Consolidation in cohesive soils mainly focuses on compressibility of soils, but it affects solute transport in some cases. The consolidation process takes on particular significance for fine grained soils at high water content, such as dredged sediments, but has also been shown to be important for compacted clay liners during waste filling operation. Numerical investigation using CST1 and CST2 was reviewed on consolidation-induced solute transport in this paper, especially with the development of CST2 model, verification by comparing experimental results with numerical simulations, and cases studies regarding transport in a confined disposal facility (CDF) and during in-situ capping. The importance of the consolidation process on solute transport is accessed based on simulated concentration or mass breakthrough curves. Results indicate that neglecting transient consolidation effects may lead to significant errors in transport analyses, especially with soft contaminated cohesive soils undergoing large volume change.
Oren, A. Hakan;Aksoy, Yeliz Yukselen;Onal, Okan;Demirkiran, Havva
Geomechanics and Engineering
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제15권5호
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pp.1091-1100
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2018
In this study, the relationships between hydraulic conductivity of GCLs and physico-chemical properties of bentonites were assessed. In addition to four factory manufactured GCLs, six artificially prepared GCLs (AP-GCLs) were tested. AP-GCLs were prepared in the laboratory without bonding or stitching. A total of 20 hydraulic conductivity tests were conducted using flexible wall permeameters ten of which were permeated with distilled deionized water (DIW) and the rest were permeated with tap water (TW). The hydraulic conductivity of GCLs and AP-GCLs were between $5.2{\times}10^{-10}cm/s$ and $3.0{\times}10^{-9}cm/s$. The hydraulic conductivities of all GCLs to DIW were very similar to that of GCLs to TW. Then, simple regression analyses were conducted between hydraulic conductivity and physicochemical properties of bentonite. The best correlation coefficient was achieved when hydraulic conductivity was related with clay content (R=0.85). Liquid limit and plasticity index were other independent variables that have good correlation coefficients with hydraulic conductivity (R~0.80). The correlation coefficient with swell index is less than other parameters, but still fairly good (R~0.70). In contrast, hydraulic conductivity had poor correlation coefficients with specific surface area (SSA), smectite content and cation exchange capacity (CEC) (i.e., R < 0.5). Furthermore, some post-test properties of bentonite such as final height and final water content were correlated with the hydraulic conductivity as well. The hydraulic conductivity of GCLs had fairly good correlation coefficients with either final height or final water content. However, those of AP-GCLs had poor correlations with these variables on account of fiber free characteristics.
전기영동기술은 사용중인 폐기물 매립지(MSW) 지오멤브레인 차수층의 누출 복원을 위한 새로운 기술로서 음으로 대전된 점토입자는 동전기(Electrokinetic) 현상에 의해 누출이 발생되는 차수층까지 이동되고, 누출구 주변에 침출수의 외부유출 방지를 위한 점토 케이크를 형성한다. 본 연구에서는 3차원 누출구 모사실험을 수행하여 전기영동기술의 현장 적용성과 1차원 전기영동 실험을 통해 도출된 최적 인자들의 적절성을 평가하였다. 결과적으로 누출구의 반경이 증대되거나 또는 양전극간의 거리가 가까울수록 누출구 근처에서 형성된 점토 케이크의 크기(두께 및 폭)는 증가하였다.
