KR100772477B1

KR100772477B1 - 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장

Info

Publication number: KR100772477B1
Application number: KR1020040083646A
Authority: KR
Inventors: 서동혁
Original assignee: 서동혁
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2007-11-01
Also published as: KR20040097039A

Abstract

본 발명은 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장에 관한 것으로서, 쓰레기 매립 공간부를 형성한 원지반 상에 황토를 주성분으로 하는 황토 레미콘을 타설하여 오염된 침출수를 효과적으로 정화함과 동시에, 내, 외부 황토 레미콘층의 사이 벽면에 구비된 모래기둥과 내벽면에 구비된 다발관 형태의 배수관을 통해 누수 등으로 발생된 내부 오염된 침출수를 신속하게 배출할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 쓰레기 매립장은 원지반(1) 상에 황토 레미콘을 순차로 타설하여 내, 외부 황토 레미콘층(2)(3)을 형성하되, 그 사이에 일정 간격 이격된 공간부를 두어 필터로서 모래를 채움한 모래기둥(4)을 형성하며, 그 내벽면을 따라 일정 간격으로 여러 개의 작은 관이 한 묶음으로 일체화된 다발관을 이용하여 배수관(5)을 입설하고 바닥 중앙에 구비된 보호망(6) 아래 상기와 동일한 복수의 배수관(5)을 매입하며, 상기 배수관(5)과 모래기둥(4)의 저부로는 유도관(7)으로 연결되어 침출관(8)으로 이어져 배수되도록 구성하며,

상기 외부 황토 레미콘층(2)은 주재로서 최대 입경 5㎜이하의 마사토 성분의 황토 1200~1250㎏에 입경이 0.01-0.05㎜인 미세황토분말 50~100㎏, 맥반석, 항균 바이오 세라믹, 게르마늄 중 하나 이상의 선택된 기능성 천연광석을 분말형 또는 미세한 입자형으로 140㎏, 슬래그 시멘트 또는 포틀렌트 시멘트 등의 시멘트 300~350㎏, 경화제 20ℓ(㎏)와 주재인 마사토 성분의 함수량에 따라 적량의 물 180~400ℓ(㎏)를 희석한 경화제 수용액을 차례로 첨가하면서 교반시켜 총중량 1890㎏~2260㎏/1m³의 황토레미콘을 제조하여 사용하고,

상기 내부 황토 레미콘층(3)은 주재로서 최대 입경 5㎜이하의 마사토 성분의 황토 900~930㎏에 입경이 10mm이하인 쇄석 300~320kg, 입경이 0.01-0.05㎜인 미세황토분말 50~100㎏, 맥반석, 항균 바이오 세라믹, 게르마늄 중 하나 이상의 선택된 기능성 천연광석을 분말형 또는 미세한 입자형으로 140㎏, 슬래그 시멘트 또는 포틀렌트 시멘트 등의 시멘트 250~300㎏, 경화제 18ℓ(㎏)와 주재인 마사토 성분의 함수량에 따라 적량의 물 180~360ℓ(㎏)를 희석한 경화제 수용액을 차례로 첨가하면서 교반시켜 총중량 1838㎏~2268㎏/1m³의 황토레미콘을 제조하여사용함으로써, 침출수의 용이한 배수와 동시에 효과적으로 정화시킴을 특징으로 한다.

이를 통해 본 발명은 황토를 주성분으로 하는 황토 레미콘을 이용, 쓰레기 매립 공간부를 형성한 원지반 상에 황토 레미콘을 타설하여 오염된 침출수를 효과적으로 정화함과 동시에, 내, 외부 황토 레미콘층의 사이 벽면에 구비된 모래기둥과 다발관 형태의 배수관을 통해 오염된 침출수를 신속하게 배출하여 쓰레기 매립장에 의한 주변 환경오염을 방지하는 효과를 가진다.

쓰레기 매립장, 황토 레미콘, 다발관, 배수관, 모래기둥, 유도관, 침출관

Description

황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장{The landfill using of the yellow soil remicon}

도1은 본 발명의 일부 절개 사시도

도2는 본 발명의 하부 평면도

도3은 도2의 A부 확대 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 원지반 2 : 외부 황토 레미콘층 3 : 내부 황토 레미콘층

4 : 모래기둥 5 : 배수관 6 : 보호망

7 : 유도관 8 : 침출관

본 발명은 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장에 관한 것으로서, 쓰레기 매립 공간부를 형성한 원지반 상에 황토를 주성분으로 하는 황토 레미콘을 타설하여 오염된 침출수를 효과적으로 정화함과 동시에, 내, 외부 황토 레미콘층의 사이 벽 면에 구비된 모래기둥과 내벽면에 구비된 다발관 형태의 배수관을 통해 누수 등으로 발생된 내부 오염된 침출수를 신속하게 배출할 수 있도록 하는 것이다.

