KR100415178B1 - A Liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor - Google Patents

A Liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor Download PDF

Info

Publication number
KR100415178B1
KR100415178B1 KR1020020064436A KR20020064436A KR100415178B1 KR 100415178 B1 KR100415178 B1 KR 100415178B1 KR 1020020064436 A KR1020020064436 A KR 1020020064436A KR 20020064436 A KR20020064436 A KR 20020064436A KR 100415178 B1 KR100415178 B1 KR 100415178B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
waste
weight ratio
bentonite
powder
soil
Prior art date
Application number
KR1020020064436A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김은주
정종암
Original Assignee
김은주
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김은주 filed Critical 김은주
Priority to KR1020020064436A priority Critical patent/KR100415178B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100415178B1 publication Critical patent/KR100415178B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/12Waste materials; Refuse from quarries, mining or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10Clay
    • C04B14/104Bentonite, e.g. montmorillonite
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/002Ground foundation measures for protecting the soil or subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/004Sealing liners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/70Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00Materials
    • E02D2300/0037Clays
    • E02D2300/004Bentonite or bentonite-like
    • E02D2300/0042Bentonite or bentonite-like being modified by adding substances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

PURPOSE: Provided is a waterproof liner, which uses powdered feldspar and thus is economically favorable and environmental-friendly, and prevents the diffusion of pollution materials. CONSTITUTION: The waterproof liner is formed by the method comprising the steps of: screening powdered feldspar; screening actual sandy earth based on smectite and montmorillonite; mixing bentonite thereto in various weight ratios, tamping the mixture and preparing multiple standard sieves; performing water permeation tests using the standard sieves; determining the optimum weight ratio of the bentonite based on the weight of the powdered feldspar from the sieve showing the highest water permeability; mixing powdered feldspar, bentonite and actual sandy earth, in various weight ratios of the powdered feldspar, based on the optimum weight ratio of the bentonite, tamping the mixture and preparing multiple standard sieves; performing water permeation tests using the standard sieves; determining the optimum weight ratio of the powdered feldspar based on the actual sandy earth; and forming a waterproof liner using the optimum weight ratio among the powdered feldspar, bentonite and actual sandy earth.

Description

폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층 및 그 형성 방법 {A Liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor}A liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor}

국내의 폐기물처리시설 중 매립시설의 경우 전국에 약 300여개의 매립시설이 폐기물관리법의 규정에 맞게 조성 운영되고 있으며, 매립시설의 주요 기능으로서 저류기능, 처리기능 및 차수기능으로 나누며 이중 차수기능의 경우 매립지내 침출수 등의 누출방지를 위한 토목합성수지라이너와 하부에 차수기능을 갖는 차수재층을 형성토록 규정되어 있다.In the case of landfill facilities among domestic waste treatment facilities, about 300 landfill facilities are constructed and operated in accordance with the regulations of the Waste Management Act.The main functions of landfill facilities are divided into storage functions, treatment functions, and order functions. In this case, it is prescribed to form a civil synthetic resin liner to prevent leakage of leachate in landfills and a lining layer having a degree function in the lower part.

이러한 차수기능을 갖는 토목합성수지라이너 하단부 차수재층의 경우 일반적으로 오염물질의 수리적 이동을 감소시킴으로서 오염확산을 방지할 수 있고, 또한 흡착능력을 갖음으로서 중금속의 흡착기능까지 발휘할 수 있어 토양오염의 확산을 방지하는 기능을 하게 된다.In the case of the bottom layer of civil synthetic resin liner which has such ordering function, it is possible to prevent the spread of pollution by reducing the hydraulic movement of pollutants in general, and also to have the adsorption ability of heavy metals, thereby spreading soil pollution. Prevents the function.

현재 적용되는 기술로서는 점토(Clay)나 점토류의 물질을 혼합하여 만든 라이너와 차수기능을 향상시키기 위한 첨가제로서 고화제, 벤토나이트(Bentonite), 시멘트(Cement) 등을 혼합하여 만든 라이너가 대부분이며, 오염물질의 침투시 층내 자체 정화기능을 발휘할 수 있도록 개선시킨 라이너 방법 등도 개발되어 적용되고 있다. 우선적으로 점토를 사용하는 방법에 있어 재료로 사용되는 양질의 점토가 부족하며 시공상 어려움이 많아 국내 적용이 매우 적으며, 대부분이 양질의 현장토와 첨가제 등을 혼합한 방법이 적용되고 있다.Currently applied technologies are liners made by mixing clay or clay materials and liners made by mixing solidifying agent, bentonite, cement, etc. as additives to improve ordering function. The liner method has been developed and applied to improve the self-purifying function in the layer during the penetration of contaminants. First of all, in the method of using clay, there is a lack of high quality clay which is used as a material and there are many difficulties in construction.

이러한 첨가제 등은 기능향상을 도모할 수는 있지만 현장여건이나 시공비용의 증가요인으로 작용하게 되고 첨가제에 따른 오염물질의 2차오염이 우려되므로 단순하면서도 저렴한 방법의 개발이 요구되고 있다.Such additives can improve the function, but they act as a factor in increasing site conditions or construction costs, and there is a need for the development of simple and inexpensive methods because of the secondary pollution of the pollutants caused by the additives.

