KR101016718B1 - 폐타이어를 이용한 가스 배제정 구조 - Google Patents

폐타이어를 이용한 가스 배제정 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 특징적인 구성은 폐기물(190)이 매립되는 매립지의 원지반(100)에 형성된 지하수 집배수층(110); 상기 원지반(100)의 내부로 침출수가 유입되는 것을 차단하도록 원지반(100)의 표면에 설치된 차수층(120); 상기 차수층(120)의 상면에 설치된 침출수 집배수층(130); 상기 침출수 집배수층(130)에 내장되고 표면에 무수히 많은 통공을 갖는 유공관으로 이루어진 침출수 집배수관(140); 상기 차수층(120)의 상부에 타설된 콘크리트 베드(150)에 수직하게 설치되고, 표면에는 무수히 많은 통공을 갖는 유공관으로 이루어진 가스 배제정(160); 상기 가스 배제정(160)의 외측 둘레면과 분리되게 설치되고, 표면에는 기공(272)이 형성되며, 연결끈(273)을 매개로 연결된 복수개의 폐타이어(271)로 이루어진 유도부재(270); 상기 폐기물(190) 침하시 발생되는 하중을 완충하도록 유도부재(270)와 가스 배제정(160)의 사이에 충입되는 폐타이어칩(280)을 포함하여서 된 것이다.
매립, 폐기물, 폐타이어, 차수층, 가스, 배제정

Description

폐타이어를 이용한 가스 배제정 구조{landfill Gas exclusion really structure which uses the waste tire chip}
본 발명은 폐타이어를 이용한 가스 배제정 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐타이어 및 폐타이어칩을 이용하여 매립장 내부에 발생하는 가스를 유도하며 폐기물을 재활용함은 물론, 가스를 원활하게 배기시키고, 기초지반이 연약하거나 매립고가 높아 폐기물 침하시 부마찰력에 대응하여 매립장 저면에 설치된 차수층의 파손을 방지할 수 있는 폐타이어를 이용한 가스 배제정 구조에 관한 것이다.
산업의 발전과 생활수준의 향상으로 폐기물의 발생량이 크게 증가하고 있고 이러한 폐기물을 처리하기 위한 소각 및 퇴비화 등 다양한 기술이 개발되고 있으나 이러한 노력에도 불구하고 많은 양의 잉여 폐기물과 부산물은 최종적으로 매립지에 매립되고 있으며 이러한 경향은 앞으로도 계속될 것으로 전망된다.
현재 가장 많이 이용되고 있는 폐기물처리방법중의 하나인 폐기물을 매립하는 방법은 폐기물 처리가 매우 용이하며 폐기물을 처리하는 비용이 가장 저렴하여 특별한 기술을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 대량의 폐기물을 처리할 수 있다는 장점을 갖고 있기 때문이다.
폐기물을 매립하는 지역에 따라 산간이나 계곡에 매립하는 산간, 계곡 매립지(valley or mountain area), 평평한 평지나 늪지에 웅덩이를 파서 폐기물을 투기하여 매립하는 평지 늪지 매립지(flat or swamp area), 해안에 매립하는 해안매립지(sea shore area)가 있고, 폐기물을 매립하는 방식에 따라 단순 복토식 매립방식과 위생매립방식이 있다.
단순 복토식 매립방식이란 매립지에 폐기물을 단순 투기하여 가끔 흙으로 폐기물을 복토만하여 매립하는 방식이고, 위생매립방식이란 폐기물을 투기하기 전에 일정한 장소에 웅덩이를 파고, 그 웅덩이의 하부 표면에 폐기물로부터 방출되는 침출수의 지하침투를 막기 위한 토양을 다진 차수재(점토와 광물의 혼합물)와 차수막으로 이루어진 차수층으로 인하여 원지반으로 스며들지 못하고 차수층의 상부에 고인 침출수를 처리하는 시설, 복토 및 발생가스의 처리시설 등을 설치하는 매립방식을 말한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 종래의 위생매립방식을 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 매립지를 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 매립지에 침하가 발생하여 차수층이 파괴된 상태를 나타낸 단면도이다.
