WO2016171364A1 - 황사 방지 및 초지 조성을 위한 사막화 지역에서의 연속 흙고화 처리 방법 및 처리 장치 - Google Patents

황사 방지 및 초지 조성을 위한 사막화 지역에서의 연속 흙고화 처리 방법 및 처리 장치 Download PDF

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WO2016171364A1
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이태형
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유한회사 신기에이티아이
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2105/00—Erosion prevention

Definitions

  • the present invention relates to a continuous soil solidification treatment method and apparatus for forming and discharging soil solids continuously while driving in a desertification zone to suppress yellow dust occurrence and restore the desertification zone to an environment where vegetation can grow in the long term.
  • An object of the present invention is to provide a continuous soil solidification treatment method and apparatus for suppressing yellow dust in a deserted area in the short term and improving natural vegetation by improving vegetation growth in the long term.
  • the content of the hardening agent in the mixture may be 7% by weight or less, and the content of the inorganic additive may be 1% by weight or less.
  • the inorganic additive is 4 to 6% by weight of aluminum sulfate, 4 to 6% by weight of sodium lignin sulfonate, 7 to 9% by weight of magnesium lignin sulfonate, 0.5 to 2% by weight of sodium tripolyphosphate, 18 to 23% by weight of potassium chloride, 10 to 10% of calcium chloride 13 wt%, 21 to 28 wt% of magnesium chloride, 27 to 35 wt% of sodium chloride, 0.01 to 0.06 wt% of calcium carbonate, and 0.3 to 0.6 wt% of ammonia water at a concentration of 3%.
  • the continuous soil solidification step may further include spraying the liquid starch before the soil solidified body leaves the mold.
  • a compaction unit 180 is provided, and the transfer unit 110 includes an endless chain 140 connecting the front sprocket 120, the rear sprocket 130, and the two sprockets 120 and 130, and the endless chain.
  • a continuous soil solidifying apparatus characterized in that it comprises a mold frame member 150 which is coupled to continue in a row on the outside of the 140.
  • the forming mold member 150 includes at least one unit forming mold 160, and the unit forming mold 160 includes a molding part 161 providing a molding space therein and from the molding part 161. And a protrusion 166 formed to protrude rearward, and the molding part 161 is provided with a slit part 165 which is opened forward, and the protrusion of the preceding unit molding frame is fitted to the slit part 165. Can lose.
  • the compaction unit 180 may include a compaction roller 181 which is movable up and down and compacts the mixture filled in the molding frame member 150 while rotating in a direction opposite to the rotation direction of the endless chain 140. .
  • the continuous soil solidification treatment method and processing apparatus is to collect the soil in the desertification area, to create a soil solids suitable for grassland composition based on the collected soil discharged continuously during the run to the soil solids This helps to reduce yellow dust in the short term and improve vegetation growth in the long term.
  • FIG. 1 is a side view showing a molded discharge portion of the continuous soil solidification treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of the molding discharge part illustrated in FIG. 1 and illustrates a state in which the soil solid is discharged by being transported forward.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a part of the molding discharge part illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating the forming mold member of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a plan view of the forming mold member shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the unit forming mold shown in FIG.
  • Continuous soil solidification treatment apparatus is a soil picking unit for collecting the soil, a dirt to pick out the foreign matter and coarse aggregate from the soil collected by the soil collector, and the soil to be precipitated by the precipitation It includes a mixing unit for uniformly mixing the solidifying agent, inorganic additives and water and continuously discharged, and a molded discharge unit for forming a lump-like soil solidified by molding the mixture discharged from the mixing unit. Since the feature of the continuous soil solidification treatment apparatus according to the present invention is a molding discharge portion, the continuous soil solidification treatment apparatus according to the present invention will be described in detail with respect to the molding discharge portion.
  • Continuous soil solidification treatment apparatus is movable, the entire configuration may be a way to move independently using its own power, or the whole configuration may be connected to a tow vehicle to move, some configurations are self-powered By way of self-propelled movement and the other configuration may be connected to the portion to be propelled by self-propelled movement.
  • Continuous soil solidification treatment apparatus is to collect the soil in the desertification area, based on the collected soil to make a soil solids suitable for the composition of the ground discharged continuously during the run by laying the ground with soil solids, short-term yellow dust generated Inhibits and improves the vegetation environment in the long term.
  • Soil collectors dig soil in deserted areas. Soil collecting portion may be made of a conventional excavator configuration, so a detailed description thereof will be omitted.
