KR20050084037A - 덮개 장치 - Google Patents

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KR20050084037A
KR20050084037A KR1020057009705A KR20057009705A KR20050084037A KR 20050084037 A KR20050084037 A KR 20050084037A KR 1020057009705 A KR1020057009705 A KR 1020057009705A KR 20057009705 A KR20057009705 A KR 20057009705A KR 20050084037 A KR20050084037 A KR 20050084037A
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KR
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waterproof
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lid
sheet
gas permeable
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KR1020057009705A
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암브로스 바우어
마르쿠스 빈딩
Original Assignee
더블유.엘.고어 앤드 어소시에이츠 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 특히 부패 구덩이에서 잔여 폐기물 또는 음식 찌꺼기 등의 유기질 물질 함유 폐기물의 호기성 처리를 위해 더미형 또는 적층형 물질(12)를 덮는 데 사용되는 가요성 장치의 덮개 구조체(10)에 관한 것이다. 상기 덮개 구조체는 적어도 하나의 유체로 충전될 수 있고 적어도 부분적으로 상호 연결되는 복수 개의 지지 요소(22)와, 적어도 하나의 방수성, 가스 투과성의 면형 구조체(14)가 마련된 방수모를 구비한다. 상기 면형 구조체(14)는 지지 요소에 연결된다. 본 발명의 장치는 지지 요소가 충전되는 지의 여부에 따라 기립 및 하강 상태를 형성한다. 상기 면형 구조체는 물질을 덮고, 지지 요소가 충전되고 비워질 때 각각 상승 및 하강된다.

Description

덮개 장치{COVERING DEVICE}
본 발명은 더미형 또는 적층형 물질을 덮기 위한 가요성 장치의 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유기물 함유 폐기물, 예컨대 퇴비 더미에서 잔여 폐기물 또는 가정 쓰레기의 호기성 처리에 관한 것이다.
폐기물 처리 분야에서는, 고형 생활 폐기물 중 생물학적 성분을 건조 및 분해시키기 위한 다양한 장치 및 프로세스가 공지되어 있다. 기지의 장치는 폐쇄 시스템으로서, 폐쇄식 구조의 격실, 컨테이너 또는 박스 내에 퇴비를 구비한다. 이러한 폐쇄 시스템의 단점으로는 그러한 장치를 마련하기 위한 자본금이 많이 들고, 또한 시스템 내에 생성되는 폐기물 공기를 제거 및 정제하는 데에서 비용이 생긴다는 것이다.
더욱 간단한 다른 장치는 개방된 상태의 퇴비 더미에서 퇴비가 개방되어 있다. 그러나, 이 경우에, 생성된 모든 가스가 방해없이 대기로 누설될 수 있기 때문에, 미생물 방출 및 악취 제어 문제가 생긴다. 이들 문제를 완화하기 위하여, 수년 동안에 퇴비 더미를 완전히 덮는 대형 투과성 덮개를 사용하였다. 이들 덮개의 투과율은 퇴비 더미가 활발하게 공기와 통할 수 있는 동시에 미생물 방출과 악취에 대한 보호가 제공된다. 예컨대, DE 4231414 C2호는 방수성 및 가스 투과성의 박막 적층체를 구비한 퇴비 더미용 덮개를 개시하고 있다. 그러나, 그러한 덮개는 여러 가지의 단점을 갖고 있다. 첫째로, 퇴비 더미를 다른 시간에 채우고 덮는다. 즉, 퇴비 더미를 먼저 충분히 채운 후에야 퇴비 더미를 가로질러 덮개를 끌어올릴 수 있다. 개방된 동안에, 덮개를 덮지 않은 퇴비 더미에는 공기가 자유롭게 흐르고, 이것은 원치 않는 미생물 방출에 이르게 된다. 또한, 퇴비 더미로부터 물질을 제거하기 위해서는, 제거 장비를 퇴비 더미에 자유롭게 접근시켜 덮개에 손상을 주지 않도록, 퇴비 더미로부터 덮개를 제거해야 한다. 덮개의 제거는 다시 원치 않는 미생물 방출에 이르게 된다. 더욱이, 덮개의 부설 및 제거 중에 적어도 부분적으로 수동에 의한 복잡한 조작은 인건비가 적지 않다. 덮개의 조작은 더미의 충전 높이가 큰 만큼 더욱 어렵게 된다. 또한, 덮개를 유지하기 위한 가장자리의 무거운 물건, 예컨대 물을 채운 소방 호스 및 샌드백을 제거한 다음 교체해야 한다. 기계적 권취 기계를 사용하더라도, 유리하게는 적어도 2명이 요구된다. 더욱이, 덮개의 감기 및 풀기는 방수모 재료를 손상시킬 수 있고, 이는 특히 박막 재료의 경우에 덮개의 기능을 현저히 저감시킨다. 또한, 작업시 안전 관점에서, 퇴비 더미에 대한 덮개 작업은 작업자에 대한 문제없이 수반되지 않는다. 첫째로, 퇴비 더미 위를 걸어서 가로지를 때에 사고의 위험이 있다. 둘째로, 더미가 덮혀 있지 않은 경우에, 작업자는 작업자의 건강에 해로운 누설 방출물 및 덮개 대상 물질과 직접 접촉하게 된다.
다른 개량예에 있어서, 더미 박스에 덮개가 마련된다. DE 29616788 U1호에 개시된 절첩형 리드 박스의 경우, 방수성 및 공기 투과성 박막 적층체가 구비되어 있는 지붕 구조가 제공된다. 그러나, 상기 절첩형 리드 박스는 벽 및 지붕 구조에 고가의 재료를 필요로 한다. 또한, 휠로더(wheel loader) 작업을 위한 높이가 충분하도록 절첩형 리드를 개방해야 하므로, 채우고 비우는 작업 동안에 방출 문제가 여전히 존재한다. 방출의 의미는 요약하면, 먼지, 에어로졸, 악취, 미생물, 진균 포자, 씨(seed) 등의 탈출을 말한다.
도 1은 본 발명의 장치의 기립 상태의 개략도.
도 1a는 본 발명의 장치의 단부벽의 제1 개방 메카니즘의 개략도.
도 1b는 본 발명의 장치의 단부벽의 제2 개방 메카니즘의 개략도.
도 1c는 본 발명의 장치의 지면에 대한 바람직한 부착 장치와 함께 도 1의 확대 상세도.
도 2는 본 발명의 장치의 하강 상태에서의 측면 상세도.
도 3은 본 발명의 장치의 하강 상태에서의 횡단면도.
도 4는 시트의 실시예의 횡단면도.
도 5는 본 발명의 장치의 다른 실시예의 기립 상태에서의 도면.
따라서, 본 발명의 목적은 덮개의 조작을 보다 간단하고 부드럽게 하는, 덮개를 사용하는 더미형 또는 적층형 물질의 개선된 덮개 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유기질 폐기물로 이루어진 더미에 물질을 채우고 제거하는 동안에 악취 및 미생물 방출을 저감시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술의 전술한 단점을 극복하는, 더미형 또는 적층형 물질의 비용 효율적이고도 저렴한 덮개 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1의 특징과, 또한 장치 청구항 21 및 방법 청구항 43의 특징에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 종속 청구항들은 본 발명의 유리한 개량을 특정한다.
본 발명은 더미형 또는 적층형 물질용 덮개 구조체에 의해 달성되는데, 상기 덮개 구조체는 하나 이상의 유체로 충전될 수 있고 적어도 부분적으로 서로 연결되는 복수 개의 지지 요소와, 이 지지 요소에 연결되는 적어도 하나의 방수성 및 가스 투과성 시트로 형성되는 덮개를 구비한다. 상기 덮개 구조체는 더미형 또는 적층형 물질의 호기성 처리를 위해 가요성 방식으로 기립될 수 있는 장치를 형성하는데, 상기 덮개 구조체는 물질을 덮는다. 여기서, 상기 장치는 기립 상태와 하강 상태를 갖는다.
장치의 기립 상태는 적어도 하나의 가압 유체가 충전되는 지지 요소에 의해 구현된다. 그 결과, 시트가 상승되어 물질로부터 소정 거리를 형성한다. 기립 상태에서, 덮개 구조체는 덮개 대상 물질을 쌓아 올리거나 적층할 수 있는 홀 또는 공간을 형성한다. 상승된 시트는 특히 물질 둘레에 차량이 접근할 수 있는 공간을 형성한다.
장치의 하강 상태에서, 지지 요소는 실질적으로 유체를 수용하지 않는다. 즉, 지지 요소는 적어도 하나의 유체가 비워있어 시트가 하강되어 물질을 덮는다. 이때, 덮개는 종래의 더미 덮개와 같이 덮개 대상 물질 위에 놓인다.
본 발명의 덮개 구조체는 대응하는 장치들에 의해 지면에 직접 고정되거나, 지붕 구조체이거나, 대응하는 주변벽들 위에 위치된다.
