KR100446149B1

KR100446149B1 - The Contrete block pruducing method

Info

Publication number: KR100446149B1
Application number: KR10-2000-0020680A
Authority: KR
Inventors: 이동언
Original assignee: 지엔아이종합건축사사무소(주)
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2004-09-04
Also published as: KR20010096971A

Abstract

본 발명은 산업쓰레기 소각 후 발생되는 소각회를 사용하여 토목, 건축용 자재로 활용되어질 수 있는 콘크리트 블록의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a concrete block that can be utilized as civil engineering, building materials using incineration ash generated after industrial waste incineration.

불연성 무기폐기물을 함유하는 소각회를 땅에 매립하지 아니하고 토목, 건축용 자재로서 다시 사용하여 자원 재활용으로 인한 천연자원 보호에 기여하고자, 쓰레기 소각처리장치에서 발생되는 부산물인 폐기물 소각회를 소정의 입도 분포를 갖도록 잘게 파쇄, 균일하게 정련시킨 후 시멘트 결합제와 같은 첨가제를 혼합하고 상기 혼합물은 이를 형틀에 의해 일정한 모양과 형태를 이루도록 가압 성형하고 양생하여 하나의 콘크리트 블록(벽돌, 보도블록)상의 완제품을 제조 공급함으로써 쓰레기 소각 후 발생되는 처분이 곤란한 소각회를 토목, 건축용 자재의 일부로 이용함으로써 천연자원 절약에도 크게 기여할 수 있도록 됨을 특징으로 함.In order to contribute to the protection of natural resources due to the recycling of resources by incineration ashes containing non-combustible inorganic wastes not reclaimed on the ground, they are reused as civil engineering and building materials. Finely crushed and uniformly refined to have a mixture of additives such as cement binder, and the mixture is molded and cured to form a shape and shape by a mold to produce a finished product on one concrete block (brick, sidewalk block) By supplying, it is possible to greatly contribute to saving natural resources by using incineration ash, which is difficult to dispose after incineration, as part of civil engineering and building materials.

Description

Manufacturing method of concrete block using waste incineration ash {The Contrete block pruducing method}

본 발명은 콘크리트 블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업쓰레기 소각 후 발생되는 처분이 곤란한 소각회를 토목, 건축용 자재로 활용되어질 수 있는 쓰레기 소각회를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete block, and more particularly, to a method for manufacturing a concrete block using waste incineration ash that can be utilized as civil engineering, building materials incineration ash difficult to dispose after industrial waste incineration.

일반적으로 가정이나 공장에서 발생되는 쓰레기의 대부분은 땅에 매립되고있다. 이처럼 쓰레기를 땅에 매립하는 경우에는 이들 쓰레기를 매립하기 위한 매립장 조성에 어려움이 있다.Most of the garbage that is usually generated at home or in factories is being landfilled. As such, when landfills are disposed of on land, it is difficult to form landfills for landfilling these wastes.

또한 이들 쓰레기를 땅에 매립후 매립장에서 발생되는 악취와 먼지 및 침출수 등은 지하수, 하천 오염은 물론 매립장에서 발생하는 메탄가스(CH4)는 이산화탄소(CO2)와 더불어 지구 온난화의 원인이 되는 문제점을 안고 있다.In addition, the odor, dust, and leachate generated from landfill after landfilling these wastes have groundwater, river pollution, and methane gas (CH4) generated from landfills, along with carbon dioxide (CO2), causing global warming. have.

그리하여 최근에는 쓰레기를 불에 태우는 소각처리가 제안되기도 하였으나 산업폐기물 및 도시 생활폐기물중 가연물질을 주체로 하는 폐기물의 경우 소각후 발생하는 소각회(재)는 또 다른 환경 오염원이 되기도 하였다.Thus, in recent years, incineration of burning wastes has been proposed, but incineration ash (ash) generated after incineration has become another environmental pollutant in the case of wastes mainly composed of combustibles among industrial wastes and municipal wastes.

