KR20120096830A - 바이러스에 감염되어 살 처분된 가축매몰지의 붕괴나 침출수 유출을 방지하기 위한 방제방법 - Google Patents

바이러스에 감염되어 살 처분된 가축매몰지의 붕괴나 침출수 유출을 방지하기 위한 방제방법 Download PDF

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Abstract

본원은 구제역 및 에이아이(AI))에 감염된 가축들의 살 처분에 의해 매장된 매몰지의 붕괴 및 유실로 인한 환경오염과 매몰지 내 침출수 유출문제에 의한 바이러스 감염으로 제2차 환경오염이 유발될 심각성을 예상하고, 이런 문제점을 극복하고자 하는 과제인식을 갖고 이를 해결하기 위한 수단을 찾기 위한 발명이다.
본원은 매몰지 내 침출수 유출문제를 문제를 해결하기 위한 수단으로, 매몰지 내부에 고화제(Firming agent) 및 첨가물질이 주입되도록 통로를 제공하기 위한 천공단계; 천공된 통로를 통해 고화제 및 첨가물질이 매립지 또는 매몰지 내부에 공급되는 주입단계; 주입된 고화제 및 첨가물질이 경화되는 고화단계; 매몰지 내부에 발생된 가스가 배출되도록 가스배기관을 설치하기 위한 배기구 설치단계를 포함하여 이루어지는 공정을 통하여 살 처분된 매몰지의 붕괴위험을 줄이면서 침출수 유출에 의한 지하수, 하천 및 토양의 오염을 방지할 수 있는 바이러스에 감염된 살 처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴를 방지하거나 최소화할 수 있는 방제방법에 관한 것이다.
본원은 상기의 수단을 통하여 땅속에 매립된 폐기물의 침출수의 유출을 방지하여 토양 및 수질환경을 보호하고자 하는 목적을 갖는 발명이다.

Description

바이러스에 감염되어 살 처분된 가축매몰지의 붕괴나 침출수 유출을 방지하기 위한 방제방법{Method to prevent for spilling leachat of domestic animals killed as a stamping out in the disposal sites due to be infected with virus}
본 발명은 구제역 또는 조류독감(에이아이; AI)에 의해 살 처분된 매몰지의 관리방법에 관한 것으로, 바람 또는 집중호우나 결빙된 토양이 해빙되면서 매몰지 자체의 붕괴를 가져오거나 또는 매몰지 내 생성되는 침출수의 유출방지를 위한 방제방법에 관한 것이다.
본원에 개시되는 바이러스에 감염된 살 처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴방지를 위한 방제방법은 매몰지 내부에 고화제(Firming agent) 및 첨가물질이 주입되도록 통로를 제공하기 위한 천공단계; 천공된 통로를 통해 고화제 및 첨가물질이 매립지 또는 매몰지 내부에 공급되는 주입단계; 주입된 고화제 및 첨가물질이 경화되는 고화단계; 매몰지 내부에 발생된 가스가 배출되도록 가스배기관을 설치하기 위한 배기구 설치단계를 포함하여 이루어지는 공정시스템을 통하여 살 처분 된 매몰지의 붕괴위험을 예방할 수 있으며, 침출수 유출에 의한 지하수, 하천 및 토양의 오염을 방지할 수 있는 바이러스에 감염된 살처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴방지를 위한 방제방법에 관한 것이다.
2000년 이후 2001년 5월까지 네 차례에 걸쳐 발생한 과거 구제역 때 살 처분된 가축은 약 22만마리, 매몰지는 620 여 곳으로 보고되고 있다.
2010년 하반기부터 2011년 초까지 발생한 구제역은 과거 네 차례 구제역을 모두 합한 것의 6(매몰지)~14배(살처분 가축)나 된다는 보고가 있으며, 여기에다 작년 2010년 12월 31일 이전에 발생한 조류독감(AI) 여파로 500만 마리가 넘는 닭이 살 처분돼 전국 197곳에 매몰지가 생긴 것으로 보고되고 있다.
정부의 최근 조사결과 매몰지 붕괴 위험이 큰 것으로 판정된 경북 안동시의 한 축산농가 인근의 매몰지엔 모두 5개의 대형 구덩이가 파여 있으며 경북도청 관계자는 총 1만 500마리의 돼지가 경사진 언던 부위에 매몰지를 판 결과로 집중호우가 내리거나 얼었던 땅이 해빙되면 매몰지 자체가 무너져 내릴 가능성이 있다는 우려를 전했다.
상기와 같은 상황에서 2차 환경오염 유형은 여러 가지로 예견될 수 있으나 그 가운데 2011년 1월 실시된 경북도 내 매몰지 붕괴 위험성 조사처럼 매몰지 입지가 잘못 선정되어 붕괴위험도 심각한 문제이지만, 매몰지 내 침출수 유출문제가 장기적으로 환경에 더 큰 악영향을 끼칠 것으로 예견되며, 정부 관계자는 "특히 가축이 생매장된 일부 매몰지는 구덩이 바닥에 깐 비닐이 가축의 발톱 등으로 찢어질 수밖에 없기 때문에 침출수 유출은 당연하다고 봐야 한다"며 "매몰지 붕괴는 보강공사 등을 통해 대처할 수 있는 방법이라도 있지만 침출수 유출은 사실상 속수무책"이라는 인터뷰를 하였다.
