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표면적증가

반응성 증가

연소효율 증대

소각로 손상 방지

표면적이 증가

밀도증가

폐기물의 균일화, 세립화

매립시 조기안정화

복토사용량 감소

@ 폐기물의 균일화,세립화->소각로의 손상 방지

@ 연소효율 증대

@ 파쇄->분리->Cl 함유 물질분류->다이옥신 저감

스크린의 길이

경사각

회전수

폐기물의 부하

전단력

충격력

압축력

부상(flotation)

수중 체(jigs)

sink/float separation

자력선별하여 철분을 회수하고 와전류선별기를 통해 구리를 회수

톱밥

왕겨

볏짚

파쇄목편

낙엽

수피

C/N비 : 25~50

온도 : 50~60도

수분 : 50~60%

PH : 6~8

공기중산소 : 5~15%(산소)

공가부피 : 30~36%

1.질소가 암모니아로 유실->PH증가, 비료 가치 저하

2.암모니아 가스 발생으로 퇴비화 과정 중 좋지 않은 냄새 발생

C/N 비의 적정 기준이 높을 경우:

C/N비가 80이상, 질소함량이 부족하여 퇴비화가 잘 되지않고, 퇴비화에 걸리는 시간도 길어진다.

탄소가 분해되어 PH가 떨어져 미생물의 활성이 저하된다. 따라서 반응속도가 감소한다.

C/N 비의 적정 기준이 낮을 경우:

C/N비가 20이하, 질소원 손실이 커서 비료효과가 저하될 가능성이 높고 암모니아 가스가 발생하여 퇴비화 과정 중 좋지 않은 냄새가 발생된다. PH는 상승한다.

호기성 공정은 유기물을 대부분 세포화 시키는데 반해, 혐기성공정은 유기물을 대부분 가스화하기 때문에 슬러지의 생성량이 호기성 공정에 비해 적다

1단계:가수분해 및 발효,

생성물질:긴 사슬지방산,글리세린,아미노산,단당류

2단계:산생성단계,

생성물질:아세트산,알콜,알데하이드,케톤,암모니아,이산회탄소,수소

3단계:메탄화,

생성물질:메탄,이산화탄소,물

석회기초법

유리화법

자가시멘트법

시멘트기초법

피막형성법

열가소성 플라스틱법

유기 중합체법

CaO

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaSO4

■ 석회기초법

장점:가격저렴,공정간단,석회-포졸란 반응의화학식간단,탈수필요없다,두가지폐기물동시처리가능

단점:최종처분 물질의 양이 증가,PH가 낮을때 폐기물 성분의 용출 가능성이 증가

■ 열가소성 플라스틱법

장점:용출손실률은 시멘트기초법에비해상당히낮다,대분분의매트릭스물질은 수용액의 침투에 저항성이 매우크다.고화처리된 폐기물 나중에 회수후 재활용가능

단점:크고복잡한장치와 고도의 숙련된 기술요함,높은온도에서 분해되는 물질에는 사용할수없다,폐기물은건조해야한다,처리과정에서 화재의 위험성,에너지요구량크다,혼합율이:(MR) 크다.

■ 유기중합체법

장점:혼합율이 낮다,저온도고정

단점:고형성분만 처리가능,고화처리된 폐기물은 처분시 2차용기에 넣어매립, 특별한 혼합장치와 용기라이너가 필요하다.

■ 피막형성법

장점:혼합율이 낮다,침출성이 가장 낮다

단점:많은 에너지를 요구한다,값비싼시설과 숙련된 기술 요함,피막형성을 위한 수지값이 비싸다,화재위험성

■ 자가시멘트법

장점:혼합율이 낮다,중금속의저지에 효율적,탈수등 전처리 필요없다.

단점:장치비크며, 숙련된 기술요함,

보조에너지 필요, 많은 황화물을 가지는 폐기물에만 적합하다.

■ 유리화법

장점:첨가제의 비용이 비교적 싸다,2차 오염물질의 발생이 거의 없다.

단점:에너지 집약적,특수장치와 숙련된 인원이 필요하다.

■ 시멘트기초법

장점:원료풍부,값이싸다,

장치이용 쉽다,폐기물 건조 및 탈수 필요없다, 화학적 변화에 잘 견딤,

단점:폐기물 무게,부피 상당히 증가

코팅되지 않은 시멘트기초 제품은 매립을 위해 잘 설계된 매립장 요구,

시멘트는 에너지 집약적인 물질이다,시멘트의 알칼리가 암모니아 가스와 같이 암모늄이온으로 빠져 나온다.

