KR102215279B1 - 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 트렌치 내부에 유입되어 흐르는 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화 및/또는 오수 중의 오염물질을 정화할 수 있는 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 트렌치 내부에 유입되어 흐르는 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화 및/또는 오수 중의 오염물질을 정화할 수 있는 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치에 관한 것이다.
일반적으로, 토목, 건축물의 지하층 또는 지면에는 우수 또는 오수의 배수처리를 위하여 상부 개방형 배수트렌치 또는 상부 폐쇄형 배수관이 매립 설치된다.
이때, 상기 우수 또는 오수가 가능한 고이지 않도록 빠르게 배수가 되기 위하여는 배수처리를 위한 상기 배수트렌치 또는 폐쇄형 배수관의 구배(물매 또는 경사) 설계 및 시공이 매우 중요하며, 이러한 구배(물매 또는 경사) 설계 및 시공을 정밀하게 수행하지 않으면 배수의 흐름이 원활하게 되지 않아 우수 또는 오수가 고여 부패하고 악취 등이 발생하는 문제점이 있다.
이에 따라, 상기와 같이, 배수 구배를 정확하게 시공하기 위한 기존 기술로서, 본 출원인이 출원하여 특허받은, 한국등록특허 10-0758560(등록일자 2007년09월07일)에 구배 프리캐스트 트렌치 구조에 있어서, 블럭(100); 상기 블럭(100)의 외부몸체에 위치하여 상기 블럭(100)을 또다른 블럭(100')과 결합하여 트렌치 구조를 만들었을때, 외부에서 들어오는 오물의 유입을 방지하기위해 상기 블럭(100)의 외부 몸체상부에 덮개를 고정하기 위해 형성된 단(170); 상기 블럭(100)을 설치, 고정시키기위해 상기 블럭(100)을 설치할 위치 바닥에 타설하는 시멘트와의 결합성을 높이기위해 상기 블록(100)의 외부 몸체 양측 하단에 위치하는 기초부(180); 배수로의 바닥에 잔류물과 잔류수를 남기지 않도록 오배수 처리를 하는 U자 형상의 배수부(120); 상기 배수부(120)로부터 흘러나오는 오폐수를 정화조로 방출하는 배수관(160); 상기 블럭(100)의 바닥 한쪽면에 타원모양의 음각으로 형성되어 상기 블럭(100)의 배수부(120)에서 흘러나오는 오폐수를 상기 배수관(160)으로 방출하기 위한 배수관 연결부(150); 상기 블럭(100)의 외부 몸체 한쪽면에 위치하여 상기 블럭(100)과 또다른 블럭(100')의 연결을 용이하게 하기위해 성형된 양각(191); 상기 블럭(100)의 외부 몸체에 상기 양각(191)의 반대편에 위치하며, 상기 양각(191)과 결합하여 상기 블럭(100)과 상대 블록의 연결을 용이하기 위해 성형된 음각(192); 부착나사(210)를 통해 상기 블럭(100, 100')의 연결부위 양측 하단 홈에 결합되며, 상기 블럭(100)과 또다른 블럭(100')을 트렌치 구조로 결합한 후 흔들림 및 꺾임을 방지하고 상기 트렌치 구조를 용이하게 설치하기 위해 만들어진 연결부(200)로서, 상기 연결부(200)를 이용하여 트렌치 구조 구성시 상기 블럭(100)을 받쳐주는 지지부(220)가 바닥면에 형성된 연결부(200); 상기 블럭(100)을 상기 연결부(200)를 이용하여 1m 내지 3m로 모듈화되어 상기 블럭(100)을 2개이상 연결하여 트렌치 구조를 구성한 후, 설치할 위치에 깔린 시멘트에 박아서 상기 트렌치 구조의 흔들림을 방지하도록 상기 연결부(200)의 양측면에 설치되는 철근(240); 타설된 시멘트에 상기 철근(240)을 박을시, 상기 철근(240)의 흔들림을 방지하기 위해 상기 연결부(200)의 양측면에 설치되는 철근 조임부(250); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 구배 프리케스트 트렌치 구조가 개발된 바 있다.
또한, 한국등록특허 10-1170103(등록일자 2012년07월25일)에는 건물의 최하층에 배수를 위해 설치되는 트렌치에서, 전체적으로 상부가 개방된 채널형상의 트렌치 본체(110); 및, 상기 트렌치 본체(110)를 하부에서 받치는 것으로 하부는 바닥 배수판(HD)에 고정되는 다수 개의 지지대(130); 를 포함하여 구성되되, 상기 트렌치 본체(110)는 한쪽 측면의 상단이 밖으로 절곡된 거치턱(111)이 형성되고, 반대쪽 측면의 높이는 상기 거치턱(111)이 형성된 측면보다 높은 조립식 트렌치(100)로서, 상기 지지대(130)는 다수 개의 상부 걸림턱(132)과 상부슬롯(133)이 형성된 상부지지대(131), 다수 개의 하부 걸림턱(136)과 하부슬롯(137)이 형성된 하부지지대(135) 및, 상기 상부슬롯(133)과 하부슬롯(137)을 관통하여 체결되는 볼트(B)와 너트(N)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조립식 트렌치(100)가 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1747821(등록일자 2017년06월09일)에는 구조체 바닥에 배수로를 형성하는 것으로, 상기 구조체 바닥에 고정되는 베이스 부재, 상기 베이스 부재의 중앙에서 수직하게 돌출되어 있고 기설정된 길이를 가지는 레벨 조절부재, 상기 레벨 조절부재에 결합된 제1 및 제2 스토퍼를 포함하는 서포터, 상기 레벨 조절부재가 통과하고 상기 제1 및 제2 스토퍼 사이에 위치한 지지부, 그리고 바닥부재 및 상기 바닥부재의 양단에 곡면으로 연결되어 있는 측벽부재를 포함하며 상기 바닥부재와 상기 측벽부재는 일체로 형성되어 있고 상기 지지부와 간격을 두고 결합되어 분리될 수 있는 형틀을 포함하고, 상기 바닥부재는 상기 측벽부재의 상면을 기준으로 기울어져 있으며, 상기 바닥부재의 기울어진 밑면에 의해 상기 바닥부재의 밑면에 타설되는 콘크리트는 구배지고, 상기 형틀은 상기 콘크리트가 양생되면 상기 지지부와 분리되며 상기 서포터 및 상기 지지부는 상기 콘크리트 내부에 매립되어 노출되지 않으며, 상기 측벽부재는 제1 부분 및 제2 부분으로 구획되어 있으며, 측벽부재의 외부면은 상면을 기준으로 경사져 있고, 상기 측벽부재의 경사에 따라 상기 배수로의 측벽 또한 경사진 상태가 되며 상기 측벽부재의 제2 부분에 의해 상기 측벽과 상기 콘크리트 타설로 형성된 바닥의 표면이 연결된 부분(C)은 경사진 상태가 되는 배수로 시공설비가 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1865749(등록일자 2018년06월01일)에는 PC트렌치(100)를 받치면서 고정이 가능토록 하는 받침대(10)에 조절체를 이용하여 상하로 구배조절이 가능토록 되는 것에 있어서, 상기 받침대(10)는 PC트랜지와 직교하는 방향으로 받쳐지는 가로대(11)와 PC트랜지의 놓여지는 방향과 동일한 방향에서 받쳐지는 세로대(12)로 구성되고, 상기 가로대(11)의 좌우 양단으로는 좌우 회전에 의하여 조절체가 조절의 용이성을 위하여 상측으로 노출되게 위치되고 그 전방으로는 PC트랜지의 유동을 방지하게 잡아주는 스토퍼(13)가 구비되며, 상기 조절체(20)는 바닥면에 요철면(32)을 구비한 고정체(30)의 상단에 위치되어 회전가능토록 되고, 상기 조절체(20)의 하단이 연결홈의 내측에서 헛돌면서 유동될 경우에 각도를 자유자재로 조절가능하도록 조절체의 하단에 볼형상의 연결돌부(21)를 구비하고, 상기 연결돌부(21)와 맞물림될 수 있도록 고정체의 상단에 형성되는 연결홈(31)도 볼 형상이 수용될 수 있도록 만곡홈(31a)으로 이루어짐을 특징으로 하는 PC트렌치 레벨작업용 받침대가 공지되어 있다.
