KR19990070336A - 폐타이어를 이용한 쓰레기매립구축물 및 그의 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 폐타이어를 이용한 쓰레기매립구축물 및 그의 형성방법에 의하면, 차수막층인 고밀도 폴리에틸렌 시이트층(3)위에 폐타이어박편과 통폐타이어로 구성된 집·배수층(4) 및 여과층(6)을 형성하고, 상기 통폐타이어의 하부부분에 다수의 천공을 형성하여 매립쓰레기로부터 방출되는 침출수의 집배수를 원활하게 함과 아울러, 통폐타이어(12)들의 상호 버팀 및 완충역할에 의해 쓰레기매립시의 불균일한 하중으로부터 차수막층을 비롯한 하부 적층물을 보호하면서 유해물질을 흡착 제거할 수 있고, 더욱이 매립이 완료된 쓰레기매립층(8)위에 폐타이어박편층(13)(13')과 토양이 적층된 상부 여과층을 형성함으로써 매립지에서 발생하는 휘발성 독성물질과 악취까지도 완전히 제거할 수 있어 위생 및 환경보호 측면에서 훌륭한 쓰레기매립지를 구축할 수 있으며, 무엇보다도 폐타이어의 박편의 크기를 증대하고 그 사용량을 줄임에도 불구하고 오히려 유해물질의 흡착 및 분해력을 증가시킬 수 있고 시공이 쉬우면서도 시공비를 크게 줄여 경제적이고 효율적인 쓰레기매립지를 구축하게 된다.

또한, 본 발명에서는 매립장 경사면의 시공시 폐타이어층으로 폐타이어 박편과 더불어 통폐타이어를 함께 적용하여 통폐타이어(12)들을 로우프(11)를 사용하여상호 엮어 고정시킴으로써 이들 구성물질들이 미끄러지거나 흘러내려감이없이 완벽하고 용이하게 시공할 수 있게 된다.

Description

폐타이어를 이용한 쓰레기매립구축물 및 그의 형성방법

본 발명은 폐타이어를 이용한 쓰레기매립구축물 및 그의 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세히 말하면 쓰레기매립시 폐타이어를 이용함으로써 쓰레기 그자체뿐만 아니라 그로부터 방출되는 오폐수등의 침출수에 함유된 독성 유기물질, 중금속등의 흡착과 아울러 침출수의 땅속으로의 침출을 방지하고 이들 유해물질을 정화시킬 수 있는 쓰레기 매립구축물 및 그의 형성방법에 대한 것이다.

사람의 일상생활이나 공장 및 작업장등에서의 생산활동등으로 매일 많은 양의 쓰레기가 발생되고 있으며 이들 쓰레기들은 거의 재활용 되질 못하고 모두 폐기처분되고 있다. 처분방식으로는 극히 소량의 쓰레기가 소각처리될 뿐 대부분이 매립되고 있는 실정이다.

우리나라에서는 쓰레기매립시 악취나 지하수오염, 또는 위생측면을 전혀 고려하지 않고 단순 투기형식으로 매립하였던 바, 기존 매립지로부터의 악취발생등의 환경오염은 물론 나날이 발생되는 엄청난 양의 쓰레기의 효율적인 매립이 현재 큰 사회문제로 대두되고 있다.

그래서, 요즈음은 쓰레기를 위생적으로 매립하고자 다양한 방식이 제시되고 있는데, 일반적으로 진행되고 있는 위생매립방식으로는 정지(整地)작업후 30㎝정도의 다짐토양층위에 부직포와 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)시이트를 깔고 그위에 집수관을 설치한다음 이집수관 주위에 모래와 자갈등으로 침출수 집수층을 형성한 후 쓰레기를 매립하고 있다.

그러나, 최근 연구결과에 따르면 이경우에도 다짐토양층인 점토층과 HDPE시이트는 중금속등의 지층으로의 차단에는 효과적이나, 트리 또는 테트라클로로에틸렌, 벤젠, 톨루엔, 크실렌등의 유기 독성물질은 차단하지 못하여 이들 물질이 하부지층으로 유출되어 지하수 및 주변 토양을 오염시키며, 또한 쓰레기매립시에 사용되는 중장비등의 기계류나 상부층의 하중에 의해 밀려서 상기 HDPE시이트층이 쉽게 노출되는 일이 빈번하여 파손되기 쉬워 그 기능을 제대로 발휘하지 못하는 것으로 밝혀졌다.