폐기물관리법상 매립시설 하부 차단층의 경우 토목합성수지라이너하부에는점토·점토광물혼합토 등 점토류를 다져 투수계수가 1초당 1천만분의 1센터미터이하 이고 두께가 50센티미터 이상(지정폐기물을 매립하는 경우에는 1미터 이상)인 라이너를 설치하도록 규정되어 있다.Under the Waste Management Act, in the case of the lower barrier layer of the landfill facility, the clay under the civil synthetic resin liner is ground with clay and clay mineral mixed soil, and the permeability coefficient is less than 10 millionths per second and the thickness is more than 50 centimeters. In this case, it is prescribed to install a liner of 1 meter or more).

한편, 국내의 건설공사시 소요되는 골재는 자갈(파쇄골재) 및 모래가 있으며, 건설교통부 자료(2002년, 1/4분기)에 의하면 이러한 골재의 채취는 하천, 바다, 산림 및 육상에서 채취하고 있고 모래의 경우에는 하천골재, 바다골재 및 육상골재원에서 생산되는 비율이 약 96.2%(12,514천㎥)로 나타나 산림에서의 모래생산은 극히 적은 반면, 파쇄골재의 경우에는 산림골재원에서만 약 97%(11,276천㎥)를 생산하고 있는 실정이며, 이러한 파쇄골재 생산시 발생되는 폐석분은 25 ∼ 45%로 평균 35% 정도로 파악되고 있다. 2002년 1/4분기의 경우 폐석분의 양은 3,946,600㎥, 년간 평균 15,780천㎥이 발생된다고 할 수 있다.On the other hand, aggregates used in domestic construction are gravel (crushed aggregate) and sand. According to the Ministry of Construction and Transportation (2002, first quarter), the collection of such aggregates is collected from rivers, seas, forests and land. In the case of sand, the production rate of river aggregate, sea aggregate and land aggregate source is about 96.2% (12,514 thousand㎥), and sand production in forest is very low, while in the case of crushed aggregate, it is only 97 in forest aggregate source. It is a situation that produces% (11,276 thousand ㎥), waste stone generated during the production of such crushed aggregate is 25 ~ 45%, the average 35%. In the first quarter of 2002, the amount of waste-rock powder is 3,946,600㎥ and the average annual amount of 15,780 thousand㎥ is generated.

국내 1,384개 업체에서 골재를 생산하고 있으나 순수한 산림골재 채취는 387개 업체가 전국에 분포하고 있는 것으로 나타나 업체수는 적은 반면 업체별 골재생산량은 큰 것을 알 수 있고, 산림골재의 특성은 매장된 암반의 발파, 파쇄 및 분쇄를 통해 골재를 생산하며, 이러한 과정 중에 발생되는 폐석분의 양은 매우 많고, 특별한 수용처나 재활용이 활발하지 못해 각 골재원마다 야적되어 있으며, 결국에는 사업장폐기물 형태로 비용을 들여 최종 처리하고 있는 실정이다.Aggregates are produced by 1,384 companies in Korea, but pure forest aggregates are collected by 387 companies nationwide, indicating that the number of firms is small while aggregate aggregates are high. Aggregates are produced by blasting, crushing, and crushing, and the amount of waste stone generated during this process is very large, and each aggregate source is piled up due to the lack of special accommodation or recycling. It's being processed.

따라서 본 발명에서는 골재채취시 발생되는 폐석분(廢石粉, Powdered Feldspar)을 이용함으로써 매립시설의 건설비용 절감 효과의 경제성 및 재활용 측면에서 탁월한 효과가 있다.Therefore, in the present invention, by using waste stone powder (廢 石粉, Powdered Feldspar) generated when the aggregate is collected, there is an excellent effect in terms of economics and recycling of the construction cost reduction effect of the landfill facility.

한편, 위생매립장의 개념이 도입된 이후 국내 폐기물매립장의 바닥차수층 종류, 두께, 규격 등에 대한 연구가 진행되어 왔으며, 최근에는 이 중 벤토나이트를 혼합한 매립장 차수재에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.On the other hand, since the concept of sanitary landfill is introduced, the research on the type, thickness, size, etc. of the bottom order layer of the domestic landfill has been progressed, and recently, research on the landfill material mixed with bentonite has been actively conducted.

일례로, 벤토나이트 및 점토차수재의 투수특성에 관한 연구, 토양-벤토나이트 혼합토의 투수특성에 관한 연구, 화강토 및 모래를 벤토나이트와 혼합한 차수재에 대하여 재료적 특성을 분석 고찰하여 혼합차수재로의 적용성 연구, 점토-벤토나이트 혼합차수재의 투수특성 및 강도특성에 대한 연구 등등이 있다.For example, a study on the permeability characteristics of bentonite and clay order materials, a study on the permeability characteristics of soil-bentonite mixed soils, and the analysis of the material characteristics of granite and sand mixed with bentonite Study of applicability, permeability and strength characteristics of clay-bentonite mixtures.