땅속에서 지하수 오염현상이 일어나고 있는지 오염상태를 파악하는 것도 어려운 일이지만 일단 오염이 시작되면 지하수 음용(飮用)을 금지시키고 해당 지역에 상수도를 공급하는 것 외에 오염확산을 막을 뾰족한 대안을 찾지 못하는 것이 오늘의 현실이고, 구제역 사태로 살 처분된 가축 사체가 주먹구구식으로 매몰된 사실이 확인되면서 환경오염의 우려가 커지고 있으며, 구제역에 걸려 살 처분된 소와 돼지에게서 나오는 침출수가 지하수와 하천, 토양을 오염시키고 더울 큰 재앙을 초래할 우려가 높아지고 있다.
또한 가축이 친환경적으로 매몰되지 않고 있는 문제로서, 구제역이 발생하면 지방자치단체는 '긴급행동지침'등 정부지침에 따라 신속하게 매몰 처리를 해야 하고, 먼저 지하수층이나 하천 주변을 피해 매몰지를 선정해 5m 깊이로 구덩이를 판후에 가축 사체에서 나오는 침출수가 새지 않도록 차수막(비닐)을 덮고 그 위에 1m 두께로 흙을 깐 뒤 2m 두께로 동물의 사체를 재치시키고 여기에 추가적인 흙 덮기와 비닐 감싸기를 진행하는 순서로 매몰 작업요령을 제시하고 있지만, 일시적으로 발생하는 가축사체가 워낙 많고 방역통제선 밖으로 이동할 수 없는 제약 때문에 매몰 터를 구하기가 쉽지 않으며, 따라서 집중호우 때 붕괴 우려가 있는 경사진 곳이나 침출수 오염 우려가 있는 하천, 지하수 근처에도 급한 대로 매몰이 실시되고 있는 현실이다.
이와 함께 작은 면적에 한꺼번에 많은 가축을 묻다 보니 정부지침에 따라 흙을 규정대로 덮지 않는 경우도 발생하고 또한 대부분 생매장되는 돼지나 소는 저항하면서 차수막을 찢기도 하는바 이렇게 되면 사체에서 나온 침출수가 지하수로 흘러들 위험성이 더욱커지고, 침출수에는 질소 오염물질, 병원성 미생물, 항생제, 식중독균 등이 상존할 가능성이 높으며 사체에 남은 구제역 바이러스도 다시 전염인자로 작용할 수 있는 우려를 갖고 있다.
상기와 같은 사례는 환경부가 2009년 AI 매몰지 15곳에 대한 환경 모니터링 작업을 벌인 결과 이중 8곳의 매몰지에서 침출수가 새 나와 매몰지 바깥 땅속으로 확산됐고, 매몰지 인근 주민들이 식수로 사용하는 지하수의 82%(45곳 중 37곳)가 먹는 물 수질 기준을 초과한 사실을 확인했으며, 또한 2010년 1월 구제역이 발병한 경기 포천 지역의 매몰지 주변 지하수 47곳 중 14곳(29.8%)에서 질산성 질소, 일반세균이 수질기준을 초과한 것으로 나타난 사실이 발표되었다.
이에 따라 매몰지 반경 3㎞ 안에 있는 마을에 상수도를 공급하는 등 긴급 조치가 취해졌지만 정부조차도 지하수 오염에 따른 근본적 정화대책 방안을 찾지 못하고 있는 실정에 있다.
본원은 상기와 같은 구제역 및 에이아이(AI))에 감염된 가축들의 살 처분에 의해 매장된 매몰지의 붕괴 및 유실로 인한 환경오염과 매몰지 내 침출수 유출문제에 의한 바이러스 감염으로 제2차 환경오염이 유발될 심각성을 예상하고, 이런 문제점을 극복하고자 하는 과제인식을 갖고 시작된 발명이다.
본원은 매몰지 내 침출수 유출문제를 문제를 해결하기 위한 수단으로, 매몰지 내부에 고화제(Firming agent) 및 첨가물질이 주입되도록 통로를 제공하기 위한 천공단계; 천공된 통로를 통해 고화제 및 첨가물질이 매립지 또는 매몰지 내부에 공급되는 주입단계; 주입된 고화제 및 첨가물질이 경화되는 고화단계; 매몰지 내부에 발생된 가스가 배출되도록 가스배기관을 설치하기 위한 배기구 설치단계를 포함하여 이루어지는 공정을 통하여 살 처분된 매몰지의 붕괴위험을 줄이면서 침출수 유출에 의한 지하수, 하천 및 토양의 오염을 방지할 수 있는 바이러스에 감염된 살 처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴를 방지하거나 최소화 할 수 있는 방제방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본원은 종래의 땅속에 매립된 폐기물의 침출수의 유출을 방지하여 토양 및 수질환경을 보호하는데 또 다른 목적을 갖는다.
