KR0150485B1 - 인공경량골재의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제지공장의 폐스럿지(Sludge) 40∼60 중량부, 황토(또는 점토류) 25∼35 중량부, 후라이애쉬(FLY-ASH) 15∼30 중량부를 혼합한 후 물을 15∼20 중량부 첨가하여 혼련시킨 후 압출성형하여 절단하여 회전 건조기를 통과시키면서 건조 및 구상체로 만든 후, 1,100∼1,200℃에서 연속회전 소성로(ROTARY-KILN)에서 3.0∼5.0시간 소성한 다음 냉각시키는 것을 특징으로 하는 제지공장의 폐스럿지를 주재료로 한 인공경량골재의 제조방법에 관한 것이다.

Description

인공경량골재의 제조방법
본 발명은 제지공장의 폐수에서 발생되는 단섬유인 셀룰로오스(cellulose)와 무기물질(고령토, 활석)이 주성분인 폐 슬러지(sludge)와 주로 국내화력발전소에서 연료로 사용되는 석탄이나 무연탄을 연소시킨 후 발생되는 폐기물인 후라이애쉬(fly-ash)를 주재료로 이용하여 인공경량골재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
국내 제지공장에서 원료로 사용되는 펄프 및 고지와 충전제로 사용되는 고령토, 활석, 탄산칼슘 등이 가공 중에 공업용수와 더불어 폐수로 방류될 때 유기물인 셀룰로오스 등 단섬유류와 로오진(rosin)이 일단 부패하면 수질을 급격히 오염시키고 메탄, 황하수소 등의 유해가스가 발생하여 수질을 심하게 악화시켜 환경오염의 큰 원인이 된다.
또한, 후라이애쉬는 석탄을 연소시킨 후 발생되는 SiO2와 Al2O3가 주성분으로 국내화력발전소에서 연료로 사용되는 석탄이나 무연탄을 연소시킨 후 발생되는 산업폐기물로서 그대로 방치할 경우 역시 환경오염의 원인이 된다.
따라서 본 발명의 목적은 이러한 제지공장의 폐슬러지와 화력발전소의 폐기물인 후라이애쉬를 재활용하여 인공경량골재를 제조하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 제지공장의 폐슬러지40∼60 중량%, 황토 25∼35 중량%, 후라이애쉬(FLY-ASH) 15∼30 중량%를 혼합한 후, 결과의 혼합물 100 중량부에 대하여 물을 15∼20 중량부 첨가하여 훈련시키고, 이를 압축성형하고 절단하여 회전건조기를 통과시키면서 건조 및 구상체로 만든 후, 1,100∼1,200℃에서 연속회전 소성로(ROTARY-KILN)에서 3.0∼5.0시간 소성한 다음 냉각시키는 것을 특징으로 하는 인공경량골재의 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 있어서, 폐슬러지의 구성성분인 셀룰로오스와 황토는 성형건조시에 점력을 제공하는 것으로서 후라이애쉬에 대한 결합을 용이하게 하므로 이들의 혼련물은 구상체로 성형하기에 적합한 상태가 된다. 특히 셀룰로오스는 폐슬러지의 50중량% 정도를 차지하는 것으로서 소성시 연소 보조역할을 하며 연소후 다량의 공극(空隙)을 형성시킴으로써 밀도를 작게 하여 경량화 시키는 역할을 한다.
따라서 폐슬러지의 양을 40∼16 중량%로 조절함으로써, 즉 셀룰로오스의 양을 20∼30 중량%로 조절함으로써 제품의 밀도를 1.4∼1.8 ㎏/㎤ 범위로 조절할 수 있다.
또한 첨가되는 후라이애쉬는 성형시 구상체를 치밀하게 만들며 압출시에 윤활 역할을 한다.
이와 같은 본 발명에 의해 제조되는 인공경량골재는 압축강도가 대략 180∼250㎏/㎤ 정도로서, 일반적으로 사용하고 있는 자연(혹은 파쇄)골재에 비하여 밀도가 작으면서 압축강도는 유사하기 때문에 일반 시멘트 콘크리트에 이용될 수 있으며 시멘트 콘크리트(레미콘) 운반비용의 절감효과도 얻을 수 있다. 또한 산업폐기물을 재활용하여 환경오염을 방지할 수 있기 때문에 일석이조의 효과가 있는 것이다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
제지공정 폐슬러지 50 중량%, 황토 30 중량%, 후라이애쉬 20 중량부%를 혼합기에서 균일하게 혼합한 후에, 이 혼합물 100 중량부 기준으로 물 20 중량부를 첨가하여 혼련기에서 혼련시킨 다음, 압출성형하고 일정 크기로 절단하여 회전건조기를 통과시키면서 건조하여 구상체로 만들었다. 이후에 연속 회전소성로에서 1,200℃ 정도에서 4시간 소성하여 냉각시키면서 인공경량골재를 얻을 수 있다.
제조된 인공골재와 자연(파쇄)골재의 밀도, 압축강도 및 흡수율을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따르는 인공골재는 자연(파쇄)골재에 비하여 압축강도는 대등하면서 밀도가 적기 때문에 경량 및 일반 콘크리트의 충전제로서 매우 적합하여서 경량벽돌, 경량판넬, 경량콘크리트 및 일반 콘크리트 제품에 유용하게 적용할 수 있다.

Claims (1)

  1. 제지공장의 폐슬러지 40∼60 중량%, 황토 25∼35 중량%, 후라이애쉬(FLY-ASH) 15∼30 중량%를 혼합한 후, 결과의 혼합물 100 중량부에 대하여 물을 15∼20 중량부 첨가하여 혼련시키고, 이를 압출성형하고 절단하여 회전건조기를 통과시키면서 건조 및 구상체로 만든 후, 1,100∼1,200℃에서 연속회전 소성로에서 3.0∼5.0시간 소성한 다음 냉각시키는 것을 특징으로 하는 인공경량골재의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8232220B2 (en) 2006-04-28 2012-07-31 Lee Kang Hoon Method for manufacturing an artificial lightweight aggregate containing bottom ash

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