  • the soil collected by the soil collecting unit is transported to the precipitation unit.
  • the continuous soil solidification apparatus includes a transport means for transporting the soil collected by the soil collection unit to the precipitation unit. Conventional things, such as a conveyor belt, are used.
  • the masonry section removes dirt and coarse aggregate from the soil collected from the soil collection section.
  • the eruption part includes a evaporator which is commonly used in the construction, construction, and civil engineering fields, and thus a detailed description thereof is omitted.
  • Soil from which foreign matter and coarse aggregate has been removed by the masonry machine (hereinafter referred to as 'molding soil') is supplied to the mixing part.
  • the mixing part uniformly mixes the hardening agent, the inorganic additive and the water in the molding soil supplied by the precipitation part and continuously discharges it.
  • the mixing unit grinds and mixes the molding soil and cement as a hardener, and further sprays an aqueous solution of water and an inorganic additive to prepare and discharge the molding mixture.
  • the mixing unit may be a device disclosed in the Republic of Korea Patent Registration No. 10-0644245 or the device disclosed in Utility Model Registration No. 20-0295234, the present invention includes this. Since the molding mixture should be solidified according to the characteristics of the desertification area, the hydrogen ion concentration should be close to neutral after curing, and the weathering should be reduced to soil after the composition of the paper so that the seeds of the plant are well absorbed. In order to satisfy this, the solidifying agent preferably contains 7 wt% or less and the inorganic additive 1 wt% or less.
  • the inorganic additive is preferably used that consists of alkali metal or earth metal, more preferably 4 to 6% by weight of aluminum sulfate, 4 to 6% by weight of sodium lignin sulfonate, 7 to 9% by weight of lignin sulfonate, tripoli Sodium phosphate 0.5-2 wt%, potassium chloride 18-23 wt%, calcium chloride 10-13 wt%, magnesium chloride 21-28 wt%, sodium chloride 27-35 wt%, calcium carbonate 0.01-0.06 wt% and 3% concentration
  • the one containing 0.3-0.6 weight% of ammonia water is used.
  • the inorganic additive lowers the charge of the adsorbed water by lowering the charge of the adsorbed water due to ion exchange of humic proton dissolved in adsorbed water in which metal ions such as sodium lignin sulfonate, magnesium lignin sulfonate and aluminum sulfate are strongly charged to the soil particles. It is hydrophobic, and soil is rapidly becoming granular, and soil quality is improved by clay sandification. More specific descriptions including the effects of such inorganic additives include the contents described in the registered patent No. 10-0775360 which the applicant has pre-invented.
  • Molding discharge portion as a configuration corresponding to the characteristics of the continuous soil solidification treatment apparatus according to the present invention, by forming a mixture discharged from the mixing portion to form a soil solidified body in the form of a continuous discharge.
  • 1 shows an embodiment of a shaping outlet as a side view.
  • the molding discharge part 100 includes a transfer part 110 and a compaction part 180.
  • the downstream side is set to the front side and the upstream side to the rear side in the molding discharge unit 100 based on the conveying direction of the molding.
  • the transfer unit 110 is a chain conveyor structure, two front sprockets 120 (only one side shown in the figure) located in the front, and two rear sprockets 130 (located in the rear) ( In the drawing, only one side is shown), two endless chains 140 coupled to the front sprocket 120 and the rear sprocket 130 and rotated, and a plurality of forming frame members 150 coupled to the endless chain 140. Equipped.
  • the two front sprockets 120 are spaced apart in the width direction at the front, the two rear sprockets 130 are spaced apart in the width direction at the rear.
  • One of the front sprocket 120 and the rear sprocket 130 functions as a drive sprocket, and the other functions as a driven sprocket.
  • the two endless chains 140 are spaced apart in the width direction and rotate by rotation of a sprocket which functions as a driving sprocket among the front sprocket 120 and the rear sprocket 130.
  • the endless chain 140 is arranged to extend generally horizontally.
  • a plurality of mold frame members 150 are coupled to the outside of the endless chain 140.
  • the plurality of shaping frame members 150 are coupled to extend in series on the outside of each of the two endless chains 140. 2 to 5, the molding frame member 150 includes two unit molding frames 160 that are integrally formed along the width direction. When the molding frame member 150 is coupled to one endless chain 140, each of the two unit molding frames 160 is positioned at both sides with the endless chain 140 interposed therebetween.