■ 무기적방법(석회기초법,유리화법,자가시멘트법,시멘트기초법)

- 저렴한 비용

- 물리화학적으로 장기적인 안정성 양호

- 다양한 산업폐기물에 적용가능

- 고화재료의 구입이 용이

- 재료의 독성이 없다

- 상온 및 상압하에서 처리가 가능

- 고화재료에 따라 고화체의 체적 증가 다양

- 수용성이 작고 수밀성이 양호

- 양호한 기계적, 구조적 특성

■ 유기적방법(피막형성법,열가소성플라스틱법,유기중합체법)

- 처리비용이 고가

- 수밀성이 매우 크며 다양한 폐기물에 적용할 수 있다

- 최종 고화체의 체적 증가가 다양

- 미생물, 자외선에 대한 안정성이 약하다.

- 고도의 기술을 요한다.

- 방사성 폐기물을 제외한 기타 폐기물에 대한 적용사례가 제한되어 있다.

- 상업화된 처리법의 현잣자료가 빈약

가,포졸란 물질

화산재

비산재

점토

CaO,H2O,SiO2,슬래그

나,포졸란에 대한 설명:실리카질 SiO2와 수화 부산물인 Ca(OH)2가 반응하여 C-S-H 수화물을 만드는 반응, 규소성분을 함유하는 미분상태의 물질

- 폐기물을 취급용이하게 하기위해

- 유해물질의 독성을 저하시키기 위해

- 오염물질의 용해도를 저하시키기 위해

- 표면적을 줄여 용출특성을 감소시키기 위해

장점

폐기물의 부피감소

위생적

안전화,무해화

매립에비해 적은소요부지

기후영향 받지 않는다

열회수가능

단점

건설비 비싸다

대기오염물질 발생(삭스,낙스,염화수소)

3가크롬->6가크롬으로산화

운전 유지관리비 비싸다

고도의 운전기술 요구

소각로 선정 어려움

기체:수소,메탄,일산화탄소,이산화탄소,암모니아,황화수소,HCN

액체:식초산,아세톤,메탄올,오일,타르,방향성 물질

고체:Char(순수탄소), 불활성 물질

운전온도

가열속도

수분,산소,steam

크기

무산소 또는 저산소 조건에서 폐기물을 고온(500~1000°C)으로 가열하여 가스상, 액체상, 고체상의 연료를 생산하는 공정이다.

배기가스량이 적다

3가크롬->6가크롬으로 변하지않는다

보조연료 필요없다.

삭스,낙스,염화수소 유해가스 발생량 적다

1.입자의 크기와 분포:입자의 크기가 작으면 비표면적의 증가로 수분이 많이 부착하여 탈수가 어려워지며, 약품주입에 있어서 입자가 큰 경우보다 약품주입량이 많다.

2.입자표면의 전기부하와 수분보유:슬러지의 전기적인 부하는 대체로 음의 상태로 서로 밀어내는 성질을 갖는다.또한 수분 보유량이 많아질수록 입자는 서로 결합하기 어려워지며 가벼워진다. 이러한 슬러지 표면의 전기적인 부하는 반대의 전하를 띤 약품을 넣어 감소시킬 수 있다.

3.입자간 상호작용:슬러지농도가 커질수록 침천이나 농축, 그리고 압축이 더욱 어려워진다.

4.기타:약품 소요량에 있어서 장기간 저장된 슬러지는 신선한 슬러지보다 약품소요가 크다. 또한 슬러지의 PH에 따라 약품 소요량이 다르며,슬러지 내에 유지분이 많으면 탈수에 문제가 생긴다.

석회로 개량한 슬러지의 경우 음전하를 띠는 polymer가 효과적이며, PH가 중성 또는 약알칼리인 슬러지에는 양전하의 polymer를 주입하면 탈수가 더욱 잘된다.

1.약품처리:슬러지의 화학적 개량은 약품처리라고도 하며, 하수슬러지의 탈수 전처리법으로서 가장 일반적화 되어있는 방법이다.무기약품으로 알루미늄이나 철염등 진공탈수기나 가압탈수기가 함께 사용되는 것이 일반적이다.무기약품투여로 안정된 탈수가 가능하게 되나 슬러지고형분의 단위중량당 30~50%의 첨가가 필요하며 슬러지량의 증대, 발열량의 저하가 문제된다.