본원은 바이러스에 감염되어 살 처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴를 방지하기 위하여 매몰지 내부에 고화제(Firming agent) 및 첨가물질이 주입되도록 통로를 제공하기 위한 천공단계; 천공된 통로를 통해 고화제 및 첨가물질이 매몰지 내부에 공급되는 주입단계; 주입된 고화제 및 첨가물질이 경화되는 고화단계; 매립지 또는 매몰지 내부에 발생된 가스가 배출되도록 가스배기관을 설치하기 위한 배기구 설치단계를 포함하여 이루어지는 공정을 통하여 살 처분된 매몰지의 붕괴위험을 줄일 수 있으며, 침출수 유출에 의한 지하수, 하천 및 토양의 오염을 방지할 수 있는 바이러스에 감염된 살처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴방지를 위한 방제방법을 통하여 본원의 목적을 달성하고자 하는 기술사상의 발명이다.
이하, 본원의 기술사상을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본원은 상기의 방제방법이 적용되면 살 처분된 매몰지에서 발생되는 바이러스로 오염된 피(blood) 또는 그 밖의 유동성 병원성 세균 수용액을 고화제에 의해 고형화시키게 됨으로 매립지의 붕괴 및 침출수의 유출을 방지하거나 최소화하고자 하는 기술사상을 포함한다.
본원에서는 고화제 외에 기능성 첨가물질을 주가해 주는 수단으로 제2차 환경오염을 방지하거나, 매몰된 사체의 환경친화적인 분해를 촉진하거나, 배기구 설치에 의해 매장된 동물사체가 분해하면서 발생하는 가스의 배출을 원활하게 유도함으로서, 가스 팽창에 의한 매몰지의 붕괴우려를 불식시키며, 궁극적으로 기존의 살 처분 방법에 의한 제2차 환경오염에 의한 우려를 사전 예방/방지할 수 있는 기술사상을 갖는다.
본원의 기술사상에 따른 바이러스에 감염된 살 처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴방지를 위한 방제방법을 구체적으로 살펴보면, 매몰지 내부에 고화제(Firming agent) 및 첨가물질이 주입되도록 통로를 제공하기 위한 천공단계; 천공된 통로를 통해 고화제 및 추가로 첨가물질이 매립지 또는 매몰지 내부에 공급되는 주입단계; 주입된 고화제 및 첨가물질이 경화되는 고화단계; 매몰지 내부에 발생된 가스가 배출되도록 가스배기관을 설치하기 위한 배기구 설치단계를 포함하여 이루어지는 공정을 통하여 살처분된 매몰지의 붕괴위험을 줄일 수 있으며, 침출수 유출에 의한 지하수, 하천 및 토양의 오염을 방지할 수 있는 바이러스에 감염된 살 처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴방지를 위한 방제방법으로 제공될 수 있다.
상기 매몰지 내부에 고화제(Firming agent) 및 첨가물질이 주입되도록 통로를 제공하기 위한 천공단계는 특별한 제한이 없으며, 액상 또는 고상(분말포함)의 고화제를 주입하기 위한 주입장치가 살 처분된 매몰지 내부로 주입/삽입되어 부패하고 있는 동물들의 사체를 고화시킬 수 있도록 임의로 구멍의 깊이나 크기를 조절할 수 있는 천공단계를 제공할 수 있는 조건이면 어느 방법이나 적용 가능하다 할 수 있다.
상기 천공된 통로를 통해 고화제 및 첨가물질이 매립지 또는 매몰지 내부에 공급되는 주입단계는 단독의 고화제를 주입하거나 첨가물질을 추가로 공급하여 주입할 수 있으며, 살 처분된 동물의 침출수 유출을 빠른 속도로 방지하기 위하여 고화제에 의한 고정화 단계가 필요하다.
고화제의 경우 액상 또는 분말상의 A 약제와 B 약제가 독립적으로 존재할 때 물리,화학적으로 안정된 상태를 유지하고, 고화를 위한 2액형의 약제가 혼합되면 화학적 경화반응에 의해 고화가 신속히 이루어지는 과정이 진행되는바, 본 발명에 의한 살 처분된 가축의 매몰지를 효과적으로 고화시키기 위하여 주입기의 연결배관에 A 약제와 B 약제가 독립적으로 주입되고, 주입기에서 배출 되기 직전에 A약제와 B약제가 혼합되는 구조로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 2액형으로 구성된 고화제의 약제 중 A약제는 분말상 내지는 액상의 규산나트륨, 규산칼륨, 알루민산나트륨, 알긴산나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 중성 내지는 알칼리를 띠고 있는 콜로이달 실리카, 산성을 띠고 있는 실리카 졸 중 1종 또는 2종 이상의 선택되어진 혼합물이 물에 혼합되어지고, B약제는 시멘트, 석고, 수산화칼슘, 산화칼슘, 플라이에쉬, 고로슬래그, 메타카올린, 흄실리카, 황산나트륨, 황산칼륨, 규조토, 고령토, 제올라이트, 폐주물사, 이산화규소, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 황산마그네슘, 염화마그네슘, 질산마그네슘, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 탄산칼륨, 중탄산칼륨 중 선택되어지는 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 구성되며, A약제와 B약제의 혼합으로 10 초 내지는 30분 내로 고화공정이 진행되는 방법이 선택될 수 있다.
