KR100712138B1 - 사막화 방지용 녹지조성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 현장토를 이용하여 보비성 및 보수성이 우수한 목초지를 조성하는 사막화 방지용 녹지조성방법에 관한 것으로, 현장토 100중량부에 대하여 시멘트 또는 소석회 40 ~ 60중량부, 반응제 0.1 ~ 1중량부 및 고화제 0.5 ~ 1.5중량부를 혼합하고, 고화 처리하여 블럭을 제조하는 단계; 상기 제조된 블럭을 쌓아 가로방향으로 방풍벽을 다수개 설치하는 단계; 상기 방풍벽 사이에 식생토를 제조하여 목초지를 조성하는 단계; 상기 조성된 목초지에서 식물을 식생하는 단계; 및 상기 식생토의 지중에 다공관을 매설하고, 상기 다공관을 통해 물을 공급하면서 상기 식생된 식물을 성장시키는 단계를 포함하는 사막화 방지용 녹지조성방법에 관한 것이다.
본 발명은 방풍벽을 설치하여 연약한 목초가 모랫바람에 직접 충돌하는 것을 방지하고, 야생동물의 접근을 방지하여 묘목이나 초류가 일정한 수준까지 성장하도록 보호한다. 상기 방풍벽 사이에 조성되는 식생토는 현장토에 개량제를 혼합하거나 고화 처리한 슬러지를 혼합하여 제조함으로써 보비성 및 보수성이 우수한 토양으로 목초지 조성이 가능한 효과가 있다.
고화제, 슬러지, 현장토, 식생토, 지중 살수

Description

사막화 방지용 녹지조성방법 {Method of Making a Green Tract of Land for Preventing Desertification}
도 1은 본 발명에 따른 사막화 방지용 녹지조성방법이 적용된 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 사막화 방지용 녹지조성방법의 시공상태도를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 방풍벽 20: 식생토
30: 식물 40: 다공관
발명의 분야
본 발명은 현장토를 이용하여 보비성 및 보수성이 우수한 목초지를 조성하는 사막화 방지용 녹지조성방법에 관한 것으로, 현장토 100중량부에 대하여 시멘트 또는 소석회 40 ~ 60중량부, 반응제 0.1 ~ 1중량부 및 고화제 0.5 ~ 1.5중량부를 혼합하고, 고화 처리하여 블럭을 제조하는 단계; 상기 제조된 블럭을 쌓아 가로방향으로 방풍벽을 다수개 설치하는 단계; 상기 방풍벽 사이에 식생토를 제조하여 목초지를 조성하는 단계; 상기 조성된 목초지에서 식물을 식생하는 단계; 및 상기 식생토의 지중에 다공관을 매설하고, 상기 다공관을 통해 물을 공급하면서 상기 식생된 식물을 성장시키는 단계를 포함하는 사막화 방지용 녹지조성방법에 관한 것이다.
발명의 배경
슬러지는 생산 공정 및 처리 공정 중에 최종적으로 산출되는 부산물로, 함수비가 매우 높고, 유기물 또는 중금속 등으로 오염되어 있어, 운반 및 취급 처리에 어려움이 있다. 과거에는 슬러지의 대부분이 매립과 해양투기에 의존하였는데, 국내 폐기물 관리법의 개정으로, 2003년 후반기부터 슬러지를 매립지에 직매립하는 것이 금지되었고, 고화/소각처리 등의 1차 처리를 하여 함수비를 저감시키고, 안정화시킨 다음 매립하도록 하고 있다. 슬러지의 처리 방안으로는 소각, 퇴비화, 안정화/고형화 처리 등의 방법이 제시되고 있으나, 슬러지에 수분 함유율이 높아 소각 또는 퇴비화하는데 많은 어려움이 있다. 슬러지의 안정화/고형화 처리방법은 최근 다각적으로 개발되고 있으며, 슬러지를 최종적으로 매트릭스로 고정시키거나, 일정한 피막을 형성시켜 외부로의 중금속 용출을 억제하고, 차단시킴과 동시에 폐기물의 역학적 특성을 개선하는 방법 등이 있다. 상기 안정화/고형화 기술은 무기성 공 정 및 유기성 공정으로 구분된다. 상기 무기성 공정은 무기물을 고화제로 이용하여 폐기물을 고형화하는 방법으로, 보통 고화제로써 시멘트 또는 석회가 사용되는데, 이는 비용이 저렴한 장점이 있으나, 폐기물의 무게와 부피가 증가하고, 장기적으로 중금속 및 염류의 용출 위험성이 있다. 