KR101188100B1 - 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 및 그 제조방법 - Google Patents

미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 및 그 제조방법 Download PDF

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동산콘크리트산업(주)
전진용
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Abstract

본 발명은 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트의 제조 방법은, 액상형 배지에 골재를 침지시키는 1차침지단계와; 1차침지단계를 거친 골재를 바실러스계 미생물 배양액에 침지시키는 2차침지단계와; 성형조성물 전체 부피의 61.3 ~ 79.6%가 되며, 상기 2차침지단계를 거친 골재와, 성형조성물 전체 부피의 5.5 ~ 7.6%의 결합재와, 성형조성물 전체 부피의 0.2 ~ 0.3%의 혼화제와, 바실러스계 미생물과 배양액이 1 : 2의 중량비로 혼합되어 구성된 성형조성물 전체 부피의 3.4 ~ 4.8%의 바실러스계 미생물 배양액과, 성형조성물 전체 부피의 4.3 ~ 5.1 %의 물과, 잔량으로써 공기를 포함하여 이루어지는 성형조성물을 준비하는 혼합단계와; 상기 성형조성물을 성형틀에 넣어 성형하는 성형물제조단계와; 제조된 성형물을 습도 80 ~ 90%, 온도 10 ~ 50℃ 조건으로 양생실에서 12 ~ 24 시간 습윤 양생하는 1차양생단계와; 바실러스계 미생물 배양액을 준비하여 1차양생단계를 거친 성형물을 침지시킨 후 기건상태로 상온에서 양생시키는 2차양생단계;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 콘크리트의 양생과정에 따른 온도변화에 생존능력이 우수한 미생물 복합처리 시스템으로 제조된 수질정화 콘크리트에 의해, 기존의 수질정화 콘크리트보다 장기간에 걸쳐 질소, 인 등의 수질오염물질의 제거효과 지속되며, 악취제거, 유해물질의 흡작 및 분해작용, 향균작용이 제조 후에도 유지될 수 있게 된다.

Description

미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 및 그 제조방법{Water Purification Concrete using Micro-Organisms and Solution System and Manufacturing Methods of It}
본 발명은 미생물을 활용한 수질정화 콘크리트를 제조함에 있어 콘크리트 배합 전 골재를 TSB에 침시킨 후 다시 1차로 Bacillus계 미생물 배양액에 침지시키고, 콘크리트 배합시 Bacillus계 미생물 배양액을 첨가하며, 수질정화 콘크리트가 완성되어 1차 양생 후 2차로 Bacillus계 미생물 배양액에 다시 침지시켜, 기존의 수질정화 콘크리트보다 수질오염물질의 제거효과가 단?장기간에 걸쳐 우수하게 지속되는, 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
재생골재 등을 이용하여 수질 정화 기능을 갖는 콘크리트 제품의 제조방법 및 조성물과 관련된 기술로는 공극을 형성하여 수질 정화 기능을 갖도록 하는 기술, 다수의 공극이 형성된 고기능 콘크리트를 이용하여 수질 정화 기능을 갖도록 하는 기술, 순환골재와 산업부산물을 이용한 기술 등이 공개되어 있다.
이러한 종래 기술들은 공극률을 최적화시킴으로써 내부 공극을 이용하여 수질 정화 기능을 갖도록 한 것으로 이러한 기술은 여과 기술과 관련된다 할 것이다.
즉, 위와 같은 기술들은 재생골재나 폐콘크리트 등을 이용함으로써 자원재활용의 긍정적인 측면을 가지나, 자체적으로 포함되어 있는 유해물질이 지하수나, 해수, 토양을 오염시킬 수 있는 문제점이 있었다.
결국, 최근 재생골재나 폐콘크리트에서 발생되는 오염물질로 인한 환경문제가 이슈화됨으로써 이러한 재생골재나 폐콘크리트의 재처리에 상당한 시간적, 경제적 소비를 발생시키고 있는 형편이다.