그러나, 상기 종래 특허기술들에 공지된 배수 구배를 조정하여 시공되는 배수 트렌치는 내부에 유입되어 흐르는 우수 또는 오수의 원활한 배수효과를 기대할 수 있으나, 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화하지 못하여 산성비를 그대로 방류하거나 또는 트렌치 내부의 오물에 의하여 고인 오수가 부패하고 악취를 발생시키는 오염물질로 인해 황산염 이온이 미생물과 반응하여 콘크리트표면을 부식시키는 황화수소가스를 발생시켜 트렌치 내부를 침식시키는 문제점이 있었다.
한편, 종래 배수로관의 부식을 방지하기 위한 기술로서, 한국등록특허 10-1758623(등록일자 2017년07월11일)에는 지상으로부터 입출구가 은닉되도록 지하에 매설되는 내부식성 암거블록의 제조 방법에 있어서, 암거블록 형틀 내부에 암거블록의 골격 구조로 조립된 철근을 배치하는 단계; 플라이애시 5~30 중량부, 고로슬래그 5~30 중량부, 실리카퓸 05~20 중량부, 잔골재 15~45 중량부, 굵은골재 15~45 중량부, 감수제 01~5 중량부, 물 5~10 중량부, 및 섬유를 포함하는 혼합물을 교반하는 단계; 상기 교반에 의해 균질화된 혼합물에 알카리금속 계열의 분말화된 소듐실리케이트, 수산화나트륨, 및 수산화칼륨 중에서 어느 하나이거나 적어도 둘의 혼합물인 활성화제 05~4 중량부를 추가하는 단계; 상기 활성화제가 추가된 혼합물을 재교반함으로써 내부식성 콘크리트 조성물을 생성하는 단계; 상기 철근이 배치된 암거블록 형틀 내부에 상기 내부식성 콘크리트 조성물을 타설하는 단계; 상기 암거블록 형틀 내부에 타설된 내부식성 콘크리트 조성물을 다지는 단계; 상기 다져진 내부식성 콘크리트 조성물을 증기 속에서 양생하는 단계; 상기 증기에 의해 양생된 내부식성 콘크리트 조성물을 상기 암거블록 형틀로부터 분리해내는 단계; 및 상기 암거블록 형틀로부터 분리된 내부식성 콘크리트 조성물을 기건 상태에서 양생하는 단계를 포함하고, 상기 내부식성 콘크리트 조성물은 플라이애시 5~30 중량부, 고로슬래그 5~30 중량부, 실리카퓸 05~20 중량부, 잔골재 15~45 중량부, 굵은골재 15~45 중량부, 활성화제 05~4 중량부, 감수제 01~5 중량부, 물 5~10 중량부, 및 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부식성 암거블록 제조방법이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-2058210(등록일자 2019년12월16일)에는 바닥과 바닥의 양측에서 수직으로 형성된 측벽으로 이루어져 내측으로 물이 흐를 수 있는 수로공간이 형성되고, 바닥 상면에는 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 상방향으로 돌출되는 다수의 돌출블록이 형성되어 돌출블록과 돌출블록 사이에 흐르는 물이 머무를 수 있는 웅덩이가 형성되며, 웅덩이에 머무르는 물이 하부로 투수될 수 있게 투수성의 특성을 갖는 투수수로관과, 상기 투수수로관의 하부에 설치되되, 사방이 밀폐되어 내부에 물을 저장할 수 있는 저장공간이 형성되고, 상면 에는 투수수로관에서 투수되는 물이 투수수로관 내부로 유입될 수 있게 다수의 인입공이 관통 형성되며, 상면 일측에는 상방향으로 연장되는 인출관이 형성되어 인출관을 통해 투수수로관 내부에 저장된 물을 펌프로 뽑아 사용할 수 있게 형성된 저류조와, 상기 저류조의 상면에 인입공을 덮게 설치되어 투수수로관에서 투수되는 물이 인입공을 통해 투수수로관 내부로 유입될 때 이물질이나 토양을 필터링하는 부직포패드로 구성되고, 상기 투수수로관은 길이방향을 따라 다수개가 서로 연결되게 설치되고, 투수수로관과 투수수로관의 사이에 씰링재가 개재되게 설치되는데, 상기 씰링재는 소디움 벤토나이트를 압축 성형한 후 그 둘레면을 그물망사로 막아 일정치수가 되게 가공된 BWS(Bentonite Water Stop)이고, 상기 씰링재는 소디움 벤토나이트에 클로로프렌 고무 75중량%와, 트랜스-1,2-에틸렌 디카르복실산 25중량%와, 폴리아미드아민(Poly amide-amine) 25중량% 및 셀룰로오스 디아세테이트 25중량%를 더 혼합하여 성형한 것이며, 상기 투수수로관이 서로 연결되는 경계면에는 실리카흄 35중량%와, 에폭시수지 25중량%와, 펜틸렌글라이콜 55중량%와, 크레실 글리시드 에테르 15중량%와, 옥틸아크릴아미드 25중량% 및 나머지 시멘트 페이스트로 이루어진 중성화억제 조성물을 도포하되, 상기 시멘트 페이스트는 수산화나트륨 20중량%, 시멘트 30중량% 및 나머지 물로 이루어진 페이스트인 것을 특징으로 하는 저류조를 구비한 친환경 투수수로관이 공지되어 있다.