또한, 시멘트의 경우 폐기물 속에 유기물이 다량 함유되면 개량 효과가 현격히 떨어지며, 또한 석회의 경우 처리효과가 발현되기까지 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이와 관련된 종래 특허로는 '현장 발생토를 이용한 고화에 의한 지반의 안정화방법'(한국특허 등록번호 10-0424078) 등이 있으며, 상기 특허는 흙과 미세골재를 포함하는 현장발생토를 이용하여 파쇄하고, 고화제 및 시멘트를 혼합하고, 고화하여 고화토를 생성하나 현장토를 고화처리하여 블럭으로 제조하여 이용하고, 슬러지를 고화처리하여 현장토에 혼합하여 식생토로 이용하는 방법은 개시되어 있지 않으며, 현장토의 오염물질을 화학적으로 분해하여 무해화하거나, 개량할 수 없어 환경정화적인 측면이 약화되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 종래 기술의 단점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 방풍벽을 설치하여 목초의 성장을 보호하고, 상기 방풍벽 사이에 조성되는 식생토는 현장토에 개량제를 혼합하거나, 고화 처리한 슬러지를 혼합하여 제조함으로써 보비성 및 보수성이 우수한 토양으로 목초지 조성이 가능한 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
결국, 본 발명의 목적은 현장토를 이용하여 보비성 및 보수성이 우수한 목초지를 조성하는 사막화 방지용 녹지조성방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 현장토 100중량부에 대하여 시멘트 또는 소석회 40 ~ 60중량부, 반응제 0.1 ~ 1중량부 및 고화제 0.5 ~ 1.5중량부를 혼합하고, 고화 처리하여 블럭을 제조하는 단계; 상기 제조된 블럭을 쌓아 가로방향으로 방풍벽을 다수개 설치하는 단계; 상기 방풍벽 사이에 식생토를 제조하여 목초지를 조성하는 단계; 상기 조성된 목초지에서 식물을 식생하는 단계; 및상기 식생토의 지중에 다공관을 매설하고, 상기 다공관을 통해 물을 공급하면서 상기 식생된 식물을 성장시키는 단계를 포함하는 사막화 방지용 녹지조성방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 블럭을 1 ~ 3단 쌓는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 식생토는 현장토에 개량재를 혼합하여 고화 처리하여 제조하거나, 현장토 100중량부에 대하여 고화 처리한 슬러지를 10 ~ 15중량부 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 고화 처리는 CaO 100중량부에 대하여 SiO2 30 ~ 40중량부, Al2O3 10 ~ 20중량부, Fe2O3 4 ~ 6중량부, MgO 5 ~ 8중량부, CaSO4 15 ~ 25중량부, CaCl2 1 ~ 3중량부, CoCl2 3 ~ 5중량부, NaCl 20 ~ 25중량부, KCl 25 ~ 30 중량부, MgCl 5 ~ 15중량부 및 구연산 2 ~ 3중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고화제에 시멘트 또는 소석회를 혼합하고, 상기 고화 처리한 슬러지는 슬러지 100중량부에 대하여 고화제 10 ~ 30중량부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 다공관은 유공관 또는 다발관의 형상이고, 상기 다공관의 표면은 거즈로 감싸있는 것을 특징으로 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 사막화방지용 녹지조성방법의 시공 순서를 상세히 설명한다 (도 1 및 도 2).
먼저, 현장토 100중량부에 대하여 시멘트 또는 소석회 40 ~ 60중량부, 반응제 0.1 ~ 1중량부 및 고화제 0.5 ~ 1.5중량부를 혼합하고, 고화 처리하여 블럭을 제조하고, 상기 제조된 블럭은 폭 50cm, 높이 30cm인 것이 바람직하다. 상기 시멘트 또는 소석회는 고화제의 포졸란 반응을 촉진시켜, 침상결정구조를 치밀하게 하는 것이고, 소석회는 시멘트보다는 경화 기능이 떨어지지만 산업부산물로 매우 저렴하며, 시멘트는 수화반응 및 포졸란반응을 통하여 응결 및 경화함으로써, 고형화 및 안정화하여 강성을 증진시키고, 고형체의 매트릭스를 형성한다. 시멘트 또는 소석회가 40중량부 미만인 경우, 수화반응 및 포졸란반응이 약하고, 60중량부 초과하는 경우, 수화반응 및 포졸란 반응이 충분하다. 상기 반응제는 현장토의 오염물질을 화학적으로 분해하여 무해화시키는데, 0.1중량부 미만인 경우, 반응제의 오염물질 분해능력이 미약하고, 1중량부를 초과하는 경우, 반응제의 오염물질 분해능력이 충분하다. 또한, 상기 고화제는 시멘트 또는 소석회의 반응성을 증가시키는 것으로, 0.5중량부 미만인 경우, 고형화 정도가 떨어지고, 1.5중량부를 초과하는 경우, 고형화 정도가 충분하다.
