KR100930080B1 - 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석면폐기물, 폐아스콘, 폐건축자재 등을 고형화(固形化)한 블록에 관한 것으로, 유해환경파쇄물이 외부로 용출되지 못하도록 방수시트를 구비하여 그 내부에 파쇄물과 급결재, 시멘트 등을 섞어 고형화 시키면서 완전히 봉인한 다음 상기 방수시트의 외부에 철근 등으로 골격을 구성하고 상기 철근 외부에 형틀을 구비하여 상기 방수시트와 형틀사이에 시멘트와 방수액 등을 혼합한 모르타르를 부어 콘크리이트를 형성시켜 줌으로써, 외부의 콘크리이트가 내부의 고형화된 환경유해물과 혼합되지 않고 완전히 분리 구성됨은 물론 고형물이 방수시트로 둘러싸여 환경유해 성분이 용출되는 것을 근본적으로 막아주는 동시에 콘크리이트의 강도를 높혀 줄 수 있어 재활용성을 획기적으로 향상시켜줄 수 있는 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록에 관한 것이다.

환경폐기물, 블록, 고형화 블록, 환경파쇄물, 재활용

Description

환경 폐기물을 이용한 고형화 블록{The Solid Block of the Environmental Pollution Material}

본 발명은 석면폐기물, 폐아스콘, 폐건축자재 등을 고형화(固形化)한 블록에 관한 것으로, 특히 콘크리이트나 건축자재를 폐기하거나 또는 석면이나 아스콘 등과 산업폐기물을 폐기하고자 할 경우 이들을 잘게 파쇄하여 일정한 형틀에 넣고 콘크리이트 등을 혼합하여 고강도의 블록을 생산함으로써 재사용이 가능한 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록(block)에 관한 것이다.

일반적으로 산업이 발달함에 따라 건축폐기물이나 산업유해물질 등이 매우 다양하게 재사용되거나 일정한 규제없이 폐기되고 있어 주위 환경이 급속하게 파기되고 이로 인하여 자연과 생활환경에 많은 피해를 주고 있다.

따라서 상기와 같은 산업유해물질 특히 석면과 같은 유해물질을 폐기할 경우에 종래에는 유해물질이 비산되지 않도록 고형화하여 처리하는 방법과 유해물질을 고온 용융처리하는 방법을 이용하여 처리한 후 관계부처에 신고 후 신고필증을 첨부하여 환경부서의 배출허가를 받아 처리하도록 엄격하게 규제하고 있다.

그러나 유해물질을 용융처리하기 위해서는 약 1700도 이상 고온의 소각로 시 설을 구비하여야 하기 때문에 현실적으로 이와 같은 고온의 시설을 설치하기가 어려워 대부분 유해물질을 고형화하여 폐기 처리하고 있는 실정이다.

그리고 현행 산업폐기물 처리기준을 살펴 보면, 유해 산업폐기물을 매립하는 경우에는 폐기물로부터 흘러나오는 침출수와 가스의 유출로 인한 주변환경의 오염을 방지하기 위하여 차수시설, 집수시설, 침출수 유량조정조, 침출수 처리시설 등을 갖추고 가스 소각시설이나 발전연료화 처리시설을 갖춘 매립시설에 처리하여야 한다고 명시하고 있고, 다만 침출수나 가스가 발생하지 아니하거나 침출수나 가스발생으로 인한 주변환경의 오염의 우려가 없다고 인정되는 경우로써 환경부령으로 정하는 경우에는 상기 시설의 전부 또는 일부를 갖추지 아니한 매립시설에서 이를 처리할 수 있다.

상기와 같은 환경폐기물의 처리 여건을 감안할 때, 종래에는 대부분의 환경폐기물을 고형화하여 매립 처리하고 있다.