상기 소각회는 다양한 배출원으로부터 유래되어 불연성의 물질인 철, 비철금속, 유리, 도자기 등 각종의 물질을 다양한 형상, 형태로 포함하고 있기 때문에 그의 처리가 곤란할 뿐만 아니라 Cd, Hg, Zn, Mn, Cr 등의 유해 중금속이 혼입되어 있어 이의 최종 처분에는 환경위생상 엄격한 관리가 요구되기도 한다.The incineration ash contains various materials such as iron, non-ferrous metals, glass, ceramics, etc., which are incombustible materials, in various shapes and forms, and thus are difficult to process, and include Cd, Hg, Zn, Mn, Cr, etc. Hazardous heavy metals are contained and their final disposal may require rigorous management for environmental hygiene.

그러므로 가정이나 공장 등에서는 쓰레기의 발생억제(감량화), 사용한 제품의 재사용, 회수된 물질을 원재료로 재활용하는 방법을 통해 에너지자원으로 이용함으로써 자원절약 및 환경보전에 힘써야 한다.Therefore, households and factories should try to conserve resources and preserve the environment by using them as energy resources through the generation of waste (reduction), reuse of used products, and recycling of recovered materials as raw materials.

그런데 이러한 방안들이 기술 또는 환경 측면에서 적절하기 않은 경우에는 폐기물의 에너지화기술(소각, 고체연료, 재생연료유, BIO 연료 등)을 이용하여 대체에너지로 사용하면 자원재활용 및 에너지 절약 측면에서 많은 이익을 얻을 수 있다.However, if these methods are not appropriate in terms of technology or environment, using waste energy (incineration, solid fuel, recycled fuel oil, BIO fuel, etc.) as alternative energy can bring many benefits in terms of resource recycling and energy saving. Can be obtained.

폐기물을 에너지화할 경우에는 열(온수, 증기), 가스연료(메탄 등),고체(RDF)의 형태로 주택, 산업용, 상업용 및 발전에너지로 쓸 수 있으며 심각한 쓰레기 문제와 에너지부족 문제를 해결할 수 있다.Energy can be used for housing, industrial, commercial and power generation in the form of heat (hot water, steam), gaseous fuel (methane, etc.) and solids (RDF), and can solve serious waste and energy shortages. .

한편, 건축 자재의 하나인 자갈, 모래, 흙 등은 무분별한 채취로 인해 거의 고갈되어 그 보완책과 그를 대용할 수 있는 대용품이 요구되기도 하였다.On the other hand, one of the building materials, such as gravel, sand, soil, etc. are almost exhausted due to indiscreet sampling, and the supplements and substitutes to replace them were required.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 등을 감안 해소하기 위해 안출된 것으로, 폐기물의 소각회가 회분과 달리 도자기, 유리 등의 불연성 무기물을 함유하고 그의 형상도 광범위한 입도 분포를 갖고 있기 때문에 그것을 천연 자갈이나 모래의 골재처럼 시멘트 결합제와 혼합 후 고착시켜 소각회를 콘크리트상 재료로서 이용하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.Therefore, the present invention was devised to solve the conventional problems as described above, and since incineration ash of waste contains incombustible inorganic substances such as ceramics and glass, unlike ash, and its shape also has a wide particle size distribution, It is intended to use incineration ash as a concrete material by mixing and cementing it with cement binder like natural gravel or sand aggregate.

본 발명의 또 다른 목적은 소각회의 일부로서 그와 같은 불연성 무기폐기물을 함유하는 폐기물을 땅에 매립하지 아니하고 토목, 건축용 자재로서 다시 사용하여 자원 재활용으로 인한 천연자원 보호에 기여하는데 있는 것이다.It is still another object of the present invention to contribute to the protection of natural resources by recycling resources by reusing wastes containing such non-combustible inorganic wastes as land as a part of incineration and reusing them as civil engineering and building materials.

이를 위해 본 발명에서는 쓰레기 소각처리장치에서 발생되는 부산물인 폐기물 소각회를 수거하여 이를 잘게 파쇄시키고, 소정의 입도 분포를 갖도록 파쇄하여 균일하게 정련시킨 후 시멘트 결합제와 같은 첨가제를 혼합하여 이를 형틀에 의해 일정한 모양과 형태를 이루도록 가압 성형 후 양생하는 과정을 통해 하나의 콘크리트 블록(벽돌, 보도블록)상의 완제품을 공급 제조함에 그 특징이 있다.To this end, the present invention collects waste incineration ash, which is a by-product generated from the waste incineration apparatus, finely crushes it, crushes it to have a predetermined particle size distribution, uniformly refines it, and then mixes an additive such as a cement binder by means of a mold. It is characterized by supplying and manufacturing finished products on a concrete block (brick, sidewalk block) through a process of curing after pressure molding to achieve a constant shape and shape.

