KR100386693B1 - 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주강공장에서 사용하는 CO₂주형에 의하여 발생되는 CO₂주형 폐주물사를 분쇄하여 철편을 제거하고 첨가물을 혼합하여 재생하므로서 지력을 높이고 토양을 개량하는 토양개량제로 재활용할 수 있도록 한 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법은 CO₂주형 폐주물사를 수회의 분쇄공정과 이물질 제거공정 및 철분 제거공정을 거쳐 미분으로 만든 폐주물사 100 중량%에 백운석 5 중량%와 마사토 5 중량%를 각각 혼합하여서 이루어져 있다.

Description

폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법{The method of soil amendment using recycled molding sand}

본 발명은 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주강공장에서 사용하는 CO₂주형에 의하여 발생되는 CO₂주형 폐주물사를 분쇄하여 철편을 제거하고 첨가물을 혼합하여 재생하므로서 지력을 높이고 토양을 개량하는 토양개량제로 재활용할 수 있도록 한 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법에 관한 것이다.

국내 주강공장에서 발생되는 폐주물사의 발생량은 연간 70만톤으로 추산되고 있으며, 최근 국내 주물공업의 발달로 폐주물사의 발생량은 연간 4 내지 5% 정도씩 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 이러한 폐주물사의 처리방법 및 재활용량은 극히 미비하여 현재 폐주물사의 90% 이상이 단순히 매립 처분되고 있어 매립지의 부족 및 중금속 유출로 인한 2차 환경오염이 우려되고 있으며 특히 폐기 장소의 제한과 폐기비용의 과다로 주물생산원가가 상승되고 분진발생등의 환경문제로 인해 매립지 인근의 주민들로 부터 반발이 발생되는 등 현실적으로 많은 문제점을 안고 있었다.

따라서, 근래에는 이러한 폐주물사를 재생하여 시멘트 원료, 아스팔트 원료, 연와 재료, 노반재등의 건축자재와 금속제련용 플럭스 등의 원료로서 활용하고자 하는 노력을 기울이고 있으나 주로 건축자재가 주류로서 활용되고 있을 뿐 재활용 용도가 극히 제한적이었다. 뿐만아니라 재활용 과정이 매우 복잡하여 비용이 과다하게 소요되는 문제 또한 재활용을 가로막는 요인으로 작용하고 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같이 처리하는 데 많은 문제점을 가지고 있는 폐주물사를 화학비료와 농약과다 사용, 산업공해물질, 축산과 생활오수등의 다량 배출로 오염되어 산성화된 토양을 중화하여 지력을 높일 수 있는 토양개량제로 재활용하는 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법을 제공하는 데 있는 것으로 여기서 사용되는 폐주물사는 주물사에 CO₂가스를 통과시켜 규산소오다와 화학반응으로 콜로이드상의 실리카 겔을 이루어 사립을 결합하는 CO₂주형 폐주물사(이하 고사로도 약칭함 )가 이용된다.

이하 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법은 CO₂주형 폐주물사를 수회의 분쇄공정과 이물질 제거공정 및 철분 제거공정을 거쳐 미분으로 만든 폐주물사 100 중량%에 백운석 5 중량%와 마사토 5 중량%를 각각 혼합하여서 이루어진다.

본 발명에서 사용되는 폐주물사는 전기한 바와 같이 사립에 규산소오다를 기초로 한 점결제를 첨가하여 혼합하고 이를 다져서 성형한 후 CO₂가스를 통과시켜 규산소오다와의 화학반응으로 콜로이드상의 실리카 겔을 이루어 사립을 결합하는 CO₂주형 폐주물사가 시용된다.

상기 폐주물사와 첨가물인 백운석은 일반적으로 다음과 같은 성분을 갖는다.

상기 표 1에 나타난 바에 의하면 고사의 경우 Sio₂의 함량이 일반 모래와 비교할 때 다소 많은 결과치를 나타내고 있는 데 이는 주,단조 성형시 필요한 주물사를 천연모래로 사용하지 않고 주물사 대체용 모래로서 si₂가 주요 성분으로 함유된 규암질 광물분을 사용하기 때문이다.

또한 폐주물사의 성분 중 Al₂O₃및 Fe₂O₃는 비교적 높은 수치를 나타내고 있는 데 이는 알루미늄 주조 및 주강 주조 성형과정에서 외부로 부터 유입된 것으로 보이며, 상기 성분중에 포함된 철분은 수회의 철분 분리기를 통과하는 과정에서모두 분리되어 제거된다.

본 발명을 제조하는 전처리 공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

폐주물사 적재장으로 부터 운반된 고사는 덩어리 상태로서 먼저 분쇄기에 의해 적정한 크기의 입자로 분쇄되어 1차 스크린에 의해 이물질이 제거되고 이어서 마그네트 드럼 콘베이어에 의해 상기 1차 스크린보다 적은 메쉬의 2차 스크린으로 이송되는 과정에서 고사에 포함된 각종 철분과 고철이 제거되어 분리된다. 2차 스크린을 통해 철분이 제거된 고사는 분쇄기에 의해 보다 작은 크기로 분쇄되고 콘베이어에 의해 상기 2차 스크린보다 적은 메쉬의 3차 스크린으로 이송되어 미세한 이물질을 제거하게 된 후 마그네트 콘베이어를 통해 로타리 스크린으로 이송된다.

이 과정에서 분쇄된 고사에 포함된 미세한 철분이 거의 제거되고 로타리 스크린에서 백운석과 마사토가 투입되어 회전되면서 가열과 함께 혼합되어 콘베이어를 통해 출고되므로서 제조가 완성되는 것이다.

이상의 과정을 거쳐 나온 재생된 폐주물사는 이에 포함된 이산화규소와 백운석에 함유된 알카리분, 고토 및 마사토의 성분으로 산성화된 토양이 중화되어 알카리화되므로서 토양이 개량되어지게 되는 데 여기서 재생된 폐주물사의 PH가 8이상의 경우에는 공해 규제 대상이 되므로 이때에는 염화암모니아 용액을 혼합시켜 중화시키면 된다.

이와같이 제조된 본 발명의 폐주물사를 경남보건환경연구원에 유해물질함유여부를 시험 의뢰한 결과 아래와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

이상의 연구 결과를 볼 때 본 발명의 재생 폐주물사는 인체에 유해한 성분이 모두 제거되었음을 알 수 있고 약알카리성으로서 토양을 중화시켜 개량하는 탁월한 효과를 주게 됨을 알 수 있다.

이와같이 본 발명은 폐기물 처리에 많은 어려움이 있는 폐주물사에서 이물질을 완전 제거하여 자체 성분과 백운석 및 마사토에 의한 중화효과로서 토양을 개량할 수 있어 환경오염을 개선하고, 지력을 향상시켜 수확량을 증대시키며 폐기물 처리비용이 저렴하여 주조생산원가를 절감할 수 있고 폐자원의 활용으로 외화 절약이 가능한 등 여러가지의 많은 효과를 가진다.

Claims (1)

1. CO₂주형 폐주물사를 수회의 분쇄공정과 이물질 제거공정 및 철분 제거공정을 거쳐 미분으로 만든 폐주물사 100 중량%에 백운석 5 중량%와 마사토 5 중량%를 각각 혼합하여서 이루어진 폐주물사를 이용한 토양 개량제의 제조방법.