여기에서 참조되는 바와 같이 폐기물을 매립하기 위한 공간이 형성되게 매립지를 조성 한 후 매립지 내부의 원지반(100)에 발생되는 지하수를 배수시키기 위한 지하수 집배수층(110)을 형성하되, 상기 지하수 집배수층(110)에는 지하수를 원활하게 배수시키기 위한 쇄석(101)을 충입하는 것이다.
또한, 폐기물에서 발생되는 침출수가 원지반(100)으로 유입되는 것을 방지하 기 위한 차수층(120)이 형성되어 있되, 상기 지하수 집배수층(110)의 상부에 형성된 차수층(120)은 점토와 광물의 혼합물이 다져진 차수재(121)와, 그 차수재(121)의 표면에 설치된 차수시트(122)로 이루어져 있고, 매립지의 측면에 형성된 차수층(120)은 토목합성수지 라이너(123)와, 차수시트(122)로 이루어져 있다.
한편, 지하수 집배수층(110)의 상부에 형성된 차수층(120)의 표면에는 침출수 집배수층(130)이 형성되어 있되, 그 침출수 집배수층(130)에는 쇄석(131)이 충입되는 것이고, 상기 쇄석(131)의 내부에는 침출수 집배수관(140)이 부설되어 있으며, 상기 침출수 집배수관(140)은 표면에 통공이 형성된 유공관으로 이루어져 있다.
그리고, 상기 차수시트(122)의 상면 선택된 곳에는 콘크리트 구조물인 콘크리트 베드(150)가 설치되어 있고, 그 콘크리트 베드(150)의 상부에는 가스 배제정(160)이 설치되어 있으며, 상기 가스 배제정(160)은 표면에 통공이 형성된 유공관으로 이루어져 있다.
상기 가스 배제정(160)은 수직하게 설치되어 있다.
이러한 상태에서 각종 폐기물(190)을 매립지의 내부에 매립하는 것이고, 상기 폐기물(190)을 일정량 매립한 후 그 상부에 복토층(200)을 형성하고, 상기 복토층(200)의 상부에 또 다른 폐기물(190)을 매립하는 것이다.
즉, 폐기물(190)과 복토층(200)이 연속적으로 반복되게 폐기물(190)을 매립하는 것이다.
이와 같이 매립된 폐기물(190)에서는 가스와 침출수가 발생되고, 이때 발생 되는 침출수는 가스 배제정(160)에 형성된 통공을 통하여 내부로 유입된 후 내측 하부에서 침출수 집배수관(140)을 통하여 배수된다.
또한, 가스 배제정(160)의 내부에 유입된 가스는 그 가스 배제정(160)에 안내를 받으면서 상부로 배기되거나, 간이소각기(161)에 의해 소각된다.
한편, 폐기물(190)을 매립한 후 기간이 경과되면, 폐기물(190)에 침하가 발생하게 되며, 이러한 침하는 가스 배제정(160)의 주변에 부 마찰력으로 인한 하중이 집중적으로 발생된다.
종래에는 폐기물(190)의 침하 발생시 폐기물(190)의 하중을 완충할 수 있는 어떠한 수단도 강구되지 않았으므로 가스 배제정(160) 주변의 부 마찰력으로 인한 집중하중은 상기 가스 배제정(160) 하부의 차수층(120)으로 전달되어 도 2에 나타낸 바와 같이 침하된 폐기물(190)에 의하여 차수층(120)이 파손되는 문제점이 있었다.
상술한 바와 같이 차수층(120)이 파손되면, 폐기물(190)에서 발생되는 침출수가 파손된 차수층(120)을 통하여 주변지역으로 유입되거나 주변 지반으로 유출되며, 이러한 침출수로 인하여 주변토양 및 지하수가 오염되는 등의 문제점이 있었다.
