KR20060093526A - Soil for road-repairing using water-sludge - Google Patents

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KR20060093526A
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Abstract

본 발명은 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토에 관한 것으로, 정수 처리장에서 수분함량이 70 중량 퍼센트(wt%) 이하로 탈수되어 9~15 wt%의 배합비를 이루는 정수 슬러지와; No.200 체를 통과하는 미세입자가 전체입도 분포 중 70% 이하이고 그 함수율이 13 wt% 미만이며 85~91 wt%의 배합비를 이루는 흙과; 상기 정수 슬러지와 흙이 배합되어 만들어진 혼합토에 0.005~0.015 wt%로 첨가되어 상기 혼합토에 흡착되어 있는 수분을 제거함과 동시에 상기 혼합토에 수분이 재흡착되는 것을 방지하기 위한 계면활성제를 주성분으로 하여 이루어지는 토양 안정제를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여, 상기 정수 슬러지를 재활용함으로써 상기 정수 슬러지를 처리하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있으며 상기 정수 슬러지로 인해 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to subgrade soils for road works using purified water sludge, wherein the purified water sludge is dehydrated at a water treatment plant of less than 70% by weight (wt%) to form a blending ratio of 9 to 15 wt%; Soil with 70% or less of the total particle size distribution, the moisture content of which is less than 13 wt%, and the mixing ratio of 85-91 wt% is passed through the No.200 sieve; Soil consisting of a surfactant as a main component to remove the moisture adsorbed on the mixed soil by adding 0.005 ~ 0.015 wt% to the mixed soil made by mixing the purified sludge and the soil at the same time Stabilizers; Characterized in that it comprises a, it is possible to reduce the cost of treating the purified water sludge by recycling the purified water sludge, it is possible to prevent the environment from being contaminated by the purified water sludge.

정수 슬러지, 흙, 토양 안정제, 도로공사, 노상토. Water purification sludge, soil, soil stabilizer, road construction, subsoil.

Description

정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토{SOIL FOR ROAD-REPAIRING USING WATER-SLUDGE}Road subgrade soil using water purification sludge {SOIL FOR ROAD-REPAIRING USING WATER-SLUDGE}

도 1은 본 발명에 따른 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토를 제조하기 위한 제조 공정도이다.1 is a manufacturing process chart for manufacturing subgrade soil for road works using water purification sludge according to the present invention.

본 발명은 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토에 관한 것으로, 특히 정수 처리시 발생되는 슬러지와 흙이 배합되어 만들어진 혼합토에 토양 안정제를 소정량 첨가하여 상기 혼합토에 흡착되어 있는 수분을 제거함과 동시에 상기 혼합토에 수분이 재흡착되는 것을 방지하고, 상기와 같이 정수 슬러지를 재활용함으로써 상기 정수 슬러지를 처리하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 상기 정수 슬러지로 인해 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위한 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토에 관한 것이다.The present invention relates to a subgrade soil for road works using purified water sludge, and in particular, a predetermined amount of soil stabilizer is added to a mixed soil made by mixing sludge and soil generated during water treatment to remove moisture adsorbed on the mixed soil and at the same time. To prevent re-adsorption of moisture into the water and to recycle the purified water sludge as described above, thereby reducing the cost of treating the purified water sludge, and to prevent contamination of the environment due to the purified water sludge. It relates to subgrade soil for road works using sludge.

일반적으로 정수 슬러지는 정수 처리 과정에서 수중의 오탁물이 침전되어 발생하는 진흙 상태의 물질로서, 대부분이 폐기물 매립장에 매립되거나 공해상에 해양 투기되어 처리되고 있는 실정이다.In general, purified water sludge is a mud state that is generated by sedimentation of water in the water treatment process, and most of them are disposed of in landfills or dumped at sea.

그러나, 상기와 같은 정수 슬러지는 높은 함수율로 인하여 매립장의 안정을 저해하고, 매립 처리시 발생하는 침출수 등에 의해 토양 및 지하수가 오염되는 등의 문제 때문에 매립장을 확보하는데 많은 어려움이 있다.However, the purified sludge as described above has a lot of difficulties in securing the landfill due to problems such as inhibiting the stability of the landfill due to the high water content, and soil and groundwater contaminated by leachate generated during landfill treatment.

