KR100440212B1 - 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생활쓰레기를 소각하는 과정에서 발생되는 소각 집진 더스트(dust)를 공해없이 안전하게 처리함과 동시에 이를 적극적으로 이용하여 아스콘의 제조시 사용되는 채움재를 제조하는 것을 특징으로 하는 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 폐비닐, 폐합성수지, 신발부자재 등 각종 생활쓰레기와 산업쓰레기가 소각처리될 때 발생되어 집진기에 의해 포집 회수된 소각재는 고온에서 소각되는 공정을 그치게 되므로 아스콘 품질에 나쁜 영향을 미치는 탄소성분을 함유하지 않는 장점이 있어 탄소분이 없는 소각재는 별도의 추가적인 열처리 공정이 요구되지 않으므로 경제적으로 아스콘 채움재로 바로 사용할 수 있는 방법과, 품질관리를 통하여 일부 불연소분에 의해 소량 탄소분이 함유될 수 있는 소각재는 800∼1200℃의 온도로 가열하여 소각재에 포함된 탄소성분을 제거하는 공정과, 상기 공정을 거친 소각재 중 변형되거나 분말도가 좋지 않은 소각재를 분쇄하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재 제조방법이 제공된다.
Description
본 발명은 생활쓰레기를 소각하는 과정에서 발생되는 소각 집진 더스트(dust )를 공해없이 안전하게 처리함과 동시에 이를 적극적으로 이용하여 아스콘의 제조시 사용되는 채움재를 제조하는 것을 특징으로 하는 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 소각 집진 더스트는 크게 생활쓰레기 소각장, 산업쓰레기 소각장, 발전소(B-C유 유연탄), 일반 산업(제지)소각장에서 발생되는 것으로 본 발명은 이중에서 생활 및 산업쓰레기 소각장에서 발생되는 집진분진을 이용한 아스콘용 채움재 제조방법에 관련된다.
일반적으로 아스팔트 콘크리트 즉, 아스콘의 제조시 사용되는 채움재로는 석회석분, 포틀랜트시멘트, 소석회등의 광물성 물질의 분말이 사용되고 있으며 근래에는 고철을 원료로 하여 철강을 생산하는 과정에서 부산물로 발생되는 제강 더스트를 집진기로 포집하여 이를 아스콘의 채움재로 사용하므로서 지금까지 공해의 요인이 되었던 더스트를 염가의 방법으로 처리하면서 재활용하여 매립처리등으로 인한 공해방지효과와 함께 매립지 확보 및 매립처리에 따른 비용을 절감하고 있다.
이러한 제철 및 제강과정에서 발생되는 더스트는 백필터(Bag Filter)에 포집되어 수집된다. 이렇게 수집된 더스트에는 주성분으로서 다량의 산화철(Fe203), 산화아연(Zn0), 실리카(Si02), 산화칼슘(Ca0)과 약간의 유황등이 함유되어 있으며, 유해물질로는 납(Pb), 카드늄(Cd), 크롬(Cr), 구리(Cu)등이 미소량 함유되어 있고 또 회분과 탄소분이 다량 함유되어 있는 것으로 분석되고 있다.
그러나 이러한 탄소분은 아스콘의 품질에 매우 나쁜 영향을 미쳐 아스콘의 제조원료로는 부적합한 것으로 판명 되므로서 상기한 제철 및 제강과정에서 발생되는 더스트는 아스콘 채움재로서 현장에서 기피하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 탄소분이 함유되지 않아 우수한 품질의 아스콘을 제조할 수 있는 신규 아스콘 채움재로 소각재 더스트를 활용하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 폐비닐, 폐합성수지, 신발부자재등 각종 생활쓰레기와 산업쓰레기를 이용하여 탄소분이 함유되지 않은 아스콘 채움재를 제공하는 데 있다.본 발명의 특징은 아스콘 채움재로 탄소분이 함유되지 않은 소각재 더스트를 이용하는데 있다. 그리고 폐자원 재활용을 통한 공해방지와 매립비용 절감에 있다.
