KR101105923B1 - 오염물-반응성 지오컴포지트 매트 및 이의 제조 방법 및용도 - Google Patents

오염물-반응성 지오컴포지트 매트 및 이의 제조 방법 및용도 Download PDF

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찰스 제이. 호나데이
로버트 제이. 트라우저
제랄드 더블유. 제이알. 달링톤
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Abstract

토양 및 물 내부의 오염물질을 처리하여 본질적으로 오염되지 않은 물을 통과시키기 위한 반응성 지오컴포지트 매트 및 이의 제조 방법이 개시된다. 상기 지오 컴포지트는 기형성된 직포 또는 부직포의 지오텍스타일을 포함하고 6 mm 내지 200 mm의 두께, 바람직하게는 10 mm 내지 100 mm의 두께를 가지며 전 두께에 걸쳐, 또는 일부 두께에 걸친 주면의 전체를 통하여 분말상 과립상 오염물-반응성 물질, 오염물-흡수 물질 또는 오염물-중화 물질(이하에서는, "오염물-반응제 물질" 또는 "오염물-반응성 물질" 이라 부르도록 한다)을 수용할 수 있도록 충분한 다공성을 갖는다. 상기 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질은 진공 석션(vacumm suction) 또는 상기 하이로프트 지오텍스타일 매트를 진동시켜 미리 형성된 하이로프트 지오텍스타일 매트의 다공 안에 위치하게 된다. 상기 하이로프트 지오텍스타일 매트가 진동되면 상기 분말상 또는 과립상의 오염물-반응성 물질은 유동되고, 중력 또는 진동력에 의하여 기형성된 지오텍스타일 내부로 유입된다. 상기 충진된 지오텍스타일의 상부 및 하부 주면에는 액체-침투성 커버 시트들이 부착되어 분말상 또는 과립상 물질은 이송 또는 설치되는 동안 상기 지오텍스타일 외부로 빠져나오는 것을 방지한다.

Description

오염물-반응성 지오컴포지트 매트 및 이의 제조 방법 및 용도{Contaminant-Reactive Geocomposite Mat and Method of Manufacture and Use}
본 발명은 토양이나 물 내부에서 오염물질이 멀리 퍼져나가는 것을 억제 또는 방지하기 위한 반응성 지오컴포지트(geocomposite)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 여기서 기술되는 지오컴포지트는 활성 탄소, 코크브리즈(coke breeze), 피트 모스(peat moss), 고분자 이온 교환 수지, 고분자 흡착 수지; 영가 철(zero-valent iron), 인회석, 유기친화성 점토, 제올라이트, 규조토 또는 이들의 혼합물 등의 분말 또는 과립상의 반응성 물질로 충진된 하이로프트 지오텍스타일(high loft geotextile)로부터 형성되고 상기 충진된 지오텍스타일의 상부 및 하부에 부착된 액체 침투성 커버 시트를 구비한 반응성 코어를 포함한다.
본 발명은 다양한 종류의 환경 오염물질을 가두어 두거나 저장하기 위한 부재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 오염물질로서는, 수중의 바닥면에 침전된 오염 침전물; 불침투성 라이너 시스템(impervious liner system)으로 둘러싸이거나 불침투성 물질로 캡슐화된 공업 지점에 위치한 찌꺼기 또는 축적된 오염 침전물을 함유한 토양 매립물을 들 수 있다. 본 발명은 또한 오염물질을 둘러싸는 반응성 매트 및/또는 반응성 백필(backfill)의 사용에 관한 것이다. 반응성 매트에 관한 예들은 미국등록특허 제6284681 B1('681) 및 미국공개특허 제2002/0151241 A1('241)에 개시되어 있다. 상기 문헌들에 기술된 반응성 매트는 하나 또는 그 이상의 반응성 물질 막을 포함한다. 상기 각 반응성 물질은 지오텍스타일(geotextile)로 둘러싸여 있고 상기 지오텍스타일은 오염된 액체의 흡수 또는 오염물질의, 상기 지오텍스타일 막들 사이에 포함된 반응성 물질과의 반응을 위하여 상기 오역된 액체가 반응성 막을 통과하도록 한다. 또한, 상기 '241에 따르면, 상기 매트는 수직적으로 배치된다.
오염된 물질을 콘트롤하고 가두어 두기 위해서, 또는 침전물로부터 오염물질들이 도달하는 것을 조절 또는 방지하는 데 있어, 또는 상기 오염물질이 지하수 공급처로 유입되거나 호수 또는 바다 토양의 경계면을 통과하여 호수나 바다로 가로질러 통과하는 것을 방지하는 데 있어, 상기 반응성 매트를 사용함에 따른 커다란 문제점 중의 하나는, 충분한 부피 또는 충분한 반응성 물질의 두께를 가짐으로써, 상기 매트가 장시간 주기적인 교체의 필요성 없이 장시간 보호 기능을 수행할 수 있고 수송가능한 매트를 제공할 수 있는 가의 문제이다. 상기 '681 특허 및 '241 출원에 개시된 반응성 매트들은 지오텍스타일/반응성 물질/지오텍스타일/반응성 물질의 교대 구조로 이루어져 있어 충분한 양의 반응성 물질이 상기 매트의 수송 또는 설치 중에 손실 없이 단일한 반응성 물질 코어 막에 공급될 수 없다.
미국특허 제5237945('945) 및 5389166('166)의 출원인은 점토 섬유 매트로 부터 형성된 방수 부재(water barrier)의 제조에 관하여 기술하고 있다. 상기 점토 매트는 분말상 또는 과립상의 벤토나이트 점토, 분말상 또는 과립상의 액체-상 호작용 물질, 예를 들면, 오염물-반응제 등의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한 상기 방수 부재 제품 내의 분리된 막으로서 상기 오염물-반응제를 제공한다. 상기 '945 및 '166 특허에 개시된 바에 따른 방수 부재 매트는 지오신테틱(geosynthetic) 섬유 및 수팽창성 점토를 오염물-반응물질의 존재 하 또는 부존재 하에서 동시에 배치시킴으로써 제조된다. 이러한 방식에서, 지오신테틱 컴포지트 물질은 상기 지오신테틱 섬유들이 오염물-반응 물질의 존재 또는 부존재 하에서 수팽창성 점토에 둘러싸이도록 하여 제조되고, 초기에는 상대적으로 두꺼운 지오텍스타일이 생성된다. 상기 매트는 상기 섬유들이 분말상 또는 과립상 물질을 둘러싸도록 하기 위해서는 분말상 또는 과립상 물질 및 섬유들의 혼합물을 초기에 형성한 후에 고화되어야만 한다. 앞선 문제들은 각 섬유들을 함께 분말상 또는 과립상 물질과 혼합하여 제조된 미국등록특허 제5237945 및 5389166에서도 발생된다.