본 연구에서는 바닥층을 점토포설의 대안으로 기존의 원지반 해성점토에 시멘트와 벤토나이트 및 고화재를 혼합한 새로운 고화처리토를 이용하여 안전하고 경제적이며 효율적인 매립지 바닥층을 조성하고자 한다. 그러나 매립지 바닥층의 시공에 있어서 고화처리토를 이용한 표층고화 처리층을 바닥층의 재료로서 사용하는데 토목역학적인 안전성에 대한 기술적 자료가 전무한 실정이다. 특히 고화처리토를 포설한 후 겨울철 동상에 대한 연구문헌 및 사례는 국내, 외를 막론하고 쉽게 찾아볼 수 없었다. 따라서 본 조사연구를 통하여 기초적인 자료를 수집하고 겨울철 조건하에 고화처리층의 동결/융해 현상에 대한 바닥층의 안전성 및 동상현상을 검토하여 설계 및 시공에 반영될 수 있도록 하였다.$^4),6),21),25)$ 또한 본 연구에서는 폐기물매립지 바닥층의 포설에 가장 중요한 실패 원인중 하나인 동절기에 동상에 따른 고화처리층의 동결/융해 현상에 대한 연구를 실시하여 향후 해안폐기물매립지 건설에 기술적으로 이바지 하고자 한다. 고화처리층은 지지력을 목적으로 하는45 cm의 고화토층과 차수를 목적으로 하는30 cm의 불투수층의 $P_A와\; P_B$층으로 구성되었으며 고화처리층 하부에는 30 cm의 지하수 배제층, 상부에는 60 cm의 침출수 집배수층으로 설계되었다. 결과적으로 동결깊이는 동일한 조건에서 인공강우를 고려한 실험에서 동결깊이가 증가하였으며 동상현상은 수mm정도 증가하였고 국부적으로 표면균열이 발생하였다. 이러한 결과로 볼 때 매립지 바닥층의 설계에서 고화처리토를 사용한 바닥층이 점토층으로 구성된 설계보다 더욱 신뢰할 수 있다고 생각할 수 있다. (이송 외 2인, 1999; 이송 외 3인, 1999)e experimental group who was exposed to the A-V media produced by the author showed the higher score of androgyny sexual role identity than the control group who didn′t watch the A-V program. 2) The experimental group showed the higher rate of the androgyny than the control group, On the other hand, their rate of the masculinity turned out to be lower than the latter group. 3) The experimental group didn′t show the difference of SAS score from the control group .In conclusion, "Our sexuality is Healthful" A-V program for sexual education brought about the significant change of sexual role identity of the middle school boys, but didn′t affect their attitude toward sexual activity.ypothesis 4: The 4th hypothesis that "There will be significant difference of the pulse rate just before surgery in the experimental group and control group"was supported(P= .004).
본 연구에서는 침출수 차수재에 Zero Valent Iron (ZVI)를 포함 시켰을 경우, ZVI 함량과 pH에 따른 TCE, 6가 크롬, 질산성질소의 제거능의 변화를 살피고, 반응이 끝난 후 철과 벤토나이트 표면의 철 산화물을 라만 분광기를 통해서 알아보고자 하였다. ZVI의 함량을 중량비로 벤토나이트의 0, 3, 6, 10, 13, 16, 20, 30, 100 w/w% 로 맞춘 9가지의 샘플을 pH7의 완충 용액을 사용했을 경우와 완충 용액을 사용하지 않을 경우 두 가지로 나누어서 실험하였다. Kinetic test 결과, pH7의 완충 용액을 사용하였을 때가 사용하였지 않았을 때보다 TCE의 경우 330시간에서 300시간으로, 6가 크롬의 경우 20시간에서 4시간으로, 질산성질소는 140시간에서 5시간으로 제거 속도가 빨라졌다. 모든 오염물질의 경우 ZVI 함량이 증가할수록 제거 효율이 높아졌으며, pH 7의 완충 용액을 사용하였을 경우 제거 효율도 더 높아지는 것을 볼 수 있었다. 반응 후 철과 벤토나이트의 표면을 라만 분광기를 이용하여 분석한 결과 여러 가지 철산화물이 확인되었다. 이러한 철산화물은 좋은 흡착제의 역할을 할 수 있으며, 이 중 magnetite는 장기간 동안 오염물질의 제거 성능을 유지시켜 줄 수 있다.
플라이 애쉬의 폐기물 매립장 대용 차수재로서의 적용성을 평가하기 위하여 실내 실험과 모델 연구를 실시하였다. 실제의 매립장 차수층이 불포화 상태일 수 있는 점을 고려하여, 대용 차수재와 기존의 점토 차수재에서의 포화 및 불포화 상태에서의 물 흐름 특성을 비교하였다. 차수층에서의 오염물 이동 특성을 연구하기 위하여 오염물을 이용한 회분실험을 실시하였으며, 이때 폐놀을 대표 오염물질로 사용하였다. 모델은 물질 수지에 기초하였으며, 유한 차분법과 predictor-corrector법을 이용한 수치 해법으로 풀었고, 연립 미분방정식을 다루는테는 sequential method를 이용했다. 연구 결과 대용 차수재는 기존 차수재보다 폐놀 차단 능력이 더 크고 또 불포화대에서의 차수능력도 더 크다는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 연구에서 고려된 흐름조건에서는 차수층을 포화대로 해석할 경우 통과하는 물의 양이 약간 과소평가되고 폐놀 차단 능력은 매우 과소평가됨을 알 수 있었다.