지지 요소는 덮개 구조체를 기립시키기 위하여 적어도 하나의 유체로 충전된다. 지지 요소를 충전하는 유체는 가스, 증기, 액체 또는 가스와 액체일 수 있다. 이것은 지지 요소에 적어도 하나의 가스, 적어도 하나의 액체, 또는 적어도 하나의 가스와 적어도 하나의 액체가 충전될 수 있다는 것을 의미한다. 지지 요소는 적어도 기밀식으로 제조된다. 충전은 지지 요소가 상승하여 3차원 구조, 예컨대 홀을 형성하도록 가압 상태에서 수행된다. 지지 요소에 고정된 적어도 하나의 방수성 및 가스 투과성 시트도 지지 요소와 함께 마찬가지로 상승된다.
덮개 구조체의 크기는 충분한 높이의 공간이 형성되어 휠로더, 급송 벨트 및 컨베이어 벨트 또는 유사한 운반 기계들에 의한 덮개 대상 물질의 반입이 수행될 수 있도록 선택된다. 더미가 기립된 후에, 지지 요소로부터 적어도 하나의 유체가 가능한 한 제거됨으로써, 덮개 구조체가 제어된 방식으로 붕괴되어 더미를 덮는다. 수집 메카니즘을 사용하여, 방수성 및 가스 투과성 시트를 더미의 표면 상에 직접 놓이게 한다. 더미를 비우기 위해서는, 본 발명의 장치가 적어도 일시적으로 다시 기립 상태로 되어야 한다.
본 발명의 덮개 구조체와 가요성 장치는 저렴하고, 간단하며, 부드러운 덮개 조작을 가능하게 한다. 덮개는 지지 요소와 방수성 및 가스 투과성 시트의 조합에 의해 형성된다. 지지 요소의 충전과 비움을 매개로 하여 시트는 부드러운 상승 및 하강 동작을 경험한다. 이 상승 및 하강 동작은 종래 기술에 있어서 덮개를 함께 당기거나 말아 올려 접지 않는, 복잡하고 재료 요구가 지나친 프로세스를 대체한다. 더욱이, 덮개를 완전히 제거할 필요없이 휠로더 또는 다른 운반 기계류를 퇴비 더미의 생성 및 분해에 사용할 수 있다. 대신에, 시트가 상승되고, 그 결과로 생기는 공간에 휠로더 등의 물질 반입 기계가 접근할 수 있다. 따라서, 본 발명의 구조체는 현장에 유지되어, 기지의 덮개처럼 퇴비 더미를 생성하고 분해하기 위해 포장 및 이동시킬 필요가 없다.
본 발명의 장치는 기지의 더미 덮개의 이점과 폐쇄 시스템의 이점을 조합한다. 첫째로, 기립 상태에서, 장치는 주위 환경으로부터 매우 충분하게 폐쇄된 상태로 유지된다. 이것은 본 발명의 장치의 시트가 기립 상태에서 퇴비 더미의 둘레에 신장될 뿐만 아니라 하강 상태에서 퇴비 더미 상에 놓이거나 퇴비 더미 둘레에 겹쳐져 퇴비 더미가 항상 시트에 의해 둘러싸인다는 점에서 기인한다. 따라서, 오염된 공기는 실질적으로 본 발명의 장치 내에 유지된다. 기립 상태에서, 장치는 덮개 대상 물질을 생성하거나 제거하기 위하여 측면에서만 일시적으로 개방된다. 종래 기술의 완벽한 물질 노출와 달리, 측면의 일시적인 개방 동안, 주위 환경에 대한 방출, 예컨대 악취 및 미생물 방출이 크게 감소된다. 또한, 덮개가 기립 상태에 있는 경우에, 휠로더 왕래에 의해 운반될 수도 있는 임의의 방출을 압력 감소에 의해 포획하여 인접한 배기 세정 시스템으로 급송하기 위하여, 더미 덮개에 배기 시스템이 처음에 설치될 수 있다. 둘째로, 장치는 최소의 노동 비용을 수반하는 덮개 대상 물질의 매우 기계화된 반입 및 제거를 가능하게 하는데, 그 이유는 단 한 사람만이 휠로더에 요구되거나 자동 급송 벨트에 의해 공간이 채워지고 비워지기 때문이다. 또한, 이 수단에 의해 작업자는 더 이상 덮개 대상 물질과 직접 접촉하지 않게 되어, 작업시 안전성이 향상된다.
추가로, 본 발명의 장치는 하강 상태에서 통상적인 더미 덮개에 대응한다. 시트는 덮개 대상 물질 상에 직접 놓여 수증기가 시트를 통해 주변 환경으로 방출될 수 있다. 또한, 구조체가 퇴비 더미 상에 직접 놓인다는 것은 전체 장치가 바람에 덜 민감하다는 것을 의미한다.
동시에, 시트는 내향 및 외향을 향해 보호 장벽으로서 작용한다. 내향으로, 시트는 물의 진입과 태양 복사선이 강한 경우에 건조에 대해 보호한다. 외향으로, 시트는 미생물 방출물 및 악취의 배출에 대해 보호하고, 그 가스 투과성으로 인해, 호기성 분해에 의해 장치 내에 형성된 CO2가 시트 상에 발생하는 압력 생성없이 시트를 통해 탈출할 수 있다.
일실시예에 있어서, 덮개 구조체는 시트가 지지 요소에 의해 상승될 수 있는 정도의 압력으로 지지 요소를 충전하기 위한 적어도 하나의 유체 입구를 구비한다. 덮개 구조체는 또한 시트가 지지 요소에 의해 하강될 수 있도록 지지 요소를 비우기 위한 적어도 하나의 유체 출구를 구비한다. 상기 적어도 하나의 유체 입구는 적어도 하나의 지지 요소에 있는 개구로서, 적어도 하나의 가압 유체의 급송을 보장한다. 이를 위해, 유체 입구는 적어도 하나의 가압 유체를 유체 입구를 통해 지지 요소로 가압하는 환기 팬 또는 압축기에 연결된다. 각 지지 요소는 별개의 유체 입구를 가질 수 있다. 하나의 지지 요소 및 지지 요소들 사이의 대응하는 액체 분배기에 하나의 유체 입구가 존재하는 것이 바람직하다.
적어도 하나의 유체 출구는 마찬가지로 적어도 하나의 지지 요소에 위치되는 종래의 밸브를 구비할 수 있다. 일실시예에 있어서, 각 지지 요소는 그 자체 밸브를 갖는다.
다른 실시예에 있어서, 유체 입구는 동시에 또한 유체 출구이다. 지지 요소는 환기 팬을 매개로 하여 수동적으로, 또는 환기 팬의 흡입 작동에 의해 적극적으로 비워진다.
덮개 구조체는 상승된 시트에 의해 차량이 접근할 수 있는 폐쇄 공간을 물질 위에 형성한다. 여기서, 차량이 접근할 수 있는 공간이란 사람 및/또는 임의의 타입의 차량이 공간 내로 진입 또는 운전하여 물질을 공간 내로 또는 밖으로 이동시킬 수 있도록 공간이 구성되는 것을 의미한다. 이것은 상기 공간이 충분한 높이와 폭을 갖는다는 것을 의미한다. 일실시예에 있어서, 상기 공간은 지면 위의 높이가 적어도 6 m이다. 폐쇄 공간이란 덮개, 즉 지지 요소와 시트가 상승에 의해 신장되어, 벽 및/또는 지붕이 형성되고, 기립 상태에서라도 물질이 덮개에 의해 완전히 둘러싸여 주변 환경과 직접 접촉하지 않게 되는 것을 의미한다. 또한, 장치는 적어도 하나의 폐쇄 가능한 개구를 포함하고, 이 개구를 통해 물질이 공간 내로 또는 밖으로 운반될 수 있다. 이 개구는 차량의 공간 접근 동안에만 일시적으로 개방되고, 그렇지 않으면 공간의 내부가 주변 환경과 직접 접촉하지 않도록 폐쇄 상태로 유지된다.
시트의 상승 및 하강 동작의 결과로서, 덮개 대상 물질과 시트 사이의 가변 공간이 설정된다. 요건에 따라서는, 유기질 성분의 최적의 분해 프로세스가 가능하도록 시트가 물질 위와 둘레에 긴밀하게 놓이도록 상기 공간이 선택될 수 있다. 상기 공간은 또한 고도로 폐쇄되고 차량이 접근할 수 있는 공간이 물질 둘레에 형성되어 물질이 공간 내로 또는 밖으로 이동될 수 있도록 선택될 수도 있다. 상승된 시트와 물질 사이의 공간은, 예컨대 적어도 2 m일 수 있다.