이에 대한 대책으로서, 매립기술은 물론 독성 유기물질을 흡착할 수 있으며 시공성이 좋은 물질을 개발하게 되었으며, 그중 가장 획기적인 기술로서 주목을 받은 한국 특허 제75466호를 보면 폐타이어가 활성탄과 같이 독성 유기물질의 흡착력이 뛰어나다는 것을 알게 되어 이를 이용하여 쓰레기매립장을 보다 위생적으로 환경오염 우려없이 안전하게 구축할 수 있는 방안이 제시되어 있다.

그러나, 상기 특허발명에 따라 실제 쓰레기매립장을 구축할 경우 하부 적층이 매립시의 하중에 의해 손상될 우려가 있었으며 또한 폐타이어를 0.2 - 1.5㎝의 크기의 박편상태로 사용하도록 되어 있어 다량의 박편이 필요하였으며 무엇보다도 상기 크기의 박편으로의 가공처리에 많은 비용이 들었고, 특히 경사면에 시공할 경우 박편층이 아래쪽으로 기울어지는등 시공에 많은 어려움이 있어서 이의 개량이 절실히 요구되었다.

이러한 현 실정을 감안하여 본 발명자들은 폐타이어를 이용하되, 상술한 특허발명에서의 문제점을 해결하고자 이분야에서의 오랜 경험을 바탕으로 하여 연 구 개발을 거듭한 바, 폐타이어를 박편상태뿐만 아니라 통체상태 그대로 상호 병합하여 사용하여 폐타이어의 박편사용량을 줄이며 차수막인 HDPE시이트를 완벽하게 보호할 수 있고 복토재 사용량을 절감시키고 침출수로 인한 오염을 줄여 침출수처리장 규모 및 운전관리 비용을 절감할 수 있고 매립후 발생되는 휘발성 물질을 제거할 수 있음과 아울러 시공성이 우수하여 효율적으로 쓰레기매립지를 구축할 수 있는 본 발명을 완성하게 되었다.

즉, 본 발명은 고밀도 폴리에틸렌 시이트의 차수막층위에 폐타이어박편층과 모래나 자갈이 충전된 통폐타이어층으로 구성된 집·배수층 및 여과층을 형성하여 집배수와 더불어 통폐타이어들의 상호 버팀 및 완충역할에 의해 쓰레기매립시의 불균일한 하중으로부터 차수막층을 보호하고, 더욱이 매립이 완료된 쓰레기층위에 폐타이어박편과 토양이 섞인 폐타이어층을 형성함으로써 매립지에서 발생하는 휘발성 독성물질과 악취를 제거할 수 있어 위생 및 안전측면에서 훌륭한 쓰레기매립지를 구축할 수 있으며, 무엇보다도 그 크기가 상기 특허발명에서 보다는 상당히 큰 폐타이어의 박편을 사용하고 그 사용량도 줄임에도 불구하고 오히려 유해물질의 흡착 및 분해력을 증가시킬 수 있고 시공이 쉬우면서도 완벽하게 행해질 수 있고 시공비가 저렴하여 경제적인 쓰레기매립구축물 및 그의 형성방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 매립장 경사면의 시공시 폐타이어층으로 폐타이어 박편과 더불어 통폐타이어를 함께 적용함으로써 미끄러짐없이 완벽하게 시공할 수 있는 쓰레기매립구축물 및 그의 형성방법을 제공하고자 한다.

도1은 본 발명에 따른 쓰레기매립구축물의 바람직한 일태양의 단면도,

도2는 쓰레기매립지의 경사면에 설치된 본 발명에 따른 쓰레기매립구축물의 측단면도,

도3은 상기 도2의 상태에서 통폐타이어들이 상호 확고히 연결되어 있는 상 태를 보여주는 도2의 A 로 표시된 부분의 확대 정단면도,

도4는 본 발명의 쓰레기매립구축물위에 쓰레기가 매립된 후 휘발성 유해물질 등의 방출을 막기 위하여 필요에 따라 더 설치되는 상부 여과층의 일 태양의 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,14 : 점토층 2,5,7 : 부직포

3 : 고밀도 폴리에틸렌 시이트(high density polyethylene sheet)

4 : 집배수층 6 : 여과층

8 : 쓰레기 매립층 9 : 기초 지반

10 : 앵커 호울드(anchor-hold) 11 : 로우프

12 : 통폐타이어 13, 13': 폐타이어 박편층

본 발명에 따른 쓰레기매립구축물은 기초 지반위의 양질의 점토층, 제1부직포층, 고밀도 폴리에틸렌 시이트층, 제2부직포층, 여과층 및 제3부직포층의 순으로 적층되어 이루어지며, 상기 고밀도 폴리에틸렌 시이트층과 상기 제2부직포층사이에 집배수파이프가 설치되며 상부에 폐타이어 박편층이 위치된 집배수층이 전체적으로 여러군데 규칙적으로 형성되며, 상기 여과층이 폐타이어박편과 통폐타이어가 함께 사용되어 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 본발명의 쓰레기구조물이 경사면에 설치될 경우 상기 여과층의 통폐타이어들이 상호 로우프에 의해 연결되어 통폐타이어 및 그내에 충전되는 폐타이어 박편등이 흘러내리지 않도록 구성되는 데도 그 특징이 있다.

