침출수내에서 분산제 사용에 따른 점토의 전기영동특성 연구

Abstract

폐기물 매립지에서 침출수의 누출이 발생할 경우, 환경적인 피해를 최소화하기 위해 지오멤브레인 라이너의 복구가 즉시 필요하지만 접근성, 신속성 및 복원기법의 부재로 인해 손상된 위치의 복원이 쉽지 않다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 기법의 하나로서 저비용과 고효율 및 신속성 등의 특징을 가진 전기영동기법의 적용은 반드시 필요하다. 실제 매립장 침출수를 이용하여 전기영동기법 적용 시 침출수의 화학적 특성으로 인해 입자들의 응집이 발생하여 중력침강이 우세하였으며 매립장 침출수 성분의 다양성으로 인해 기법의 정량화가 어렵다는 한계점이 발생하였다. 이에 따라 본 연구에서는 점토입자의 응집을 최대한 방지시키며 입자의 개별적 움직임을 유발시킬 수 있는 최적 분산제 농도를 결정하는 실내실험을 실시 하였다. 그 결과 현탁액 농도가 5 kg/㎥ 일 때 PAA 농도 2 g/l, 10 kg/㎥ 일 때 PAA 농도 3 g/l를 최적의 분산제 농도로 선정하였다. 또한 다양한 침출수 성분을 정량화시키기 위해 인위적인 침출수를 조성하였다. 선정된 최적 분산제 농도에서 최적 전압경사를 도출하기 위해 현탁액의 침강거동과 투수계수를 비교·분석 하였다. 그 결과 1 V/cm를 최적의 전압경사로 선정하였다. 1차원 누출구 형상화 실험을 통해 cake 형상이 육안으로 관찰될 수 없다는 문제점을 파악하였다. 또한 실제 매립지 형태를 모사한 3차원 누출구 형상화 실험을 통하여 매립지의 누출구 복원 시 전기영동기법의 문제점을 보안 할 수 있는 대안을 제시하고자 하였다.; In case that leachate's leakage originates in the waste impoundment, it is necessary to repair geomembrane liner to minimize the environmental damage. But recovery is not easy due to the absent of accessibility, rapidity and recovery method. The one of the method to overcome the problem is electrophoresis which is necessary. Because electrophoresis has a low-cost, high efficiency, speed. When applying electrophoresis to use the real the leachate of impoundment, particle's cohesion come to pass because of the chemical properties of leachate. So gravitational settling is superior. And it is difficult to quantify the method because of the diversity of the leachate's ingredient. In this study experiment is operated to determine the most suitable concentration of the dispersing agent which disturb the settling of the clay particle and lead to move in each particle. In the result, when suspension's concentration is 5 kg/㎥ the most suitable PAA concentration is 2 g/l. And When suspension's concentration is 10 kg/㎥ the most suitable PAA concentration is 3 g/l. The leachate is artificially made to quantify various leachate ingredient. And the most suitable electric gradient deduced by the comparison between the settling behavior and the coefficient of permeability in the most suitable dispersing agent leachate. As a result 1 V/cm is determined as the suitable electric gradient. The problem is announced that the cake form is observed with the unaided eye through the one dimensional leakage hole forming experiments. And in case of the restoring the real impoundment, an alternative proposal is suggested to be able to complement the problem of the electrophoresis through the three dimensional leakage hole forming experiments which give an imitation of the real impoundment.