(1) 지오텍스타일 내의 내부 섬유들이 인접한 섬유들에 대하여, 특히 두꺼운 매트 내에서, 안전하게 보호되지 않음으로써, 상기 매트 내의 분말상 또는 과립상 물질의 측면 운동이, 특히, 매트의 중앙 두께 부분에서, 발생될 수 있다; (2) 예를 들면, 코크브리즈와 같은 상대적으로 고강도를 갖는 반응성 물질들에는, 상기 '945 및 '166 특허들에서 기술된 매트들의 고형화 수단으로서 니들 펀칭(needle puncing)을 적용하기 어렵다. 왜냐하면, 강도가 높은 물질들은 니들의 깨짐 및 낡은 니들들의 빈번한 교체를 요구하기 때문이다. (3) 상기 '945 및 '166에 개시된 매트를 고정화시키기 위한 수단으로서, 니들 펀칭 방식을 이용하기 위해서는, 상기 매트의 두께는 상대적으로 얇아야 한다. 즉, 1 또는 2.54 cm 이하이어야 한다. 왜 냐하면, 섬유가 너무 짧아 보다 효율적인 연결을 위하여 두꺼운 매트들의 두께를 관통하기에는 무리가 있기 때문이다. (4) 상기 '945 및 '166 매트의 제조하는 동안 섬유들 및 분말상 또는 과립상 물질의 이동으로 인하여, 상기 분말상 또는 과립상 물질이 일정한 양으로 매트 내에 위치할 수 없고(중량/단위부피), 따라서, 오염물 반응, 오염물 흡수, 또는 오염물 중화 공정을 단위 면적 내에서 균일하게 처리할 수 없다. 또한, 상기 '945 및 '166 특허에 개시된 매트들의 또 다른 문제점은 반응성 물질의 존재 또는 부존재 하에서 소듐 벤토나이트 점토가 이용될 경우, 상기 소듐벤토나이트 점토가 팽창하게 되고, 따라서 팽창압력에 의하여 상기 매트 내의 수용성 흐름이 제한될 수 있다.
본 발명은 토양 또는 물 내에 포함된 오염물질을 조절하여 본질적으로 오염되지 않은 물만을 통과시키기 위한 반응성 지오컴포지트 매트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 지오 컴포지트는 기형성된 직포 또는 부직포의 지오텍스타일을 포함하고 6 mm 내지 200 mm의 두께, 바람직하게는 10 mm 내지 100 mm의 두께를 가지며 전 두께에 걸쳐, 또는 일부 두께에 걸친 주면의 전체를 통하여 분말상 과립상 오염물-반응성 물질, 오염물-흡수 물질 또는 오염물-중화 물질(이하에서는, "오염물-반응제 물질" 또는 "오염물-반응성 물질" 이라 부르도록 한다)을 수용할 수 있도록 충분한 다공성을 갖는다. 상기 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질은 진공 석션(vacumm suction) 또는 상기 하이로프트 지오텍스타일 매트를 진동시켜 미리 형성된 하이로프트 지오텍스타일 매트의 다공 안에 위치하게 된다. 상기 하이로프트 지오텍스타일 매트가 진동되면 상기 분말상 또는 과립상의 오염물-반응성 물질은 유동되고, 중력 또는 진동력에 의하여 기형성된 지오텍스타일 내부로 유입된다. 상기 충진된 지오텍스타일의 상부 및 하부 주면에는 액체-침투성 커버 시트들이 부착되어 분말상 또는 과립상 물질은 이송 또는 설치되는 동안 상기 지오텍스타일 외부로 빠져나오는 것을 방지한다. 추가적으로, 충진된 지오텍스타일의 에지영역은 밀봉될 수 있다. 상기 밀봉을 위해서는 상부 및 하부 커버 시트들의 면적을 상기 지오 텍스타일의 면적보다 약간 넓게하여, 돌출된 커버 시트 물질을 충진된 지오텍스타일의 에지영역에 접착시키거나 열-밀봉에 의하여 상기 돌출된 커버 시트들을 서로 부착시킨다. 기타 밀봉 방법으로는, 재봉 방식, 니들펀칭(needlepunching) 방식, 상기 커버 시트를 함께 또는 개별적으로 초음파 용접하는 방법, 또는 접착, 열-밀봉 또는 초음파 용첩되어 상기 커버 시트에 부착될 수 있는 에지-커버 물질에 의한 방식 등을 들 수 있다. Z 에지 영역 밀봉 물질로는 액체-불침투성일 수도 있고 액체-침투성일 수도 있다.
적합한 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질로서는, 유기친화성 점토, 활성 탄소, 코크브리즈(coke breez), 영가 철, 인회석, 제올라이트, 초탄(물이끼, peat moss), 고분자 이온 교환 수지, 고분차 흡착 수지 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 만약, 상기 오염물-반응성 물질이, 예를 들면, 코크 브리즈와 같이 물보다 가벼울 경우, 상기 반응성 매트를 수중에 위치시키고자 한다면, 상기 지오텍스타일 섬유는 물보다 무거운,예를 들면, 폴리에스테르 등의 물질로 이루어져야 한다. 상기 지오신테틱(geosynthetic) 섬유는 반응성 물질이 물보다 무거울 경우에는, 폴리올레핀, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 이들의 공중합체; 레이온; 폴리에스테르; 나일론; 아크릴릭 폴리머 및 공중합체; 폴리아미드; 폴리아미드 공중합체; 폴리우레탄 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 지오컴포지트의 제조 방법에 의하면 오염물-반응성 물질은 측면 이동 없이 구조적으로 보호될 수 있고, 상기 오염물-반응성 물질은 전 두께에 걸쳐 균일하게 분포될 수도 있고, 요구하는 지오컴포지트의 상부 및/또는 하부 영역에 분포될 수도 있다. 상기 지오컴포지트는 제조되어 플렉서블 또는 딱딱한 지오컴포지트 물질을 제공할 수 있고, 다양한 변형 지오컴포지트의 제조를 가능하게 한다. 상기 지오컴포지트는 물, 유기 액체 또는 이들의 조합 및 유기 액체 내의 오염물질 처리를 위한 수분-흡수제를 포함 또는 미포함하는 제올라이트 또는 유기 친화성 점토 등을 포함할 수 있다. 기형성된 매트에 의하여 상기 분말상 또는 과립상 물질의 누출이 최소화될 수 있다. 분말상 또는 과립상 물질을 기형성된 지오텍스타일 내에 가두기 위하여 상기 지오컴포지트의 양쪽 주면에 액체-침투성 필름 또는 시트가 적용될 수도 있다. 모든 분말상 및/또는 과립상 물질을 본질적으로 보유하기 위하여 고체 또는 액체 접착 물질 또는 조성물이 상기 지오컴포지트의 양쪽 주면 및/또는 어느 에지 영역에 적용될 수도 있다. 지오컴포지트의 제조 시에, 상기 지오 컴포지트 내 또는 상에 하나 또는 그 이상의 고화된 물질 예를 들면, 구멍난 유리섬유로 이루어진 시트; 로프; 카드보드지; 상대적으로 딱딱한 액체-침투성의 물결 모양 물질, 예를 들면, 물결모양 카드보드지 등을 특정 지점 또는 지오컴포지트의 상부 및 바닥 주면 사이에 삽입함으로써 다양한 정도의 유연성 및 경도를 제공할 수 있다. 상기 지오컴포지트의 제조를 위해서는 콘솔리데이션(consolidation) 단계를 필요치 않는다. 본 발명에 따라 제조된 상기 지오컴포지트는 다양한 사이즈, 형태 및 기형성된 하이로프트 지오텍스타일의 중량을 가질 수 있어 각각의 이점들을 얻을 수 있다. 만약, 소듐 벤토나이트 등의 수분-흡수제, 수-팽창성 물질이 상기 오염물-반응성 물질에 포함될 경우, 상기 물질은 20 lb/ft3, 바람직하게는 0 내지 10 lb/ft3의 밀도로 포함되고, 더욱 바람직하게는 0 내지 5 lb/ft3의 밀도로 포함된다. 상기 물질은 지오컴포지트 매트를 통과하는 오염된 물의 흐름을 방해하지 않는다.