또, 상기 여과층을 이루는 통폐타이어의 그 하부 옆면 중앙과 좌우에 직경 30-40㎜의 천공을 10-15㎝간격으로 다수 형성하여 침출수의 집배수를 원활하게 구성하는 것을 또한 특징으로 한다.

게다가, 상기 통폐타이어내에 폐타이어 박편이 충전되며, 경우에 따라 자갈 또는 모래가 더 충전될 수 있으며, 본 발명에서 사용되는 폐타이어 박편의 크기가 10-20㎝인 것도 그 특징으로 한다.

더욱이, 본 발명에 따른 쓰레기매립구축물위에 쓰레기를 매립한 후, 상기 크기의 폐타이어 박편층을 또 위치시킨 다음 토양, 바람직하게는 양질의 점토층을 적층하고 그 위에 다시 폐타이어 박편층을 위치시킨 후 덮개흙을 덮으므로써 구성되는 상부 가스여과층을 시공하여 쓰레기매립지로부터 발생되는 휘발성 독성물질과 악취를 완전히 제거할 수 있도록 구성하는 것도 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 쓰레기매립구조물은 기초 지반위에 점토층을 500㎜이상 위치시키는 단계;

상기 점토층위에 제1부직포를 위치시키는 단계;

상기 제1부직포층위에 2.0㎜이상의 고밀도 폴리에틸렌 시이트를 적층시키는 단계;

상기 고밀도 폴리에틸렌 시이트층위에 제2부직포를 위치시키는 단계;

상기 제2부직포층위에 통폐타이어를 설치하여 그 내부에 폐타이어 박편을 충전시켜 대략 300㎜높이의 여과층을 형성하는 단계;와

상기 여과층위에 상기와 동일한 제3부직포를 더 적층하는 단계;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물 형성방법도 또한 특징으로 한다.

게다가, 상기 고밀도 폴리에틸렌시이트층과 상기 제2부직포층사이에 침출수 의 집배수를 위한 집배수파이프가 설치된 집배수층이 전체적으로 일정하게 여러군데 형성되는 단계를 더 포함하며, 상기 집배수층의 상부가 폐타이어 박편들로 이루어지는 것도 본 발명의 특징으로 한다.

또한, 쓰레기매립지의 경사면에의 시공시 상기 여과층을 구성하는 통폐타이어와 그 내에 충전되는 폐타이어 박편등이 흘러 내려가지 않도록 상호 인접하는 통폐타이어를 로우프를 사용하여 좌우 상하로 엮어 앵커호울드에 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 기술한다.

도1는 본 발명에 따른 쓰레기 매립구축물의 단면도로서, 쓰레기 매립지 시공시 전체적으로 일정하게 여러군데 침출수의 집배수를 위해 형성되는 집배수층이 설치되었을 때의 본 발명에 따른 쓰레기 매립구조물을 예시하고 있다.

쓰레기 매립지의 기초 지반(9)의 정지작업 후 양질의 점토를 위치하고 다져 500㎜이상의 점토층(1)을 설치한 다음 그 위에 시멘트 양생시에도 사용되는 통상의 부직포를 위치하여 제1부직포층(2)을 위치시키고, 이어서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)시이트층(3)을 적층시켜 카드뮴, 수은, 납등의 중금속의 지하로의 침출을 막으며 이때 상기 고밀도 폴리에틸렌 시이트의 두께는 2.0㎜이상 이어야 한다.

상기 고밀도 폴리에틸렌 시이트층(3)위에는 쓰레기로부터 배출되는 유해한 침출수를 모아 배출하기 위한 집배수 파이프가 설치되며 그 주위를 폐타이어 박편들이 에워싸여져 형성되는 집배수층(4)이 이루어지고, 그위에 상기 제1부직포층(2)과 동질의 부직포가 설치되어 제2부직포층(4)이 형성되며, 이때 상기 집배수 파이프 위에는 경우에 따라 폐타이어 박편뿐만이 아니라 자갈이나 모래가 각기 또는 함께 혼합되어 사용될 수 있다.