방수성 및 가스 투과성 시트는 적어도 하나의 직물층에 결합되는 다공질층을 갖는 적층체인 것이 바람직하다. 직물 적층체의 사용은 특히 유리한데, 그 이유는 높은 방수도와 동시에 존재하는 가스 투과성 외에, 다공질층이 예컨대 악취와 미생물 등의 방출물을 동시에 보유하는 데에 특히 적절하기 때문이다. 다공질층은 미공성 박막인 것이 바람직하다.
가스 투과성 시트의 수증기 침투에 대한 내성은 20 m2Pa/W 미만이므로, 시트를 통한 높은 수증기 침투를 보장한다. 수증기 침투에 대한 내성이 낮으면 습식 물질의 건조가 가능하거나 기존의 공정수의 제거가 가능하다. 물질의 추가적인 습윤과 덩어리 형성이 효율적으로 방지된다. 또한, 시트의 공기 투과율은 200 Pa의 압력차에서 3 내지 100 m3/m2/h이다. 이러한 수증기 침투와 공기 투과율은 덮개 대상 물질이 충분히 호기되는 것을, 즉 산소가 충분히 공급되어 전환 생성물이 압력 생성 없이 탈출할 수 있는 것을 보장한다. 또한, 시트는 10 kPa보다 큰 물 주입 압력에서 방수성이다. 이것은 침전된 물에 의한 습윤으로부터의 보호를 보장한다.
지지 요소들은 적어도 부분적으로 서로 연결된다. 지지 요소들은 공통 유동 횡단면을 갖도록 서로 연결된다. 다른 실시예에 있어서, 지지 요소들은 유체 분배기에 의해 서로 연결된다. 그 결과, 지지 요소들을 충전하기 위해서, 단하나의 유닛, 예컨대 환기 팬을 필요로 하는데, 이 환기 팬은 본 발명의 구조체의 전체 지지 요소들을 적어도 하나의 유체로 충전한다. 다른 실시예는 지지 요소들이 서로 연결되어 있지만, 각 지지 요소가 별개의 충전용 유닛을 갖는 것을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 지지 요소는 튜브이다. 일실시예에 있어서, 가요성 튜브는 가스, 바람직하게는 공기에 의해 팽창될 수 있어, 환기 팬은 단순히 주변 공기를 가요성 튜브에 공급한다. 공기의 사용은 특히 비용 효율적이다. 기립 상태에서 장치의 충분한 안정성을 달성하기 위하여, 적어도 하나의 유체는 바람직하게는 200 Pa의 내부 잉여 압력이 존재하도록 충분한 압력으로 지지 요소에 급송되어야 한다. 다른 실시예에 있어서, 이 압력은 적어도 10 kPa, 바람직하게는 12 kPa이다. 가요성 튜브의 직경은 80 cm보다 크고, 그 직경은 100 cm인 것이 바람직하다. 가요성 튜브의 안정성이 가능하다면, 고압에서 명백히 작은 가요성 튜브의 직경을 채용할 수도 있다.
지지 요소는 상부측과 하부측을 갖는데, 상기 하부측은 덮개 대상 물질을 향하고 상부측은 주변 환경을 향한다. 시트는 지지 요소의 하부측에 부착되는 것이 바람직하다. 따라서, 방수성 및 가스 투과성 시트는 밀봉될 물질의 표면 상에 직접 놓이게 되어 수증기와 가스의 통과를 크게 보장한다. 동시에, 부분적으로 조밀한 미립자의 벌크 재료의 경우에, 지지 요소가 이 재료로 파고 들어갈 수 없다.
본 발명의 장치의 기립 상태에서, 덮개 구조체는 지붕 영역과 벽 영역을 형성하는 바람직하고, 시트는 적어도 지붕 영역에 배치된다. 지붕 영역에 시트를 사용하는 것은 대부분의 경우에 충분한데, 그 이유는 하강 상태에서 주로 지붕 영역과 이 영역에 존재하는 시트만이 덮개 대상 재료의 표면 상에 놓이기 때문이다. 이와 달리, 덮개 구조체는 하강 상태에서 벽 영역이 실질적으로 더미 둘레에서 접히고, 이에 따라 덮개 대상 물질에 대해 적극적으로 작용할 수 없다. 이 설계의 경우, 방수성 및 가스 투과성 시트를 위한 재료량이 절감될 수 있어, 특히 박막 재료가 사용되는 경우에 비용 이점이 상당하게 된다. 벽 영역에서는, 방수성 및 가스 투과성 시트 대신에, 단순히 방수성이 아니라 파열 방지 및 내마모성 지지층이 지지 요소에 부착된다. 이에 따라, 덮개 대상 물질의 로딩 및 언로딩 중에 기계류로 인한 임의의 손상으로부터 장치의 추가 보호가 달성된다. 따라서, 일실시예에서의 덮개는 방수성 및 가스 투과성 시트와 방수성 보호층을 가질 수 있다.
시트는 이 시트의 손상, 파괴 또는 오염시에 간단한 방식으로 교체할 수 있도록 지지 요소에 착탈 가능하게 부착되는 것이 바람직하다. 교체시에, 장치는 교체될 장치에 대한 접근을 용이하게 하도록 기립 상태로 된다.
본 발명의 장치는 추가적으로 폐기물 처리 장치, 예컨대 분무 및 급수 튜브 또는 배기 및 흡입 장치에 끼워질 수 있다.
또한, 장치의 내측에는 바람직하게는 인접 배치된 복수 개의 콘크리트 요소에 의해 형성되는 접근벽이 마련될 수 있다. 이 접근벽은 기립 상태에서 휠로더에 의한 장치의 손상에 대해 효과적인 보호 수단을 제공한다. 더욱이, 더미의 가장자리 경계로서의 접근벽은 휠로더 운전자를 위한 방위 조력자이다.
장치의 가장자리 재료는 쏘일 네일(soil nail), 텐트 페그(tent peg) 또는 가장자리 재료에 통합되는 웨이트 요소 또는 물에 잠길 가장자리 영역 내의/영역 위의 튜브 등의 간단한 수단에 의해 지면에 고정될 수 있다. 추가 실시예에 있어서, 장치는 더미를 기립시키는 현장을 둘러싸는 벽들에 또는 벽들 위에 부착된다. 그러한 포위벽의 높이는 1 m 내지 2 m일 수 있다. 덮개 구조체를 벽에 장착하기 위한 추가 부착 수단은, 예컨대 지지 요소의 단부가 삽입되는 내마모성 및 기밀식 백일 수 있고, 상기 백은 벽에 직접 부착된다.
특히, 상기 부착은 장치가 누설에 대해 충분히 기밀식이라도 장치가 그 내부에 최대 2000 Pa의 압력을 수용할 수 있도록 기밀식으로 이루어진다.
더미형 또는 적층형 물질의 호기성 처리를 위한 장치를 조작하는 본 발명의 방법은, 하나 이상의 유체로 충전될 수 있고 적어도 부분적으로 서로 연결되는 복수 개의 지지 요소와, 상기 지지 요소에 연결되는 하나 이상의 방수성 및 가스 투과성 시트를 구비하는 덮개가 있는 덮개 구조체를 마련하는 단계와, 상기 시트를 상승시켜 공간을 형성하는 압력으로 상기 지지 요소에 하나 이상의 유체를 충전함으로써 상기 덮개 구조체를 기립시키는 단계와, 물질을 공간 내에 반입시키는 단계와, 상기 지지 요소에서 하나 이상의 유체를 비움으로써 상기 덮개 구조체를 하강시키는 단계를 포함하고, 상기 시트는 하강되어 물질을 시트로 덮는다.
물질을 반입하기 전에, 공간 내로의 개구가 개방되고, 이 개구는 덮개 구조체를 하강시키기 전에 또는 도중에 다시 폐쇄된다.
정의:
물 주입 압력 시험
물 주입 압력 시험은 실질적으로 재료 샘플의 일측면에 대해 물을 가압하고 재료 샘플의 타측면에서 물의 통과를 관찰하는 것을 기초로 하는 내수압 시험이다.
수압은 100 cm2의 영역의 재료 샘플에서 20±2℃의 증류수가 압력 증가에 노출되는 시험 방법에 따라 측정된다. 물 상승 압력은 H2O/min의 60±3 cm이다. 수압은 샘플의 타측면에 물이 나타나는 압력이다. 정확한 절차는 1981년 ISO 표준 번호 811에 규정되어 있다. "방수성"은 적어도 10 kPa의 물 주입 압력을 견디는 것을 의미한다.
"다공성"은 재료의 내부 구조를 통해 매우 작은 미세 기공을 갖는 재료를 의미하는 것으로, 기공은 재료의 일표면에서 타표면으로 서로 결합된 연속적인 연결로 또는 통로를 형성한다. 기공의 치수에 따라, 재료는 공기 및 수증기에 대해 투과성이지만, 액상 물은 기공을 통과할 수 없다.