한편, 가스의 원활한 배제를 위하여 가스 배제정(160)의 둘레에 돌망태 (170)등 을 설치하고, 돌망태(170)와 가스 배제정(160)의 사이에 쇄석(180)이 충입하고 있다.
이때에는 가스 배제정(160)의 둘레에 충입하기 위한 쇄석의 채취 및 파쇄를 위한 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 쇄석을 이용할 경우에도 폐기물(190)의 침하시 가스 배제정(160)으로 전달되는 하중을 완충하지 못하여 차수층(120)의 파손을 방지하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 연결끈을 매개로 연결된 복수개의 폐타이어를 가스 배제정의 둘레에 설치하고, 가스 배제정 및 페타이어의 사이에 폐타이어 칩을 충입하여 폐기물에서 발생되는 가스를 가스 배제정으로 원활하게 유도하고, 폐기물 침하시 가스 배제정으로 전달되는 하중을 완충함은 물론, 폐타이어를 재 활용하게 되므로 비용을 절감하고, 환경오염을 최소화 할 수 있는 폐타이어를 이용한 가스 배제정구조를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 폐타이어를 이용한 가스 배제정구조는 폐기물이 매립되는 매립지의 원지반에 형성된 지하수 집배수층; 상기 원지반의 내부로 침출수가 유입되는 것을 차단하도록 원지반의 표면에 설치된 차수층; 상기 차수층의 상면에 설치된 가스 집배수층; 상기 가스 집배수층에 내장되고 표면에 무수히 많은 통공을 갖는 유공관으로 이루어진 가스 집배수관; 상기 차수층의 상부에 타설된 콘크리트 베드 에 수직하게 설치되고, 표면에는 무수히 많은 통공을 갖는 유공관으로 이루어진 가스 배제정; 상기 가스 배제정의 외측 둘레면과 분리되게 설치되고, 표면에는 기공이 형성되며, 연결끈을 매개로 연결된 복수개의 폐타이어로 이루어진 유도부재; 상기 폐기물 침하시 발생되는 하중을 완충하도록 유도부재와 가스 배제정의 사이에 충입되는 폐타이어칩을 포함하여서 된 것이다.
또한, 가스 배제정 상부에 가스 헤더관과 간이 소각기를 설치하여 대기로 방출되는 매립가스를 소각하여 처리한다,
본 발명은 가스 배제정 둘레에 폐타이어가 설치됨과 동시에 폐타이어 칩이 충입되어 있으므로 가스 배제정 둘레에 모아진 가스를 원활하게 배기시킬 수 있는 특유의 효과가 있다.
또한 본 발명은 가스 배제정 둘레에 폐타이어를 설치하고 폐타이어 칩을 충입하게 되므로 폐기물을 재활용하여 환경파괴를 방지함은 물론, 폐기물 침하시 가스 배제정으로 전달되는 하중을 완충하여 가스 배제정 하부의 차수층 파손을 미연에 방지되는 특유의 효과가 있다.
본 발명을 나타낸 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 가스 배제정이 설치된 매립지를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 가스 유도부재를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 가스 배수구조용 가이드의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 가스 배수구조의 가스 유도부재를 나타낸 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 가스 헤더관 및 간이 소각기를 나타낸 사시도이다.
여기에서 참조 되는 바와 같이 본 발명은 폐기물을 매립하기 위한 공간이 형성되게 매립지를 조성하기 위해 매립지 내부의 원지반(100)에 발생되는 지하수를 배수시키기 위한 지하수 집배수층(110)을 형성하는 것이며, 상기 지하수 집배수층(110)에는 지하수가 원활하게 배수되게 하기 위해, 쇄석(101)을 충입한다.
또한, 폐기물에서 발생되는 침출수가 원지반(100)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 차수층(120)을 형성하되, 차수층(120)은 점토와 광물의 혼합물이 다져진 차수재(121)와, 그 차수재(121)의 표면에 설치된 차수시트(122)로 이루어져 있고, 매립지의 측면에 형성된 차수층(120)은 토목합성수지 라이너(123)와, 차수시트(122)로 이루어져 있다.
