KR20030070286A - 폐기물 매립지의 건설방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 폐기물 매립지의 건설방법은 매립지용 터 파기를 한 후, 바닥면 상에 잡석과 유공관을 포함하는 지하수 배제층을 설치하고, 상기 지하수 배제층위에 침출수의 통과를 억제하고 만약 일부 통과되는 침출수가 있다고 할 때 그 침출수를 정화시키는 차수정화매트를 설치하고, 상기 차수정화매트 상에 혼합차수층과 보호토층을 순차적으로 적층하여 매립지 바닥을 건설하는 단계를 포함하여 이루어진다. 그리고 매립지 바닥면 둘레에 위치하는 경사 벽면에 고화토층, 차수정화매트, 고밀도 폴리 에틸렌을 순차적으로 적층하여, 상기 바닥면과 상기 경사벽면에 설치된 차수정화매트에 의해 침출수가 차수 및 정화되도록 한다.
따라서 침출수가 발생하여 강, 바다, 토양등으로 유입되어도 침출수는 본 발명에 따라 정화된 침출수이므로 환경오염을 발생시키지 않는다.
Description
본 발명은 폐기물 매립지의 건설방법에 관한 것으로, 특히, 매립지에서 발생되는 침출수가 토양 및 강등으로 유출되지 않도록 하며, 침출수의 정화까지 가능하도록 하는 폐기물 매립지의 건설방법에 관한 것이다.
근래들어 환경 오염에 관한 관심이 증대되면서, 환경 오염 발생 원인 가운데 큰 비중을 차지하는 폐기물 처리에 관련되어 세계 각 국에서는 환경 오염 방지 대책의 하나로 폐기물 처리를 큰 사회적 문제로 제기하고 있다.
이러한 쓰레기의 쓰레기 처리방법으로는 지금까지는 소각방법이나 매립방법 등이 사용되었다.
그러나 소각방법의 경우 소각시 발생되는 분진으로 인해 대기 오염이 유발되는 문제점이 있었으며, 매립방법의 경우에는 매립지 선정 및 매립지에서 발생되는 침출수로 인한 토양 및 강, 하천 등의 오염이 유발되는 문제점이 있었다.
또한, 매립방법은 매립지로 인해 발생되는 악취 및 환경오염으로 인해 대부분의 일반인들이 입지를 꺼리기 때문에 매립지를 선정하는데도 많은 어려움을 겪고 있었다.
일반적으로 건설되는 매립지는 상광하협형으로 터파기를 진행하고 터파기 된 곳에 쓰레기를 매립하는 가두리식 쓰레기 매립방법이 이용되는데, 이러한 가두리식 쓰레기 매립방법은 매립된 쓰레기의 부식 및 비로 인해 발생되는 오염된 침출수를 방지하기 위한 처리 시설이 필수적이다.
그러나 대부분의 매립지가 침출수 방지를 위한 시설이 구비되어있지만 매립지에서 발생되는 환경 오염 요인인 침출수를 완전히 정화하지 못하는 문제점이 있었다.
종래에는 쓰레기 매립지의 바닥에 차수시설을 조성함에 있어서, 도1에 도시된 바와같이, 단순히 원지반(10)상에 유공관(12a)과 잡석(12b)을 함께 설치하여 형성된 지하수 배제층(12), 점토차수층(16), 보호토층(18)을 순차적으로 적층하여 형성하였다. 따라서 매립물에서 발생된 침출수는 점토차수층에 의해 차수되었다.
또한 이를 보완한 방법으로 도2에 도시된 바와같이 점토차수층(16)상에 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene : HDPE)(20)을 부설하는 방법이나, 도3에 도시된 바와같이 점토차수층 대신 흙과 벤토나이트가 혼합된 혼합차수층(22)을 사용하는 방법이 있다.