아울러, 상기 정수 슬러지를 공해상에 해양 투기하기 위해 투기 지점까지 운송하려면 많은 운송비용이 소요되고, 해양을 오염시키는 문제점이 있다.In addition, in order to transport the purified water sludge to the dumping point for ocean dumping on the high sea, a lot of transportation costs are required, and there is a problem of polluting the ocean.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 정수 슬러지를 재활용하기 위한 방법으로 등록특허공보 공고번호 제10-0242766호에 '정수장 슬러지를 주원료로 한 상토 조성물 및 그의 제조방법'과, 등록특허공보 공고번호 제10-0274532호에 '상수 슬러지를 이용한 토양개량제의 제조방법'이 제안된 바가 있으나, 상기와 같은 정수 슬러지를 도로공사용 노상토로 이용하는 방법에 대해서는 후술하는 바와 같이 여러 가지 문제점으로 인하여 아직까지 제안되지 못하고 있는 실정이다.In order to solve the above problems, as a method for recycling purified water sludge, Patent Publication No. 10-0242766 entitled 'Soil composition and its manufacturing method mainly using water purification sludge', and Patent Publication No. 10 Although the 'method of manufacturing a soil improver using water sludge' has been proposed in -0274532, the method of using purified water sludge as a subgrade soil for road works has not been proposed yet due to various problems as described below. It is true.

즉, 폐기물 관리법 시행규칙 제46조 3항에는 수분 함량 70% 이하로 탈수 건조시킨 정수 슬러지를 흙 50% 이상과 혼합하여 건축 토목 공사의 성토재, 보조 기층재, 도로 기층재 등으로 이용할 수 있도록 규정하고 있는데, 상기 폐기물 관리법 시행규칙을 만족하도록 흙과 정수 슬러지를 배합하게 되면 함수율을 감소시킬 수는 있으나 흙과 정수 슬러지의 점토성 때문에 우기(雨期) 시에 수분이 흙과 정수 슬러지 입자 표면에 재흡착되어 흙과 정수 슬러지의 팽창으로 인한 스폰지 현상이 발생하여 도로 포장층의 강도가 저하됨으로써 도로가 파손되게 되고 이에 따라 통행 차량의 진입 및 통행을 제한해야 하는 문제점이 발생하게 된다.In other words, Article 46, Clause 3 of the Enforcement Regulations of the Waste Management Act stipulates that purified water sludge dehydrated and dried with moisture content of 70% or less can be mixed with more than 50% of soil and used as a fill material, auxiliary base material, road substrate material, etc. When the soil and purified sludge are combined to satisfy the Waste Management Act, the water content can be reduced, but the moisture in the rainy season can be reduced to the surface of the soil and purified sludge particles due to the clay. Sponge occurs due to the expansion of the soil and the purified water sludge caused by the deterioration of the strength of the road pavement layer is damaged the road and thus the problem of having to restrict the entry and passage of the traffic vehicle.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은, 흙과 정수 슬러지가 배합되어 만들어진 혼합토에 흡착되어 있는 수분을 제거함과 동시에 상기 혼합토에 수분이 재흡착되는 것을 방지함으로써 도로 포장층의 강도가 저하되어 도로가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object is to remove the moisture adsorbed on the mixed soil made by mixing soil and purified sludge and to prevent the re-adsorption of moisture in the mixed soil It is to provide a subgrade soil for road works using water purification sludge, which can prevent the road from being damaged due to the reduced strength of the road pavement layer.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 정수 처리시에 발생되는 정수 슬러지를 재활용함으로써 상기 정수 슬러지를 처리하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 상기 정수 슬러지로 인해 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있도록 하는 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to reduce the cost of treating the purified water sludge by recycling the purified water sludge generated during the purified water treatment, and to prevent the environment from being contaminated by the purified water sludge. To provide subgrade soil for road works using water purification sludge.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토는, 정수 처리장에서 수분함량이 70 중량 퍼센트(wt%) 이하로 탈수되어 9~15 wt%의 배합비를 이루는 정수 슬러지와; No.200 체를 통과하는 미세입자가 전체입도 분포 중 70% 이하이고 그 함수율이 13 wt% 미만이며 85~91 wt%의 배합비를 이루는 흙과; 상기 정수 슬러지와 흙이 배합되어 만들어진 혼합토에 0.005~0.015 wt%로 첨가되어 상기 혼합토에 흡착되어 있는 수분을 제거함과 동시에 상기 혼합토에 수분이 재흡착되는 것을 방지하기 위한 계면활성제를 주성분으로 하여 이루어지는 토양 안정제를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Road works for subgrade soils using purified water sludge according to the present invention for achieving the above object, the water content is dewatered to 70% by weight (wt%) or less in the purified water treatment plant to form a blending ratio of 9 to 15 wt% and ; Soil with 70% or less of the total particle size distribution, the moisture content of which is less than 13 wt%, and the mixing ratio of 85-91 wt% is passed through the No.200 sieve; Soil consisting of a surfactant as a main component to remove the moisture adsorbed on the mixed soil by adding 0.005 ~ 0.015 wt% to the mixed soil made by mixing the purified sludge and the soil at the same time Stabilizers; Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 계면활성제는 황화유(Sulphonated oil)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the surfactant is preferably made of sulfonated oil (Sulphonated oil).