상기 오염물-반응성 물질은 상기 하이로프트 지오텍스타일의 상부 또는 하부 주면으로부터 억제될 수 있고, 바람직하게는 상기 오염물-반응성 물질이 상기 오염물로 확장되거나, 상기 오염물질로 흡착, 또는 상기 오염물질의 중화를 위한 공간 또는 영역을 제공한다. 또한, 유기 친화성 점토, 제올라이트 또는 다른 오염물-처리 물질 등의 다른 분말상 또는 과립상 물질의 추가를 위한 공간을 제공한다. 예를 들면, 상기 오염물-반응 물질은 상부 주면 또는 하부 주면의 소정 두께에 걸쳐 충진되지 않을 수 있다. 이와 다르게, 분말상 또는 과립상 수-팽창성 점토가 상대적으로 고농도로, 어느 하나의 주면 또는 양쪽 주면에 인접한 상기 지오컴포지트의 에지영역 근처에 적용될 수도 있다. 이로써, 상기 오염물-반응성 물질 막이 수-침투성 커버 막을 통하여 어느 하나 또는 양쪽의 외부 주면의 상부 및/또는 하부에 근접한 평탄한 에지 면까지 돌출될 수 있다. 따라서, 오염물-반응서 물질의 밀봉막을 생성시킬 수 있고, 상기 밀봉막은 상기 지오컴포지트들이 서로 인접한 사이 또는 중첩부의 사이에서 중첩 또는 재봉된 부분을 밀봉할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 충진된 지오컴포지트(10)의 에지부(193)에는 과량의 커버 물질(192 및/또는 194)이 충분한 양으로 공급됨으로써, 어느 한쪽 또는 양쪽의 커버 막(192 및/또는 194)이 에지(193)의 상부에 접착체, 열 결합(열-밀봉,thermal boding, heat-sealing), 니들펀칭 또는 음파 용접(sonic welding) 등에 의하여 중첩되어 접합된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 본 발명은 새롭고 개선된 지오컴포지트를 제공하고 분말상 또는 과립상 오염물-반응물질을 지오텍스타일 섬유에 병합된 기형성된 하이로프트 매트에 침투 병합시킴으로써 상기 지오컴포지트를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 다른 특징에 따르면, 본 발명은 분말상 또는 과립상 오염물-반응물질 또는 오염물-상호반응 물질을 포함한다. 상기 분말상 또는 과립상 오염물-반응물질 또는 오염물-상호반응 물질은, 유기친화성 점토, 제올라이트, 오염물-흡수제, 오염물-흡착제, 이온-교환 물질, 오염물-반응제, 오염물-중화 물질, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 물질들은 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용된다. 상기 분말상 또는 과립상 물질들은 혼합물로 적용될 수도 있고, 예를 들면 0.5 내지 6 mm의 공극, 바람직하게는, 1 내지 4 mm의 충분한 공극 크기를 갖는 기형성된 텍스타일 매트 내에 순차적으로 적용될 수도 있다. 상기 공극은 분말상 또는 과립상 물질을 10 내지 150 lb/ft3의 밀도, 바람직하게는, 30 내지 100 lb/ft3의 밀도로 상기 기형성된 매트의 전 두께, 또는 상부 또는 하부 두께에 걸쳐 수용할 수 있게 한다. 바람직하게는, 상기 분말상 및/또는 과립상 물질은 기형성된 지오텍스타일 매트 부피의 50 내지 99.9%를 차지하며, 더욱 바람직하게는 상기 지오텍스타일 매트 부피의 80 내지 99.9%를 차지한다.
도 1 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지오컴포지트를 제조하기 위한 제조 방법 및 제조 장치를 교대로, 개념적으로 도시한 단면도들이다.
도 2a는 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질로 이루어진 상부 및 하부 막을 포함하는 반응성 지오컴포지트의 측면을 도시한 확대 단면도이다.
도 2b는 유기 친화성 점토 등의 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질이 매트의 전체 두께에 걸쳐 충진된 반응성 지오컴포지트의 측면을 도시한 확대 단면도이다.
도 4a, 4b 및 4c는 중간에 개재된 액체-침투성 시트 또는 물질 강화 네트를 포함하고, 분말상 또는 과립상의 오염물-반응성 물질이 일부 두께에만 충진된 반응성 지오컴포지트의 측면을 도시한 확대 단면도이다.
도 5는 바다/토양 경계면에 근접 면에 수직적으로 적용되고, 예를 들면, 토양을 통하거나 바다/토양 경계면을 통하여 바다로 도달하는 기름류로부터 탄화수소 등의 오염물질을 흡수하여 오염물질이 바다/토양 경계면을 가로지르는 것을 방지하 기 위하여 설치된 지오컴포지트를 도시한 사시도이다.
도 6은 에지 영역을 밀봉하기 위하여, 접착제(adhesive), 열-밀봉(heat-sealing), 또는 초음파 용접(ultrasonic welding) 등에 의하여 서로 접합된 상부 및 하부 커버 시트로부터 제공되는 과량의 물질을 포함하는 지오컴포지트의 상기 에지 영역의 측면을 보여주는 부분 단면도이다.
도 1에는, 지오컴포지트(10)를 제조하기 위한 개념적인 다이어그램이 도시되어있다. 상기 다이어그램은 다수의 선택적 특징을 포함하고, 하나 또는 그 이상의 상기 특징들은 제조 공정에 포함되어 상기 지오컴포지트(10)에 다양한 성질 및 특성을 제공한다.
상기 지오컴포지트(10)는 직포 또는 부직포로 이루어지고 액체-침투성 재료(12, 14)로 이루어진 막을 양쪽 외부 표면에 포함하도록 제조된다. 다양한 보강 물질들이 상기 부재의 내부 및/또는 외부 안에 포함되어 구조적 강도 또는 다양한 정도의 부재 경도를 제공할 수 있다. 하이로프트 지오텍스타일(15)에는 상기 지오텍스타일의 상부 및/또는 하부의 주 면을 따라 분말 또는 과립상 물질이 낮은 농도로 형성되어 있거나 배제되어 있어 상기 부재의 일 영역은 우수한 다공성을 갖고, 이로 인하여 아래로부터 상기 부재에 의하여 포획된 가스들을 통과시킬 수 있다. 분말화된 또는 과립상의 물질들, 예들 들면, 오염물질 (유기)반응제 흡수제, 또는 흡착제, 및 추가적으로 수분 흡수 물질, 예를 들면, 벤토나이트 점토 등은 오염-반응 물질(16)에 혼합된다. 상기 오염물-반응성 물질(16)은 미리 형성된 하이로프트 ㅌ 목섬유(15) 상에 쌓인다. 상기 특징들은 단독으로 또는 도 1 및 3에서 보는 바와 같은 다른 어느 특징들과 함께 사용되어, 서로 다른 여러 특징들 및 확산되는 오염물질의 함유 성능을 갖는 매우 독특한 지오컴포지트를 제공한다.
