KR100298758B1 - 쓰레기매립경화처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쓰레기 매립 경화처리방법에 관한 것이며; 그 목적하는 바는 경화제 및 흙을 사용하여 쓰레기와 혼합하여 매립함으로써, 침출수가 저감되고 신속한 경화처리가 되고 크랙발생이 거의 없이 높은 압축강도의 흙구조물이 얻어지는 쓰레기 매립방법을 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 쓰레기를 매립하는 방법에 있어서, 2-5mm두께의 비닐을 중간에 부설한 흙경화바닥층(지반)과 2-5mm두께의 비닐을 중간에 부설한 흙경화측벽으로 구성된 구조물인 매립장을 조성하고, 그 바닥에 오수배수관을 설치하고; 시멘트에 대해 중량%로, 염화칼슘: 15-17%, 산화철: 5.5-6.2%, 산화칼슘: 51-53%, 산화알루미늄: 11-12%, 산화마그네슘: 6-7%, 리그닌술폰산염: 1.5-2.6%, 스테아르산염: 1.0-2.2%, 수산화나트륨: 0.6-1.5%, 실리카: 1.3-2.6%를 첨가하여 경화제를 제조하고; 70-80%의 쓰레기와 20-30%의 흙을 혼합하면서 상기 제조된 경화제를 쓰레기와 흙 혼합물의 중량에 대하여 2-10% 첨가하여 혼합교반한 것을, 상기 매립장에 투입한 후, 전압하는 쓰레기 매립 경화처리방법을 그 요지로 한다.

Description

쓰레기 매립 경화처리방법{A METHOD FOR HARDENING AT RECLAIMING WASTES}

본 발명은 쓰레기 매립 경화처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경화제 및 흙를 이용하여 일반 생활쓰레기를 매립 경화처리하는 방법에 관한 것이다.

현재, 엄청나게 발생되고 있는 생활 쓰레기는 일반적으로 소각처리되거나 매립되어지고 있다. 특히 대기오염이 대두되면서 부터는 주로 매립되어지고 있는 실정이다. 이와같은 매립처리는 특정한 매립지를 선정하여, 오수처리시설을 설치하고, 청소차에 의하여 운반되어온 쓰레기를 그대로 매립하거나, 흙으로 복토해가면서 매립한다.

그러나, 이러한 매립처리는 부패에 의한 악취 및 가스와 먼지의 발생으로 그 매립지 인근 지역이 공해에 시달리고 있는 형편이다. 또한, 이와같은 방법에 의해 매립된 매립장은 주택지나 광장으로 조성되어 활용되어지기도 하는데, 생활 쓰레기 그 자체에 많은 량의 수분을 함유하고 있기 때문에 안정된 지반으로 형성시키기에 상당한 어려움이 있었다.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 연구와 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 적정비율로 성분조정된 경화제, 흙을 쓰레기와 혼합교반하여 매립한 후 다져서, 신속한 경화처리가 되고 크랙발생이 거의 없이 높은 압축강도의 흙구조물이 얻어지는 쓰레기 매립방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 쓰레기 매립장를 보이는 개략도

도 2는 도 1에 보인 쓰레기 매립장의 측단면도

도 3은 본 발명의 방법에 따라 매립된 쓰레기 처리장의 수직단면도

도 4는 흙경화바닥층 및 흙경화측벽의 중간에 비닐을 부설한 모습을 보이는 모식도

도 5는 쓰레기 매립을 보이는 매립장의 단면도로써, (a)는 압축하지않은 상태, (b)는 압축한 상태를 보이는 단면도

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 쓰레기를 매립하는 방법에 있어서, 2-5mm두께의 비닐을 중간에 부설한 흙경화바닥층(지반)과 2-5mm두께의 비닐을 중간에 부설한 흙경화측벽으로 구성된 구조물인 매립장을 조성하고, 그 바닥에 오수배수관을 설치하고; 시멘트에 대해 중량%로, 염화칼슘: 15-17%, 산화철: 5.5-6.2%, 산화칼슘: 51-53%, 산화알루미늄: 11-12%, 산화마그네슘: 6-7%, 리그닌술폰산염: 1.5-2.6%, 스테아르산염: 1.0-2.2%, 수산화나트륨: 0.6-1.5%, 실리카: 1.3-2.6%를 첨가하여 경화제를 제조하고; 70-80%의 쓰레기와 20-30%의 흙을 혼합하면서 상기 제조된 경화제를 쓰레기와 흙 혼합물의 중량에 대하여 2-10% 첨가하여 혼합한 것을, 상기 매립장에 투입한 후, 다지는 쓰레기 매립 경화처리방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 쓰레기 처리는 조성된 쓰레기 매립장에서 행해진다. 상기 매립장은 2-5mm두께의 비닐이 중간에 부설된 흙경화바닥층과 2-5mm두께의 비닐이 중간에 부설된 흙경화측벽으로 구성되며, 바닥에 오배수관이 설치된다.