그러나, 상기한 부식방지 배수로는 하수 내의 황화수소 등에 의해 부식되지 않도록 하거나 콘크리트의 중성화에 의한 부식을 방지하기 위한 콘크리트 수로관을 개시하고 있기는 하나, 폴리머 콘크리트 배수로관에 적용될 수 있는 산성비를 알칼리화하여 중화하거나 또는 오수 중의 오염물질을 정화하지는 못하였다.
특히, 산성비는 그대로 방류될 경우 수중 생물에게 악영향을 끼칠 수 있으며, pH가 5 미만인 경우 물고기의 알이 부화할 수 없고, 더 낮아지면 성체의 생존을 위협할 수 있으며, 또한 호수, 강, 연못 주변에 서식하는 생물에게도 영향을 주기 때문에 결과적으로 생태계의 생물다양성이 감소하게 된다.
또한, 산성비는 토양에 서식하는 생물과 화학적 조성에 영향을 주는데, 산성화로 인해 pH가 낮아지면 토양 속의 작은 미생물과 효소 등이 제 역할을 충분히 하지 못하고 죽거나 기능을 상실하게 되고, 산성비에 포함된 수소이온은 알루미늄과 같은 독성을 발생시키며 동식물의 중요한 영양성분인 마그네슘 등을 소멸시킴으로써 지표에 서식하는 생물들에게 좋지 않은 영향을 준다.
뿐만 아니라, 산성비는 황화수소 등 다른 물질과 상호작용하여 만들어진 화학물질이 공기 중을 떠다니며 천식, 기관지염 등의 폐질환을 일으키는 원인이 되며, 석회암이나 대리암 등으로 만들어진 빌딩, 조각, 비석 등에 포함된 칼슘성분 등을 포함하고 있는 암석과 만나는 경우 석고가 형성되어 손상의 원인이 되고, 철, 구리, 동 등 금속의 부식을 일으키키도 한다.
이에 본 발명자들은 각종 토목, 건축물의 지하층 또는 지면에 설치되는 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치 내부에 유입되어 흐르는 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화하고, 오수 중의 오염물질을 정화할 수 있는 다공성 필터를 구비하여 산성비를 중화시키고, 오염물질을 정화할 수 있는 다공성 필터를 상기 배수트렌치 내부에 착탈할 수 있는 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치를 개발하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 상기 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 트렌치 내부에 유입되어 흐르는 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화 및/또는 오수 중의 오염물질을 정화할 수 있는 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, U자 형상의 단면 및 일정 두께와 길이를 가지고 인접하여 연결되도록 구성되되, 상부에 그레이팅을 안착 고정하기 위하여 양측 상단으로부터 내측하부방향 일정깊이 및 길이방향으로 단턱이 형성된 그레이팅안착단과; 내부에 우수 또는 오수가 배수되도록 상기 그레이팅안착단으로부터 일체로 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로와; 일측 말단에 돌출형성되어 인접연결되는 타측 말단에 향성된 음각부에 삽입 고정되는 양각부와; 상기 타측 말단에 오목형성되어 인접연결되는 상기 일측 말단에 형성된 양각부가 삽입 고정되는 음각부;를 포함하여 구성되는 트렌치몸체블럭으로서, 상기 트렌치몸체블럭은 5mm~20mm 크기의 조골재 30~50 중량부, 1.2mm~5mm 크기의 잔골재 15~25 중량부, 고로슬래그 5~10 중량부, 플라이애시 5~10 중량부, 실리카퓸 2~7 중량부, 감수제 0.1~5 중량부, 물 5~10 중량부를 포함하는 무기결합재와; 불포화 폴리에스터 수지(Unsaturated polyester resin) 8~10 중량부, 상기 불포화 폴리에스터 수지의 보강충진필러로 사용되는 석분 5~10중량부, 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 경화시키기 위하여 첨가되는 경화제 1~2 중량부, 폴리머 콘크리트의 수축에 의한 균열을 방지하기 위하여 첨가되는 수축저감제(Shrinkage reducing agent) 1.5~3 중량부, 폴리머 콘크리트의 화학적 접착력을 증대시키기 위하여 첨가되는 가교제(Silane) 1~2 중량부를 포함하여 구성되는 유기결합재와; 폴리머 콘크리트의 인장강도와 탄성률을 향상시키기 위하여 첨가되는 강섬유(Steel fiber) 3~5 중량부를 포함하는 보강섬유재;를 포함하는 폴리머 콘크리트 모르타르 조성물을 형틀 내부에 타설하여 양생된 것이며, 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에는 상기 배수로에 유입되어 흐르는 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화 및/또는 오수 중의 오염물질을 정화하는 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치를 과제의 해결수단으로 한다.
