개념 한 쪽
매립지 내 유기물은 산소 공급 여부에 따라 분해 경로가 달라지며 가스 생성과 침출수 성상에 영향을 준다고 본다. 침출수는 외부 침투수와 폐기물 내부 수분이 합쳐져 형성되고 매립층을 지나며 성분을 용출하거나 부유물을 운반한다고 본다.
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출제기준 단원 「매립지내 유기물 분해」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 매립지 면적 산정(압축 반영) | 1 | 일일 배출량과 압축률로 도랑법 필요 면적 계산하기 |
| 차수막 종류 구별 | 1 | 연직·면적(표면) 차수막의 특징을 비교·선택하기 |
| 침출수와 가스 발생 관계 판단 | 1 | 가스 발생과 침출수 유기물 농도의 관계를 올바르게 설명하기 |
매립지에서 유기물 분해는 산소가 있는지 없는지에 따라 주된 생성물이 달라진다고 본다. 호기성 분해에서는 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)이 생성된다고 본다. 혐기성 분해에서는 메탄(CH4)이 생성된다고 본다.
메탄 발생이 왕성하다는 사실은 유기물이 가스형태로 전환되어 제거되었다는 의미이므로 침출수에 남아 있는 유기물 농도는 오히려 감소하는 경향이 있다고 본다. 따라서 가스 발생량과 침출수 내 유기물 농도를 정비례 관계로 보아서는 안 된다고 본다.
침출수는 외부에서 침투한 빗물 등과 폐기물 속 원래의 수분이 합쳐져 형성되며, 매립층을 지나는 동안 물질을 녹이거나 부유물을 함께 실어 나르며 지하에서 서서히 이동한다고 본다. 침출수의 생성·이동·성상은 분해 단계와 매립 여건에 따라 달라진다고 본다.
매립지 내부가 압밀되어 혐기성 상태가 되기 쉬우므로 메탄 축적과 그에 따른 자연 착화·폭발 위험이 발생할 수 있다고 본다. 산소가 유입되는 구간에서는 메탄과의 상호작용으로 위험성이 증가할 수 있으므로 주의가 필요하다고 본다.
가스 발생량이 증가하면 침출수의 유기물 농도도 증가한다고 단정하면 오답으로 연결된다고 본다. 올바른 관계는 분해가 진행될수록 가스(메탄) 생성이 증가하고 침출수의 유기물은 감소하는 흐름으로 이해해야 한다.
또한 호기성 분해와 혐기성 분해의 생성물을 바꾸어 설명하면 오류가 되므로 호기성은 CO2와 H2O, 혐기성은 CH4라는 짝을 정확히 기억해야 한다.
연직차수막에 대한 내용 중 알맞은 것은?
정답 ② · 연직차수막(Vertical Cutoff Wall)은 매립지 외곽 주변에 지층의 투수계수가 매우 커서 수직으로 흐르는 지하수나 침출수의 확산을 차단하기 위해 지중에 수직으로 설치하는 차수벽입니다. 이는 바닥 차수막과 달리 수직으로 광범위하게 타설되어 차수막 단위 면적당 공사비는 저렴할 수 있으나 총공사비는 비싸다는 특징이 있습니다.
연직차수막은 투수계수가 '작은' 지반에 적용하며 비하수 집배수 시설이 불필요하고 매립 후 차수성 확인이 곤란하다.
1일 폐기물 배출량이 3540t인 도시에서 도랑(Trench)법으로 매립지를 선정하려 한다. 쓰레기의 압축이 30%가 가능하다면 1일 필요한 면적은? (단, 쓰레기의 밀도는 250kg/m³, 매립지의 깊이는 5m)
정답 ② · 도랑법 매립지의 1일 필요 면적을 계산하는 문제이다. 먼저 일일 부피를 구하면 3,540t ÷ 0.25t/m³ = 14,160m³이다.
1일 면적 = 질량÷밀도×(1-압축률)÷깊이 = 3,540t÷250×0.7÷5 ≈ 2,000m².
연직 차수막에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 표면 차수막과 비교 기준)
정답 ② · 연직 차수막(차수벽)은 지중에 수평 방향의 불투수층이 존재하여 연직으로 흐르는 침투수를 차단해야 할 때 적용되며, 지하에 깊이 매설되기 때문에 시공 후 차수성 확인이 매우 어렵습니다. 표면 차수막과 달리 대규모 토공과 복토가 필요 없으므로 단위 면적당 공사비는 비싸지만 총공사비는 싼 편입니다.
연직 차수막은 수평 불투수층에 대해 연직 차단용으로 쓰이며 지하수 집배수 시설이 필요 없다.
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