2.세정(=세척):세척은 슬러지의 탈수공정을 방해하는 물질을 제거하기 위하여 이용된다. 슬러지에 씻는 세척수와 슬러지의 비는 약 2:1로서 다단계식,역류식등이 있다. 세척은 슬러지로부터 질소가 제거되는 경향이 있어 비료가치가 상실되기도 한다. 즉, 슬러지를 토양개량제로 사용할 때는 세척을 하면 안된다.소화된 슬러지는 알칼리성이 강한데 물로 씻음으로써 알갈리를 줄이고 슬러지의 탈수에 사용되는 응집제를 줄일수 있다. 슬러지 세척은 소화된 슬러지 내의 가스 방울을 없애주므로 부력을 제거시켜 농축이 잘된다.

3.열처리:슬러지에 열을 가하여 무기약품으로 탈수하는 방법이다. 슬러지에 열을 가하면 세포가 파괴되어 세포내 수분이 나오게 된다.

4.동결처리:상수슬러지에 유효,하수슬러지의 경우에는 보조적으로 응집제 필요

5.소화:호기서 소화,혐기성 소화

간극수

모관결합수

부착수

내부수

가.3R

감량화(reduction)

재이용(reuse)

재활용(recycle)

나.우선항목

감량화(reduction)

혐기성소화->CH4

RDF

소각열회수

열분해

1.미생물에 의한 분해가 힘든 물질 처리

2.활성탄을 이용하기에는 농도가 너무 높은 물질 처리

3.낮은 휘발성으로 인해 스트리핑하기가 곤란한 물질 처리

4.물에 대한 용해도가 낮은 물질을 처리

1.입지조건

계획 매립용량의 확보가 가능한 곳

폐기물 매립지의 진.출입로 설치가 쉬운곳

폐기물 수집.운반의 효율성이 높은곳

인근에 하수종말처리시설이 있는곳(침출수처리)

2.사회적조건

주변에 민기가 없고,주거지역으로부터 멀리 떨어져 있을 것

용도상 규제를 받는 지역은 피할 것

운반로 상에 주거 밀집지역이 많거나 교통량이 많은 곳은 피할것

문화재 및 주요 시설물이 많은 곳은 피할것

3.환경적조건

경관의 훼손이 작고, 시각적으로 은폐 가능할 것

동.식물이 서식하는 곳은 피할것

지하수위가 낮고 토양의 투수성이 작을것

우수배제가 용이하여 침출수 발생량을 최소로 할수 있을것

복토재 확보가 용이할것

집수면적이 작을것

계곡 구배의 안정도가 높을것

산의 지형이 방재,재방,저류시설의 시공이 용이할것

토사의 이동에 의한 침식을 받는 장소를 피할것

2.5~7m

도랑식

매립지 바닥층이 두껍고(지하수면이 지표면으로부터 깊은 곳에 있는 경우) 또한 복토로 적합한 지역에 이용하는 방법으로 거의 단층매립만 가능하다. 도랑의 크기는 경우에 따라서 차이가 있을수 있으며 대개 길이 30~60m,깊이 1~2m, 넓이 5~8m의 규모가 적당하다. 복토는 인접도랑을 파서 얻을수 있다.

지역식(평지매립법)

매립의 가장 보편적 형태로 해당지역이 트렌치(도랑형) 굴착을 하기에 적당하지 않을 때 시행할수 있는 방법이다. 먼저 폐기물을 쏟은 후 좁고 길게 한열로 펴서 매립층의 높이가 2~3m정도로 될때까지 다진다. 그러나 다짐장비의 종류에 따라서는 다짐층의 높이가 그 이상이 될수도 있다. 하루의 매립이 끝나면 15~30cm로 복토를 하고 복토재는 대체로 인근 지역에서 조달한다.매립에 앞서 먼저 제방을 쌓은 뒤 입지조건과 규모에 따라 매립지의 길이를 정한다.

혐기성

혐기성위생

개량혐기성위생

준호기성

호기성

박층뿌림공법

순차투입공법

수중투기공법

1.단순매립

단순 투기형태의 비위생적 매립형태. 환경보호시설이 없음.

2.위생매립

복토를 실시하고 침출수 차수처리와 처리기능을 갖춘 매립형태, 위생매립 방법에는 지역법,경사법,도랑법,계곡매립법이 있딘.

3.안전매립

유해폐기물의 최송처분방법

폐산,폐알갈리

폐유(타르,피치류)

폐합성고분자화합물

폐폐인트,폐래커

폐흡수제,폐흡착제

분진

소각제

안정화,고형화,고화 처리물

지하수 집배수시설

차수시설

침출수 집배수시설

저류구조물

우수집배수시설

흡수법:물이나 약품을 사용

흡착법:활성탄,PSA

막분리

CH4,CO2,NH3,H2S,H2,CO,N2,O2

호기성단계

매립초기에는 매립조작시에 혼입된 공기가 호기성 분위기를 유도하여 호기성미생물이 증식하여 빠른 속도로 산소를 소비하여 CO2와 H2저급 탄화수소를 만들고 열을 발생한다.