상기 매립장은 후술하는 경화제가 3-8%함유되어 불투수층으로 조성되기 때문에 지하수 오염을 미연에 방지되고, 이러한 경화제가 함유된 지반이나 측벽의 중간에 2-5mm의 비닐을 부설하여 보다 우수한 불투수층을 얻는 것이다.

본 발명에서는 쓰레기 매립시 시멘트에 염화칼슘, 산화철, 산화칼슘, 산화알루미늄, 리그닌술폰산염, 스테아르산염, 수산화나트륨, 실리카을 혼합한 경화제를 적용한다.

상기 염화칼슘은 응결경화촉진제로서 초기강도를 증진시키고, 강도증가도 장기간 지속시키며, 영하기온에서도 기온저하를 방지하는데 유효한 성분으로써, 이와같은 효과를 얻기 위해서는 그 함량이 시멘트 중량에 대해 15-17%인 것이 바람직하다.

상기 산화철은 입자간의 부착력을 향상시키기 위해 첨가하는 성분으로써, 시멘트 중량에 대해 5.5-6.2%로 함유시킨다.

상기 산화칼슘은 물과 작용하여 열을 발산함으로서, 영하의 기온에서도 높은 압축강도의 흙구조물을 유지할 수 있는데, 그 효과를 얻기 위해서는 시멘트 중량에 대해 51-53중량%로 함유시키는 것이 바람직하다.

상기 산화알루미늄은 괴상, 미분, 조분 등에 의한 물질에 경도를 부여하는 효과가있는데, 그 효과를 얻기 위해서는 시멘트 중량에 대해 11-12중량%로 함유시키는 것이 바람직하다.

상기 산화마그네슘은 물에 용해되며 공기중의 탄산과 수분을 흡수하는 효과가 있는데, 그 효과를 얻기 위해서는 시멘트 중량에 대해 6-7중량%로 함유시키는 것이 바람직하다.

상기 리그닌술폰산염은 입자성 물질을 흡착막으로 둘러싸서 소수성으로 만들어서 응집성을 강화시켜주는 역할을 하며, 특히 점토 등의 미립자를 응집시키는 효과가 있는데, 그 효과를 얻기 위해서는 시멘트 중량에 대해 1.5-2.6중량%로 함유시키는 것이 바람직하다.

상기 스테아르산염은 일정시간이 지나면 급격히 강도를 증가시켜 주는 역할을 하는 것으로, 그 함량은 시멘트 중량에 대해 1.0-2.2%로 하는 것이 바람직하다.

상기 수산화나트륨은 경화를 더욱 촉진시킴으로써 상기 리그닌 술폰산염 등에 의한 지연을 보완해주는 성분으로써, 그 함량은 시멘트 중량에 대해 0.6-1.5%로 하는 것이 바람직하다.

상기 실리카는 입자간의 상호 흡착을 증대시켜 안정한 경화를 가능하게 하는 성분으로써, 그 함량은 시멘트 중량에 대해 1.3-2.6%로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 70-80%의 쓰레기와 20-30%의 흙을 혼합하면서, 상기 경화제를 2-10%첨가시킨다.

상기 경화제가 함유되면 경화되는 성질을 갖기 때문에, 본 발명에서와 같이 쓰레기, 흙 및 경화제가 적절한 배합비로 배합되어 매립하게 되면, 흙이 쓰레기와 뒤엉켜서 경화된다. 이때, 상기 흙의 함량이 20%미만이면 경화되어 얻어지는 강도가 떨어지고, 상기 흙의 함량은 많이 첨가하여도 상관없으나 30%를 초과시켜 첨가하면 그 첨가량에 비해 강도의 증가가 그다지 크지 않아, 비용절약 측면에서 30%이하로 하는 것이 바람직하다.

상기 경화제의 함량이 2%미만이면 경화층의 강도가 원하는 수준에 미달되며, 그 함량이 10%를 초과하면 강도 증가효과는 있으나 경화제 제조에 따른 비용이 증가한다. 따라서, 본 발명에서는 경화제를 흙과 쓰레기의 중량에 대하여 2-10% 함유시킨다.

이와같이, 형성된 쓰레기 경화층은 강도가 높고 크랙이 거의 없는 불투수 현상을 보이기 때문에, 물이 침투될 염려가 없고, 또한, 기후변화에 따른 신축작용이 없어 시간이 경과된 후에도 크랙이 발생하지 않는다.