그리고, 차수층(120)의 표면에는 침출수 집배수층(130)을 형성하되, 그 침출수 집배수층(130)에는 쇄석(131)이 충입되는 것이고, 상기 쇄석(131)의 내부에는 침출수 집배수관(140)을 내장하는 것이며, 상기 침출수 집배수관(140)은 표면에 통공이 형성된 유공관으로 이루어져 있다.
한편, 상기 차수시트(122)의 상면 선택된 곳에는 콘크리트 구조물인 콘크리트 베드(150)를 설치하고, 그 콘크리트 베드(150)의 상부에는 가스 배제정(160)을 설치하는 것이며, 상기 가스 배제정(160)은 표면에 통공이 형성된 유공관으로 이루어져 있다
그리고, 가스 배제정(160)의 둘레에는 가스 유도부재(270)를 설치하는 것이 며, 상기 가스 유도부재(270)는 표면에 기공(272)이 형성된 복수개의 폐타이어(271)로 이루어져 있고, 상기 폐타이어(271)는 연결끈(273)을 매개로 연결되어 있다.
한편, 상기 유도부재(270)를 연속적으로 적층할 때 복수개의 유도부재(270)가 어긋나지 않고 수직한 상태로 적층될 수 있도록 지지하기 위하여 유도부재(270)의 상부 외측 둘레면에 복수개의 가이드(274)를 설치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 가이드(274)를 설치할 경우에는 상기 가이드(274)의 상단에 견인홈(274a)을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 상기 유도부재(270)와 가스 배제정(160)의 사이에는 폐타이어 칩(280)을 충입하는 것이다.
이러한 상태에서 각종 폐기물(190)을 매립지의 내부에 매립하는 것이고, 상기 폐기물(190)을 일정량 매립한 후 그 상부에 복토층(200)을 형성하고, 상기 복토층(200)의 상부에 또 다른 폐기물(190)을 매립하는 것이다.
한편, 상기 폐기물(190)에서 발생되는 가스를 효과적을 포집하기 위하여 폐기물(190)과 복토층(200)의 사이에 수평 배제정(290)을 설치하는 것도 가능하며, 그 수평 배제정(290)은 다공성 매질(잡석, 건설폐기물, 유공관등)로 형성하는 것이고, 일측 단부는 유도부재(270)에 삽입하거나 근접되게 설치하는 것이다.
즉, 폐기물(190)과 복토층(200)이 연속적으로 반복되게 폐기물(190)을 매립하는 것이다.
한편, 상기 가스 배제정(160)은 매립지의 깊이와 동일한 길이로 형성할 수도 있지만, 폐기물(190)을 충입하여 가스 배제정(160) 상부의 노출량이 감소될 때 또 다른 가스 배제정(160)을 연결 하는 것도 가능하며, 이때에는 가스 배제정(160)을 융착 등의 방법으로 연결하거나, 단부가 확장되게 형성된 흄관을 사용하는 것도 가능하다.
상기 폐기물(190) 또는 복토층(200)이 가스 유도부재(270)의 상부에 근접하면, 또 다른 가스 유도부재(270)를 설치한 후 가스 유도부재(270)와 가스 배제정(160)의 사이의 공간에 또 다른 폐타이어칩(280)을 충입하는 것이며, 폐기물(190)의 매립 및 복토층(200)의 형성을 연속적으로 수행하는 것이다.
이와 같이 매립된 폐기물(190)에서는 가스가 발생되고, 그 가스는 유도부재(270)에 형성된 기공(272)으로 유입된 후 폐타이어칩(280) 사이를 통과하고 가스 배제정(160)에 형성된 통공을 통하여 가스 배제정(160)의 상부로 배기되거나, 가스 배제정(160) 및 유도부재(270)를 수용하도록 설치된 가스 헤더관(162)에 포집된 후 간이 소각기(161)에서 소각하여 처리된다.