이하, 본 발명에 따른 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the subgrade soil for road construction using purified water sludge according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토는, 정수 슬러지와, 흙 및, 토양안정제가 배합되어 구성되는 것을 특징으로 한다.The subgrade soil for road works using purified water sludge according to the present invention is characterized in that the purified water sludge, soil, and soil stabilizer are formulated.

먼저, 상기 노상토는 노상에 사용되는 흙을 말하며, 상기 노상이란 도로에 있어서의 포장의 밑두께 약 1m의 흙부분을 말하며, 흙쌓기부에서는 흙쌓기 마감면으로부터, 터파기부에서는 굴착면으로부터 약 1m의 부분이 이에 해당한다. First, the subgrade soil refers to the soil used for the roadbed, and the subbed refers to the soil portion of about 1 m in thickness of the pavement on the road. This part is 1m.

노상의 흙이 노반에 침입하는 것을 방지하기 위한 차단층, 연약 지반에서 노상토의 치환 부분 등도 노상에 포함된다. The barrier layer for preventing invasion of the roadbed soil into the roadbed, and the replacement part of the roadbed soil in the soft ground are also included in the roadbed.

포장이 파괴되지 않고 그 역할을 담당하기 위해서는 포장뿐만 아니라 그 하부에 있는 부분에 대해서도 충분히 주의할 필요가 있으며, 노상은 포장의 두께를 결정하는 기초가 된다.In order for the pavement not to be destroyed and to play its role, it is necessary to pay attention to not only the pavement but also the portion under it, and the hearth is the basis for determining the thickness of the pavement.

상기와 같은 노상토는 하기의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준인 <표 1>에 적합해야 한다. The subgrade soils as described above should conform to <Table 1>, which is the standard of the subgrade material in the road construction standard specification of the Ministry of Construction and Transportation.

Figure 112005009255426-PAT00001
Figure 112005009255426-PAT00001

상기 표 1에서 소성지수는 자연 상태에서 흙이 소성 상태로 존재할 수 있는 범위를 말하고, 수정 CBR은 현장에서 기대할 수 있는 노상재료의 강도를 나타내는 값을 말하며 다짐 시험과 수침팽창량 시험, 관입시험의 결과를 기준으로 구하게 된다.In Table 1, the plasticity index refers to a range in which soil may exist in a plastic state in a natural state, and the modified CBR refers to a value representing the strength of subgrade materials that can be expected in the field. Based on the results.

상기 다짐 시험은 KS F 2312, 수침팽창량 시험은 KS F 2320, 관입시험은 KS F 2307 등과 같이 한국산업규격(KS)에 의거한 시험방법으로 실시하면 되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The compaction test is KS F 2312, the immersion expansion test is KS F 2320, the penetration test is performed by the test method according to the Korean Industrial Standards (KS), such as KS F 2307, so the detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 정수 슬러지는, 정수 처리과정에서 수중의 오탁물이 침전되어 발생하는 진흙 상태의 물질로서, 많은 양의 수분과 점토, 모래, 유기물 및, 응집제의 수화물로 구성되어 있으며, 후술할 본 발명의 실시예에서는 정수 처리장에서 수분 함량이 일정량 탈수되어 폐기물 관리법의 규정에 적합한 것을 사용하였다.On the other hand, the purified water sludge is a mud state generated by sedimentation of water in the water purification process, and is composed of a large amount of water, clay, sand, organic matter, and a hydrate of a flocculant, which will be described later. In the embodiment of the water treatment plant, a certain amount of water was dehydrated and used in accordance with the waste management law.

상기 흙은, 일반적으로 그 입자의 크기에 따라 자갈(76~4.75mm)과, 모래(4.75~0.05mm)와, 실트(0.05~0.002mm)와, 점토(0.002~0.001mm)와, 콜로이드(0.001mm 미만)로 분류되며, 후술할 본 발명의 실시예1 내지 실시예3에서는 상기 표 1의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준에 적합한 흙을 사용하였고, 실시예 4와 실시예 5에서는 상기 표 1의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준에 맞지 않는 흙을 사용함으로써, 상기 정수 슬러지와 배합시 특성을 비교 분석하였다.The soil is generally gravel (76 ~ 4.75mm), sand (4.75 ~ 0.05mm), silt (0.05 ~ 0.002mm), clay (0.002 ~ 0.001mm), colloid ( Less than 0.001 mm), and in Examples 1 to 3 of the present invention to be described later, soil suitable for the criteria of the road material of the road construction standard specification of the Ministry of Construction and Transportation of Table 1 was used, and in Examples 4 and 5, By using the soil that does not meet the standards of the roadbed material of the road construction standard specification of the Ministry of Construction and Transportation, Table 1, the characteristics of the purified sludge and blending was analyzed.

