Journal of the Korean Geosynthetics Society (한국지반신소재학회논문집)

Korean Geosynthetics Society (한국지반신소재학회)
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Evaluation of Field Applicability with Coal Mine Drainage Sludge (CMDS) as a Liner: Part I: Physico-Chemical Characteristics of CMDS and a Mixed Liner

차수재로의 광산슬러지 재활용 적용성 평가: Part I: 광산배수슬러지 및 혼합차수재의 물리·화학적 성질

  • Lee, Jai-Young (Department of Environmental Engineering, University of Seoul) ;
  • Bae, Sun-Young (Department of Chemistry, Seoul Women's University) ;
  • Woo, Seung-Hyun (Department of Environmental Engineering, University of Seoul)
  • 이재영 (서울시립대학교 도시과학대학 환경공학부) ;
  • 배선영 (서울여자대학교 화학과) ;
  • 우승현 (서울시립대학교 도시과학대학 환경공학부)
  • Received : 2011.04.21
  • Accepted : 2011.06.27
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

CMDS (Coal Mine Drainage Sludge) is mainly generated from acid mine drainage during physicochemical treatment or electrical purification. CMDS is well worth considering on recycling possibilities in various areas. This research applies the liner and cover materials using waste disposal landfill generally to treat acid mine drainage sludge. In this Part I of the two parts paper, physico-chemical characteristics of CMDS, bentonite and cement to prepare the liner have been identified using XRD, XRF, FESEM. In addition, combining their physicochemical characteristics, the optimum mixing ratio has been determined to be 1: 0.5: 0.3 for CMDS: bentonite: cement by the batch tests. Initial permeability of CMDS was $7.10{\times}10^{-7}cm/s$. Through the leaching test, it was confirmed that its mixture was environmentally safe. In the Part 2, a large-scale Lysimeter was used to simulate the effects of the layer on the freeze/thaw for evaluation on field applicability and stability.

광산배수슬러지는 산성광산배수를 물리 화학적 혹은 전기적으로 정화할 때 주로 생성된다. 여러 분야에서 광산배수슬러지의 재활용 가능성을 연구하는 것은 중요한 일이다. 본 연구에서는 매립지 폐기물인 광산배수슬러지를 차수재와 복토재로의 재활용 적용성을 평가하였다. 두 part로 구성된 본 논문의 Part 1에서는, 광산배수슬러지, 차수재 형성을 위해 혼합 한 벤토나이트와 시멘트의 물리 화학적 성질을 pH 측정 및 XRD, XRF, FESEM로 분석하였다. 회분식 시험을 통하여 광산배수슬러지를 벤토나이트, 시멘트와 혼합하고 다짐도, 투수시험 및 일축시험을 통하여 최적혼합배율을 광산배수슬러지 1 : 벤토나이트 0.5 : 시멘트 0.3으로 결정하였다. 광산배수슬러지의 초기 투수계수는 $7.10{\times}10^{-7}cm/s$이었다. 광산배수슬러지는 유해물 용출시험을 통하여 환경에 안전하다는 것이 확인되었다. 본 논문의 Part 2에서는 라이시미터 (Lysimeter)를 사용하여 계절변화와 강우조건에 따른 하절기 건조/습윤 및 동절기 동결/융해의 과정을 통해 광산배수슬러지를 이용한 차수재 사용시 환경 적용성 가능성 및 안정성을 고찰하고자 하였다.

Keywords

References

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