  • the unit molding frame 160 includes a molding part 161 that provides a molding space therein and a protrusion 166 formed by protruding backward from the rear end of the molding part 161. .
  • the molding part 161 provides a molding space 162 with an open top.
  • the molding space 162 is a space in which the molding mixture is filled and molded, but is not limited to a specific shape as shown, but preferably has a shape that extends toward an open top to facilitate the separation of the molding.
  • the molding portion 161 includes a bottom plate 163 and a wall portion 164 extending upward from an edge of the bottom plate 163.
  • the bottom plate 163 is generally square in shape, providing a flat square bottom surface in the forming space 162.
  • a chain coupling through hole 1631 is formed in the center of the bottom plate 163.
  • the bolt 171 is fitted through the through hole 1631 to be engaged with the corresponding nut 172 to fix the molding frame member 150 to the outside of the endless chain 140.
  • the wall portion 164 is inclined to face upward as it goes upward, so that the molding space 162 widens as it goes upward.
  • the wall portion 164 and the bottom plate 163 are provided with a slit portion 165 formed to open toward the front.
  • the protrusion 166 formed in the other unit forming mold 160 positioned adjacent to the front is fitted to the slit portion 165.
  • An upper end of the wall portion 164 is sharply formed, and an outer wall surface of the wall portion 164 is provided with a vertical wall portion 1651 having an upper portion vertically connected to the upper portion.
  • the vertical wall portions 1651 of the two adjacent mold members 150 may be brought into close contact with each other, thereby minimizing connection portions between moldings between adjacent molding spaces 162.
  • the protruding portion 166 is formed by protruding backward from the wall portion 164 of the forming portion 161.
  • the protruding portion 166 is fitted to the slit portion 165 of the other unit forming mold 160 adjacent to the rear, and closes the slit portion 165 and has a shape smoothly connected to the bottom surface and the inner surface.
  • the protrusion 166 serves to separate the soil solid S from the molding space 162 while exiting from the corresponding molding space 162 when the soil solid S of the molding space 162 is discharged outward.
  • the compaction unit 180 includes a compaction roller 181 disposed on the transfer unit 110.
  • the compaction roller 181 may be movable and rotates in a direction opposite to that of the endless chain 140.
  • the compaction roller 181 is in close contact with the upper end of the mold frame member 150 passing below to compact the molding mixture filled in the molding space 162 of the mold frame member 150.
  • the continuous soil solidification treatment apparatus may further include a device for preventing the scattering of additional dust and supplying the organic matter of the fertilizer component by spraying a liquid slurry mainly composed of natural starch before the soil solidification falls.
  • the embodiment will be described in detail with respect to its action center, and the action described below corresponds to a continuous soil solidification treatment method in a desertification area according to an embodiment of the present invention, and will be described in the continuous soil solidification treatment device. It includes the contents.
  • the continuous soil solidification apparatus performs the following steps to form and discharge the soil solids continuously while driving.
  • a step of digging and collecting soil in a deserted area is performed by the soil collector.
  • the step of picking out and removing foreign matter and coarse aggregate from the soil collected by the soil collection unit is performed by the precipitation unit.
  • the step of uniformly mixing the solidifying agent, the inorganic additive and the water in the molding soil discharged through the precipitation part is performed by the mixing part.
  • the step of installing the mixture produced in the mixing section to the moving mold member 150 is performed. This step is performed at the upstream side of the conveying part 110 so that the mixture is filled in the forming space 162 of the forming mold member 150.
  • the mixture is molded into the soil solid (S) by the molding discharge unit 100 is discharged.
  • the mixture filled in the forming space 162 of the forming mold member 150 by laying is compacted and solidified in a molded state while passing through the compacting roller 181 to become a soil solid S.
  • the soil solid S is naturally discharged outward by the forming mold member 150 which is gradually inclined at the tip of the conveying part.
  • the soil solid (S) formed in the following molding frame member 150 is easily separated while the protrusion 166 of the preceding molding frame member 150 is separated from the subsequent molding frame member 150.

Abstract

본 발명에 의하면, 사막화 지역에서 채취된 흙을 석발하여 이물질과 굵은 골재가 제거된 성형용 토사를 배출하는 석발 단계; 상기 성형용 토사에 고화제, 무기질 첨가제 및 물을 균일하게 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합 단계; 상기 혼합물을 컨베이어에 의해 순환 회전하는 성형틀 부재에 포설하는 포설 단계; 상기 포설 단계에 의해 상기 혼합물이 채워진 성형틀 부재를 다짐 롤러 아래로 통과시켜서 다지는 다짐 단계; 및 상기 다짐 단계를 거쳐서 형성된 흙고화체가 상기 성형틀 부재로부터 연속으로 이탈하며 주행하는 이탈 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 방법이 제공된다.