특히, 재생골재나 폐콘크리트가 주로 재활용되는 호안블록, 인공어초 등의 오염된 산성화된 수분에 노출될 경우 황산이온이 내부로 이동하여 과포화되면 모노설페이트는 에트린가이트로 화함으로써 조직이 거칠어지고, 균열이 발생하며, 부식물질의 침입을 촉진시켜 콘크리트 수명을 단축시키는 등의 문제가 있었다.
한편, 최근 유용미생물을 콘크리트 제조시 첨가하여 항균 및 탈취능력을 향상시키고, 콘크리트 타설명의 유해미생물 서식을 차단하여 실내 환경 개선 기능을 갖도록 한 기술과, 유용미생물을 콘크리트에 제조시 첨가하여 하천 및 호소 등의 수질정화작용을 하는 콘크리트의 제조방법이 공개되었으나, 실제로 유용미생물을 콘크리트에 적용하는 경우에 콘크리트의 양생과정에 있어서 고온상태와 강알칼리성의 영향으로 미생물이 사멸하거나, 미생물의 양이 감소하여 소기의 목적을 달성하기가 매우 어려운 실정이었다.
또, 이러한 기술들은 질소, 인 등의 수질 오염 물질의 제거 효과가 크지 않고, 그 효과가 장기간에 걸쳐 이루어 지지 않기 때문에 이를 이용한 수질정화용 콘크리트의 제조시 근본적인 수질정화를 이루기에는 한계점을 가지고 있었다.
본 출원인은 이러한 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하고자 "미생물배양액을 이용한 수질정화 콘크리트의 제조방법"(한국 등록특허공보 제10-0994335호, 특허문헌 1)을 출원하여 등록받은 바 있다.
상기 기술은 질소, 인 등의 수질오염 물질의 저거 효율이 높고, 그 효과가 장기간에 걸쳐 지속되며, 그 외의 친환경적인 특성과 콘크리트의 기본 물성이 강도, 내구성이 유지되도록 하였다.
그러나, 오염물질의 저감에 대한 요구치는 계속적으로 높아지고 있는 실정에서 단, 장기적으로 보다 높은 수질정화 성능의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
KR 10-0994335호 (2010.11.08)
본 발명의 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 및 그 제조방법은 상기와 같은 기존의 유용미생물을 사용하여 제조되는 콘크리트의 수질정화성능의 단점을 개선하고 수질정화능력을 더욱 향상시키기 위하여 발명된 것으로서, 하천이나 호수와 같은 담수지역 뿐만 아니라 어항 및 해안 등의 해수역에 있어서 기존의 방법보다 질소, 인 등의 수질오염물질의 제거 효율이 높은 수질정화 콘크리트의 제조방법을 제공하려는 것이다.
즉, 콘크리트의 강알칼리성과 양생과정에 따른 온도변화에 대한 생존능력이 큰 수질정화효과가 큰 Bacillus계 미생물을 보다 효과적으로 콘크리트에 적용시키 위하여 골재를 TSB에 침지시켜 골재 내부 공극에 충분한 영양분을 제공한 후 다시 Bacillus계 미생물 배양액에 1차 침지시키고, 수질정화 콘크리트 배합시에 다시 Bacillus계 미생물 배양액을 투입하여 배합하며, 양생 후 완성된 수질정화 콘크리트를 마지막으로 다시 Bacillus계 미생물 배양액에 침지시킴으로써 기존의 일반 수질정화 콘크리트 및 미생물 수질정화 콘크리트보다 수질정화능력을 더욱 향상시킨 수질정화 콘크리트의 제조방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트의 제조 방법은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 액상형 배지에 골재를 침지시키는 1차침지단계와; 1차침지단계를 거친 골재를 바실러스계 미생물 배양액에 침지시키는 2차침지단계와; 성형조성물 전체 부피의 61.3 ~ 79.6%가 되며, 상기 2차침지단계를 거친 골재와, 성형조성물 전체 부피의 5.5 ~ 7.6%의 결합재와, 성형조성물 전체 부피의 0.2 ~ 0.3%의 혼화제와, 바실러스계 미생물과 배양액이 1 : 2의 중량비로 