상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면의 산성비 중화 및/또는 오염물질 정화 다공성 필터는 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에 복수개 형성된 삽입홈에 착탈되도록 일정 두께의 플레이트블록 형태로 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 산성비 중화를 위한 다공성 필터는 벤토나이트분말, 다공질 장석분말, 펄라이트 분말 및 카올리나이트 분말을 동일 중량비로 포함하는 다공성 충전재 60중량%, 수산화나트륨 알칼리화제 20중량% 및 석회분말 20중량%를 적정량의 물로 혼합한 다공성 필터 모르타르를 일정 두께의 플레이트블록 형태로 성형 고화시킨 후, 600~700℃에서 1~ 2시간 고온 소성시킨 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 오염물질 정화를 위한 다공성 필터는 정체된 토사 또는 잔류물에 의하여 고인 오수의 부패시 황산염 이온 및 미생물에 의한 황화수소가스 발생을 억제함과 동시에 서방성 TiO2 광촉매에 의한 오염물질을 정화하기 위하여, 알루미나시멘트 15~20중량부, 고로슬래그분말 5~10중량부, 니켈슬래그분말 5~10중량부 및 규사 50~70중량부를 포함하는 바인더결합재와; TiO2 광촉매가 다공성 공극에 함침된 제올라이트분말 5~7중량부, 펄라이트분말 5~7중량부, 장석분말 5~7중량부 및 카올리나이트분말 5~7중량부를 포함하는 광촉매 함침 다공성 충전재; 및 적정량의 물;을 포함하여 조성되는 다공성 필터 모르타르를 일정 두께의 플레이트블록 형태로 성형 고화시킨 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 광촉매 함침 다공성 충전재는 TiO2 광촉매분말 수용액에 상기 제올라이트분말 5~7중량부, 펄라이트분말 5~7중량부, 장석분말 5~7중량부 및 카올리나이트분말 5~7중량부를 침지한 후, 상기 제올라이트분말, 펄라이트분말, 장석분말 및 카올리나이트분말의 다공구조에 상기 TiO2 광촉매분말 수용액을 함침시키고, 건조한 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 다공성 필터 모르타르는 니켈슬래그분말에 포함된 MgO 성분의 황산염 저항성에 의하여 오수의 부패시 황산염 이온 및 미생물에 의한 황화수소가스 발생을 억제하고, 상기 광촉매 함침 다공성 충전재의 TiO2 광촉매 서방성 방출에 의하여 오염물질을 정화하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면의 산성비 중화 다공성 필터와 오염물질 정화 다공성 필터는 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에 복수개 형성된 삽입홈에 독립적으로 선택된 1종만 착탈되거나, 구간별로 구획된 삽입홈에 종류별로 착탈되거나, 각각의 삽입홈에 교대로 착탈되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명의 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치는 트렌치 내부에 유입되어 흐르는 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화하고, 오수 중의 오염물질을 정화할 수 있으므로 친환경적으로 생태계를 보호할 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수 트렌치 사시도
도 2는 본 발명의 폴리머 콘크리트 보강필러(탄산칼슘 및 석분) 비교그래프
도 3은 본 발명의 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수 트렌치의 다공성 필터 플레이트블록 착탈 단면도
도 4는 본 발명의 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수 트렌치의 다공성 필터 플레이트블록 착탈 매립 사시도
도 2는 본 발명의 폴리머 콘크리트 보강필러(탄산칼슘 및 석분) 비교그래프
도 3은 본 발명의 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수 트렌치의 다공성 필터 플레이트블록 착탈 단면도
도 4는 본 발명의 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수 트렌치의 다공성 필터 플레이트블록 착탈 매립 사시도
본 발명은, U자 형상의 단면 및 일정 두께와 길이를 가지고 인접하여 연결되도록 구성되되, 상부에 그레이팅을 안착 고정하기 위하여 양측 상단으로부터 내측하부방향 일정깊이 및 길이방향으로 단턱이 형성된 그레이팅안착단과; 내부에 우수 또는 오수가 배수되도록 상기 그레이팅안착단으로부터 일체로 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로와; 일측 말단에 돌출형성되어 인접연결되는 타측 말단에 향성된 음각부에 삽입 고정되는 양각부와; 상기 타측 말단에 오목형성되어 인접연결되는 상기 일측 말단에 형성된 양각부가 삽입 고정되는 음각부;를 포함하여 구성되는 트렌치몸체블럭으로서, 상기 트렌치몸체블럭은 5mm~20mm 크기의 조골재 30~50 중량부, 1.2mm~5mm 크기의 잔골재 15~25 중량부, 고로슬래그 5~10 중량부, 플라이애시 5~10 중량부, 실리카퓸 2~7 중량부, 감수제 0.1~5 중량부, 물 5~10 중량부를 포함하는 무기결합재와; 불포화 폴리에스터 수지(Unsaturated polyester resin) 8~10 중량부, 상기 불포화 폴리에스터 수지의 보강충진필러로 사용되는 석분 5~10중량부, 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 경화시키기 위하여 첨가되는 경화제 1~2 중량부, 폴리머 콘크리트의 수축에 의한 균열을 방지하기 위하여 첨가되는 수축 저감제(Shrinkage reducing agent) 1.5~3 중량부, 폴리머 콘크리트의 화학적 접착력을 증대시키기 위하여 첨가되는 가교제(Silane) 1~2 중량부를 포함하여 구성되는 유기결합재와; 폴리머 콘크리트의 인장강도와 탄성률을 향상시키기 위하여 첨가되는 강섬유(Steel fiber) 3~5 중량부를 포함하는 보강섬유재;를 포함하는 폴리머 콘크리트 모르타르 조성물을 형틀 내부에 타설하여 양생된 것이며, 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에는 상기 배수로에 유입되어 흐르는 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화 및/또는 오수 중의 오염물질을 정화하는 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치를 기술구성의 특징으로 한다.
상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면의 산성비 중화 및/또는 오염물질 정화 다공성 필터는 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에 복수개 형성된 삽입홈에 착탈되도록 일정 두께의 플레이트블록 형태로 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 산성비 중화를 위한 다공성 필터는 벤토나이트분말, 다공질 장석분말, 펄라이트 분말 및 카올리나이트 분말을 동일 중량비로 포함하는 다공성 충전재 60중량%, 수산화나트륨 알칼리화제 20중량% 및 석회분말 20중량%를 적정량의 물로 혼합한 다공성 필터 모르타르를 일정 두께의 플레이트블록 형태로 성형 고화시킨 후, 600~700℃에서 1~ 2시간 고온 소성시킨 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 오염물질 정화를 위한 다공성 필터는 정체된 토사 또는 잔류물에 의하여 고인 오수의 부패시 황산염 이온 및 미생물에 의한 황화수소가스 발생을 억제함과 동시에 서방성 TiO2 광촉매에 의한 오염물질을 정화하기 위하여, 알루미나시멘트 15~20중량부, 고로슬래그분말 5~10중량부, 니켈슬래그분말 5~10중량부 및 규사 50~70중량부를 포함하는 바인더결합재와; TiO2 광촉매가 다공성 공극에 함침된 제올라이트분말 5~7중량부, 펄라이트분말 5~7중량부, 장석분말 5~7중량부 및 카올리나이트분말 5~7중량부를 포함하는 광촉매 함침 다공성 충전재; 및 적정량의 물;을 포함하여 조성되는 다공성 필터 모르타르를 일정 두께의 플레이트블록 형태로 성형 고화시킨 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 광촉매 함침 다공성 충전재는 TiO2 광촉매분말 수용액에 상기 제올라이트분말 5~7중량부, 펄라이트분말 5~7중량부, 장석분말 5~7중량부 및 카올리나이트분말 5~7중량부를 침지한 후, 상기 제올라이트분말, 펄라이트분말, 장석분말 및 카올리나이트분말의 다공구조에 상기 TiO2 광촉매분말 수용액을 함침시키고, 건조한 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 다공성 필터 모르타르는 니켈슬래그분말에 포함된 MgO 성분의 황산염 저항성에 의하여 오수의 부패시 황산염 이온 및 미생물에 의한 황화수소가스 발생을 억제하고, 상기 광촉매 함침 다공성 충전재의 TiO2 광촉매 서방성 방출에 의하여 오염물질을 정화하는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면의 산성비 중화 다공성 필터와 오염물질 정화 다공성 필터는 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에 복수개 형성된 삽입홈에 독립적으로 선택된 1종만 착탈되거나, 구간별로 구획된 삽입홈에 종류별로 착탈되거나, 각각의 삽입홈에 교대로 착탈되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 및/또는 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예 및/또는 도면에 한정되지 않는다.