또한, 상기 집배수층(4)은 쓰레기 매립지 전체 형성되는 것이 아니라 간격을 두고 일정 개소에 규칙적으로 형성되며, 상기 집배수층(4)이 위치되지 않은 부분은 상기 고밀도 폴리에틸렌 시이트층(3)위에 바로 제2부직포층(5)이 적층된다.

상기 제2부직포층(5)위에는 통폐타이어(12)(도2 및 도3 참조)들이 상호 인접하여 나란히 배치되고 그 내부에 폐타이어 박편을 충전시켜 대략 300㎜높이의 여과층(6)을 형성하여 쓰레기로부터 배출되는 염화메틸렌, 크실렌, 톨루엔등의 액상 유기 독성물질은 물론 휘발성 독성물질을 흡착하여 분해하며, 또 자갈이나 모래등이 필요에 따라 상기 폐타이어 박편과 혼합되어 상기 여과층(6)의 통폐타이어내에 혼입될 수 있다.

또한, 상기 통폐타이어(12)의 하부옆면 중앙과 좌우에는 10-15㎝간격으로 직경 30-40㎜의 천공을 다수 형성하여 침출수의 집배수를 원활하게 한다.

이런식으로 각층을 적층시킨 후 상기 여과층(6)위에 마지막으로 먼저 사용된 바와 동일한 부직포를 위치시켜 제3부직포층(7)을 위치시킴으로써 쓰레기 매립구축물을 형성하게 된다.

또한, 이렇게 하여 형성된 본 발명에 따른 쓰레기 매립구축물에 각종 쓰레기폐기물의 매립을 완료하여 쓰레기매립층(8)을 형성한 후 그위에, 폐타이어 박편층(13)을 형성하고 또 일정 두께의 점토층(14)을 적층하고 다시 폐타이어 박편층(13')을 형성한 다음 덮개흙(15)을 적층하여 가스여과층을 더 구성함으로써 쓰레기 매립층으로부터 위로 배기되는 휘발성 유해 독성물질 및 악취도 흡기하여 제거할 수 있게 된다(제4도 참조).

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쓰레기 매립구축물이 경사면에 설치될 경우 인접하여 규칙적으로 배치된 통폐타이어(12)를 도3에 확대하여 도시된 식으로 로우프(11)를 사용하여 전후 좌우로 엮어 통폐타이어(12)들이 상호 결착되도록 한 다음 상기 로우프(11)를 그 상부에 장착된 앵커-호울드(10)에 걸어 고정시킴으로써 통폐타이어와 더불어 그내에 충전되는 폐타이어 박편과 자갈 또는 모래등이 경사면에서 흘러 내리는 일이 없이 영구·고정적으로 제위치에 위치되어 그 기능을 확실히 발휘하게 된다.

또한, 상기 사용되는 폐타이어 박편들의 크기는 10-20㎝정도가 좋은 흡착력을 유지함과 아울러 시공시 작업 및 비용면에서 보아 가장 바람직하다.

통폐타이어(12)들을 연결하는 로우프(11)는 강도, 내구성 및 인장도측면에서 폴리아미드섬유(polyamide fiber)와 폴리에스테르섬유(polyester fiber)가 다 사용될 수 있으나, 신축성측면에서 폴리에스테르섬유로 된 구성된 것이 더 좋다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 쓰레기 매립구축물이 시공된 쓰레기 매립지에서는 매립된 쓰레기로부터 방출되는 인체 유독한 중금속 및 침출수등이 폐타이어에 의해 효과적으로 흡착되므로 땅속으로 침투되어 토양 및 지하수를 오염시키는 일이 없게 되고 휘발성 유해 물질과 악취도 모두 흡기되어 정화될 수 있어서 환경 및 위생측면에서 완벽한 쓰레기매립장을 시공할 수 있다.

또한, 종전과는 달리 쓰레기매립지의 경사면에 시공될 때에도 작업이 쉬우며 폐타이어층이 흘러내리지 않고 유해물질을 흡착·제거하여 확실한 정화기능 발휘할 수 있게 된다.

또, 본 발명에 따르면 폐타이어층을 통폐타이어들로 구성함으로써 버팀 및 완충효과가 있어 쓰레기매립시 상부의 불균일한 하중으로 인한 충격으로부터 고밀도 폴리에틸렌시이트층등의 하부 적층물을 보호할뿐만 아니라, 폐타이어의 박편을 적정한 크기로 형성함으로써 우수한 흡착력도 유지하면서 쓰레기매립장의 시공도 용이하게 하고 시공비도 대폭적으로 줄일 수 있게 되어 쓰레기 매립장구축에 크게 기여하게 된다.