혼합되어 구성된 성형조성물 전체 부피의 3.4 ~ 4.8%의 바실러스계 미생물 배양액과, 성형조성물 전체 부피의 4.3 ~ 5.1 %의 물과, 잔량으로써 공기를 포함하여 이루어지는 성형조성물을 준비하는 혼합단계와; 상기 성형조성물을 성형틀에 넣어 성형하는 성형물제조단계와; 제조된 성형물을 습도 80 ~ 90%, 온도 10 ~ 50℃ 조건으로 양생실에서 12 ~ 24 시간 습윤 양생하는 1차양생단계와; 바실러스계 미생물 배양액을 준비하여 1차양생단계를 거친 성형물을 침지시킨 후 기건상태로 상온에서 양생시키는 2차양생단계;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 2차양생단계에서 성형물은 바실러스계 미생물 배양액에 7 ~ 14일간 침지되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 수질정화 콘크리트는 상기 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 콘크리트의 양생과정에 따른 온도변화에 생존능력이 우수한 미생물 복합처리 시스템으로 제조된 수질정화 콘크리트에 의해, 기존의 수질정화 콘크리트보다 장기간에 걸쳐 질소, 인 등의 수질오염물질의 제거효과 지속되며, 악취제거, 유해물질의 흡작 및 분해작용, 향균작용이 제조 후에도 유지될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 제조방법을 나타낸 공정도.
도 2는 실시예 1과 비교예 1의 담수에서의 T-N 소거율 변화를 나타낸 그래프
도 3은 실시예 1과 비교예 1의 담수에서의 T-P 소거율 변화를 나타낸 그래프
도 4는 실시예 1과 비교예 1의 해수에서의 T-N 소거율 변화를 나타낸 그래프
도 5는 실시예 1과 비교예 1의 해수에서의 T-P 소거율 변화를 나타낸 그래프
상기한 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 제조방법은, 액상형 배지에 골재를 침지시키는 1차침지단계와; 1차침지단계를 거친 골재를 바실러스계 미생물 배양액에 침지시키는 2차침지단계와; 성형조성물 전체 부피의 61.3 ~ 79.6%가 되며, 상기 2차침지단계를 거친 골재와, 성형조성물 전체 부피의 5.5 ~ 7.6%의 결합재와, 성형조성물 전체 부피의 0.2 ~ 0.3%의 혼화제와, 바실러스계 미생물과 배양액이 1 : 2의 중량비로 혼합되어 구성된 성형조성물 전체 부피의 3.4 ~ 4.8%의 바실러스계 미생물 배양액과, 성형조성물 전체 부피의 4.3 ~ 5.1 %의 물과, 잔량으로써 공기를 포함하여 이루어지는 성형조성물을 준비하는 혼합단계와; 상기 성형조성물을 성형틀에 넣어 성형하는 성형물제조단계와; 제조된 성형물을 습도 80 ~ 90%, 온도 10 ~ 50℃ 조건으로 양생실에서 12 ~ 24 시간 습윤 양생하는 1차양생단계와; 바실러스계 미생물 배양액을 준비하여 1차양생단계를 거친 성형물을 침지시킨 후 기건상태로 상온에서 양생시키는 2차양생단계;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 2차양생단계에서 성형물은 바실러스계 미생물 배양액에 7 ~ 14일간 침지되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 제조방법을 나타낸 공정도이다.
1. 1차침지단계
액상형 배지(TSB : Tryptic Soy Broth)에 골재를 침지시킨다.
침지된 환경은 온도 10 ~ 50℃로 1일에서 14일간 침지한다.
액상형 배지에 골재를 침지시키게 되면 골재 내부의 미세 공극에 충분한 영양분을 제공하여 이후 공정에서 미생물의 착상 및 증균에 도움을 줄 수 있게 된다.
2. 2차침지단계
1차침지단계를 거친 상기 골재를 바실러스계 미생물 배양액에 침지시킨다.
