KR100461236B1 - Soil cover composite for refuse landfill and method of manafacture - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 폐기물 매립용 복토재조성물 및 그 제조방법은 정착재, 첨가재, 충진재로 구성된 조성물로서, 상기 조성물은 제조되는 시계열적 순서에 따라 예비혼합물과 최종혼합물로 단계적으로 제조되고, 상기 예비혼합물은 물에 정착재 및 충진재를 투입하여 혼합교반하여 제조되고, 최종혼합물은 예비혼합물이 포설되기 위하여 배관으로 이송시 예비혼합물내에 Al₂O₃를 함유하는 첨가재를 혼합하여 이루어지는 구성으로서, 혼합물을 위한 물의 량을 줄여주기 때문에 혼합재료로부터 물이 빠져나가는 양이 줄어 건조수축이 적어지는 효과가 있어 공극이 적고, 알루미늄이온이 시멘트가 수화반응을 하는데 필요 이상으로 투입된 물과 반응하여 수화물을 형성하기 때문에 공극이 더욱 적어지므로, 이러한 이유로 개발된 대체 복토재는 흙을 이용하는 경우에 비해 작은 두께로만 하여도 우수배제, 가스투과, 악취발생, 위생환경, 화재 및 화재확산 등의 문제를 충분히 해결하고 경화하는 성질과 작은 공극으로 인하여 다짐이 어려운 사면의 경우에도 용이하게 포설이 가능하고 기능을 수행하는 데 유리하게 되고, 복토재의 복토두께를 최소화하는 것이 가능하게 되어 매립공간을 효율적으로 이용하는 것이 가능하며, 환경에 해가 괴거나 환경훼손의 우려가 없는 재활용 재료를 이용하여 재활용의 범위를 확대하여 이로부터 쓰레기 위에 대체복토재를 적용하기 위한 것으로 폐자원을 재활용하는 것이 가능하게 되는 것이다.The cover material composition for landfill according to the present invention and a method for manufacturing the same are composed of a fixing material, an additive material, and a filler material, and the composition is prepared step by step in the pre-mixture and the final mixture according to the time-series sequence to be produced, the pre-mixture The mixture is prepared by mixing and stirring the filler and filling material into the water, and the final mixture is made by mixing the additive containing Al₂O₃ in the premix when transferring to the pipe to install the premix, reducing the amount of water for the mixture. This reduces the amount of water escaped from the mixed material, resulting in less dry shrinkage. Less pores, and less pores because aluminum ions react with the water more than necessary for the cement to hydrate. Therefore, the alternative cover material developed for this reason uses soil. Compared to the case, even if the thickness is small, it solves problems such as excellent excretion, gas permeation, odor generation, sanitary environment, fire and fire diffusion, and easily installs even on slopes that are difficult to compact due to hardening properties and small voids. This is possible and advantageous to perform the function, it is possible to minimize the cover thickness of the cover material, it is possible to efficiently use the landfill space, by using recycled materials that do not harm the environment or the risk of environmental damage It is to extend the scope of recycling and to apply alternative cover materials to waste from which it becomes possible to recycle waste resources.

Description

폐기물매립용 복토재조성물 및 그 제조방법{ Soil cover composite for refuse landfill and method of manafacture }Soil cover composite for refuse landfill and method of manafacture}