이하 본 발명을 보다 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
본 발명은 폐비닐, 폐합성수지, 신발부자재 등과 같은 각종 생활쓰레기와 산업쓰레기를 소각로에서 소각하여 발생되는 소각 더스트를 집진기에 의해 포집 회수하여 아스콘 채움재를 제조하는 방법에 있어서,소량의 탄소분이 함유된 소각 더스트를 로타리 킬른식 소각시스템에 의해 약 800∼1200℃의 온도로 가열하여 탄소 성분을 제거하는 공정과;변형되거나 분말도가 좋지 않은 소각 더스트를 스크류타입 분쇄기에 의해 분쇄하는 공정과;드럼타입 스크린으로 선별하는 공정;을 거쳐 아스콘 채움재를 제조하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기의 탄소 성분을 제거하는 공정에서는 선별공정에서 회수된 소각 더스트를 로타리 킬른식 소각시스템에 의해 약 800∼1200℃의 온도로 가열하게 되면 소각재중에 포함된 소량의 탄소분은 모두 제거되므로 보다 우수한 품질의 아스콘 채움재를 얻을 수 있다.즉, 탄소는 700~900℃에서 연소시키면 이산화탄소가 되므로, 본 발명의 800~1200℃의 고온에서 소각 더스트를 재연소시키면 잔존하고 있던 탄소의 이산화탄소로 되어 제거된다. 따라서 소각 더스트를 이용하여 아스콘 채움재를 제조함에 있어 불량요인을 완전히 해소시킬 수 있게 된다.
폐비닐, 폐합성수지, 신발부자재등 각종 생활쓰레기와 산업쓰레기를 소각로에서 소각하는 과정에서 발생된 소각 더스트는 종래 제철 및 제강과정에서 발생되는 소각 더스트와는 달리, 자체적으로 탄소분이 함유되어 있지 않으나 소각성분에 따라 약간의 탄소분이 포함되어 있을 수 있으므로, 이때에는 전기한 바와 같이 소각더스트를 분사 비산시켜 가열하는 방법으로 탄소분을 제거하게 되는 데, 본 발명의 생활쓰레기 소각재는 완전 연소시 탄소분이 포함되지 않은 소각 더스트의 성분과 불연소분으로 인해 소량의 탄소분이 포함된 소각 더스트 성분을 본 발명의 열처리 공정으로 재처리 후 소각 더스트의 성분은 아래의 화학분석표와 같이 탄소분이 거의 함유되어 있지 않음을 확인하였다.
[표 1]
상기 [표 1]의 분석표는 부경대학교 재료공학부에서 시험 분석한 데이터로서 표에서 알 수 있는 바와 같이 염소와 산화나트륨, 산화갈륨, 산화칼슘이 주성분을 이루고 있으며 탄소분은 전혀 석출되지 않았다.[표2] 기기명 : XRF-1700, 조건 : 4KW[표 2]는 소각장에서 점화 및 소각시에 발생되는 불연소 소각재를 분석하였으며, [표 3]의 불연소 소각재를 회화로에서 800℃ 이상에서 10분간 소성한 후 탄소성분의 감소를 분석하였다.[표 3] 기기명 : XRF-1700, 조건 : 4KW[표 3]에 나타난 바와 같이 탄소 'C' 성분이 제거되어 진 것을 알 수 있다. 상기에서 [표 1] 내지 [표 3]의 결과 단위는 중량%이다.
따라서, 본 발명의 소각 더스트는 종래 제철 및 제강과정에서 발생된 제강분진과는 달리 별도의 소성공정을 거치지 않아도 고품질의 채움재 제조가 가능하므로 제조공정이 매우 간단하고 이를 아스콘의 채움재로 사용시 공극률과 후로우(Flow)의 향상으로 아스콘의 표면을 안정화시키고 수명을 연장시킬 수 있게 되는 것이다.
본 발명에 의해 얻어진 소각 더스트를 이용하여 통상의 아스콘을 제조하는 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.
다수의 크기로 분쇄한 자갈, 모래를 약 140∼160도로 가열한 후 아스팔트와 소각로의 집진기에서 포집한 소각 더스트를 혼합하여 아스팔트 믹싱 콘트롤러에 투입하고 충분히 교반 혼합하게 되면 아스콘이 제조되는 데 이 아스콘은 도로 포장용이나 일정한 형틀에 성형하여 보도블럭등을 만드는 데 사용된다.
이와같이 본 발명의 채움재를 혼합하여 제조한 아스콘과 종래의 석회석분을 혼합하여 제조한 아스콘의 성분비 및 품질의 비교 분석표(국가공인시험연구기관인 한국건자재시험연구원의 성적서)는 아래 [표 4]와 같다.