상기 제조된 블럭을 방풍벽 축조선을 따라 쌓아 가로방향으로 방풍벽을 다수개 설치한다. 상기 블럭은 1 ~ 3단 쌓는 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 방풍벽의 1단 높이는 40 ~ 50cm로, 바람직하게는 50cm씩 연속적으로 쌓아서 상기 방풍벽의 높이는 80 ~ 120cm가 되도록 한다. 또한, 상기 다수개 설치되는 방풍벽의 간격은 20 ~ 40m 인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30m이다.
다음으로, 상기 방풍벽 사이에 식생토를 제조하여 목초지를 조성한다. 상기 식생토는 현장토에 개량재를 혼합하여 고화 처리하여 제조할 수 있으며, 현장토에 하수슬러지 또는 호소의 퇴적슬러지에 고화제를 혼합하고 고화 처리하여 퇴비 대신에 혼합한 인공 토양을 이용할 수 있으며, 상기 인공 토양은 현장토 100중량부에 대하여 고화 처리한 슬러지를 10 ~ 15중량부 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 고화 처리한 슬러지는 슬러지 100중량부에 대하여 고화제 10 ~ 30중량부를 혼합하여 제조하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 슬러지 100중량부에 대하여 고화제 20중량부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 고화 처리는 CaO 100중량부에 대하여 SiO2 30 ~ 40중량부, Al2O3 10 ~ 20중량부, Fe2O3 4 ~ 6중량부, MgO 5 ~ 8중량부, CaSO4 15 ~ 25중량부, CaCl2 1 ~ 3중량부, CoCl2 3 ~ 5중량부, NaCl 20 ~ 25중량부, KCl 25 ~ 30중량부, MgCl 5 ~ 15 중량부 및 구연산 2 ~ 3중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고화제에 시멘트 또는 소석회를 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 CaO는 석회석 소성 공정에서 조성되는 분말도가 낮은 저품질의 크링커를 사용하고, SiO2와 Al2O3는 석탄비산재를 사용하며, Fe2O3는 철사공장 등에서 배출되는 녹을 이용하며, CaSO4는 인산비료제조공정에서 발생되는 인산석고를 이용할 수 있다. 또한 슬러지에 부족한 점토광물은 순환골재 중의 토분을 전체 혼합물 중 20 ~ 30 중량부로 충진재료로 혼합하여 점토광물을 보충할 수 있다.
상기 식생토의 성상은 단립화 및 군립화되어 견고한 입자가 되며, 상기 입자의 구조는 미세 다공질로 형성되어 보비성 및 보수성이 뛰어나 미생물 또는 식물이 잘 자라는 토양환경으로 목초지가 조성된다. 또한, 상기 식생토는 무게 및 부피가 약 1/3정도 작아지고, 보비성 및 보수성이 우수한 토양환경이 조성되는데, 이는 슬러지의 재활용이 가능해져 환경정화의 측면에서 유리하다. 상기 제조된 식생토는 20 ~ 30 cm 두께로 부설하여, 목초지를 조성한다.
다음으로, 상기 조성된 목초지에서 식물을 식생한다. 식생되는 식물은 식물의 높이가 낮고, 건조한 토양에서도 잘 자라는 식물의 종류를 이용하며, 미세 모래 또는 흙의 입자들을 보다 많이 낙하하게 하는 가지와 잎이 무성하게 자라는 품종이 바람직하다. 또한, 침엽수보다 광합성이 용이하여 성장속도가 빠른 활엽수가 바람직하며, 개량형 오렌지 등의 과실수를 식생하는 것도 바람직하다.
상기 식생토의 지중에 다공관을 매설하고, 상기 다공관을 통해 물을 공급하 면서 상기 식생된 식물을 성장시키는데, 상기 다공관은 유공관 또는 다발관의 형상이고, 상기 다공관의 표면은 망사 또는 거즈로 감싸 상기 다공관의 표면에 형성된 살수공이 막히는 것을 방지한다. 상기 다공관의 재질은 내부식성이 강한 PVC를 이용할 수 있으며, 상기 다공관의 내부에 도수통로가 나있는 섬유질의 다발관을 이용할 수도 있다. 또한, 상기 다공관의 관로 직경은 물의 필요공급량의 시간당 흐름을 고려하여 15 ~ 20mm인 것이 바람직하다.
