생활폐기물 바닥재의 물리화학적 특성 분석 김정환·유경선*·김남찬* 경기신용보증재단·*광운대학교 공과대학 환경공학과 Analysis of Physicochemical Characteristics of Bottom Ashes from Municipal Solid Waste Incinerator Jung-Hwan Kim·Kyung-Sun Yoo* and Nam-Chan Kim* Kyonggi Credit Guarantee Foundation·*Dept. of Environ. Eng., Kwangwoon University Wolgye-dong 447-1, Nowon-gu, Seoul, 139-701, KOREA ABSTRACT The future waste management shifts from a sanitary landfill to an incineration and a subsequent landfill. It is expected the landfill will be changed from the mixed landfill to the landfill for incinerated ashes only. The objective of this study was to characterize the physicochemical properties of the ash landfill. The ash samples were taken from three incineration facilities in Seoul and Kyonggi Province. The main tasks of this study were soil mechanics experiments, element analysis and ignition loss measurements. The mean specific gravity of bottom ashes was 2.44. The bottom ashes were well graded. The optimum water content of bottom ashes was 0.177∼0.204. The maximum dry density was 1.81∼1.94 g/cm3. According to consolidation tests, the consolidation coefficient was not available with √t or log t method since there was no significant subsidence. The hydraulic conductivity with 20 blows was 5×10-3∼1.3×10-4 cm/s. The ignition loss was 16.3∼20.2%. The element analysis showed 0.075∼0.015% N, 3.00∼4.86% C, 0.20∼0.37% H and no S. Key Words : Soil Mechanics, Bottom Ash, Consolidation Test, Hydrauric Conductivity 1. 서 론 문명의 발달로 인한 부산물인 폐기물의 발생량도 발전속도에 발맞춰 증가하고 있고 따라서 환경보전과 관련된 폐기물처리·처분기술 등의 환경기술에 관한 연구가 이루어지고 있으나 보다 체계적인 연구가 필요한 실정이다. 생활폐기물은 1995년 쓰레기종량제 시행으로 매년 감소하는 추세에 있으며 1998년에 발생된 생활폐기물을 처리방법별로 보면 쓰레기종량제 실시 등으로 매립처리율이 56.2%로 줄어드는 한편, 재활용률이 34.9%로 증가하는 등 바람직한 폐기물처리구조로 변화되고 있다.1) 그러나 생활폐기물 중 가연성폐기물이 60%에 이르고 있는데도 소각처리율이 8.8%에 불과하다는 것은 좁은 국토현실에 비추어 바람직하지 않은 현상이며, 이는 인구밀도·지형적 여건 등이 우리나라와 유사한 국가들에 비하여 매립처분 의존도가 지나치게 높다.2) 따라서 정부는 1996년 7월 수정발표한 국가폐기물 관리 종합계획에서 2001년도 소각처리 목표율을 생활폐기물의 경우 20%로 설정하고 있다.3) 현재의 폐기물관리 정책이 매립위주의 사후처리방식에서 재활용과 소각을 포함한 통합폐기물관리 방식으로 바뀌어가고 있으며, 본격적인 지방자치시대를 맞이한 우리나라에서는 지방자치단체별로 또는 몇 개의 지방자치단체가 결합한 형태의 소각장을 계속적으로 건립하지 않을 수 없게 되었다. 이러한 측면에서 소각장으로부터 발생하는 소각재의 양은 점차 증가함과 동시에 가까운 장래에 생활폐기물을 배제한 소각재만의 전용 매립지가 설계·운영될 것으로 예상된다. 지금까지는 생활폐기물 매립지에 대한 연구만이 활발하고 그 동안의 성과 또한 상당하나, 소각재 전용 매립지에 대한 연구는 국내에서는 거의 찾아볼 수 없는 실정이다. 이러한 이유로 소각재전용 매립지에 대한 연구는 시급하다고 할 수 있다. 소각장에서 발생하는 소각재는 크게 비산재와 바닥재로 구별되는데 비산재는 비산재내에 함유된 중금속 성분으로 인해 지정폐기물로 구별되어야 할 필요가 있으며 현재 그 과정이 진행중에 있다.4) 따라서 본 연구에서는 소각재전용 매립지내의 분해양상과 침하속도를 포함한 안정화속도 등을 총체적으로 파악하기 위해 바닥재를 충전한 Lysimeter실험에 앞서, 소각재전용 매립지의 매립완료 후의 조기토지이용을 위해 바닥재에 대한 토질공학실험을 실시해 소각재 매립지반의 기초자료로 이용함과 동시에 토질공학실험을 환경공학적으로 이용하고자 한다. 2. 재료 및 방법 2.1 재료 바닥재는 서울·경기일원의 대형소각로의 소각로 형태, 용량과 배기가스 처리시스템과 소각장의 사정을 고려하여 3개소에서만 채취하였다. 실험에 사용한 바닥재는 서울·경기지역에 위치하고 있는 용량 100 [t/d]이상의 대형 소각장중에서 서울시의 M소각장(이하 MIF라고 함), S소각장(이하 SIF라고 함) 및 경기도 소재의 I소각장(이하 IIF라고 함)으로부터 채취한 것이다. <