Abstract
As household and industrial wastes continue to rapidly increase every year, the demands for landfill sites are also increasing. However, the construction of landfill sites causes many problems due to the high costs of liners, while the leachate from the landfills generates secondary contamination of surrounding lands and groundwater. The purpose of this study is to determine the proper mixing ratio to meet the liner conditions (must be less than $1{\times}10^{-7}cm/sec$), using the local soil as the main material and using fly ash, bentonite, and cement as the mixing materials. The possibility of using this mixture as the liner for landfill sites was examined. To determine the proper mixing ratio, this study conducted basic physical properties tests, compaction tests, consolidation tests, and uniaxial compression tests. It was found that the higher the ratio of bentonite, the lower the coefficient of permeability, and the higher the ratio of fly ash, the higher the coefficient of permeability. The reason for this is that, while bentonite expands and fills pores, fly ash cannot fill the pores because the particles have a round shape and do not have adhesion. In conclusion, the optimum coefficient of permeability that meets the landfill liner condition was obtained when the ratio of bentonite was 15% or higher. If fly ash was mixed, the landfill liner condition was met when the ratio of bentonite was 15% or higher and the ratio of fly ash was 20% or lower.
가정 및 산업폐기물 등은 매년 급격한 증가 추세에 있으며, 이에 따라 쓰레기 매립지의 수요가 점점 늘어가는 실정이다. 그러나 매립지 건설은 차수층의 고비용으로 인하여 많은 문제점이 발생되고 있으며, 매립지에서 발생하는 침출수는 주변 토양 오염은 물론 지하수 오염 등 2차 오염의 원인이 되고 있다. 이에 본 연구는 매립지 후보지로 선정된 현지토를 주 재료로 사용하고 플라이애시, 벤토나이트, 시멘트를 혼합재료로 사용하여 차수재 조건($1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하)을 만족시킬 수 있는 적정 혼합비를 결정하고 매립지 차수재로서의 이용 가능성을 규명하는데 그 목적이 있다. 적정 혼합비를 산정하기 위하여 기본 물성 시험과 함께 다짐 시험, 압밀 시험 및 일축 압축 실험을 실시하였으며, 실험 결과 벤토나이트 혼합비의 증가에 따라 투수계수가 감소하고 있으나 플라이애시의 혼합비의 증가에 따라 투수계수는 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 이유는 각각 벤토나이트의 팽창에 의한 간극 충진과 플라이애시 입자의 모양이 구형이고, 점착성이 없어 간극을 충진하지 못하기 때문으로 판단된다. 결론적으로 벤토나이트의 함량비가 15% 이상일 때 매립지 차수재 조건을 만족하는 최적 투수계수인 것으로 나타났으며 플라이애시를 혼합하는 경우 벤토나이트를 15% 이상 첨가한 상태에서 플라이애시를 20% 이하로 대체할 경우 매립지 차수재 조건을 만족하여 그 적합성이 판명되었다.