이러한 연구 결과를 투수기능과 관련하여 종합할 경우 벤토나이트의 팽윤도에 따라 토질이 점토질 모래(SC)나 유기질 점토(OL)일 경우 벤토나이트의 배합비율은 7%이상일 경우 투수기준을 만족하였고, 화강 풍화토(SC)인 경우 10 ∼ 15%이상이 투수기준을 만족하였다. 다만 이러한 벤토나이트의 팽윤도에 따라 투수계수가 다소 그 차이를 나타냈으나 대부분이 7%이상이 투수기준을 만족하였다. 또한 벤토나이트 첨가를 배제한 순수 현장토인 사질토 계열(SM) 토양의 투수계수는 2.94 × 10-5∼ 7.22 × 10-7㎝/sec을 나타내 투수기준을 만족하지 못하였으며, 현장토인 SM 토양의 경우 실트질 등 차수기능을 나타내는 성분의 함유비에 따라 투수계수가 차이나는 것을 알 수 있다.Based on the results of the permeation function, the bentonite content ratio was 7% or more when the soil was clay sand (SC) or organic clay (OL) according to the degree of bentonite swelling. In the case of SC), more than 10% to 15% met the permeation standard. However, the permeability coefficient was slightly different according to the degree of swelling of bentonite, but more than 7% satisfied the permeability criteria. In addition, the permeability coefficient of pure soil soil (SM) soil without bentonite addition was 2.94 × 10 -5 ~ 7.22 × 10 -7 ㎝ / sec, which did not satisfy the permeability standard. It can be seen that the water permeability coefficient is different depending on the content ratio of the components exhibiting the order-order function.

그러나, 상기의 연구들은 대부분이 벤토나이트와 현장토로서 다양한 토질을 선택하여 벤토나이트별 팽윤도에 따른 차수재기능, 강도나 흡착기능 및 지반환경적인 오염물질의 거동에 관한 연구에 한정되었다.However, most of the above studies were limited to studies on the degree of beneficiation, strength and adsorption, and the behavior of ground environmental pollutants according to bentonite swelling degree by selecting various soils as bentonite and field soil.

더욱이, 과거에는 별도의 비용을 들여 폐기할 수 밖에 없는 폐석분을 차수재로써 활용한 예는 보고된 바가 없었다.Moreover, in the past, there have been no reports on the use of waste-rock powder as an ordering material, which has to be disposed of at a separate cost.

이에 본 발명에서는 폐기물관리법상 규정된 투수기준을 중심으로 벤토나이트와 폐석분, 현장토의 각각의 배합비에 따른 차수재 기능 및 물리·화학적인 반응을 고찰함으로써 폐기물류의 재활용이 가능하고, 매립지 건설의 경제성을 향상시킬 수 있는 차수재층 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.In the present invention, it is possible to recycle wastes by considering the function and physical and chemical reactions of the bentonite, waste-rock powder and field soils based on the permeation standards prescribed in the Waste Management Act, and the economic feasibility of constructing landfills. It is an object of the present invention to provide a repellent material layer and a method for manufacturing the same.

도 1 은 폐석분 함량별 다짐에 따른 건조밀도와 수분함수율의 관계를 나타낸 실험그래프이다.1 is an experimental graph showing the relationship between the dry density and the moisture content according to the compacted waste-rock content.

도 2 는 벤토나이트 함유율별 최대건조밀도 및 최적함수비의 관계를 나타낸 실험그래프이다.2 is an experimental graph showing the relationship between the maximum dry density and the optimum function ratio for each bentonite content.

도 3 은 벤토나이트 함유율별 투수계수의 변화를 나타낸 실험그래프이다.3 is an experimental graph showing a change in permeability coefficient for each bentonite content.

도 4 는 재령일수에 따른 일축압축강도 변화를 나타낸 실험그래프이다.Figure 4 is an experimental graph showing the change in uniaxial compressive strength according to the age of age.

도 5 는 배합비에 따른 건조밀도 와 수분함수율 변화를 나타낸 실험그래프이다.5 is an experimental graph showing the change in dry density and moisture content according to the mixing ratio.

도 6 은 배합비에 따른 투수계수의 변화를 나타낸 실험그래프이다.6 is an experimental graph showing a change in permeability coefficient according to the blending ratio.

도 7 은 재령일수에 따른 일축압축강도 변화를 나타낸 실험그래프이다.7 is an experimental graph showing the change in uniaxial compressive strength according to the number of days of age.

상기 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명에 의한 폐기물 처리용 차수재층 제조 방법은 다음과 같이 구성된다.In order to achieve the above object, a method for manufacturing a waste layer for waste treatment according to the present invention is configured as follows.

즉, 오염물질의 수리적 이동을 감소시켜 오염확산을 방지하며, 흡착기능을 통해 토양의 오염확산을 방지하는 폐기물 처리용 차수재층을 제조하는 방법에 있어서,In other words, in the method of manufacturing a wastewater treatment material layer for preventing the spread of pollution by reducing the hydraulic movement of the pollutants, and preventing the spread of soil through the adsorption function,

골재 채취시 발생되는 폐석분(Powdered Feldspar)을 체가름하여 일정 입경 크기 이하의 분말형태로 준비하는 단계와,Sifting powdered feldspar (Powdered Feldspar) generated when collecting the aggregate to form a powder having a predetermined particle size or less,

사질토 계열(SM)의 현장토를 체가름하여 일정 입경 크기 이하의 분말형태로 준비하는 단계와,Sifting the soil soil of the sandy soil series (SM) and preparing it in powder form having a predetermined particle size or less;

상기 폐석분에 대한 다양한 중량비(wt.%)로 벤토나이트(Bentonite)를 혼합하여 다짐공정을 거친 후 다수의 공시체를 제작하는 단계와,Preparing a plurality of specimens after the compaction process by mixing bentonite in various weight ratios (wt.%) With respect to the waste-rock powder,

상기 제작된 공시체들에 대해 투수계수를 측정하기 위한 투수시험을 하여 관련법(예: 폐기물관리법)에서 정한 차수재층의 기준 투수계수(예: 1×10-7cm/sec) 이하의 값을 만족하는지 여부를 확인하는 단계와,Permeability test for measuring the permeability coefficient of the prepared specimens satisfies the value below the standard permeability coefficient (e.g. 1 × 10 -7 cm / sec) determined by the relevant method (e.g. waste management method). Checking whether or not