이 때 바람직하게는 A 및 B의 약제 중에 포함된 구성물질은 물을 100 중량부로 기준으로 할 때 40 내지 600 중량부가 혼합되어 지는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100 내지는 400 중량부가 혼합되어 지는 것이 유리하고, 가장 바람직하게는 200 내지는 300 중량부가 혼합되어 지는 것이 유리한 바, A 및 B의 약제에 포함된 구성물이 40 중량부 이하로 물에 포함될 경우 강도가 미흡하여 살처분된 매몰지의 붕괴를 방지할 확률이 낮을 뿐만 아니라 유출수 방지를 위한 내구성을 유지할 수 없는 문제점을 가질 수 있으며, 구성물질이 600 중량부 이상으로 물에 포함될 경우 고형분이 높아 고화된 매립지의 물성을 크게 향상시킬 수 있다는 장점을 가지나, 천공된 통로를 통해 고화제 및 첨가물질이 매립지 또는 매몰지 내부에 공급할 때 고형분이 많아 고화제를 주입하기 위한 주입장치 내부의 흐름성을 저하시켜 A와 B의 약제 혼합이 어려워 오히려 고화된 물성을 저하시킬 우려가 있을 뿐만 아니라 가격 경쟁력이 떨어질 수 있기 때문에 상기 농도의 구성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 첨가물질은 살 처분된 가축류가 친환경적으로 부패나 발효를 촉진시키기 위하여 미생물제가 추가로 공급될 수 있으며, 살 처분되어 매장된 가축류가 부패할 때 발생하는 악취나 전염병을 방지하기 위하여, 항균제나 유,무기 흡착제를 추가로 공급되거나, 살 처분된 매몰지에서 발생되는 침출수의 누수나 유출을 완벽하게 방지하기 위하여 방수제를 추가로 공급하여 사용될 수 있고, 이들 첨가물질이 사용되는 량은 첨가제의 종류와 살 처분된 가축류의 지리적, 환경학적 조건 및 사체의 종류나 매몰량에 따라 공급량이 조절되어 첨가된다.
상기 첨가물질 중 미생물은 Sulfolobus , Picrophilus , Ferroplasma , Acontium, Cyanidum caldarium , Escherichia , Euglena , Paramecium , Bacillus alcalophilus , Natronobacterium 중 1종 이상의 미생물군이 선택되어지고, pH 6~7에서 활성화되는 구제역 바이러스의 활성을 억제하면서 효과적으로 살 처분된 사체를 미생물에 의한 친환경 방역작업을 진행하기 위해서는 가능한 호산성(pH 1~5.5에서 최적생장) 및 호염기성(pH 8.5~11.5에서 최적성장)인 미생물군을 선택하는 하는 것이 바람직하다.
상기 첨가물질 중 항균제는 살 처분된 동물의 상황에 따라 유,무기항균제를 선택하여 사용할 수 있으며, 항균제는 lactam계, Aminoglycoside계, Glycopeptide계, Quinolone계, Tetracycline계, Sulfonamide계, Metronidazole계, Oxazolidinone계 중 선택되어지는 1종 이상의 유기항균제 또는 Ag, Cu, Co, Zn로 구성되는 염(salt), 콜로이드(Colloid)중에서 선택되어지는 1종 이상의 무기항균제가 선택되어 사용될 수 있다.
상기 첨가물질 중 흡착제는 다공질 무기물, 활성탄, 활성탄소섬유, 실리카겔, 활성알루미나, 제올라이트, 골탄(Bone char), 금속산화물 중 1종 이상의 흡착제가 선택되어 지며, 주로 흡착질 분자와 흡착제 표면을 구성하고 있는 원자 사이의 반데르발스 힘과 정전기력에 기인함에 따라 흡착질과 먼저 표면적과의 극성 등 표면특성에 의해 구별되고, 비표면적이 큰 경우 큰 흡착성능을 제공할 수 있기 때문에 가능한 흡착표면 사이에 대단히 많은 수의 미세공이 생성된 것을 사용하는 것이 바람직하다 할 수 있다.
상기 첨가물질 중 방수제는 에폭시계 방수제, 아스팔트 혼입 벤토나이트 방수제, 폴리머경정형 분말도포 방수제, 아스팔트 방수제, 도막방수제, 벤토나이트 방수제 중 선택되어지는 1종 이상의 방수제를 공급하여 사용할 수 있다.
상기 주입된 고화제 및 첨가물질이 경화되는 고화단계는 천공된 통로를 통해 약제 주입기 배관이 살 처분된 매몰지로 주입되고, 약제 주입기 배출부 직전에 약제의 구성이 전혀 다른 2액형으로 A약제와 B약제가 혼합되면서 화학적 반응에 의해 신속히 고화시킬 수 있고, 본 발명의 고화단계에 의해 살 처분된 사체들이 함께 고화되어 매몰지의 붕괴를 방지하거나 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 침출수의 유출을 방지할 수 있게 된다.
상기 매몰지 내부에 발생된 가스가 배출되도록 가스배기관을 설치하기 위한 배기구 설치단계는 살 처분되어 매장된 사체들의 분해과정 중에 발생되는 가스가 지표면에 방출되지 않을 경우 가스팽창 및 폭발에 의한 매몰지의 붕괴를 예방 및 방지를 위한 것으로서, 우천 시 가스 배출관을 따라 빗물이 매몰지 내부로 유입되지 않도록 가스 배출관 최종 발단부의 가스 배출구멍이 지표면을 향하도록 구성되는 것이 바람직하며, 지상으로 가스가 배출될 때 악취발생을 최소화하거나 배출가스 중에 포함된 세균이나 바이러스에 의한 인간의 감염의 피해를 방지를 위하여 탈취탑, 항균탑, 소각장치가 추가로 장착된 가스 배출관으로 구성되는 것이 바람직하다.