일반적으로 유해산업폐기물 등을 고형화하기 위해서는 석면 등과 같은 유해폐기물을 수거하고 일정 장소로 운반하여 해당 장치들을 이용하여 잘게 부순 다음 시멘트와 함께 믹셔기에 넣어 혼합하는 과정을 거쳐 고형화 한다. 즉, 유해산업폐기물 수거, 운반, 파쇄 후 시멘트와 물이 섞인 믹서기에 폐기물을 넣은 다음 이를 적절히 혼합한 후에 일정한 형상의 형틀에 부어 양생한 다음 형틀을 제거하고 고형화된 폐기물을 매립장으로 이송하여 매립 처리하게 된다.

이때 폐기물과 이를 구성하는 유독물질이 외부로 빠져나오는 것을 감소시켜주기 위해 급결제 등과 같은 여러가지의 첨가제를 사용하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 유해폐기물의 고형화 처리는 비록 유해물질이 비산되는 문제는 해결되었으나 폐기 처리 후 고형화된 폐기물의 내부에 형성되는 틈새 즉 공극, 시멘트의 특성상 수분의 흡수/방출 등에 의해 석면 등의 유해성분이 용출되는 것을 막을 수가 없다. 따라서 반드시 지정된 매립장소에만 배출하여야 하는바, 이는 매립장소가 한정되어 있고 또한 거리가 멀며 많은 양을 무한정 처리할 수 없다는 한계가 있다.

이에 종래에는 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 많은 기법들이 제시되어 왔으며, 그 중 대표적인 사례는 등록실용신안 제20-0231133호의 '폐아스콘을 이용한 블록'과 등록특허 제10-0740293호의 '돌망태용 식생블록 및 그 제조방법'에 제시 되어 있다.

상기한 종래의 '폐아스콘을 이용한 블록'(50)은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상·하가 관통된 통형의 철판프레임(51)을 구성하고 그 내측으로는 폐아스콘(52)을 충전하여 단일체의 상기 블록(50)을 구성하되, 대형으로 상기 블록(50)을 구성하고자 할 경우 상기 철판프레임(51)의 내측으로 가로 세로의 철근심재(53)를 구비하여 견고하게 지지될 수 있도록 구성시키는 구조로 되어 있다.

이와 같은 종래의 폐아스콘을 이용한 블록(50)은 철판프레임의 내부에 폐아스콘을 충전하되 규모가 큰 철판프레임은 중간부에 철근심재를 구비하여 철판프레임과 폐아스콘이 상호 이탈 또는 이완되지 않도록 그 일체성을 유지하도록 구성되어 있다.

또한 상기 '돌망태용 식생블록 및 그 제조방법'에 공개된 식생블록(60)은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 건축폐기물 등을 분쇄한 고형부재(61)와 상기 고형부재(61)를 상호 접착시켜주는 접착물질(62)와 경화된 상기 접착물질(62) 내부에 형성되어 공기를 통하게 하는 공극(63) 및 상기 식생블록(60)을 수납하는 돌망태(64)로 구성되어 있다.

이러한 블록들은 보도블록이나 호안블록 등 다양한 용도로 사용되고 있다.

상기와 같은 종래의 폐아스콘을 이용한 블록은 보도블록이나 생태하천 등의 호안블록 등에 많이 이용될 수 있도록 구성되고 있는바, 이러한 구조는 철판프레임의 상하면이 노출되어 블록 자체에서 형성되는 공극으로부터 유해환경성분 등이 용출될 수 있는 문제가 있고, 또 시멘트와 환경유해물질이 서로혼합하여 형성된 블록이기 때문에 시멘트의 특성상 일정한 수분을 흡수하거나 배출하게 되므로 이 또한 환경유해성분이 용출되는 하나의 원인이 된다.

그리고 상기 블록은 철판프레임이 외부을 구성하기 때문에 철판프레임 등으로 인한 별도의 환경문제가 발생할 수 있는 여지가 있다. 또한 상기와 같은 블록은 시멘트와 환경유해 폐기물 등이 서로 혼합되기 때문에 강도를 어느정도 이상 강하게 할 수 없다는 단점이 있다.