근래들어 환경 오염에 관한 관심이 증대되면서 환경오염 발생 원인 가운데 큰 비중을 차지하는 폐기물 처리에 관련되어 세계 각 국에서는 환경 오염 방지 대책의 하나로 폐기물 처리를 큰 사회적 문제로 제기하고 있으며, 이러한 쓰레기의 처리방법으로는 소각방법과 매립방법 등이 사용되었는 바, 소각방법의 경우 소각시 발생되는 분진으로 인해 대기 오염이 유발되는 문제점이 있었으며, 매립방법의 경우에는 매립지에서 발생되는 침출수로 인한 토양 오염 및 강, 하천 등의 수질오염이 유발되고, 이로 인해 대부분의 일반인들이 입지를 꺼려하여 매립지 선정에 많은 어려움을 겪는 등 문제점들을 안고 있는 것이었다.

일반적으로 건설되는 쓰레기 매립지는 터파기를 진행하고 터파기 된 곳에 쓰레기를 매립하는 가두리식 쓰레기 매립방법이 이용되는데, 이러한 가두리식 쓰레기 매립방법은 매립된 쓰레기의 부식과 비로 인해 발생되는 오염된 침출수를 방지하기 위한 처리 시설이 필수적이다.

그러나, 대부분의 매립지가 침출수 방지 시설이 구비하고도 그 기능에 한계를 가지고 있으며, 지하로 스며드는 침출수를 완전히 정화하는 데도 그 시설이나 역할이 미비한 실정이다.

또한, 종래기술의 쓰레기 매립지는 비로 인해 쓰레기 매립 공간 내부로 침투되는 수분을 신속하게 배수시키는 시설이 미비하여 스며든 물이 오염되고, 오염된 침출수는 주변 토양으로 스며들어 환경 오염을 가중시킴은 물론, 이로 인해 악취가 발생되어 인근 주민들에게 피해를 주는 등의 문제점이 있는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 쓰레기 매립장의 문제점을 개선하고, 황토를 주성분으로 하는 황토 레미콘을 이용, 쓰레기 매립 공간부를 형성한 원지반 상에 황토 레미콘을 타설하여 오염된 침출수를 효과적으로 정화함과 동시에, 내, 외부 황토 레미콘층의 사이 벽면에 구비된 모래기둥과 다발관 형태의 배수관을 통해 누수 등으로 발생된 내부 오염된 침출수를 신속하게 배출할 수 있도록 함을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 쓰레기 매립장은 매립지를 장방형 등으로 파낸 후 원지반(1) 상에 황토 레미콘을 순차로 타설하여 내, 외부 황토 레미콘층(2)(3)을 형성하되, 그 사이 일정 간격 이격된 공간부를 두어 필터로서 모래를 채움한 모래기둥(4)을 형성하며, 그 내벽면을 따라 일정 간격으로 다발관으로 구성된 배수관(5)을 입설하고 바닥 중앙에 구비된 보호망(6) 아래 복수의 배수관(5)을 매입하여 일체화하며, 상기 배수관(5)과 모래기둥(4)의 저부로는 유도관(7)으로 연결되어 침출관(8)으로 이어져 배수되도록 구성함으로써, 침출수의 용이한 배수와 동시에 효과적으로 정화시킴을 특징으로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장 시공방법을 살펴보면, 우선적으로 쓰레기가 매립될 공간 이상의 넓이와 깊이의 장방형태 등으로 매립지의 원지반 흙을 파내고, 남은 원지반 흙을 안정적으로 다진다.

그리고는 원지반(1) 상에 1차로 황토를 포함하여 구성된 황토 레미콘을 타설하고 건조, 경화시켜 외부 황토 레미콘층(2)을 형성하되, 이때 외부 황토 레미콘층(2)의 경우, 주재로서 최대 입경 5㎜이하의 마사토 성분의 황토 1200~1250㎏에 입경이 0.01-0.05㎜인 미세황토분말 50~100㎏, 맥반석, 항균 바이오 세라믹, 게르마늄 중 하나 이상의 선택된 기능성 천연광석을 분말형 또는 미세한 입자형으로 140㎏, 슬래그 시멘트 또는 포틀렌트 시멘트 등의 시멘트 300~350㎏, 경화제 20ℓ(㎏)와 주재인 마사토 성분의 함수량에 따라 적량의 물 180~400ℓ(㎏)를 희석한 경화제 수용액을 차례로 첨가하면서 교반시켜 총중량 1890㎏~2260㎏/1m³의 황토레미콘을 제조하여 사용하게 된다.