본원의 살 처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴방지를 위한 방제공법이 적용되는 경우 매몰지의 붕괴위험을 줄일 수 있으며, 침출수 유출방지에 의한 병원성 세균은 물론 또다시 전염인자로 작용될 수 있는 구제역 바이러스의 감염을 방지하여 구제역 및 AI에 의해 대량 살 처분에 의해 제기되는 2차 환경재앙을 피하는데 매우 큰 효과를 갖는다.
또한 본원 공정의 공법은 토양에 매립된 폐기물 유출을 방지하거나 최소화할 수 있어 유해물질 유출에 의한 토양 및 수질환경을 보호하는데 또 다른 큰 효과를 갖는다.
도 1: 본원에서 2액형 고화제의 혼합을 위해 적용하는 믹서기 예시도.
도 2: 본원 제조 실시예에 따른 미생물 배지 용액 제조에 관한 사진도.
도 3: 본원 제조 실시예를 위한 인큐베이터 내 미생물실험에 관한 사진도.
본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시내용을 실시예로 기재하기에 앞서, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
이하, 본 발명을 다음의 실시 예에 의하여 본원의 기술사상이 적용되는 예를 상세하게 설명하고자 한다.
실시 예 1
동양제철화학(주)의 물 90㎘에 conc-황산 10 리터를 조심스럽게 공급하여 희석 황산을 제조하고, 이곳에 고속 회전하는 교반기로 교반하면서 (주)에스켐텍의 규산나트륨 3호 50 리터와 물 50 리터로 희석한 용액을 천천히 적가하여 고화를 위한 A약제 200리터를 제조하였다.
따로 시멘트 180 ㎏을 측량 한 후 물을 공급하여 혼합기로 균일하게 혼합하면서 고화를 위한 B약제 200 리터를 제조하여 A 약제와 B 약제를 각각 독립적으로 준비하고, 진공펌프를 가동하여 독립적으로 존재하고 있는 각각의 약제가 주입기의 연결배관에 유입되고, 주입기 배출부 직전에 A약제와 B의 약제가 균일하게 혼합되면서 배출되도록 하였다.
이 때 일부 샘플을 채취하여 고화를 위한 겔 타임을 측정하였으며, 겔 화 후 물성을 측정하였으며, 3회 측정한 결과의 평균치를 구하고자 하였다.
실시 예 2
(주)에스켐텍의 규산나트륨 3호 50 리터와 물 150 리터를 공급한 다음 혼합하여 고화를 위한 A약제를 제조하였으며, 따로 (주)동양시멘트의 포틀랜드 시멘트 35 ㎏과 중탄산나트륨 4 ㎏을 측량 한 후 물을 공급하여 혼합기로 균일하게 혼합하면서 슬러리 상태의 B약제 200 리터를 제조하고 진공펌프를 가동하여 독립적으로 존재하고 있는 각각의 A, B약제가 주입기의 연결배관에 유입되고, 주입기 배출부 직전에 A약제와 B의 약제가 균일하게 혼합되면서 배출되도록 하였으며 이 때 일부 샘플을 채취하여 고화를 위한 겔 타임을 측정하였으며, 겔 화 후 물성을 측정하였으며, 3회 측정한 결과의 평균치를 구하고자 하였다.
비교 예 1
(주)동양시멘트의 포틀랜드 시멘트 80 ㎏과 중탄산나트륨 8㎏을 측량 한 후 물을 공급하여 혼합기로 균일하게 혼합하면서 슬러리 상태의 약제 400 리터를 제조한 후 진공펌프를 가동하여 주입기에 의해 배출되도록 하였다.
비교 예 2
시멘트 350 ㎏을 측량 한 후 물을 공급하여 혼합기로 균일하게 혼합하면서 고화를 위한 약제 400 리터를 제조한 후 진공펌프를 가동하여 주입기에 의해 배출되도록 하였다.
비교 예 1~2와 실시 예 1~2의 결과를 표 1에 나타내고자 하였으며, 겔 타임은 샘플로 채취한 A약제와 B약제의 혼합용액이 흐름성이 상실할 때까지의 시간을 측정하였으며, 압축강도는 KS F2405에 의해 수행하였으며, 용탈현상은 물성테스트를 위한 샘플채취 후 1달 경과 후의 시험체 내부의 물이 존재하는지 육안관찰로 확인하였으며 실험결과는 표 1과 같다.
구분 Gel time(sec) 압축강도(㎏/㎠) 1달경과 후의
용탈현상
실시 예 1 12 26 전혀 없음
실시 예 2 58 25 전혀 없음
비교 예 1 3일 이후 18 소량 발생
비교 예 2 2일 이후 20 많이 발생
상기 표 1의 결과에 나타낸 바와 같이 비교 1~2에서는 시멘트가 물과 혼합될 때와 같이 경화하듯이 고화를 위한 겔 타임이 명확히 나타나지 않았고, 대체적으로 겔 타임이 2~3일 소요됨을 확인할 수 있었으며, 압축강도가 현저히 저조하게 나타남과 동시에 용탈현상이 일어남에 따라 비교 예에서는 발생된 침출수의 이동을 중지시킬 수 있는 능력을 제공할 수 없다는 결론에 따라 살 처분되어 매몰된 사체에서 발생되는 침출수의 유출을 방지할 수 없다는 사실을 확인할 수 있었으며, 특히 살 처분된 매몰지 침출수의 유출을 빠른 속도로 고화를 시킬 수 없음에 따라 긴급을 요하는 매몰지 내 침출수의 용출을 방지할 수 없다는 문제점을 확인할 수 있음에 비하여, 실시 예 1~2에서는 고화를 위한 겔 타임이 각각 12초 및 58초 소요됨에 따라 매몰지 내에 흐르고 있는 침출수를 빠른 시간 내에 정지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 압축강도가 높아 매몰지에 공급된 고화제에 의해 매몰지 붕괴사고를 방지할 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.