도 1 및 3에서 보는 바와 같이, 다수의 선택적 특징들을 갖는 방법 및 장치가 도시되어 있다. 상기 특징들은 단독으로 또는 다른 특징들과 조합되어 사용되어 단일 또는 복수의 다른 과립상 또는 분말상의 오염물-반응성 물질들을 갖는 제품을 제조할 수 있다. 상기 제품은 다양한 강화 물질 및/또는 코팅 물질들을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 상기 물질들은 제조된 부재의 일면 또는 양쪽 외면에 가해짐으로써 최종 지오컴포지트(10)에 다양한 성질 또는 특성을 제공할 수 있다. 이에 대해서는 자세하게 후술된다. 상기 장치는 일반적으로 컨베이어벨트(17)를 포함한다. 상기 컨베이어벨트(17)는 지속적으로 한 쌍의 롤러(18, 20) 주변에서 움직이며, 적어도 어느 하나의 롤러는 모터에 의하여 적절한 속도로 구동된다. 또한, 상기 장치는 하나 또는 그 이상의 오염물-반응성 물질 공급 장치(22, 24)를 포함한다
상기 액제-침투성 시트 부재 막들(12, 14)은 분말상 또는 과립상 물질이 수송 및 공급되는 동안의 손실을 방지하기 위하여 사용된다. 상기 액체-침투성 시트 부재 막들(12, 14)은 지오텍스타일(15)가 오염물-반응성 물질들로 충진된 후, 미리 형성된 상기 하이로프트 지오텍스타일의 상부 및 하부의 주 면에 적용된다. 바람직한 제조 방법은 우선 하부 액체-침투성 시트 부재(12)를 하이로프트 지오텍스타일(15)에 부착하고, 그리고나서 상기 하이로프트 지오텍스타일(15)를 분말상 또는 과립상의 물질로 채운다. 이어서, 상기 분말상 또는 과립상의 물질을 함유하는 최상층 지오텍스타일에 상부 액체-침투성 시트 부재(14)를 부착시킨다. 일실시예로서, 상기 분말상 또는 과립상의 물질(16)은 진동기(140)에 의하여 상기 하이로프트 지오텍스타일(15)을 진동시킴으로써, 상기 하이로프트 지오텍스타일(15)로 침투하게 된다. 이와 다르게 상기 지오텍스타일(15)의 아래에 진공상태를 적용할 수도 있다.
과립상 또는 분말상의 추가적인 오염물-반응성 물질이 충진된 지오텍스타일(15)에 공급관(24)을 통하여 제공됨으로써, 상기 수분-침투성 커버막(12,14)이 적용되기 전에 하나 또는 그 이상의 오염물-반응성 물질의 표면 농도를 더하거나 또는 다른 분말상 또는 과립상의 오염물-반응성 물질을 제공할 수 있다. 상부 및 하부 면은 그리고 나서, 수분-침투성 막, 바람직하게는 부직포로 이루어진 커버막들(12, 14)에 의하여 덮히게 된다. 상기 커버막들(12, 14)은 롤들(28, 30)로부터 제공된다. 상기 커버막들(12, 14)들은, 수-불용성(water-insoluble) 접착제를 이용하여 상기 지오텍스타일(15)의 주 면들에 부착된다. 상기 수-불용성 접착제는 공급용기(32, 34)로부터 공급된다.
추가적으로, 절단 또는 그을림(searing)장치들(36 및/또는 38)이 상기 지오컴포지트의 상부 및/또는 하부에 배치되어 상기 지오컴포지트로부터 상기 오염물-반응성 물질에 압출 특성을 제공한다. 예를들면, 상기 지오컴포지트들을 서로 오버랩되도록 밀봉한다. 상기 절단 또는 그을림 장치들(36 및/또는 38)은 개선된 압출(extrusion)을 위하여 지오컴포지트의 제조 과정 중 어느 시점에서,상기 커버막들 (12 및/또는14)의 일면 또는 양면을 절단하거나 태우기 위하여 사용될 수 있다. 이로써, 인접한 지오컴포지트의 갈라진틈 및/또는 오버랩 밀봉을 제공한다. 한편, 절단 과정은 생략될 수 있다. 완성된 지오컴포지트(10)는 롤 형태(40)로 수집될 수 있고 수집된 지오컴포지(10)는 적절한 축(42)에 감기거나, 도시하지는 않았으나 받침대 등에 줄로 묶일 수 있다.
도 2a는 하부면 및 상부면에만 분말상 또는 과립상 물질(16)이 충진된 하이로프트 지오텍스타일 매트(15)를 보여준다. 도 2b는 분말상 또는 과립상 물질(16)이 전체적으로 침투된 하이로프 지오텍스타일 매트(15)를 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 미리 형성된 하이로프트 지오텍스타일 매트(115)에 분말상 또는 과립상의 오염물-반응성 물질을 채우는 방법을 보여주는 개념적인 다이어그램이다. 일반적으로 참조번호 100으로 정의되는 건조 물질 공급장치는 유기 친화성 점토 등과 같은 하나 또는 그 이상의 분말상 또는 과립상의 오염물-반응성 물질을 호퍼(hopper)(102)로부터 공급받아 위치시키기에 유용하다. 오우거(auger)(104)는 리시빙 호퍼(receiving hopper)(102)의 말단 하부에 배치된다. 상기 오우거(104)를 통하여 유체 전달을 하고, 이로써 상기 오염물-반응성 물질을 이송관(106)을 통하여 엘리베이터(110)의 유입구(108)로 밀어낸다. 상기 오염물-반응성 물질은 엘리베이터 배출 개구(112)에서 상기 엘리베이터(110)으로부터 배출된다. 상기 배출된 오염물-반응성 물질은 이송관(114)를 거쳐 리시빙 호퍼(116)내부로 수송된다. 리시빙 호퍼(116)와 유체적으로 연결 되어 있는 한 쌍의 오우거들(118, 120)은 오염물-반응성 물질을 하나, 둘 또는 세 개의 공급 장치로 밀어낸다. 상이 공급장치들은 122, 124, 126으로 표시된다. 상기 오염물-반응성 물질은 조절된 방법에 의하여 연속적인 공급 컨베이어 벨트(128, 130, 132)에 공급된다. 상기 공급 컨베이어 벨트들(128, 130, 132)은 길게 연장된 제품 컨베이어 벨트(134) 상에 연속적으로 정렬되어 있다. 상기 오염물-반응성 물질은 일반적으로 하이로프트 지오텍스타일 매트(115) 상에 적용되어 실질적으로 상기 하이로프트 지오텍스타일 매트(115) 내부 섬유들 사이의 빈 공 간에 충진된다. 분말상 또는 과립상 물질들은 상기 하이로프트 지오텍스타일 매트(115)의 일 면의 1 제곱피트 당 1/4 내지 30 파운드의 양으로 채워지고, 바람직하게는 1 제곱피트 당 4/1 내지 5 파운드의 양으로 충진된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 롤 형태(138)로 있는 액체-침투성 플렉서블 시트의 공급은 연속적으로 이어진 제품 컨베이어 벨트(134) 상에서 이루어짐으로써, 상기 제품 컨베이어 벨트(134)의 상부 표면상에 상기 액체-침투성 플렉서블 시트를 지속적으로 공급한다. 롤(138)로부터 공급된 상기 시트 부재(136)의 상부 표면에는 접착제 용기(139)로부터 공급된 액상 접착제가 도포되어 상기 시트 부재는 상기 하이로프트 지오텍스타일(115)의 아래면에 접착된다. 그리고 나서, 상기 지오텍스타일(115)는 하나 또는 그 이상의 공급 장치(122, 124 및/또는 126)로부터 제공된 분말상 또는 과립상 물질로 충진된다. 상기 공급 장치들(122, 124, 126)은 각각 공급 컨베이어 벨트들(128, 130, 132) 상에 배치되어 있다. 공급 컨베이어 벨트(228, 230, 232) 중 어느 하나, 둘 또는 세개의 모든 공급 장치들은 상기 지오텍스타일(115)의 전 두께에 걸쳐 동일한 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질의 공급을 위하여 사용될 수도 있고, 서로 다른 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질의 공급을 위하여 상용될 수도 있다. 진동장치(140)는 공급 컨베이어 벨트들(128, 130, 132)의 바로 아래에 배치되어 있는 제품 컨베이어 벨트와 연결되어 있고, 상기 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질들이 상기 지오텍스타일(115) 내로 침투시 진동하도록 한다.