이렇게 1차 황토 레미콘이 타설된 내측에는 일정 간격 이격된 상태로 공간부를 두고 2차 타설로 내부 황토 레미콘층(3)을 형성하며, 이때 내부 황토 레미콘층(3)의 경우, 주재로서 최대 입경 5㎜이하의 마사토 성분의 황토 900~930㎏에 입경이 10mm이하인 쇄석 300~320kg, 입경이 0.01-0.05㎜인 미세황토분말 50~100㎏, 맥반석, 항균 바이오 세라믹, 게르마늄 중 하나 이상의 선택된 기능성 천연광석을 분말형 또는 미세한 입자형으로 140㎏, 슬래그 시멘트 또는 포틀렌트 시멘트 등의 시멘트 250~300㎏, 경화제 18ℓ(㎏)와 주재인 마사토 성분의 함수량에 따라 적량의 물 180~360ℓ(㎏)를 희석한 경화제 수용액을 차례로 첨가하면서 교반시켜 총중량 1838㎏~2168㎏/1m³의 황토레미콘을 제조하여 사용하게 된다.
상기 황토레미콘의 제조에 사용되는 경화제와 물의 경우 부피의 단위인 리터(ℓ)로 표현하고 있으나, 물의 단위중량이 1㎏/10㎤(ℓ)인점을 감안하면 이를 간편하게 무게의 중량으로 환산하여 사용할 수도 있는 것이다

[본 발명의 외부 황토 레미콘의 재료 배합 기준]

재 료	성 상	배합량(1m³기준)
황토(마사토)	φ5mm 이하	1200∼1250 (kg)
황토 분말	미립자	50∼100 (kg)
천연 광석	분말, 조립자	140 (kg)
시멘트	분말	300∼350 (kg)
경화제	액상	20 (ℓ)
물	(경화제량의 20배를 초과할 수 없다)	180∼400(ℓ)
총 중량	황토레미콘	1890kg~2260kg

[본 발명의 내부 황토 레미콘의 재료 배합 기준]

재 료	성 상	배합량(1m³기준)
황토(마사토)	φ5mm 이하	900∼930 (kg)
쇄 석	φ10mm 이하	300∼320 (kg)
황토 분말	미립자	50∼100 (kg)
천연 광석	분말, 조립자	140 (kg)
시멘트	분말	250∼300 (kg)
경화제	액상	18 (ℓ)
물	(경화제량의 20배를 초과할 수 없다)	180∼360(ℓ)
총 중량	황토레미콘	1838kg~2168kg

이러한 본 발명의 황토 모르타르는 케이아이씨엠-에프아이알(KICM-FIR) 1002의 방법으로 대장균(Escherichia coli) 에이티씨씨(ATCC) 25922와 녹농균(Pseudomonas aeruginosa) 에이티씨씨(ATCC) 15442의 균주를 사용한 항균시험에서는 대장균 및 녹농균에 대해 99.7％의 세균감소율을 보였으며, 에이에스티엠 쥐-21(ASTM G-21)의 항곰팡이 시험에서는 아스페르길루스 니제르 에이티씨씨(Aspergillus niger ATTCC) 9642, 페니실리엄 피노필룸 에이티씨씨(Penicillium pinophilum ATCC) 11797, 캐토미움 글로바섬 에이티씨씨(Chaetomium globosum ATCC) 6205, 글로리시아디움 피렌스 에이티씨씨(Gliosiadium virens ATCC) 9645, 아우레오바시디움 풀루란스 에이티씨씨(Aureobasidium pullulans ATCC) 15233의 혼 합균주를 사용하여 1주 단위로 4주간 배양시험한 결과 곰팡이균의 성장이 발견되지 않았고, 암모니아(NH₃)를 이용한 케이아이씨엠-에프아이알(KICM-FIR) 1085 탈취 시험에서는 30분 간격으로 2시간 동안 시료농도(ppm)를 측정한 결과 90％ 이상의 탈취율을 보였으며, 이는 표2 내지 표4에 나타나 있는 바와 같다.