Description

황사 방지 및 초지 조성을 위한 사막화 지역에서의 연속 흙고화 처리 방법 및 처리 장치
본 발명은 사막화 지역에서 주행 중 연속으로 흙고화체를 성형하고 배출하여 황사 발생을 억제하고 장기적으로 사막화 지역을 초목이 생육할 수 있는 환경으로 복원하는 연속 흙고화 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것이다.
최근 미세먼지를 포함하는 각종 중금속이 다량 포함된 황사가 문제가 되면서, 황사 발생의 원인인 중국의 사막화 지역에 대한 관리가 중요해지고 있다. 황사 억제를 위하여 종래에는 사막화 지역을 나무 심기 등을 통해 녹지화하는 방식의 기술이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 종래의 방식은 이미 초지가 소멸되어서 황폐화된 사막화 지역에서는 지표가 태양빛을 흡수하지 못하고 반사시키므로 지표가 차가워져서 하강기류(고기압)을 형성하여 비가 거의 오지 않기 때문에 식생한 초목의 생존율이 떨어지고, 녹화의 진행속도도 매우 더디다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 사막화 지역에서 단기적으로 황사 현상을 억제하고 장기적으로는 초목의 생육환경을 향상시켜서 자연적인 초지화를 유도하는 연속 흙고화 처리 방법 및 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,
사막화 지역에서 채취된 흙을 석발하여 이물질과 굵은 골재가 제거된 성형용 토사를 배출하는 석발 단계; 상기 성형용 토사에 고화제, 무기질 첨가제 및 물을 균일하게 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합 단계; 상기 혼합물을 컨베이어에 의해 순환 회전하는 성형틀 부재에 포설하는 포설 단계; 상기 포설 단계에 의해 상기 혼합물이 채워진 성형틀 부재를 다짐 롤러 아래로 통과시켜서 다지는 다짐 단계; 및 상기 다짐 단계를 거쳐서 형성된 흙고화체가 상기 성형틀 부재로부터 연속으로 이탈하며 주행하는 이탈 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 방법이 제공된다.
상기 혼합물에서 상기 고화제의 함량은 7 중량% 이하이고, 상기 무기질 첨가제의 함량은 1 중량% 이하일 수 있다.
상기 무기질 첨가제는 황산알루미늄 4 내지 6 중량%, 리그닌술폰산나트륨 4 내지 6 중량%, 리그닌술폰산마그네슘 7 내지 9 중량%, 트리포리인산나트륨 0.5 내지 2 중량%, 염화칼륨 18 내지 23 중량%, 염화칼슘 10 내지 13 중량%, 염화마크네슘 21 내지 28 중량%, 염화나트륨 27 내지 35중량%, 탄산칼슘 0.01 내지 0.06 중량% 및 3% 농도의 암모니아수 0.3 내지 0.6 중량%를 포함하여 이루어진 것일 수 있다.
상기 연속 흙고화 처리 단계는 상기 흙고화체가 상기 성형틀 부재로부터 이탈하기 전에 액상 전분을 살포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
채취된 흙에서 이물질과 굵은 골재를 골라서 제거하여 성형용 토사를 공급하는 석발부; 성형용 토사에 고화제, 무기질 첨가제 및 물을 혼합한 혼합물을 생성하여 배출하는 혼합부; 및 상기 혼합물을 성형하여 덩어리 형태의 흙고화체를 만들어서 연속으로 배출하는 성형 배출부(100)를 포함하며, 상기 성형 배출부는 체인 컨베이어 방식으로 구동되는 이송부(110)와, 상기 이송부의 상부에 위치하는 다짐부(180)를 구비하며, 상기 이송부(110)는 전방 스프로킷(120)과, 후방 스프로킷(130)과, 상기 두 스프로킷(120, 130)을 연결하는 엔드리스 체인(140)과, 상기 엔드리스 체인(140)의 외측에 일렬로 연속으로 이어지도록 결합되는 성형틀 부재(150)를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 장치가 제공된다.
