• 대한환경공학회지
• /
• 제29권8호
• /
• pp.895-903
• /
• 2007

매립지를 직접 생태학적으로 모니터링하는 방법을 개발하고자, 매립지 내의 생화학적 반응에 관여하는 세균들과 효소의 양을 정량함과 동시에 지하수 수질인자와 상호 연관성을 조사하여 생태학적 인자와의 연계 이용 가능성을 평가하였다. 이를 위하여 4개의 매립 종료된 비위생 매립지(천안(C), 원주(W), 논산(N), 평택(P) 매립지)에서 계절별로 지하수 시료를 채취하였으며 동시에 16S rDNA 방법을 사용하여 미생물 다양성을 분석하였다. 이를 기반으로, 매립지에서 주로 발견되는 세균과 효소를 대표하는 유전자를 정량하기 위한 특이 프라이머 쌍을 제작하였으며 상관계수에 기초하여 수질인자와 유전자 지표 인자간의 정량적 관련성을 비교하였다. 그 결과 DSR(황환원 세균) gene과 BOD(생화학적 산소요구량)사이의 상관관계는 0.8 이상인데 반해 NSR(질산화 세균-Nitrospira sp.) gene과 질산성 질소는 0.9 이상이었다. 안정화지표(BOD/COD)와 MTOT(메탄 산화 세균), MCR(Methyl coenzyme M reductase), Dde(Dechloromonas denitrificans) gene들은 0.8 이상의 상관관계를 가졌으나 3가 철과 Fli(Ferribacterium limineticm) gene은 0.7로 낮았다. MTOT gene의 경우, BOD/COD과의 관련성이 100%에 가깝게 높았다. 또한, 혐기성 유전자들(nirS-아질산 환훤효소, MCR, Dde, DSR)과 DO 역시 0.8 이상으로 나타나 일반적인 매립지 혐기성 반응들이 DO에 크게 의존함을 보였다. 결론적으로 분자생물학적 조사와 수질인자가 높은 상호연관성이 있었으며 real-time PCR이 전통적인 모니터링 인자들과 동시에 상호 보완적으로 모니터링에 사용됨으로써 매립지안정화 및 주변 영향을 평가하는데 효율적으로 사용 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.136-141
• /
• 1997

부산광역시의 대표적인 사용종료 쓰레기매립지인 H. 매립지, S. 매립지와 E. 매립지의 시간에 따른 침출수의 특성을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 최근에 사용종료된 E. 매립지의 경우 H. 와 S. 매립지에 비하여 pH 변화특성이 아주 급격하게 증가하는 추세를 나타내고 있는데, 이는 혐기성 분해작용으로 인하여 생성된 $NH_3$ 용해와 $NO_3$의 탈질과정으로 pH가 상승하는 것으로 추정된다. 2. BOD와 $COD_{Cr}$의 변화는 아주 크며, E.와 S. 매립지의 경우 매립초기에는 비슷한 농도로 높은 반면에 H. 매립지의 초기농도는 낮게 보이고 있는데, 이는 매립당시 쓰레기의 성상이 다른 매립지에 비하여 유기성 물질의 농도가 낮기 때문으로 판단된다. 3. 가연성 물질 중 음식물류가 차지하는 비율이 높은 E. 매립지의 경우 H.와 S. 매립지에 비하여 초기부터 전반적으로 고농도의 SS를 유지하고 있으며, 상당히 심하게 농도가 변화하는 것을 알 수 있다. 4. 매립시간이 경과할수록 T-N의 농도가 증가하는 현상을 보이지만 T-P는 비슷한 양상을 나타내고 있으며 T-N성분은 $NH_3-N$가 대부분을 차지하고 있고 질산성 질소는 거의 미량으로 존재하는 것으로 나타났다. 5. 침출수 중 대표적인 중금속은 대부분이 한계농도 보다 낮은 농도를 보이며 생물학적 처리시 미생물에 그다지 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기화학회 2005년도 수소연료전지공동심포지움 2005논문집
• /
• pp.177-186
• /
• 2005

