KR20140073640A - 가축 매몰지의 침출수 정화용 생태롤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가축 매몰지의 침출수 정화용 생태롤에 관한 것이다. 본 발명에 따른 생태롤은 매몰지에 지표면 침출수 및 환경 피해 물질을 제어하여 토양침식 및 부패를 차단하고, 토양을 정화하여 환경 피해 물질의 유출을 차단할 수 있으며, 시공 범위가 최소화되므로 기존의 방법에 비해 경제적일 뿐 아니라, 주변 토양환경에 대한 영향이 없고 내구성을 유지하여 매몰지 주변 침출수나 토양의 정상화 유지에 대해 우수한 효과가 있다.

Description

가축 매몰지의 침출수 정화용 생태롤{Plantation roll for purificating leachate from livestock disposal landfill area}

본 발명은 가축 매몰지의 침출수 정화용 생태롤에 관한 것이다.

구제역은 소, 양, 돼지, 염소, 산양 등 가축에 발생하는 바이러스 전염병으로 입, 코, 유도, 발굽 등에 수포가 형성되는 것이 특징이다. 이 질병은 가축 전염병 중에서 가장 전염력이 강한 것 중의 하나이며, 구제역에 걸린 가축은 더 이상의 바이러스 전염병의 확산을 방지하기 위해 매몰 처분된다.

매몰지에 가축들은 땅 속에서 부패과정을 거치게 되며, 이 과정에서 각종 세균 및 피가 지하로 흘러들게 된다. 매몰된 가축 사체는 70% 수분을 함유한 부패성 유기물질로 구성되어 침출수에는 암모니아 질소(NH₄ ⁺), 산화질소(NO₃ ^-), 염소(Cl^-) 등의 농도가 높고, 유기물 부하가 매우 높아 적정 처리를 하지 않으면 지하수의 오염, 인근 지역의 농작물이나 환경 등에 피해를 초래할 수 있다. 또한, 부패가 진행되고 있는 침출수에서는 구제역 바이러스, 대장균, 편모충 등을 포함한 수인성 원생동물문 등이 검출되고 있는데, 이러한 균들은 매몰지 토양 및 주변의 지하수를 오염시킬 수 있으며, 이렇게 오염된 물을 사람이 섭취할 때, 이들 균에 의한 감염성 질환의 발병 가능성이 큰 것으로 보고되고 있다.

침출수를 처리하기 위한 방법으로서, 국내공개특허 10-1085171, 국내등록특허 10-1065274 등 다수의 특허 문헌이 개시된 바 있으나, 현재 개시된 등록 특허 기술들은 가축 매몰지로부터 발생하는 유해 병원균 및 유기물 등을 효과적으로 차단할 수 없다는 단점이 있다.

상기한 바와 같이, 가축 매몰지에서 발생한 침출수에 의해 오염된 지하수는 강이나 하천으로 흘러들어 강이나 하천을 오염시킴으로써 각종 생태계의 파괴 및 식수원 오염 문제를 일으키고, 각종 유해 병원균이 인체로 유입됨에 따라 2차의 전염병 발생 문제가 대두될 수 있어 가축 매몰지로부터 발생하는 침출수를 효과적으로 처리하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있다.

본 발명자들은 구제역이나 조류인플루엔자의 유행시 전염의 급속 확산이 발생하는 가축 매몰지의 침출수에 의한 2차 환경피해의 확산방지를 위한 침출수의 살균, 정화에 관해 연구하던 중, 화산석, 소석회, 활성탄, 목탄, 제올라이트를 혼합하여 생태롤을 제조할 경우 침출수의 살균, 정화가 우수함을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 가축 매몰지의 침출수 정화용 생태롤을 제공하고자 한다.

본 발명은 화산석, 소석화 CaCO₃(탄산칼슘), 활성탄, 왕겨, 목탄, 제올라이트의 혼합으로 이루어지는 생태롤을 이용하여 침출수의 차단과 정화에 효과적인 가축 매몰지의 침출수 정화용 생태롤을 제공한다.

본 발명에 따른 생태롤은 매몰지에 지표면 침출수 및 환경 피해 물질을 제어하여 토양침식 및 부패를 차단하고, 토양을 정화하여 환경 피해 물질의 유출을 차단할 수 있으며, 시공 범위가 최소화되므로 기존의 방법에 비해 경제적일 뿐 아니라, 주변 토양환경에 대한 영향이 없고 내구성을 유지하여 매몰지 주변 침출수나 토양의 정상화 유지에 대해 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 생태롤의 사시도를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 생태롤의 단면도를 나타낸 도이다.
도 3은 가축 매몰지의 현황을 나타낸 도이다.
도 4는 매몰지에 본 발명에 따른 생태롤을 설치한 상황을 나타낸 도이다.

본 발명은 표면이 코아네트(coier net), 내부가 섬유 롤로 이루어져 있으며, 상기 섬유 롤 안에는 화산석, 소석회, 활성탄, 왕겨, 목탄, 제올라이트를 혼합한 물질이 충전되어 있는 것을 특징으로 하는, 침출수 정화용 생태롤을 제공한다.

이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 생태롤은 화산석, 소석화 CaCO₃(탄산칼슘), 활성탄, 왕겨, 목탄, 제올라이트(zeolite)를 일정한 비율로 혼합하여 조성된 혼합물을 섬유 주머니에 넣어 롤 형태로 제작한 것을 특징으로 한다.

