광주시 운정동 위생 쓰레기 매립장 침출수에 대한 지구화학적 연구

박천영; 김성구

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박천영 김성구

저널정보: 한국자원공학회 한국자원공학회지 한국자원공학회지 Vol.39 No.2

발행연도: 2002.4

수록면: 98 - 111 (14page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2002

광주시 운정동 위생 쓰레기 매립장 침출수에 대한 지구화학적 연구

박천영 , 김성구 한국자원공학회지 2002.04 학술저널

2001

쓰레기 매립장 침출수에 대한 지구화학적 연구

박천영 , 정연중 , 박신숙 외 1명 대한자원환경지질학회 학술발표회 2001.01 학술대회자료

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광주시 운정동 위생 쓰레기 매립장으로부터 생성되는 침출수와 scale에 대한 지구화학적 특징을 조사하였다. 침출수는 하루에 평균 400 ton이 생성되고 침출수량은 강우량에 따라 계절적으로 변화하고 있다. 침출수 시료는 2000년 4월부터 2001년 5월 동안 매월 1개씩 채취하였다. Scale은 운정동 매립장에서 생성된 침출수를 12 ㎞ 떨어진 유덕동 하수종말처리장으로 보내지는 침출수 이송관로에서 채취하였다. 침출수 이송관로에 형성되는 scale(막힘현상)은 유덕동 하수종말처리장까지 침출수 이송에 심각한 문제를 야기시키고 있다. 운정동 쓰레기 매립장의 침출수는 pH가 7.09∼8,15 범위로 알칼리 환경을 나타나며 Eh는 -40∼-285 ㎷로 환원환경을 가리키고 TDS는 12,600∼27,800 ㎎/ℓ 범위를 보인다. 침출수는 검은색을 띄며 TDS, Na, K, Cl, HCO_3, F 및 Ca등의 함량이 매우 높게 나타난다. 쓰레기 매립장의 침출수 발생량은 우기와 건기의 강우량 변화에 직접적으로 영향을 받으며, 우기와 건기의 계절적 변화에 따라 침출수 성분 중 TDS, Na, K, Fe 및 F 등의 함량이 심하게 변화하고 있다. 침출수에 대한 물리화학적 자료를 WATEQ4F에 투입한 결과 방해석, 아라고나이트 및 돌로마이트 등이 과포화로 나타나 이들 탄산염 광물들이 계절에 관계없이 침전될 수 있는 것으로 나타났다. 침출수 이송관로에 형성된 scale을 연마편과 박편을 제작하여 현미경 관찰 결과 미세한 층상구조와 colloform growth-banding 구조가 관찰되며 간섭색과 높은 복굴절 등이 나타나는 것으로 보아 침출수가 연속적으로 퇴적된 방해석으로 판단된다. 층상구조가 발달된 scale의 단면을 EPMA 분석을 실시한 결과 Ca, Mg, Mn 및 Fe 함량이 변화하는데 이는 침출수의 성분과 발생량이 계절적으로 변화하기 때문이다. 침출수 이송관로에 형성된 scale을 XRF 분석한 결과 방해석으로 판명되었으며, 침출수에 대한 전기분해에서 얻어진 침전물 역시 XRD 분석에서 방해석으로 나타난다. Scale에 대해 XRF 분석을 실시한 결과 CaO 함량이 43.25∼49.35 wt.％로서 타산화물보다 가장 높게 나타나며 L.O.I.가 40.28∼42.03 wt.％ 범위를 보여준다. Scale에 대한 IR 분석에서 탄산염광물의 방해석에 해당되는 고유 흡수밴드들이 잘 관찰된다. 침출수를 자연 건조시켜 얻은 잔류물을 XRD 분석을 실시한 결과 소금과 실바이트로 판명되며 SEM 및 EDS 분석에서 소금과 실바이트의 광물결정들이 관찰된다.

This study investigated geochemical characteristics of the leachate and scale from the Uonjeongdong sanitary landfill in Gwangju City. The leachate from the Uonjeongdong sanitary landfill generated an average quantity of 400 ton per day, and the amount is changing from season to season according to rainfall. In order to investigate the seasonal variation of leachate constituents, the leachate samples were collected monthly from April 2000 to May 2001. The scales were collected in leachate drain pipe which lay under the gound with 12 ㎞ distance from Uonjeongdong sanitary landfill to sewage disposal plant in Uduckdong. Of the investigated leachate, the pH is in range 7.09∼8.15 and the Eh level falls between -40 ㎷∼-285 ㎷, which indicates the alkaline-reduction environment. The leachate is dark brown and contains high concentrations of TDS, Na, K, Cl, HCO_3, F and Ca. The amount of leachate varied with the amount of rainfall, and the constituents of leachate affected directly by rainfall are TDS, Na, K, Mn, Fe and F ion. Thermodynamic calculations were made for the leachate samples by the geochemical speciation model WATEQ4F in order to evaluate the precipitation of minerals. The result of saturation index appears to be supersaturated with respect to calcite, aragonite and dolomite. It would be expected that these carbonate minerals precipitate regardless of seasonal variation in leachate constituent. The study of scale in thin section using the polarizing microscope revealed interference color and high birefringence, and rhythmically crustified laminate textures and colloform growth-banding structures, which indicate successive precipitation of calcite. The variation of Ca, Mg, Mn and Fe contents shown by EPMA analysis across the laminae textures in scale, may cause seasonal variation of change in the constituents and the amount of leachate. The X-ray powder diffraction studies identified that the scale and the producted material from the electrolysis were well crystallized calcite. The scale in XRF analysis consist mainly of CaO and L.O.I.. The CaO contents ranges from 43.25 wt.％ to 49.35 wt.％ and the L.O.I. contents ranges from 40.28 wt.％ to 42.03 wt.％. The infrared spectra of the calcite are diagnostic by three prominent absorption bands at 1424.69∼1428.61, 873.30∼873.53 and 713.95∼714.00 ㎝^-1 in scale. Through the XRD, SEM and EDS analysis, the crystals of halite and sylvite were identified in evaporated and precipitated materials from the leachate.

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