먼저, [도 1]을 참조하면, 본 발명의 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치는, U자 형상의 단면 및 일정 두께와 길이를 가지고 인접하여 연결되도록 구성되되, 상부에 그레이팅을 안착 고정하기 위하여 양측 상단(11)으로부터 내측하부방향 일정깊이 및 길이방향으로 단턱이 형성된 그레이팅안착단(120)과; 내부에 우수 또는 오수가 배수되도록 상기 그레이팅안착단(120)으로부터 일체로 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로(130)와; 일측 말단에 돌출형성되어 인접연결되는 타측 말단에 향성된 음각부에 삽입 고정되는 양각부(140)와; 상기 타측 말단에 오목형성되어 인접연결되는 상기 일측 말단에 형성된 양각부가 삽입 고정되는 음각부(150);를 포함하는 트렌치몸체블럭(100)으로 구성된다.
이때, 상기 트렌치몸체블럭은 5mm~20mm 크기의 조골재 30~50 중량부, 1.2mm~5mm 크기의 잔골재 15~25 중량부, 고로슬래그 5~10 중량부, 플라이애시 5~10 중량부, 실리카퓸 2~7 중량부, 감수제 0.1~5 중량부, 물 5~10 중량부를 포함하는 무기결합재와; 불포화 폴리에스터 수지(Unsaturated polyester resin) 8~10 중량부, 상기 불포화 폴리에스터 수지의 보강충진필러로 사용되는 석분 5~10중량부, 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 경화시키기 위하여 첨가되는 경화제 1~2 중량부, 폴리머 콘크리트의 수축에 의한 균열을 방지하기 위하여 첨가되는 수축 저감제(Shrinkage reducing agent) 1.5~3 중량부, 폴리머 콘크리트의 화학적 접착력을 증대시키기 위하여 첨가되는 가교제(Silane) 1~2 중량부를 포함하여 구성되는 유기결합재와; 폴리머 콘크리트의 인장강도와 탄성률을 향상시키기 위하여 첨가되는 강섬유(Steel fiber) 3~5 중량부를 포함하는 보강섬유재;를 포함하는 폴리머 콘크리트 모르타르 조성물을 형틀 내부에 타설하여 양생된 것이다.
여기서, 상기 조골재와 잔골재는 골재의 입자크기별 혼합비가 최소공극비 결정에 가장 큰 영향을 미치므로 조골재와 잔골재를 각각 2가지의 입도로 분리하여 조합비에 따른 공극율 시험 (KS F 2506 콘크리트용 골재의 빈틈 시험방법)을 실시한 결과를 반영하여 상기 조골재와 잔골재 조합비를 결정하였는데, 본 발명에서, 5mm~20mm 크기의 조골재 30~50 중량부, 1.2mm~5mm 크기의 잔골재 15~25 중량부 사용하는 것이 가장 바람직하였다.
상기 고로슬래그는 용광로에서 선철을 제조할 때에 부산물로서 생성되는 것으로, 고온의 용융슬래그를 대기중에서 냉각하는 서냉슬래그와 압력수로 급냉하는 수쇄슬래그를 분말화한 것으로, 콘크리트 및 모르타르의 혼화재로서 사용되는 콘크리트용 고로슬래그 미분말(Ground granulated blast-furnace slag for use in concrete)은 KS F 2563에 그 적용범위 및 품질규격이 정해져 있다.
고로슬래그미분말의 평균적인 화학성분은 SiO2 = 33%, Al2O3 = 14%, CaO = 42%, MgO = 6%, TiO2 = 1%, Fe2O3 = 0.5% 정도이고, 보통포틀랜드시멘트와 비교하여 CaO가 적고, SiO2와 Al2O3가 각각 10% 정도 많은 특징을 가지고 있다.
특히, 고로슬래그분말은 시멘트 수화반응에서 생성되는 불안정한 수산화칼슘과 반응하며, 안정한 수화물을 형성하고 경화체조직을 치밀하게 하고, 더욱이, 시멘트와 비교하여 염소이온이나 알카리이온의 고정능력(능동적 열화원인 제어 가능성)이 크다. 그 때문에, 고로슬래그미분말을 콘크리트 혼화재로서 사용하면 수밀성, 화학저항성, 내해수성, 염분차폐성, 알칼리실리카반응제어 등 내구성이 향상되는 등, 지속가능한 콘크리트를 제조할 수 있다
또한, 상기 안정한 수화물을 형성하는 반응은 고온에서 특히 가속되므로 증기양생에서는 초기 압축강도가 높게되어 프리캐스트 콘크리트 제조에 유리한 측면이 많고, 콘크리트표면의 기포발생이 적어 수려한 콘크리트면을 얻을 수 있다.
본 발명에서, 상기 고로슬래그는 분말도가 5000~7000cm2/g인 것이 바람직한데, 고로슬래그의 분말도가 5000cm2/g 미만이면 입자가 굵어 반응성이 떨어지는 문제가 있고, 7000cm2/g를 초과하면 점성이 지나치게 커져서 워커빌리티가 나빠지며, 본 발명에서 사용량은 5~10 중량부 사용하며, 고로슬래그의 함량이 5 중량부 미만이면 콘크리트 강도가 낮아지고, 10 중량부를 초과하면 속경성에 의한 유동성이 낮아져 워커빌리티가 나빠진다.
