KR100396067B1

KR100396067B1 - 사면녹화용 식생재

Info

Publication number: KR100396067B1
Application number: KR10-2001-0080417A
Authority: KR
Inventors: 최두영
Original assignee: 신영기술개발 주식회사
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-08-27
Also published as: KR20020011954A

Abstract

본 발명은 제지공장 등에서 발생하는 함수율이 높은 슬러지케이크와, 분쇄된 지설분말과 연탄재분말, 하수슬러지나 오니슬러지와 같은 고농축유기물, 화이바분말 및 톱밥 또는 토탄을 혼합하고 90일 정도 발효 숙성하고 이를 농축하여 분말처리한 다음, 현장에서 수용성접착제와 물을 투입하여 혼합교반하면서 암벽이나 토사면으로 된 절/성토 사면에 각종 식물종자와 같이 살포하여 도로공사, 호안공사, 지반조성공사 등 각종 토목공사시 발생하는 절재지나 성토면의 급경사를 이루는 암벽사면이나 토사면 등의 사면에 살포시공하여 식재하고 단기간내에 식물이 착근하여 식생 활착시켜 주므로서 붕괴위험이 매우 높은 암벽사면이나 토사사면을 안정화시켜 붕괴의 위험을 방지하고 환경친화적으로 녹화하여 주변환경을 보호할 수 있게 하는 사면녹화용 식생재에 관한 것이다.

Description

사면녹화용 식생재{A artificial seed growing soil for slope}

본 발명은 도로공사, 호안공사, 지반조성공사 등 각종 토목공사시에 발생하는 절재지나 성토면의 급경사를 이루는 암벽사면이나 토사면 등의 사면에 간편한 시공방법으로 살포시공하여 단기간내에 사면에 식물을 식생하고 활착시켜 붕괴위험이 매우 높은 사면을 안정화시키고 사면의 주위환경을 환경친화적으로 녹화하여 줄 수 있게 하는 사면녹화용 식생재에 관한 것으로, 특히 본 발명은 제지공장 등에서 발생하는 함수율이 높은 슬러지케이크와, 분쇄된 지설(紙屑)분말과 연탄재분말, 하수슬러지나 오니슬러지와 같은 고농축유기물, 경량 콘크리트 결속재인 ALC(Auto cleave light concrete) 및 톱밥 또는 토탄을 혼합하여 상온하에서 자연 발효시킨 후 농축하고, 이를 수용성접착제와 물 및 식물종자와 같이 투입하여 혼합교반하면서 암벽이나 토사면으로 된 절/성토 사면에 각종 식물종자와 같이 살포하여 사면을 단기간내에 녹화할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 각종 토목공사시 절토, 성토로 조성되는 토사면이나 폭파 등에 의한 암절개와 같은 암벽사면은 대개가 급경사를 이루고 있어 붕괴의 위험이 매우높고 주변경관과의 환경을 고려하여 사면에 각종 식물을 식재하여 녹화하는 방법을 사용하고 있다.

그러나 이러한 사면의 경우에는 지반여건이나 토양의 형태상 초목이 자생하기에는 상당히 분리한 여건을 지니고 있어 조기에 자생적으로 초지가 조성되거나 수목이 지반에 견고히 활착, 번식하여 주변과 같이 푸른숲으로 가꾸어질 기대는 현실적으로 기대하기가 어렵기 때문에 이러한 사면 중 절토나 성토에 의한 토사면의 경우에는 초목종자가 혼합된 인공토양을 그대로 살포하여 취부하거나, 크랙이 심하게 발생하고 접착이 불안정한 작업조건을 지니는 암반 절개지와 같은 경우에는 암반 절개면에 망을 치고 앵커를 박아 유실에 대비한 다음 망 위에서 종자를 혼합한 인공토양을 취부하는 방법으로 인공녹화작업을 수행하는 것이 일반화되어 있다.