혐기성비메탄생성단계

시간이 경과되어 산소가 소비되고 나면 매립층은 혐기성분위기로 되어 혐기성미생물이 우점균으로 되어 각종 폐기물을 분해하고 저급지방산,알콜,CO2,NH3,H2등을 생성한다.

혐기성메탄생성단계

1단계에서 생성된 유기산,알콜류는 저급 지방산인 아세테이트,수소,이산화탄소등을 이용하여 메탄을 생성하는 균과 지방산을 이용하여 메탄과 이산화탄소로 분해하는 미생물이 우점화되면서 1,2단계의 생성물을 분해하여 3단계에서 메탄을 생성하기 시작한다.

혐기성정상상태단계

완전한 혐기성분위기가 유지되면서 메탄생성균이 우점종이 되어 유기물의 분해와 동시에 메탄과 이산화탄소가 생성된다. 이때 메탄가스와 이산화탄소의 비가 50~70%:30~50%로 된다. 분해 가능한 유기물이 분해되면 안정화상태를 유지한다. 메탄가스 발생량이 현저하게 줄어들고 지반의 침하가 거의 끝나는 상태이다.

원인:CO2 발생하여 PH가 낮아진다.

영향:PH가 낮아져 H+ 농도가 높아짐으로 인해 중금속 용출 가능성 높아진다.

폐기물 분해의 영향

상부하중(높이)의 영향

침하 정도

저류구조물

차수시설(=차수막)

복토시설

침출수집배수시설

지하수집배수시설

우수집배수시설

가.매립지 주요시설 5가지

저류구조물

차수시설(차수막-연직,표면)

침출수 집배수시설

덮개시설(복토),우수집배수시설,가스배관시설

나.복토재 기능 5가지

강수에 의한 우수침투 방지.악취발산 방지

먼지,종이등의 흩날림 방지

병원균 매개체 서식방지(파리,모기등)

침출수 발생량 감소

매립완료 후 식물성장을 위한 토양 제공

토양 미생물의 서식공간 제공

화재예방,미관상 문제 개선

강널말뚝

어스댐코어

그라우트 공법

굴착에 의한 차수시트

HDPE(고밀도폴리에틸렌)

장점:화학물질에 대한 저항성이 높다.

온도에 대한 저항성이 높다.

강도가 높다.

접합상태가 양호하다.

단점:유연하지 못하여 구멍 등 손상을 입을 우려가 있다.

LDPE

CPE

장점:강도가 높다

단점:방향족탄화수소 및 기름종류에 약하다.

CSPE

PVC

장점:강도가 높다

단점:자외선,오존,기후에 약하다

EPDM

CR

IIR

투수계수:10^-7 cm/sec 미만

소성지수:10%이상 30%미만

액성한계:30%이상

자갈 함유량:10%미만

매립지내 여러 개의 깊은 가스 추출관을 설치하고 송풍기등에 의하여 가스를 추출하는 방법으로 대개 대규모 도시폐기물매립지에서 많이 사용되며 추출된 가스는 대개 몇단계의 처리과정을 거쳐서 연료화하거나 단순히 연소되기도 한다.

과산화수소(H₂O₂), 철염(FeSO₄)

중금속(독성)

고농도의 문제

생물학적으로 분해 불가능한 유기물의 문제(NBD)

강수량

표면유출량

증발산량

지하수침투량

폐기물 함유수량

폐기물 분해시 발생량

장점

폐기물을 적절하게 저장

폐기물의 안정화,무해화

단점

침출수 문제

매립가스(LFG) 문제

실리카겔

알루미나 이용

압축 후 냉각 응축

강수에 의한 우수침투 방지

악취 발산 방지

먼지나 종이 등의 흩날림 방지

화재예방

미관상 문제 개선

소성지수(PI) = 액성한계(LL) - 소성한계(PL)

유기물분해 - 가스와 침출수로 손실

상부의 매립층이 높아짐에 따라 질량부하가 증가

폐기물매립시설 설치.사용 내용

사후관리 추진일정

빗물배제계획

침출수 관리계획(차단형 매립시설은 제외)

지하수 수질조사계획

발생가스 관리계획(유기성폐기물을 매립하는 시설만 해당)

구조물과 지반등의 안정도유지계획

지하수 수질검사

불포화층 검사

유출수

인근지표수

발생가스

매립지 최종 덮개설비의 안정성