각각의 분말상 또는 과립상 물질들은 상기 공급기(122, 124 및/또는 126)로부터 과립상태로 떨어지면서, 상기 지오텍스타일(115)의 전 면적에 걸쳐 골고루 공급된다.
이와 같은 방식으로, 섬유 매트(115)의 일부 두께 또는 전 두께는 상기 오염물-반응성 물질로 충진된다. 먼지 집진 장치들(144, 146, 148)은 연속적으로 배치된 오염물-반응성 물질 공급 컨베이어 벨트(128, 130, 132)와 각각 근접하여 배치될 수 있고, 상기 먼지 흡입기들(144,146, 148)은 공급장치들(122, 124, 126)로부터 발산되는 미세 먼지들을 포함하는 공기를 정화하고 먼지 처리를 위하여 상기 먼지들을 먼지 수집기(167)로 되돌려 보내거나 및/또는 이송관(149)을 통하여 리시빙 호퍼(102)로 되돌려 보낸다. 제2 플렉서블 수-침투성 시트 부재(150)는 롤(151)로부터 공급되고, 상기 점토 공급 장치(122, 124, 126)의 하류 및 상기 제품 컨베이어 벨트(134) 상에 위치하게 된다. 상기 제2 플렉서블 수-침투성 시트 부재(150)는 파워 구동 롤러(152), 파워 롤러들(154, 156) 및 와인드업(wind up) 롤러들(158, 160)에 의하여 공급되어, 상기 플렉스블 수-침투성 시트 부재(150)는 상기 오염물-반응성 물질이 충진된 부분의 표면 상에 배치되고, 이로써 상기 충진된 지오텍스타일 부재(115)는 상기 하부 플렉서블 시트 부재(136) 및 상부 플렉서블 시 트 부재(150) 사이에 배치된다. 접착체 용기(161)는 접착제를 상기 시트 부재(150)의 표면에 제공하여, 상기 시트 부재(150)를 상기 충진된 지오텍스타일(115) 상에 접착 시킨다.
상기 하이로프트 지오텍스타일의 섬유조직 사이의 빈 공간에 충진된 상기 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질은 1 내지 400 메쉬의 입자 크기를 갖고, 바람직하게는 10 내지 200 메쉬의 입자크기를 갖는다.
도 4a, 4b, 및 4c는 각각 170, 180, 190으로 표시되는 완성된 지오컴포지트를 각각 도시한다. 상기 지오컴포지트들(170, 180, 190)은 유기 친화성 점토(16) 등의 분말상 또는 과립상 물질을 포함하도록 제조된다. 상기 분말상 또는 과립상 물질은 각 지오컴포지트(170, 180, 190)들의 두께 "t"에 해당하는 부분에만 걸쳐 지오텍스타일(15)에 형성되어 있다. 각각의 지오컴포지트들(170, 180, 190)은 상부 시트 또는 네트(netting)(192) 및 하부 시트 또는 네트(netting)(194)를 포함한다. 상기 상부 시트(192) 및 하부 시트(194)는 액체-침투성 고분자 시트 부재, 로프, 네트 또는 강화체, 경화성 물질, 이와 유사하거나 다른 물질들로 이루어지고 상기 상부 시트(192) 및 하부 시트(194)는 제품 제조시에 원하는 조합으로서 제품 내부에 설치된다. 도 4a의 지오컴포지트(170)는 상기 지오컴포지트(170)의 중심부에 걸쳐 형성된 분말상 또는 과립상 물질(16)을 포함한다. 상기 중심부는 두 개의 내부 네트 부재(netting material)들(192, 199) 사이의 공간을 의미한다. 도 4b의 지오컴포지트(180)는 시트 부재(192)의 상부 및 상기 액체-침투성 시트 부재(195)의 하부, 뿐만 아니라 상기 지오컴포지트(180)의 중심부, 즉, 시트 부재(192) 및 시트 부재(194)의 사이에 형성된 분말상 또는 과립상 물질(16)을 포함한다. 도 4c의 지오컴포지트(190)는 상기 지오컴포지트(190)의 하부 절반 영역에 형성된 분말상 또는 과립상 물질(16)을 포함한다. 즉, 시트 부재(194) 및 하부 액체-침투성 시트 부재(197) 사이의 지오컴포지트(190) 하부, 및 하부 부재(194) 및 상부 부재(192) 사이의 중심부 중 하부 절반 영역에 상기 분말상 또는 과립상 물질(16)이 충진된다. 상기 부재들은 다중막들을 접착하여 묶어둠으로써 상기 부재들은 제조될 수 있다. 각각의 충진된 부분들은 도 1 및 도 3에서 설명한 바에 의하여 제조된다.
연못, 석호, 지하구조 영역 및 기타 물-방출 또는 유기물 오염지역, 특히 산업 폐수를 포함하는 지역 내에 함유된 폐수 내에서 발견되는 대다수의 주요 오염물질로서는, 중금속 이온, 수-불용성 또는 부분적으로 물에 녹지 않는 유기 물질 등을 들 수 있다. 종래기술에 따르면, 합성 제올라이트 및 이온 교환 수지가 폐수 용액으로부터 중금속의 상당 부분을 제거할 수 있음이 알려져 있다. 또한, 유기 친화 점토가 용액으로부터 수-불용성 유기 물질을 제거할 수 있음이 알려져 있다. 그러나 종래기술에 따르면, 폐수류로부터의 오염물질 제거는 폐수가 흐르는 중에 이루어져야 하고, 오염물질을 제거하기 위해서는 폐수류 전체를 처리해야하며, 폐수류를 맑게 하기 위해서는, 상기 제올라이트 또는 유기 친화 점토를 통과하는 대용량의 폐수류로 인하여 처리 물질들을 빈번하게 교체해 주어야 한다. 하이로프트 지오텍스타일(15 또는 115)의 섬유조직 사이의 빈 공간을 채우기 위하여 유기 친화성 점토를 포함하거나 수-팽창성 점토(필수 요구 사항은 아님)와 제올라이트 또는 유기친화성 점토와의 혼합물을 적용함으로써, 상기 제올라이트 및/또는 유기 친화성 점토는 수처리 물질을 형성한다. 여기서, 상기 제올라이트 및/또는 유기 친화성 점토는 오염물질, 예를 들면, 탄화수소계 오염물질 등을 제거할 수 있고 정화된 물이 상기 지오컴포지트(10)를 통과할 수 있도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 지오컴포지트(10)는 특히 바다/육지 의 경계면(200)에 인접한 수직 지형에 적합하다. 상기 지오컴포지트(10)는 호수 또는 바다(202)를 토양(204)을 통하여 도달하거나 상기 바다/토양 경계면(200)을 침투한 탄화수소계 오염물질로부터 보호한다.