상기 성형틀 부재(150)는 적어도 하나의 단위 성형틀(160)을 구비하며, 상기 단위 성형틀(160)은 내부에 성형 공간을 제공하는 성형부(161)와, 상기 성형부(161)로부터 후방으로 돌출되어서 형성된 돌출부(166)를 구비하며, 상기 성형부(161)에는 전방을 향해 개방되는 슬릿부(165)가 마련되며, 상기 슬릿부(165)에는 선행하는 단위 성형틀의 돌출부가 끼워질 수 있다.
상기 다짐부(180)는 상하로 이동이 가능하고 상기 엔드리스 체인(140)의 회전방향과 반대방향으로 회전하면서 상기 성형틀 부재(150)에 채워진 혼합물을 다지는 다짐 롤러(181)를 구비할 수 있다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 본 발명에 따른 연속 흙고화 처리 방법 및 처리 장치는 사막화 지역에서 흙을 채취하고, 채취된 흙을 기반으로 초지 조성에 적합한 흙고화체를 만들어 주행 중 연속으로 배출하여 바닥을 흙고화체로 깔아줌으로써, 단기적으로 황사 발생을 억제하고 장기적으로 초목의 생육환경을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 흙고화 처리 장치의 성형 배출부를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 성형 배출부의 A부분을 확대하여 도시한 것으로서, 흙고화체가 전방으로 이송되어서 배출되는 상태를 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 성형 배출부의 일부를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 성형 틀 부재를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 6에 도시된 성형 틀 부재의 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 단위 성형틀의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예를 그 구성 중심으로 상세하게 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 흙고화 처리 장치는 흙을 채취하는 흙채취부와, 흙채취부에 의해 채취된 흙에서 이물질과 굵은 골재를 고르는 석발부와, 석발부에 의해 석발된 토사에 고화제, 무기질 첨가제 및 물을 균일하게 혼합하여 연속으로 배출하는 혼합부와, 혼합부에서 배출되는 혼합물을 성형하여 덩어리 형태의 흙고화체를 만들고 연속으로 배출하는 성형 배출부를 포함한다. 본 발명에 따른 연속 흙고화 처리 장치의 특징은 성형 배출부에 있으므로, 본 발명에 따른 연속 흙고화 처리 장치는 성형 배출부를 중심으로 구체적으로 설명될 것이다. 본 발명에 따른 연속 흙고화 처리 장치는 이동 가능한 것으로서, 전체 구성이 자체 동력을 이용하여 자주식으로 이동하는 방식이거나, 전체 구성이 견인 차량에 연결되어서 이동하는 방식일 수 있고, 일부 구성은 자체 동력을 이용하여 자주식으로 이동하고 다른 구성은 자주식으로 이동하는 부분에 연결되어서 견인되는 방식일 수도 있다. 본 발명에 따른 연속 흙고화 처리 장치는 사막화 지역에서 흙을 채취하고, 채취된 흙을 기반으로 초지 조성에 적합한 흙고화체를 만들어 주행 중 연속으로 배출하여 바닥을 흙고화체로 깔아줌으로써, 단기적으로 황사 발생을 억제하고 장기적으로 초목의 생육환경을 향상시킨다.
흙채취부는 사막화 지역에서 땅을 파서 흙을 채취한다. 흙채취부는 통상적인 굴삭기의 구성으로 이루어질 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 흙채취부에 의해 채취된 흙은 석발부로 이송되는데, 이를 위하여 연속 흙고화 처리 장치는 흙채취부에 의해 채취된 흙을 석발부로 이송하는 이송 수단을 포함하는데, 여기에 사용되는 이송 수단은 컨베이어 벨트 등의 통상적인 것이 사용된다.
석발부는 흙채취부에서 채취된 흙에서 이물질과 굵은 골재를 골라서 제거한다. 석발부는 건축, 건설 및 토목 분야에서 통상으로 사용되는 석발기를 포함하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 석발기에 의해 이물질과 굵은 골재가 제거된 토사(이하, '성형용 토사'라 함)는 혼합부로 공급된다.