상기 확인결과에 따라 가장 투수특성이 우수한 공시체로 부터 폐석분에 대한 최적 벤토나이트 중량비(wt.%)를 결정하는 단계와,Determining an optimum bentonite weight ratio (wt.%) For the waste-rock powder from the specimen having the best permeability according to the above-mentioned result;

폐석분, 벤토나이트, 현장토를 혼합하되, 혼합된 전체 시료에 대해 벤토나이트의 양은 상기 최적 벤토나이트 중량비로 고정시켜 혼합한 다음, 현장토에 대한 다양한 중량비(wt.%)로 폐석분을 혼합하여 다짐공정을 거친 후 다수의 공시체를 제작하는 단계와,Mix waste stone powder, bentonite, and spot soil, but the amount of bentonite is fixed by mixing the optimum bentonite weight ratio with respect to the total mixed sample, and then compacted by mixing waste stone powder in various weight ratios (wt.%) To spot soil. After the production of a plurality of specimens,

상기 제작된 공시체들에 대해 투수계수를 측정하기 위한 투수시험을 하여 관련법(예: 폐기물관리법)에서 정한 차수재층의 기준 투수계수(예: 1×10-7cm/sec) 이하의 값을 만족하는지 여부를 확인하는 단계와,Permeability test for measuring the permeability coefficient of the prepared specimens satisfies the value below the standard permeability coefficient (e.g. 1 × 10 -7 cm / sec) determined by the relevant method (e.g. waste management method). Checking whether or not

상기 확인결과에 따라 가장 투수특성이 우수한 공시체로 부터 현장토에 대한 최적 폐석분 중량비(wt.%)를 결정하는 단계와,Determining an optimum weight ratio (wt.%) Of waste stone to the soil from the specimen having the best permeability characteristics according to the above confirmation result;

상기 결정된 최적 폐석분 중량비, 상기 최적 벤토나이트 중량비에 따라 폐석분, 벤토나이트, 현장토를 혼합하여 차수재층을 제조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises the step of producing a filler layer by mixing the waste-rock powder, bentonite, spot soil according to the determined optimum waste-rock powder weight ratio, the optimum bentonite weight ratio.

이때, 폐석분은 체 번호가 4인 체를 이용하여 체가름을 하는 것이 바람직하다.At this time, the waste-rock powder is preferably sifted using a sieve having a sieve number 4.

또한, 상기 결정된 최적 폐석분 중량비는 10 내지 50 중량비인 것이 바람직하며, 특히 10 중량비 이거나 또는 30 중량비인 것이 더욱 바람직하다.In addition, it is preferable that the determined optimum waste-rock weight ratio is 10 to 50 weight ratio, in particular 10 weight ratio or more preferably 30 weight ratio.

또한, 상기 최적 벤토나이트 중량비는 3 중량비인 것이 바람직하다.In addition, the optimum bentonite weight ratio is preferably 3 weight ratio.

한편, 본 발명에 의한 폐기물 처리용 차수재층은 다음과 같은 구성요소로 이루어진다.On the other hand, the degree of waste disposal layer according to the present invention comprises the following components.

즉, 오염물질의 수리적 이동을 감소시켜 오염확산을 방지하며, 흡착기능을 통해 토양의 오염확산을 방지하는 폐기물 처리용 차수재층에 있어서,In other words, in order to reduce the hydraulic movement of the pollutants to prevent the spread of pollution, and in the waste water treatment layer for preventing the spread of soil through the adsorption function,

골재 채취시 발생되는 폐석분(Powdered Feldspar)을 체가름하여 일정 입경 크기 이하의 분말형태로 만들어지며, 전체에 대해 10 내지 50 중량비를 갖는 폐석분과,The waste stone powder (Powdered Feldspar) generated when collecting the aggregate is made into a powder form of a predetermined particle size or less, waste stone powder having a weight ratio of 10 to 50 with respect to the whole,

전체에 대해 3 중량비를 갖는 벤토나이트(Bentonite)와,Bentonite having a weight ratio of 3 to the whole,

체가름하여 일정 입경 크기 이하의 분말형태로 만들어지며, 100 중량비를 기준으로 나머지 중량비를 갖는 사질토 계열(SM)의 현장토가 혼합되어 이루어진다.The sieve is made into a powder form of a predetermined particle size or less, and is made of a mixed clay of sandy soil series (SM) having the remaining weight ratio based on 100 weight ratio.

이때, 상기 폐석분의 중량비는 10 중량비 또는 30 중량비인 것이 더욱 바람직하다.At this time, the weight ratio of the waste-rock powder is more preferably 10 weight ratio or 30 weight ratio.

이하 본 발명에 의한 차수재층 제조방법을 기준으로 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the method of manufacturing the order layer according to the present invention.

본 발명에 의한 차수재층 제조방법은 크게 두 단계로 나누어 실행하였다.The method of manufacturing the order layer according to the present invention was largely divided into two steps.