To prevent penetration of rainwater into the landfill site is the main purpose of the final cover in landfill sites. Conventional designs of landfill covers uses geotextiles such as geomembrane and GCL, and clay liners to lower the permeability of final covers of landfill sites. However, differential settlement and the variation of temperature in landfill sites cause the development of cracks or structural damage inside the final cover and it is also difficult to obtain clay - the main material of the compacted clay liner in Korea. Thus the former final cover system that suggests geomembrane and GCL or compacted clay liner has several limitations. Therefore, an alternative method is necessary and one of them is the application of SRSL(self-Recovering Sustainable Liner) material. SRSL is two different layers consist of individual materials that react with each other and form precipitates, and with this process lowers the permeability of the landfill final cover. SRSL generally is made up of two layers, so that when a internal crack occurs the reactants of the two layers migrate towards the crack and heal it by forming another liner. In this study the applicability of SRSL material for landfill final cover was examined by performing; (1) jar test to verify the formation of precipitate in the mixture of each reactants, (2) falling head test considering the field stress in order to confirm the decrease of permeability or prove that the hydraulic condctivity is lower than the regulations, (3) compression tests to judge weather if the strength satisfies the restricts for landfills, (4) freeze/thaw test to check the applicability of SRSL for domestic climate. In addition, the application of waste materials in the environmental and economical aspect was inspected, and finally the possibility of secondary contamination due to the waste materials was examined by performing elution tests.
폐기물 매립장에서 자연점토의 대체물질로서 사용되는 토목합성수지 점토라이너(GCL : Geosynthetic Clay Liner)는 차수능이 우수한 반면, 투수되는 용액의 성상에 따라 투수계수가 증가할 수 있다는 단점이 있다. GCL에서 차수능을 담당하는 벤토나이트는 폐기물 매립지의 침출수 내의 여러 가지 물질에 의해 그 특성이 변할 수 있는데, 특히 침출수의 휴믹물질과 벤토나이트 입자 상호간의 영향에 의하여 수리학적 특성이 달라질 수 있다. 본 연구에서는 매립년령이 오래된 매립지 (O-매립지)와 신생매립지 (Y-매립지)의 침출수에 대하여 휴믹물질이 매립지의 차수재로 사용되는 GCL의 투수계수에 미치는 영향을 평가하는 것을 목적으로 하였다. 휴믹물질이 GCL의 수리학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여, O-매립지 및 Y-매립지의 침출수로부터 추출 정제한 휴믹산과 펄빅산에 대하여 GCL내부의 벤토나이트의 스웰링 시험과 GCL의 수리학적 전도도 시험을 수행하였다. 스웰링 시험을 통해 휴믹물질의 농도와 전기전도도가 증가할수록 벤토나이트의 스웰링이 감소하며, 이에 따라 휴믹물질은 GCL의 수리학적 전도도를 증가시킬 수 가능성이 있음을 확인하였다. 수리학적 전도도 실험결과, 침출수 및 침출수 내 휴믹물질은 GCL의 수리학적 전도도를 증가시키는 경향을 나타냈다. 특히 O-매립지의 침출수 및 휴믹물질은 Y-매립지의 침출수 및 휴믹물질보다 GCL의 투수계수를 큰 폭으로 증가시켰다.
본 연구에서는 여러 연구자들에 의해 제안된 단일 점토 및 혼합 차수재를 통한 유기 및 무기 오염물질 이동에 관한 연구결과를 정리하여 보았고, 이러한 연구결과를 바탕으로 오염물질 유출 기준을 만족하는 차수재의 두께를 산정할 수 있는 차수재 설계 프로그램을 개발하였다. 본 프로그램을 이용하여 점토 차수재를 통한 $Cl^-$이온의 이동성에 바탕을 둔 매립지 두께를 산정해본 결과 비교적 합리적인 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 프로그램을 이용할 경우에는 비교적 간편한 방법으로 매립지 차수재의 예비설계를 수행할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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