혼합부는 석발부에 의해 공급되는 성형용 토사에 고화제, 무기질 첨가제 및 물을 균일하게 혼합하여 연속으로 배출한다. 혼합부는 성형용 토사와 고화제인 시멘트를 분쇄 혼합하고, 물과 무기질 첨가제의 수용액을 추가로 분사하여 성형용 혼합물을 제조하여 배출한다. 혼합부로는 대한민국 등록특허 등록번호 제10-0644245호에 개시된 장치 또는 실용신안등록 등록번호 제20-0295234호에 개시된 장치가 사용될 수 있으며, 본 발명은 이를 포함한다. 성형용 혼합물은 사막화 지역의 특성에 맞게 고화된 후 수분을 잘 흡수하고 식물의 씨앗이 잘 발아되도록, 고화체 양생 후 수소이온 농도가 중성에 가까워야 하고 초지 조성 후 풍화되어 흙으로 환원을 시켜야 하기 때문에 이를 충족하기 위하여 고화제를 7 중량% 이하, 무기질 첨가제는 1 중량% 이하를 포함하는 것이 바람직하다.
특히, 무기질 첨가제는 알칼리금속이나 토금속으로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직한 바, 더욱 바람직하게는 황산알루미늄 4 내지 6 중량%, 리그닌술폰산나트륨 4 내지 6 중량%, 리그닌술폰산마그네슘 7 내지 9 중량%, 트리포리인산나트륨 0.5 내지 2 중량%, 염화칼륨 18 내지 23 중량%, 염화칼슘 10 내지 13 중량%, 염화마크네슘 21 내지 28 중량%, 염화나트륨 27 내지 35중량%, 탄산칼슘 0.01 내지 0.06 중량% 및 3% 농도의 암모니아수 0.3 내지 0.6 중량%를 포함하여 이루어진 것을 사용한다.
상기 무기질첨가제는 리그린술폰산나트륨과 리그닌술폰산마그네슘, 황산알루미늄 등의 금속이온이 흙입자에 강한 대전을 띤 흡착수에 용해된 후민산프로톤의 이온교환으로 인해 흡착수의 전하를 낮춤으로써, 흡착수를 밀어내는 소수성을 띠며 토양의 단립화가 빠르게 진행되어 점토성의 사질화로 토질을 개량하는 것이다. 이러한 무기질첨가제의 효과를 포함하는 더욱 구체적인 설명은 본 출원인이 선 발명한 등록특허 제10-0775360호에 기재된 내용을 포함한다.
성형 배출부는 본 발명에 따른 연속 흙고화 처리 장치의 특징에 해당하는 구성으로서, 혼합부에서 배출되는 혼합물을 성형하여 덩어리 형태의 흙고화체를 만들고 연속으로 배출한다. 도 1에는 성형 배출부의 일 실시예가 측면도로서 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 성형 배출부(100)는 이송부(110)와 다짐부(180)를 구비한다. 설명의 편의를 위하여 성형 배출부(100)에서 성형물의 이송방향을 기준으로 하류 측을 전방으로, 상류 측을 후방으로 설정한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 이송부(110)는 체인 컨베이어 구조로서, 전방에 위치하는 두 전방 스프로킷(120)(도면에는 일측 하나만 도시됨)과, 후방에 위치하는 두 후방 스프로킷(130)(도면에는 일측 하나만 도시됨)과, 전방 스프로킷(120)과 후방 스프로킷(130)에 결합되어서 회전하는 두 엔드리스 체인(140)과, 엔드리스 체인(140)에 결합되는 다수의 성형 틀 부재(150)를 구비한다.
두 전방 스프로킷(120)은 전방에 폭방향으로 이격되어서 위치하고, 두 후방 스프로킷(130)은 후방에 폭방향으로 이격되어서 위치한다. 전방 스프로킷(120)과 후방 스프로킷(130) 중 하나는 구동 스프로킷으로 기능하며, 다른 하나는 종동 스프로킷으로 기능한다.
두 엔드리스 체인(140)은 폭방향으로 이격되어서 위치하고, 전방 스프로킷(120)과 후방 스프로킷(130) 중 구동 스프로킷으로 기능하는 스프로킷의 회전에 의해 회전한다. 엔드리스 체인(140)는 대체로 수평으로 연장되도록 배치된다. 엔드리스 체인(140)의 외측에는 다수의 성형틀 부재(150)가 결합된다.
다수의 성형 틀 부재(150)는 두 엔드리스 체인(140) 각각의 외측에 일렬로 연속으로 이어지도록 결합된다. 도 2 내지 5를 참조하면, 성형 틀 부재(150)는 폭방향을 따라 배치되는 일체로 형성된 두 단위 성형틀(160)을 구비한다. 성형 틀 부재(150)가 하나의 엔드리스 체인(140)에 결합되었을 때, 두 단위 성형틀(160) 각각은 엔드리스 체인(140)을 사이에 두고 양측에 위치하게 된다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 단위 성형틀(160)은 내부에 성형 공간을 제공하는 성형부(161)와, 성형부(161)의 후단에 후방으로 돌출되어서 형성된 돌출부(166)를 구비한다.