상기 플라이애시는 발전소에서 분쇄된 석탄을 태우고 남는 부산물이다. 구체적으로는, 연도 가스에 의해 보일러의 연소 구역에서 운반된 후, 기계 또는 정전기 분리기에 의해 수집되는 미연소 잔류물로 포졸란 물질이다. 즉, 포졸란 물질은 다양한 양의 CaO을 함유한 정교하게 구분된 아모르푸스 알루미노실리케이트로 포틀랜드 시멘트와 물을 섞으면 포틀랜드 시멘트의 수화 작용으로 방출되는 Ca(OH)2과 반응하여 다양한 Calcium-SilicateHydrates(C-S-H)와 Calcium-Aluminum-Hydrates(CA-H)를 생산하게 된다. 이러한 포졸란 반응은 시멘트 Binder상(C-S-H)의 양을 증가시키고, Calcium-AluminumHydrates를 적게 증가시켜 장기강도를 향상시키기 때문에 콘크리트 혼화제로 사용시 장기강도발현에 유리한 특징을 가지고 있으며, 이러한 수화반응 메커니즘은 콘크리트의 내구성을 향상시키므로 본 발명에서는 상기 플라이애시를 5~10 중량부 사용하는 것이 바람직하다.
상기 실리카퓸(silica fume)은 콘크리트 조성물의 압축강도를 향상시키고 조직을 치밀화하여 압축강도를 향상시키며, 고강도와 균열이 발생하지 않는 밀실한 조직을 갖는 트렌치몸체블럭을 제조할 수 있으며, 본 발명에서는 2~7 중량부 사용하는 것이 바람직하다.
상기 감수제는 콘크리트 조성물의 분말 입자를 분산시켜 콘크리트 내구성과 워커빌리티를 개선하는 역할을 한다. 감수제로는 분말형태의 나프탈렌계, 유기산계, 멜라민계, 및 폴리크르본산계 중에서 어느 하나이거나 적어도 둘의 혼합물로 일반 감수제보다 분산 효과가 우수한 고성능 감수제가 적합하다. 상기 감수제의 함량은 0.1~5 중량부가 바람직하다. 감수제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 감수효과가 거의 발현되지 않고, 5 중량부를 초과하면 비중이 다른 성분들간의 분리 현상이 발생한다
한편, 유기결합재로 사용하는 불포화 폴리에스터 수지(Unsaturated polyester resin)는 그 구성분자의 포화된 모노머가 에스테르 결합으로 중합된 고분자 화합물로서, 취급이 쉽고, 경화성이 뛰어나며, 상온에서도 자유롭게 경화시킬 수 있다. 이것은 다른 열경화성 수지에 비해 양호한 기계적, 전기적 성질 및 내약품성을 가진다.
본 발명에서 사용하는 불포화 폴리에스터 수지는 코발트계의 경화 촉진제가 첨가된 올소 타잎(Ortho-type) 성분을 가진 것이며, 8∼10중량부로 혼합된다.
또한, 상기 불포화 폴리에스터 수지의 보강충진필러로는 석분이 사용된다. 종래에는 보강필러로 탄산칼슘이 사용되었는데, [도 2]에 도시한 바와 같이, 폴리머 콘크리트에 필러로 탄산칼슘과 석분을 사용한 비교시험결과, 석분의 경우가 폴리머 콘크리트의 압축강도 및 휨강도에 있어서 15~20% 증가하는 것으로 나타나므로 본 발명에서는 보강충진필러로 석분을 5~10중량부 사용한다.
또한, 상기 불포화 폴리에스테르 수지를 경화시키기 위하여 첨가되는 경화제는 메틸에틸케톤퍼옥사이드 1~2중량부가 사용되며, 폴리머 콘크리트의 수축에 의한 균열을 방지하기 위하여 첨가되는 수축 저감제(Shrinkage reducing agent)는 폴리스티렌수지 1.5~3 중량부가 사용되고, 폴리머 콘크리트의 화학적 접착력을 증대시키기 위하여 첨가되는 가교제(Silane)는 실란 1~2 중량부를 첨가하여 사용한다.
또한, 본 발명의 폴리머 콘크리트의 인장강도와 탄성률을 향상시키기 위하여 강섬유(Steel fiber) 3~5 중량부를 첨가하여 사용한다.
한편, 본 발명의 특징적 구성으로서, [도 3] 내지 [도 4]에 도시한 바와 같이, 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면의 산성비 중화 및/또는 오염물질정화 다공성 필터(F)는 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로(103) 내부 표면에 복수개로 형성된 삽입홈에 착탈되도록 일정 두께의 플레이트블록 형태로 형성된다.
특히, 상기 산성비 중화 다공성 필터와 오염물질 정화 다공성 필터는 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에 복수개 형성된 삽입홈에 독립적으로 선택된 1종만 착탈되거나, 구간별로 구획된 삽입홈에 종류별로 착탈되거나, 각각의 삽입홈에 교대로 착탈되도록 구성할 수 있다.
이때, 상기 산성비 중화를 위한 다공성 필터는 벤토나이트분말, 다공질 장석분말, 펄라이트 분말 및 카올리나이트 분말을 동일 중량비로 포함하는 다공성 충전재 60중량%, 수산화나트륨 알칼리화제 20중량% 및 석회분말 20중량%를 적정량의 물로 혼합한 다공성 필터 모르타르를 일정 두께의 플레이트블록 형태로 성형 고화시킨 후, 600~700℃에서 1~ 2시간 고온 소성시킨 것이다.
상기 벤토나이트는 화산활동에 의한 화산 유리질 암석(용암)들이 변질되어 형성된 천연광물로 칼슘, 철 마그네슘, 포타슘, 망간, 게르마늄, 셀레늄, 규소 등 66종 이상의 천연 미네랄 성분이 다량 포함되어 있고, 나노 수준의 미세한 극 미립자가 양이온 교환성 (중금속 흡착반응), 흡착성, 팽윤성을 가지고 있는 다공성 광물이다.
또한, 상기 다공질 장석은 지각을 구성하는 물질 중 가장 흔한 자연계 물질이며 산업광물로서 유리, 도료 등의 제조에 이용되고 있다. 이러한 장석의 광물구조는 일차적으로 Al과 Si의 배열-비배열, 쌍정, 연정 및 이들의 복합적 구조와 연관되고(Parsons, 1994; Smith & Brown, 1988; Deer et al., 2001), 이차적으로 풍화와 변질에 의한 미세구조로 구분된다.
특히, 풍화과정에서 장석의 표면에는 미세한 공극이 특징적으로 발달하고 있는데, 이러한 장석의 다공체 구조로 인해 비표면적이 증가하며, 체적특성은 감소하고 표면특성이 증대되어 이에 따른 전기/자기적, 광학적 성질이 발현되는 것으로 알려져 있다.(Park & Lee, 2000).