이처럼 본 발명에서는 쓰레기 소각 후 발생되는 처분이 곤란한 소각회를 토목, 건축용 자재의 일부로 이용함으로써 종래처럼 쓰레기를 매립하는데 따른 매립량을 줄일 수 있게 되고, 이를 자갈, 모래 등과 골재 대용으로 활용함으로써 천연자원 절약에도 크게 기여할 수 있는 이점이 있는 것이다.As such, in the present invention, by using incineration ash which is difficult to dispose after incineration of waste as part of civil engineering and building materials, the amount of landfill due to landfill can be reduced as before, and by using it as a substitute for gravel, sand, and aggregate, natural resources There is an advantage that can greatly contribute to savings.

그리고 본 발명에서는 소각회와 혼합되는 시멘트 결합제는 소각회에 포함되어 있을지 모를 일부 중금속 등이 외부로 용출되지 않도록 감싸주어 이들을 이용하더라도 자연환경이 오염될 염려가 없다는 장점이 있게 된다.In the present invention, the cement binder mixed with the incineration ash has an advantage that the natural environment may not be contaminated even if it is wrapped so that some heavy metals, etc. which may be included in the incineration ash are not eluted to the outside.

이하, 본 발명의 그 구성 및 작용 효과 등을 첨부된 예시 도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and effect and the like of the present invention will be described in more detail as follows.

도 1a, b는 본 발명에 따른 쓰레기 소각회를 이용한 콘크리트 블록의 예시도,Figure 1a, b is an illustration of a concrete block using waste incineration ash according to the present invention,

도 2 는 본 발명에 따른 콘크리트 블록의 제조 공정도,2 is a manufacturing process diagram of a concrete block according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10; 콘크리트 블록10; Concrete block

본 발명은 도 1에 나타낸 바와 같이 쓰레기 소각 후 발생되는 소각회 90%에 기타 첨가체 10%를 균일하게 혼합 후 이를 일정한 형틀에 의해 콘크리트 블록(10) 또는 보도블록과 같은 형태를 이루도록 제작 성형하여 토목, 건축용 부자재로 이용함에 그 특징이 있다.The present invention uniformly mixed with other additives 10% to 90% incineration ash generated after incineration of waste as shown in Figure 1 by forming a shape to form a concrete block 10 or sidewalk block by a constant mold It is characterized by its use as a subsidiary material for civil engineering and construction.

본 발명은 폐기물의 하나인 소각회를 천연 자갈이나 모래 대용으로 활용하는데 있는 것이다.The present invention is to utilize incineration ash, one of the wastes as a substitute for natural gravel or sand.

도 2에 나타낸 바와 같이, 토목, 건축용 자재로 이용되는 콘크리트 블록을 제조하는 것에 있어서,As shown in Fig. 2, in manufacturing a concrete block used for civil engineering and building materials,

산업 쓰레기를 수거하여 이를 소각로에서 소각시키는 공정과,Collecting industrial waste and incineration in incinerators,

소각로에서 소각후 배출되어지는 불연성 무기폐기물을 포함하는 소각회를 콘베이어로 수거하여 이를 잘게 분쇄하여 분쇄물을 형성하는 공정과,A process of collecting incineration ash containing incombustible inorganic waste discharged after incineration from the incinerator with a conveyor and grinding it finely to form a pulverized product;

상기 분쇄물을 그물 형태로 된 정련기(채)를 이용하여 일정한 입도 분포를 갖는 정립물로 만드는 공정과,A process of making the pulverized product into a grain having a constant particle size distribution by using a net-shaped refiner (chae);

상기 정립물에 시멘트 결합제와 같은 첨가제가 균일하게 혼합시키는 공정과,Uniformly mixing an additive such as a cement binder with the sieving material,

상기 혼합물을 형틀에 충진하는 공정과,Filling the mixture into a mold;

상기 형틀에 충진되는 혼합물에 일정한 진동과 압력을 가하면서 가압 성형하는 공정과,Pressing and molding while applying a constant vibration and pressure to the mixture filled in the mold,

상기 형틀에서 성형물을 분리후 일정시간 동안 양생시켜 고형화하는 과정을 통해 제조되는 것을 특징으로 하고 있다.After the molding is separated from the mold, it is characterized in that it is produced through a process of curing by curing for a predetermined time.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.