바실러스계 미생물 배양액은 바실러스계 미생물과 배양액이 1 : 1 ~ 5의 중량비 정도로 혼합되어 배양된 것을 사용할 수 있으며,
2차침지단계는 상기 온도 조건으로 3 ~ 14일간 침지한다.
바실러스계 미생물 배양액은 악취를 제거하고, 유해물질의 흡착 및 분해작용, 항균작용이 우수하고, 콘크리트의 강알칼리성 및 양생과정에 따른 온도 변화에 따른 생육환경의 변화에 영향이 적은 미생물을 선택적으로 배양한 배양액이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 바실러스계 미생물은 Bacillus flexus, Bacillus flexus, Bacillus firmus, Bacillus firmus, Brevibacillus agri, Bacillus circulans, Lactobacillus farraginis, Bacillus firmus, Bacillus flexus, Bacillus circulans, Bacillus flexus 등이 있으나, 바실러스 퍼머스(bacillus firmus) 계통의 호염기성 미생물이 가장 바람직하며, 이 미생물과 배양액이 상기 중량비로 혼합되어 사용된다.
이처럼 2차침지단계를 거치게 되면, 1차침지단계에서 골재의 미세 공극에 충분히 영양분을 제공한 액상형 배지에 의해 바실러스계 미생물의 증균이 활발히 일어나게 된다.
3. 혼합단계
결합재, 골재, 혼화제, Bacillus계 미생물 배양액, 물, 공기를 혼합시켜 성형조성물을 준비한다.
여기서 결합재는 성형조성물 전체 부피의 5.5 ~ 7.6% 포함되는 것을 특징으로 한다.
이때, 결합재는 시멘트의 혼합물로 이루어진다.
골재는 성형조성물 전체 부피에서 61.3 ~ 79.6% 포함되는 것을 특징으로 한다.
골재는 일반 골재를 사용할 수도 있으나, 페콘크리트 순환골재, 부순돌, 버텀애시, 슬래그 골재, 화산석 중 선택된 1종 또는 2 내지 5 종의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
혼화제는 성형조성물 전체 부피의 0.2 ~ 0.3%포함되는 것을 특징으로 한다.
이러한 혼화제는 분산제, 지방산금속염, 실리카, 촉진제, 가소제, 계면활성제를 규격에 따라 적절히 혼합한 혼합물이 사용될 수 있다.
Bacillus계 미생물 배양액은 성형조성물 전체 부피의 3.4 ~ 4.8% 포함되며, 악취제거 유해물질의 흡착 및 분해작용, 항균작용이 우수하고, 콘크리트의 강알칼리성 및 양생과정에 따른 온도의 변화에 다른 생육환경의 변화에 영향이 적은 미생물의 선택적으로 배양한 배양액으로 bacillus firmus계통의 호염기성 미생물들과 배양액을 1:2의 중량비로 혼합된 것이 바람직하다.
이 과정에서 사용하는 바실러스계 미생물 배양액은 2차침지단계에서 사용한 것을 다시 사용하는 것은 아니며, 별도로 준비하여 사용한다.
상기 혼합단계에서는 모든 재료를 한번에 모두 같이 혼합할 수도 있으나, 가장 바람직한 방법은 골재와 바실러스계 미생물 배양액을 사전에 미리 5 ~ 10분간 혼합한 다음 다른 재료들과 혼합하여 골재에 바실러스계 미생물 배양액이 최대한 접촉 상태를 가져 마치 골재를 미생물 배양액이 코팅한 것과 같은 효과를 내도록 함이 바람직하다.
4. 성형물제조단계
상기 성형조성물을 성형틀에 넣어 성형한다.
이때, 성형틀은 제품 특성에 따라 수질정화용 블록, 호안블록 등을 제조할 수 있는 다양한 형태의 성형틀을 준비한다.
성형틀을 준비한 후에는 상기 성형조성물을 투입하여 성형틀의 조건에 맞는 방법으로 성형한다.
