유기물자원화 (Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association)

  • 제19권3호
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  • Pages.44-53
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  • 2011
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  • 1225-6498(pISSN)
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  • 2508-3015(eISSN)
유기성자원학회 (Korea Organic Resources Recycling Association)
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매립지 특성이 매립가스 내 siloxane 발생에 미치는 영향

Effect of Landfill Site Characteristics on Siloxane Production in Landfill Gas

  • Nam, Sangchul (Department of Environmental Engineering, Anyang University) ;
  • Kang, Jeong-Hee (Department of Environmental Engineering, Anyang University) ;
  • Hur, Kwang-Beom (Korea Electric Power Corporation(KEPCO)) ;
  • Lee, Nam-Hoon (Department of Environmental Engineering, Anyang University)
  • 투고 : 2011.07.29
  • 심사 : 2011.09.24
  • 발행 : 2011.09.30
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초록

유기규소화합물인 siloxane은 물리화학적으로 우수한 특성으로 인하여 화장품이나 세제 등과 같이 우리 생활에서 다양한 제품 형태로 사용된다. 이러한 제품의 사용 후 매립되어 분해되는 과정에서 매립가스에 포함된 siloxane은 매립가스 자원화 시설의 운영 시 악영향을 미친다. 본 연구에서는 국내 여러 매립지 특성에 따른 매립가스 내 실록산 발생특성을 파악하기 위하여 매립연령과 매립폐기물에 따른 siloxane 발생특성을 실록산의 농도, 구조 및 성분별로 고찰하였다. 시간에 따른 실록산 발생특성은 매립종료 전 후와 각 매립지의 매립연령별로 12개 매립지를 대상으로 검토하였으며, 매립폐기물에 의한 siloxane의 발생특성 변화는 6개 매립지를 대상으로 매립폐기물의 발생원 및 물리적 조성의 비율과 siloxane 농도를 비교하였다. 매립가스 내 total-siloxane의 농도는 평균 $6.75mg/m^3$ 이었으며, cyclic-siloxane이 이 중 93% 이상을 차지한 것으로 나타났다. 성분별 실록산은 매립연령과 관계없이 D4 및 D5가 순서대로 가장 높은 비율을 차지하였다. 본 연구에서 매립폐기물의 종류(조성)가 실록산 발생에 미치는 영향은 확인할 수 없었으나, total-siloxane 및 cyclic-siloxane의 농도는 매립가스 일차분해모델과 같이 매립연령이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다.

Siloxane, organo-silicon compound, is used in the various forms of products such as cosmetics and detergents due to its quality physical chemistry attributes. Siloxane included in landfill gas which is caused in the process of decomposing of such products after landfill has imposed negative impacts on the operation of landfill gas utility facilities. The objective of this study was to investigate the siloxane production characteristics depending on the features of various landfill site in Korea so that the analysis was made on the landfilling age and landfill waste by in terms of its concentration, structure and composition. As for the concentration of siloxane depending on time passage, 12 landfill sites were reviewed by landfilling age. As for production attributes change of siloxane by landfill wastes, the source of wastes, physical production ration and siloxane concentration were compared in 6 landfills. The average concentration of total-siloxane within LFG is $6.75mg/m^3$ and cyclic-siloxane out of it occupies over 93%. By element, D4 and D5 in order take the highest proportion regardless of total-siloxane concentration and landfilling age. Even though this study is not able to verify the different impact of each kind of wastes on the generation of siloxane, it is confirmed that total-siloxane and cyclic-siloxane decrease in line with the increase of landfilling age as it does in the first order decay model for landfill gas.