Claims (16)

1. 중금속 및 독성 유기물질과 악취등을 흡착하여 정화시킬 수 있는 폐타이어를 이용한 쓰레기매립구축물에 있어서,

   기초 지반위의 양질의 점토층(1), 제1부직포층(2), 고밀도 폴리에틸렌 시이트층(3), 제2부직포층(5), 여과층(6) 및 제3부직포층(7)의 순으로 적층되어 이루어지며, 상기 고밀도 폴리에틸렌 시이트층(3)과 상기 제2부직포층(5)사이에 집배수파이프가 설치되며 상부에 폐타이어 박편층이 위치된 집배수층(4)이 전체적으로 여러군데 규칙적으로 형성되며, 상기 여과층(6)이 폐타이어박편과 통폐타이어가 함께 사용되어 구성되는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
2. 제1항에 있어서, 상기 본발명의 쓰레기구축물이 경사면에 설치될 경우 상기 여과층(6)의 통폐타이어(12)들이 상호 로우프(11)에 의해 연결되어 통폐타이어(12) 및 그내에 충전되는 폐타이어 박편등이 흘러내리지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 여과층(6)을 이루는 통폐타이어(12)의 그 하부 옆면 중앙과 좌우에 직경 30-40㎜의 천공이 10-15㎝간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통폐타이어(12)내에 필요에 따라 자갈 또는 모래가 더 충전되는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
5. 제1항에 있어서, 상기 점토층(1)의 두께가 500㎜이상인 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
6. 제1항에 있어서, 상기 고밀도 폴리에틸렌시이트층(3)의 두께가 2.0㎜이상인 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
7. 제1항에 있어서, 상기 여과층(6)의 두께가 300㎜이상인 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
8. 제2항에 있어서, 상기 로우프(11)가 폴리에스테르섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
9. 제1항에 있어서, 상기 쓰레기매립구조물위에 쓰레기를 매립한 후, 상기 크기의 폐타이어 박편층(13)을 또 위치시킨 다음 토양, 바람직하게는 양질의 점토층(14)을 적층하고 그 위에 다시 폐타이어 박편층(13')을 위치시킨 후 덮개흙(15)을 덮으므로써 구성되는 상부 가스여과층을 더 시공하여 구성되는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구조물.
10. 제1항 또는 제9항에 있어서, 상기 통폐타이어(12)내에 충전되는 폐타이어 박편의 크기가 10-20㎝인 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물.
11. 기초지반(9)위에 점토층(1)을 500㎜이상 위치시키는단계;

    상기 점토층(1)위에 부직포를 위치하여 제1부직포층(2)을 적층시키는 단계; 상기 제1부직포층(2)위에 2.0㎜이상의 고밀도 폴리에틸렌 시이트층(3)을 적층시키는 단계;

    상기 고밀도 폴리에틸렌 시이트층(3)위에 제2부직포층(5)을 위치시키는 단계;

    상기 제2부직포층(5)위에 통폐타이어(12)를 설치하여 그 내부에 폐타이어 박편을 충전시켜 대략 300㎜높이의 여과층(6)을 형성하는 단계;와

    상기 여과층(6)위에 상기와 동일한 부직포를 위치하여 제3부직포층(7)을 더 적층하는 단계;

    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물 형성방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 고밀도 폴리에틸렌시이트층(3)과 상기 제2부직포층(5)사이에 침출수 집배수를 위한 집배수파이프가 설치된 집배수집수층(4)이 전체적으로 일정하게 여러군데 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물 형성방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 집배수층(4)의 상부가 폐타이어 박편들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물 형성방법.
14. 제11항 또는 제13항에 있어서, 상기 여과층(6)과 상기 집배수층(4)을 이루는 폐타이어 박편의 크기가 10-20㎝인 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물 형성방법.
15. 제11항 또는 제12항에 있어서, 쓰레기매립지의 경사면에의 시공시 상기 여과층(6)을 구성하는 통폐타이어(12)와 그 내에 충전되는 폐타이어 박편등이 흘러 내려가지 않도록 상호 인접하는 통폐타이어(12)를 로우프(11)를 사용하여 좌우 상하로 엮어 앵커호울드(10)에 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물 형성방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 통폐타이어(12)들을 상호 고정하여 앵커 호울드(10)에 결착시키는데 사용되는 상기 로우프(11)가 폴리에스테르섬유의 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 쓰레기매립구축물 형성방법.