본 발명은 일반적인 흙에 정수 슬러지를 배합한 혼합토의 특성이 상기 표 1의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준을 만족하도록 하는 것이 요지이기 때문에 No.200 체를 통과하는 미세입자가 전체입도 분포 중 70% 이하로 분포 하는 흙에 상기 정수 슬러지와 후술할 토양 안정제를 후술하는 실시예들에서와 같이 여러 가지 배합비로 배합하여 시험을 실시하였다.In the present invention, it is essential that the characteristics of the mixed soil including water purification sludge mixed with general soil satisfy the criteria of the roadbed material of the road construction standard specification of the Ministry of Construction and Transportation. The test was conducted by mixing the purified water sludge and the soil stabilizer to be described later in various soils in a variety of mixing ratios, as shown in Examples below.

또한, 상기 흙은 그 함수율이 13 wt% 미만인 것을 사용하였는데, 최적함수율의 범위는 마사토의 경우 13 wt%를 전후로 형성되기 때문이다.In addition, the soil was used that the water content is less than 13 wt%, because the optimum water content range is about 13 wt% in the case of Masato.

상기 함수율이 13 wt% 이상일 경우에는 정수 슬러지와 배합시 최적함수율 조건에 만족되지 못하기 때문에 자연건조 시키거나 건조로에서 건조후 배합해야 한다.If the water content is 13 wt% or more, the optimum water content condition when mixing with purified water sludge is not satisfied, so it must be dried naturally or after drying in a drying furnace.

상기에서 No. 200 체는, KS 규격에 따른 시험용 체로서 그 체눈의 직경이 0.075mm 인 것을 말하고, No. 4 체는 그 체눈의 직경이 4.75mm 인 것을 말한다.No. above The 200 sieve is a test sieve according to the KS standard and means that the diameter of the body is 0.075 mm. 4 sieves say that their diameter is 4.75mm.

한편, 상기 토양 안정제는, 상기 흙과 정수 슬러지가 배합되어 만들어진 혼합토에 소정량 첨가되어 상기 혼합토에 흡착되어 있는 수분을 제거함과 동시에 상기 혼합토에 수분이 재흡착되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 주로 계면활성제를 주성분으로 하여 이루어지고, 상기 계면활성제는 황화유(Sulphonated oil)를 포함하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the soil stabilizer is to prevent the re-adsorption of moisture in the mixed soil at the same time is added to the mixed soil made by mixing the soil and purified water sludge to remove the moisture adsorbed on the mixed soil, mainly surfactant It is made with a main component, the surfactant is characterized in that it comprises a sulfulated oil (Sulphonated oil).

즉, 상기 토양 안정제는 계면활성제의 일종인 황화유와 상기 황화유의 활성을 지속적으로 유지시켜 주는 활성 성분을 포함하여 이루어지는 화학 합성물질로서, 황화유 분자는, 대부분의 비극성 유기질 용매에는 불용성이지만 물에 완전히 용해되거나 잘 섞이는 친수성(親水性)인 머리 부분과, 탄소와 수소원자의 조합으로 구성되어 물에 용해되지 않는 소수성(疏水性)인 꼬리 부분으로 이루어져 있으며, 현재 캐나다 Rhide Technologies사의 'CBR Plus'가 상용화 되어 있다.That is, the soil stabilizer is a chemical synthetic material comprising sulfide oil, which is a kind of surfactant, and an active ingredient that continuously maintains the activity of the sulfide oil. The sulfide molecule is insoluble in most nonpolar organic solvents, but is insoluble in water. It is composed of a hydrophilic head that is completely dissolved or mixed well, and a hydrophobic tail that is composed of a combination of carbon and hydrogen atoms and is insoluble in water. Is commercialized.

상기와 같은 황화유는 적정량으로 배합된 흙과 슬러지 입자와 후술하는 바와 같이 상호작용을 함으로써 상기 흙과 슬러지가 배합된 혼합토에 흡착된 수분을 제거하고 상기 혼합토에 수분이 재흡착되는 것을 방지한다.The sulfide oil as described above interacts with the soil and sludge particles blended in an appropriate amount to remove moisture adsorbed on the mixed soil in which the soil and sludge are mixed, and prevents the water from resorbing the mixed soil.