본 발명은 폐기물 매립용 복토재조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 폐기물 매립 후에 일일복토를 흙으로 하고 있는 것을 대체하기 위한 복토재조성물로 플라이애쉬 등의 정착재와 황산알루미늄 첨가재를 혼합하여 쓰레기 표면에 포설하여 쓰레기가 외부와 접촉하는 것을 차단하고 빗물의 유입과 내부로부터의 가스유출을 제한할 수 있으며 복토층의 두께를 획기적으로 줄이는 것이 가능하게 되어 점점 부족해지는 쓰레기 매립장을 효율적으로 사용하는 것이 가능한 폐기물 매립용 복토재조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cover material composition for landfill and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a cover material composition for replacing the daily soil cover with soil after landfilling and fixing materials such as fly ash and aluminum sulfate additives. It can be mixed and placed on the surface of rubbish to block rubbish from coming into contact with the outside, to restrict the inflow of rainwater and outflow of gas from the inside, and to reduce the thickness of the cover layer dramatically. The present invention relates to a waste landfill composition and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 매립지 내의 쓰레기가 반입되면 검수 및 계근 등의 과정을 거쳐 쓰레기 운반차량에 의해 매립할 장소로 이동이 되어 운반차량으로부터 분리가 되고, 운반차량으로부터 내려진 쓰레기는 적정한 장비에 의해 펼침 및 다짐작업이 이루어지고 펼침 및 다짐작업이 끝나면 악취, 위생환경, 침출수 증가, 쓰레기 및 비산먼지와 화재 등의 문제를 줄이기 위하여 매일 흙으로 일일복토를 수행한다. 이와 같이 쓰레기를 매립하면 쓰레기로부터 악취가 발생하게 되고, 쥐나 새 등에 의하여 쓰레기가 섭취되어 먹이사슬이 발생하며 파리나 모기가 들끓게 되어 질병이 발생될 우려가 높게 되며, 빗물의 유입으로 침출수의 증가가 초래되고, 쓰레기가 바람에 날리고 화재에 의한 대기오염이나 삼림훼손 등의 문제점이 발생하게 되어 이러한 문제점의 발생을 방지하기 위하여 두께가 약15센티미터 이상의 흙으로 덮어, 악취의 발생이나, 침출수의 발생이나 위생환경악화 등의 문제점을 해결하고 있는 실정이다. 그러나 이와 같이 흙으로 쓰레기를 덮는 방식은, 먼저 양질의 흙을 수급하는 것이 용이하지 않게 되어 흙 수급에 한계가 있으며, 비록 양질의 흙이 수급되어 복토로 사용된다고 하여도 사면의 경우에는 다짐이 어려워 가스방출이나 우수침투를 줄이기 어려우며 만일 잘 다져져서 가스방출이나 우수침투를 줄인다고 하더라도 매립이 진행되면서 쓰레기에 묻히게 되면 가스, 공기, 침출수의 흐름을 방해하여 매립지 폭발이나 쓰레기의 혐기화를 촉진하여 매립에 악영향을 주는 또 다른 문제점이 발생이 된다. 또한 두께 15센티미터 이상으로 매일 복토를 하게 되면 쓰레기 매립을 위하여 준비된 공간의 상당한 부분이 흙으로 채워지게 되므로 더 많은 쓰레기 매립지지가 필요하게 되며 복토를 위하여 많은 노력과 많은 비용과 많은 시간이 소용되고 새로운 매립지를 구하는 것이 점점 어렵게 되어 매립지의 효율적인 이용이 절실한 실정인 것이다.In general, when rubbish in landfill is brought in, it is moved to a place to be filled by a garbage transport vehicle through inspection and weighing process, and separated from the transport vehicle, and the waste unloaded from the transport vehicle is unfolded and compacted by appropriate equipment. After the spreading and compacting work is done, daily soil cover is performed daily to reduce problems such as odor, sanitary environment, leachate increase, garbage, scattering dust and fire. In this way, when the garbage is landfilled, odors are generated from the garbage, garbage is ingested by rats or birds, food chains are generated, flies or mosquitoes are swollen, and there is a high risk of disease, and inflow of rainwater increases leachate. In order to prevent the occurrence of such problems, wastes are blown in the wind and air pollution or forest damage caused by fires are covered and covered with soil having a thickness of about 15 centimeters or more. The current situation is solving problems such as environmental deterioration. However, the method of covering the garbage with the soil in this way, it is not easy to supply a good quality of soil first, there is a limit to the supply of soil, even if the quality of the soil is supplied and used as cover soil, it is difficult to make a slope It is difficult to reduce gas discharge or stormwater penetration, and even if it is well compacted to reduce gas discharge or stormwater penetration, if landfills are buried in the garbage as the landfill proceeds, it prevents the flow of gas, air and leachate and promotes the anaerobicization of landfill explosions and wastes. Another adverse problem occurs. In addition, daily soil cover of more than 15 centimeters thick will fill up a significant portion of the space prepared for landfilling with soil, which will require more landfill support, and will require a lot of effort, cost and time, and new landfills. It is increasingly difficult to find the need for efficient use of landfills.

이러한 사회적 요구에 부흥하기 위하여 폼(Foam)계열의 화학복토재 등이 개발되었으나 이러한 제품은 상대적으로 비용이 많이 들고 기후 악조건에서 적용하기가 어렵고 지하수 및 토양에 미치는 영향 등에 대한 많은 의심을 받고 있다. 즉, 환경적 안정성에 대해 의문시 되고 있다.In order to respond to these social demands, foam-based chemical cover materials have been developed, but these products are relatively expensive, difficult to apply in bad weather conditions, and have many doubts about their impact on groundwater and soil. In other words, environmental stability is questioned.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복토재의 복토두께를 최소화하는 것이 가능하게 되어 매립공간을 효율적으로 이용하는 것이 가능한 폐기물 매립용 복토재조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cover material composition for landfill and a method for manufacturing the same, which can minimize the cover thickness of the cover material and efficiently utilize the landfill space.