[제1 단계][Step 1]

; 폐석분의 차수효과를 검증하기 위한 사전 테스트로서, 벤토나이트를 일정 함량 기준으로 폐석분과 혼합하여 공시체를 제작, 투수시험 등을 시행하여 폐기물관리법상 차수재층의 기준 투수계수인 1×10-7cm/sec이하가 만족되는 일정 벤토나이트를 기준으로 최적 폐석분의 함량을 찾아내고자 하였다.; As a preliminary test for verifying the order effect of waste-rock powder, bentonite is mixed with waste-rock powder on a certain content basis to prepare specimens and permeation tests, and the standard water permeability coefficient of 1 × 10 -7 cm We tried to find the optimum waste-rock content based on the constant bentonite that is less than / sec.

이를 위해 우선 본 발명에서는 토양분류상 사질토 계열(SM)의 현장토를 사용하였다. 벤토나이트의 첨가 없이 토양 분류상 동일한 사질토 계열(SM)의 투수계수는 2.94×10-5∼ 7.22×10-7㎝/sec로 투수기준을 만족하지 못하며, 토양 분류상 동일하다 할지라도 차수기능을 발휘할 수 있는 실티(Silty) 성분의 함유비에 따라 투수계수가 차이나는 것으로 판단된다. 본 발명에서 사용된 현장토의 투수계수는 3.60×10-6㎝/sec로 기존 연구 결과의 중간값 정도를 나타내고 있다.For this purpose, first, in the present invention, on-site soil of sandy soil series (SM) was used. The permeability coefficient of the same sandy soil type (SM) in the soil classification without adding bentonite is 2.94 × 10 -5 to 7.22 × 10 -7 cm / sec, which does not satisfy the permeability standard, and can exhibit the degree of function even if the soil classification is the same. It is judged that the permeability coefficient is different according to the content of silty component. The permeability coefficient of the field soil used in the present invention is 3.60 × 10 −6 cm / sec, which represents the median value of the existing research results.

이와 같이 순수한 사질토 계열의 토양은 투수기준을 만족하지 못하므로 투수기준을 충족할 수 있도록 벤토나이트를 첨가하는 유사 연구가 많고, 사질토계열과 유사한 점토질 모래(SC)의 경우에도 벤토나이트 함량비가 7% 이상일 경우에 대체적으로 투수기준을 만족한 것으로 나타났으나, 혼합한 벤토나이트의 팽윤도가 상이함을 고려하여야 한다. 따라서 표 1 에서와 같이 3가지 경우로 구분하여실험하였다.(폐석분을 기준으로 벤토나이트 함유율을 7%이하인 5%, 3% 및 1%로 혼합하는 경우에 대한 차수기능 비교)Since pure sandy soils do not meet the permeability standards, there are many similar studies to add bentonite to meet the permeability standards, and even when the bentonite content ratio is 7% or more in the case of clay sands similar to sandy soils, Although the permeability criterion was generally satisfied, the swelling degree of the mixed bentonite should be considered. Therefore, the experiment was divided into three cases as shown in Table 1. (Compared to the order function for mixing bentonite content of 5%, 3%, and 1% or less, based on waste-rock powder, 7% or less)

이를 위해 다음과 같은 단계를 거쳤다.To do this, the following steps were taken:

1). 벤토나이트 파우더, 폐석분 또는 현장토를 경우의 수별로 일정량 배합하는 것으로서 실험을 위해 시료의 입도는 No.4(4.75mm)로 체거름한 시료만을 대상으로 혼합하였다.One). Bentonite powder, waste-rock powder or field soils were mixed in a certain amount by the number of cases, and for the experiment, the sample was mixed with only the sample sifted with No. 4 (4.75 mm).

2) 벤토나이트 파우더에 각각 현장토, 폐석분을 혼합하여 다짐하여 공시체를 제작하였다. 본 발명에서는 특수 제작된 다짐몰드의 외경 5cm, 높이 10cm, 램머무게 1.5㎏의 장비로 다짐하였다.2) Specimens were prepared by mixing on-site soil and waste-rock powder with bentonite powder, respectively. In the present invention, it was compacted with equipment of the outer diameter 5cm, height 10cm, rammer weight 1.5kg of specially prepared compaction mold.

3) 혼합비율에 따른 시료의 투수계수를 측정하기 위해 일정한 지름과 길이를 가진 시료속을 침투할 때 발생되는 수위강화와 그 결과를 시간과의 관계를 나타내는 EPA에서 규정하고 있는 삼축압축연성벽실험(ASTM D5804)에 의해 투수계수를 측정하였다.3) Triaxial compressive wall test as defined by EPA, which shows the relationship between time and water level enhancement that occurs when penetrating a sample with a constant diameter and length to measure the permeability coefficient of the sample according to the mixing ratio. Permeability coefficient was measured by (ASTM D5804).

4) 폐석분 및 현장토의 함량에 따른 재령일수별 일축압축강도를 측정하였다.4) The uniaxial compressive strength was measured for each aging age according to the content of waste-rock powder and soil.

5) 폐석분과 벤토나이트내에 함유되어 있는 실리케이트(Silicate)와 알루미네이트(Aluminate) 및 칼슘(Ca)성분과의 포졸란 반응을 관찰하기 위하여 전자현미경(SEM)을 통해 폐석분의 입자형상 및 표면, 벤토나이트와의 혼합 공시체의 포화 전후의 폐석분 및 벤토나이트의 입자형상 변화 등을 관찰하였다.5) In order to observe the pozzolanic reaction between silicate, aluminate and calcium (Ca) contained in the waste-rock powder and bentonite, the particle shape and surface of the waste-rock powder, bentonite and The change of particle shape of waste stone and bentonite before and after saturation of the mixed specimens were observed.