그러나 종래 이와 같은 목적으로 사용되는 인공토양을 조성함에 있어서는 장시간 부숙하여 발효시킨 볏집을 주원료로 사용하여 조성하는 방법과, 또는 황토 등을 고열의 소성로로 구워내고 이를 미분쇄하여 주로 사용하는 방법 및 고령토와 같은 벤토나이트등을 사용하여 조성하는 방법 등 여러 가지 방법이 제안되어 사용되고 있다.

그러나 지금까지 제안된 상기와 같은 여러 가지 식생재 조성물의 경우, 황토, 고령토등을 주원료를 고열소성처리하고 분쇄하여 인공토양을 조성하는 작업, 또는 볏집등을 장기간의 발효시켜 부숙시키는 작업등의 일련의 복잡한 작업공정과 과정을 거치게 되고, 또한 황토, 고령토등을 주원료의 수급에 소요되는 경제적인 부담이 있어 대량 생산에 한계가 있고, 또한 소성, 분쇄, 발효 부식등의 처리과정에 복잡한 설비가 요구되어 생산비가 더욱 상승하는 요인으로 나타나고 있으므로서 결과적으로 이에 따라 시공비가 상승하여 시공에 많은 경제적인 부담을 가중시키는 문제점을 제기하고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 기존의 식생재 조성물이 지니는 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 숙성 분해가 빠르고 손쉽게 구할 수 있는 제지공장 등에서 발생하는 폐기물인 함수율이 높은 슬러지케이크와, 파지를 분쇄하여 형성되는 지설(紙屑)분말과 같은 셀로로우즈분말과 연탄재분말, 오니슬러지와 같은 고농축유기물, 경량 콘크리트 결속재 ALC 및 톱밥 또는 토탄을 혼합하여 발효숙성하고 분말로 농축한 후, 이를 현장에서 수용성접착제, 물, 식물종자를 믹서기에 투입하여 교반하여 혼합하고 이를 그대로 암반사면이나 토사사면에 살포하여 식생대를 조성함으로서 사면녹화시공이 간편하고 경제적으로 수행하여 공사비를 크게 저감시켜 줄 수 있게 하며, 환경친화적인 식생재를 제공하여 사면의 주변환경과 같은 상태로 사면에 초목을 식생하여 사면의 외관과 주위환경을 보호하고 사면의 붕괴 등의 위험을 예방할 수 있게 함에 그 목적이 있는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 식생재 조성물 전체 용적 100부에 대하여, 크림상으로 함수율을 갖는 슬러지케이크 15~25부, 선별한 파지를 파세한 지설분말 30~40부, 연탄가루를 파쇄하여 일정 매쉬로 선별한 연소재 4~6부, 오니슬러지와 같은 고농축유기물 4~6부, (유기물 8~9중량%, 수분 17~18중량%, 납 60~70(mg/Kg), 구리 46~67(mg/Kg), 아연 72~73(mg/Kg), 닉켈 66~67(mg/Kg)의 혼합물로 되는 경량 콘트리트 결속재인 ALC분쇄물이라 함.) 경량 콘크리트 결속재인 ALC 분쇄물 8~12부, 톱밥과 같은 목분 또는 토탄분말 20~30부를 혼합하여 90일 정도 발효, 숙성시킨 다음 분말로 농축한 후, 이와 같이 조성된 식생재와 수용성접착제 적당량과 물을 6:4의 용적비로 혼합하여 믹서기로 교반, 혼합하면서 식물종자를 적당량 투입하여 혼합하면서 이를 취부기로 사면에 살포하여 시공할 수 있게 한 것으로, 이를 다음에 제시되는 각각의 실시예에 따라 더욱 구체적으로 상술하면 다음과 같다.

본 발명은 절개된 사면이 풍화암의 지반, 리핑암 지반 및 발파암지반 등의 암반과, 일반 절개지가 절토, 토사 및 인위적 성토지반에 구애됨이 없이 모두 적용할 수 있다.