즉, 흙과 슬러지 입자 표면의 운동성이 강한 양이온은 황화유의 친수성 머리부분의 음이온과 결합하여 제 위치에 고착되고, 황화유 분자에 의하여 밀폐되어 수분과 결합하여 용매 화합물을 형성하지 못하도록 한다.That is, the cations with high mobility on the surface of soil and sludge particles bind to the anions of the hydrophilic head of sulfided oil and are fixed in place, and are sealed by sulfide oil molecules to prevent the formation of a solvent compound by combining with moisture.

또한, 황화유 분자의 머리부분은 일단 흙 및 슬러지 입자와 결합하게 되면 황화유 분자의 소수성 꼬리는 흙 및 슬러지 입자 표면으로부터 멀어지는 방향으로 향하게 되어 흙 및 슬러지 입자 주변에 유성의 보호층을 형성하게 된다.In addition, once the head of the sulfide molecule is combined with the soil and sludge particles, the hydrophobic tail of the sulfide molecule is directed away from the surface of the soil and sludge particles, thereby forming an oily protective layer around the soil and sludge particles. .

따라서, 수분은 소수성 꼬리에 의하여 반발되어, 기계적인 압력을 가하지 않아도 자연적으로 흙 및 슬러지 입자로부터 격리되게 되고, 상기와 같은 작용으로 인해 흙 및 슬러지 입자는 매우 조밀한 상태로 배열되게 되며 흙 및 슬러지 입자 주변에 형성된 소수성 보호층에 의하여 소량의 수분이라도 침투할 수 없게 된다.Therefore, the moisture is repelled by the hydrophobic tail, so that it is naturally isolated from the soil and sludge particles without applying mechanical pressure, and due to the above action, the soil and sludge particles are arranged in a very dense state and the soil and sludge The hydrophobic protective layer formed around the particles can not penetrate even a small amount of moisture.

아울러, 소수성 보호층으로 피복된 흙 및 슬러지 입자 사이의 공간으로는 수분이 자유롭게 이동할 수 있으므로 자연적인 증발에 의하여 수분이 쉽게 증발되고 흙 및 슬러지 입자 표면에 재흡착되지 않기 때문에 상기 흙과 슬러지가 배합된 혼합토의 안정성을 지속적으로 유지할 수가 있는 것이다.In addition, since the moisture can move freely to the space between the soil and sludge particles coated with a hydrophobic protective layer, the soil and sludge are blended because moisture is easily evaporated by natural evaporation and is not resorbed on the surface of the soil and sludge particles. The stability of the mixed soil can be maintained continuously.

상기와 같은 효과를 얻기 위해서 본 발명에서는 정수 슬러지와, 흙 및, 토양 안정제를 여러 가지 배합비로 배합하여 KS 규격에 따른 시험방법에 의거하여 하기와 같은 실시예들을 실시하였다.In order to obtain the above effects, in the present invention, the purified sludge, the soil, and the soil stabilizer were blended in various compounding ratios, and the following examples were performed based on the test method according to the KS standard.

[실시예 1]Example 1

정수 슬러지는 함수율이 67.1 wt% 로 탈수된 것을 사용하였고, 흙은 전체 입도분포 중 No.200 체를 통과하는 미세입자의 분포가 9.8% 이고 함수율이 5.66 wt% 로서 후술하는 표 2의 AASHTO분류법에 의해 A-3로 분류된 비소성인 것을 사용하였다.The purified sludge was dehydrated with a water content of 67.1 wt%, and the soil had a distribution of 9.8% of fine particles passing through No.200 sieve and a water content of 5.66 wt% in the AASHTO classification method described below. The non-baked thing classified into A-3 by the above was used.

Figure 112005009255426-PAT00002
Figure 112005009255426-PAT00002

상기 실시예 1에서 알 수 있듯이 흙의 배합비를 85.7 wt%이상으로 하고 정수 슬러지의 배합비를 14.3 wt% 이하로 하여 토양 안정제를 0.01 wt% 첨가한 다음, 배합을 하게 되면 상기 표 1의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준에서 소성지수(10이하)와 수정CBR(10이상)을 만족시킬 수가 있다.As can be seen in Example 1, the soil mixing ratio of 85.7 wt% or more and the mixing ratio of the purified water sludge is 14.3 wt% or less, adding 0.01 wt% of the soil stabilizer, and then mixes the road of the Ministry of Construction and Transportation The plasticity index (less than 10) and the modified CBR (more than 10) can be satisfied in the standards of road materials.