도 1 내지 도 4 는 실험결과로써, 도 1 은 폐석분 함량별 다짐에 따른 건조밀도와 수분함수율의 관계를 나타낸 실험그래프이며, 도 2 는 벤토나이트 함유율별 최대건조밀도 및 최적함수비의 관계를 나타낸 실험그래프이며, 도 3 은 벤토나이트 함유율별 투수계수의 변화를 나타낸 실험그래프이며, 도 4 는 재령일수에 따른 일축압축강도 변화를 나타낸 실험그래프이다.1 to 4 are experimental results, Figure 1 is an experimental graph showing the relationship between the dry density and moisture content according to the compacted waste-rock content, Figure 2 is an experiment showing the relationship between the maximum dry density and the optimum water content ratio by bentonite content 3 is an experimental graph showing a change in permeability coefficient for each bentonite content rate, and FIG. 4 is an experimental graph showing a change in uniaxial compressive strength according to age of age.

상기 실험결과들로부터 폐석분에 벤토나이트를 3 중량%, 5 중량% 섞은 샘플에 있어서의 투수계수가 폐기물관리법상 규정한 기준수치를 만족함을 알 수 있고, 고가인 벤토나이트를 가급적 적게 사용하는 것이 바람직하므로 폐석분에 벤토나이트를 3 중량% 섞은 것이 보다 바람직함을 알 수 있다.From the above test results, it can be seen that the permeability coefficient of the sample mixed with bentonite 3% by weight and 5% by weight of the waste-rock powder satisfies the standard value prescribed by the Waste Management Act, and it is preferable to use expensive bentonite as little as possible. It can be seen that it is more preferable to mix bentonite with 3% by weight of the waste-rock powder.

[제 2 단계][Second step]

상기 제1 단계 실험의 결과에 따라 폐석분에 벤토나이트를 3 중량% 로 고정하여 섞은 후 추가로 폐석분과 현장토를 변동비율로 혼합하여 제1 단계에서와 같이 차수기능 및 강도를 실험하였다. 실험을 위해 표 2 에서와 같이 6가지 경우로 구분하여 실험하였다.According to the results of the first stage experiment, the bentonite was fixed to 3% by weight of waste rock powder, and then mixed with waste stone powder and spot soil at a varying ratio, and the degree of function and strength were tested as in the first stage. For the experiment, the experiment was divided into six cases as shown in Table 2.

도 5 내지 도 7 은 실험결과로써, 도 5 는 배합비에 따른 건조밀도 와 수분함수율 변화를 나타낸 실험그래프이며, 도 6 은 배합비에 따른 투수계수의 변화를 나타낸 실험그래프이며, 도 7 은 재령일수에 따른 일축압축강도 변화를 나타낸 실험그래프이다.5 to 7 are experimental results, Figure 5 is an experimental graph showing the change in dry density and moisture content according to the mixing ratio, Figure 6 is an experimental graph showing the change of permeability coefficient according to the mixing ratio, Figure 7 is the number of days Experimental graph showing uniaxial compressive strength change.

상기 실험결과들로부터 폐석분에 대한 벤토나이트를 3 중량%로 고정시킨 경우에 있어, 폐석분을 10 내지 50 중량% 로 배합한 샘플에 있어서의 투수계수가 폐기물관리법상 규정한 기준수치를 만족함을 알 수 있고(특히 30 중량%가 가장 우수), 고가인 벤토나이트를 가급적 적게 사용하는 것이 바람직하므로 벤토나이트 3 중량%, 폐석분 10 중량% 로 섞은 배합이 보다 바람직함을 알 수 있다.From the above experimental results, it was found that when the bentonite was fixed to 3% by weight of waste-rock powder, the permeability coefficient of the sample containing 10 to 50% by weight of waste-rock powder satisfies the standard value prescribed by the Waste Management Act. It is preferable to use as little as possible, particularly expensive bentonite (30% by weight is the best), it can be seen that a mixture of 3% by weight of bentonite, 10% by weight of waste-rock powder is more preferred.

본 발명에 의한 폐기물 처리용 차수재층은 과거에는 별도의 비용을 들여 폐기할 수 밖에 없는 폐석분을 활용할 수 있다는 경제적 및 친환경적 장점이 있으며, 종래의 차수재층 재료에 비해 고가인 벤토나이트 함유량을 줄일 수 있으므로 비용절감 측면에서 매우 유리하다.The wastewater treatment layer according to the present invention has an economical and environmentally-friendly advantage of utilizing waste stone powder that can only be disposed of at a separate cost in the past, and reduces the bentonite content, which is expensive compared to conventional layers of material. This is very advantageous in terms of cost reduction.

이와 같은 경제적, 친환경적 장점에도 불구하고 본 발명에 의한 폐기물 처리용 차수재층은 종래의 차수재층에 비해 오염물질의 수리적 이동을 감소시켜 오염확산을 방지하며, 흡착기능을 통해 토양의 오염확산을 방지하는 차수재층 본연의 기능이 탁월한 장점이 있다.Despite such economical and environmentally friendly advantages, the wastewater treatment layer according to the present invention prevents the spread of pollution by reducing the hydraulic movement of pollutants compared to the conventional orderly layers, and prevents the spread of soil contamination through the adsorption function. The inherent function of preventing the lining layer is excellent.