상기 펄라이트 분말는 흑요석, 진주암의 파쇄 조각을 1,000℃로 급열하여 결정수를 팽창시켜서 만든 경량 골재. 콘크리트, 미장 공사(바닥, 벽 도장)에 골재로서 단열·보온·흡음 등의 목적으로 사용하며, 상기 카올리나이트 분말은 알루미늄의 수분을 포함한 규산염 광물로 점토 광물의 한 종류이며, 장석이 변질되어 생긴 것으로 그 입자가 육각 내지 불규칙한 형태를 이루며 크기는 수 μ ~ 수백 μ이므로 경량 골재로 사용되며, 고온에 잘 견뎌 도자기 및 점토 등의 재료가 된다.
특히, 상기 카올리나이트 분말은 흡수성이 높기 때문에 달라붙는 성질이 있고, 그 결정구조가 부식성 용액에 대하여도 영향을 받지 않기 때문에 상기 펄라이트 분말과 함께 단열, 흡음, 탈취, 흡습 및 내화학성능을 발휘하도록 사용된다
상기와 같은 벤토나이트분말, 다공질 장석분말, 펄라이트 분말 및 카올리나이트 분말을 동일 중량비로 사용하여 다공성 충전재로 사용한다.
또한, 상기 다공성 충전재에 수산화나트륨 알칼리화제 및 석회분말을 혼합사용하는데, 상기 수산화나트륨은 산성비 중화를 위한 알칼리화제로서 혼합사용한다.
한편, 본 발명의 상기 오염물질 정화를 위한 다공성 필터는 정체된 토사 또는 잔류물에 의하여 고인 오수의 부패시 황산염 이온 및 미생물에 의한 황화수소가스 발생을 억제함과 동시에 서방성 TiO2 광촉매에 의한 오염물질을 정화하기 위하여, 알루미나시멘트 15~20중량부, 고로슬래그분말 5~10중량부, 니켈슬래그분말 5~10중량부 및 규사 50~70중량부를 포함하는 바인더결합재와; TiO2 광촉매가 다공성 공극에 함침된 제올라이트분말 5~7중량부, 펄라이트분말 5~7중량부, 장석분말 5~7중량부 및 카올리나이트분말 5~7중량부를 포함하는 광촉매 함침 다공성 충전재; 및 적정량의 물;을 포함하여 조성되는 다공성 필터 모르타르를 일정 두께의 플레이트블록 형태로 성형 고화시킨 것이다.
이때, 상기 광촉매 함침 다공성 충전재는 TiO2 광촉매분말 수용액에 상기 제올라이트분말 5~7중량부, 펄라이트분말 5~7중량부, 장석분말 5~7중량부 및 카올리나이트분말 5~7중량부를 침지한 후, 상기 제올라이트분말, 펄라이트분말, 장석분말 및 카올리나이트분말의 다공구조에 상기 TiO2 광촉매분말 수용액을 함침시키고, 건조한 것이다.
특히, 상기 다공성 필터 모르타르는 니켈슬래그분말에 포함된 MgO 성분의 황산염 저항성에 의하여 오수의 부패시 황산염 이온 및 미생물에 의한 황화수소가스 발생을 억제하고, 상기 광촉매 함침 다공성 충전재의 TiO2 광촉매 서방성 방출에 의하여 오염물질을 정화하게 된다.
보다 상세하게, 상기 알루미나시멘트는 알루민산칼슘을 주성분으로 한 속경성 특수시멘트로, 조강성, 화학저항성 및 내화성을 부여한다. 또한, 상기 알루미나 시멘트는 초기 팽창을 부여하고 건조수축을 줄일 수 있는 역할을 수행을 위하여, 산화알루미늄이 30∼40wt% 의 것을 사용하는 것이 바람직하며, 15~20중량부 사용하는 것이 바람직하다, 상기 범위 미만인 경우에는 조강성, 화학저항성 및 내화성이 미흡하게 되고, 상기 범위를 초과하면 속경성이 과다한 문제점이 있게 된다.
또한, 상기 고로슬래그분말은 상기 알루미나시멘트를 대체하기 위한 것으로 물을 투입하면 미분말 표면에 비결정질 피막이 형성되어 내부의 Ca2+ 및 Al2+ 등의 용출이 이루어지지 않으므로 초기 압축강도가 낮아지는 문제점이 있으므로 상기 알루미나시멘트 사용량의 절반수준인 5~10중량부 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 종래, 콘크리트 구조물은 토양, 지하수, 해수, 하수종말처리장 및 쓰레기 소각장 등의 환경에 노출될 때 황산염 이온에 의하여 화학적 침식을 받게 되고, 이로 인하여 콘크리트 구조물은 성능저하를 발생하게 되며 점차적으로 내구성능이 저하된다.
마찬가지로 본 발명의 U자 형상의 단면 및 일정 길이를 가지는 트렌치몸체블럭(100)의 트렌치 내부에서도 정체된 토사 또는 잔류물에 의하여 고인 우수 또는 오수를 부패시키고 악취를 발생시키는 오염물질로 인해 황산염 이온이 미생물과 반응하여 콘크리트표면을 부식시키는 황화수소가스를 발생시켜 트렌치몸체블럭(100)의 트렌치 내부를 침식하는 역할을 한다.
이에 따라 이를 방지하기 위하여, 대부분의 콘크리트는 황산염에 강한 CAC(알루미나 시멘트)를 사용하여 황산염 이온에 대한 저항성을 극대화하였으나, 이는 침식 시간을 최대한 늦출 수는 있으나 결국에는 미생물과 반응한 황화수소가스로 인해 서서히 침식 작용이 일어난다.
상기한 침식작용을 방지하기 위하여, 본 발명에서는 산업부산물인 니켈슬래그분말을 생화학적 침식방지재료로 사용하는데, 상기 니켈슬래그분말은 니켈 제련과정에서 발생하는 산업부산물인 니켈슬래그를 분쇄한 것으로 상기 니켈 슬래그 분말은 MgO 성분이 약 25-30중량%정도 함유되어 있어 이 성분은 열과 산에 대한 안정성을 갖는 것으로 상기 니켈슬래그분말을 포함하는 콘크리트는 황산염에 대한 저항성을 가지며 열에 대한 안정성을 가지게 되며, 본 발명에서는 상기 니켈슬래그분말을 상기 고로슬래그분말과 동일한 사용량으로 조성하는 것이 바람직하다..