5. 1차양생단계
성형물제조단계에서 제조된 성형물을 습도 80 ~ 90%, 온도 10 ~ 50℃ 조건으로 양생실이세 12 ~ 24시간 습윤 양생한다.
6. 2차양생단계
바실러스계 미생물 배양액을 준비한 후 상기 1차 양생단계를 거친 성형물을 침지시킨 후 기건상태로 상온에서 양생시킨다.
2차양생단계에서 사용하는 바실러스계 미생물 배양액은 상기 2차침지단계, 혼합단계에서 사용한 바실러스계 미생물 배양액은 아니며, 별도의 바실러스계 미생물 배양액을 준비하여 사용하는 것이다.
이때의 바실러스계 미생물과 배양액의 혼합비는 상기 1차침지단계와 같이 다양한 조건으로 선택하여 조절할 수 있으며, 침지기간은 7 ~ 14일 정도가 바람직하다.
이상과 같은 구성은 2차침지단계를 통해 콘크리트를 구성하는 골재의 미세 공극에 바실러스계 미생물 배양액이 침투해 있는 상태가 되고, 혼합단계에서 골재의 표면을 바실러스계 미생물이 둘러싸고, 콘크리트 내부에 바실러스계 미생물 배양액이 침투한 상태가 되고, 2차양생단계에서 바실러스계 미생물 배양액이 콘크리트의 외부 전체를 감싼 상태가 되는 것이다.
즉, 종래에 단순히 혼합단계에서 미생물 배양액을 혼합하던 것에 비해 더 우수한 수질정화 성능을 기대할 수 있게 된 것이다.
특히, 골재를 바실러스계 미생물 배양액에 침지시키기 전에 TSB에 골재를 침지시켜 바실러스계 미생물의 증균을 도울 수 있는 영양공급을 함으로써 이러한 효과를 안정적으로 기대할 수 있게 되는 것이다.
이하, 상기와 같이 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 제조방법에 의해 제조된 콘크리트와, 기존의 미생물배양액을 이용한 수질정화 콘크리트의 성능을 평가하기 위하여 실시예와 비교예로 구분하여 실험한 결과에 대해 설명하면 아래와 같다.
<실시예 1> 미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트 제조
먼저, 수질정화에 효과적인 미생물을 분리 및 배양하는 실험을 실시하여 바실러스퍼머스 계의 미생물을 준비하고, 미생물과 배양액을 1 : 2의 중량비로 혼합하여 준비하였다.
아울러, TSB를 준비하였다.
그런 다음 부순골재 796ℓ를 준비하고, 이를 TSB에 침지시켜 10 ~ 50℃로 1일에서 14일간 유지하였다.
아울러, TSB에 침지된 골재에 상기와 같이 준비된 바실러스퍼머스계 미생물 배양액에 침지시키고 동일한 온도 조건으로 14일간 유지하였다.
이어 결합재로써 시멘트 98ℓ를 준비하고, 혼화제 3ℓ를 준비하고, 상기 방법과 같이 별도의 미생물 배양액 34ℓ를 준비하고, 물 51ℓ를 준비한 후, 미생물 배양액에 침지된 골재와 미생물 배양액을 5분간 선 혼합한 후 결합재, 혼화제, 물을 혼합하여 성형조성물을 준비하였다.
이어 준비된 성형조성물을 성형틀에 투입한 후 습도 약 80 ~ 90%, 온도 20 ~ 25℃의 조건으로 양생실에서 1차로 18시간 동안 습윤 양생하였다.
한편, 또다른 별도의 바실러스 퍼머스계 미생물 배양액을 준비하고, 1차로 양생된 성형물을 침지시켜 10 ~ 50℃의 온도로 14일간 양생하고, 이를 꺼내 기건상태에서 상온에서 7일간 양생시켜 수질정화 콘크리트를 제조하였다.
<비교예 1> 미생물배양액을 이용한 수질정화 콘크리트 제조
결합재로써 시멘트 98ℓ를 준비하고, 골재는 부순골재 796ℓ, 혼화제 3ℓ를 준비하였다.