본 발명의 다른 중요한 실시예에 따른 지오컴포지트에 따르면, 오염물-흡착제, 오염물-흡수제, 또는 오염물-중화제 등을 포함하는 오염물-반응성 물질은 또 다른 분말상 또는 과립상의 오염물-반응성 물질과 인접한 분리된 층으로서 제공될 수 있다. 따라서 주어진 오염물질의 제거를 위해서 소요되는 물질의 양은 분말상 또는 과립상의 인접한 막을 통과할 수 있을 정도의 양이면 된다.
본 발명의 다른 중요한 특징에 따르면, 분리된 막으로서 혼합 또는 제공되는 상기 오염물-반응성 물질은 상기 반응물질을 통과하여 흐르는 액체로부터 오염물질을 불용해 및/또는 분리하기 위하여 흡수성, 흡착성, 중화성, 또는 오염물질과의 반응성을 갖는 물질이라면 어느 것이든 사용될 수 있다.
상기 오염물질을 제거 또는 중화할 수 있는 물질로서는, 마이크로결정 셀룰로오스(microcrystalline cellulose) 등의 흡수 섬유; 아타펄자이트(인회석) 점토(attapulgite clay); 흡수제 섬유 또는 기타 흡수제 물질에 흡수된 징크 린시놀리 에이트(zinc rincinoleate); 아몰퍼스 실리카 파우더; 합성 칼슘 실리케이트; 폴리올레핀 펄프; 소듐 알루미노-실리케이트(타입 A 소듐 제올라이트); 몰토덱스트란(moltodextran); 소듐 실리카 알루미네이트 등을 들 수 있다. 상기 물질들은 모두 흡수제들이다. 기타 다른 물질들로서는, 마이크로 셀룰로오소를 포함하는 흡착제; 실리카 하이드로겔 조성물(silica hydrogel based compositions); 아타펄자이트; 합성 소듐 마그네슘 실리케이트; 합성 칼슘 실리케이트; 실리콘 디옥사이드; 산-활성 점토(acid activated clays); 타입 A 제올라이트 등을 들 수 있으며, 상기 물질들은 분리된 막으로 사용되거나 흡수제 및/또는 흡착제와 혼합되어 사용될 수 있다. 추가적으로 포함될 수 있는 물질로서는, 살조제(algicide), 항균제 물질, 살균제, 소독제(disinfectant), 및/또는 페놀 등의 곰팡이 제거제; 징크 언데실리네이트 N.F.(zinc undecylenate N.F.); 아세틸 티리디늄 클로라이드 N.F.X.III(acetyl tyridinium chloride N.F.X.III) 등을 들 수 있다.
흡착제, 흡수제 및/또는 반응제 및/또는 중화제 물질로서 가장 바람직한 물질로서는, 코크브리즈(coke breeze, 분탄), 활성 탄소, 천연 또는 합성의 제올라이트, 인회석, 및/또는 유기 친화성 점토 등을 들 수 있고, 상기 물질들은 기본적으로 몬트모릴로나이트 점토이다. 상기 몬트몰리로나이트 점토는 4족 유기물질과 반응되어 친수성을 갖고 유기 오염물질의 흡수제로 기능한다.
상기 하이로프트 지오텍스타일 매트(15 또는 115)는 직포 또는 부직포일 수 있다. 상기 지오텍스타일 매트(15, 115) 제조를 위한 적합한 섬유로는 레이온(rayon), 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론, 아크릴계 폴리머 및 코-폴리머, 세 라믹 섬유, 섬유 유리; 프로필렌-에틸렌 공중합체, 폴리프로필렌-폴리아미드 공중합체, 싱글 모노 필라멘트(single mono filament), 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 면(cotton), 황마(jute) 등으로부터 가공된 섬유 및 기타 생분해성이 없는 섬유 또는 매우 느린 속도로 생분해하는 섬유 등을 들 수 있다. 상기 섬유들은 바람직하게는 세균학적 및 화학적 저항성을 동시에 갖는다. 제조시, 제품의 두께는 중요하지 않고, 어떠한 두께로도 제조될 수 있으며, 예를 들면, 1 제곱 피트 당 0.2 내지 30 파운드의 오염물-반응성 물질을 함유하면서 3 내지 4 인치의 두께를 가질 수 있다.
상술한 제품은 다양한 목적 및 용도에 맞게 여러 가지 방법으로 수정될 수 있다. 이점이 종래 기술의 워터 베리어(방수 부재, water barrier)들과 비교하여 큰 장점 중의 하나이다. 예를 들면, 본 발명에 따른 지오컴포지트 제품은 메탈 스크린 등의 무거운 물질, 또는 중정석(barite) 등의 무거운 광물, 철 산화물 등과 같이 적재될 수 있고, 상대적으로 균일하게 분말상 또는 과립상 오염물-반응성 물질과 함께 적재될 수 있어 전체 제품은 1.0 이상의 비중을 갖고 이로 인하여 상기 물질들이 쉽게 물 내에서 침전될 수 있다. 따라서 상기 제품은 물이 차 있는 석호, 폐기물 함유 지역 등의 바닥 토양 면에 적용될 수 있다. 상기 제품은 석호 또는 폐기물 함유 지역의 물을 배수하지 않고도 설치될 수 있다. 무거운 광물을 함유한 상기 제품은 물 또는 폐 오염물 위로 나올 수 있어 떠오를 수 있고, 이로써 물 또는 액체 폐 물질의 바닥 토양면을 커버할 수 있다. 이로써 우선적으로 석호 또는 폐 오염 영역을 배수하지 않으면서 상당한 시간, 기 존재하는 석호, 오염 밀봉하는 데 드는 노력, 폐 오염물 영역 등을 밀봉하는데 드는 노력을 절약할 수 있 다.
본 발명의 다른 실시예에서, 여기서 기술된 상기 제품은 팽창된 질석(expanded vermiculite), 팽창된 펄라이트(expanded perlite) 등의 가벼운 물질을 포함할 수 있어, 상기 제품은 물, 액체 폐 물질 등의 내부에서 상당한 부력을 가질 수 있다. 따라서 독성의 폐 석호 등의 액체 폐 오염 영역 상을 커버할 수 있고, 이로써 외부 화합물, 먼지, 폐 오염 영역으로 들어오는 불분물 등을 방지할 수 있다. 이러한 커버 물질의 일부는 제거 또는 저감에 적합하여, 수-침투성 커버가 빗물에 의하여 상기 폐 오염영역이 추가적으로 충진되는 것을 방지하면서, 추가적인 독성 폐기물 등이 커버된 오염물 영역에 가해질 수 있다.
