KR100489207B1 - 폐자재슬러지를 이용한 아스콘의 제조방법. - Google Patents

폐자재슬러지를 이용한 아스콘의 제조방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐수 슬러지, 제철 슬러지,폐주물사, 산업분진, 건축폐기물,폐플라스틱,상하수원슬러지,섬유슬러지,제지슬러지,폐시멘트,폐콘크리트,폐아스콘,플라이애쉬,석탄재,각종소각슬러지,정수장오니,화학공장에서 발생하는 석회슬러지,석회석슬러지,요업공장에서 발생하는 요업슬러지,폐광미,폐석고,폐석분등을 이용한 아스콘의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 플루오르산이 함유된 폐수슬러지를 건조 또는 소성하여 상기 폐기물들과 1종 또는 2종이상 혼합한 다음 분말화하거나 또는 소성하여 골재를 제조하고, 이를 아스팔트와 혼합하여 이루어진 아스콘의 제조방법에 관한 것이다.

Description

폐자재슬러지를 이용한 아스콘의 제조방법.{Method for preparing ascon}
본발명은 폐수슬러지와,제철슬러지,폐주물사,산업분진,건축폐기물,폐플라스틱,상하수원슬러지,섬유슬러지,제지슬러지,폐시멘트,폐콘크리트,폐아스콘,플라이애쉬,석탄재,각종소각슬러지,정수장오니,화학공장에서 발생하는 석회슬러지,석회석슬러지,요업공장에서 발생하는 요업슬러지,폐광미,폐석고,폐석분등을를 이용한 아스콘의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 플루오르산이 함유된 폐수를 처리한 후 발생되는 슬러지를 건조 또는 소성하여 안정화시킨 후에 제철 슬러지,폐주물사, 산업분진,건축폐기물,폐플라스틱,상하수원슬러지,섬유슬러지,제지슬러지,폐시멘트,폐콘크리트,폐아스콘 중 1종 또는 2종이상 혼합하여 분말화하거나 또는 일정온도에서 소성하여 골재를 제조하고, 이를 아스팔트와 혼합하여 이루어진 아스콘의 제조방법에 관한 것이다.
오늘날, 고도 산업화에 따른 생활 폐기물 및 산업 폐기물의 증가가 크나큰 사회문제가 되고 있다. 이중 산업 폐기물은 그 독성이 생활 폐기물에 비할 수 없이 강하여, 친환경적 처리를 위한 다양한 학문적,정책적 시도가 이루어지고 있으며 최근 그 성과와 진전이 두드러지고 있다. 하지만 산업분진, 제철 슬러지, 폐수 슬러지등과 관련된 처리기술은 아직 초보단계에 머물러 있는 실정이며, 대부분 단순 매립, 소각의 형태로 처리되고 있는 실정이다.
상기의 산업분진은 거의 전 산업분야를 망라하여 대량으로 발생하고 있으며, 그 처리가 부실하여 각종의 산업질환을 발생시키고 있고, 매립후에도 용출수에 쉽게 포함되어 나와 토양을 지속적으로 오염시키고 있다. 또한, 상기의 제철 슬러지는 철의 함량이 65%에 달하며 유용한 성분이 많이 축적되어 있음에도 불구하고 단순히 대량 매립되어 폐기되고 있다.
특히 상기의 폐수 슬러지가 큰 문제가 되고 있는 바, 전기 도금 공장, 특수강 공장, 반도체 공장, 전자관 공장, 철강 공장 등의 금속 가공 공장에서는 원료금속 표면에 부착되어 있는 각종 산화물과 불순물을 제거하기 위하여, 부식성이 매우 강한 플루오르산을 사용하며, 따라서, 전술한 공장에서 방출되는 폐수에도 다량의 플루오르산이 함유되어 있다. 상기 플루오르산은 매우 유독하여, 폐수 방출시 반드시 일정 농도(15ppm) 이하로 낮추어 방출하도록 규정하고 있으며, 이와 같이 플루오르 산의 함량을 법정 허용 기준치 이하로 떨어뜨리기 위해서 통상 염화알루미늄, 황산알루미늄, 염화철, 황산철, 유기 응집제, 가성소다, 철염, 소석회, 염산등을 플루오르산의 침전 제거제로 사용하고 있다.