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참고문헌

  1. 서동천, 윤수경, 김문정, 오일균, 권석구, 송수성, 천승규, "매립가스 중 전처리대상 유기규소화합물(실록산)의 평가", 한국폐기물자원순환학회지, 24, pp. 391-399. (2007).
  2. 서동천, 송수성, 원종철, "흡착제에 의한 매립가스중 휘발성 유기규소화합물(실록산) 제거특성, 대한환경공학회지, 31(9), pp. 793-802. (2009).
  3. Allen R. B., Kochs P., and Chandra G., Industrial organosilicon materials, their environmental entry and predicted fate. In: Chandra, G. (Ed.), The Handbook of Environmental Chemistry, Part H: Organosilicon Materials, vol. 3. Springer-Verlag, Berlin, pp. 1-25. (1997).
  4. Graiver, D., Farminer, K.W. and Narayan, R., "A review of the fate and effects of silicones in the environment", J. Polym. Environ., 11 (4), pp. 129-136 (2003) https://doi.org/10.1023/A:1026056129717
  5. Whelan M.J., Estrada E. and Egmond R., "A modelling assessment of the atmospheric fate of volatile methyl siloxanes and their reaction products", Chemosphere, 57, pp. 1427-1437.
  6. Hausler and Schreier, "Analyse siliziumorganischer Verbindungen im Deponiegas sowie CO-Messungen zur Brandfruerkennung". Verlag Abfall aktuell -Band 16 - Stillegung und Nachsorge von Deponien, pp. 241-249. (2005).
  7. Anorld M., and Kajolinna T., "Development of online measurement techniques for siloxanes and other trace compounds in biogas", Waste management, 30, pp. 1011-1017. (2010). https://doi.org/10.1016/j.wasman.2009.11.030
  8. Tower P., "Removal of siloxanes from landfill gas by SAGTM polymorphous porous graphite treatment systems", 26th Annual Landfill Gas Symposium, Proceedings, SWANA (Solid Waste Association of North America), Tampa, Florida, US, March pp. 1-5. (2003).
  9. Prabucki M.J., Doczyck W., Asmus D., "Removal of organic silicon compounds from landfill and sewer gas", In proceedings of Sardinia 2001, Eighth International Waste Management and Landfill Symposium, Cagliari, Italy, pp. 631-639. (2001).
  10. Wheless, E. and Pierce, J., "Siloxanes in landfill and digester gas update", 27th annual landfill gas symposium proceedings, Solid waste association of North America, San Antonio, Texas, US, March 22-25. (2004).
  11. Dewil R., Appels L., and Baeyens J., "Energy use of biogas hampered by the presence of siloxanes", Energy Conversion and Management, 47, pp. 1711-1722. (2006). https://doi.org/10.1016/j.enconman.2005.10.016
  12. Saeed, S., Kao, S., and Graening, G., "Comparison of impinger and canister methods for the determination of siloxanes in air", AWMA Symposium on air quality measurement methods and technology, San francisco, CA, November, pp. 13-15. (2002).
  13. 정새롬, 박정극, 허광범, 이채영, 이남훈, "매립가스 중에 함유된 실록산 농도의 특성", 한국폐기물자원순환학회지, 27(4), pp. 356-362. (2010).
  14. 송선호, 엄채윤, 허광범 이남훈, 이채영, "유기성폐기물의 혐기성 소화가스 중에 함유된 실록산 농도의 특성, 한국폐기물자원순환학회지, 27(4), pp. 348-355. (2010).
  15. 수도권매립지관리공사, 수도권매립지통계연감
  16. 환경부, 전국 폐기물 발생 및 처리현황
  17. VDI, In : K. D. L. I. V . u. D.-N. KRdL (Ed.) Measurement of Landfill Gas - Principles Beuth Verlag, Berlin. (2006).
  18. Ajhar M., Travesset M., Yuce S. and Melin T., "Siloxane removal from landfill and digester gas - A technology overview", Bioresource Technology, 101, pp. 2913-2923. (2010). https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.12.018
  19. 송수성, Characterization and Adsorptive Removal Methods of Siloxanes in Landfill Gas, 인하대학교 공학박사 학위논문 (2009).
  20. Pierce J., "Siloxane quantification, removal and impact on landfill gas utiliztion facilities", In proceedings of 8th Annual LMOP Conference and Project EXPO, Baltimore, Maryland, January 10-11. (2005).
  21. 서동천, 이동훈, 이정준, 한현수, 권정안, 김승 도, 이남훈, 김낙주, 유만식, 서창일, 정용환, "폐기물의 유기탄소함량을 이용한 매립가스 발생량 예측", 한국폐기물자원순환학회지, 18(8), pp. 702-714. (2001).
  22. 천승규, "폐기물 에너지화가 수도권매립지 매립가스 발생량에 미치는 영향", 대한환경공학회지, 32(10), pp. 942-948. (2010).
  23. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) : 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, 5, pp. 3.17-3.18, 3.32-3.40 (2006).