미래의 친환경 에너지인 수소에너지 생산을 위해서 생물학적인 수소생산방법에 관한 관심이 증폭되고 있다. 생물학적인 수소생산 방법에는 여러 가지가 있으나 그중 유기물을 혐기발효하여 수소를 생산하는 방법에 관한 연구가 수행되었다. 본 연구에서 혐기성 미생물인 Enterobacter asburiae SNU-1이 쓰레기 매립지 토양에서 분리되어 수소생산 조건의 최적화 실험을 수행하였다. 본 실험에 이용된 미생물의 경우는 기존에 연구 된 적이 없는 새로운 종으로써 다른 미생물과는 다른 특징을 나타내며 수소생산 능력도 뛰어난 것을 알 수 있었다. 미생물을 이용한 수소생산에 영향을 미치는 인자로는 pH, initial glucose concentration 등이 있으며 각각의 조건에서 수소생산량을 비교하였다. 실험 결과 strain SNU-1의 최적 pH는 7이었으며 최적 initial glucose concentration은 25 g/1이다 이와 같은 최적 조건에서 strain SNU-1은 6.87 mmol/l/hr의 productivity를 나타내었다. 또한 다른 미생물과 달리 미생물이 더 이상 자라지 않는 정지기에서 더 많은 수소생산량을 나타내는 특이한 거동을 보이는 것이 관찰되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제18권2호
• /
• pp.45-54
• /
• 2010

현재 매립 중인 폐기물 매립지 현장에서 공기주입을 5개월간 하였으며, 일정기간 침출수 주입을 병행하면서 이에 따른 매립지 조기안정화 효과를 관찰하였다. 실험부지 면적은 $24{\times}24m$ 규모이었으며, 부지 내에 3~9 m 깊이에 유공부를 설치한 9개의 공기주입용 수직정을 설치하였다. 매립지를 5개월 간 호기적으로 운전함에 따라 매립지 내부 평균 온도는 $70^{\circ}C$까지 상승하였으며, 매립고의 8 %에 해당하는 침하가 발생하였다. 미생물에 의한 유기물 분해촉진을 위하여 1개월간 $94m^3$의 침출수를 실험부지의 일부 구역에 재순환시킨 결과 일시적으로 매립지 내 지하수위가 상승하였고, 혐기성 환경이 조성되었다. 하지만, 침출수 재순환은 침출수 주입정 주변의 매립지 내부 온도를 급속히 상승시키는 효과를 가져왔다. 그러나 과도한 침출수 주입은 매립지 내부를 냉각시켜 온도 상승을 저하시키는 효과를 나타내므로, 매립지 내부온도 변화를 관찰하면서 침출수 주입량을 조절할 필요가 있으며, 침출수 주입은 간헐적으로 하는 것이 바람직하다.

• 유기물자원화
• /
• 제9권1호
• /
• pp.127-133
• /
• 2001

미분해 유기물이 다량 존재하는 매립초기에 발생되는 침출수는 미생물에 의한 혐기성 소화가 진행됨에 따라 침출수중의 유황성분이 유황환원세균 등에 의해 황화물이온으로 환원되고, 이것이 금속이온의 양보다 과잉으로 많을 경우 sol화된 금속황화물이 되어 침출수를 검은색으로 변색시킴을 알 수 있었으며, 이들은 검은색의 입자상 물질을 형성하여 침전물을 생성함을 알 수 있었다. 따라서 이와 같은 침출수 처리를 위해 과잉의 황화물이온을 당량이상의 금속이온과 반응시킨다면 부동태화시킬 수 있다는 향후의 경제적 효율적인 처리를 위한 중요한 가능성을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
• /
• 제18권3호
• /
• pp.38-49
• /
• 2010

유기성 폐기물의 혐기성발효공정에 의한 바이오가스 연구가 다양한 목적으로 활발하게 진행되고 있다. 혐기성공정 또는 매립지에서 생성되는 바이오가스의 주요 조성은 메탄, 이산화탄소와 미량의 황화수소와 암모니아로 구성되며, 생산지에서 불순물을 정화시킨 후 바로 사용하거나 혹은 파이프라인을 통해 천연가스처럼 사용할 수 있다. 생산된 바이오가스는 열과 스팀생산, 전기생산, 자동차용 연료 및 화학물질 생산 등에 사용되어질 수 있다. 바이오가스는 사용 용도에 따라 여러 나라들의 관련 규정들이 정비되고 있지만 아직까지 국제적으로 공인된 표준 규격은 없다. 본 논문에서는 세계 각국의 바이오가스 용도별 품질특성을 살펴보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.152.2-152.2
• /
• 2010