미생물과 배양액을 1:2의 중량비로 혼합한 미생물 배양액 34ℓ 준비하고, 물 51ℓ을 준비한 후 준비된 골재와 미생물 배양액을 5분간 선 혼합한 후 결합재와 혼화제, 물을 혼합하여 성형조성물을 준비하였다.
준비된 성형조성물을 성형틀에 투입한 후 습도 약 80 ~ 90%, 온도 20 ~ 25℃ 조건으로 양생실에서 18 시간 습윤양생한 후, 기건상태로 상온에서 7 일간 양생시켜 비교예 1의 수질정화 콘크리트를 제조하였다.
<실험예 1> 수질 정화 실험
상기 실시예 1과 비교예 1의 콘크리트를 가로, 세로 30cm, 높이 10cm로 준비하여 재령 28일부터 탄소 : 질소 : 인이 150 : 50 : 1의 농도가 되도록 염화암모늄과 제2인산나트륨 등의 성분비로 조정한 인공오수를 순환시키는 수로에 설치하여 분당 20㎖의 유량으로 순환시키고 일조 조건은 실외의 상황과 유사하게 형광등을 사용하여 6,000룩스의 빛을 12시간 간격으로 점등과 소등을 반복하면서 20±2℃로 유지된 항온실에서 1일, 10일, 50일, 100일, 200일, 400일, 600일에 종합수질측정기로 정화된 물의 총질소량(T-N), 총인량(T-P)을 측정하였다.
인공오수는 해수와 담수로 나누어 시험이 진행하였고, 해수의 경우 천일염을 사용하여 염분 농도를 해수와 같이 조절하여 사용하였으며, 증발에 의한 오차를 감소시키기 위하여 인공오수가 일정량을 유지하도록 증류수를 보충하였다.
아래 표 1은 인공오수의 성분을 나타낸 표이다.
염화암모늄
(NH4CL)		 제2인산나트륨
(Na2HPO4)		 염화칼슘
(KCl)		 황산나트륨
(NaSO4)
7.6mg/L 1.8mg/L 1.6mg/L 1.8mg/L
상기 수질 정화 실험의 결과는 도 2 내지 5에 도시되어 있다.
도면에서 실시예는 실험군으로, 비교예는 대조군으로 나타냈다.
도 2는 실시예 1과 비교예 1의 담수에서의 T-N 소거율 변화를, 도 3은 실시예 1과 비교예 1의 담수에서의 T-P 소거율 변화를 나타냈으며, 도 4는 실시예 1과 비교예 1의 해수에서의 T-N 소거율 변화를, 도 5는 실시예 1과 비교예 1의 해수에서의 T-P 소거율 변화를 나타냈다.
상기 그래프에서 소거율의 단위는 %이다.
도 2 내지 5에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 수질정화 콘크리트는 비교예 1의 수질정화 콘크리트에 비해 총질소 및 총인의 감소량이 커 하천 및 호수 등에 적용시 설치 초기시에는 약 15 ~ 20%의 성능 향상이 있으며, 600일 이상의 장기간에서는 약 10%의 수질정화 성능의 향상이 있는 것으로 나타났다.
또, 이는 담수 뿐만 아니라 해수에서 적용시 대폭 향상된 수질정화 효과를 나타낼 것으로 판단된다.
<실험예 2> 산-알칼리 측정
실시예 1과 비교예 1의 콘크리트를 지름 10cm, 높이 20cm의 원주형 공시체로 제작하여 수중 양생을 실시한 후 공시체 상부에 30㎖의 증류수를 살포하여 하부에 흘러나온 증류수의 pH를 KS M0011 '수용액의 pH 측정 방법'에 준하여 측정하여 표 2에 나타냈다.
<실험예 3> 강도 측정
실시예 1과 비교예 1의 콘크리트를 실험예 2와 같은 형태의 공시체로 제조하여 재량 28일에서 KS F 2405 '콘크리트 압축강도 시험방법'에 준하여 압축강도를 측정하여 표 2에 나타내었다.