본 발명의 또 다른 목적은 복토재로서 환경에 해가 괴거나 환경훼손의 우려가 없는 재활용 재료를 이용하여 재활용의 범위를 확대하여 이로부터 쓰레기 위에 대체복토재를 적용하기 위한 것으로 폐자원을 재활용하는 것이 가능한 폐기물 매립용 복토재조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to expand the scope of recycling by using recycled materials that do not harm the environment or damage to the environment as a cover material to apply alternative cover material on the waste from which it is possible to recycle waste resources. Disclosed is a cover material composition for landfilling and a method of manufacturing the same.

본 발명의 이러한 목적들은 본 발명에 따른 폐기물 매립용 복토재조성물 및 제조방법에 의하여 달성된다.These objects of the present invention are achieved by the waste landfill composition and manufacturing method according to the present invention.

본 발명에 따른 폐기물 매립용 복토재조성물 및 그 제조방법을 첨부됨 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징 및 장점들을 보다 명백하게 이해할 수 있을 것이다.The cover material composition for landfill according to the present invention and a method for manufacturing the same may be more clearly understood by the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐기물매립용 복토재조성의 공정도1 is a process chart of the cover material for landfill according to an embodiment of the present invention

본 발명은 폐기물 매립장의 복토를 대체하기 위한 복토재조성물 및 그 제조방법에 관련한 것으로, 절개지, 슬러지 발효더미 등에 이용할 수 있으며 폐기물 매립장의 쓰레기 위에 적용하여 쓰레기가 외부와 접촉하는 것을 차단하는 차폐재 개념으로 설명될 것이다.The present invention relates to a cover material composition for replacing the cover of the waste landfill and its manufacturing method, which can be used for incisions, sludge fermentation piles, and the like, and is described as a shielding material concept that blocks waste from contacting the outside by applying it to the landfill waste. Will be.

본 발명에 따른 폐기물 매립용 복토재조성물은 정착재, 첨가재, 충진재로 구성된 조성물이다. 상기 조성물은 제조되는 시계열적 순서에 따라 예비혼합물과 최종혼합물로 단계적으로 제조된다. 상기 예비혼합물은 물에 정착재 및 충진재를 투입하여 혼합교반하여 제조되고, 최종혼합물은 예비혼합물이 포설되기 위하여 배관으로 이송시 예비혼합물내에 Al₂O₃를 함유하는 첨가재를 혼합하여 이루어진다. 상기 예비혼합물은 물에 충진재인 섬유, 합성섬유, 분쇄된 종이, 슬러지를 혼합하고 그 다음 플라이애쉬, 석분, 제강슬래 그 중 하나 이상을 투입하고 시멘트를 혼합한다. 최종 혼합물은 펌프 등의 이송수단에 의해 이송되는 과정에서 배관에서 혼합하는 것으로 첨가재로서 황산알루미늄이나 폴리알루미늄크로라이드를 혼합하여 만들어진다. 정착재는 플라이애쉬, 석분, 제강슬래그 중 한가지 이상과 시멘트의 혼합재료를 의미하며, 충진재는 합성섬유, 분쇄한 종이, 슬러지 중 한가지 이상의 혼합재료를 의미한다. 충진재는 필요에 따라 첨가하며 필요하지 않은 경우는 혼합하지 않는다. 본 발명에 따른 폐기물 매립용 복토재조성물은 정착재 94-99.9wt%와, 첨가재 0.1-6wt%가 포함된다. 상기의 충진재가 첨가될 경우에는 합성섬유,종이,슬러지로 구성된 그룹중 하나가 상기 첨가제와 합산하여 0.1-6wt%범위내에서 투입된다.Waste cover composition for landfill according to the present invention is a composition consisting of a fixing material, an additive, a filler. The composition is prepared stepwise into the premix and the final mixture according to the time series order produced. The premix is prepared by mixing and stirring the fixing material and filler in water, and the final mixture is made by mixing the additive containing Al₂O₃ in the premix when transported to the pipe in order to install the premix. The premix is a mixture of fibers, synthetic fibers, pulverized paper, sludge filled with water, and then one or more of fly ash, stone powder, steelmaking slag and mixed cement. The final mixture is mixed in the pipe in the process of conveying by a conveying means such as a pump, and is made by mixing aluminum sulfate or polyaluminum chromide as an additive. Fixture means a mixed material of at least one of fly ash, stone powder, steel slag and cement, and a filler means a mixed material of at least one of synthetic fiber, crushed paper, and sludge. Fillers are added as needed and do not mix when not needed. The cover material composition for landfill according to the present invention includes 94-99.9 wt% of fixing material and 0.1-6 wt% of additive. When the filler is added, one of the group consisting of synthetic fibers, paper, and sludge is added to the additive in the range of 0.1-6 wt%.