LFG는 매립된 폐기물 중 유기성분이 혐기성조건에서 미생물에 의해 분해가 되면서 발생하며, 이러한 매립지가스는 주변 지역의 자연 및 생활환경에 악영향을 미치기 때문에 소각 등의 방법으로 LFG를 처리하고 있다. 일반적으로 매립지로부터 발생하는 가스의 량은 폐기물 1톤 당 $150{\sim}250m^3$로서 매립 후 2~3년 후에 최대량이 발생하며 매립 후 20~30년 후까지 지속적으로 발생함으로 안정적인 LFG의 공급이 가능하며, 메탄함량이 50%인 경우 약 $5,000kcal/m^3$의 높은 발열량을 가지므로 대체에너지원으로 이용할 경우 환경적인 문제 해결 및 신재생에너지원으로 활용할 수 있다. LFG 자원화 할 경우 가장 안정적인 방안으로 발전 및 중질가스로 활용하는 것이나, 발전의 경우 최소 200만톤 이상의 매립용량을 갖추어야 경제적인 사업성을 확보할 수 있으며, 중질가스로 활용하는 경우 인근에 가스 수요처를 확보해야 하는 어려움이 있다. 만약 중 소규모의 매립장에서 발생하는 LFG를 안전하고 경제적인 조건으로 저장 및 수송할 수 있다면 중 소규모의 매립지에서 발생하는 LFG도 활용할 수 있을 것으로 기대되며, 안전하고 경제적인 저장과 수송기술을 통하여 발전이 아닌 중질가스로의 활용도 가능하게 될 것이다. 또한 여러 곳의 매립장에서 발생한 LFG를 한 곳으로 집중시켜 고질가스로 전환하는 설비비용을 절감할 수 있으며, 정제된 고질가스를 이용하여 발전보다 경제적인 자동차 연료나 도시가스로 활용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 LFG의 저장과 수송기술 중 GTS 기술을 통하여 저장과 수송에 제약이 크고 많은 비용이 소비되는 기체 상태의 에너지원을 하이드레이트화 시킴으로서 중 소규모 매립지에서 상대적으로 적은 비용으로 가스저장과 지상수송이 가능하게 할 수 있다. 본 연구의 결과로 LFG 에너지화 실증화 플랜트를 설계/제작 하였으며, 메탄+이산화탄소+물 하이드레이트 형성 실험 결과 4.56 Mpa, 277.2 K 조건에서 3시간을 한 사이클로 하는 공정운전을 가지는 것을 확인하였다. 이때 생성된 슬러리상의 하이드레이트를 고압으로 배출하여 펠릿으로 형성시켰으며, 형성된 하이드레이트 펠릿의 경우 92.27%의 메탄을 포함하는 것을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제12권3호
• /
• pp.75-80
• /
• 2007

본 연구에서는 W시에 있는 비위생매립지 주변의 지하수질 약 2년간 관측하고 그 결과를 평가하였다. 주요관심 인자는 산화환원조건에 민감한 pH, 용존산소, 전기전도도, 산화환원전위, 용존 유기탄소, 암모니아, 질산성질소 및 황산이온 등이다. 본 매립지는 생활쓰레기 매립지로 매립종료 약 10년이 경과하였다. 매립지 침출수는 COD 136${\sim}$263 mg/L, T-N 121${\sim}$186 mg/L, NH3-N 14${\sim}$369 mg/L이며, 계절적 변동이 크게 나타났다. 매립지 직하부 지하수는 약산성을 띄나 전기전도도가 매우 높아 침출수 누출의 영향을 나타내었다. 염소이온의 경우 200 mg/L 이상으로 높으나 거리가 멀어짐에 따라 점차 감소하였는데 확산 및 희석 등의 자연저감효과가 큰 것으로 사료된다. 매립지 내부에서는 산화 환원전위가 음의 값을 보이나 하부에서는 350 mV까지 증가하여 혐기성환경에서 산화환경으로의 전이를 나타내었다. 암모니아는 가장 우려되는 지하수질 인자인데 대부분의 관측정에서 크게 부화되어 있으며, 먹는물 수질기준을 상회하였다. 본 매립지 하부의 오염지하수질은 시공간적으로 자연저감 현상이 뚜렷하나 지속적인 수질모니터링이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국토양환경학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.85-96
• /
• 1999

퇴비를 충전물질로 사용한 생물탈취상으로 난지도매립지에서 발생되는 매립지가스 처리시 악취유발물질 및 휘발성 유기화합물의 제거특성과 생물탈취상의 적용가능성을 평가하고자 하였다 본 연구는 난지도매립지 상부에서 실시하였으며 충전물질로는 난지도퇴비화시범시설에서 생산된 퇴비를 사용하였다. 약 15ppmv로 유입된 황화수소는 25cm충전깊이에서도 98%이상 제거되었으며 산소공급중단 후 혐기성가스만 유입시에는 처리효율이 30%로 저하하였다. 평균유입농도 40ppmv에서의 암모니아 제거 효율은 85%정도이었다. BTEX중 톨루엔과 에틸벤젠의 제거효율은 80%로 벤젠과 자일렌보다 높았다. 수분손실은 가스유입구에서 가장 높게 나타났으며 약 30일 운전기간 동안 pH저하에 의한 산성화는 발생하지 않았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.5-13
• /
• 2005

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.