여기서 기술된 상기 제품은 본질적으로 하나의 부직포 직물일 수 있어, 요구되는 오염물 제거 특성을 유지하면서도 인장될 수 있다. 상기 인장특성은 매우 요구되는 특성이다. 나아가, 배수 기술 분야에서 사용되는 배수구조 또는 다른 부재가 제품 제조시 본 제품의 내부로 실질적으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 상부 및/또는 하부 커버 시트 아래에 적용될 수 있다. 제초제, 살균 물질, 추적용 화학물질, 특정 화학물질 또는 화학물질 군을 가리키는 다양한 착색제 등이 또한 본 발명에 따른 제품 내부에 적용될 수 있다.
본 제품은 특히 해안 벽에 적용하는 데 유리한다. 즉, 상기 해안 벽에 강철 시트 말뚝; 솔져 빔(soldier beam) 및 피복; 솔져 빔 및 지질 설치(earth installation); 콘크리트 잠합(caissons); 지각 고정 벽 구조(earthen stabilezed wall structures) 및 다이어프램 벽 구조(diaphram wall structures) 등에 적용될 수 있다. 일반적인 지오텍스타일-타입 섬유에 더하여, 건초, 밀짚, 코코넛 섬유 및 우드 칩 등으로부터 정제된 섬유뿐만 아니라 셀룰로오스 섬유 등이 사용될 수 있다. 특히, 식물 재배시 뿌리털에 적용되어 식물 성장 촉진용 액체 영양분을 공급할 수도 있다. 본 발명에 따른 상기 제품은 또한 가스 차단부재, 특히, 라돈(Radon) 가스 차단막에 적용되어 구조물 및 지면 상 또는 아래에 저장물을 보호하는 데 유리하다. 본 발명에 따른 제품의 기타 다양한 용도들에 대해서는 당업자라면 자명하게 이해할 수 있을 것이다.
여기서 설명된, 분말상 또는 과립상 물질이 충진 또는 부분적으로 충진된 제품의 용도는, 본 제품이 완전하게 플렉서블하거나, 다소 딱닥하게 또는 딱딱하게 제조될 수 있어 무궁무진하다. 따라서, 상기 제품은 매우 급격한 경사면 및 외곽면, 거친면 또는 부드러운면, 또한, 기초 벽(foundation wall), 댐, 운하의 측면을 따라, 석유 탱크 집합 지역(tank farm) 하부 지역 등에 적용될 수 있다. 또한, 관계 시설이나 저수 시설 등에 적용될 수 있다. 상기 제품은 분말상 또는 과립상 물질로 이루어진 중간 막을 갖는 층상 제품보다 우수하다. 왜냐하면, 본 발명에 따른 직물은 벗겨 지지 않고 오염물-반응성 물질이 제품을 핸들링 및 설치 시 유출되는 경향이 매우 낮기 때문이다. 나아가, 본 발명은 기본적으로 반응성 물질을 함유한 하나의 부직포 직물로 이루어져 있기 때문에 본질적으로 미끄러지지 않는다.
본 발명에 따른 제품은 종래 기술과 대비하여 기타 다른 다수의 장점들을 갖는다. 즉, 본 발명에 따른 제품은 본질적으로 바람직한 어떠한 분말상 또는 과립 상 오염물-반응성 물질로 충진된 하나의 단일 직물막으로 이루어져 있기 때문에 내부 벤토나이트막을 둘러싸는 상부 및 하부 직물막을 포함한다. 또한, 수-침투성 점토 등의 내부 분말상 또는 과립상의 흡수 또는 팽창을 위한 내부 공간을 포함한다. 본 발명에 따른 제품은 해안 절벽 구조에서 오염물 제거를 효율적으로 수행할 수 있어 수직, 경사 또는 수평 면 지역을 보호할 수 있다. 상기 제품은 매우 우수한 내구성을 갖는다. 왜냐하면, 본 발명에 따른 제조 방법에서 강도(strength)는 분말상 또는 과립상 물질로 이루어진 중간막을 가로질러 구조적으로 분리된 두 개의 직물막을 함께 보호하는 방식에 의존하지 않기 때문이다. 종래 기술에 따른 층상 구조의 제품들은 본 발명에 따른 제품에 비하여 현저히 낮은 내구성을 갖는다. 왜냐하면, 종래기술에 따른 제품들은 상부 및 바닥 직물막 사이의 전단력에 기인한 분리 경향이 있고, 특히 상기 제품들이 수직 또는 경사 면에 설치되는 경우 전단력이 쉽게 발생될 수 있기 때문이다.

Claims (33)

  1. 직포 또는 부직포의 섬유들로부터 형성되고, 약 6 mm 내지 200 mm의 두께를 가지며 상부 주면(upper major surface) 및 하부 주면(lower major surface)을 포함하는 기형성된 지오텍스타일 매트(geotextile mat)로서, 상기 지오텍스타일 매트는 지오텍스타일의 섬유 조직 사이에 빈 공간들을 가지고 있어 충분한 다공성을 제공함으로써, 분말상 또는 과립상의 반응성 물질을 전 두께에 걸쳐 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는 기형성된 지오텍스타일 매트;
    상기 지오텍스타일 매트의 빈 공간 내부 및 상기 지오텍스타일의 섬유주변에 배치되어 있고, 상기 지오텍스타일 매트를 통하여 물의 흐름이 방해되지 않는 분말상 또는 과립상의 반응성 물질;
    상기 상부 및 하부 주면에 부착되어 상기 반응성 물질을 상기 지오텍스타일 내부로 가두기 위한 액체-침투성 커버 시트들; 및
    상기 기형성된 지오텍스타일 매트의 에지부들을 커버하는 시트 물질을 포함하는,
    토양 또는 물 내의 오염물질을 처리하기 위한 반응성 지오컴포지트(geocomposite).
  2. 제1항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 반응성 물질은 활성 탄소, 코크브리즈, 영가 철, 인회석, 유기 친화성 점토, 제올라이트, 고분자 이온 교환 수지, 고분자 흡착 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지오텍스타일 섬유들은 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드 및 상기 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 폴리아미드 중 어느 두 종 이상의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  4. 제2항에 있어서, 상기 반응성 물질은 활성탄소, 코크브리즈, 유기 친화성 점토 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 흡착 물질인 것을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기형성된 지오텍스타일은 분말상 또는 과립상 반응성 물질을 공급받기 전에 0.5 mm 내지 6 mm의 공극 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 반응성 물질은 6 메쉬 내지 325 메쉬의 크기를 갖는 입자들을 적어도 90% 포함하는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  7. 제5항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 반응성 물질은 지오텍스타일 매트의 부피 대비 50% 내지 99.9%의 부피를 갖는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 지오커포지트는 30 lb/ft3 내재 100 lb/ft3의 분말상 또는 과립상 반응성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  9. 제3항에 있어서, 상기 지오텍스타일 섬유들은 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 폴리아미드 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기형성된 지오텍스타일 매트는 부직포인 것을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 액체-침투성 커버 시트는 부직포 섬유인 것을 특징으로 하는 지오컴포지트.
