환경기능사 필기대비 요약
폐기물의 최종처리, 매립, 퇴비화, 고형화
수도권 매립지는 인천 오류왕길동(제1·2·3매립장)과 김포시(제4매립장 예정)에 조성된 단일 규모로는 세계 최대 규모인 매립지이다. 예상 총 매립용량은 2억2800만 톤. 1일 평균 약 1만3천 톤을 매립한다.
폐기물 내륙 매립공법(Landfill)
도랑형 공법
파낸 흙이 항상 남는데 이를 복토재로 이용이 가능하다.
매립지 바닥에 두껍고 복토로 적합한 지역에 이용
단층 매립만 가능하다.
셀 공법(가장 많이 사용)
1일 작업하는 셀 크기는 매립처분량에 따라 결정돤다, -
화재의 발생 및 확산을 방지한다.
발생가스와 매립층 내 수분의 이동을 억제한다.
쓰레기 비탈면이 경사도는 15~ 25%의 기울기로 하는 것이 좋다.
★매립지 입지 설정 기준은?
토지- 주민 밀집 지역보다 먼곳
토양- 주변토양을 복토재로 사용 가능상 있는 곳
지형 및 지질 - 경제성이 있는 매립용량을 확보가능 한곳
수문(水門) - 강우배제, 침출수 발생제어가 용이한 곳
샌드위치공법이란?
폐기물과 복토층을 교대로 쌓는 방식
협곡, 산간 및 폐광산 등에서 사용하는 방법
외곽 우수(빗물)배제시설 필요하다
복토재의 외부 반입이 필요하다.
압축매립공법
쓰레기를 일정한 더미형태로 압축하여 부피를 감소시킨 후 포장하여 매립하는 방식
운반이 쉽고 안정성에 유리하다
폐기물 해양 매립공법
박층뿌리공법
밑면을 개방 할 수 있는 바지선에 폐기물을 적재하여 대상지에 투하하는 방식
내수배제가 곤란하고 수심이 깊은 지역에 적합.
쓰레기 지반 안정화 및 매립부지 조기이용 등에는 유리.
매립효율이 떨어진다.
순차투입공법
호안측에서 점차적으로 쓰레기를 투입하여 육지화한다.
쓰레기의 수면확산에 의해 수면과 육지의 경계 구분이 어렵다.
수심이 깊은 곳에서 내수를 완전히 배제하기 곤란한 경우에 사용된다.
바닥지반이 연약할 경우 쓰레기 하중으로 유동하거나 국부적으로 두껍게 퇴적되기도 한다.
내수배제공법
내수배제 [drainage of inner basin]
빗물을 저장하는 저류조의 출수구에 남아 있는 물을 제거하기 위해 자연 배수를 하거나 펌프로 물을 퍼내는 작업, 하천 유역에서의 유출량을 억제하는 것도 포함된다.
** 해양매립공법의 종류가 시험에 나온다. "바다의 박순내"
★복토(매립후 덮개)의 목적
화재 및 폐기물의 비산방지
유해가스의 이동성 저하
우수(빗물)의 이동 및 침투방지로 침출수량 최소화
악취발생 억제,
해충 및 야생동물의 번식방지
매립지의 압축효과에 따른 부등침하의 최소화
**부등침하 -일정하지 않게 침하하는 것. 자주 시험에 나온다.
복토재(덮개 흙)의 구비조건
투수계수가 작을 것(물이 안 빠지게, 모래는 투수계수가 크다)
연소가 잘 되지 않을 것(불조심)
미관상 좋을 것
매립지공간을 절약할 수 있을 것
복토의 종류
당일 복토
- 매립작업 종료 후에 매일 실시한다.
- 셀방식 복토는 다음번 매립이 7일 이상이므로 당일복토는 사면부에 두께 15cm 이상,
중간복토
- 우수배제를 위해 경사도는 0.5% 이상
- 7일 이상 상부에 매립을 하지 않을 경우 30cm 이상 두께로 매립한다.
최총복토
- 복토의 두께는 60~90cm
** 당일(셀방식) 15cm-30cm-60cm-90cm 15,369로 기억하지
침출수(혐기성 위생 매립지로부터 발생)의 특징은 무엇인가?
색깔 : 엷은 다갈색 ~ 암갈색을 보이며 색도 2.0 이하
pH : 매립 초기에는 pH 6 ~ 7의 약산성을 나타내는 수가 많다
C0D(화학적 산소요구량) : 매립 초기에는 BOD값보다 약간 적으나 시간의 경과하면 BOD 값보다 높아진다.
P(인) : 침출수에는 거의 포함하지 않다.
** 시험에 자주 출몰한다.
** 초기 약산성 -> 초기 COD 가 적으나 시간 경과후 COD값이 높아짐
COD: (화학적 산소요구량)-오염된 물의 수질을 나타내는 한 지표. 유기물질이 들어 있는 물에 산화제를 투입하여 산화 시키는 데 소비된 산화제의 양에 상당하는 산소의 양을 표시
BOD(생화학적 산소요구량)-호기성 미생물이 물에 있는 유기물을 분해할 때 사용하는 산소의 양을 말한다. 물의 오염된 정도를 표시하는 지표. 생물분해가 가능한 유기물질의 강도를 뜻한다.
침출수 발생의 영향요인은?
강수량에 따른 강우침투량
유출량에 따른 유출계수
증발산량
폐기물의 수분 또는 폐기물 분해에 다른 수분량
** 이것도 시험에 나온다.
차수시설이란
매립지의 폐기물에 포함된 수분, 매립지에 유입되는 빗물에 의해 발생하는 침출수의 유출방지와 매립지 내부로의 지하수 유입을 방지하기 위하여 설치하는 것.
표면차수
매립지의 바닥 및 경사면의 차수를 위해 설치한다.
연직차수
매립지 바닥에 수평방향으로 불투수층이 넓게 분포하고 있을 시 수직 또는 경사로 불투수층을 시공한다.
**연직(鉛直)-물체를 실에 매달아 늘어 뜨릴 때, 그 실이 수직을 이루는 상태(수직이라는 말인듯)
점토계 차수재의 특징
투수율이 높아 급경사면 등에 적용이 어렵고, 부등침하가 발생.
양이온 교환능력 등에 의한 오염물질의 정화기능 있다.
벤토나이트 등을 첨가하면 차수성이 향상.
** 벤토나이트 - 운모와 같은 결정구조를 가지고 있는 단사정계에 속하는 광물인 몬모릴로나이트(점토류)가 주로 들어있는 점토를 말한다.
합성수지 및 고무계 차수재
경사면 및 지반침하의 우려가 있는 곳에는 직접 시공할 수 없다.
치수성은 우수하나 두께가 얇아서 찢어지거나 접합이 불완전하면 차수성이 떨어진다
차수재중 합성수지(PVC)의 장단점
직업이 용이
접합이 용이
대부분 유기화학물질에 약한 편이다.
자외선, 오존, 기후 등에 내구성이 약하다.
** PVC 장점이 시험에 나왔다.
유기성 폐기물이 혐기성 상태로 분해과정은?
발효 -> 수소, 산 생성 -> 메탄생성
질소 산소 고갈 co2 발생 -> 용종산소 고갈 -> ch4 생성
매립가스(LFG) 발생단계별 증감
LandFill Gas
매립지 가스는 매립지 내에서 미생물의 작용에 의해 생성 된 다른 가스로, 유기 폐기물을 분해로 인하여 발생한다. 매립지 가스는 메탄이 약 40~60%이며 나머지는 대부분 CO2이다. 다른 휘발성 유기 화합물(VOC)은 미량(<1%)으로 존재한다.
**혐기성 [anaerobic] 물이나 공기 중의 산소를 필요로 하지 않는다는 의미.
**호기성 [aerobic] -생물에 있어서 공기 또는 산소가 존재하는 조건에서 자랄 수 있는 성질.
1단계(호기성 단계)
- 호기성 단계로 O2가 소모되며, Co2 발생이 시작된다.
- 폐기물 내에 수분이 많은 경우에는 반응이 가속화되어
- 용존산소가 쉽게 고갈되고 2단계 반응에 빨리 도달한다.
2단계(혐기성 비메탄 단계)
- H2 생성이 시작되며, Co2 농도 급증
- O2가 고갈되어 혐기성 조건이 형성되고
- N2가 감소하며 CH4가스는 발생되지 않는다.
3단계(메탄생성 축적 단계)
- 혐기성 단계이며 CH4가 발생하기 시작한다.
- 매립지 내부의 온도가 상승하여 약 55℃ 정도까지 올라간다.
4단계(정상 혐기성 단계)
- 정상적인 혐기단계로 CH4와 C02의 함량이 거의 일정하다.
- (CH4: 55%, C02 : 40%)
- 대부분의 온실가스인 메탄과 CO2 이다.
** 초기 CO2발생 시작
** 3단계- 혐기성 단계로 , 온도상승 메탄 발생 시작
용출시험 방법(지정페기물의 매립방법에서)
- 시료의 조제방법에 따라 조제한 시료 100g이상을 정확히 측정
- 정제수에 염산을 넣어 PH를 5.8~6.3으로 맞춘다.
- 시료 : 용매를 1: 10(W:V)비로 2,000mL를 삼각 플라스크에 넣고 혼합한다.
폐기물의 고형화 처리의 목적은?
폐기물 내에 있는 오염물질의 용해성 제한
표면적 감소
폐기물 취급 및 물리적 특성 항상
오염물질의 독성 감소
고형화 처리의 종류와 특징
| 무기화학적 고형화 | 유기화학적 고형화 |
| 수용성이 작고, 수밀성이 양호 상온 및 상압하에서 처리가 가능 다양한 산업페기물에 적용 고화재료 구입이 용이하다 재료가 무독성 재료에 따라 고화체의 체적 증가가 다양 |
수밀성과 수용성이 높음 처리비용이 고가 고도의 기술이 필요 촉매제 등 유해물질 시용 다양한 폐기물에 적용 미생물 및 자외선에 약함 최종 고화체의 체적 증가가 다양 |
| 시멘트기초법 유리화법 석회기초법 |
열가소성 플라스틱법 피막형성법 유기중합체
|
폐기물 무기화학적 고형화방법인 시멘트 기초법의 특징은?
고화제로는 시멘트가 사용된다.
고농도의 중금속 폐기물의 처리에 적합하다.
퇴비화의 특징은?
미생물을 이용한 생화학적 공정이다.
퇴비화가 진행되는 통인에는 환경에 악형향을 거의 주지 않는다.
음식찌꺼기, 축산 페기를, 하수처리장의 슬러지 등을을 원료로 사용한다.
초기단계에서는 분해되기 쉬운 당류, 아미노산 등이 분해된다.
퇴비화 결과로 부식질이 생성되며 비료가치는 낮다.(C/N비 낮아짐)
수분 보유능력과 양이온 교환능력이 높아진다.
크기를 고르게 하여 숙성시켜아 한다.
소비된 산소의 보충을 위해 규칙적으로 교반한다
호기성 분해는 3 - 4주정도 소요된다.
퇴비화 하는데 에너지 소모가 낮다.
** 리그닌(lignin)은 나무의 목질부를 구성하는 지용성 페놀고분자를 의미한다. 쉽게 부패하지 않고 단단함을 제공으로 나무의 껍질의 성분이다. 그래서 퇴비화 공정에서 가장 늦게 분해된다.
퇴비화 공정에서 발생되는 무기물은?
NO3(질산염)
CO2(이산화탄소)
H2O(물)
쓰레기를 퇴비화 하는데 관여하는 인자는?
C/N비율(탄수화물/질소비) - 20-50
수분함량 - 50-60
pH(수소이온농도,산성도) 5-8
온도 - 60-70
입도(입자크기)
**자주나온다. c/n비만 20-50 이고 나머지는 5678 안에 있다.
가장 적당한 C/N비(탄수화물, 질소)는?
C/N비율은 20~40 범위안에 드는 것이 좋다.
C/N비가 너무 낮으면 유기질소의 암모니아화(N)로 악취가 발생.
-> 질소 많다는 말이고 질소는 악취
C/N비가 너무 높으면 pH가 저하되어(산성화) 퇴비화 소요시간 증가.
-> 탄소는 상성화- 퇴비(질소) 시간 이 증가
최적의 수분함량은?
최적함수율은 50 ~ 60% 정도가 적당하다
pH(수소이온 농도, 산성도)?
적당한 분해작용을 위해서는 5.5 ~ 8 정도를 유지한다.
**pH는 5.5~8 사이의 숫자(중성)이면 된다.
쓰레기의 퇴비화의 온도는?
60~70℃로 유지하는 것이 좋다.
**퇴비화는 함수온- 5670
입도(입자크기)
원료의 입도가 너무 작으면 퇴비더미내 공기의 통기성이 나빠 미생물 활성을 저해한다.
유기성 폐기물 특성
다양한 재료를 이용하므로 퇴비의 품질 표준화가 어렵다
초기 시설투자가 적으므로 운영에 필요한 에너지비용이 적다.
퇴비화 과정에서 부피감소율이 적다. (50% 이하)
다른 폐기물 처리기술에 비하여 높은 기술수준이 요구되지 않는다.
★ 부식질(Humus)의 역할은?
• 토양의 완층능을 증가(토양개선제로 사용 가능)
• 토양의 구조를 양호하게 함.
• 가용성 무기질소의 용출량을 감소.(비료질 유지시킨다)
• 용수량을 증가.(물은 잘 빼준다)
• 병원균이 사멸되어 거의 없다.
• 물보유력과 양이온 교환능력이 좋음
**부식질(humus)-지표 및 땅속에 존재하는 생물 이외의 유기물 총체. 일반적으로 토양유기물과 동의어
**완충능(緩衝能) -환경이나 조건이 크게 변하여도 자신은 잘 변하지 않는 능력
●●
'기능사자격증으로 > 환경기능사 필기 대비' 카테고리의 다른 글
| 환경기능사 필기대비 요약 - 소음투과율, 투과손실, 진동 계산문제 (0) | 2022.03.05 |
|---|---|
| 환경기능사 필기대비 요약 - 음압레벨, 음향파워레벨 계산문제 (0) | 2022.03.05 |
| 환경기능사 자격증 필기대비 - 마이너스 제곱값 계산 (0) | 2022.03.05 |
| 환경기능사 필기대비 요약 - 소음측정(음압레벨, 음향파워레벨) (0) | 2022.03.03 |
| 환경기능사 필기대비 - 상용로그(log)함수 기초, 연산 (0) | 2022.03.02 |
| 환경기능사 필기대비 - 폐기물의 분류, 수거 (0) | 2022.03.01 |
| 환경기능사 필기대비 - 폐기물의 감량 및 재활용 (0) | 2022.03.01 |