상기 예비혼합물 제조단계에서 투입되는 정착재는 제1정착재와 제2정착재로 구분되며, 상기 제1정착재는 시멘트이고 상기 제2정착재는 플라이애쉬, 석분, 제강슬래그로 구성된 그룹중에서 하나 이상이 선택되고, 제1정착재와 제2정착재는 1:1내지 1:3의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.The fixing material introduced in the premix preparation step is divided into a first fixing material and a second fixing material, wherein the first fixing material is cement and the second fixing material is selected from the group consisting of fly ash, stone powder, and steel slag. The first fixing material and the second fixing material are preferably mixed in a ratio of 1: 1 to 1: 3.

본 발명의 정착재로서의 플라이애쉬는 주재료로 사용되며 입자가 수십마이크로미터로 입자가 작아 재료의 공극이 작고 시멘트와 반응하는 성질이 있어 가스의 투과나 빗물의 침투를 어렵게 한다. 플라이애쉬를 시멘트와 혼합할 경우, 혼합물을 위한 물의 량을 줄여주기 때문에 혼합재료로부터 물이 빠져나가는 양이 줄어 건조수축이 적어지는 효과가 있어 공극이 적고, 알루미늄이온이 시멘트가 수화반응을 하는데 필요 이상으로 투입된 물과 반응하여 수화물을 형성하기 때문에 공극이 더욱 적어진다. 이러한 이유로 개발된 대체 복토재는 흙을 이용하는 경우에 비해 작은 두께로만 하여도 우수배제, 가스투과, 악취발생, 위생환경, 화재 및 화재확산 등의 문제를 충분히 해결한다. 경화하는 성질과 작은 공극으로 인하여 다짐이 어려운 사면의 경우에도 용이하게 포설이 가능하고 기능을 수행하는 데 유리하게 되는 것이다.The fly ash as a fixing material of the present invention is used as a main material, and the particles are tens of micrometers and the particles are small, so that the pores of the material are small and react with cement, making it difficult to permeate gas or penetrate rainwater. When the fly ash is mixed with cement, it reduces the amount of water for the mixture, which reduces the amount of water escaped from the mixed material, resulting in less dry shrinkage, and less porosity. Aluminum ions are required for cement to hydrate. Since the hydrate is formed by reacting with the water introduced above, the voids are further reduced. For this reason, the alternative cover material developed for this reason is enough to solve the problems such as excellent excretion, gas permeation, odor generation, sanitary environment, fire and fire spread, even with small thickness. Due to the hardening properties and small voids, it is possible to easily install even in the case of the slope is difficult to be advantageous to perform the function.

