The Numerical Modeling Study for the Simultaneous Flow of Leachate and LFG in Kimpo Landfill

수도권 매립지에서 침출수-가스의 동시 유동 해석을 위한 전산 모델링 연구

Open dump of refuse causes groundwater and soil contamination by leachate and air pollution by LFG(Landfill Gas). In this paper, in order to perform a study about reduction of high leachate and LFG collection & control, using a 3-D, 2-phase, transient FDM model, the analysis of simultaneous flow of leachate and LFG has been carried out. In present numerical analysis it is assumed that 58 percents of LFG will evaporate to the ambient air and the recharge rate of a landfill be 12 percent of the average precipitation per year. All other data were excerpted at the point of 1995 when three refuse layers had been buried. From numerical analysis we concluded that maximum head value is approximately 26 mH2O<-에이치투오 (2.52 atm) in the center of the system and that installing venting trench plays an important role in landfill stabilization. Evan with the assumption of three layers constructed and low recharge rate applied, it is found that cumulative leachate and LFG productions will be 15.1 million 세제곱미터, 5.58 billion 세제곱미터, respectively after 40 years.

쓰레기의 단순 매립은 주변 환경에 대해 고려하지 않고 이루어지기 때문에 침출수에 의해서 지하수와 토양이 오염되고 매립가스에 의해서 악취 및 대기오염을 발생시킨다. 본 연구에서는 김포매립지의 침출수 수위저감과 매립가스의 포집 및 제어에 관한 연구를 수행하기 위해 다차원 2상 천이유동 유한차분 전산 모델을 활용하여 침출수와 매립가스의 동시 유동 해석을 시도하였다. 이 전산해석에서는 매립지 상부는 가스 생성량의 58%가 대기로 발산되며. 지하함앙율은 연평균 강수량의 12%로 가정하였다. 이외의 모든 자료들도 1995년 3단 매립 시점의 자료를 이용하였다. 전산 해석결과 매립지 중앙에 위치한 지점에서 수두의 최대값은 26 m$H_2O$(2.52 atm)로 나타났으며. 수평관의 설치는 매립지의 안정화 시점을 앞당기는데 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 수도권 매립지에서 3단 매립이란 가정과 낮은 지하 함양율을 적용하였음에도 40년이 경과되는 시점에서 침출수는 15.l$\times$$10^{6}$ ㎥, 매립가스는 5.85$\times$$10^{9}$ ㎥ 의 엄청난 양이 누적 생산되었다.