성형부(161)는 상부가 개방된 성형 공간(162)을 제공한다. 성형 공간(162)은 성형용 혼합물이 채워져서 성형되는 공간으로서, 도시된 바와 같은 특정 형태로 제한되는 것은 아니지만, 성형물의 이탈이 용이하도록 개방된 상부로 갈수록 확장되는 형태를 갖는 것이 바람직하다. 성형부(161)는 바닥판(163)과, 바닥판(163)의 가장자리로부터 위로 연장되는 벽부(164)을 구비한다. 바닥판(163)은 대체로 정사각형 형상으로서, 성형 공간(162)에서 편평한 정사각형의 바닥면을 제공한다. 바닥판(163)의 중심부에는 체인 결합용 관통 구멍(1631)이 형성된다. 관통 구멍(1631)을 통해 볼트(171)가 끼워져서 대응하는 너트(172)와 결합되어 성형 틀 부재(150)가 엔드리스 체인(140)의 외측에 고정된다. 벽부(164)는 위로 갈수록 바깥을 향하도록 경사져서, 성형 공간(162)이 위로 갈수록 넓어지게 된다. 벽부(164)와 바닥판(163)에는 전방을 향해 개방되도록 형성된 슬릿부(165)가 마련된다. 슬릿부(165)에 전방에 인접하여 위치하는 다른 단위 성형틀(160)에 형성된 돌출부(166)가 끼워진다. 벽부(164)의 상단은 뾰족하게 형성되고 벽부(164)의 외벽면에는 상단과 연결되는 상부가 수직으로 연장되는 수직벽부(1651)가 마련된다. 인접하는 두 성형틀 부재(150)의 수직벽부(1651)가 밀착한 상태로 이송되어서 인접한 성형 공간(162) 사이에서 성형물 사이의 연결 부분이 최소화될 수 있다. 돌출부(166)는 성형부(161)의 벽부(164)에서 후방으로 돌출되어서 형성된다. 돌출부(166)는 후방에 인접하는 다른 단위 성형틀(160)의 슬릿부(165)에 끼워져서, 슬릿부(165)를 폐쇄하고 바닥면과 내측면과 매끈하게 이어지는 형상을 갖는다. 돌출부(166)는 성형 공간(162)의 흙고화체(S)가 밖으로 배출될 때 대응하는 성형 공간(162)으로부터 빠져나오면서 흙고화체(S)를 성형 공간(162)으로부터 분리시키는 역할을 수행한다.
도 1을 참조하면, 다짐부(180)는 이송부(110)의 상부에 배치되는 다짐 롤러(181)를 구비한다. 다짐 롤러(181)는 상하이동이 가능하고 엔드리스 체인(140)의 회전방향과 반대 방향으로 회전한다. 다짐 롤러(181)는 아래를 통과하는 성형틀 부재(150)의 상단과 밀착하여 성형 틀 부재(150)의 성형 공간(162)에 채워진 성형용 혼합물을 다진다.
본 발명에 따른 연속 흙고화 처리 장치는 흙고화체가 낙하하기 전에 천연전분을 주성분으로 하는 액상 슬러리를 살포함으로써 추가적인 먼지의 비산을 방지하고 비료성분의 유기물이 공급하는 장치를 더 구비할 수 있다.
이제, 상기 실시예를 그 작용 중심으로 상세하게 설명하는데, 이하에서 설명하는 작용은 본 발명의 일 실시예에 따른 사막화 지역에서의 연속 흙고화 처리 방법에 해당하며, 상기 연속 흙고화 처리 장치에서 설명된 내용도 포함한다.
연속 흙고화 처리 장치는 다음과 같은 단계를 수행하면서 주행 중 연속으로 흙고화체를 성형하고 배출한다.
먼저, 사막화 지역에서 땅을 파서 흙을 채취하는 단계가 흙채취부에 의해 수행된다.
다음, 흙채취부에 의해 채취된 흙에서 이물질과 굵은 골재를 골라서 제거하는 단계가 석발부에 의해 수행된다.
다음, 석발부를 거쳐서 배출되는 성형용 토사에 고화제, 무기질 첨가제 및 물이 균일하게 혼합되는 단계가 혼합부에 의해 수행된다.