본 발명에서는 이용되는 소각회는 그의 형상이나 재질이 다양하기 때문에 그대로 골재로 이용할 경우 제품의 강도가 불충분하고, 폐기물의 소각회는 주로 가연물질의 소각에 의해 생기는 회분 잔사의 형태를 이루지만 실제로는 금속, 도기, 유리 등의 불연성 무기물을 함유하고 있고 그의 형상도 광범위한 입도 분포를 가지고 있으므로 이를 파쇄기를 이용하여 잘게 분쇄한다.In the present invention, since the incineration ash used varies in shape and material, the strength of the product is insufficient when it is used as aggregate, and the incineration ash of waste forms a ash residue mainly caused by incineration of combustible materials. It contains non-combustible inorganic materials such as metals, pottery, glass, etc., and its shape also has a wide particle size distribution.

그리하면 주로 도자기나 유리 등 입경이 큰 입상물은 조골재, 그 보다 작은 입경으로 되는 세립물은 세골재로 형태를 이루게 되어 천연콘크리트 골재와 유사한 기능 즉, 자갈과 모래를 이용한 일반 콘크리트 블록처럼 조골제는 콘크리트의 압축강도에 기여하고 세골재는 시멘트 결합제와 함께 조골재를 결합시켜 콘크리트에 방수성, 내투수성을 가질 수 있게된다.Thus, granules with a large particle size, such as ceramics or glass, are coarse aggregates. Fine granules having a smaller particle size are formed with fine aggregates, and thus, coarse aggregates are similar to natural concrete aggregates. It contributes to the compressive strength of concrete and fine aggregates can be combined with the cement aggregate coarse aggregate to have waterproof and permeability resistance to concrete.

특히 시멘트의 강알카리성에 의해 금속이온의 불용출화, 시멘트 수화물의 표면에서의 금속 이온의 흡착, 수화물 중의 원자 또는 금속이온의 치환 및 시멘트 겔에 의한 물리적 봉입 작용과 함께 시멘트의 응고에 의한 콘크리트의 저투수성화가 유효하게 작용하여 중금속이 안정화되고 소각회 입자중에 유해 중금속 성분이 함유되어 있다할지라도 용출이 거의 완전하게 방지할 수 있게된다.In particular, the strong alkalinity of the cement prevents metal ions from dissolving, the adsorption of metal ions on the surface of cement hydrates, the substitution of atoms or metal ions in the hydrates, and the physical encapsulation of cement gels. The water permeability is effective to stabilize the heavy metals and prevent the elution almost completely even if the incineration ash particles contain harmful heavy metals.

소각회에 혼합되는 시멘트 결합제로 이용되는 첨가제는 소각회와 10:1 비율로 혼합하되, 상기 첨가제는 CMC, 마가리트 그린, 활성제, 방수용 강력제, 방수재, 색소 및 고로시멘트, 포틀랜드 시멘트 또는 알루미나 시멘트의 조성을 갖는 것을 사용 할 수 있다.The additive used as the cement binder mixed in the incineration ash is mixed with the incineration ash in a 10: 1 ratio, and the additive is CMC, margarite green, an active agent, a waterproofing agent, a waterproofing material, a pigment and blast furnace cement, a portland cement or an alumina cement. It can be used to have a composition of.

특히 골재로서 작용하는 정립물이 소각회로부터 형성되기 때문에 시멘트 결합제로서는 이들 세립물 상호간을 강력하게 결합시켜 내수성이 우수하며 투수성을 저하시키고 중금속 유해물을 방지하여 용출되지 않는 것이 바람직하다.Particularly, since the grains acting as aggregates are formed from incineration ash, it is preferable that the cement binders are strongly bound to each other, so that water resistance is excellent, water permeability is lowered, and heavy metals are prevented from being eluted.

