총 매립지면적 \( 133,100 \mathrm{~m}^{2} \), 총 매립용량 \( 3,145,291 \mathrm{~m}^{3} \), 연간 \(172,425\) 톤의 폐기물이 매립된 전라남도 광양시 위생 처리 사업장의 생활 쓰레기 매립지 시설에 현장 바이오커버 적용 실험을 수행하였다. 바이오커버 2기(PBC1, PBC2)를 생활 쓰레기 매립지 시설에 설치하고 유입가스 샘플구를 설치하였다. 설치 이후 121일 경과 후엔 충전 소재의 일부를 파내고 지렁이 분변토를 추가하고 혼합한 후 다시 충전하였고 178일째에는 충전 소재를 합하여 준 후 다시 충전해 주었으며 총 240일 간 PBC1과 PBC2 바이오커버의 메탄 제거 효율을 평가하였다.
<h1>재료 및 방법</h1> <h2>실험 장소</h2> <p>전라남도 광양시 위생 처리 사업장(위도 \( 34^{\circ} 58^{\prime} 0^{\prime \prime} \), 경도\( \left.127^{\circ} 38^{\prime} 35^{\prime \prime}\right) \)의 생활 쓰레기 매립지 시설에 현장 바이오커버 적용 실험을 수행하였다. 해당 매립지는 총 매립지면적 \( 133,100 \mathrm{~m}^{2} \), 총 매립 용량은 \( 3,145,291 \mathrm{~m}^{3} \)이고, 연간 172,425톤의 폐기물이 매립되고 있으며, 2037년 매립 종료 예정이다.매립되는 폐기물의 성상은 대부분이 가연성 성분으로 종이류가 \( 29 \% \), 목재류가 \( 21 \% \), 음식물 폐기물이 \( 16\% \), 플라스틱이 \( 12\% \)이고 나머지는 고무, 가죽, 섬유 등의 기타 폐기물로 이루어져 있다.</p> <h2>파일럿 규모 바이오커버 설치 및 운영</h2> <p>바이오커버\( (2.5 \mathrm{~m} \times 5 \mathrm{~m} \times 1 \mathrm{~m}) \) 2기(PBC1, PBC2)를 생활 쓰레기 매립지 시설에 설치하였다. 먼저 포크레인을 이용하여 해당 크기만큼 복토 토양과 매립 쓰레기들을 파내고, 여기에 스트롬폼 재질의 합판을 철심을 이용하여 고정하여 바이오커버의 틀을 제작하였다. 바이오커버하단부에는 바이오커버로 유입되는 가스를 추출할 수 있도록 하단부에서부터 관을 연결하여 바이오커버 표면 위로 관의 입구가 나올 수 있도록 유입가스 샘플구를 설치하였다.또 유입가스가 균일하게 들어갈 수 있도록 지름 \( 10−15 \mathrm{mm} \)크기의 자갈을 \( 25 \mathrm{~cm} \) 높이로 설치하였으며, 자갈층 위에는부직포를 덮었다. 부직포 위 토양을 \( 25 \mathrm{~cm} \) 채운 뒤,각 바이오커버에 따라 각기 다른 조성의 충전 소재를 혼합하여 높이 \( 50 \mathrm{~cm} \)까지 채웠다. 또한 바이오커버에서 배출되는 메탄 농도(출구농도)를 측정하기 위해 바이오커버 표면에 플럭스 챔버(flux chamber)를 설치해 상단부에서표면으로 배출되는 가스를 채취할 수 있도록 하였다.</p> <p>바이오커버에 사용된 충전 소재는 토양, 지렁이분변토(금호실업, 나주, 대한민국), perlite(경동원, 서울, 대한민국) 그리고 광양 생활매립지 시설의 음식물 자원화 시설에서 생산된 음식물쓰레기 퇴비를 혼합하여 제작하였다. 바이오커버의 충전 소재의 혼합조건은 토양, 지렁이분변토, perlite, 음식물쓰레기 퇴비의 비율이 PBC1은 \( 7: 2: 0: 1 \quad(\mathrm{v} / \mathrm{v}) \)이었고PBC2는 \( 4: 2: 3: 1 \quad(\mathrm{v} / \mathrm{v}) \)이었다. 사용된 토양은 \( \mathrm{pH} 6.95 \pm 0.05 \),수분함량 \( 9.12 \pm 0.23 \% \), 유기물 함량이 \( 2.39 \pm 0.21 \% \)이었고,지렁이 분변토는 \( \mathrm{pH} 7.16 \pm 0.09 \), 수분함량은 \( 47.51 \pm 0.31 \% \), 유기물 함량은 \( 15.75 \pm 0.29 \% \)이었다. 그리고 음식물 쓰레기퇴비는 \( \mathrm{pH} 8.62 \pm 0.04 \), 수분함량 \( 43.40 \pm 0.89 \% \)이고 유기물 함량은 \( 39.22 \pm 0.35 \% \)이었다.</p> <p>바이오커버 설치 이후 240일 동안 PBC1과 PBC2 바이오커버의 메탄 제거 효율을 평가하였는데, 121일 경과 후 메탄분해능 향상을 위해 PBC1과 PBC2의 충전 소재의 일부\( \left(0.8 \mathrm{~m}^{3}\right) \)를 포크레인으로 파내고 지렁이 분변토를 추가하여주고 잘 혼합한 후 다시 충전하였다. 또한 바이오커버 내 채널링 현상이 심각하게 발생한 178일째에는 별도의 소재 추가없이 충전 소재를 포크레인으로 파내고 혼합하여 준 후 다시 충전해 주었다.</p>