다음, 혼합부로에서 생성된 혼합물을 이동하는 성형 틀 부재(150)에 포설하는 단계가 수행된다. 이 단계는 이송부(110)의 상류측 상부에서 수행되어서, 혼합물이 성형틀 부재(150)의 성형 공간(162)에 채워진다.
다음, 성형 배출부(100)에 의하여 혼합물은 흙고화체(S)로 성형되어서 배출된다. 이를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 포설에 의해 성형틀 부재(150)의 성형 공간(162)에 채워진 혼합물은 다짐 롤러(181)를 통과하면서 성형된 상태로 다져지고 고화되어서 흙고화체(S)가 된다. 흙고화체(S)는 도 2에 도시된 바와 같이 이송부의 선단에서 점차 기울어지면서 돌아가는 성형틀 부재(150)에 의해 밖으로 자연적으로 배출된다. 이때, 선행하는 성형틀 부재(150)의 돌출부(166)가 후행하는 성형틀 부재(150)로 부터 이탈하면서 후행하는 성형틀 부재(150)에서 성형된 흙고화체(S)가 용이하게 분리된다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 사막화 지역에서 채취된 흙을 석발하여 이물질과 굵은 골재가 제거된 성형용 토사를 배출하는 석발 단계;
    상기 성형용 토사에 고화제, 무기질 첨가제 및 물을 균일하게 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합 단계;
    상기 혼합물을 컨베이어에 의해 순환 회전하는 성형틀 부재에 포설하는 포설 단계;
    상기 포설 단계에 의해 상기 혼합물이 채워진 성형틀 부재를 다짐 롤러 아래로 통과시켜서 다지는 다짐 단계; 및
    상기 다짐 단계를 거쳐서 형성된 흙고화체가 상기 성형틀 부재로부터 연속으로 이탈하며 주행하는 이탈 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합물에서 상기 고화제의 함량은 7 중량% 이하이고, 상기 무기질 첨가제의 함량은 1 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 무기질 첨가제는 황산알루미늄 4 내지 6 중량%, 리그닌술폰산나트륨 4 내지 6 중량%, 리그닌술폰산마그네슘 7 내지 9 중량%, 트리포리인산나트륨 0.5 내지 2 중량%, 염화칼륨 18 내지 23 중량%, 염화칼슘 10 내지 13 중량%, 염화마크네슘 21 내지 28 중량%, 염화나트륨 27 내지 35중량%, 탄산칼슘 0.01 내지 0.06 중량% 및 3% 농도의 암모니아수 0.3 내지 0.6 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 흙고화체가 상기 성형틀 부재로부터 이탈하기 전에 액상 전분을 살포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 방법.
  5. 채취된 흙에서 이물질과 굵은 골재를 골라서 제거하여 성형용 토사를 공급하는 석발부;
    성형용 토사에 고화제, 무기질 첨가제 및 물을 혼합한 혼합물을 생성하여 배출하는 혼합부; 및
    상기 혼합물을 성형하여 덩어리 형태의 흙고화체를 만들어서 연속으로 배출하는 성형 배출부(100)를 포함하며,
    상기 성형 배출부는 체인 컨베이어 방식으로 구동되는 이송부(110)와, 상기 이송부의 상부에 위치하는 다짐부(180)를 구비하며,
    상기 이송부(110)는 전방 스프로킷(120)과, 후방 스프로킷(130)과, 상기 두 스프로킷(120, 130)을 연결하는 엔드리스 체인(140)과, 상기 엔드리스 체인(140)의 외측에 일렬로 연속으로 이어지도록 결합되는 성형틀 부재(150)를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 성형틀 부재(150)는 적어도 하나의 단위 성형틀(160)을 구비하며,
    상기 단위 성형틀(160)은 내부에 성형 공간을 제공하는 성형부(161)와, 상기 성형부(161)로부터 후방으로 돌출되어서 형성된 돌출부(166)를 구비하며,
    상기 성형부(161)에는 전방을 향해 개방되는 슬릿부(165)가 마련되며,
    상기 슬릿부(165)에는 선행하는 단위 성형틀의 돌출부가 끼워지는 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 다짐부(180)는 상하로 이동이 가능하고 상기 엔드리스 체인(140)의 회전방향과 반대방향으로 회전하면서 상기 성형틀 부재(150)에 채워진 혼합물을 다지는 다짐 롤러(181)를 구비하는 것을 특징으로 하는 연속 흙고화 처리 장치.
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