또한 상기 식생블록(60)은 호안 등에 설치되는 블록으로 장기간 방치시 건축폐기물의 유해성분 등이 상기 공극을 통해 용출될 염려가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 유해환경파쇄물이 외부로 용출되지 못하도록 방수시트를 구비하여 그 내부에 파쇄물과 급결재, 시멘트 등을 섞어 고형화 시키면서 완전히 봉인한 다음 상기 방수시트의 외부에 철근 등으로 골격을 구성하고 상기 철근 외부에 형틀을 구비하여 상기 방수시트와 형틀사이에 시멘트와 방수액 등을 혼합한 모르타르를 부어 콘크리이트를 형성시켜 줌으로써, 외부의 콘크리이트가 내부의 고형화된 환경유해물과 혼합되지 않고 완전히 분리 구성됨은 물론 고형물이 방수시트로 둘러싸여 환경유해 성분이 용출되는 것을 근본적으로 막아주는 동시에 콘크리이트의 강도를 높혀 줄 수 있어 친환경적으로 재활용성을 획기적으로 향상시켜줄 수 있는 고형화 블록을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 석면이나 폐아스콘 또는 건축폐기물의 유해환경폐기물을 고형화하여 재사용될 수 있도록 된 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록(10)에 있어서,

환경유해 폐기물로부터 용출되는 환경유해 성분이 차단될 수 있도록 되면서 상부측이 개방된 방수시트(11)와, 상기 방수시트(11)의 상부측에 밀봉 고정되면서 유해성분의 용출이 차단 가능하도록 된 방수시트뚜껑(18)과, 상기 방수시트(11)와 상기 방수시트뚜껑(18)의 외측으로 일정 간격을 두고 격자(grid)모양이 이루어지도록 횡방향철근(12)과 종방향철근(13)으로 구성된 철근구조물(14)과, 유해폐기물의 파쇄물에 급결재, 시멘트, 물, 모래 및 자갈을 혼합하고 상기 방수시트(11)의 내부에 수납되어 고형화 된 유해폐기물(17)과, 상기 방수시트(11)와 상기 방수시트뚜껑(18)의 외부측으로 상기 철근구조물(14)이 내설 구비되어 형성된 콘크리이트벽체(19)로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하고;

상기 방수시트뚜껑(18)의 가장자리는 상기 방수시트(11)의 개구부에 용이하게 접착되어 밀봉시킬 수 있도록 절곡부(18a)가 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하며;

상기 방수시트(11)의 내부에는 상기 유해폐기물(17)이 안정적으로 고형화가 유지될 수 있도록 내설된 가로구조물(11a)과 세로구조물(11b)을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록은 외부의 콘크리이트가 내부의 고형화된 환경유해물과 혼합되지 않고 방수시트에 의해 완전히 분리 구성됨은 물론 고형물이 방수시트로 둘러싸여 환경유해 성분이 용출되는 것을 근본적으로 막아주는 동시에 콘크리이트에 방수처리 하여 이중차단과 콘크리이트의 강도를 높혀 줄 수 있어 재활용성을 획기적으로 향상시켜줌으로써 사용범위가 보다 광범위하게 적용될 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록은 환경폐기물로부터 유해한 성분이 용출되는 것을 근본적으로 차단함으로써 친환경적으로 재활용이 가능하여 경비절감에 크게 기여할 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록을 제작하기 위한 프레임 구조물 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록을 제작하기 위한 프레임 구조물의 분리사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록의 단면상태도이고,

도 4는 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록의 부분절개 사시상태도이고,

도 5는 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록의 다른 실시예를 나타낸 단면도이고,

도 6,7은 종래의 산업폐기물을 이용한 블록의 상태도이다.

본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록(10)은 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 환경유해 폐기물로부터 용출되는 환경유해 성분을 차단하는 방수시트(11)와, 상기 방수시트(11)의 외측으로 일정 간격을 두고 격자(grid)모양이 이루어지도록 횡방향철근(12)과 종방향철근(13)으로 구성된 철근구조물(14)과, 상기 철근구조물(14)의 외측으로 일정 간격을 두고 모르타르가 양생되어 굳어질 수 있도록 하는 지지형틀(15) 및 상기 지지형틀(15)의 바닥면과 상기 철근구조물(14)의 바닥면 사이가 일정 간격과 공간을 유지 형성할 수 있도록 하는 철근고임부재(16)로 구성되어;