상기 식물에 수분을 공급하기 위하여, 다공관의 부설위치는 현장의 고화토를 약 10cm 포설한 다음, 다짐을 하여 차수층을 형성하여 공급되는 물이 식물이 흡수하기 이전에 지하로 스며드는 것을 방지하고, 그 위에 식생토를 약 10cm정도 포설한다. 상기 다공관은 지표면으로부터 10cm 아래에 매설하는 것이 바람직하다. 상기 다공관을 매설한 다음, 상기 다공관의 한쪽 끝을 저장 탱크 또는 펌프에 연결하여 상기 다공관을 통해 물을 공급한다. 상기 디공관과 펌프의 연결시, 중간 지점에 전동식 조절밸브를 장착하여 주기적으로 원격조정에 의하여 밸브를 열어 살수함으로써 수분 증발을 억제할 수 있으며, 식물의 성장을 촉진할 수 있다. 상기 다공관을 통한 물의 지중살수를 통하여 공중으로의 수분 증발을 최대한 방지하고, 물의 과소비를 억제한다. 상기 다공관의 설치 간격은 상기 식생 식물 간의 뿌리 발육을 고려하여 2 ~ 7m 간격으로 설치하며, 보다 바람직하게는 5m 간격이다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 현장토를 이용하여 보비성 및 보수성이 우수한 목초지를 조성하는 사막화 방지용 녹지조성방법을 제공하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 사막화 방지용 녹지조성방법은 방풍벽을 설치하여 연약한 목초가 모랫바람에 직접 충돌하는 것을 방지하고, 야생동물의 접근을 방지하여 묘목이나 초류가 일정한 수준까지 성장하도록 보호한다. 상기 방풍벽 사이에 조성되는 식생토는 현장토에 개량제를 혼합하거나 고화 처리한 슬러지를 혼합하여 제조함으로써 환경정화적인 측면에서 슬러지의 재활용이 가능하고, 보비성 및 보수성이 우수한 토양으로 목초지 조성이 가능하며, 상기 식생되는 식물은 유실수 또는 곡물류를 대체할 수 있는 식물을 식재하여 경제성이 향상되는 효과가 있다. 상기 식생토의 지중에 다공관을 매설하고, 펌프를 연결하여 지중 살수를 실시하여 수분의 공중으로의 증발을 최대한 방지하고, 물의 과소모를 억제하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 다음의 단계를 포함하는 사막화 방지용 녹지조성방법:
    현장토 100중량부에 대하여 시멘트 또는 소석회 40 ~ 60중량부, 반응제 0.1 ~ 1중량부 및 고화제 0.5 ~ 1.5중량부를 혼합하고, 고화 처리하여 블럭을 제조하는 단계;
    상기 제조된 블럭을 쌓아 가로방향으로 방풍벽을 다수개 설치하는 단계;
    상기 방풍벽 사이에 식생토를 제조하여 목초지를 조성하는 단계;
    상기 조성된 목초지에서 식물을 식생하는 단계; 및
    상기 식생토의 지중에 다공관을 매설하고, 상기 다공관을 통해 물을 공급하면서 상기 식생된 식물을 성장시키는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블럭을 1 ~ 3단 쌓는 것을 특징으로 하는 사막화 방지용 녹지 조성방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 식생토는 현장토에 개량재를 혼합하여 고화 처리하여 제조하거나, 현장토 100중량부에 대하여 고화 처리한 슬러지를 10 ~ 15중량부 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 사막화 방지용 녹지 조성방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고화 처리는 CaO 100중량부에 대하여 SiO2 30 ~ 40중량부, Al2O3 10 ~ 20중량부, Fe2O3 4 ~ 6중량부, MgO 5 ~ 8중량부, CaSO4 15 ~ 25중량부, CaCl2 1 ~ 3중량부, CoCl2 3 ~ 5중량부, NaCl 20 ~ 25중량부, KCl 25 ~ 30중량부, MgCl 5 ~ 15중량부 및 구연산 2 ~ 3중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고화제에 시멘트 또는 소석회를 혼합하는 것을 특징으로 하는 사막화 방지용 녹지 조성방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 고화 처리한 슬러지는 슬러지 100중량부에 대하여 고화제 10 ~ 30중량부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 사막화 방지용 녹지 조성방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다공관은 유공관 또는 다발관의 형상이고, 상기 다공관의 표면은 거즈로 감싸있는 것을 특징으로 하는 사막화 방지용 녹지 조성방법.
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