실시 예 3
살 처분에 의해 매몰된 동물 사체들이 미생물에 의한 분해율 증가를 확인하기 위하여 한국 미생물 보존센터에서 파라코커스(Paracoccus)의 미생물을 구입하고, 표 2와 같은 농도로 제조한 다음 오토클래이브에서 멸균처리된 배지용액 100 ㎖를 주입하고, 30 ℃의 인큐베이터에서 20일간 배양하여 매몰된 사체들의 분해를 촉진시키기 위한 미생물 첨가제 용액을 준비하였으며, 배양된 paracoccus의 미생물에 의한 번식률을 확인하기 위하여 상기 멸균처리된 배지용액을 사용하였으며, 배양에 필요한 모든 장비는 배양과정 중에 잡균에 의한 오염을 방지하기 위하여 모두 멸균처리하여 사용하였다.
본 발명의 미생물 번식을 확인하기 위한 메카니즘(mechanism)은 Paracoccus versutus의 미생물이 번식할 때 황산(sulfuric acid)를 생성하고, 이에 따른 용액의 pH가 낮아질 때 페놀레드(phenol red)가 포함된 지시약에 의해 빨강색에서 노란색으로 변화됨을 확인하고자 하는 것으로, 본 발명의 첨가물로 공급되는 미생물에 의한 번식률을 확인하기 위하여 실시 예 1의 B약제에 순수한 물 대신에 배양된 paracocuus 수용액을 첨가한 후 곧바로 지름 30 ㎜의 몰드에 주입하여 성형하였으며 이를 이산화탄소(CO2)가 유입되는 챔버 안에 넣고 1주일간 알칼리의 시멘트 시료를 중성화시켰다.
시멘트 형상체에 투입된 미생물의 번식률을 확인하기 위하여 멸균처리된 유리용기에 상기 항균실험을 위한 시료를 각각 넣고, 배지용액 25 ㎖를 공급한 다음 잡균의 유입을 방지하기 위하여 곧바로 알루미늄 포일(Foil)로 뚜껑을 닫은 후 30 ℃의 인큐베이터에서 1개월간 페놀레드의 지시약이 노란색으로 변색되는 정도를 확인하여 paracocuus의 번식률을 확인하고자 하였다.
비교 예 3
배양된 paracocuus 수용액을 첨가하지 않을 것을 제외하고는 실시 예 3과 동일하게 수행하였다.
비교 예 3과 실시 예 3에 나타난 결과를 표 2와 표 3에 나타내었다.
표 2는 실시 예를 위해 한국 미생물 보존센터에서 구입된 파라코커스(Paracoccus)의 미생물이 활성이 매우 부족할 뿐만 아니라 1 ㎖ 이하의 앰플(Ampoule) 크기의 극소량으로서 실시 예를 위한 샘플를 제공할 수 없음에 따라, 미생물로서의 활성증대 및 다량의 미생물이 존재하는 수용액을 얻기 위하여 paracocuus의 미생물이 배양될 수 있는 배지 수용액 제조 조건을 나타낸 것이고,
표 3은 paracocuus의 미생물이 번식하면서 황산이온이 생성됨과 동시에 배지용액의 pH가 산성으로 제공되는 바, 본 발명의 실시 예에서 미생물의 번식 또는 사멸에 의해 배지용액의 pH 변화를 지시약인 페놀레드(Phenol red, 표 2의 Solution A)의 색깔 변화로 확인하여 나타낸 것이다.
Solution A Solution B Trace Metal Solution
성분 무게 성분 무게 성분 무게
EDTA 50g
Na2HPO4 4.2g ZnSO4 22g
KH2PO4 1.5g MgSO4 H2O 0.1g CaCl2 5.54g
Na2S2O3 H2O 5.0g MnCl2 5.06g
NH4Cl 1.0g FeSO4 4.99g
Phenol red
(0.2% soln.)		 1㎖ Trace Metal Solution 5.0㎖ Ammonium
molybdate		 1.10g
Distiiled water 100㎖ CuSO4 1.57g
CoCl2 1.61g
Adjust Solution A to pH 9.0 100㎖ Distilled water 1.0ℓ Distilled water 1.0ℓ
Adjust pH to 6.0 with KOH
Volume: 100 ㎖
(pH 조절된 용액)		 Volume: 1 ℓ
(pH 조절된 용액)
배지 제조방법
1. A와 B용액을 개별적으로 제조한 후 각각 pH를 조절한 다음 멸균
2. A 100 ml와 B용액 1 L를 혼합
3. 배양
구분
 Sampling 날짜(일)
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
실시 예 3 ● ○ □ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
비교 예 3 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
●: 진한 붉은색, ◎: 진한-엷은 붉은색, ○: 엷은 붉은색
■: 진한 노란색, △: 진한-엷은 노란색, □: 엷은 노란색
표 3에 나타낸 바와 같이 paracocuus의 미생물이 존재하지 않은 비교 예 3인 경우 30일간 어떠한 변화 없이 알칼리를 나타나고 있음을 확인할 수 있는바, 이는 paracocuus의 미생물이 번식이 되지 않아 미생물이 번식할 때 생성되는 황산이 전혀 만들어지지 않음과 동시에 배지용액이 나타내고 있는 원래 상태의 알칼리를 유지하고 있음을 예상할 수 있는 반면, 실시 예 3에서는 곧바로 paracocuus의 미생물이 번식하면서 황산이 생성됨과 동시에 배지용액의 pH가 8일부터 노란색으로 바뀌었음을 확인할 수 있었다.