상기 침전 및 응집 제거 과정에 의해, 폐수에서 플루오르산과 기타 유해물질이 상당수 제거되나, 정화된 폐수의 하층부에는 침전, 응집 과정에 의해서 발생하는 중금속을 함유한 슬러지가 생성된다. 현재 이와 같이 중금속 폐수를 처리한 후 발생되는 슬러지는 별도의 사용분야를 찾지 못하고 있으며, 대부분 폐기물 형태로 처리되어 매립되고 있는 실정이다. 이와 같이 매립된 슬러지는 재용해되어 토양으로 스며들어 토양과 지하수 뿐만이 아니라 강과 바다도 오염시키는 2차적인 오염원이 되고 있다. 또한, 이와 같은 슬러지의 처리에는 막대한 비용이 들어 제조 원가를 상승시키는 원인이 되고 있다. 따라서, 반드시 슬러지를 재활용해야 할 필요성이 있다. 더욱이 이와 같은 중금속 폐수의 양은 날로 증가하고 있지만 슬러지 재활용에 관한 연구는 아직까지 미흡하며 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
따라서 상기 슬러지의 재활용 가능분야로 아스콘 제조를 검토 해 본다면, 이들 슬러지는 고온으로 가열시 중량이 감소되고, 열화학적으로 불안정하며 또한 유리 칼슘을 포함하고 있어, 실제 건축 현장에 적용될 시에는 아스콘 층의 균열을 유발하여 장기적으로는 구조물의 붕괴 또는 침강을 일으킬 수 있다. 또한 상기 아스콘에 눈, 비, 생활하수 또는 강한 바람등 각종의 물리화학적 자극이 가해지면 중금속이 용출되어 나오기 쉬워 용출된 중금속이 호흡기를 통해 인접 생활자들의 체내에 축적될 수 있다. 따라서 상기의 슬러지를 아스콘에 사용할 수 있도록 물리화학적 안정성을 향상시킬 필요가 있다.
폐수 슬러지는 Si, Ca, Mg, K, Na, Al, Ca, Fe이 그 주성분이며, Si, Ca, Mg, K, Na및 Al은 유리로부터 용해된 성분으로 볼 수 있고, Al, Ca, Fe및 유기물은 플루오르산 폐수를 처리하기 위하여 첨가된 침전제 및 응집제로부터 기원하는 성분이다. 이와 같은 슬러지로부터 생성이 가능한 화합물의 형태로는 통상적인 폐수 처리 공정을 예상하여 볼 때 K2SiF6, Mg(OH)2, MgF2, CaF2 , Al(OH)3, Fe(OH)3, Na2SiF6, Ca(OH)2 등을 들수 있으며, 이들은 고온으로 가열하면 안정한 화합물의 형태로 변화된다.
이와 같이 슬러지는 플루오르산이 함유된 폐수에 침전제, 응집제, 침강제 등의 첨가제를 가함으로써 화학적, 물리적 반응을 일으켜 생성된 슬러지로서 입경이 약 400 Å이하로 미세하고 수분, 수산화물, 유기물 등을 다량으로 포함하고 있다. 따라서, 이들을 고온으로 가열하는 경우 큰 작열 감량으로 인해 과다한 수축이 일어나서 성형체에 균열, 굴곡 현상등이 일어나므로 이와 같은 슬러지를 바로 사용해서는 아스콘을 제조하는 것이 사실상 불가능한 실정이다.
따라서 이러한 슬러지를 재활용하기 위해 많은 연구자들이 슬러지의 안정화 및 그에 따른 제품 개발에 많은 노력을 기울여 왔지만 아직까지는 만족할 만한 성과를 얻지 못하고 있다.