[실시예 2]Example 2

정수 슬러지는 함수율이 69.5 wt% 로 탈수된 것을 사용하였고, 흙은 전체 입도분포 중 No.200 체를 통과하는 미세입자의 분포가 14.3% 이고 함수율이 11.4 wt% 로서 후술하는 표 2의 AASHTO분류법에 의해 A-2로 분류된 소성지수가 6.1% 인 것을 사용하였다.The purified sludge was dehydrated with a water content of 69.5 wt%, and the soil had a distribution of 14.3% and a water content of 11.4 wt% in the AASHTO classification method described below. The plasticity index classified as A-2 was used as 6.1%.

Figure 112005009255426-PAT00003
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상기 실시예 2에서 알 수 있듯이 흙의 배합비를 85.7 wt%이상으로 하고 정수 슬러지의 배합비를 14.3 wt% 이하로 하여 토양 안정제를 0.01 wt% 첨가한 다음, 배합을 하게 되면 상기 표 1의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준에서 소성지수(10이하)와 수정CBR(10이상)을 만족시킬 수가 있다.As can be seen in Example 2, the soil mixing ratio of 85.7 wt% or more and the mixing ratio of the purified sludge is 14.3 wt% or less, and adding 0.01 wt% of the soil stabilizer, and then mixes the roads of the Ministry of Construction and Transportation The plasticity index (less than 10) and the modified CBR (more than 10) can be satisfied in the standards of road materials.

[실시예 3]Example 3

정수 슬러지는 함수율이 68,5 wt% 로 탈수된 것을 사용하였고, 흙은 전체 입도분포 중 No.200 체를 통과하는 미세입자의 분포가 22.8% 이고 함수율이 10.3 wt% 로서 후술하는 표 2의 AASHTO분류법에 의해 A-2로 분류된 소성지수가 7.5% 인 것을 사용하였다.The purified sludge was dehydrated at a water content of 68,5 wt%, and the soil had a 22.8% distribution of fine particles passing through a No.200 sieve and a water content of 10.3 wt% in the total particle size distribution. The plasticity index classified as A-2 by the classification method was used as 7.5%.

Figure 112005009255426-PAT00004
Figure 112005009255426-PAT00004

상기 실시예 3에서 알 수 있듯이 흙의 배합비를 85.7 wt% 이상으로 하고 정수 슬러지의 배합비를 14.3 wt% 이하로 하여 토양 안정제를 0.01 wt% 첨가한 다음, 배합을 하게 되면 상기 표 1의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준에서 소성지수(10이하)와 수정CBR(10이상)을 만족시킬 수가 있다.As can be seen in Example 3, when the mixing ratio of soil is 85.7 wt% or more and the mixing ratio of purified water sludge is 14.3 wt% or less, and 0.01 wt% of the soil stabilizer is added, the mixing is carried out by the Ministry of Construction and Transportation. The plasticity index (less than 10) and the modified CBR (more than 10) can be satisfied in the standards of road materials.

[실시예 4]Example 4

정수 슬러지는 함수율이 69.6 wt% 로 탈수된 것을 사용하였고, 흙은 전체 입도분포 중 No.200 체를 통과하는 미세입자의 분포가 42.3% 이고 함수율이 11.3 wt% 로서 후술하는 표 2의 AASHTO분류법에 의해 A-4, A-5로 분류된 소성지수가 9.4% 인 것을 사용하였다.The purified sludge used was dehydrated with a water content of 69.6 wt%, and the soil had a distribution of 42.3% and a water content of 11.3 wt% in the AASHTO classification method described below. The plasticity indexes classified as A-4 and A-5 by 9.4% were used.

Figure 112005009255426-PAT00005
Figure 112005009255426-PAT00005

상기 실시예 4에서 알 수 있듯이 흙의 배합비를 87.5 wt% 이상으로 하고 정수 슬러지의 배합비를 12.5 wt% 이하로 하여 토양 안정제를 0.01 wt% 첨가한 다음, 배합을 하게 되면 상기 표 1의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준에서 소성지수(10이하)와 수정CBR(10이상)을 만족시킬 수가 있다.As can be seen in Example 4, the soil mixing ratio is 87.5 wt% or more, and the mixing ratio of the purified sludge is 12.5 wt% or less, and the soil stabilizer is added in 0.01 wt%. The plasticity index (less than 10) and the modified CBR (more than 10) can be satisfied in the standards of road materials.

[실시예 5]Example 5

정수 슬러지는 함수율이 69.1 wt% 로 탈수된 것을 사용하였고, 흙은 전체 입도분포 중 No.200 체를 통과하는 미세입자의 분포가 68% 이고 함수율이 12.95 wt% 로서 후술하는 표 2의 AASHTO분류법에 의해 A-6, A-7로 분류된 소성지수가 15.3% 인 것을 사용하였다.The purified sludge used was dehydrated with a water content of 69.1 wt%, and the soil had a distribution of 68% of the fine particles passing through No.200 sieve and a water content of 12.95 wt% in the AASHTO classification method described in Table 2 below. The plasticity indexes classified as A-6 and A-7 by 15.3% were used.

