제성 등을 고려하여 4.0 - 6.0m 로 계획한다. 상기 폐기물(30c)의 매립과 동시에, 매립 작업 구역 전방(익일 매립지역)에 대하여 중간 복토층(22b)을 일정두께(b)로 절취한다. 즉, 각 단별로 시행되는 폐기물 매립에 따라, 중간 복토층(22b)에 폐기물을 매립하면, 토사층 다짐에 따른 낮은 투수계수로 인하여 폐기물층 내 발생 침출수의 하방 침투를 저해하므로, 상기 중간 복토층(22b)의 일부를 절취함으로써, 양질 토사의 구입 비용을 감소시킬 뿐만 아니라, 침출수의 하방 침투를 유도하여 단별 폐기물층(30c)내 함수비의 불균등을 방지할 수 있다. 절취 두께(b)는 예를 들면, 중간 복토의 두께(a)가 50cm인 경우, 10 - 30cm 이며, 바람직하게는 20cm 이다. 절취두께(b)가 10cm 미만인 경우, 경제적으로 불리하고, 침출수의 하방 침투 가능성이 저하되며, 30cm 초과하는 경우, 절취된 중간 복토층(22b')의 두께가 너무 작아 작업 장비의 이동성 및 시공성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 중간 복토층(22b')의 두께가 작아져, 각 매립층의 투수성이 좋아지며, 결국 구조적으로 안정적인 매립지를 형성할 수 있으며, 매립공간의 추가적인 확보도 가능하다. 상기 절취한 복토(24)는 불도저 등의 작업 장비(28)에 의하여 매립되는 폐기물(30c) 위에 포설된다. 즉, 일일복토는 매립된 폐기물(30c)의 노출을 신속히 방지하여 폐기물 비산 및 악취저감을 유도하는 기능으로, 폐기물 관리법상 매립작업 종료 후 투수성이 낮은 양질의 흙을 사용하여 15cm 이상의 두께로 하도록 규정하고 있는바, 절취한 복토(24)를 활용하여 일일복토재로 사용한다. 따라서 중간 복토(24)의 재활용으로 매립지의 경제적인 운영이 가능하다.
마찬가지로 도 3d에 도시한 바와 같이, 절취된 중간 복토층(22b') 위에 폐기물(30c)을 추가로 매립하고, 동시에 상기 매립작업 구간 전방에 포설된 중간 복토층(22b)의 일부를 절취하고, 상기 절취한 복토(24)를 상기 매립된 폐기물(30c) 위에 포설한다. 상기 중간 복토층(22b)의 절취 두께는 상술한 바와 같이, 중간 복토의 두께(a)가 50cm인 경우, 10 - 30cm이며, 바람직하게는 20cm 이다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐기물 매립장 및 매립 방법은 중간 복토층의 절취를 통하여, 각 단을 구분하는 중간 복토층의 두께를 작게 하므로, 침출수의 하방 침투를 용이하게 할 수 있으며, 단별 함수비의 불균등 초래 방지 및 단별 누적수위의 발생을 저감하여 구조적으로 안정되게 폐기물을 매립할 수 있다. 또한, 절취한 복토를 일일복토재로 활용하므로, 경제적인 매립지 운영이 가능하다. 그리고 제방 안쪽 인접부 일정구간에 투수성 재료를 포설함으로 단별 함수비의 불균등 초래 방지 및 단별 누적 수위의 발생을 저감할 수 있다.
Claims (4)
- 폐기물의 매립공간을 제공하기 위하여, 포설된 중간 복토층(22b) 위에 제방(40c)을 축조하는 단계;상기 제방(40c) 안쪽 인접부 일정구간에 대하여 상기 중간 복토층(22b)을 굴착한 후, 투수성 재료(24b)를 포설하는 단계;상기 포설된 투수성 재료(24b) 위에 폐기물(30c)을 매립하는 단계;상기 투수성 재료(24b) 위에 매립된 폐기물(30c)의 매립작업 구간 전방에 포설된 중간 복토층(22b)의 일부를 절취하고, 상기 절취한 복토(24)를 상기 투수성 재료(24b) 위에 매립된 폐기물(30c) 위에 포설하는 단계;상기 절취된 중간 복토층(22b') 위에 폐기물(30c)을 매립하는 단계; 및상기 중간 복토층(22b') 위에 매립된 폐기물(30c)의 매립작업 구간 전방에 포설된 중간 복토층(22b)의 일부를 절취하고, 상기 절취한 복토(24)를 상기 중간 복토층(22b') 위에 매립된 폐기물(30c) 위에 포설하는 단계를 포함하는 폐기물 매립 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 중간 복토층의 두께는 30 - 60cm 이며, 절취하는 중간 복토층의 두께는 10 - 30cm 인 것인 폐기물 매립 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제방 안쪽 인접부 일정구간은 8 - 20m 이며, 상기 투수성 재료로는 건설 폐재를 사용하는 것인 폐기물 매립 방법.
- 폐기물의 매립 공간을 제공하기 위하여, 포설된 중간 복토층 위에 축조된 제방;상기 제방 안쪽 인접부 일정구간에 대하여 상기 중간 복토층을 굴착한 후 포설된 투수성 재료;상기 중간 복토층의 일부를 절취하고, 상기 투수성 재료 및 절취된 중간 복토층 위에 매립된 폐기물; 및상기 매립된 폐기물 위에 포설되는 복토를 포함하는 폐기물 매립장.
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