본 발명은 상기에 제시된 문제점들을 해소하기 위하여, 플루오르산이 함유된 폐수의 슬러지를 건조 또는 소성하여 열화학적으로 안정화시켜 산업분진, 제철슬러지등의 폐자재슬러지와 함께 아스콘으로 제조함으로써, 흡수율, 압축 강도가 우수하고 소결 온도가 낮으므로 제품의 제조 비용이 절감될 수 있으며, 환경 오염을 줄일 수 있는 아스콘의 제조방법를 제공하고자 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 플루오르산 폐수 슬러지를 건조 또는 소성하여 안정화시키는 단계, 안정화된 폐수 슬러지를 분쇄하는 단계, 분쇄된 슬러지 분말에 가열된 제철 슬러지, 산업분진등을 아스팔트와 골재를 첨가하여 혼합기에서 교반하여 아스콘의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적과 특징 및 잇점은 후술하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
플루오르산 폐수의 슬러지를 이용하여 아스콘으로 재활용하기 위해서는 통상적으로 낮은 흡수율과 수축율, 높은 압축 강도를 보유해야 한다. 본 발명은 상기의 조건을 충족시키는, 본 발명에 따른 폐수의 슬러지를 사용한 아스콘을 제조하는 방법으로서, 이와 같은 본 발명에 따른 아스콘의 제조 방법은 슬러지를 건조 ,분말화하여 안정화시켜 아스콘을 제조하는 방법과 슬러지를 소성하여 안정화시켜 아스콘을 제조하는 방법으로 대별된다. 한국 공업 규격에 따르면 아스콘은 골재, 포장용채움재, 아스팔트(또는 타르)를 혼합하여 제조하며 상기 건조 또는 소성된 슬러지는 채움재로서 사용된다.본 발명의 구성에 기재되어 있는 KS F 3501, KS F 2357, KS M 2201 및 KS M 2208규격은 아래에 기재된 대한민국공업규격이다.KS F 3501규격(도로 포장용 아스콘의 채움제에 대한 공업규격)
체 체를 통과한 것의 중량 백분율(%)
600㎛(No. 30) 100
300㎛(No. 50) 95-100
150㎛(No. 100) 90-100
75㎛(No. 200) 70-100
KS F 2357규격(역청 포장 혼합물용 골재에 대한 공업규격)역청포장 혼합물용 잔골재의 입도
체의 호칭치수 체를 통과한 것의 중량 백분율(%)
입도1 입도2 입도3 입도4
9.5㎜ 100 - - 100
4.75㎜ 95-100 100 100 80-100
2.36㎜ 70-100 75-100 95-100 65-100
1.18㎜ 40-80 50-74 85-100 40-80
600㎛ 20-65 28-52 65-90 20-65
300㎛ 7-40 8-30 30-60 7-40
150㎛ 0-20 0-12 5-25 2-40
75㎛ 0-10 0-5 0-5 0-10
역청포장 혼합물용 굵은 골재의 입도
골재번호 골재의 공청치수(㎜) 체를 통과한 것의 중량 백분율(%)
63㎜ 53㎜ 37.5㎜ 26.5㎜ 19㎜ 13.2㎜ 9.5㎜ 4.75㎜ 2.36㎜ 1.18㎜
3 53~26.5 100 90-100 35-70 0-15 - 0-15 - - - -
357 53~4.75 100 95-100 - 35-70 - 10-30 - 0-5 - -
4 37.5~9 - 100 90-100 20-55 0-15 - 0-15 - - -
467 37.5~4.75 - 100 100 - 35-70 - 10-30 0-5 - -
5 26.5~13.2 - - 100 90-100 20-55 0-10 0-5 - - -
57 26.5~4.75 - - - 95-100 - 25-60 - 0-10 0-5 -
6 19~9.5 - - - 100 90-100 2-55 0-15 0-5 - -
67 19~4.75 - - - 100 90-100 - 20-55 0-10 0-5 -
68 19~2.36 - - - 100 90-100 - 30-65 5-25 0-10 0-5
7 13.2~4.75 - - - - 100 90-100 40-70 0-15 0-5 -
78 13.2~2.36 - - - - 100 90-100 40-75 5-25 0-10 0-5
8 9.5~2.36 - - - - - 100 85-100 10-30 0-10 0-5
KS M 2201 및 KS M 2208규격(포장용 아스팔트에 대한 공업규격)도로포장용 아스팔트의 종류, 0~10, 10~20, 20~40, 40~60, 60~80, 80~100, 100~120, 120~150, 150~200, 200~300 에 대하여 15℃에서 측정한 밀도가 밀도(㎏/㎥)가 1,000이상인 한국공업규격.