Figure 112005009255426-PAT00006
Figure 112005009255426-PAT00006

상기 실시예 5에서 알 수 있듯이 흙의 배합비를 90.9 wt% 이상으로 하고 정수 슬러지의 배합비를 9.1 wt% 이하로 하여 토양 안정제를 0.01 wt% 첨가한 다음, 배합을 하게 되면 상기 표 1의 건설교통부 도로공사 표준시방서 노상재료의 기준에서 소성지수(10이하)와 수정CBR(10이상)을 만족시킬 수가 있다.As can be seen in Example 5, the soil mixing ratio is 90.9 wt% or more, and the mixing ratio of the purified sludge is 9.1 wt% or less, and 0.01 wt% of the soil stabilizer is added. The plasticity index (less than 10) and the modified CBR (more than 10) can be satisfied in the standards of road materials.

상기의 실시예 1 ~ 실시예 5의 결과들을 종합해보면, 상기 표 1의 건설 교통부 도로공사 표준시방서 노상재료 기준을 만족시키기 위해서는 상기 정수 슬러지는 9~15 wt%, 상기 흙은 85~91 wt%, 상기 토양 안정제는 0.005~0.015 wt%로 배합하는 것이 바람직하다.To summarize the results of Examples 1 to 5, the purified sludge is 9-15 wt%, the soil is 85-91 wt% in order to satisfy the road material standards of the road construction standard specification of the Ministry of Construction and Transportation of Table 1 , The soil stabilizer is preferably blended in 0.005 ~ 0.015 wt%.

아울러, 흙과 정수 슬러지 및 토양 안정제를 상기와 같은 배합비로 배합하게 되면 노상토로 활용이 가능하지만, 경제성을 확보하고 단기간에 대량의 정수 슬러지를 처리하기 위해서는 점질토 보다는 사질토의 흙이 더 효율적일 것이다.In addition, when the soil and the purified sludge and the soil stabilizer are combined in the above-described ratio, it can be used as subgrade soil, but in order to secure economic feasibility and to process a large amount of purified sludge in a short period of time, sandy soil will be more efficient than clay soil.

한편, 본 발명에 따른 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토를 제조하기 위한 제조공정은 도 1에 도시된 바와 같이 수집 단계와, 흙의 분류 단계와, 함수율 시험 단계와, 배합비 결정 단계와, 배합 단계와, 품질검사 단계와, 반출단계를 포 함하여 이루어진다.On the other hand, the manufacturing process for producing subgrade soil for road works using water purification sludge according to the present invention is a collection step, the classification step of the soil, the water content test step, the mixing ratio determination step, the mixing step as shown in FIG. And a quality inspection step and an export step.

상기 수집단계는 각 정수 처리장에서 발생되는 슬러지를 침출수가 유출되지 않는 시설을 갖춘 일정지역에 수거하고, 공사현장이나 토취장에서 흙을 수집하는 단계이고, 다음 단계로서 흙의 분류 단계를 거치게 되는데, 상기 흙의 분류 단계는 상기 수집단계에서 수집된 흙을 AASHTO 분류법에 의거하여 분류하는 단계이다.The collecting step is a step of collecting the sludge generated in each water treatment plant in a predetermined area with a facility that does not leak leachate, collecting the soil at the construction site or the pit site, and the step of classifying the soil as the next step. Soil classification step is to classify the soil collected in the collection step based on the AASHTO classification method.

상기 AASHTO 분류법은 흙의 입도와 군지수 등에 따라 분류하는 방법으로서, 하기의 표 2와 같다.The AASHTO classification method is a method of classifying according to the particle size and group index of the soil, and is shown in Table 2 below.

Figure 112005009255426-PAT00007
Figure 112005009255426-PAT00007

상기와 같이 분류된 흙과 정수 슬러지는 함수율 시험 단계를 거치게 되는데, 상기 함수율 시험 단계는 상기 정수 슬러지가 폐기물 관리법 규정에 적합하도록 70% 이하가 되도록 하고, 상기 흙의 함수율이 13% 이상일 때는 자연건조를 시키거 나 건조로에서 건조되도록 하는 단계이다.Soil and purified sludge classified as described above is subjected to a water content test step, wherein the water content test step is such that the purified water sludge is less than 70% to comply with the waste management law regulations, and when the soil moisture content is 13% or more, natural drying This step is to dry or in a drying furnace.