Al₂O₃를 함유하는 첨가재인 황산알루미늄과 폴리알루미늄크로라이드는 제품별로 다양한 Al2O3함량을 갖는다. 알루미늄이온을 이용을 위하여 재료에 혼합할 때는 Al2O3함량기준으로 투입하는 것을 원칙으로 한다. 본 발명에 황산알루미늄이나 폴리알루미늄크로라이드를 이용하는 것은 알루미늄이온이 수소이온농도에 따라 다양한 형태로 변화하는 것을 이용하기 위한 것이다. pH가 아중성에서 알카리 범위에서는 Al3+가 Al(OH)3로 변화하면서 물분자 3개와 반응하여 고형화 되고 강알카리범위에서는 물분자4개와 반응하여 Al(OH)4-가 되어 콜로이드상이 된다. 전자의 경우나 후자의 경우 물로부터 수산기를 가져오기 때문에 전체 재료의 물이 줄어들게 되고 재료는 정착하기 좋은 상태로 변화한다. 즉, 알루미늄이온을 이용하는 가장 큰 이유는 재료의 정착력을 증가시키기 위함이다. 황산알루미늄은 다양한 산업에서 이용이 되고 있다. 폐수처리공정, 제지공정에서, 화학제품 제조공정 등에서 다양한 목적으로 사용이 되고 있다. 그러나 건축이나 토목에서는 황산알루미늄이나 폴리알루미늄크로라이드의 사용을 제한하는 것은 황산이온과 염소이온이 철을 부식시켜 철의 팽창에 의한 악영향 등을 피하기 위하여 사용을 제한하고 있다. 그러나 본 발명의 복토재조성물에서는 건축분야나 일반토목분야와는 다르게 철근과 같은 부식성물질과 직접 접촉할 경우가 없으므로 시멘트를와 황산알루미늄이나 폴리알루미늄크로라이드을 이용하여도 문제가 없다는 사실에 착안한 것이 본 발명의 일 특징이라 할 것이다. 시멘트가 물과 함께 혼합이 되면 기본적으로 강알카리상태를 유지하게 되고 알카리상태의 유지에 의해 강도나 일반 물성이 유지된다. 알카리상태에서 알루미늄이온의 첨가하게 되면 주변으로부터 급속히 수산기를 취하여 고형화되거나 콜로이드상태를 유지한다. 혼합물에 알루미늄이온을 적용하면 재료는 슬러리 상태를 벗어나 정착하기 어려운 비닐봉투와 같은 표면에 정착이 용이해지며 특히 경사가 급한 미끄러운 표면에서 더욱 효과가 나타난다. 알루미늄이온의 반응은 급속하게 일어나므로 혼합조에서 혼합하게 되면 교반과 이송이 되지 않는다. 그래서 알루미늄이온의 첨가는 재료가 이송되는 배관중에서 혼합하여야 하며 재료가 분사되기 직전에 혼합되는 것이 가장 좋다. 분사되기 직전에 혼합하게 되면 혼합시간이 적으므로 라인믹서나 배관을 줄이거나 확대하여 혼합하는 것이 적당하다. 시멘트를 포함하는 재료는 시공 후 물이 빠져나가면서 수축을 하게 되는 데 알루미늄이온을 이용하면 수화물을 형성하여 재료 밖으로 물이 빠져나가는 량이 줄기 때문에 건조 수축이 준다.Additives containing Al₂O₃, aluminum sulfate and polyaluminium chloride, have various Al 2 O 3 contents. When mixing aluminum ions to the material for use, it is a rule to add them based on Al 2 O 3 content. The use of aluminum sulphate or polyaluminum chromide in the present invention is intended to use those in which the aluminum ions change in various forms depending on the hydrogen ion concentration. In the neutral range, the pH changes from Al 3+ to Al (OH) 3 and solidifies by reacting with three water molecules. In the strong alkali range, it reacts with four water molecules and becomes Al (OH) 4 − to form a colloid. In the former or latter case, the hydroxyl groups are taken from the water, so the water of the whole material is reduced and the material is changed into a state where it can be settled. That is, the biggest reason for using aluminum ions is to increase the fixing ability of the material. Aluminum sulfate is used in various industries. It is used for various purposes in wastewater treatment process, papermaking process, chemical product manufacturing process, etc. However, in the construction and civil engineering, the use of aluminum sulfate or polyaluminum chloride is restricted in order to avoid the adverse effects of iron expansion due to corrosion of iron and chlorine ions. However, in the cover material composition of the present invention, unlike the construction field or the civil engineering field, since there is no direct contact with corrosive substances such as rebar, the present invention has been focused on the fact that there is no problem using cement and aluminum sulfate or polyaluminum chloride. It will be called a feature of. When cement is mixed with water, it maintains the strong alkali state basically and maintains the strength and general physical properties by maintaining the alkali state. The addition of aluminum ions in the alkaline state rapidly takes hydroxyl groups from the surroundings and solidifies or maintains the colloidal state. The application of aluminum ions to the mixture facilitates settling on surfaces such as plastic bags that are difficult to settle out of the slurry, especially on slippery slippery surfaces. Since the reaction of aluminum ions occurs rapidly, the mixing and mixing in the mixing tank does not cause stirring and transfer. Therefore, the addition of aluminum ions should be mixed in the pipe in which the material is transported, and it is best mixed just before the material is sprayed. When mixing just before spraying, mixing time is short, so it is appropriate to reduce or enlarge the line mixer or piping. The material containing cement is contracted as water escapes after construction. When aluminum ions are used, dry shrinkage is given because the amount of water escaped out of the material is formed by forming a hydrate.

충진재로서 투입되는 종이는 신문이나 잡지 등 폐지를 재활용하여 만들며, 분쇄된 종이는 재료가 미끄러운 쓰레기 표면에서 흘러내리는 것을 보완하기 위한 것이다.The paper used as filler is made by recycling waste paper such as newspapers and magazines, and the crushed paper is designed to compensate for the material flowing down from the slippery garbage surface.

충진재로서 투입되는 합성섬유는 폴리에스테르를 방사하여 약 0.5센티미터에서 2센티미터 정도의 길이를 이용하며, 두께는 1미리미터가 되지 않도록 한다. 폴리에스테르는 재활용품을 사용하는 것이 가능하다. 이와 같이 함성섬유를 투입하는 이유는 재료의 인장강도를 주기 위한 것으로, 특히 넓은 면적에 재료가 적용될 때 기능을 향상시킨다.Synthetic fibers, which are added as filler, use a length of about 0.5 centimeters to 2 centimeters by spinning polyester, so that the thickness is not less than 1 millimeter. Polyester can use recycled products. The reason for adding the soluble fiber is to give the tensile strength of the material, especially when the material is applied to a large area to improve the function.