Claims (8)

오염물질의 수리적 이동을 감소시켜 오염확산을 방지하며, 흡착기능을 통해 토양의 오염확산을 방지하는 폐기물 처리용 차수재층을 제조하는 방법에 있어서,In the method of manufacturing the wastewater treatment layer for reducing the spread of the contaminants to prevent the spread of pollution, and preventing the spread of soil through the adsorption function, 골재 채취시 발생되는 폐석분(Powdered Feldspar)을 체가름하여 일정 입경 크기 이하의 분말형태로 준비하는 단계;와Sifting the powdered feldspar (Powdered Feldspar) generated when the aggregate is collected in a powder form having a predetermined particle size or less; and 사질토 계열(SM)의 현장토를 체가름하여 일정 입경 크기 이하의 분말형태로 준비하는 단계;Sifting the clay soil of the sandy soil series (SM) to prepare a powder form having a predetermined particle size or less; 상기 폐석분에 대한 다양한 중량비(wt.%)로 벤토나이트(Bentonite)를 혼합하여 다짐공정을 거친 후 다수의 공시체를 제작하는 단계;Preparing a plurality of specimens after the compaction process by mixing bentonite at various weight ratios (wt.%) With respect to the waste-rock powder; 상기 제작된 공시체들에 대해 투수계수를 측정하기 위한 투수시험을 하여 관련법(예: 폐기물관리법)에서 정한 차수재층의 기준 투수계수(예: 1×10-7cm/sec) 이하의 값을 만족하는지 여부를 확인하는 단계;Permeability test for measuring the permeability coefficient of the prepared specimens satisfies the value below the standard permeability coefficient (e.g. 1 × 10 -7 cm / sec) determined by the relevant method (e.g. waste management method). Checking whether or not; 상기 확인결과에 따라 가장 투수특성이 우수한 공시체로 부터 폐석분에 대한 최적 벤토나이트 중량비(wt.%)를 결정하는 단계;Determining an optimum bentonite weight ratio (wt.%) For the waste-rock powder from the specimen having the best permeability characteristics according to the confirmation result; 폐석분, 벤토나이트, 현장토를 혼합하되, 혼합된 전체 시료에 대해 벤토나이트의 양은 상기 최적 벤토나이트 중량비로 고정시켜 혼합한 다음, 현장토에 대한 다양한 중량비(wt.%)로 폐석분을 혼합하여 다짐공정을 거친 후 다수의 공시체를 제작하는 단계;Mix waste stone powder, bentonite, and spot soil, but the amount of bentonite is fixed by mixing the optimum bentonite weight ratio with respect to the total mixed sample, and then compacted by mixing waste stone powder in various weight ratios (wt.%) To spot soil. Manufacturing a plurality of specimens after the treatment; 상기 제작된 공시체들에 대해 투수계수를 측정하기 위한 투수시험을 하여 관련법(예: 폐기물관리법)에서 정한 차수재층의 기준 투수계수(예: 1×10-7cm/sec) 이하의 값을 만족하는지 여부를 확인하는 단계;Permeability test for measuring the permeability coefficient of the prepared specimens satisfies the value below the standard permeability coefficient (e.g. 1 × 10 -7 cm / sec) determined by the relevant method (e.g. waste management method). Checking whether or not; 상기 확인결과에 따라 가장 투수특성이 우수한 공시체로 부터 현장토에 대한 최적 폐석분 중량비(wt.%)를 결정하는 단계;Determining an optimum waste stone weight ratio (wt.%) For the soil from the specimen having the best permeability according to the result of the check; 상기 결정된 최적 폐석분 중량비, 상기 최적 벤토나이트 중량비에 따라 폐석분, 벤토나이트, 현장토를 혼합하여 차수재층을 제조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층 형성 방법.Forming a repellent material layer for waste treatment using the waste-rock powder, characterized in that it comprises the step of mixing the waste-rock powder, bentonite, spot soil according to the determined optimum waste-rock powder weight ratio, the optimum bentonite weight ratio Way. 제 1 항에 있어서, 폐석분은 체 번호가 4인 체를 이용하여 체가름을 하는 것을 특징으로 하는, 폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층 형성 방법.The method of claim 1, wherein the waste-rock powder is sieved using a sieve having a sieve number 4. 제 1 항 또는 제 2 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 결정된 최적 폐석분 중량비는 10 내지 50 중량비 인 것을 특징으로 하는, 폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층 형성 방법.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the determined optimum waste stone weight ratio is 10 to 50 weight ratio. 제 3 항에 있어서, 상기 최적 벤토나이트 중량비는 3 중량비 인 것을 특징으로 하는, 폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층 형성 방법.4. The method of claim 3, wherein the optimal bentonite weight ratio is 3 weight ratios. 제 4 항에 있어서, 상기 결정된 최적 폐석분 중량비는 10 중량비 인 것을 특징으로 하는, 폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층 형성 방법.The method of claim 4, wherein the determined weight ratio of the waste-rock powder is 10 weight ratio. 제 4 항에 있어서, 상기 결정된 최적 폐석분 중량비는 30 중량비 인 것을 특징으로 하는, 폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층 형성 방법.The method of claim 4, wherein the determined weight ratio of the waste-rock powder is 30 weight ratio. 오염물질의 수리적 이동을 감소시켜 오염확산을 방지하며, 흡착기능을 통해 토양의 오염확산을 방지하는 폐기물 처리용 차수재층에 있어서,In order to prevent the spread of pollution by reducing the hydraulic movement of pollutants, and in the degree of waste disposal for waste treatment to prevent the spread of soil through the adsorption function, 골재 채취시 발생되는 폐석분(Powdered Feldspar)을 체가름하여 일정 입경 크기 이하의 분말형태로 만들어지며, 전체에 대해 10 내지 50 중량비를 갖는 폐석분;과Wasted powder produced during the collection of aggregates (Powdered Feldspar) is sieved to make a powder of a predetermined particle size or less, waste stone powder having a weight ratio of 10 to 50 to the total; and 전체에 대해 3 중량비를 갖는 벤토나이트(Bentonite);Bentonite having a weight ratio of 3 to the total; 체가름하여 일정 입경 크기 이하의 분말형태로 만들어지며, 100 중량비를 기준으로 나머지 중량비를 갖는 사질토 계열(SM)의 현장토;가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는, 폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층.The sieve is made in a powder form of a predetermined particle size or less, on-site soil of the sandy soil series (SM) having the remaining weight ratio based on 100 weight ratio; characterized in that the mixture is made, waste material for waste treatment using waste stone powder layer. 제 7 항에 있어서, 상기 폐석분의 중량비는 10 중량비 또는 30 중량비인 것을 특징으로 하는, 폐석분을 이용한 폐기물 처리용 차수재층.According to claim 7, wherein the weight ratio of the waste-rock powder is characterized in that the weight ratio of 10 or 30 weight ratio, the order layer for waste treatment using waste-rock powder.
KR1020020064436A 2002-10-22 2002-10-22 A Liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor KR100415178B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020064436A KR100415178B1 (en) 2002-10-22 2002-10-22 A Liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020064436A KR100415178B1 (en) 2002-10-22 2002-10-22 A Liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100415178B1 true KR100415178B1 (en) 2004-01-16