다음 단계로서, 배합비 결정 단계를 거치게 되는데, 이 단계는 상기 정수 슬러지와 흙의 함수비가 최적이 되도록 배합비를 결정하고, 이에 첨가되는 토양 안정제의 배합비도 결정하는 단계이다.As a next step, a compounding ratio determination step is performed, in which the compounding ratio is determined so that the water content of the purified water sludge and soil is optimal, and the blending ratio of the soil stabilizer added thereto is also determined.

상기와 같이 최적의 배합비가 결정이 되고 나면 상기 정수 슬러지와 흙, 토양 안정제는 고속형 배합기에 투입되어 1분 내지 2분 동안 배합되는 배합 단계를 거치게 된다.After the optimum blending ratio is determined as described above, the purified sludge, the soil and the soil stabilizer are added to a high speed blender and subjected to a blending step of blending for 1 to 2 minutes.

상기와 같이 배합이 이루어지게 되면 품질 검사 단계를 거치게 되는데, 이 단계에서는 KS 규격에 의거하여 함수율 시험, 다짐시험 등의 시험을 거치게 된다.When the formulation is made as described above, a quality inspection step is carried out. In this step, the water content test, the compaction test, and the like are performed based on the KS standard.

상기와 같은 제조공정으로 제조되어 상기 품질 검사 단계에서 합격이 되면 본 발명에 따른 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토는 건설현장으로 반출되는 반출단계를 거치게 되는 것이다.When manufactured by the manufacturing process as described above and passed in the quality inspection step, subgrade soil for road construction using purified water sludge according to the present invention is subjected to the carrying out step taken out to the construction site.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토에 의하면, 정수 슬러지를 처리하는 과정에서 발생되는 슬러지와 흙이 배합되어 만들어진 혼합토에 토양 안정제를 소정량 첨가하여 상기 혼합토에 흡착되어 있는 수분을 제거함과 동시에 상기 혼합토에 수분이 재흡착되는 것을 방지함으로써 도로 포장층의 강도가 저하되어 도로가 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the subgrade soil for road works using purified water sludge according to the present invention as described above, a predetermined amount of soil stabilizer is added to the mixed soil made by mixing sludge and soil generated during the treatment of purified water sludge and adsorbed to the mixed soil. At the same time to remove the moisture to prevent the re-adsorption of moisture in the mixed soil has the effect that the road pavement layer is reduced in strength can be prevented from breaking the road.

또한, 정수 슬러지를 재활용함으로써 상기 정수 슬러지를 처리하는데 소요되 는 비용을 절감할 수 있으며, 상기 정수 슬러지로 인해 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to reduce the cost of treating the purified water sludge by recycling the purified water sludge, it is possible to prevent the environment from being contaminated by the purified water sludge.

본 발명은 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments, it may be said to be exemplary, and those skilled in the art may devise various modifications and equivalent embodiments therefrom, such equivalent embodiments. It is also very natural that it should be seen as included within the claims of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

Claims (2)

정수 처리장에서 수분함량이 70 중량 퍼센트(wt%) 이하로 탈수되어 9~15 wt%의 배합비를 이루는 정수 슬러지;Water purification sludge which is dehydrated to 70 wt% or less (wt%) in a water treatment plant to form a blending ratio of 9 to 15 wt%; No.200 체를 통과하는 미세입자가 전체입도 분포 중 70% 이하이고 그 함수율이 13 wt% 미만이며 85~91 wt%의 배합비를 이루는 흙; Soil having a fine particle passing through a No. 200 sieve of 70% or less of the total particle size distribution, having a water content of less than 13 wt%, and a blending ratio of 85 to 91 wt%; 상기 정수 슬러지와 흙이 배합되어 만들어진 혼합토에 0.005~0.015 wt%로 첨가되어 상기 혼합토에 흡착되어 있는 수분을 제거함과 동시에 상기 혼합토에 수분이 재흡착되는 것을 방지하기 위한 계면활성제를 주성분으로 하여 이루어지는 토양 안정제;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수 슬러지를 이용한 도로 공사용 노상토.Soil consisting of a surfactant as a main component to remove the moisture adsorbed on the mixed soil by adding 0.005 ~ 0.015 wt% to the mixed soil made by mixing the purified sludge and the soil at the same time Stabilizer; Subgrade soil for road construction using purified sludge, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 계면활성제는 황화유(Sulphonated oil)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정수 슬러지를 이용한 도로공사용 노상토.The surfactant is subgrade soil for road works using purified sludge, characterized in that it comprises a sulfonated oil (Sulphonated oil).
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