본 발명에 의한 식생재 조성물은 전체 조성되는 식생재 조성물 전체 용적 100부에 대하여, 크림상으로 함수율을 갖는 슬러지케이크 15~25부, 선별한 파지를 파세한 지설분말 30~40부, 연탄가루를 파쇄하고 이를 선별망에 의하여 일정 매쉬로 선별한 연소재 4~6부, 오니슬러지와 같은 고농축유기물 4~6부, (유기물 8~9중량%, 수분 17~18중량%, 납 60~70(mg/Kg), 구리 46~67(mg/Kg), 아연 72~73(mg/Kg), 닉켈 66~67(mg/Kg))의 혼합물로 되는 경량 콘트리트 결속재인 ALC 분쇄물이라 함.) 경량 콘크리트 결속재인 ALC 분쇄물 8~12부, 톱밥과 같은 목분 또는 토탄분말 20~30부를 서서히 교반하여 혼합하고 이를 대기중의 상온에서 90일간 발효, 숙성시킨 다음 분말로 농축하여 유기질 식생재 분말을 얻은 다음, 이 유기질 식생재 분말 과 수용성접착제를 적당량 용해한 물과 용적비 60:40의 비율로 믹서기에 투입하여 교반하면서 혼합하여 유동성이 양호한 크림상의 식생재를 얻고, 이를 취부기로 사면에 살포하여 종자가 파종된 식생대를 형성시키게 한다.

상기와 같이 조성된 본 발명의 식생재는 전체 용적 100부에 대하여 보습성이 양호한 슬러지케이크 15~25부 바람직하게는 20부, 선별한 파지를 파세한 지설분말 30~40부 바람직하게는 35부, 오니슬러지와 같은 고농축유기물 4~6부, 톱밥과 같은 목분 20~30부 바람직하게는 25부등 전체의 용적 100부에 대하여 82~88부 정도로 대부분을 차지하고 있고, 또한 상기한 슬러지케이크, 선별한 파지를 파세한 지설분말, 오니슬러지와 같은 고농축유기물, 톱밥과 같은 목분은 서로 혼합하여 원활하게 충분히 숙성, 발효되어 보습효과가 뛰어나고 경량 콘크리트 결속재인 ALC 분쇄물에 의하여 응집력과 결속력이 강하며 또한 슬러지케이크, 고농축 유기물, 제지분말인 지설 등에 의하여 영양이 풍부하고 식물종자에 지속적인 영양을 공급하여 초기 발아를 촉진하고 성장을 촉진하는 유기질성분이 풍부한 식성재를 조성하게 되는 것이다.

또한, 연탄가루를 파쇄하고 이를 선별망에 의하여 일정 매쉬로 선별한 연소재에 의하여 발효숙성된 식생재 분말의 입자 형성이 양호하여 포장, 취급이 간편하게 수행할 수 있으며, 경량 콘크리트 결속재인 ALC 분쇄물, 톱밥과 같은 목분 또는 토탄분말 성분에 의하여 식생재 살포시 상조성물 상호간의 연결고리가 형성되어 보다 견고히 결속시켜 식생재가 사면을 타고 흘러내림현상을 억제하여 살포된 식생재가 부분적으로 붕괴되거나 몰리는 현상을 억제하여 살포성상이 안정된 형상을 유지하게 되며, 경량 콘크리트 결속재인 ALC 분쇄물과 토탄분, 목분은 살포된 식생재내부에 미세한 크랙, 즉 공기통로를 형성시켜 통기성이 양호하여 파종된 식물종자의 뿌리에 산소공급을 원활하게 하여 식물의 착근을 빠른 시간안에 확실하고 견고하게 하여 식물종자의 생육과 번식을 원활하게 하여 녹화속도를 빠르게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 식생재 조성비는 다음 표1과 같다

표1

성분	배합비율(전체 용적 100부에 대하여)
슬러지케이크	15~25부
제지분말(지설분말)(선별)	30~40부
연소재(선별)	4~6부
고농축유기물	4~6부
ALC분쇄물	8~12부
목분(톱밥) 또는 토탄분말	20~30부
수용성 접착제	적당량

(여기서, ALC 분쇄물은 유기물 8~9중량%, 수분 17~18중량%, 납 60~70(mg/Kg), 구리 46~67(mg/Kg), 아연 72~73(mg/Kg), 닉켈 66~67(mg/Kg))의 혼합물로 조성된 것임.)

