Effects of Gas Generation due to Biodegradation on Long-term Landfill Settlement

매립장의 생분해로 인한 가스발생이 장기 침하에 미치는 영향

The conventional settlement prediction method is not appropriate to model landfill settlement because it is very complex phenomenon. Biodegradation needs to be considered for long-term settlement since landfills are comprised of various organic materials and soils. As organic materials are decomposed, they directly influences on settlement producing LFG(Landfill Gas). Therefore, mathematical settlement prediction model is proposed based on the generated gas volume. As one of stabilization methods, leachate recycling system is adopted to model tests. Two model tests; one is leachate recycled, the other is non-recycled, are componented with proposed model and analysed regarding gas generation and settlement. The proposed mathematical model requires correction coefficients of 1.4 and 1.7 for non-recycled model and recycled, respectively. The recycled model showed 22% increase of long-term settlement more than the non-recycled model.

매립장의 침하메카니즘은 매우 복잡하여 전통적인 토질역학적 방법으로만 해결하는 것은 적절한 방법으로 판단되지 않는다. 매립장은 다량의 유기물질이나 유기질토로 이루어졌기에 분해에 의한 침하방법도 고려하여야한다. 매립장의 유기물질 분해는 혐기성상태에서 분해가 이루어지는데 분해시 발생 가스는 이산화탄소($CO_2$)와 메탄($CH_4$)등의 성분으로 이루어진다. 매립장에서의 유기물질의 분해는 침하와 관계를 가지며 분해는 가스를 생성하므로 발생가스량에 따른 침하예측모델을 제안할 수 있었다. 또한 매립장의 조기안정화 방법으로 사용하는 침출수 재순환법을 적용하여 침출수를 재순환 한 매립조와 재순환을 하지 않은 매립조를 제작하여 가스발생과 침하특성을 비교 분석하였다. 제안한 가스모델을 침출수가 재순환하지 않은 매립조와 재순환한 매립조에 적용할 때는 각각 보정계수 1.4, 1.7이 필요하며 재순환 매립조의 침하촉진효과는 22% 증가하는 것으로 나타났다.