상기 화산석은 화산 분출물 중 비교적 다공질이 많은 암괴로서, 미세한 공기 구멍이 많은 화산석 자갈은 가벼우면서도 물을 지니는 성질과 공기의 드나듬이 탁월하여 보습력 및 보비력이 뛰어나서, 수족관 여과재나 토양 개량제 등으로 많이 쓰이고 있는데, 본 발명에 있어서 화산석은 현무암인 것이 바람직하다.

상기 소석회 CaCO₃(탄산칼슘)은 천연에서 대리석, 석회석, 선석, 방해석 등으로 산출된다. 비중은 2.93이며, 825℃에서 분해한다. 가열하면 이산화탄소를 발생하며 생석회를 얻을 수 있다. 석회질 비료의 주성분은 탄산칼슘으로 산성 토양을 개선하는 효과와 함께 식물이나 과일에 칼슘 성분을 공급해 주는 역할도 한다. 생석회라 부르는 산화칼슘(CaO)도 토질 개선에 이용되기도 한다. 산화칼슘에 물을 부으면 수산화칼슘으로 변하면서 많은 열이 발생(약 63.7kJ/mol)한다. 수분이 많이 포함된 축산폐수 혹은 폐기물에 산화칼슘을 넣으면 열이 발생하고, 열에 의해서 물이 증발하게 되면 폐기물의 수분 함량을 줄일 수 있다. 폐기물을 건조한 상태로 변형시키는 것만으로도 폐기물의 무게와 부피를 현저히 줄일 수 있는 방법이 된다. 이런 특성을 이용하여 침출수 중의 세균이나 미생물을 제거하여 토양의 산성을 개량할 수 있다.

상기 활성탄은 다양한 세공 구조를 가진 탄소 재료로서 오래 전부터 대표적인 흡착제로 사용되어 온 물질이다. 활성탄은 비표면적이 크고 세공 구조가 미세하게 발달되어 있으며 표면의 화학적 특성이 소수성이기 때문에 수증기에 대한 흡착 친화도가 낮으며, 저농도 가스에 대해 흡착의 친화도가 높기 때문에 공기 중의 유해가스를 제거하는데 유리하다. 상기 활성탄의 원료로는 목재, 톱밥, 야자 등을 사용할 수 있으나, 왕겨를 탄화시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 제올라이트는 1~3mm의 입경을 갖는 것을 중화 또는 표면에 묻어있는 미립자나 불순물을 증류수로 세척하여 제거할 수 있다. 이와 같이 제올라이트는 흡수성, 흡착성, 촉매성, 이온교환성을 지니고 있어 구조 결정의 파괴 없이 가역적으로 탈수, 수화가 가능하므로 강력한 건조제로 사용되고, 포어(pore), 채널(channel), 캐비티(cavity)가 있어 흡착제로 사용 가능하며, 이외에도 토양개량제에 이용될 뿐만 아니라, 이온교환 능력이 뛰어나 농업, 산업 폐수에 함유된 각종 중금속 이온, 암모늄 이온, 질소, 인, 가스상 기체의 제거 등 환경오염물질의 제거에 응용되고 있다.

상기 혼합 물질의 비율은 혼합물질 총 중량 대비 화산석 5~15중량%, 소석회CaCO₃(탄산칼슘) 20~30중량%, 활성탄 15~25중량%, 왕겨 10~20중량%, 목탄 15~25%, 제올라이트 5~10중량%인 것이 바람직하다.

상기 섬유는 면화, 케이폭면 또는 코이어를 사용할 수 있으며, 코이어를 사용하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 재분해가 가능한 친환경적인 식물섬유 재료를 사용함으로써 섬유 재료가 토양의 영양성분으로 환원될 수 있는 효과가 있다.

상기 코아네트는 절토면 시드스프레이 후 많이 사용하는 자재로 천연섬유질을 코코넛에서 추출하여 꼬아서 로프모양으로 짠 후 그물모양으로 엮어서 튼튼하고 질긴 성질을 가진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 생태롤은 매몰지에 지표면 침출수 및 환경 피해 물질을 제어하여 토양침식 및 부패를 차단하고, 토양을 정화하여 환경 피해 물질의 유출을 차단할 수 있으며, 시공 범위가 최소화되므로 기존의 방법에 비해 경제적일 뿐 아니라, 주변 토양환경에 대한 영향이 없고 내구성을 유지하여 매몰지 주변 침출수나 토양의 정상화 유지에 대해 우수한 효과가 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 침출수 정화용 생태롤의 제조

혼합 물질 총 중량 대비 화산석 10중량%, 소석화 CaCO₃(탄산칼슘) 25중량%, 활성탄 20중량%, 왕겨 15중량%, 목탄 20중량%, 제올라이트 10중량%의 비율로 혼합하여 코이어(coier) 롤에 넣고 코아네트(coier net)로 감싸 생태롤을 제조하였다.

Claims (4)

1. 표면이 코아네트(coier net), 내부가 섬유 롤로 이루어져 있으며, 상기 섬유 롤 안에는 화산석, 소석회, 활성탄, 왕겨, 목탄, 제올라이트를 혼합한 물질이 충전되어 있는 것을 특징으로 하는, 침출수 정화용 생태롤.
2. 제1항에 있어서, 상기 화산석은 현무암인 것을 특징으로 하는, 침출수 정화용 생태롤.
3. 제1항에 있어서, 상기 섬유는 면화, 케이폭면, 코이어로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것을 특징으로 하는, 침출수 정화용 생태롤.
4. 제1항에 있어서, 상기 혼합 물질은 혼합물질 총 중량 대비 화산석 5~15중량%, 소석회CaCO₃(탄산칼슘) 20~30중량%, 활성탄 15~25중량%, 왕겨 10~20중량%, 목탄 15~25% 및 제올라이트 5~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 침출수 정화용 생태롤.

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