본 발명은 예비혼합물과 최종혼합물을 혼합하는 방법과 이를 쓰레기 위해 적용하는 방법을 포함하는 것은 물론이다.The present invention includes, of course, a method of mixing the premix and the final mixture and a method of applying the same to waste.

예비혼합물은 혼합탱크에서 물, 정착재, 충진재가 혼합이 되어 만들어지며 충진재는 한가지 이상 혼합되기도 하고 혼합에서 제외되기도 한다. 최종혼합물은 예비혼합물에 첨가재을 이송배관에 투입하여 혼합하여 제조된다.The premix is made by mixing water, fixing material and filler in the mixing tank, and one or more of the fillers may be mixed or excluded from mixing. The final mixture is prepared by adding additives to the premix into the feed pipe.

포설은 0.5센티미터 이상으로 하는 것이 바람직하다. 미끄러운 표면에 정착이 되게 고안된 재료는 두께가 0.5센티미터에서도 일정한 막을 형성하여 악취의 발산을 제어하며, 경화되는 성질이 있어 새나 쥐와의 접촉을 막을 수 있고 화재시 화재확산방지의 효과가 있다.It is preferable to make laying more than 0.5 centimeter. The material designed to settle on a slippery surface forms a uniform film even at a thickness of 0.5 centimeters to control the emission of odors. It has a hardening property, which prevents contact with birds or rats, and prevents fire spreading in case of fire.

제1정착재와 제2정착재 중에 제1정착재의 양이 많으면 많을수록 재료의 복토재로서의 기능이 강화되는 것을 알 수 있었다. 그러나 경제적 측면을 고려한다면 제1정착재와 제2정착제의 비가 1:1이하에서의 기능의 변화가 적으며, 복토재로서 기능이 더 이상 향상되지 않는 것으로 나타났다. 그리고 복토재조성물에 첨가재량이 0.1wt%미만으로 투입이 되면 첨가재를 투입하여 얻으려는 정착력을 얻을 수가 없으며 6wt%까지 만으로도 정착력을 증진시키데 충분하다. 합성섬유의 길이가 5미리미터 미만일 경우는 인장강도 등 복토재조성물의 물성에 증가시키는 효과가 적으며 2센티미터를 초과하는 경우는 복토재의 표면에서 노출된다. 합성섬유의 투입량이 0.3wt% 정도만으로도 인장강도를 증진시키는 효과가 충분하며 초과할 경우 복토재 표면에서 노출의 위험이 있다. 분쇄한 종이나 슬러지는 비중이 작아 적은 량으로도 기능을 발휘하는 데 충분하며 투입량이 5.9wt%를 초과하면 복토재조성물에 사용되는 무기재료간의 결합력의 손실을 가져오며 복토재 표면에 노출될 위험이 있다. 이상에서 언급한 재료의 범위를 벗어나지 않는 범위에서는 기후악조건에서의 복토재로서의 기능유지가 된다.It was found that the greater the amount of the first fixing material in the first fixing material and the second fixing material, the stronger the function of the material as the cover material. However, considering the economic aspect, the ratio of the first fixing agent to the second fixing agent is less than 1: 1, and the function of the cover material is no longer improved. If the amount of additives added to the cover material composition is less than 0.1wt%, it is impossible to obtain the fixation force obtained by adding the additives, and only 6wt% is sufficient to enhance the fixation force. If the length of the synthetic fiber is less than 5mm, it is less effective to increase the physical properties of the cover material composition such as tensile strength. If it exceeds 2 centimeters, it is exposed on the surface of the cover material. 0.3 wt% of synthetic fiber is sufficient to increase the tensile strength, and if exceeded, there is a risk of exposure on the cover surface. The pulverized paper or sludge has a small specific gravity and is sufficient to function even with a small amount. If the input amount exceeds 5.9 wt%, there is a risk of loss of the bonding strength between the inorganic materials used in the cover material composition and the exposed surface of the cover material. . Within the range not exceeding the range of materials mentioned above, it maintains its function as cover material under bad weather conditions.

또한, 본 발명의 복토재조성물은 시간이 지날수록 빗물에 대한 저항력이 강해지며 빗물이 매립장 내부로 침투하여 침출수가 증가하는 것을 줄여준다.In addition, the cover material composition of the present invention has a strong resistance to rainwater over time and the rainwater penetrates into the landfill to reduce the increase in leachate.

본 발명에 따른 복토재조성물은 이러한 물성으로 인하여 쓰레기 매립장의 대체복토재 뿐만이 아니라 절개지나 석탄야적과 같은 피복을 필요로 하는 다른 용도로 이용 가능함은 물론이다.Due to these properties, the cover material composition according to the present invention can be used not only as an alternative cover material of a landfill but also for other uses requiring a cover such as an incision or a coal field.