상기 방수시트(11)의 내부에는 파쇄된 유해폐기물과 급결재, 시멘트, 물 및 모래 등으로 혼합하여 고형화 된 유해폐기물(17)이 구비되고 그 상부에는 상기 유해폐기물(17)의 유해성분이 용출되지 못하도록 덮어주는 방수시트뚜껑(18)이 구비되며, 상기 방수시트(11)와 상기 방수시트뚜껑(18)의 외부에는 상기 철근구조 물(14)이 내설되어 콘크리이트벽체(19)가 형성되는 구조로 되어 있다.

그리고 상기 방수시트뚜껑(18)의 가장자리는 상기 방수시트(11)의 개구부에 용이하게 접착되어 밀봉시킬 수 있도록 절곡부(18a)가 형성된 구조로 이루어지고, 상기 철근고임부재(16)는 몰타르의 유동성을 좋게 하기 위해 다수개의 토막 형상으로 하여 다수열로 구비되게 된다.

또한 본 발명의 다른 실시예로 상기 방수시트(11)의 내부에는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 유해폐기물(17)이 안정적으로 고형화가 이루어 질 수 있도록 가로구조물(11a)과 세로구조물(11b)이 내설되는 구조를 더 포함하여 구성된다. 그리고 상기 가로구조물(11a)과 세로구조물(11b)의 양단에는 상기 방수시트(11) 내면과의 접촉면적을 크게하여 그 지지력을 향상시킬 수 있도록 상기 가로·세로구조물(11a,11b)의 단면적보다 큰 강화플레이트(P)가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록(10)은 상기와 같은 내부 골격을 구비한 다음, 폐아스콘이나 건축폐기물 기타 유해환경폐기물을 분쇄 입출장치로 잘게 부수어 그 분쇄물의 최대 사이즈를 600m/m이하로 한 다음 상기 분쇄물에 급결재, 시멘트, 모래, 자갈, 물 등을 섞어 상기 방수시트(11)의 내부에 수용 수납시키고 이를 일정시간 방치하므로써 딱딱하게 굳어져 고형화된 유해폐기물(17)이 형성되도록 한다.

이어, 상기 방수시트(11)의 개구부에 상기 방수시트뚜껑(18)를 덮고 상기 방수시트(11)의 개구부 가장자리와 상기 방수시트뚜껑(18)의 절곡부(18a)를 밀착시켜 봉인한다.

그리고 상기와 같이 상기 방수시트뚜껑(18)를 밀봉 고정한 다음 그 외부에 상기 종방향철근과 횡방향철근으로 철근구조물(14)을 설치하고 최외각에 지지형틀(15)과 철근고임부재(16)를 구비한 후 방수액과 시멘트, 물, 모래, 고유동화재 등을 혼합한 몰타르를 부어 양생시키면서 콘크리이트벽체(19)가 형성되도록 하고, 마지막으로 상기 지지형틀(15)을 제거하므로써 본 발명의 고형화 블록(10)이 완성 되게 된다.

여기서 상기 콘크리이트벽체(19)는 그 바닥면에 상기 철근고임부재(16)가 삽설된 상태로 형성되게 된다.

본 발명에 따른 상기 고형화 블록(10)은 육면체로 형성되나 보다 다양한 사용처를 위해 다면체로 만들어 사용할 수 있음은 물론이다.

또한 상기 방수시트(11)도 상부측이 개구된 육면체 형상으로 형성되는 것이 바람직하지만 이에 한정되지 않고 보다 다양한 형상으로 구성될 수도 있다.

또한 상기 유해폐기물(17)은 최대 600m/m 이하로 파쇄하여 믹서에 물과 시멘트 등을 섞어 혼합물을 만들어 상기 방수시트(11)에 부어 넣게 되는데 이때 일반적인 혼합비율 즉, 파쇄물의 크기와 시멘트, 물 등의 배합비율은 다음 표와 같이 하여 혼합물을 구성하는 것이 가장 바람직하다.