기공 크기는 미국 플로리다주 히알레 소재의 Coulter Electrons사가 제작한 콜터 기공측정기(Coulter Porometer ™)로 측정할 수 있다. 콜터 기공측정기는 ASTM 표준 E1298-89에 따른 다공성 매체에서 기공 크기 분포의 자동 측정을 제공하는 기기이다.
그러나, 기공 크기는 이용 가능한 모든 기공 재료에 대해 콜터 기공측정기에 의해 결정될 수 없다. 그러한 경우에, 기공 크기는 현미경, 예컨대 광학 현미경 또는 전자 현미경을 사용하여 결정될 수 있다.
미공성 박막을 사용하는 경우에, 이 박막의 평균 기공 크기는 0.1 내지 100 ㎛, 바람직하게는 0.2 내지 10 ㎛이다.
수증기 침투에 대한 내성(Ret)
Ret값은 일정한 부분압 구배에서 소정의 표면을 통과하는 잠열 증발 플럭스를 결정하는 시트 또는 복합 재료의 특정한 물성이다.
재료의 수증기 침투에 대한 내성(Ret)이 150(m2×Pa)W 미만이면, 이 재료는 "수증기에 대해 투과성"인 것으로 규정된다. 시트의 Ret는 20(m2×Pa)W인 것이 바람직하다. 수증기 투과율은 Bekleidungsphysiologisches Institut[Apparl Physiology Institute] e.V. Hohenstein의 표준 시험 절차 번호 BPI 1.4(1987)에 개시된 Hohenstein MDM 건조법에 의해 측정된다.
공기 투과율
공기 투과율은 시트의 m2 당 m3/h 로 공표되며, 주리히 소재의 Textest Instruments(FX 3300)사로부터의 공기 투과율 시험 기구를 사용하여 결정된다. 공기 투과율은 ISO 9237(1995)을 기초로 하여 결정된다.
재료의 공기 투과율이 200 Pa의 인가압 차이에서 3 내지 100 m3/m2/h 이면, 이 재료는 "공기 투과성"이라고 불린다.
본 발명에서 "가요성"이라는 용어는 장치를 절첩 가능하고(접을 수 있고), 조립 가능하며, 붕괴 가능한 3차원 구조로서 특정하도록 사용된다.
이하, 본 발명을 도면을 기초로 하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 더미형 또는 적층형 물질용의 개선된 덮개 구조체와, 이 덮개 구조체를 사용하는 대응 방법과 함께 더미형 또는 적층형 물질의 호기성 처리용 가요성 장치에 관한 것이다. 더미형 또는 적층형 물질이라는 용어는 쌓아 올리거나 적층될 수 있는 모든 물질, 예컨대 흙, 곡류, 가정 쓰레기 등의 유기질 함유 폐기물, 퇴비, 건초, 농산품, 목재, 석재, 목제 빔 또는 입방형 포장품을 포함한다. 본 발명은 특히 유기질 함유 고형 생활 폐기물의 호기성 처리에 관한 것이지만, 이 물질의 처리시 가스를 급송하고 제거하는 것이, 호기성 폐기물 처리의 경우에, 특히 산소를 급송하고 CO2를 제거하는 것이 요구된다면, 임의의 다른 더미형 또는 적층형 물질에 적용될 수 있다. 본 발명의 구조와 가요성 장치는 또한 특히 건조 재료에 사용할 수 있다.
도면의 다음 설명은 퇴비, 잔여 폐기물 및 가정 쓰레기의 처리를 예시하는데, 이들 물질은 전반적으로 덮개 대상 물질 또는 (퇴비) 더미라는 용어로 간단하게 말한다.
도 1은 본 발명의 가요성 장치의 개략도를 보여주고 있다. 상기 가요성 장치는 실질적으로 덮개가 있는 덮개 구조체(10)로 구성된다. 상기 덮개는 적어도 하나의 유체가 충전될 수 있고 적어도 부분적으로 서로 연결되는 복수 개의 지지 요소(22)를 구비하고, 상기 지지 요소(22)에는 적어도 하나의 방수성 및 가스 투과성 시트(14)가 연결된다. 상기 덮개 구조체(10)는 이 덮개 구조체(10)의 단부 영역에 의해 지면(28)에 대해 실질적으로 기밀식으로 부착되는데, 상기 단부 영역은 대응하는 부착 장치(32) 또는 밀폐벽(36; 도 5 참조)에 의해 지면(28)에 대해 직접 고정된다.
본 발명의 가요성 장치는 2가지 상태를 추정할 수 있다. 제1 상태는 도 1에서 제공되며 기립 상태의 덮개 구조체(10)를 보여준다. 기립 상태에서, 지지 요소(22)는 적어도 하나의 가압 유체가 충전되어 홀 형태로 지면(28) 위에 세워진 3차원 구조를 형성한다. 지지 요소(22)에 연결된 시트(14)도 마찬가지로 충전된 지지 요소(22)와 함께 지면(28) 위에 세워진다. 이러한 충전된 지지 요소(22)와 시트(14)의 상호 작용은 차량이 접근할 수 있는 폐쇄된 공간(30)을 가요성 장치가 형성하게 하는데, 이 공간 내에는 바람직하게는 퇴비 더미(12) 형태의 덮개 대상 물질이 위치된다. 일실시예에서, 가요성 장치의 외측에는 지지 요소에 환기 팬(50)이 부착되어 지지 요소에 적어도 하나의 가스를 공급한다.
제2 상태에 있어서, 덮개 구조체(10)는 도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이 하강 상태에 있다. 상기 하강 상태에서, 지지 요소(22)는 실질적으로 비워있고, 즉 적어도 하나의 유체가 더 이상 충전되어 있지 않다. 덮개 구조체(10)는 하강 상태에서 붕괴되어 있어 방수성 및 가스 투과성 시트(14)가 퇴비 더미(12)의 표면 상에 놓여 있게 된다. 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 수집 메카니즘을 사용하여 퇴비 더미의 표면 상에 놓이게 된다. 추가적인 끈에 의해 덮개 구조체가 바람으로부터 보호될 수 있다. 특정 상황에서, 예컨대, 시트가 더미에 얼어 붙는 것을 방지하거나 시트의 수증기 투과성에 대한 높은 내성을 달성하기 위하여, 시트와 더미 표면 사이에 가변적인 작은 거리를 설정할 수 있다.
그러한 구조에 의해, 장치는 지지 요소(22)를 적어도 하나의 유체로 충전하거나 충전하지 않음에 따라 시트(14)를 승강시킬 수 있다.
지지 요소(22)를 충전하는 유체는 가스, 증기, 액체 또는 가스와 액체일 수 있다. 이것은 지지 요소(22)를 적어도 하나의 가스 또는 적어도 하나의 액체로 충전하거나, 적어도 하나의 가스와 적어도 하나의 액체로 충전할 수 있다는 것을 의미한다. 지지 요소(22)는 적어도 기밀식이 되도록 구성된다.
도 1의 설계에 있어서, 장치는 전방 영역(23)과 단부 영역(25)을 갖는 반원형 터널을 형성한다. 지지 요소(22)와 시트(14)의 설계에 따라, 기립 상태의 장치는 원하는 임의의 형태, 예컨대 입방형, 돔형, 원추형 또는 피라미드형 구조가 될 수 있다.
도 1에 따른 실시예에 있어서, 덮개 구조체(10)는 지붕 영역(24)과 적어도 하나의 벽 영역(26)을 형성한다. 지붕 영역(24)은 하강 상태에서 퇴비 더미(12)의 표면 상에 직접 놓이는 구조(10)의 부분을 의미한다. 벽 영역(26)은 장치의 측방향 경계를 형성하는 구조(10)의 영역을 의미한다. 하강 상태에서, 벽 영역(26)은 퇴비 더미(12) 둘레에 접혀서 퇴비 더미를 완벽하게 폐쇄한다. 기립 상태에서, 벽 영역(26)은 2개의 대향 터널벽(27)과 2개의 대향 단부벽(29)을 형성한다.
본 발명의 장치의 내부에 도달하기 위하여, 적어도 하나의 단부벽(29)이 개방되도록 제공된다. 이러한 개구는 적어도 휠로더를 내부로 운전할 수 있을 정도로 충분히 커야 한다. 공간(30)에 적어도 하나의 폐쇄 가능한 개구가 있는 것이 바람직하다. 이 개구는 실제로 공간(30) 내에 진입할 필요가 있는 경우에만 개방된다. 중간의 개입 시기라도, 장치는 모든 둘레가 완벽하게 폐쇄된다. 유리한 개방 메카니즘이 도 1a와 도 1b에 도시되어 있다. 도 1a에 있어서, 단부벽(29)은 서로 착탈 가능하게 연결된 2개의 시트 부분에 의해 전방 영역(23)에서 폐쇄된다. 시트 부분은 지지 요소(22)에 기밀식으로 부착된다. 개구는, 예컨대 지퍼 또는 벨크로 파스너를 매개로 하여 시트 부분을 개방시킴으로써 형성되고, 각 부분은 커튼과 같이 함께 모아 측면에서 지지 요소(22)에 고정된다. 도 1b에 있어서, 단부벽(29)은 시트 부분으로 형성되고, 수집 메카니즘을 사용하여 지지 요소(22)의 내주를 따라 끌어 당겨 함께 모은다. 이러한 모음은 수동적으로 또는 자동적으로 수행될 수 있다. 일실시예에 있어서, 단부벽은 덮개 구조체의 기립 작업을 매개로 하여 자동적으로 모인다. 기립 상태에서, 개구는 또한 자동적으로 다시 폐쇄될 수 있다.