따라서 본원 실시 예 3을 통해 산성을 띠고 있는 paracocuus에 의해 매몰된 사체들이 분해되는 과정 중 pH 6~7에서 활성화되는 구제역 바이러스의 활성을 크게 억제할 수 있는 구제역 바이러스에 의한 제2차 감염을 최소화하면서, 미생물의 분해속도를 극대화시킴에 따라 구제역 또는 AI의 바이러스 감염에 의한 살처분된 문제점을 크게 극복할 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시 예 4
살 처분에 의해 매몰된 사체들이 분해과정 중 세균 감염방지를 위한 항균제의 효능을 확인하기 위하여 실시 예 3의 제조과정과 전혀 다르게 성형체에 알칼리조건과 히드라진하이드레이트(Hydrazine hydrate)의 환원조건에서 가열, 건조된 아산화구리(Cu2O)가 0.1 중량%가 해당되도록 첨가하고, 배양된 paracocuus의 미생물을 배지용액에 첨가한 다음 실시 예 3과 동일하게 수행하였다.
비교 예 4
성형체에 아산화구리가 포함되지 않은 것을 제외하고는 실시 예 4와 동일하게 수행하였으며, 비교 예 4 및 실시 예 4의 결과를 paracocuus의 미생물이 번식하면서 황산이온이 생성됨과 동시에 배지용액의 pH가 산성으로 제공되는지 여부를 확인하고자 하였으며, 그 결과표 4에 나타냈다.
구분 Sampling 날짜(일)
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
실시 예 4 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ◎ ◎ ◎
비교 예 4 ● ● ◎ ○ ○ □ □ △ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
●: 진한 붉은색, ◎: 진한-엷은 붉은색, ○: 엷은 붉은색
■: 진한 노란색, △: 진한-엷은 노란색, □: 엷은 노란색
상기 표 4에 나타낸 바와 같이 비교 예 4의 아산화구리의 무기항균제가 포함되지 않은 경우 인큐베이터에 4일 경과 후 paracocuus의 미생물이 번식이 되면서 pH가 산성을 띠고 있음을 확인할 수 있는 반면, 무기항균제가 포함된 실시 예 4인 경우 24일까지 paracocuus의 미생물이 번식되지 않음이 확인됨에 따라 살 처분에 의해 매몰된 사체들이 분해과정 중 세균 감염방지를 위해서 항균제가 필요함을 확인할 수 있었다.
따라서 본 발명의 바이러스에 감염된 살 처분된 가축의 매몰지 내 침출수 유출 및 붕괴방지를 위한 방제방법에 따라 동절기에 살 처분된 매몰지가 봄, 여름과 같이 날씨가 따뜻해질 때 사체들의 부패하며 내부에 발생된 가스가 제대로 배출되지 않아 매몰지가 터지거나, 굳은 땅이 풀리면서 침출수 유출에 의한 토양과 지하수 오염, 악취 등의 제2차 오염피해를 충분히 극복할 수 있으며, 세균 번식에 의한 인간의 위협을 크게 줄일 수 있고, 특히 이미 매몰된 매몰지의 지리적, 환경적 상황에 따라 첨가제의 종류를 달리하여 구제역 및 AI 발생에 의해 매몰된 사체들에 의한 제2차 오염을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
기타 본원에서 사용하는 2액형 고화제의 혼합을 위해 적용가능한 믹서기의 유형을 도 1에 나타냈는바, 도 1에 제시된 믹서기는 A 약제공급스크류(10)와 B 약제공급스크류(20)를 각각 갖고 A 약제 및 B 약제가 각각 계량되어 독립적으로 주입되어 교반되면서 혼합믹서기(30)로 보내지면서 순간혼합이 이루어지고 혼합믹서기(30) 저부에 마련되는 이송스크류(40)를 통하여 매몰지의 천공된 통로(50)를 통해 고화제 및 첨가물질을 주입시키는 구성으로 적용될 수 있음을 나타낸 것으로, A 약제공급스크류(10) 및 B 약제공급스크류(20)는 각각 원료주입구(11,21)를 갖고 원료배출구(12,22)를 갖고 모터에 의해 이측으로 교반되며 이송되는 시스템이 적용될 수 있으며, 혼합믹서기(30)는 신속한 순간혼합을 이루기 위해 혼합조 내에 두개의 교반축(31, 32)를 갖고 교반하여 배출구 측에 마련되는 이송스크류(40)를 통하여 매몰지의 천공통로(50)로 보내지는 시스템 구성으로 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 2a에 제시된 사진도는 실시예 3을 위해 준비된 paracoccus의 배지 용액을 촬영한 사진도이고, 도 2b에 제시된 사진도는 배양된 paracoccus의 미생물이 배지용액과 혼합된 용액의 사진도이며, 도 3a에 제시된 사진도는 실시예 4를 위해 미생물이 포함된 배지용액에 항균제가 포함된 성형체를 침적시키고, 잡균의 오염을 방지하면서 항균력 테스트를 위해 항온조건인 인큐베이터 내부의 사진도를 나타낸 것이고, 도 3b에 제시된 사진도는 실시예 4를 위해 잡균을 사멸시키기 위해 드라이오븐에서 130℃의 온도조건에서 멸균작업을 실시하는 오븐에서의 사진도를 나타낸 것이다.