단순히 점토차수층(16)에 의한 차수는 100 cm 정도의 두께로 형성하여야 하며 이러한 경우 점토를 구하기 위한 많은 시간 및 비용이 들어가게 되며, 별도의 장소에서 채취하게 되므로 인한 자연환경 훼손의 우려가 있다. 또한, 쓰레기 매립지 대부분은 지반 및 토질 특성이 열악한 연약지반이기 때문에 하부 점토층의 지지력이 충분하지 못하여 부동침하 등이 발생하기 때문에 고밀도 폴리 에틸렌(20) 시트간의 접합부분이 빈번히 파손되었을 뿐 아니라 시공 중 또는 시공 후에 시공장비 등에 의한 시트 자체 훼손이 발생되기도 하여 차후 폐기물에서 발생되는 침출수가 지하로 스며들어가는 등 안정성에 있어서 많은 문제점이 있었다.
그리고 매립지의 경사면에 차수벽을 형성할 경우 점토차수층(16)이나 혼합차수층(22)등과 같은 차수층은 매립지 벽에 고정되지 못하므로 일반적으로 이러한 차수시설은 사용하지 않고 도4에 도시된 바와같이 고화토층상에 벤토나이트 매트 및 고밀도 폴리 에틸렌을 설치하여 차수하고, 보호토층을 형성하여 하부층을 보호하는 구조로 형성하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 폐기물 매립지에서 발생되는 침출수를 차수할 수 있는 폐기물 매립지의 건설방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐기물 매립지의 건설방법은 매립지용 터 파기를 한 후, 바닥면 상에 잡석과 유공관을 포함하는 지하수 배제층을 설치하고, 상기 지하수 배제층위에 침출수의 통과를 억제하고 만약 일부 통과되는 침출수가 있다고 할 때 그 침출수를 정화시키는 차수정화매트를 설치하고, 상기 차수정화매트 상에 혼합차수층과 보호토층을 순차적으로 적층하여 매립지 바닥을 건설하는 단계를 포함하여 이루어진다. 그리고 매립지 바닥면 둘레에 위치하는 경사 벽면에 고화토층, 차수정화매트, 고밀도 폴리 에틸렌을 순차적으로 적층하여, 상기 바닥면과 상기 경사벽면에 설치된 차수정화매트에 의해 침출수가 차수 및 정화되도록 한다.
따라서 침출수가 발생하여 강, 바다, 토양등으로 유입되어도 침출수는 본 발명에 따라 정화된 침출수이므로 환경오염을 발생시키지 않는다.
도1내지 도3은 종래 기술에 따른 매립지의 바닥면의 개략적인 수직 단면도이다.
도4내지 도5는 본 발명에 따른 매립지의 개략적인 수직 단면도이다.
*도면의 주요부호에 대한 설명*
100 : 원지반 102 : 지하수 배제층
104, 112 : 차수정화매트 104a, 104d, 112a, 112d : 투수성시트
104b, 112b : 벤토나이트 입자 104c, 112c : 제오라이트 입자
104A : 차수정화층 104B : 벤토나이트층
104C : 제오라이트층 106 : 혼합차수층 또는 점토차수층
108, 116 : 보호토층 114 : 고밀도 폴리 에틸렌 시트
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.
도3에 도시된 바와같이 매립지용 터 파기를 한 후, 바닥면(Ⅰ) 상에 잡석(102b)과 유공관(102a)을 포함하는 지하수 배제층(102)을 설치하고, 지하수 배제층(102)위에 침출수의 통과를 억제하고 만약 일부 통과되는 침출수가 있다고 할 때 그 침출수를 정화시키는 차수정화매트를 설치하고, 차수정화매트(104) 상에 혼합차수층(114)과 보호토층을 순차적으로 적층하여 매립지 바닥을 건설하는 단계를 포함하여 이루어진다. 그리고 매립지 바닥면(Ⅰ) 둘레에 위치하는 경사 벽면(Ⅱ)에 고화토층(110),차수정화매트(112), 고밀도 폴리 에틸렌(114)을 순차적으로 적층하여, 경사벽면(Ⅱ)에 설치된 차수정화매트(112)에 의해 침출수가 차수 및 정화되도록 한다.
