KR100230123B1 - 제지슬러지를 주성분으로 하는 벽돌의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제지공장에서 폐기처리되는 제지슬러지를 수거하여 수분이 함유된 상태에서 태운 다음 그 연소재를 주성분으로 하고 여기에 시멘트를 혼합하여 강도가 우수한 초경량의 벽돌을 제조하는 방법에 관한 것으로, 제지슬러지를 수거하여 수분이 함유된 상태에서 연소하여 슬러지연소재를 얻은 다음 상기 슬러지연소재를 질량비를 기준하여 65~75%의 비율로 하고, 이에 시멘트 17~23%, 황토 4~6%, 백회 4~6%를 첨가하고 물로 교반하여 얻은 연소재몰탈을 성형틀로서 벽돌을 성형한 후 이를 1100~1300℃로 구워서 벽돌을 제조하는 것과, 또한 상기 연소재몰탈을 성형틀로서 성형한 다음 이를 자연건조하여 벽돌을 제조하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

제지슬러지를 주성분으로 하는 벽돌의 제조방법

본 발명은 제지공장에서 폐기처리되는 제지슬러지를 수거하여 수분이 함유된 상태에서 소성한 다음 그 연소재를 주성분으로 하고 여기에 시멘트와 황토 그리고 백회를 혼합하여 강도가 우수하고 회색의 색상을 띠는 초경량의 벽돌을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 벽돌은 시멘트와 모래를 적당비율로 혼합하여 제조하는 것으로 알려져 있으며, 요즈음에는 연탄재 또는 화력발전소에서 많이 나오는 석탄재 등을 이용하여 벽돌을 제조하는 방법이 소개된 바 있다.

그러나 시멘트와 모래로 제조된 벽돌이나 시멘트, 모래, 연탄재 또는 석탄재를 원료로 하여 제조된 벽돌은 강도가 우수한 특징이 있는 반면에 중량이 무거운 것이 단점으로 지적되어 왔다.

그리고 최근에 와서는 제지슬러지의 소각재를 주재료로 하고 거기에 시멘트와 톱밥 등을 혼합하여 내화단열벽돌을 제조하는 방법이 소개된 바 있으나, 상기한 내화단열벽돌은 주재료인 제지슬러지의 소각재가 소각하는 과정에서 검은 색을 띠고 있는 한편 시멘트나 톱밥은 검은 색을 띠고 있는 제지슬러지의 색상을 회백색으로 변화시킬 수 없기 때문에 내화단열벽돌이 전체적으로 검은 색으로 제조될 수밖에 없다.

통상적으로 건축용 벽돌은 적색이나 회백색의 색상을 띠고 있는 것을 많이 사용하고 있으며, 적색 벽돌의 경우는 건축물의 외벽이 적색을 띠도록 하는데 사용되며, 회백색 벽돌의 경우는 건축물의 외벽이 회백색을 띠도록 하는데 사용된다.

그런데 검은 색을 띠는 벽돌로 건축물의 외벽을 구축할 경우에는 건축물 전체가 검은 색을 띠게 되기 때문에 검은 색 벽돌은 건축용으로 사용되지 않고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 벽돌의 단점을 감안하여 창출하게 된 것으로, 제지공장에서 폐기처리되는 제지슬러지를 이용하여 벽돌을 생산할 수 있도록 하므로서 자원을 재활용하는 효과와 함께 환경오염도 줄일 수 있으며, 특히 강도는 우수하고 중량이 가벼우며 특히 회백색의 벽돌을 생산할 수 있도록 하는데 그 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서, 제지슬러지의 연소재를 주재료로 하며, 여기에 소량의 시멘트와 황토를 섞은 슬러지 연소재몰탈을 벽돌 형상으로 성형한 후 소성하여 벽돌을 제조하는 것에 있어서, 상기 슬러지 연소재몰탈은 제지슬러지를 수거하여 수분이 함유된 상태에서 연소하여 얻은 슬러지연소재 65~75%(질량), 시멘트 17~23%(질량), 황토 4~6%(질량)의 비율로 하고 여기에 백회 4~6%(질량)를 첨가하고 물로 교반하여 상기 슬러지 연소재몰탈이 회백색을 띠게 한 다음 이를 성형틀로 성형한 후 1100~1300℃의 고온으로 구워서 벽돌을 제조하는 것을 특징으로 하는 것이며, 또한 상기 회백색의 슬러지 연소재몰탈을 성형틀로서 성형한 다음 이를 자연 건조하여 벽돌을 제조하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 주재료는 제지공장에서 종이를 제조하는 과정에서 찌꺼기로 남게 되는 제지슬러지를 수거한 다음 이를 소각로를 이용하여 소각처리하는데, 이때 제지슬러지는 수분이 함유된 상태하에서 소각하여 얻은 제지슬러지 연소재를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 수분이 함유된 상태의 제지슬러지를 소각하게 되면 제지슬러지는 완전 연소되지 않고 펄프와 휠러 등과 같은 무기질이 주성분인 슬러지연소재를 얻을 수 있게 되며, 이와 같은 슬러지연소재는 가벼운 중량을 가지고 있게 된다.