파쇄물의 최대사이즈	cement	water	sand	gravel	급결재
600m/m	5~10%	3~7%	20~30%	24~45%	시멘트양의 4~8%

그리고 상기 콘크리이트벽체(19)의 몰타르 배합비율(kg)도 다음 표와 같이 하여 혼합물을 구성하는 것이 가장 바람직하다.

cement	water	sand	gravel	Hipermix JSC1-99	Roadcon-sp
173	410	720	960	15.99	1.25

여기서 상기 유해폐기물(17)의 혼합물 구성비와 상기 콘크리이트벽체(19)의 모르타르 배합비율은 이에 한정되는 것이 아니며, 경우에 따라 달리 구성/배합하여 사용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록(10)은 환경 유해파쇄물과 시멘트 등이 섞인 혼합물을 상기 방수시트(11)에 수납한 후 상기 방수시트뚜껑(18)을 덮어 밀봉 고정하여 고형화 된 상기 유해폐기물(17)을 형성하고 그 외부에 상기 철근구조물(14)이 내설된 상기 콘크리이트벽체(19)를 구비하여 제작함으로써, 블럭을 높이 쌓았을때 압력에 의하여 균열 등의 파손을 방지하여, 상기 유해폐기물(17)로부터 환경에 유해한 성분이 용출되지 못하게 되고 또한 상기 콘크리이트벽체(19)의 강도를 사용처의 용도에 적당한 수준으로 만들어, 축대쌓기나 제방축조 공사 등과 같은 곳에 친환경적으로 사용될 수 있어 환경폐기물의 사용 범위가 더욱 확대될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록을 제작하기 위한 프레임 구조물 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록을 제작하기 위한 프레임 구조물의 분리사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록의 단면상태도이고,

도 4는 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록의 부분절개 사시상태도이고,

도 5는 본 발명에 따른 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록의 다른 실시예를 나타낸 단면도이고,

도 6,7은 종래의 산업폐기물을 이용한 블록의 상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10:고형화 블록 11:방수시트 12:횡방향철근 13:종방향철근

14:철근구조물 15:지지형틀 16:철근고임부재 17:유해폐기물

18:방수시트뚜껑 19:콘크리이트벽체

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 석면이나 폐아스콘 또는 건축폐기물의 유해환경폐기물을 고형화하여 재사용될 수 있도록 된 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록(10)에 있어서,

   환경유해 폐기물로부터 용출되는 환경유해 성분이 차단될 수 있도록 되면서 상부측이 개방된 방수시트(11)와,

   상기 방수시트(11)의 상부측에 밀봉 고정되면서 유해성분의 용출이 차단 가능하도록 된 방수시트뚜껑(18)과,

   상기 방수시트(11)와 상기 방수시트뚜껑(18)의 외측으로 일정 간격을 두고 격자(grid)모양이 이루어지도록 횡방향철근(12)과 종방향철근(13)으로 구성된 철근구조물(14)과,

   유해폐기물의 파쇄물에 급결재, 시멘트, 물, 모래 및 자갈을 혼합하고 상기 방수시트(11)의 내부에 수납되어 고형화 된 유해폐기물(17)과,

   상기 방수시트(11)와 상기 방수시트뚜껑(18)의 외부측으로 상기 철근구조물(14)이 내설 구비되어 형성된 콘크리이트벽체(19)로 구성되되;

   상기 방수시트뚜껑(18)의 가장자리는 상기 방수시트(11)의 개구부에 용이하게 접착되어 밀봉시킬 수 있도록 절곡부(18a)가 형성되고,

   상기 방수시트(11)의 내부에는 상기 유해폐기물(17)이 안정적으로 고형화가 유지될 수 있도록 내설된 가로구조물(11a)과 세로구조물(11b)이 구비되며,

   상기 가로구조물(11a)과 세로구조물(11b)의 양단에는 상기 방수시트(11) 내면과의 접촉면적을 크게할 수 있도록 상기 가로·세로구조물(11a,11b)의 단면적보다 큰 강화플레이트(P)가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 환경 폐기물을 이용한 고형화 블록.
5. 삭제

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