10 : A 약제 공급스크류 11 : A 약제 원료주입구
12 : A 약제 원료배출구 20 : B 약제 공급스크류
21 : B 약제 원료주입구 22 : B 약제 원료배출구
30 : 혼합믹서기 31 : 교반축 1
32 : 교반축 2 40 : 이송스크류
50 : 천공통로

Claims (9)

  1. 구제역이나 에이아이(AI) 감염에 의해 살 처분된 가축 매몰지의 붕괴나 침출수 유출에 의한 제2차 오염을 방지하기 위한 방제방법에 있어서,
    매몰지 내부에 고화제(Firming agent) 및 첨가물질이 주입되도록 통로를 형성하기 위한 천공단계;
    천공된 통로를 통해 고화제 및 첨가물질을 매몰지 내부로 공급하는 주입단계;
    주입된 고화제 및 첨가물질이 매몰지 내부에서 경화되는 고화단계;
    매몰지 내부에 발생된 가스가 외부로 배출되도록 하는 배기구 설치단계;
    를 포함하는 공정을 통하여 가축매몰지의 붕괴나 침출수 유출에 의한 제2차 오염을 방지하는 것을 특징으로 하는 방제방법.
  2. 제1항에 있어서,
    고화제를 매몰지 내부로 공급하는 주입단계에서 물을 100 중량부로 기준으로 할 때 고화제 구성물질이 40 ~ 600 중량부로 혼합되어 주입되는 것을 특징으로 하는 방제방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고화제가 A약제와 B약제가 혼합되어 2액형으로 혼합되어 제공되되, A약제는 규산나트륨, 규산칼륨, 알루민산나트륨, 알긴산나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 중성 내지는 알칼리를 띠고 있는 콜로이달 실리카, 산성을 띠고 있는 실리카 졸 중에서 선택되는 물질이 이용되고, B약제는 시멘트, 석고, 수산화칼슘, 산화칼슘, 플라이에쉬, 고로슬래그, 메타카올린, 흄실리카, 황산나트륨, 황산칼륨, 규조토, 고령토, 제올라이트, 폐주물사, 이산화규소, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 황산마그네슘, 염화마그네슘, 질산마그네슘, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 탄산칼륨, 중탄산칼륨 중에서 선택되는 물질이 이용되어 주입되는 것을 특징으로 하는 방제방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주입단계에서 첨가물질로 에폭시계 방수제, 아스팔트 혼입 벤토나이트 방수제, 폴리머경정형 분말도포 방수제, 아스팔트 방수제, 도막방수제, 벤토나이트 방수제 중 선택되어지는 방수제가 혼합되어 주입되는 것을 특징으로 하는 방제방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주입단계에서 첨가물질로 Sulfolobus , Picrophilus , Ferroplasma , Acontium, Cyanidum caldarium , Escherichia , Euglena , Paramecium , Bacillus alcalophilus, Natronobacterium 중에서 선택되는 미생물이 혼합되어 주입되는 것을 특징으로 하는 방제방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주입단계에서 첨가물질로 항균제가 추가되되, lactam계, Aminoglycoside계, Glycopeptide계, Quinolone계, Tetracycline계, Sulfonamide계, Metronidazole계, Oxazolidinone계 중에서 선택되어 지는 유기항균제가 이용되거나 Ag, Cu, Co, Zn로 구성되는 염(salt), 콜로이드(Colloid)중 선택되어지는 무기항균제가 혼합되어 주입되는 것을 특징으로 하는 방제방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주입단계에서 첨가물질로 흡착제가 추가되되, 흡착제는 다공질 무기물, 활성탄, 활성탄소섬유, 실리카겔, 활성알루미나, 제올라이트, 골탄(Bone char), 금속산화물 중에서 선택되는 흡착제가 혼합되어 주입되는 것을 특징으로 하는 방제방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배기구 설치단계는 매몰지 배출가스 중에 포함된 세균이나 바이러스에 의한 인간의 감염의 피해를 방지하고 악취방지를 위해 탈취탑이나 항균탑이나 소각장치 중에서 선택되는 처리공정을 거쳐 배출되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 방제방법.
  9. 제1항 및 제3항에 있어서,
    상기 고화제 및 첨가물질이 매몰지 내부에서 경화되는 고화단계는 A약제와 B약제가 혼합되면서 화학적 경화반응에 의해 10초 ~ 30분 이내로 고화가 이루어지는 것을 특징으로 하는 방제방법.
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