  12. 0.5 mm 내지 6 mm 범위의 공극 크기를 갖고 마주보는 주면들을 포함하는 기형성된 지오텍스타일 매트를 제공하는 단계;
    액체-함유 오염물을 흡수, 중화 또는 상기 액체-함유 오염물질과 반응할 수 있는 분말상 또는 과립상 물질을 상기 지오텍스타일 매트의 주면 중 어느 하나의 면에 접촉시켜, 상기 분말상 또는 과립상 물질이 상기 기형성된 지오텍스타일 매트에 유입되게 함으로써 상기 매트의 공극 내에서 상기 기형성된 지오텍스타일 매트의 적어도 일 영역을 충진하며, 상기 분말상 또는 과립상 반응성 물질은 상기 지오텍스타일 매트를 통하여 물의 흐름을 방해하지 않는 단계;
    상기 매트가 분말상 또는 과립상 물질로 충진된 후 상기 액체-침투성 커버 시트를 수-불용성 접착제에 의하여 상기 기형성된 지오텍스타일 매트의 주면과 접합시키는 단계; 및
    상기 기형성된 지오텍스타일 매트의 에지부들을 시트 물질막으로 커버하는 단계를 포함하는,
    상기 액체-함유 오염물을 흡수, 중화 또는 상기 액체-함유 오염물질과 반응할 수 있는 지오컴포지트의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 지오컴포지트의 제조 방법은 상기 기형성된 지오텍스타일 매트의 적어도 일 영역을 상기 분말상 또는 과립상 물질로 충진하기 전에 상기 액체-침투성 커버 시트로 상기 지오텍스타일 매트의 하부면을 보호하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서, 상기 지오텍스타일 매트의 에지부들은 상기 커버 시트들의 어느 한쪽 또는 양쪽으로부터 과량의 물질로 커버되는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 커버 시트들의 과량의 물질은 전부 보호되어, 상기 지어텍스타일의 상기 에지부 상에서 상기 커버시트들을 점착적으로 전부 보호함으로써 상기 지오텍스타일 매트의 에지부들을 커버하거나, 또는 상기 지오텍스타일의 상기 에지부 둘레에서 상기 커버 시트들을 전부 열-밀봉함으로써 상기 지오텍스타일 메트의 에지부들을 커버하는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 분말상 또는 과립상 물질은 상기 지오텍스타일이 상기 분말상 또는 과립상 물질과 접촉하는 중에 상기 지오텍스타일을 진동시킴으로써 상기 지오텍스타일 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 분발상 또는 과립상 물질은 상기 지오텍스타일의 아래 면에 진공을 적용함으로써, 상기 분말상 또는 과립상 물질이 상기 매트의 상부 면 내부로 떨어지도록 하여 상기 지오텍스타일 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 지오컴포지트의 제조 방법은 과량의 커버 물질을 공급하기 위하여 상기 지오텍스타일 매트의 주면보다 더 넓은 면적을 갖는 적어도 하나의 커버 시트를 제공하여 상기 과량의 커버 물질이 상기 지오컴포지트의 에지면 상으로 확장되고, 상기 커버 물질이 상기 지오 컴포지트를 보호하도록 하여 상기 지오컴포지트의 에지면을 덮도록 함으로써, 상기 분말상 또는 과립상 물질이 상기 지오텍스타일의 커버된 에지면으로부터 빠져나오는 것을 감소시키거나 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 지오컴포지트의 제조 방법은 과량의 커버 물질로 상기 모든 에지 면들을 커버하고, 상기 과량의 커버 물질로 상기 지오컴포지트를 보호함으로써, 상기 분말상 또는 과립상 물질이 상기 지오텍스타일의 모든 에지면으로부터 빠져나오는 것을 감소시키거나 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 커버 시트들은 상기 모든 에지면들 상에서 접착제 방식, 니들펀칭(needlepunching) 방식 및 초음파 용접 방식으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 방식에 의하여 보호되는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  22. 제20항에 있어서, 적어도 어느 하나의 상기 커버 시트는 상기 모든 에지면들 상에서 접착제 방식, 니들펀칭(needlepunching) 방식 및 초음파 용접 방식으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 방식에 의하여 보호되는 것을 특징으로 하는 지오컴포지트의 제조 방법.
  23. 0.5 mm 내지 6 mm 범위의 공극 크기를 갖고 마주보는 주면들을 포함하는 기형성된 지오텍스타일 매트를 제공하는 단계;
    액체-함유 오염물을 흡수, 중화 또는 상기 액체-함유 오염물질과 반응할 수 있는 분말상 또는 과립상 물질을 상기 지오텍스타일 매트의 주면 중 어느 하나의 면에 접촉시켜, 상기 분말상 또는 과립상 물질이 상기 기형성된 지오텍스타일 매트에 유입되게 함으로써 상기 기형성된 지오텍스타일 매트의 적어도 일 영역을 충진하며, 상기 분말상 또는 과립상 반응성 물질은 상기 지오텍스타일 매트를 통하여 물의 흐름을 방해하지 않는 단계;
    상기 매트가 분말상 또는 과립상 물질로 충진된 후 액체-침투성 커버 시트를 상기 기형성된 지오텍스타일 매트에 마주보게 형성된 주면들과 접합시켜 적어도 부분적으로 충진된 제1 지오텍스타일 막을 형성하는 단계;
    기형성된 제2 지오텍스타일 매트를 충진된 제1 지오텍스타일 막에 접합하는 단계; 및
    상기 기형성된 지오텍스타일 매트의 에지부들을 시트 물질막으로 커버하는 단계를 포함하는,
    분말상 또는 입자상 물질이 충진되지 않은 인접한 지오텍스타일 매트와 접합된 분말상 또는 과립상 물질로 충진된 지오텍스타일 막을 포함하는 다중막 지오컴포지트의 제조 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제2 지오텍스타일 매트는 0.5 mm 내지 6 mm 크기의 공극을 갖고, 상기 제2 지오텍스타일 매트가 적어도 부분적으로 충진된 제1 지오텍스타일 막과 접합된 후에 분말상 또는 과립상 물질로 적어도 일부 충진되는 것을 특징으로 하는 다중막 지오컴포지트의 제조 방법.
  25. 삭제
  26. 제24항에 있어서, 상기 다중막 지오컴포지트의 제조 방법은 액체-침투성 커버 시트를 제2 지오텍스타일 매트의 노출된 주면에 접합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중막 지오컴포지트의 제조 방법.
  27. 삭제
  28. 제24항에 있어서, 상기 다중막 지오컴포지트의 제조 방법은 기형성된 제3 지오텍스타일 매트를 상기 제2 지오텍스타일 매트의 노출된 커버 시트에 접합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중막 지오컴포지트의 제조 방법.
  29. 제28항에 있어서, 0.5 내지 6 mm의 공극 크기를 갖는 기형성된 제3 지오텍스타일 매트를 적어도 부분적으로 분말상 또는 과립상 물질로 충진하는 단계, 액체-침투성 커버 시트로 상기 기형성된 제3 지오텍스타일 매트의 노출된 주면을 보호하여 외면인 주면 내부에 분말상 또는 과립상 물질을 갖고 상기 제2 지오텍스타일 매트에 의하여 형성된 미충진된 코어를 갖는 지오컴포지트를 형성하는 단계를 더 포함하는 다중막 지오컴포지트의 제조 방법.
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
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