[대장균 및 녹농균에 대한 항균시험 성적]

시험항목	시료구분	초기농도 (CFU/40p)	24시간 후 농도 (CFU/40p)	세균감소율 (％)
대장균에 의한 항균시험	Blank	382	1150
대장균에 의한 항균시험	황토 레미콘	382	1	99.7
녹농균에 의한 항균시험	Blank	374	1133
녹농균에 의한 항균시험	황토 레미콘	374	1	99.7

(주) 1) Blank : 시료를 넣지 않은 상태에서 측정한 것임.

2) CFU : Colony Forming Unit

3) 40p : 0.04mL

4) 배지상의 균수는 희석배수를 곱하여 산출한 것임.

1) 시험방법 : 케이아이씨엠-에프아이알(KICM-FIR) 1002

2 ) 사용균주 : 대장균(Escherichia coli) 에이티씨씨(ATCC) 25922

녹농균(Pseudomonas aeruginosa) 에이티씨씨(ATCC) 15442

[황토 레미콘에 대한 항곰팡이 시험성적]

시료명	시험항목	배양시험의 기간
황토 레미콘	항곰팡이 시험	1주후	2주후	3주후	4주후
황토 레미콘	항곰팡이 시험	0	0	0	0

1) 시험방법 : 에이에스티엠 쥐-21(ASTM G-21)

2) 곰팡이 균주(혼합균주)

아스페르길루스 니제르 에이티씨씨(Aspergillus niger ATTCC) 9642

페니실리엄 피노필룸 에이티씨씨(Penicillium pinophilum ATCC) 11797

캐토미움 글로바섬 에이티씨씨(Chaetomium globosum ATCC) 6205

글로리시아디움 피렌스 에이티씨씨(Gliosiadium virens ATCC) 9645

아우레오바시디움 풀루란스 에이티씨씨(Aureobasidium pullulans ATCC) 15233

[황토 레미콘의 탈취시험 성적]

시험항목 (시험가스)	경과시간 (분)	Blank농도 (ppm)	시료농도 (ppm)	탈취율 (％)
탈취시험 (NH₃)	30	470	45	90.4
	60	427	38	91.1
	90	378	28	92.6
	120	332	20	94.0

(주) 1) Blank : 시료를 넣지 않은 상태에서 측정한 것임.

2) 시험편 : 40 ×40 ×10 (mm)

1) 시험방법 : 케이아이씨엠-에프아이알(KICM-FIR) 1085

이와 같은 본 발명의 내, 외부 황토 레미콘층(2)(3)은 쓰레기 매립장의 원지반(1)상에 바로 인접하여 시공 적용할 경우, 황토와 맥반석, 바이오 세라믹, 게르마늄 등에 의해 매립된 쓰레기로부터 오염된 침출수를 정화하게 되는 바, 상기의 성분들이 세균을 약화시키며, 오염물질 및 중금속 등을 흡착, 분해하고, 시멘트 독성중화, 방충 및 강한 탈취력을 가짐은 물론, 일반대장균, 황색포도산구균 등의 살균 및 억제효과가 탁월한 항균성을 지니는 것으로써, 일차적으로는 매립된 쓰레기에 의해 오염된 침출수가 원지반 흙으로 유입되어 토양을 오염시키고 주변의 강이나 하천으로 유입되어 수질을 오염시키는 일이 없도록 차단하며, 이차적으로는 오 염된 침출수가 원지반 토양으로 미량 유입되거나 배수관을 통해 배수되는 과정에서 인접한 황토 레미콘의 성분들의 작용에 의해 효과적으로 스스로 정화되어 배출될 수 있도록 하는 것이다.

그런 다음, 상기 외부 황토 레미콘층(2)과 내부 황토 레미콘층(3)의 벽면 사이에 이격된 공간부 상에는 투수성이 높은 모래를 채움하여 모래기둥(4)을 형성함으로써, 상기 모래기둥(4)이 필터로서 누수 등으로 스며든 물이 쓰레기에 의해 오염된 침출수 발생시 이를 신속하게 여과시켜 하부로 연결된 유도관(7)을 거쳐 매립된 침출관(8)으로 신속하게 배출되도록 하며, 상기 내부 황토 레미콘층(3)의 내벽면을 따라 일정 간격으로 여러 개의 작은 관이 한 묶음으로 일체화된 다발관을 이용하여 배수관(5)을 구비하고, 바닥면의 중앙에 다수의 개구부를 형성한 보호망(6)이 덮여진 아래에 상기와 동일한 다발관 형태의 배수관(5)을 복수개 매입된 상태로 구비하며, 상기 배수관(5) 하부로도 상기 유도관(7)이 연결되어 침출관(8)에 이어지도록 구성됨으로써, 쓰레기 매립 공간부 내에 누수 등으로 발생된 오염 침출수를 외부로 배출시키도록 함으로써, 원지반 토양이나 주변 강 또는 하천 등으로 오염된 침출수가 유입되지 않도록 차단한다.