먼저, 슬러지를 건조하여 안정화시켜 아스콘을 제조하는 방법은 다음과 같다.
1. 집적된 폐수 슬러지를 선별기를 통과시켜 슬러지 내의 비닐등의 이물질을 제거하고;
2. 상기 이물질 제거된 폐수 슬러지를 일정 온도에서 교반하며 열풍 건조시키고;
3. 상기 건조된 슬러지를 파쇄기에 넣어 분쇄 하고;
4. 상기 파쇄된 슬러지를 30∼60℃하에서 2∼3일간 서서히 안정화 시키고;
6. 상기 안정화된 슬러지를 KS F 3501규격에 적합한 입도를 갖도록 일정 크기로 분쇄하고;
7. 폐자재 슬러지를 스크류식 펌프로 끌어올려 저장탱크에 집적하고;
8. 상기 저장된 폐자재 슬러지에 고압 살수하며 이물질을 제거하고
9. 상기 고압 살수 세척된 폐자재 슬러지를 교반하며 열풍 건조시키고;
10. 상기 건조된 폐자재 슬러지를 KS F 3501규격(도로 포장용 아스콘의 채움제에 대한 공업 규격)에 적합한 입도를 갖도록 일정 크기로 선별하고;
11. 폐자재슬러지를 저장창고에 집적하고;
12. 상기 폐자재슬러지을 회전 선별기에 통과시켜 이물질을 제거하고;
13. 상기 이물질제거된 폐자재슬러지를 KS F 3501규격(도로 포장용 아스콘의 채움제에 대한 공업 규격)에 적합한 입도를 갖도록 일정 크기로 선별하고;
14. 돌, 모래 등의 골재를 KS F 2357(역청 포장 혼합물용 골재에 대한 공업규격) 규격에 적합하도록 입도 선별하고;
15. 아스팔트를 KS M 2201 및 KS M 2208규격(포장용 아스팔트에 대한 공업규격)에 적합하도록 입도 선별하고;
16. 상기 6, 10, 14, 15의 폐수 슬러지, 폐자재슬러지, 골재, 아스팔트 또는 6, 13, 14, 15의 폐수 슬러지, 폐자재슬러지, 골재, 아스팔트를 각각 일정 온도로 가열하고;
17. 상기 16 과정의 물질들을 골재, 채움제(폐수 슬러지, 제철 슬러지, 산업분진등의 폐자재슬러지), 아스팔트의 순서로 교반기에 첨가하며 가열,교반하여 아스콘을 완성한다.
다음으로 슬러지를 소성시켜 안정화하여 아스콘을 제조하는 방법은 다음과 같다.
1. 플루오르산 폐수 슬러지를 스크류 펌프로 끌어올려 저장탱크에 집적하고;
2. 상기 플루오르산 폐수 슬러지를 스크류식 회전이송기를 통과시키며 비닐등의 이물질과 수분을 제거하고;
3. 상기 폐수 슬러지를 저속 원심분리하여 2차적으로 수분을 제거하고;
4. 상기 수분이 제거된 슬러지를 소성로에 투입하여 400∼1200℃에서 골재형태로 소성하여;
5. 상기 소성된 골재형태의 슬러지를 KS F 3501규격(도로 포장용 아스콘의 채움제에 대한 공업 규격)에 적합한 입도를 갖도록 일정 크기로하고;
6. 폐자재슬러지를 스크류식 펌프로 끌어올려 저장탱크에 집적하고;
7. 상기 저장된 폐자재 슬러지에 고압 살수하며 이물질을 제거하고
8. 상기 고압 살수 세척된 폐자재 슬러지를 교반하며 열풍 건조시키고;
9. 상기 건조된 폐자재 슬러지를 KS F 3501규격(도로 포장용 아스콘의 채움제에 대한 공업 규격)에 적합한 입도를 갖도록 일정 크기로 선별하고;
10. 폐자재슬러지을 저장창고에 집적하고;
11. 상기 폐자재슬러지을 회전 선별기에 통과시켜 이물질을 제거하고;
12. 상기 이물질제거된 폐자재슬러지을 KS F 3501규격(도로 포장용 아스콘의 채움제에 대한 공업 규격)에 적합한 입도를 갖도록 일정 크기로 선별하고;
13. 돌, 모래 등의 골재를 KS F 2357(역청 포장 혼합물용 골재에 대한 공업규격) 규격에 적합하도록 입도 선별하고;
14. 아스팔트를 KS M 2201 및 KS M 2208규격(포장용 아스팔트에 대한 공업규격)에 적합하도록 입도 선별하고;
15. 상기 5,9,13,14과정의 폐수 슬러지, 폐자재슬러지, 골재, 아스팔트 또는 5,12, 13, 14의 폐수 슬러지, 폐자재슬러지, 골재, 아스팔트를 각각 일정 온도로 가열하고;
16. 교반기에 상기 15 과정의 물질들을 골재, 채움제(폐수 슬러지, 제철 슬러지, 산업분진등), 아스팔트의 순서로 첨가하며 가열,교반하여 아스콘을 완성한다.