실험예Experimental Example

실험 1.Pilot규모의 시험의 혼합 물질은아래와 같으며 아래의 구성비로 수행되었다.Experiment 1. The mixed materials of the pilot scale test were as follows and the following composition ratio was performed. 구분division 혼합 물질Mixed substance 구성비(wt%)Composition ratio (wt%) 중량weight 정착재Fixing material 플라이애쉬Fly ash 66.33%66.33% 80㎏80 kg 정착재Fixing material 시멘트cement 33.17%33.17% 40㎏40 kg 첨가재Additive LAS(Al2O37.5%)LAS (Al 2 O 3 7.5%) Al2O30.50%Al 2 O 3 0.50% 8㎏8 kg

실험 2.Pilot규모의 시험의 혼합 물질은아래와 같으며 아래의 구성비로 수행되었다.Experiment 2. The mixed materials of the pilot scale test were as follows and the composition ratio was as below. 구분division 혼합 물질Mixed substance 구성비(wt%)Composition ratio (wt%) 중량weight 정착재Fixing material 플라이애쉬Fly ash 74.63wt%74.63wt% 90㎏90 kg 정착재Fixing material 시멘트cement 24.87wt%24.87wt% 30㎏30 kg 첨가재Additive LAS(Al2O37.5%)LAS (Al 2 O 3 7.5%) Al2O30.50wt%Al 2 O 3 0.50wt% 8㎏8 kg

실험은 길이 2미터, 폭 1m의 쓰레기 표면 위에 시행이 되었다. 혼합조에서는 물, 플라이애쉬, 시멘트 순으로 혼합을 했으며 모노펌프에 의해서 이송되었고 LAS는 다이어프램펌프에 의해 이송되어 라인믹서(line static mixer)에 의해 혼합되었다.The experiment was carried out on a garbage surface 2 meters long and 1 meter wide. In the mixing tank, water, fly ash, and cement were mixed in order, and then transferred by a mono pump, and LAS was transferred by a diaphragm pump and mixed by a line static mixer.

실험 3. 강우시 포설현장실험으로 혼합 물질은아래와 같으며 아래의 구성비로 수행되었다.Experiment 3. In the rain field installation experiment, the mixed materials were as follows and the composition ratio was performed as follows. 구분division 혼합 물질Mixed substance 구성비(wt%)Composition ratio (wt%) 중량weight 정착재Fixing material 플라이애쉬Fly ash 66.31%66.31% 4ton4ton 정착재Fixing material 시멘트cement 33.16%33.16% 2ton2ton 첨가재Additive LAS(Al2O37.5%)LAS (Al 2 O 3 7.5%) Al2O30.53%Al 2 O 3 0.53% 430㎏430 kg

실험은 쓰레기 매립장에서 이루어졌으며 영하의 온도, 강우 등의 기후 악조건에서도 견디는 것으로 판명이 되었다.Experiments were conducted in landfills and proved to withstand climatic conditions such as sub-zero temperatures and rainfall.

발명에 대한 기술은 구체적으로 되어있지만 다양한 기술의 변형을 통해 이용될 수 있다. 기술의 변형은 청구항의 범위에서 정의된다.The description of the invention is specific but can be used through modification of various techniques. Variations of description are defined in the scope of the claims.