단부벽(29)은 방수성 직물(15)로 이루어지는 것이 바람직하다. 물론, 전방 영역(23) 및 후방 영역(25)의 단부벽(29)에 개방 메카니즘을 제공하는 것도 가능하다.
방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 적어도 지붕 영역(24)에 배치되는 것이 바람직한데, 그 이유는 이 지붕 영역이 하강 상태에서 퇴비 더미(12)의 표면 상에 놓여 주위 환경과 가스 교환을 행하기 때문이다. 이 경우에, 벽 영역(26)은 방수성 및 절첩 가능한 보호층(15)으로부터 형성된다. 이 보호층(15)은 튼튼한 내마모성 재료로 이루어져 기립 상태에서의 장치를 기계류 및 플랜트에 의한 손상과 오염에 대해 보호한다.
공간(30)은 덮개 대상 물질(12)의 로딩 및 언로딩 기계류, 예컨대 휠로더를 공간 내로 운전할 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다. 휠로더가 벽 영역(26)의 시트(14)를 손상시키는 것을 방지하기 위하여, 터널 벽(27)의 내측을 따라 특히 보호층(15)또한 접근 벽들이 측벽 경계로서 마련된다. 이들 접근벽은 복수 개의 인접 배치된 요소들, 예컨대 콘크리트 요소(34)로 형성된다. 동시에, 접근 벽은 휠로더 운전자를 위한 방위 조력자로서 작용한다.
다른 실시예에 있어서, 지붕 영역(24)의 시트(14)는 반투명 재료, 예컨대 투명막, 반투명의 투과성 적층체 또는 PVC 윈도우를 포함한다. 이 반투명 재료는 전체 시트(14)의 가스 투과성 기능이 두드러지게 손상되지 않도록 지붕 영역(24) 중 5% 미만의 영역을 차지한다.
본 발명의 장치는 필요에 따라 많은 지지 요소(22)를 가질 수 있다. 그러나, 시트(14)의 충분한 부착을 가능하게 하고 전체 장치에 필요한 안정성을 제공하기 위해서는 적어도 2개의 지지 요소(22)가 요구된다. 도 1에 있어서, 바람직하게는 수직 및 수평 방향으로 배치되는 지지 요소(22)들이 존재하는데, 이 지지 요소는 서로 십자형으로 배치된다. 지지 요소는 또한 지면에 대해 소정 각도의 기울기로 연장될 수도 있다.
지지 요소(22)에는 적어도 하나의 유체 입구(51)와 적어도 하나의 유체 출구(52)가 있다. 일실시예에 있어서, 유체 입구(51)는 또한 동시에 유체 출구(52)이다. 각 지지 요소는 별개의 유체 입구(51)와 유체 출구(52)를 구비할 수 있으나, 유체가 모든 지지 요소들을 통과하여 유동할 수 있도록 지지 요소들이 서로에 대해 연결되면, 모든 지지 요소들에 대해 하나의 유체 입구(51)와 하나의 유체 출구(52)만으로 충분한다. 유체 입구(51)는 지지 요소의 개구이고, 이 개구 내에 또는 개구 위에 환기 팬(50)에 대한 연결편이 용접된다. 연결편은, 예컨대 PVC 튜브일 수 있다. 유체 출구(52)는, 예컨대 이탈리아 밀란 소재의 Scoprega S.p.A.사에서 시판하는 종래의 밸브이다.
지지 요소(22)는 적어도 부분적으로 서로 연결되는데, 이것은, 지지 요소(22)가 그 접촉점에서 서로 직접적으로 연결되거나, 지지 요소(22)가 개별적인 접촉점에서 서로 연결되거나, 오직 개별적인 지지 요소들만이 서로 연결되거나, 지지 요소(22)가 조력자, 예컨대 연결 스트립, 연결 레일 또는 연결 코드를 매개로 간접적으로 서로 연결되는 실시예들을 모두 포함한다. 지지 요소(22)는, 예컨대 시트만을 매개로 하여 서로 연결될 수 있다. 각 지지 요소(22)는 개별적인 접촉점에서 인접한 지지 요소(22)에 연결되는 것이 바람직하다. 기립 상태에서 지지 요소(22)의 연결은 안정적인 자기 지지형 구조가 형성되게 한다. 일실시예에서, 지지 요소(22)들은 그 교차점 또는 접촉점에서 서로 겹치며, 수평 및 수직 지지 요소(22)들의 접촉면들이 서로 접착, 재봉, 용접되거나 다른 방식으로 서로 연결되도록 서로 연결되어 있다.
다른 실시예에 있어서, 지지 요소(22)는 수평 지지 요소의 횡단면이 수직 지지 요소의 횡단면 내로 관통하도록 그 교차점 또는 접촉점에서 서로 연결된다. 이것에 의해, 적어도 하나의 유체가 지지 요소(22)의 전체 구조를 통해 한 지점으로부터 유동할 수 있다. 이것은 본 발명의 장치에 단하나의 환기 팬(50)이 연결되는 것을 필요로 하기 때문에 특히 유리하다. 더욱이, 이 구조는 유리한 압력 분포가 설정되기 때문에 특히 안정적이다.
다른 실시예에서는, 오직 수직으로 기립한 개별적인 지지 요소들만이 제공되는데, 이 지지 요소는 수평 유체 튜브를 매개로 서로 연결된다. 유체 튜브는 박풍(gable) 또는 지면 근처에서 연장되어 유체 입구(51)를 매개로 유동하는 유체를 모든 지지 요소들에 분배한다. 유체 튜브는 유체 입구(51)에 존재하는 압력을 견디는 강성 플라스틱 또는 금속 튜브인 것이 바람직하다. 그러나, 기요성 기밀식 재료로 제조될 수도 있다.
마지막으로, 지지 요소(22)는 기립 상태에서 3차원 구조가 생성된다면 서로에 대해 원하는 임의의 배열로 배치될 수 있다.
지지 요소(22)는 액체 또는 가스 등의 적어도 하나의 유체로 채울 수 있다. 즉, 지지 요소는 가스 또는 유체가 유동할 수 있는 횡단면을 가져야 한다. 지지 요소(22)의 내부에 있는 임의의 보강 요소는 통과하는 유동 성능을 두드러지게 손상시키지 않는다. 시트(14)에 대한 충분한 안정성 및 지지 영역을 위해서는, 지지 요소의 횡단면 직경이 적어도 10 cm이어야 한다. 상기 직경은 50 cm인 것이 바람직하다. 바람직한 다른 실시예에서, 지지 요소의 직경은 적어도 80 cm이고, 상기 직경은 90 cm 내지 110 cm인 것이 바람직하다.
지지 요소는 임의의 3차원 구조, 예컨대 가요성 튜브 또는 다른 중공체를 가질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 지지 요소(22)는 가요성 튜브이다. 지지 요소(22)는 원하는 임의의 횡단면 형태를 가질 수 있는데, 원형의 횡단면 형태가 특히 바람직하다. 원형 횡단면은 제작이 간단하고 지지 요소(22) 내에서 최적의 압력 분포가 가능하게 한다. 지지 요소는 또한, 예컨대 달걀형 횡단면을 가질 수도 있다.
일실시예에서, 지지 요소(22)는 가스 팽창 가능한 가요성 튜브이다. 사용되는 가스는 지지 요소(22) 내에 적어도 200 Pa의 잉여 압력을 갖는 공기인 것이 바람직하다. 공기는 적어도 10 kPa의 잉여 압력을 갖는 것이 바람직하다. 공기 외에, 헬륨 또는 다른 유용한 가스를 사용할 수도 있다.
다른 실시예에서, 지지 요소(22)를 액체, 예컨대 물로 충전할 수 있다.
지지 요소(22)는 또한 액체와 가스로 충전될 수 있는데, 이 경우에 지지 요소(22)의 하부에 액체가 도입되고 지지 요소(22)의 상부에 가스가 도입되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 하부는 지면에 가까운 지지 요소(22)의 영역, 예컨대 벽 영역(26)으로 이루어지고, 상기 상부는 지면에서 멀리 있는 영역, 예컨대 지붕 영역(24)으로 이루어진다. 이것은 액체가 지면(28) 상에 장치를 동시에 안정화시킨다는 이점이 있다.