또는, 가스 배제정(160)의 상부로 배기되는 가스는 별도의 집수정(도면 미도시)에 모아지는 것이다.
한편, 폐기물(190)을 매립한 후 기간이 경과되면, 폐기물(190)에 침하가 발생하게 되며, 이러한 침하는 가스 배제정(160)의 주변에 부 마찰력으로 인한 하중이 집중적으로 발생된다.
이와 같이 폐기물(190)의 침하 발생시 폐기물(190)에 의해서 가스 배제정(160) 주변의 부 마찰력으로 인한 집중하중은 상기 가스 배제정(160)의 둘레에 설치된 유도부재(270) 및 그 유도부재(270)와 가스 배제정(160)의 사이에 충입된 폐타이어칩(280)에 의해서 완충되므로 도 4에 나타낸 바와 같이 침하된 폐기물(190)에 의하여 차수층(120)이 파손되는 것이 방지된다.
또한, 유도부재(270)에 형성된 기공(272)은 슬릿 형상으로 형성되어 있으므로, 폐기물(190)은 차단되고 가스는 이동되어 폐기물이 폐타이어칩(280) 사이의 공간으로 유입되는 것이 차단되어 가스를 원활하게 배기시키게 되는 것이다.
도 1은 종래의 매립지를 나타낸 단면도.
도 2는 종래의 매립지에 침하가 발생된 상태를 나타낸 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 가스 배수구조가 설치된 매립지를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 가스 배수구조의 가스 유도부재를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 가스 배수구조용 가이드의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 가스 배수구조의 가스 유도부재를 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 가스 헤더관 및 간이 소각기를 나타낸 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 원지반 110 : 지하수 집배수층
120 : 차수층 130 : 침출수 집배수층
140 : 침출수 집배수관 150 : 콘크리트 베드
160 : 가스 배제정 161 : 간이 소각기
162 : 가스 헤더관 190 : 폐기물
270 : 유도부재 271 : 폐타이어
272 : 기공 273 : 연결끈
274 : 가이드 280 : 폐타이어칩
290 : 수평 배제정

Claims (4)

  1. 폐기물(190)이 매립되는 매립지의 원지반(100)에 형성된 지하수 집배수층(110); 상기 원지반(100)의 내부로 침출수가 유입되는 것을 차단하도록 원지반(100)의 표면에 설치된 차수층(120); 상기 차수층(120)의 상면에 설치된 침출수 집배수층(130); 상기 차수층(120)의 상부에 타설된 콘크리트 베드(150)에 수직하게 설치되고, 표면에는 무수히 많은 통공을 갖는 유공관으로 이루어진 가스 배제정(160): 상기 가스 배제정(160)의 외측 둘레면에 유도부재가 설치되고 유도부재 내부에 폐타이어 칩(280)이 설치된 통상의 가스 배제정 구조에 있어서,
    상기 가스 배제정(160)의 외측 둘레면과 분리되게 설치되고, 표면에는 기공(272)이 형성되며, 연결끈(273)을 매개로 연결된 복수개의 폐타이어(271)와, 상기 폐타이어 상부 외측 둘레면에는 적어도 3개 이상 복수개의 가이드(274)가 설치되어 형성된 유도부재(270)와;
    상기 침출수 집배수층(130)에 내장되고 표면에 무수히 많은 통공을 갖는 유공관으로 이루어져 폐타이어 유도부재 주변에 설치된 침출수 집배수관(140);
    상기 폐기물(190) 침하시 발생되는 하중을 완충하도록 폐타이어로 이루어진 유도부재(270)와 가스 배제정(160)의 사이에 폐타이어 칩(280)이 충입되는 것을 포함함을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 가스 배제정 구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 폐타이어 표면의 기공(272)은 폐기물이 유입되는 것을 차단하는 슬릿 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 폐타이어를 이용한 가스 배제정 구조.
  3. 삭제
  4. 삭제
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