[표 4]
| 구 분 | 시험항목 | KS 기준치 | 실내시험결과 | 골재의 합성비(%) | |
| 실시예 | 안정도(㎏f) | 500이상 | 1042 | 13㎜ | 40 |
| 흐름값(1/100㎝) | 20~40 | 33 | |||
| 공극률(%) | 3~5 | 4 | 8㎜ | 45 | |
| 포화도(%) | 75~85 | 78 | |||
| 밀도(g/㎤) | 2.3이상 | 2.308 | 잔골재 | 11 | |
| 최적아스팔트함량(%) | - | 6.2 | |||
| 수침후잔류안정도(%) | - | 78 | 채움재1) | 4 | |
| 비교예 | 안정도(㎏f) | 500이상 | 942 | 13㎜ | 40 |
| 흐름값(1/100㎝) | 20~40 | 26 | |||
| 공극률(%) | 3~5 | 4.7 | 8㎜ | 45 | |
| 포화도(%) | 75~85 | 74.3 | |||
| 밀도(g/㎤) | 2.3이상 | 2.315 | 잔골재 | 11 | |
| 최적아스팔트함량(%) | - | 6.0 | |||
| 수침후잔류안정도(%) | - | 79 | 채움재2) | 4 |
주 1) 본 발명의 더스트를 이용한 채움재2) 석회석분을 이용한 채움재상기 시험은 한국건자재 시험 연구원의 성적서이며 시험결과에 나타난 바와 같이, 본 발명의 더스트를 이용한 채움재에 의해 제조되어진 아스콘은 아스콘에 미량 함유되어 있는 중금속이 폐기물관리법에 적합함이 판정되어 본 발명에 의해 제조된 아스콘이 공해를 유발하지 않으며 그 품질도 KS수준치 이상으로 양호하며, 비교예의 석회석분을 이용한 채움재에 의해 제조되어진 아스콘에 비해 그 성능이 우수한 것으로 판명되었다.또한 아스콘의 파손 및 마모에 의한 비산 실험을 국립 부경대학교 환경연구소에 의뢰하여 용출시험, 비산물질의 풍동실험, 비산물질 용출실험을 한 결과 아스콘 결합체는 매우 견고하여 마모시키기가 어려웠으며, 인위적으로 파쇄, 분쇄시켜 풍동실험한 결과 아스콘 마모로 인한 비산먼지 발생 등 환경에 미치는 영향은 미미한 것으로 판정되었다.
이와같이 된 본 발명은 다량으로 배출되어 처리에 고심하고 있는 각종 생활쓰레기, 산업쓰레기를 소각하는 과정에서 발생되는 소각재를 이용하여 아스콘의 채움재로 사용하므로 매립으로 인한 공해방지 효과는 물론 폐기물을 재활용함에 따른 경제적 이득을 얻을 수 있으며 특히 소각 더스트를 활용할 경우 탄소분이 포함되지 않는 장점이 있기 때문에 탄소분의 처리공정이 별도로 필요하지 않아 공정의 간단화 및 원가절감을 기할 수 있고, 또한 본 발명에서 확립한 고온 열처리 공정을 통해서 소량의 불연소분에 의해 함유될 수 있는 탄소분은 처리가 가능함으로써 아스콘의 부자재로서 아스콘의 품질을 향상시킬 수 있는 등 그 효과가 매우 크다.
Claims (1)
- 폐비닐, 폐합성수지, 신발부자재 등과 같은 각종 생활쓰레기와 산업쓰레기를 소각로에서 소각하여 발생되는 소각 더스트를 집진기에 의해 포집 회수하여 아스콘 채움재를 제조하는 방법에 있어서,소량의 탄소분이 함유된 소각 더스트를 로타리 킬른식 소각시스템에 의해 약 800∼1200℃의 온도로 가열하여 탄소 성분을 제거하는 공정과;변형되거나 분말도가 좋지 않은 소각 더스트를 스크류타입 분쇄기에 의해 분쇄하는 공정과;드럼타입 스크린으로 선별하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법.
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| KR10-2001-0027470A KR100440212B1 (ko) | 2001-05-19 | 2001-05-19 | 소각 더스트를 이용한 아스콘 채움재의 제조방법 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR100886252B1 (ko) | 2007-06-22 | 2009-02-27 | 주식회사 웅비기계 | 에쉬의 처리 장치 |
| KR100990192B1 (ko) * | 2008-09-24 | 2010-10-29 | 우석리싸이클링 주식회사 | 아스콘 채움재의 제조 방법 |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20000072290A (ko) * | 2000-08-19 | 2000-12-05 | 정권수 | 산업 부산물 및 폐자원을 이용한 아스콘 충진제의 제조법 |
-
2001
- 2001-05-19 KR KR10-2001-0027470A patent/KR100440212B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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| KR20230027953A (ko) | 2021-08-20 | 2023-02-28 | 태형기업(주) | 생활폐기물 소각 바닥재의 재활용방법, 소각 바닥재를 이용한 가열 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법 |
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