또한, 상기 제올라이트분말은 양이온 교환 특성(CEC, cation exchange capacity)을 가지고 있으며, 이러한 성질에 의해 제올라이트 공동에 위치하는 양이온이 다른 양이온에 의해 쉽게 교환되므로 이를 활용하여 폐수의 처리에 활용되고 있으며, 제올라이트에 존재하는 미세한 다공들은 무기 및 유기분자들을 선택적으로 흡착할 수 있어 이에 따라 서로 섞여 있는 다른 분자들을 각각 분리할 수 있는 분자체 기능(molecular sieving)의 특성을 갖게 되므로 흡착, 악취제거에 활용된다.
또한, 상기 펄라이트분말, 장석분말 및 카올리나이트분말은 앞서 언급한 바와 같다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및/또는 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및/또는 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 트렌치몸체블럭 110 : 양측 상단
120 : 덮개안착단 130 : 배수로
140 : 양각부 150 : 음각부
F : 산성비 중화 다공성 필터와 오염물질 정화 다공성 필터
120 : 덮개안착단 130 : 배수로
140 : 양각부 150 : 음각부
F : 산성비 중화 다공성 필터와 오염물질 정화 다공성 필터
Claims (7)
- U자 형상의 단면 및 일정 두께와 길이를 가지고 인접하여 연결되도록 구성되되, 상부에 그레이팅을 안착 고정하기 위하여 양측 상단으로부터 내측하부방향 일정깊이 및 길이방향으로 단턱이 형성된 그레이팅안착단과; 내부에 우수 또는 오수가 배수되도록 상기 그레이팅안착단으로부터 일체로 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로와; 일측 말단에 돌출형성되어 인접연결되는 타측 말단에 향성된 음각부에 삽입 고정되는 양각부와; 상기 타측 말단에 오목형성되어 인접연결되는 상기 일측 말단에 형성된 양각부가 삽입 고정되는 음각부;를 포함하여 구성되는 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치로서, 상기 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치는 5mm~20mm 크기의 조골재 30~50 중량부, 1.2mm~5mm 크기의 잔골재 15~25 중량부, 고로슬래그 5~10 중량부, 플라이애시 5~10 중량부, 실리카퓸 2~7 중량부, 감수제 0.1~5 중량부, 물 5~10 중량부를 포함하는 무기결합재와; 불포화 폴리에스터 수지(Unsaturated polyester resin) 8~10 중량부, 상기 불포화 폴리에스터 수지의 보강충진필러로 사용되는 석분 5~10중량부, 상기 불포화 폴리에스터 수지를 경화시키기 위하여 첨가되는 경화제 1~2 중량부, 폴리머 콘크리트의 수축에 의한 균열을 방지하기 위하여 첨가되는 수축 저감제(Shrinkage reducing agent) 1.5~3 중량부, 폴리머 콘크리트의 화학적 접착력을 증대시키기 위하여 첨가되는 가교제(Silane) 1~2 중량부를 포함하여 구성되는 유기결합재와; 폴리머 콘크리트의 인장강도와 탄성률을 향상시키기 위하여 첨가되는 강섬유(Steel fiber) 3~5 중량부를 포함하는 보강섬유재;를 포함하는 폴리머 콘크리트 모르타르 조성물을 형틀 내부에 타설하여 양생된 것이며, 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에는 상기 배수로에 유입되어 흐르는 우수 중의 산성비를 알칼리화하여 중화 및/또는 오수 중의 오염물질을 정화하는 다공성 필터를 구비하되,
상기 산성비를 알칼리화하여 중화하는 다공성 필터는 벤토나이트분말, 다공질 장석분말, 펄라이트 분말 및 카올리나이트 분말을 동일 중량비로 포함하는 다공성 충전재 60중량%, 수산화나트륨 알칼리화제 20중량% 및 석회분말 20중량%를 적정량의 물로 혼합한 다공성 필터 모르타르를 일정 두께의 플레이트블록 형태로 성형 고화시킨 후, 600~700℃에서 1~ 2시간 고온 소성시킨 것을 특징으로 하는 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치
- 제1항에 있어서,
상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면의 산성비 중화 및/또는 오염물질 정화 다공성 필터는 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에 복수개 형성된 삽입홈에 착탈되도록 일정 두께의 플레이트블록 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 오염물질 정화를 위한 다공성 필터는 정체된 토사 또는 잔류물에 의하여 고인 오수의 부패시 황산염 이온 및 미생물에 의한 황화수소가스 발생을 억제함과 동시에 서방성 TiO2 광촉매에 의한 오염물질을 정화하기 위하여, 알루미나시멘트 15~20중량부, 고로슬래그분말 5~10중량부, 니켈슬래그분말 5~10중량부 및 규사 50~70중량부를 포함하는 바인더결합재와; TiO2 광촉매가 다공성 공극에 함침된 제올라이트분말 5~7중량부, 펄라이트분말 5~7중량부, 장석분말 5~7중량부 및 카올리나이트분말 5~7중량부를 포함하는 광촉매 함침 다공성 충전재; 및 적정량의 물;을 포함하여 조성되는 다공성 필터 모르타르를 일정 두께의 플레이트블록 형태로 성형 고화시킨 것을 특징으로 하는 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치
- 제4항에 있어서,
상기 광촉매 함침 다공성 충전재는 TiO2 광촉매분말 수용액에 상기 제올라이트분말 5~7중량부, 펄라이트분말 5~7중량부, 장석분말 5~7중량부 및 카올리나이트분말 5~7중량부를 침지한 후, 상기 제올라이트분말, 펄라이트분말, 장석분말 및 카올리나이트분말의 다공구조에 상기 TiO2 광촉매분말 수용액을 함침시키고, 건조한 것을 특징으로 하는 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치
- 제4항에 있어서,
상기 다공성 필터 모르타르는 니켈슬래그분말에 포함된 MgO 성분의 황산염 저항성에 의하여 오수의 부패시 황산염 이온 및 미생물에 의한 황화수소가스 발생을 억제하고, 상기 광촉매 함침 다공성 충전재의 TiO2 광촉매 서방성 방출에 의하여 오염물질을 정화하는 것을 특징으로 하는 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치
- 제2항에 있어서,
상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면의 산성비 중화 다공성 필터와 오염물질 정화 다공성 필터는 상기 U자 단면형상을 이루며 길이방향으로 형성되는 배수로 내부 표면에 복수개 형성된 삽입홈에 독립적으로 선택된 1종만 착탈되거나, 구간별로 구획된 삽입홈에 종류별로 착탈되거나, 각각의 삽입홈에 교대로 착탈되는 것을 특징으로 하는 비점오염을 저감하기 위한 다공성 필터를 구비한 산업부산물을 이용한 폴리머 콘크리트 프리캐스트 배수트렌치
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