따라서 본 발명의 폐기물의 소각회가 혼합되어 일정한 형태를 이루도록 콘크리트 블록(보도블럭이나 벽돌)을 소망하는 형상과 모양을 아루도록 제작 성형하여 이를 야외에 방치하더라도 시멘트 결합제와 같은 첨가제가 그 외주면을 모두 감싸게 구조를 가진다.Therefore, the incineration ash of the waste of the present invention is mixed to form a certain shape to form a concrete block (broadcast block or brick) so as to form a desired shape, even if left in the open, additives such as cement binder all the outer peripheral surface It has a structure to wrap.

즉, 소각회와 혼합된 첨가제를 형틀에 주입할 때 형틀에 일정한 진동을 주게되면 세립물로 구성되는 첨가제의 대부분은 바깥쪽에 위치하고 소각회로 구성되는 조골재는 모두 내측 중앙부에 모이게 되어 유해한 중금속의 용출에 의한 환경오염이 일어날 염려가 없는 완전한 압축 성형체 블럭을 얻을 수 있다.That is, when injecting the additive mixed with incineration ash into the mold, if the mold is subjected to a constant vibration, most of the additives composed of fines are located outside and all coarse aggregates composed of the incineration circuit are gathered at the inner center to prevent the harmful heavy metals from eluting. A complete compressed molded block can be obtained without the risk of environmental pollution.

이상에서 설명한바와 같이 본 발명에 의하면, 쓰레기 소각후 발생되는 소각회를 잘게 분쇄하므로써 이를 콘크리트 블록의 심체 부분으로 이용 가능하고 콘크리트 2차 제품의 골재로서 이용할 수 있다As described above, according to the present invention, by finely crushing the incineration ash generated after the incineration of garbage can be used as the core part of the concrete block and can be used as aggregate of concrete secondary products.

따라서 배출되는 대량의 소각회의 대부분을 특정 형태로 완전하게 처리할 수 있고 콘크리트 블록의 골재로서 활용할 수 있기 때문에 천연 모래, 자갈 등의 자원 절약에 큰 효과가 있다.Therefore, most of the large amount of incineration ash discharged can be completely treated in a specific form and can be utilized as aggregate of concrete blocks, which is a great effect for saving resources such as natural sand and gravel.

그리고 본 발명에서는 소각회와 혼합되는 시멘트 결합제는 소각회에 포함되어 있을지 모를 일부 중금속 등이 외부로 용출되지 않도록 감싸주므로써 이들로 인해 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있게 되는 등의 장점이 있다.In the present invention, the cement binder mixed with the incineration ash has an advantage of preventing the environment from being contaminated by enclosing some heavy metals, which may be included in the incineration ash, from being eluted to the outside.

또한, 본 발명에서는 산업쓰레기 소각 후 발생되는 소각회를 모래, 자갈과 같은 골재 대용으로 이용함으로써 일반 콘크리트 블록의 강도는 대략 20PSI 인데 반해 본 발명의 콘크리트 블록의 40PSI 정도의 강도를 가지므로써 종래의 콘크리트 블록보다 단단할 뿐만 아니라, 가볍고 가격이 저렴하다는 등의 장점이 있게된다.In addition, in the present invention, by using the incineration ash generated after incineration of industrial waste as aggregates such as sand and gravel, the strength of the general concrete block is about 20PSI, whereas the concrete block of the present invention has a strength of about 40PSI, thereby improving the conventional concrete. Not only is it harder than the block, but it is also lighter and cheaper.

Claims

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The industrial wastes are incinerated and finely pulverized, and then they are made into a grain having a certain particle size distribution by using a refiner (chae), and the additives such as cement binder are mixed with the grains to be cured for a certain period of time after pressure molding in a mold. In the method of manufacturing a concrete block by solidifying,

The industrial waste is incinerated and pulverized, but ceramics and glass are formed of coarse aggregates having a large particle diameter, and fine particles having a smaller particle diameter are formed of fine aggregates;

The process of evenly mixing the additives for use as incineration ash and cement binder consisting of the coarse aggregate and fine aggregate in a 10: 1 ratio,

When the mixture is injected into the mold, the coarse aggregate having a high risk of heavy metal dissolution is gathered at the inner central part, and the additive and fine aggregate composed of fine granules are formed to surround the surface of the coarse aggregate. Method of producing a concrete block using incineration ash, characterized in that made of a process to prevent environmental pollution by.