상기 쓰레기, 흙, 경화제의 혼합물을 매립장에 매립시, 그 층두께가 2-3m로 될 때마다 다져서 그 경화효과를 높이는 것이 바람직하며, 상기 다지는 것은 원래 두께의 60-70%가 되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 쓰레기 매립시 쓰레기층에 유공관을 부설하여 가스를 배출하고 공기를 소통하므로서 건조풍화를 촉진시키면서 작업을 하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

실시예

도 1은 쓰레기 매립장를 보이는 개략도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.

도 1과 같이 매립지를 조성함과 동시에 굴착한 잔토의 일부를 이용하여 그 처리장의 하단에 땜을 조성하였다.

이때, 상기 매립장은 흙경화바닥층의 지반과 흙경화측벽으로 구성시켰고, 그 바닥에 오수배수관을 설치하였다. 또한, 흙경화바닥층 및 흙경화측벽의 중간에는 비닐을 부설하였다.

또한, 바닥의 상면은 양측으로 부터 중앙쪽으로 경사지게 형성되고, 그 중앙부에는 빗물과 같은 오수물을 배수시키기 위한 배수관(직경 30cm)을 배설하였다. 상기 배수관은 통상적인 구조와 30cm × 30cm × 1.0m의 크기를 갖는 침전식 정화조탱크에 연결하였다. 상기 정화조탱크에 저수된 오수물은 장시간 체류시켜 오물이 침전되면 살균약품을 투입하여 정화하고, 침전물위의 정화된 물을 양수펌프에 의해 방출된다.

도 3은 본 발명의 방법에 따라 매립된 쓰레기 처리장의 수직단면도이다. 본 실시예에서는 흙경화바닥층 및 흙경화측벽을 7%의 경화제와 흙으로 하여 각각 두께30cm로 조성하였다. 또한, 상기 흙경화바닥층 및 흙경화측벽의 중간에는 도 4와 같이 두께의 20cm정도 깊이에 3mmø의 비닐을 개재하므로서 지하 및 외부로의 오수 침투를 방지하였다.

상기한 바와같이 준비된 처리장에 2.5m정도의 두께로 쓰레기를 투입한 후, 압축기(로울러)을 이용하여 두께가 70%정도가 되도록 압축시켰다. 도 5는 이와같은 쓰레기 매립을 보이는 매립장의 단면도로써 (a)는 압축하지않은 상태, (b)는 압축한 상태를 나타낸다.

상기와 같이 매립된 매립장에서의 악취 및 가스발생에 대하여 조사하고 종래의 쓰레기 매립장과 비교하였다. 본 발명에 의한 매립지에서는 악취 및 가스발생이 거의 없었으며, 또한 지하수 오염과 같은 공해가 거의 없고, 침출수의 배출량에 있어서도 종래의 매립에 비하여 배출량이 거의 없어 탁월하였다.

상술한 바와같이, 본 발명의 쓰레기 매립방법에 의하면, 크랙이 거의 없고 강도가 높은 흙구조물이 형성되므로, 환경오염 및 공해를 유발하지 않으면서도 경제적으로 쓰레기를 매립할 수 있는 효과가 제공되며, 또한 매립완료후 매립지를 건축용지, 광장용지 또는 전답지로 사용할 수 있는 효과가 제공된다.

Claims (3)

1. 쓰레기를 매립하는 방법에 있어서,

   2-5mm두께의 비닐을 중간에 부설한 흙경화바닥층(지반)과 2-5mm두께의 비닐을 중간에 부설한 흙경화측벽으로 구성된 구조물인 매립장을 조성하고, 그 바닥에 오수배수관을 설치하고,

   시멘트에 대해 중량%로, 염화칼슘: 15-17%, 산화철: 5.5-6.2%, 산화칼슘: 51-53%, 산화알루미늄: 11-12%, 산화마그네슘: 6-7%, 리그닌술폰산염: 1.5-2.6%, 스테아르산염: 1.0-2.2%, 수산화나트륨: 0.6-1.5%, 실리카: 1.3-2.6%를 첨가하여 경화제를 제조하고,

   70-80%의 쓰레기와 20-30%의 흙을 혼합하면서 상기 제조된 경화제를 쓰레기와 흙 혼합물의 중량에 대하여 2-10% 첨가하여 혼합교반한 것을, 상기 매립장에 투입한 후, 다지는 것을 특징으로 하는 쓰레기 매립 경화처리방법
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 흙경화바닥층과 흙경화측벽은 3-8%의 상기 경화제와 흙으로 구성되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 매립 경화처리방법
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 다지는 것은 쓰레기, 흙 및 경화제의 혼합물이 2-3m의 두께로 투입되었을 때마다 행하는 것임을 특징으로 하는 쓰레기 매립 경화처리방법.