지지 요소 내의 잉여 압력을 방지하기 위하여, 적어도 하나의 잉여 압력 밸브(54)가 마련된다. 이 적어도 하나의 잉여 압력 밸브(54)는, 예컨대 25 kPa보다 큰 중간 압력에서 개방하여, 잉여 압력으로 인한 지지 요소의 파괴 가능성을 방지한다. 예컨대, 미국 플로리다주 세인트 피터스버그 소재의 Halkey Roberts사의 잉여 압력 밸브를 사용할 수 있다.
지지 요소(22)에 사용되는 재료는 방수성 및 기밀식 재료, 예컨대 PVC가 피복된 지지 시트이다. 상기 재료는 유효 수명을 길게 할 수 있도록 내기후성 및 내마모성이 충분해야 한다. 재료는 가요성을 가져서 하강 상태에서 지지 요소(22)가 붕괴될 수 있도록 절첩되거나 드레이프될 수 있는 것이 바람직하다. 이 드레이프성(drapability) 특징은 본 발명에 중요하여, 퇴비 더미의 표면 상에 방수성 및 가스 투과성 시트(14)의 정확한 위치 결정을 달성하기 위하여, 지지 요소(22)를 비우는 도중 및 비운 후에 장치의 붕괴가 제어될 수 있다.
지지 요소(22)에는 상부측(16)과 하부측(18)이 있고, 상기 하부측(18)은 기립 상태에서 공간 내부를 향하는 지지 요소(22)의 표면이며, 상부측(16)은 주위 환경을 향하는 지지 요소(22)의 반대측 표면이다. 본 발명의 장치(10)의 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 지지 요소(22)의 상부측(16) 또는 하부측(18) 중 어느 한쪽에 배치된다.
다른 실시예에 있어서, 시트(14)는 지지 요소(22)들 사이에, 보다 정확하게는 원주 방향에서 지지 요소(22)에 의해 한정되는 표면이 시트(14)에 의해 채워지도록 배치된다.
시트(14)는 지지 요소(22)의 하부측(18)에 위치되는 것이 바람직하다. 시트(14)는 임의의 공지된 유형의 체결 방식에 의해 지지 요소(22)에 고정되고, 이들 체결은 매듭, 재봉, 접착, 용접, 가압 스터드 또는 자석 버튼의 사용, 벨크로 체결구의 사용, 후크 또는 지퍼의 사용과 같은 가능한 유형의 체결을 포함한다. 방수성 시트(14)의 체결은 그 방수성에 손상을 주지 않는 것을 보장해야 한다. 시트(14)는 오염 또는 손상 시에 시트(14)를 용이하고 신속하게 교체할 수 있도록 지지 요소(22)에 착탈 가능하게 부착되는 것이 바람직하다.
일실시예에 있어서, 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 지지 요소(22)의 전체 하부측을 덮는다.
다른 실시예에 있어서, 시트는 지붕 영역(24)의 하부만을 덮는다. 특히 비용 효율적인 이러한 설계는 벽 영역에 고정되는 방수성 보호층(15)을 추가로 사용한다. 이 방수성 보호층(15)은 일반적으로 시트(14)보다 비용이 효율적이고, 튼튼한 내마모성 재료, 예컨대 PVC가 피복된 지지 시트를 갖는다. 이것은 충전된 상태에서 기계류 및 차량에 의한 측벽 손상으로부터 본 발명의 장치를 추가로 보호한다.
퇴비 더미의 충분한 호기성을 위해, 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 충분한 공기 투과성을 가져야 한다. 퇴비 더미의 경우에, 이것은 유기질 성분의 호기성 분해 프로세스를 보장한다. 시트(14)의 공기 투과성은 200 Pa의 인가된 압력차에서 3 내지 100 m3/m2/h 인 것이 바람직하다. 시트는 10 kPa, 바람직하게는 50 kPa보다 큰 물 진입 압력에서 유체 밀폐되고, 이 경우에 물 진입 압력은 1 MPa 값까지 나아갈 수 있다.
시트(14)의 수증기 침투에 대한 내성(Ret)은 15 m2Pa/W, 바람직하게는 10 m2Pa/W보다 작다.
시트(14)는 가스 투과성 및 방수성 직물, 가스 투과성 및 방수성 박막 또는 가스 투과성 및 방수성 박막을 갖는 적층체이다. 사용된 직물은 조밀하게 가압되거나 조밀하게 직조된 직물, 예컨대 고강도 폴리에스테르 시트일 수 있다.
시트(14)는 또한, 하강 상태에서 퇴비 더미(12)의 표면 상에 위치될 수 있고 시트(14)와 지지 요소(22)의 잉여 재료가 퇴비 더미(12) 둘레에서 접힐 수 있도록 가요성이어서 절첩 및 드레이프 가능한 재료로 제조되어야 한다.
사용되는 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 다공질층(42)과 적어도 하나의 직물층(44)을 갖는 적층체(40)이다. 다공질층의 기공은 필요한 가스 처리량이 가능할 정도로 충분히 커야 한다. 다공질층은, 예컨대 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리우레탄 또는 플루오로폴리머의 군에서 선택된 재료이다. 다공질층은 미공성 박막인 것이 바람직하다. 박막은 얇고, 가벼우며, 가요성이고 트레이프성이다. 또한, 박막은 수증기에 대해 투과성이고, 공기 투과성이며 방수성이다.
바람직한 미공성 박막은 플루오로폴리머, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 폴리아미드, 폴리에스테르; 폴리술폰, 폴리에테르술폰 및 그 조합물; 폴리카보네이트; 폴리우레탄을 포함한다. 신장된 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)으로 제조된 박막을 사용하는 것이 바람직하다. ePTFE로 제조된 박막의 두께는 5-500 ㎛, 바람직하게는 15-60 ㎛이다.
이 재료는 서로 연결된 개방 캐비티, 대형 캐비티 용적 및 큰 강도의 다양성에 의해 구분된다. 팽창된 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)는 유연하고 가요성이며, 안정적인 화학적 특성, 가스 및 증기에 대한 높은 투과율 및 불순물 거부가 양호한 표면을 갖는다.
더욱이, 이 재료는 가스에 대해 투과성이다. 기공률과 기공 크기는 가스 확산이 방해되지 않도록 선택된다. 평균 기공 크기는 0.1-100 ㎛, 바람직하게는 0.2-10 ㎛일 수 있는데, 전술한 보습 시험에 의해 결정된다. 기공률은 30-90%, 바람직하게는 50-80%이다. 동시에, 재료는 방수성이다. 신장된 PTFE로부터 그러한 다공성 박막을 제조하는 방법은, 예컨대, 미국 특허 제3,953,566호와 제4,187,390호에 개시되어 있다.
미공성 박막에는 박막에 추가적인 보호와 강도를 부여하는 직물 지지 재료가 마련되어 있다. 상기 지지 재료는 박막 표면 중 적어도 한 표면 상에 연속적이거나 비연속적인 접착층을 매개로 적층될 수 있다. 상기 지지 재료는 직물 또는 편물, 천연 직물 재료 또는 합성 직물 재료로 제조된 직물 시트이다. 그리드와 부직물을 또한 사용할 수 있다. 적절한 직물 재료로는, 특히 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트, 폴리프로필렌, 유리 섬유; PTFE로 제조된 플루오로폴리머 또는 직물이다. 지지 재료는 대기와 마주하는 외측에 배치된다. 별법으로서, 추가 직물 시트가 다른 박막 표면 상에 배치될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 시트(14)는 혐유성으로 정제된다. 박막은 이 박막의 기공률이 상당히 감소되도록 혐유성으로 정제된다. 박막은 오일 유량은 1보다 크고, 이상적으로는 5보다 커서, 유기질 물질에 의한 습윤 및 오염이 영구적으로 회피된다. 혐유성 정제는 예컨대 독일 특허 제43083692호에 개시되어 있다. 혐유성으로 정제된 ePTFE 박막이 특히 본 발명에 사용되는 것이 바람직하다. 혐유성의 미공성 박막은 적어도 하나의 적층된 직물 지지층을 포함할 수 있다.
직물 지지 재료의 경우에, 시판 중인 플루오로카본 피막을 사용함으로써 상당히 높은 오일 유량이 달성된다. 일반적으로, 액체 형태의 혐유제가, 예컨대 침지, 주입, 분무, 코팅, 도장, 롤링에 의해 재료에 도포되어 혐유성으로 정제된다.