이와 같이 조성된 본발명의 식생재 분말을 사면이 강마사토,풍화토와 같이 거친토양의 지반(Ⅰ)과 풍화암, 연암, 리핑암과 같이 비교적 부드러운 연약암반지반(Ⅱ) 및 발파암과 같은 암반지반(Ⅲ)에 본 발명의 식생재를 살포하여 식물종자를식생한 실시예(Ⅰ),(Ⅱ),(Ⅲ)와 마사토, 성토사면및 절토사면에 시공한 예를 실시예(Ⅳ) (Ⅴ)(Ⅵ)를 보인 것이다.

실시예(Ⅰ)

본 실시예(Ⅰ)에서는 사면이 강마사토, 풍화토와 같이 비교적 붕괴 위험이 높고 거친 토양지반 9㎡ 넓이에 상기와 같이 조성된 본 발명의 식생재 분말 0.54㎥에 물 0.36㎥(식생재와 물 혼합비율 6:4), 수용성접착제 적당량과 식물종자 450g을 믹서기에 투입하여 충분히 종자가 골고루 분포되게 혼합한 후, 이를 크레인과 공기압축기(토출용량 21㎥/H)를 사용하여 약 5분에 걸쳐 작업하여 두께 6mm로 살포 시공하였다.

실시예(Ⅱ)

본 실시예(Ⅱ)에서는 사면이 풍화암, 연암, 리핑암과 같은 연약한 암반 사면 9㎡ 넓이에 상기와 같이 조성한 본 발명의 식생재 분말 0.72㎥에 물 0.48㎥, 수용성접착제 적당량과 식물종자 540g을 믹서기에 투입 혼합하고 크레인과 공기압축기(토출용량 21㎥/H)를 사용하여 약 5분에 걸쳐 작업하여 두께 8mm로 살포 시공하였다.

실시예(Ⅲ)

본 실시예(Ⅲ)는 단단한 암석지반을 발파등의 방법으로 사면을 형성한 발파암사면에 시공한 예를 보인 것으로, 발파암 9㎡ 넓이에 부착성등을 고려하여 비고적 많은 본 발명의 식생재 분말 0.99㎥에 물 0.66㎥, 수용성접착제 적당량과 식물종자 630g을 믹서기에 투입 혼합하고 크레인과 공기압축기(토출용량 21㎥/H)를 사용하여 약 5분에 걸쳐 작업하여 두께 11mm로 살포 시공하였다.

실시예(Ⅳ)

본 실시예(Ⅳ)에서는 비교적 거친 토양인 마사토로 조성된 사면 면적 9㎡ 넓이에 본 발명의 식생재 분말 0.27㎥에 물 0.18㎥, 수용성접착제 적당량과 식물종자 540g을 믹서기에 투입 혼합하고 크레인과 공기압축기(토출용량 21㎥/H)를 사용하여 약 5분에 걸쳐 작업하여 두께 3mm로 살포 시공하였다.

실시예(Ⅴ)

본 실시예(Ⅴ)는 성토한 토사 사면 면적 9㎡ 넓이에 본 발명의 식생재 분말 0.09㎥에 물 0.06㎥, 수용성접착제 적당량과 식물종자 315g을 믹서기에 투입 혼합하고 크레인과 공기압축기(토출용량 21㎥/H)를 사용하여 약 5분에 걸쳐 작업하여두께 1mm로 살포 시공하였다.

실시예(Ⅵ)

본 실시예(Ⅵ)는 절토토사구간의 사면 면적 9㎡ 넓이에 본 발명의 식생재 분말 0.135㎥에 물 0.09㎥, 수용성접착제 적당량과 식물종자 405g을 믹서기에 투입 혼합하고 크레인과 공기압축기(토출용량 21㎥/H)를 사용하여 약 5분에 걸쳐 작업하여 두께 1.5mm로 살포 시공하였다.

