폐기물매립지 안정화

정의와 핵심

폐기물매립지 안정화는 매립된 폐기물이 분해되어 지반이 안정되는 과정이다.

분해는 호기성·혐기성 분해와 압밀 침하가 함께 진행되며 일어난다.

그 결과 침출수 수질과 가스 발생량이 시간에 따라 안정 기준에 도달한다.

이 흐름을 알아야 침하, 오염, 차수 설계와 사후관리 판단을 할 수 있다.

구성요소와 조절 요소

매립지는 폐기물층, 복토층, 차수층, 집수·배수, 가스 포집 시설로 구성된다.

폐기물층에서 유기물이 분해되며 가스와 침출수가 생긴다.

복토층과 차수층이 손상되면 빗물이 들어가 분해가 촉진되고 침출수가 늘어난다.

그래서 복토층과 차수층은 안정화 속도를 결정하는 조절 요소다.

안정화 단계 흐름

안정화는 호기성 분해에서 시작해 혐기성 단계로 넘어가는 흐름이다.

초기 호기성 분해는 산소가 남아 있는 동안 짧게 일어나며 메탄은 거의 없다.

산소가 소진되면 혐기성 분해가 이어지고 산 생성 단계가 온다.

산 생성 단계에서는 유기산이 많아 pH가 낮고 BOD와 COD가 높아진다.

메탄 생성 단계에서는 메탄균이 유기산을 분해해 pH가 중성에 가까워진다.

분해 속도가 느려지면 가스와 침출수가 완만히 줄고 침하도 거의 멈춘다.

호기성과 혐기성 비교

혐기성 매립과 호기성 매립은 분해 주체와 생성물이 서로 다르다.

혐기성 매립은 혐기성 미생물이 분해하며 메탄이 주로 발생한다.

호기성 매립은 호기성 미생물이 분해하며 안정화 기간이 상대적으로 짧다.

혐기성 매립은 메탄을 에너지로 쓸 수 있으나 장기간 가스 관리가 필요하다.

호기성 매립은 안정화를 앞당기지만 공기 주입 설비 관리가 복잡하다.

정리와 직접 풀기

정리하면 안정화는 호기성 분해에서 시작해 안정 단계에 이른다.

산지계곡부 매립은 지하수 유입과 사면 불안정, 침출수 누출을 함께 봐야 한다.

보완대책은 차수막, 배수시설, 침출수 집수·처리, 가스 포집을 함께 제시한다.

그럼 산 생성 단계에서 pH가 어떻게 변하는지 직접 풀어 보자.

정답은 낮아진다. 유기산이 많이 생겨 pH가 떨어지기 때문이다.