이상과 같이 본 발명에 따른 폐기물 매립용 복토재조성물 및 그 제조방법은정착재, 첨가재, 충진재로 구성된 조성물로서, 상기 조성물은 제조되는 시계열적 순서에 따라 예비혼합물과 최종혼합물로 단계적으로 제조되고, 상기 예비혼합물은 물에 정착재 및 충진재를 투입하여 혼합교반하여 제조되고, 최종혼합물은 예비혼합물이 포설되기 위하여 배관으로 이송시 예비혼합물내에 Al₂O₃를 함유하는 첨가재를 혼합하여 이루어지는 구성으로서, 혼합물을 위한 물의 량을 줄여주기 때문에 혼합재료로부터 물이 빠져나가는 양이 줄어 건조수축이 적어지는 효과가 있어 공극이 적고, 알루미늄이온이 시멘트가 수화반응을 하는데 필요 이상으로 투입된 물과 반응하여 수화물을 형성하기 때문에 공극이 더욱 적어지므로, 이러한 이유로 개발된 대체 복토재는 흙을 이용하는 경우에 비해 작은 두께로만 하여도 우수배제, 가스투과, 악취발생, 위생환경, 화재 및 화재확산 등의 문제를 충분히 해결하고 경화하는 성질과 작은 공극으로 인하여 다짐이 어려운 사면의 경우에도 용이하게 포설이 가능하고 기능을 수행하는 데 유리하게 되고, 복토재의 복토두께를 최소화하는 것이 가능하게 되어 매립공간을 효율적으로 이용하는 것이 가능하며, 환경에 해가 괴거나 환경훼손의 우려가 없는 재활용 재료를 이용하여 재활용의 범위를 확대하여 이로부터 쓰레기 위에 대체복토재를 적용하기 위한 것으로 폐자원을 재활용하는 것이 가능하게 되는 것이다.As described above, the cover material composition for landfill according to the present invention and a method for manufacturing the same are composed of a fixing material, an additive, and a filling material, and the composition is prepared step by step in a pre-mixture and a final mixture in a time-series sequence to be produced. The premix is prepared by mixing and stirring the filler and filler in water, and the final mixture is made by mixing additives containing Al₂O₃ in the premix when transported to the pipe in order to install the premix. Since the amount of water is reduced, the amount of water escaped from the mixed material is reduced, and the dry shrinkage is reduced. The voids are small, and the aluminum ions react with the water more than necessary for the hydration of the cement to form hydrates. Is much smaller, the alternative cover material developed for this reason Compared to the case of using the soil, it is easy to solve the problem that it is difficult to compact due to the property of hardening and small porosity by sufficiently solving problems such as excellent excretion, gas permeation, odor generation, sanitary environment, fire and fire diffusion even with small thickness. It is possible to lay and to perform the function, and to minimize the cover thickness of the cover material, it is possible to efficiently use the landfill space, and to use recycled materials that do not harm or damage the environment. This is to expand the scope of recycling and to apply alternative cover material over the waste, which makes it possible to recycle waste resources.

Claims (7)

쓰레기 매립용 복토재조성물의 제조단계에 있어서, 상기 복토재조성물의 제조단계는 물에 정착재가 혼합되어 슬러리상태의 예비혼합물을 제조하는 단계와, 상기 포설을 위해 이송되는 예비혼합물내에 Al₂O₃를 함유하는 첨가재를 투입하여 최종혼합물로로 제조하는 단계를 포함하며,In the manufacturing step of the cover material composition for landfill, the manufacturing step of the cover material composition is a step of preparing a mixture of the fixing material in water to form a slurry pre-mix, and the additive containing Al₂O₃ in the pre-mix conveyed for laying; Including the step of preparing into a final mixture, 상기 예비혼합물 제조단계에서 투입되는 정착재는 제1정착재와 제2정착재로 구분되며, 상기 제1정착재는 시멘트이고 상기 제2정착재는 플라이애쉬, 석분, 제강슬래그로 구성된 그룹중에서 하나 이상이 선택되고, 제1정착재 100중량%당 제2정착재는 100~300중량% 의 중량비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 복토재조성물의 제조방법The fixing material introduced in the premix preparation step is divided into a first fixing material and a second fixing material, wherein the first fixing material is cement and the second fixing material is selected from the group consisting of fly ash, stone powder, and steel slag. And the second fixing material per 100% by weight of the first fixing material is mixed at a weight ratio of 100 to 300% by weight. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 정착재의 물에의 혼합단계전에 합성섬유,종이,슬러지로 구성된 그룹중에서 하나가 선택되어 물에 혼합되는 단계가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 복토재조성물의 제조방법The method of claim 1, wherein the step of mixing the fixing material with water is selected from the group consisting of synthetic fibers, paper, and sludge before mixing the water into the water. 제1정착제인 시멘트와, 제2정착재인 플라이애쉬, 석분, 및 제강슬래그로 구성된 그룹중에서 하나 이상이 선택되어 혼합된 복토재예비혼합물에 Al₂O₃를 함유하는 첨가재가 투입된 것을 특징으로 하는 복토재조성물One or more selected from the group consisting of cement as the first fixing agent and fly ash, stone powder, and steelmaking slag as the second fixing material, and the cover material composition containing Al₂O₃ was added to the mixed cover material premix. 제5항에 있어서, 상기 정착재는 94-99.9wt%와, 첨가재는 0.1-6wt%가 포함된 것을 특징으로 하는 복토재조성물The cover material composition according to claim 5, wherein the fixing material is 94-99.9 wt% and the additive material is 0.1-6wt%. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 첨가재는 황산알루미늄 또는 폴리아루미늄크로라이드인 것을 특징으로 하는 복토재조성물.The cover material composition according to claim 5 or 6, wherein the additive is aluminum sulfate or polyaluminum chromide. 제5항에 있어서, 합성섬유,종이,슬러지로 구성된 그룹중 하나가 상기 첨가제와 합산하여 0.1-6wt%범위내에서 투입되는 것을 특징으로 하는 복토재조성물.The cover material composition according to claim 5, wherein one of the group consisting of synthetic fibers, paper, and sludge is added to the additive in a range of 0.1-6 wt%.
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