<실험예 4> 휨강도 측정
실시예 1과 비교예 1의 콘크리트를 가로, 세로 15cm, 높이 55cm의 보 공시체로 제조하여 재령 28일에서 KCI-SF-104 '섬유보강 콘크리트의 휨강도 및 휨인성 시험방법'에준하여 측정하여 표 2에 나타내었다.
<실험예 5> 내화학성 측정
실시예 1과 비교예 1의 콘크리트를 지름 10cm, 높이 20cm의 원주형 공시체로 제작하여 재령 6개월까지 1%의 황산 용액에 침지시켜 재령별에 따른 중량 변화율을 측정하여 표2에 나타내었다.
<실험예 6> 동결융해 실험
실시예 1과 비교예 1의 콘크리트를 가로, 세로 10cm, 높이 40cm의 공시체로 제작하여 재령 28일에서 동결융해실험을 실시하여 300 싸이클 후의 외관 및 강도변화를 측정하여 표2에 나타내었다.
대상 알칼리용출량
(pH)		 압축강도
(MPa)		 휨강도
(MPa)		 내산성 동결융해
저항성
비교예 1 8.4 33.62 6.62 우수 우수
실시예 1 8.3 33.48 6.79 우수 우수
상기 표 2에 나타난 바와 같이 실시예 1의 콘크리트는 비교에 1의 콘크리트와 성능의 차이가 미미하여 콘크리트 제품에 적용하여 사용하기에 문제가 없는 것으로 나타났다.
본 발명의 콘크리트는 상술한 수질정화 용도로 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 건축, 토목 현장의 콘크리트 제품에 적용되어 사용될 수도 있다 할 것이다.

Claims (3)

  1. 수질정화 콘크리트의 제조방법에 있어서,
    액상형 배지에, 페콘크리트 순환골재, 부순돌, 버텀애시, 슬래그 골재, 화산석 중 선택된 1종 또는 2 내지 5 종의 혼합물로 이루어진 골재를 10 ~ 50℃로 1일 내지 14일간 침지시키는 1차침지단계와;
    1차침지단계를 거친 골재를, 바실러스 퍼머스 미생물과 배양액이 1 : 1 ~ 5의 중량비 정도로 혼합되어 배양된 바실러스계 미생물 배양액에 10 ~ 50℃로 3일 내지 14일간 침지시키는 2차침지단계와;
    성형조성물 전체 부피의 61.3 ~ 79.6%가 되며, 상기 2차침지단계를 거친 골재와, 성형조성물 전체 부피의 5.5 ~ 7.6%의 결합재와, 성형조성물 전체 부피의 0.2 ~ 0.3%의 혼화제와, 바실러스 퍼머스 미생물과 배양액이 1 : 2의 중량비로 혼합되어 구성된 성형조성물 전체 부피의 3.4 ~ 4.8%의 바실러스계 미생물 배양액과, 성형조성물 전체 부피의 4.3 ~ 5.1 %의 물과, 잔량으로써 공기를 포함하여 이루어지는 성형조성물을 준비하되, 상기 골재와 바실러스계 미생물 배양액을 5 ~ 10분간 혼합한 후, 결합재, 혼화제, 물, 공기가 추가로 혼합되도록 하는 혼합단계와;
    상기 성형조성물을 성형틀에 넣어 성형하는 성형물제조단계와;
    제조된 성형물을 습도 80 ~ 90%, 온도 10 ~ 50℃ 조건으로 양생실에서 12 ~ 24 시간 습윤 양생하는 1차양생단계와;
    바실러스계 미생물 배양액을 준비하여 1차양생단계를 거친 성형물을 7 ~ 14일간 침지시킨 후 기건상태로 상온에서 양생시키는 2차양생단계;를 포함하여 구성된,
    미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 수질정화 콘크리트에 있어서,
    제 1항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는,
    미생물 복합처리 시스템을 이용한 수질정화 콘크리트.
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