3층 적층체 형태의 특히 바람직한 시트(14)가 도 4에 도시되어 있다. 2개의 직물 지지 재료(44) 사이에 방수성의 수증기 투과 기능층(42)이 배치되어 있다. 상기 수증기 투과 기능층은 바람직하게는 ePTFE로 제조된 미공성 박막을 포함한다. 박막의 기공 크기는 0.1 내지 100 ㎛, 바람직하게는 0.2 내지 10 ㎛이다. 그러한 작은 기공 크기는 미생물 및 바이오에어로졸이 외부로 통과하는 것을 방지한다. 동시에, 주변 환경과 충분한 가스 교환이 보장된다. 그러한 적층체는, 예컨대 국제 공개 제WO 01/21394 A1호에 개시되어 있고 독일 푸츠브룬 베이 뮨헨 소재의 W.L. Gore & Associates GmbH사에서 Gore®-커버의 상표명으로 시판중이다.
도 1은 장치(10)의 바람직한 실시예를 도시하고 있는데, 이 장치에서 수직 및 수평 지지 요소(22)는 서로에 대해 십자형으로 배치되어 서로 직접 연결되어 있다. 지지 요소(22)는 공기 팽창 가능한 가요성 튜브인 바, 지지 요소(22)의 기립 상태에서, 이들 지지 요소는 횡단면이 반원형인 3차원 터널을 형성한다. 기립 상태에서 수직 배치된 가요성 튜브는 터널 주변을 따라 반원형 경로로 연장되고, 수직 배치된 가요성 튜브의 각 가요성 튜브 단부는 체결 장치(32)에 의해 지면(28)에 고정된다.
수직 가요성 튜브는 서로로부터 소정 거리, 예컨대 적어도 3 m에 배치되어 지면에 고정되어 있다. 하나의 수직 가요성 튜브는 전방 영역(23)을 형성하고 하나의 수직 가요성 튜브는 장치의 후방 영역(25)을 형성한다. 전방 영역(23)은 또한 장치의 내부에 대한 보행자 및/또는 차량의 접근을 위한 개구를 포함한다. 이 개구는 시트에 있어서 기립 상태에서 절첩한 다음 조작할 수 있는 별개의 게이트로서 제공될 수 있다.
수직 가요성 튜브의 개수와 서로로부터의 거리는 장치의 크기에 의해 결정된다.
수평 가요성 튜브는 수직 가요성 튜브에 대해 횡방향으로 연장되고, 바람직하게는 수직 가요성 튜브와 90˚의 각도로 연장된다. 수직 가요성 튜브들 사이에서 수평 가요성 튜브들의 배치는 확정되지 않지만, 수평 가요성 튜브들은 장치의 전방 영역(23)으로부터 후방 영역(25)을 향해 일렬로 연장되는 것이 바람직하다. 일실시예에서, 수평 가요성 튜브들의 열은 터널의 가장 높은 지점을 따라 연장되어 지붕 지지 요소를 형성한다. 더욱이, 추가적인 수평 가요성 튜브의 각 일렬은 장치의 지붕 영역(24)과 벽 영역(26) 사이의 경계를 형성한다. 수평 가요성 튜브들의 개수는 또한 본 발명의 장치의 크기에 좌우된다. 가요성 튜브들의 직경은 500 mm가 바람직하다. 팽창 가능한 가요성 튜브 구조체들은, 예컨대 독일 레겐스버그 소재의 HS-Behaltertechnik GmbH사 또는 오스트리아 클라겐푸르트 소재의 Montfort Fahnen사로부터 획득할 수 있다.
본 발명의 장치의 가장자리 영역은 체결 장치(32)를 사용하여 지면(28)에 고정된다. 가장자리 영역은 기립 상태에서 지면(28) 상에 직접 놓이는 장치의 영역을 의미한다. 이 영역은 수직 지지 요소(22)의 단부 뿐만 아니라 시트(14) 또는 보호층(15)의 주변 가장자리와 관련된다. 체결 장치는 쏘일 네일 또는 텐트 페그, 나사, 네일, 가장자리 영역 내에 통합되거나 그 위에 놓이는 웨이트 요소, 자기 또는 다른 중력 보강력을 생성하기 위하여 가장자리 영역 또는 장치 내에서/위에서 물에 잠기는 가요성 튜브를 의미한다. 체결의 가능한 변형례는 독일 공개 제198 42 887 A1호에 개시되어 있다. 특히 유리한 체결은 누설 전류가 탈출할 수 없도록 장치의 내부를 방수 및 기밀식으로 밀봉하는 것이다. 도 1c는 장치를 체결하는 바람직한 변형례를 보여주고 있다. 이 경우에, 가요성 튜브의 단부는 텐트 페그(33)에 의해 지면(28)에 고정된다. 장치(18)의 가장자리 영역(17)은 지면(28) 상에 평평하게 놓이도록 절첩된다. 물 호스, 샌드백, 웨이트 또는 빔 등의 웨이트 요소(32)가 절첩된 가장자리 영역(17) 상에 놓여 구조체(10)를 지면(28) 상에 견고하게 유지한다.
본 발명의 장치의 치수는 의도하는 각 용도에 따라 좌우된다. 충전된 장치는 40 내지 600 m2의 지면 영역에 걸쳐 세워진다. 장치의 높이는 최대 6 m에 이를 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 장치의 높이는 최대 8 m 이상일 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제1 장치의 후방 영역(25)은 제2 장치의 전방 영역(23)에 결합될 수 있다. 이것은 복수 개의 본 발명의 장치를 서로 결합하여 더 큰 장치를 얻을 수 있다는 이점이 있다. 장치들은, 예컨대 지퍼 또는 벨크로형 파스너를 매개로 결합될 수 있고, 이 때에는 장치들 사이에 단부벽(29)이 불필요하다.
도 2는 하강 상태에서 장치의 측면도를 상세히 보여주고 있다. 이 상태에서, 지지 요소(22)는 비워 있고, 즉 실질적으로 유체를 수용하고 있지 않다. 시트(14)는 실질적으로 퇴비 더미(12)의 표면을 덮고, 시트(14)는 덮개 대상 물질 상에 직접 놓여 있다.
하강 상태는, 예컨대 환기 팬을 절환시킴으로써 지지 요소의 자체 비움에 의해 구현된다. 인가된 압력이 떨어지자마자, 유체는 지지 요소 밖으로 유동한다. 이어서, 구조체가 붕괴된다. 다른 실시예에 있어서, 지지 요소를 적어도 하나의 유체 출구(51)를 통해 비울 수 있다.
장치의 벽 영역(26)은 보호층(15)에 의해 형성된다. 이 방수성 보호층(15)은 퇴비 더미(12) 상에 직접 놓이지 않아, 퇴비 더미(12)와 주변 환경 사이의 공기 및 가스 교환에 중요하지 않다. 보호층(15)은 구조체의 붕괴 중에 퇴비 더미(12) 둘레에서 자체가 탁월하게 자율적으로 접힌다. 보호층(15)은 방수성 및 가스 투과성 시트(14)가 퇴비 더미(12)의 표면 상에 놓이도록 수집 메카니즘을 사용하여 또는 보호층 재료를 함께 끌어당기는 탄성 재료를 사용하여 정돈된 방식으로 접을 수 있다. 수집 메카니즘은 밴드, 끈, 견인 로프, 풀리 블록 또는 벨트 및 또한 탄성 밴드를 포함할 수 있다. 장치는 일반적으로 퇴비 더미의 호기성 분해 프로세스가 완료될 때까지 하강 상태에서 수주 동안 유지된다.
도 3은 하강 상태에서 본 발명의 장치의 횡단면도를 보여주고 있다. 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 지지 요소(14)의 하부측(18)에 고정된다. 지붕 영역(24)에서, 시트(14)는 3층 다공성 적층체(40)로 형성된다. 벽 영역(26)은 방수성 보호층(15)으로 이루어진다. 하강 상태에서, 적층체(40)는 퇴비 더미(12)의 표면 상에 직접 놓여 충분한 가스 및 공기 교환을 보장한다. 지붕 영역(24)에서 지지 요소(22)는 적층체(40) 상에 평평하게 놓이고 퇴비 더미(12)의 측면에서 보호층(15)과 함께 서로 절첩된다. 절첩은 장치가 다시 기립된 경우에, 구조체의 재료가 저항 없이 간단하게 펼쳐질 수 있는 방식으로 수행된다.
도 5는 본 발명의 장치가 U형 베이스(36) 형태의 밀폐벽 상에 장착되는 다른 실시예를 보여주고 있다. 상기 베이스(36)는, 예컨대 벽돌을 쌓거나 콘크리트를 부어 만들며 도 1의 실시예에서 접근벽(34)을 대체한다. 베이스의 높이는 0.5 m 내지 1.5 m인 것이 바람직하다. 만약 그렇지 않으면, 상기 장치는 도 1 내지 도 4에 설명된 장치에 대응한다. 다른 설계에 있어서, 지지 요소의 가요성 튜브 단부는 백 내에 위치될 수 있는데, 이 백은 밀폐벽에 고정된다.