Family

ID=37319008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020064436A KR100415178B1 (en) 2002-10-22 2002-10-22 A Liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100415178B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112051389A (en) * 2020-07-21 2020-12-08 中煤科工集团重庆研究院有限公司 Preparation material for remolding coal series mud rock sample and batch preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09288200A (en) * 1996-04-23 1997-11-04 Kajima Corp Waste treatment facility
KR19980047616A (en) * 1996-12-16 1998-09-15 정용근 Waste landfill construction method using sludge
KR20010010876A (en) * 1999-07-23 2001-02-15 예정훈 Cover soil composition for reclaimed land modifing soil
KR20030070286A (en) * 2002-02-23 2003-08-30 한국파라마운트 주식회사 A Method for construction of Waste landfills

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09288200A (en) * 1996-04-23 1997-11-04 Kajima Corp Waste treatment facility
KR19980047616A (en) * 1996-12-16 1998-09-15 정용근 Waste landfill construction method using sludge
KR20010010876A (en) * 1999-07-23 2001-02-15 예정훈 Cover soil composition for reclaimed land modifing soil
KR20030070286A (en) * 2002-02-23 2003-08-30 한국파라마운트 주식회사 A Method for construction of Waste landfills

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112051389A (en) * 2020-07-21 2020-12-08 中煤科工集团重庆研究院有限公司 Preparation material for remolding coal series mud rock sample and batch preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yoon et al. Oyster shell as substitute for aggregate in mortar
Kalkan et al. The positive effects of silica fume on the permeability, swelling pressure and compressive strength of natural clay liners
Pierce et al. Potential of scrap tire rubber as lightweight aggregate in flowable fill
Bakis et al. An investigation of waste foundry sand in asphalt concrete mixtures
US6706108B2 (en) Method for making a road base material using treated oil and gas waste material
Dungca et al. Strength and permeability characteristics of road base materials blended with fly ash and bottom ash
Ekinci et al. Copper slag–hydrated lime–Portland cement stabilised marine-deposited clay
Rawat et al. Experimental investigation on MSW fine mixed with fibers: fiber reinforced waste
Nath et al. Geotechnical properties and applicability of bentonite-modified local soil as landfill and environmental sustainability liners
Kumar et al. Geotechnical properties of materials used in landfill clay liner: A critical review
Devarangadi et al. Use of sawdust blended with bentonite and cement mixtures to retain diesel oil contaminants as a liner in a landfill
KR100415178B1 (en) A Liner for waste disposal using Powdered Feldspar and the method therefor
Shahin et al. Use of slag (with cement) for improving the performance of expansive soil of road pavement subgrade
Gabryś et al. Compaction characteristics of waste materials: Recycled concrete aggregate, recycled rubber waste, and recycled concrete aggregate− recycled rubber waste mixtures
Rosman et al. Settlement reduction of dredged marine soils (DMS) admixed with cement & waste granular materials (WGM): 1-D compressibility study
Taha et al. Solidification of tank bottom sludge
Grubb et al. Waterfront Toronto: soil–cement mix designs in sands and peats for proposed brownfields redevelopment project
JP3799024B2 (en) Improved soil and manufacturing method thereof
Bazazorde UCS and CBR behaviour of Perth sandy soil reinforced with waste tyre fibres and cement
US20220250126A1 (en) System and method of remediating industrial, tailings, and/or fracking soil
Kuriakose et al. Comparative study on performances of clay-bentonite and bentonite-quarry dust mixture as landfill liner
Thomas et al. Characteristic Study on Liner Properties Using Paper Mill Sludge and Sepiolite
Ru et al. Waste plastic fiber reinforced soil
Kayode-Ojo et al. Evaluation of Iguoriakhi Soil for Potenitial Use as a Landfill Barrier Material
Yıldız et al. Stabilization of Zeolite and Bentonite with Sewage Sludge Ash

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee