Assessment on Leaching Reduction of Heavy Metals by Carbonization Residue of Sewage Sludge as Covering Soil in Landfill

매립지 대체복토재로서 하수슬러지 탄화물의 중금속 침출 저감

Min-woo Yang, Min-woo;Kim, Yong-Jin;Lee, Dong-Hoon
양민우;김용진;이동훈

  • Published : 20081000

Abstract

The objective of this study is to evaluate the leaching reduction of heavy metals in leachate using carbonization residue of sewage sludge (CRSS) as a covering soil in landfill. From the results of batch experiment applying the Freundlich adsorption isotherms, the well-carbonized CRSS showed higher adsorption capacity than the partly-carbonized CRSS and covering soil. In continuous experiment to investigate the effect of the well-carbonized CRSS on improvement of water quality and leaching reduction of heavy metals, 4-type columns (column1: waste only 50 cm (incineration residue (fly ash) + sewage sludge) ; column2: waste 50 cm + cover soil 5 cm ; column3: waste 50 cm + CRSS 5 cm ; column4: waste 50 cm + (CRSS + cover soil) 5 cm) are prepared, monitored and compared the results each other. From the result of TOC, the leachate from column3 showed the lowest concentration; and/thus the leaching amount of heavy metals in leachate from column3 was lower than the other columns. As a result, it could be expected that using CSRR as a covering soil would have a good effect on improvement of water quality.

Keywords

References

  1. 환경부 : 하수도통계 2006 (2007)
  2. 환경관리공단 : 하수슬러지 처리 및 자원화 방안 (2005)
  3. 환경부 : '06년 하수종말처리시설 운영관리실태 분석 (2007)
  4. 환경부 : 하수슬러지관리종합대책 (2007)
  5. 수도권매립지관리공사 : 수도권매립지통계연감, pp. 37-39 (2008)
  6. 조영천 : 하수슬러지 열분해를 통한 활성탄 제조 및 흡착성능 평가에 대한 연구, 수원대학교 대학원 공학석사학위논문 (2007)
  7. 노경환 : 하수슬러지탄화물의 특성 및 중금속 흡착에 관한 연구, 부산대학교 대학원 공학석사학위논문 (2007)
  8. 박상숙, 강화영 : 유기성 폐슬러지의 열분해 차르에 대한 중금속 및 VOCs 흡착특성, 대한환경공학회지, Vol. 27, No. 2, pp. 130-137 (2005)
  9. 박상우 : 탄화에 의한 폐기물 연료화 기술, 한국폐기물학회지, Vol. 22, No. 3, pp. 213-216 (2005)
  10. 장은석, 안현철, 김 호, 최장식, 차진명 : 하수슬러지의 습식탄화에 대한 연구, 한국폐기물학회 추계학술연구발표회 논문집, pp. 213-216 (2006)
  11. Osako, M. and Kim, Y. J. : Influence of coexisting surface-active agents on leachability of dioxins in raw and treated fly ash from a MSW incinerator, Chemosphere, Vol. 54, No. 1, pp. 105-116 (2004) https://doi.org/10.1016/S0045-6535(03)00755-0
  12. Osako, M., Kim, Y. J. and Lee, D. H. : A pilot and field investigation on mobility of PCDDs/PCDFs in landfill site with municipal solid waste incineration residue, Chemosphere, Vol. 48, No. 8, pp. 849-856 (2002) https://doi.org/10.1016/S0045-6535(02)00189-3
  13. Kim, Y. J. and Lee, D. H. : Solubility enhancement of PCDD/F in the presence of dissolved humic matter, Journal of Hazardous Materials, Vol. 97, pp. 113-127 (2002)
  14. Kim, Y. J. and Osako, M. : A study on the appearance of persistent organic pollutants (POPs) in leachate treatment processes, Waste Management and Research, Vol. 20, No. 3, pp. 243-250 (2002) https://doi.org/10.1177/0734242X0202000305
  15. Kim, Y. J., Osako, M. and Sakai, S. I. : Leaching characteristics of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) from flame-retardant plastics, Chemosphere, Vol. 65, No. 3, pp. 506-513 (2006) https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2006.01.019
  16. Osako, M., Kim, Y. J. and Sakai, S. I. : Leaching of brominated flame retardants in leachate from waste landfills in Japan, Chemosphere, Vol. 57, No. 10, pp. 1571-1579 (2004) https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2004.08.076
  17. 이종삼, 김용진, 한상국 : Ames test를 이용한 소각잔사 혼입 매립지 침출수 처리공정수의 돌연변이원성평가, 한국폐기물학회지, Vol. 24, No. 3, pp. 211-218 (2007)
  18. 이종삼, 한상국, 김용진 : In-vitro Bioassay를 이용한 소각잔사 혼입 매립지 침출수의 독성평가, 한국폐기물학회지, Vol. 24, No. 2, pp. 107-115 (2007)
  19. 윤석표, 김교근, 김석완, 김재영, 김지형, 배성근, 원종철, 이남훈, 이동훈, 장성호, 정연구, 허 관, 황성진 : 폐기물실험방법, 동화기술, pp. 42-44 (2002)
  20. 윤석표, 김교근, 김석완, 김재영, 김지형, 배성근, 원종철, 이남훈, 이동훈, 장성호, 정연구, 허 관, 황성진 : 폐기물실험방법, 동화기술, pp. 67-70 (2002)
  21. 강화영, 이영동 : 도시하수처리장 폐슬러지의 중금속흡착 및 탈착특성, 한국폐기물학회지, Vol. 13, No. 3, pp. 428-437 (1995)
  22. 정현태, 김기헌, 유종익, 최용철, 윤기섭, 서용칠 : 도시 폐기물 소각재의 물리 . 화학적 특성 및 용출 방법에 따른 중금속 용출 특성 평가 연구, 한국폐기물학회지, Vol. 19, No. 4, pp. 407-417 (2002)
  23. 이승묵, 조경숙, 이은영, 김윤정, 박재우, 박석순 : 사후관리단계에 있는 매립지의 건식침적량 및 토양오염에 관한 연구 - 난지도 매립지 사례를 중심으로, 한국환경영향평가학회지, Vol. 8, No. 2, pp. 31-44 (1999)
  24. 이헌영, 김용진 : 하수슬러지탄화물의 특성과 그 이용성에 관한 고찰, 한국폐기물학회지, Vol. 24, No. 7, pp. 581-590 (2007)
  25. Jianguo, J., Jun, W., Xin, X., Wei, W., Zhou, D. and Yan, Z. : Heavy metal stabilization in municipal solid waste incineration flyash using heavy metal chelating agents, Journal of Hazardous Materials, Vol. 113, pp. 141-146 (2004) https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2004.05.030
  26. 문경주, 박정보, 박원춘, 소승영, 소양섭 : 도시 쓰레기 소각 비산재를 혼입한 비소성 시멘트 경화체의 중금속 고정화 특성, 대한건축학회지, Vol. 26, No. 1, pp. 533-536 (2006)
  27. 노경환, 위현주, 오광중 : 하수슬러지 탄화물의 중금속 흡착특성, 대한환경공학회 추계학술연구발표회논문집, pp. 1219-1221 (2005)
  28. 오영한, 이재효, 이동훈 : 석탄비산재로부터 합성된 제올라이트에서의 중금속 흡착과 확산특성, 한국폐기물학회지, Vol. 17, No. 2, pp. 201-209 (2000)
  29. 윤석표, 김교근, 김석완, 김재영, 김지형, 배성근, 원종철, 이남훈, 이동훈, 장성호, 정연구, 허 관, 황성진 : 폐기물실험방법, 동화기술, pp. 121-122 (2002)
  30. 이경대 : 대형모형매립조에서 침출수 재순환이 도시폐기물의 분해에 미치는 영향, 서울시립대학교 대학원 공학 석사학위논문 (2008)
  31. Jeong, S. M., Osako, M. and Kim, Y. J. : Utilizing a database to interpret leaching characteristics of lead from bottom ashes of municipal solid waste incinerators, Waste Management, Vol. 25, No. 7, pp. 694-701 (2005) https://doi.org/10.1016/j.wasman.2004.12.015
  32. 서동준 : Characterization of dissolved organic matter in leachate discharged from final disposal sites which contained municipal solid waste incineration residues, 서울시립대학교 대학원 공학 석사학위논문 (2007)