다른 실시예는 현행 홀 상에 장착될 덮개 구조체를 제공한다. 이 경우에, 상기 홀은 적어도 하나의 측면 개구, 예컨대 기밀식 롤링 게이트 또는 롤링 도어를 구비한다. 장치의 전방 영역은 개구에 기밀식으로 고정된다. 장치의 기립 상태에서, 홀에 대한 개구는 오직 물질을 장치 내로 반입하거나 장치로부터 물질을 제거하도록 개방된다. 이 실시예의 이점은 주위 환경과의 접촉이 크게 방지된다는 것인데, 그 이유는 장치가 개방될 때 미생물 및 포자 오염된 공기가 홀 내로 통과하여 홀로부터 규칙적으로 흡수되기 때문이다.

Claims (44)

  1. 덮개가 있는 더미형 및 적층형 물질(12)용 덮개 구조체(10)로서, 상기 덮개는,
    a) 하나 이상의 유체로 충전될 수 있고 적어도 부분적으로 서로 연결되는 복수 개의 지지 요소(22)와,
    b) 상기 지지 요소(22)에 연결되는 하나 이상의 방수성 및 가스 투과성 시트(14)를 구비하는 것인 덮개 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 다공질층(42)이 있는 적층체(40)를 구비하고, 상기 다공질층(42)은 하나 이상의 직물층(44)에 결합되는 것인 덮개 구조체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다공질층(42)은 미공성 박막을 포함하는 것인 덮개 구조체.
  4. 제2항에 있어서, 상기 다공질층(42)은 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드, 폴리 비닐리덴 클로라이드, 폴리우레탄 또는 플루오로폴리머로 이루어지는 군에서 선택되는 것인 덮개 구조체.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공질층(42)은 신장된 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)을 포함하는 것인 덮개 구조체.
  6. 제2항에 있어서, 상기 직물층(44)은 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트, 폴리프로필렌, 유리 섬유 또는 플로오로폴리머를 포함하는 것인 덮개 구조체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)의 공기 투과율은 200 Pa의 압력차에서 3 내지 100 m3/m2/h인 것인 덮개 구조체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)의 물 진입 압력은 10 kPa보다 큰 것인 덮개 구조체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)의 수증기 침투에 대한 내성(Ret)은 20 m2Pa/W 미만인 것인 덮개 구조체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 지지 요소(22)는 팽창 가능한 가요성 튜브인 것인 덮개 구조체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가요성 튜브의 직경은 80 cm보다 큰 것인 덮개 구조체.
  12. 제10항에 있어서, 상기 가요성 튜브는 10 kPa 이상의 압력을 견디는 것인 덮개 구조체.
  13. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 유체는 가스, 증기, 액체인 것인 덮개 구조체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가스는 공기인 것인 덮개 구조체.
  15. 제1항에 있어서, 상기 유체의 압력은 200 Pa 이상인 것인 덮개 구조체.
  16. 제1항에 있어서, 지붕 영역(24)과 벽 영역(26)을 구비하고, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 적어도 지붕 영역(24)에 배치되는 것인 덮개 구조체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 벽 영역(26)에서 방수성 보호층(15)이 지지 요소(22)에 결합되는 것인 덮개 구조체.
  18. 제1항에 있어서, 상기 지지 요소(22)와 시트(14)는 가요성 재료를 포함하는 것인 덮개 구조체.
  19. 덮개가 있는 더미형 및 적층형 물질(12)용 덮개 구조체(10)로서, 상기 덮개는,
    a) 팽창될 수 있고 서로 연결되는 복수 개의 가요성 튜브(22)와,
    b) 신장된 폴리테트라플루오로에틸렌으로 제조되는 미공성 박막을 포함하는 방수성 및 가스 투과성 시트(14)에 의해 형성되며,
    상기 시트(14)는 가요성 튜브(22)에 결합되는 것인 덮개 구조체.
  20. 퇴비 더미(12)용 더미 덮개로서의 제1항에 따른 덮개 구조체의 용도.
  21. 더미형 또는 적층형 물질(12)을 덮는 덮개 구조체(10)를 구비하는, 더미형 또는 적층형 물질(12)의 호기성 처리를 위한 장치로서,
    상기 덮개 구조체에는 덮개가 있고, 이 덮개는 하나 이상의 유체로 충전될 수 있고 적어도 부분적으로 서로 연결되는 복수 개의 지지 요소(22)와, 이 지지 요소(22)에 연결되는 하나 이상의 방수성 및 가스 투과성 시트(14)를 구비하며,
    상기 장치는 기립 상태와 하강 상태를 갖고,
    기립 상태에서, 상기 지지 요소(22)는 시트(14)가 상승되어 상기 물질로부터 소정 거리에 있도록 하나 이상의 가압 유체로 충전되며,
    하강 상태에서, 상기 지지 요소(22)는 하나 이상의 유체가 비워져 시트(14)가 하강되어 물질(12)을 덮는 것인 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 상승된 시트(14)와 물질(12) 사이의 거리는 2 m 이상인 것인 장치.
  23. 제21항에 있어서, 상기 상승된 시트(14)는 물질(12) 둘레에 차량이 접근할 수 있는 공간(30)을 형성하는 것인 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 공간(30)의 높이는 6 m 이상인 것인 정치.
  25. 제21항에 있어서, 상기 장치에는 하나 이상의 폐쇄 가능한 개구가 있는 것인 장치.
  26. 제21항에 있어서, 상기 물질(12)을 둘러싸는 하나 이상의 밀폐벽(36)을 포함하고, 상기 덮개 구조체(10)는 상기 하나 이상의 밀폐벽(36)에 고정되는 것인 장치.
  27. 제21항에 있어서, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 하나 이상의 직물층(44a, 44b)에 결합되는 다공질층(42)을 구비하는 적층체(40)인 것인 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 다공질층(42)은 미공성 박막을 포함하는 것인 장치.
  29. 제27항에 있어서, 상기 다공질층(42)은 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리우레탄 및 플루오로폴리머로 이루어지는 군에서 선택되는 것인 장치.
  30. 제27항 내지 제29항에 있어서, 상기 다공질층(42)은 신장된 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)를 포함하는 것인 장치.
  31. 제27항에 있어서, 상기 직물층(44a, 44b)은 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 유리 섬유 또는 플루오로폴리머를 포함하는 것인 장치.
  32. 제21항에 있어서, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)의 가스 투과율은 200 Pa의 압력차에서 3 내지 100 m3/m2/h인 것인 장치.
  33. 제21항에 있어서, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)의 액체 주입 압력은 10 kPa보다 큰 것인 장치.
  34. 제21항에 있어서, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)의 수증기 침투에 대한 내성(Ret)은 20 m2Pa/W 미만인 것인 장치.
  35. 제21항에 있어서, 상기 지지 요소(22)는 팽창 가능한 가요성 튜브인 것인 장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 가요성 튜브의 직경은 80 cm보다 큰 것인 장치.
  37. 제35항에 있어서, 상기 가요성 튜브는 10 kPa 이상의 압력을 견디는 것인 장치.
  38. 제21항에 있어서, 상기 하나 이상의 유체는 가스, 증기, 액체인 것인 장치.
  39. 제38항에 있어서, 상기 가스는 공기인 것인 장치.
  40. 제21항에 있어서, 상기 하나 이상의 유체의 압력은 200 Pa 이상인 것인 장치.
  41. 제21항에 있어서, 지붕 영역(24)과 벽 영역(26)을 구비하고, 상기 방수성 및 가스 투과성 시트(14)는 적어도 지붕 영역(24)에 배치되는 것인 장치.
  42. 제41항에 있어서, 상기 벽 영역(26)에서 방수성 보호층(14)이 지지 요소(22)에 결합되는 것인 장치.
  43. 더미형 또는 적층형 물질(12)의 호기성 처리를 위한 장치를 조작하는 방법에 있어서,
    a) 하나 이상의 유체로 충전될 수 있고 적어도 부분적으로 서로 연결되는 복수 개의 지지 요소(22)와, 상기 지지 요소(22)에 연결되는 하나 이상의 방수성 및 가스 투과성 시트(14)를 구비하는 덮개가 있는 덮개 구조체(10)를 마련하는 단계와,
    b) 상기 시트(14)를 상승시켜 공간(30)을 형성하는 압력으로 상기 지지 요소(22)에 하나 이상의 유체를 충전함으로써 상기 덮개 구조체(10)를 기립시키는 단계와,
    c) 물질(12)을 공간(30) 내에 반입시키는 단계와,
    d) 상기 지지 요소(22)에서 하나 이상의 유체를 비움으로써 상기 덮개 구조체(10)를 하강시키는 단계
    를 포함하고, 상기 시트(14)가 하강되어 물질(12)을 시트(14)로 덮는 것인 방법.
  44. 제43항에 있어서, 호기성 처리의 완료 후에, 단계 b)를 반복하여 공간(30)에서 물질(12)을 제거하는 것인 방법.
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