바닥면에 형성된 지하수 배제층(102)은 다수개의 구멍이 형성된 유공관(102a)을 잡석(102b)과 함께 설치한다. 지하수 배제층(102)내의 유공관(102a)은 매립된 폐기물등에서 발생되는 침출수들이 차수층들에 의해 차수되지 못하고 유출될 경우, 유출된 침출수가 하수도 또는 다른 집수장소로 이동하는 경로를 제공한다.
혼합차수층(114)은 흙과 벤토나이트 입자가 일정비율내에서 혼합된 것으로 벤토나이트 입자가 흙 입자사이의 공극을 메움으로서 침출수가 차수되도록 한다.
그리고 경사벽면(Ⅱ)에 형성된 고화토층(110) 및 고밀도 폴리 에틸렌 시트(114)는 매립된 폐기물에서 발생된 침출수를 차수하기 위한 것으로 고화토층(110)은 일반적으로는 터파기 때 발생된 현장토와 시멘트를 혼합한 후 도포하여 형성된다.
또한, 바닥면(Ⅰ) 및 경사벽면(Ⅱ)에 동시에 형성된 차수정화매트(104, 112)는 침출수를 차수함과 동시에 정화가 이루어지도록 하기 위한 것이다.
차수정화매트(104, 112)는 벤토나이트 입자(104b, 112b)와 제오라이트 입자(104b, 112c)를 포함하여 형성된 차수정화층(104A, 112A)과, 차수정화층(104A, 112A)을 상하면에서 에워싸면서 물을 통과시키는 투수성시트(112a, 112d)를 포함하여 이루어진다.
벤토나이트는 진흙의 일종으로서 물과 접촉시 수분을 흡수하여 수 십배로 팽창하는 특성이 있기 때문에 차수재로 널리 이용되고 있다.
그리고 제오라이트는는 알칼리 금속과 알칼리 토금속을 함유하고 또한 결정수를 함유한 알루미늄의 규산염 광물로 흡착, 흡습, 양이온 교환성등의 특성을 가지고 있으므로 이온 교환제, 폐수처리제, 토양개량제 등 다방면에 널리 사용되고 있다.
여기서 차수정화층(104A, 112A)은 벤토나이트 입자(104b, 112b)와 제오라이트 입자(104c, 112c)가 혼합된 단일층으로 형성된다. 또는 도5에 도시된 바와같이 벤토나이트 입자와 제오라이트 입자를 분리되도록 형성할 수 있는데, 벤토나이트 입자(104b, 112b)가 포함된 벤토나이트층(104B, 112B)과 제오라이트 입자가 포함된 제오라이트층(104C, 112C) 사이에 부직포를 개재시켜 벤토나이트 층(104B, 112B)과 제오라이트 층(104C, 112C)이 분리되도록 한다.
차수정화층(104A, 112A)내의 벤토나이트 입자(104b, 112b)는 평균 16메쉬(mesh)이고, 제오라이트 입자(104c, 112c)는 평균 200메쉬인 것을 사용하며, 벤토나이트 입자(104b, 112b)와 제오라이트 입자(104c, 112c)는 6내지 12 : 1의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 폐기물 매립지의 건설방법은 먼저 원지반상에 상광하협형으로 터파기를 진행한다.
그리고 바닥면은 지하수 배제층, 차수정화매트를 순차적으로 적층하고, 차수정화매트상에 점토차수층 또는 혼합차수층을 형성한 후 보호토층을 형성한다. 또한, 바닥면과 일체로 연결된 경사 벽면은 고화토층, 차수정화매트, 고밀도 폴리 에틸렌을 순차적으로 형성한다.