상기한 실시예(Ⅰ),(Ⅱ),(Ⅲ),(Ⅳ),(Ⅴ),(Ⅵ)에서 보여지는 바와 같이 사면의 지반 조건과 환경에 따라 본 발명의 식생재와 종자의 양을 가감하고 살포두께를 조정하여 현장으로 이동시 혼합하고 살포한 결과 본 발명의 식생재 조성물 중 지설로 되는 제지분말의 셀로로우즈성분과 톱밥이 슬러지케이크과 여타 고농축 유기물인 오니슬러지가 경량 콘크리트 결속재인 ALC 분쇄물에 의하여 결속을 증대시켜 성상이 양호하고 살포 후 서로 분리되어 붕괴되거나 사면으로부터 분리되어 탈락되는 현상이 전혀 나타나지 않고 있었으며, 또한 고농축 유기물인 오니슬러지의 미생물이 톱밥과 지설등과 작용하여 고농축 유기물인 오니슬러지와 톱밥이 발효되면서 종자 주변에 고열을 발생시켜 종자의 발아및 생육에 필요한 온도를 유지하고, 톱밥 등의 발효에 의하여 별도의 화학비료나 퇴비등을 시비하지 않아도 식물종자의 발육이 촉진되며, 또한 경량 콘크리트 결속재인 ALC 분쇄물의 금속 무기질 성분에 의하여 식생재 내부에 공극을 형성하게 되므로서 살포된 식물종자에 공기를 충분히 공급하게 되고 톱밥과 같은 목분, 토탄, 지설및 제지슬러지케이크 등에 의하여 보습의 효과가 뛰어나 별도의 물을 추가로 공급하지 않더라도 식물종자의 발아촉진 및 착근에 양호한 결과를 얻을 수 있게 되였다.

따라서 상기와 같이 살포 후 본 발명에 투입된 식물종자는 상기와 같은 조건과 작용에 의하여 살포 후 4~5일 경과 후부터 초기 발아가 시작되고, 지반조건에 따라 차이가 있으나 살포 후 7~8일 경과 후 모든 종자의 발아가 완성되고,이후 2주후 경사면 약 9㎡ 전면이 모두 녹화되는 결과를 얻었다. ,

이와 같이 본 발명은 상기한 각각의 실시예에서 나타나는 바와 같이 다소 살포하는 두께가 지반에 따라 상이하나 최악의 식물종자 파종및 식재조건을 갖는 발파암의 사면이라 하더라도 식생재의 두께가 11mm를 초가하지 않고 1mm~11mm정도로 살포하여 녹화할 수 있어 시공이 간편하고 또한 화학비료등을 사용하지 않고 천연적인 폐기물인 제지공장 등에서 발생하는 함수율이 높은 슬러지케이크와, 분쇄된 지설(紙屑)분말과 연탄재분말, 하수슬러지나 오니슬러지와 같은 고농축유기물, 경량 콘크리트 결속재인 ALC 및 톱밥 또는 토탄을 수용성접착제를 물과 같이 투입하여 혼합교반하면서 암벽이나 토사면으로 된 절/성토 사면에 각종 식물종자와 같이 살포하여 사면을 단기간내에 녹화할 수 있게 함으로서, 공사비가 크게 절감시켜 경재적으로 절/성토 사면을 주변 환경의 오염없이 환경친화적으로 시공할 수 있는 등의 여러 가지 특징을 지닌 것이다.

Claims

전체 조성되는 식생재 조성물 전체 용적 100부에 대하여, 크림상으로 함수율을 갖는 슬러지케이크 15~25부, 선별한 파지를 파세한 지설분말 30~40부, 연탄가루를 파쇄하고 이를 선별망에 의하여 일정 매쉬로 선별한 연소재 4~6부, 오니슬러지와 같은 고농축유기물 4~6부, 경량 콘크리트 결속재인 ALC 분쇄물 8~12부, 톱밥과 같은 목분 또는 토탄분말 20~30부를 서서히 교반하여 혼합하고 이를 대기중의 상온에서 90일간 발효, 숙성시킨 다음 분말로 농축한 유기질 식생재 분말로 됨을 특징으로 하는 사면녹화용 식생재.
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