이상에서와 같이 구성된 본 발명에 따른 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장은 터파기를 통해 형성된 쓰레기 매립 공간부의 내벽면을 따라 일정 간격을 두어 다발관으로 입설된 배수관(5)과 바닥 중앙에 구비된 보호망(6) 아래 매입된 복수의 배수관(5)에 의해 내부에 발생되고 쓰레기로 오염된 침출수를 용이하게 외부로 배출시킴과 동시에, 내, 외부 황토 레미콘층(2)(3)의 사이에 모래기둥(4)을 구비하여 누수 등으로 내부로 스며드는 수분을 필터로서 신속하게 배수시켜 원지반 토양이나 주변 강 또는 하천 등으로 오염된 침출수가 유입되지 않도록 일차적으로 차단함은 물론, 혹시라도 주변에 미량 유출되는 오염된 침출수가 발생하더라도 상기 내, 외부 황토 레미콘층(2)(3)에 의해 오염된 침출수를 효과적으로 정화시켜 주변 환경오염을 방지하게 되는 것이다.

본 발명은 황토를 주성분으로 하는 황토 레미콘을 이용, 쓰레기 매립 공간부를 형성한 원지반 상에 황토 레미콘을 타설하여 오염된 침출수를 효과적으로 정화함과 동시에, 내, 외부 황토 레미콘층의 사이 벽면에 구비된 모래기둥과 다발관 형태의 배수관을 통해 오염된 침출수를 신속하게 배출하여 쓰레기 매립장에 의한 주변 환경오염을 방지하는 효과를 가진다.

Claims

원지반(1) 상에 황토 레미콘을 순차로 타설하여 내, 외부 황토 레미콘층(2)(3)을 형성하되, 그 사이에 일정 간격 이격된 공간부를 두어 필터로서 모래를 채움한 모래기둥(4)을 형성하며, 그 내벽면을 따라 일정 간격으로 배수관(5)을 입설하고 바닥 중앙에 구비된 보호망(6) 아래 상기와 동일한 복수의 배수관(5)을 매입하며, 상기 배수관(5)과 모래기둥(4)의 저부로는 유도관(7)으로 연결되어 침출관(8)으로 이어져 배수되도록 구성함으로써, 침출수의 용이한 배수와 동시에 효과적으로 정화시킴을 특징으로 하는 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장.
1항에 있어서, 상기 외부 황토 레미콘층(2)은 주재로서 최대 입경 5㎜이하의 마사토 성분의 황토 1200~1250㎏에 입경이 0.01-0.05㎜인 미세황토분말 50~100㎏, 맥반석, 항균 바이오 세라믹, 게르마늄 중 하나 이상의 선택된 기능성 천연광석을 분말형 또는 미세한 입자형으로 140㎏, 슬래그 시멘트 또는 포틀렌트 시멘트 등의 시멘트 300~350㎏, 경화제 20ℓ(㎏)와 주재인 마사토 성분의 함수량에 따라 적량의 물 180~400ℓ(㎏)를 희석한 경화제 수용액을 차례로 첨가하면서 교반시켜 총중량 1890㎏~2260㎏/1m³의 황토레미콘을 제조하여 사용됨을 특징으로 하는 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장.
1항 또는 2항에 있어서, 상기 내부 황토 레미콘층(3)은 주재로서 최대 입경 5㎜이하의 마사토 성분의 황토 900~930㎏에 입경이 10mm이하인 쇄석 300~320kg, 입경이 0.01-0.05㎜인 미세황토분말 50~100㎏, 맥반석, 항균 바이오 세라믹, 게르마늄 중 하나 이상의 선택된 기능성 천연광석을 분말형 또는 미세한 입자형으로 140㎏, 슬래그 시멘트 또는 포틀렌트 시멘트 등의 시멘트 250~300㎏, 경화제 18ℓ와 주재인 마사토 성분의 함수량에 따라 적량의 물 180~360ℓ를 희석한 경화제 수용액을 차례로 첨가하면서 교반시켜 총중량 1838㎏~2168㎏/1m³의 황토레미콘을 제조하여 사용됨을 특징으로 하는 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장.
1항 또는 2항에 있어서, 상기 배수관(5)은 여러 개의 작은 관이 한 묶음으로 일체화된 다발관을 이용함을 특징으로 하는 황토 레미콘을 이용한 쓰레기 매립장.