상기에서 제지슬러지를 건조하지 않고 수분이 함유된 상태로 연소하는 것은 수분이 연소에 도움을 주는 반면에 불완전연소를 촉진시켜 중량을 갖는 슬러지연소재를 얻을 수 있기 때문이며, 나아가 제지슬러지를 건조시키는데 소요되는 경비도 줄일 수 있다.

상기와 같이 수분이 함유된 상태에서 소각하여 얻은 슬러지연소재를 주재료로 하고, 소량의 시멘트와 황토를 혼합하여 연소재몰탈을 얻는데, 이때의 연소재몰탈은 검은 색을 띠게 되므로 여기에 소량의 백회를 첨가하여 혼합하게 되면 상기 백회가 상기한 연소재몰탈에 고루 혼합되면서 연소재몰탈이 회백색을 띠게 하는 것이다.

상기한 연소재몰탈의 조성물 혼합비는 질량을 기준으로 하여 다음과 같은 비율로 혼합한다.

상기와 같은 혼합비율로 혼합된 혼합물은 적당량의 물로 교반하는 것이며, 이때 연소재몰탈은 백회에 의하여 회백색을 띠게 되는 것이며, 이와 같이 회백색을 띠는 연소재몰탈은 통상과 같은 벽돌성형틀을 이용하여 벽돌형상으로 성형한 다음 이를 적벽돌을 구워내는 것과 같이 소성건조로에 투입하여 건조하되, 이때의 소성건조온도는 1100~1300℃(바람직하게는 1200℃)의 온도로 구워내게 되면 강도가 우수한 벽돌이 제조되는 것이며, 이와 같이 제조된 본 발명의 벽돌은 통상과 같이 시멘트와 모래 또는 점토질과 같이 중량이 무거운 원료를 이용하지 않고 무게가 매우 가벼운 슬러지연소재를 주성분으로 하여 제조되었으므로 경량의 벽돌을 제조할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기의 실시예에서는 연소재몰탈은 벽돌성형틀로서 벽돌을 성형한 다음 소성건조로에서 구워내는 것을 실시예로 하였으나, 벽돌성형틀로 성형된 벽돌을 소성건조로로 구워내지 않고 종래의 시멘트몰탈 벽돌과 같이 자연건조하여 제조하는 방법과 같이 본 발명의 연소재몰탈을 벽돌성형틀로 성형된 벽돌을 자연건조하여 제조할 수 있으며, 또 본 발명의 연소재몰탈을 보도블럭성형틀로 성형하여 자연건조하여 보도블럭을 제조할 수도 있는 것이다.

상기 실시예와 같이 자연건조방법으로 제조된 벽돌 또는 보도블럭 역시 벽돌 및 보도블럭에서 요구되는 강도를 보유하게 됨과 동시 슬러지연소재가 65~75%의 비율을 차지하고 있으므로서 중량이 매우 가벼운 경량의 벽돌 및 보도블럭을 제공할 수 있는 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 벽돌의 초경량물인 슬러지연소재를 주성분으로 하고 있으므로서 벽돌 또는 보도블럭의 무게가 종래 벽돌이나 보도블럭 보다 훨씬 가볍고 색상도 회백색을 띠고 있게 되므로서 건축용 벽돌로서의 사용을 가능하게 하는 효과가 있으며, 또는 지면에 깔아주는 보도블럭으로서 사용을 가능하게 하는 효과를 나타내며, 본 발명으로 제조된 벽돌을 이용하여 철근콘크리트 건축물의 비내력벽 구축용 벽돌로서 사용하였을시 건축물의 슬라브와 기둥에 부여되는 하중을 줄일 수 있게 하는 효과와 함께 벽면이 회백색의 색상을 띠게 하여 별도의 시멘트몰탈로 미장공사를 하지 않아도 되는 효과를 나타내는 것이며, 또한 상기 슬러지연소재는 제지공장에서 폐기처리되는 제지슬러지를 재활용하는 것이므로 원료의 수급이 원활하고, 또 슬러지연소재를 상당히 저렴한 수급가로 공급받을 수 있으며, 본 발명에 소량 첨가혼합되는 황토 역시 수급이 원활하고 가격이 저렴하므로서 벽돌 또는 보도블럭의 제조원가를 절감시킬 수 있는 이점이 있는 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 제지슬러지의 연소재를 주재료로 하며, 여기에 소량의 시멘트와 황토를 섞은 슬러지 연소재몰탈을 벽돌 형상으로 성형한 후 소성하여 벽돌을 제조하는 것에 있어서, 상기 슬러지 연소재몰탈은 제지슬러지를 수거하여 수분이 함유된 상태에서 연소하여 얻은 슬러지연소재 65~75%(질량), 시멘트 17~23%(질량), 황토 4~6%(질량)의 비율로 하고 여기에 백회 4~6%(질량)를 첨가하고 물로 교반하여 상기 슬러지 연소재몰탈이 회백색을 띠게 하여 회백색의 벽돌을 제조할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 제지슬러지를 주성분으로 하는 벽돌의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 회백색의 슬러지 연소재몰탈을 성형틀로서 성형한 다음 자연건조하여 벽돌을 제조하는 것을 특징으로 하는 제지슬러지를 주성분으로 하는 벽돌의 제조방법.