국내 준호기성 매립 기술의 도입 실태 조사 및 개선에 관한 기초연구 = A Basic Study on the Investigation of Actual Condition and Improvement for Semi-aerobic Landfill Technology in Korea

국문 초록 (Abstract)

폐기물 매립지는 미생물 환경에 따라 호기성, 혐기성, 혐기-무산소, 호기-혐기성, 준호기성 매립으로 분류될 수 있다. 이 중 준호기성 매립은 매립지내 호기영역을 증대시켜 폐기물의 분해를 촉진시키고 메탄 발생을 감소시키는 역할을 하여 매립지를 조기 안정화 시키는 기술로서 여러 국가에서 도입되어 운영 중인 기술이다.
우리나라에서 운영 중인 대부분의 매립지는 중소규모로서 대규모 매립지에 비해 발생되는 메탄의 처리가 어려워 메탄을 이산화탄소로 전환시키는 준호기성 매립 방식을 적용하는 것이 유용할 것으로 판단된다. 그러나 매립지 설계나 운영 등의 명확한 기준 없이 무분별하게 사용되고 있어 본 연구에서는 설문조사와 현장조사 및 관련법규의 검토를 통해 우리나라 준호기성 매립지의 개선 방안을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다.
설문조사는 전국 폐기물 발생 및 처리현황 자료를 토대로 사용 중 매립지 183개소와 사용 종료 매립지 109개소를 선정하여 실시하였다. 설문 결과, 국내 매립지 중 2000년 이후에 매립이 시작된 매립지의 약 63%는 준호기성 매립 공법을 적용하고 있다고 응답하였고 그 비율은 지속적인 증가추세를 보였다. 이들 매립지의 준호기성 매립 공법의 설계 요인으로는 약 35%가 공기 공급공 설치, 약 23%가 집배수관 설치, 약 17%가 가스배제공 설치, 약 13%가 cell 방식, 약 13%가 기타라고 응답한 반면 침출수의 수위 조절 등 운영에 관한 언급은 전무한 상황으로 조사되었다. 또한 현장 조사에서도 가스배제공과 공기공급공의 항목에서 시공상의 문제, 관리 부실 및 침출수 유입으로 인한 운영상의 문제들이 지적되었다.
관련 법규의 경우 국내 폐기물 관리법과 일본의 폐기물·리사이클 법령을 토대로 살펴본 결과 국내 및 일본의 폐기물 법규에서는 환경리스크에 따라 처분장을 분리하여 지정하고 있으므로 매립공법의 하나인 준호기성에 대한 언급이 전무하였다.
따라서 준호기 상태를 적절하게 유지시킬 수 있도록 각 문헌에서 제시하는 침출수 집배수관과 가스배제공 설계 및 유량조정조의 용량 등의 대한 항목에 대해 기준 값을 참고로 하여 실 매립지 설계에 사용하여야한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Landfill techniques can be generally classified into aerobic, anaerobic, anaerobic-facultative, hybrid and semi-aerobic systems, according to the microbial make-up of the substrate. Among the landfill techniques, semi-aerobic systems induce aerobic conditions within the landfill initially, in order to stabilize landfill more effectively, and reduce the production of methane gas.
Most landfills operated in Korea are small and medium scaleis size, which makes it more difficult to efficiently capture methane compared with larger ones. Therefore, such semi-aerobic landfill management techniques are highly appropriate within many sites in Korea, and can be used to lessen the environmental impact of gaseous carbon emissions. However, in the past, landfills have been used indiscreetly and without the application of clear standards relating to their design and operation. Hence, this is a retrospective study which, through survey, on-site investigation, and review of related relations and rules, attempts to identify retrospective measures for the cleaner and more efficient operation of landfill sites within Korea.
Based on a review of national waste occurrence and disposal data, we selected 185 operational landfills and 109 closed landfills. Among the landfills in use, and when questioned, about 61% responded that they applied semi-aerobic management techniques, the earliest of which was initiated in 2000. In addition, their application has gradually increased over the years. Among the positive respondents, about 35% stated that they had installed air supply pipes, 23% had installed leachate collection pipes, 17% installed gas venting pipes, 13% reported using the cell method, and about 13% reported the use of other methods. However, the main focus of these applications appears to be on the installment of leachate collection pipes or gas venting pipes, but not the operation of the system, such as the controlling the leachate levels. During on-site investigations, many problems associated with gas venting pipes and air supply pipes were observed, and were attributed to improper construction, mismanagement, and the inflow of leachate. We further examined the waste management laws of Korea, as well as Japanese laws relating to waste recycling. Under these laws, wastes must be disposed of and allocated to different sites separately, depending on the degree of environmental risk that they pose, however, there is no reference to the aeration techniques employed during the storage and biodegradation of these wastes.
Thus, in order to manage semi-aerobic landfill sites properly, authorities should currently apply the standard values suggested in various research papers, as there is a clear absence of official guideline for issues such as leachate collection, gas venting, and flow capacities.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1. 연구배경 및 목적 1
• 2. 이론적 배경 4
• 2.1. 준호기성 매립방식 4
• 2.1.1. 준호기성 매립방식의 개념 4
• 2.1.2. 준호기성 매립방식의 구조 6
• 2.1.3. 준호기성 매립방식의 장점 13
• 2.1.4. 연구동향 17
• 2.2. 준호기성 매립방식을 이용한 국내외 연구 사례 18
• 2.2.1. 국내 18
• 2.2.2. 국외 18
• 2.3. 준호기성 매립방식의 설계 조건 21
• 3. 연구방법 26
• 3.1. 연구개요 26
• 3.2. 설문조사 및 현장 조사 27
• 3.2.1. 대상 매립지 선정 27
• 3.2.2. 설문 항목 및 내용 27
• 3.3. 관련 법규 조사 29
• 4. 결과 및 고찰 30
• 4.1. 설문 및 현장 조사 결과 30
• 4.1.1. 국내 매립지 일반 현황 30
• 4.1.2. 국내 매립지 매립 방식 적용 현황 32
• 4.1.3. 준호기성 매립 방식의 설계 요인 34
• 4.1.4. 현장 조사 결과 37
• 4.2. 제도적 관리 39
• 4.2.1. 준호기성 매립 방식과 폐기물 관리법 39
• 4.2.2. 침출수 산정을 통한 유량조정조 설계 44
• 4.3. 준호기성 매립 구조의 설계 조건 46
• 5. 결론 48
• 참고문헌 50
• ABSTRACT 58