여기서 지하수 배제층 또는 혼합차수층은 종래의 혼합차수층보다 얇게 형성한다. 혼합차수층을 종래보다 얇게 형성하여도 차수정화매트가 부가 설치되어 있으므로발생된 침출수를 충분히 차수할 수 있다.
따라서 점토차수층 및 혼합차수층을 형성하기 위해서 필요한 많은 시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 좀더 많은 양의 폐기물을 매립할 수 있게 된다.
또한, 차수정화층(104A, 112A)상에 매립지에서 발생된 침출수가 도달할 경우, 침출수는 벤토나이트 입자(104b, 112b)에 의해 차수되어 더 이상 하부층으로 내려가지 않는 동시에 제오라이트 입자(104c, 112c)에 의해 정화된다.
그리고 만약 차수정화매트(104, 112)에 의해 침출수가 차수되지 못하고 차수정화매트(104, 112)를 통과할 경우 침출수가 토양 또는 강으로 흘러들어도 침출수는 이미 제오라이트 분말(112c)에 의해 정화가 이루어진 상태로 토양 또는 강을 오염시키지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따라 매립지를 형성하면, 매립지에서 침출수가발생될 경우 차수정화매트에 포함된 벤토나이트에 의해 침출수가 더 이상 하부층으로 유출되지 않도록 하며, 제오라이트에 의해 침출수가 정화되어 오염물이 제거되므로 매립지에서 침출수가 외부로 유출되어도 침출수 오염으로 인해 토양 및 강등이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 종래의 고밀도 폴리 에틸렌을 형성하지 않으며, 점토차수층의 두께를 확실히 감소시키므로 매립지의 매립량을 증가시키고, 점토차수층의 형성을 위한 시간 및 부가비용을 줄일 수 있다.
Claims (8)
- 매립지용 터 파기를 한 후, 바닥면 상에 잡석과 유공관을 포함하는 지하수 배제층을 설치하고,상기 지하수 배제층위에 침출수의 통과를 억제하고 만약 일부 통과되는 침출수가 있다고 할 때 그 침출수를 정화시키는 차수정화매트를 설치하고,상기 차수정화매트 상에 혼합차수층과 보호토층을 순차적으로 적층하여 매립지 바닥을 건설하는 단계을 포함하는 폐기물 매립지의 건설 방법.
- 제1항에 있어서,매립지 바닥면 둘레에 위치하는 경사 벽면에 고화토층, 차수정화매트, 고밀도 폴리 에틸렌을 순차적으로 적층하여, 상기 바닥면과 상기 경사벽면에 설치된 차수정화매트에 의해 침출수가 차수 및 정화되는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립지 건설 방법.
- 제1항에 있어서,상기 혼합차수층 대신에 점토차수층을 형성하는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립지의 건설 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 차수정화매트는 벤토나이트 입자와 제오라이트 입자를 포함하여 형성된 차수정화층과, 상기 차수정화층을 에워싼 투수성시트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립지의 건설 방법.
- 제4항에 있어서,상기 투수성시트는 상기 차수정화층의 양면에 각각 부착된 직포와 부직포로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 매립지의 건설 방법.
- 제4항에 있어서,상기 제오라이트 입자의 크기는 상기 벤토나이트 입자의 크기보다 더 작은 크기로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기물 매립지의 건설 방법.
- 제4항에 있어서,상기 차수정화층은 벤토나이트 입자와 제오라이트 입자를 혼합한 혼합층으로 형성된 것을 특징으로 하는 폐기물 매립지의 건설 방법.
- 제4항에 있어서,상기 차수정화층은 상기 벤토나이트 입자가 포함된 벤토나이트 층, 상기 제오라이트 입자가 포함된 제오라이트층으로 이루어지며, 상기 벤토나이트층과 상기 제오라이트층 사이에 분리용 부직포가 부가 형성된 것을 특징으로 하는 폐기물 매립지 건설 방법.
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