본 발명에 따른 제조 방법에 있어서 플루오르산 폐수 슬러지의 수분제거를 위한 저속 원심분리는 150G~600G 사이로 한다. 150G 이하이면 수분 분리가 원활하지 않고, 600G 이상이면 수분 제거효율의 별다른 상승 없이, 슬러지가 과도하게 엉겨 붙게 되어 다음과정으로의 이송이 원활하지 않게 된다. 원심분리 시간은 10분에서 30분 사이로 한다.
상기 플루오르산 폐수 슬러지의 소성 온도는 800℃ 내지 950℃가 바람직하며, 소성 온도가 800℃ 미만이면 슬러지의 무게 감량 변화가 완료되지 않아서 성형물을 고온에서 소성할 때 수축이 일어나므로 성형체에 균열, 굴곡 형상등이 일어나서 안정화되지 못하고, 950℃를 초과하면 물성의 큰 변화없이 연료비만 증가하여 경제적이지 못하다. 또한 소성가공 시간은 1시간 내지 2시간 정도가 적당하다.
상기 플루오르산과 폐자재 슬러지의 열풍 건조에 있어서 건조 기류의 온도는100℃에서 250℃가 바람직하다. 100℃이하이면 건조 효율이 급격히 떨어지고, 250℃를 넘어서면 소성과정으로 넘어가기 시작하는 온도이므로 바람직하지 못하다.
폐수 슬러지의 소성가공에 의한 제조방법에 있어서, 소성가공된 슬러지를 파쇄하기 위해 냉각하는 온도는 120℃ 이하 60℃ 이상이 바람직하다. 120℃를 넘어서면 충분한 냉각이 이루어 지지않아 액상이 잔존하게 되어 뒤의 분쇄과정이 원활히 이루어지지 못하게 되며, 60℃ 이하로 냉각할 경우는 물성의 큰 변화없이 냉각시간이 길어져 경제적이지 못하다.
상기의 두가지 제조 방법에 있어서 플루오르산 폐수 소성 슬러지, 플루오르산 폐수 건조 슬러지, 제철 슬러지,,폐주물사, 산업분진등의 폐자재슬러지의 최종입도는 0.6mm 체에 대한 통과중량 백분율을 93%이상, 0.15 mm 체에 대한 통과중량 백분율을 88% 이상, 0.075mm 체에 대한 통과중량 백분율을 68% 이상되게 하며 이와 같은 입도 조정은 한국공업규격 KSF 3501 규격에 적합하여 향후 아스콘의 충진재로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 플루오르산 폐수 슬러지를 건조대신에 안정화제를 첨가하여 안정화 시킨후 분말화 사용할 수도 있다.
안정화제로는 백토, 장석, 적토, 납석, 플라이 애쉬, 실리카, 마그네시아, 알루미나 등이 적합하다. 안정제의 첨가량은 10 중량 % 내지 30 중량 %가 바람직하며, 첨가량이 30 중량 %를 초과하면 물성은 우수하나 첨가하는 원료비의 상승으로 인하여 경제적이지 못하다.
골재와 아스팔트의 입도 선별에 있어서는 상기 채움제와 혼합하였을 경우 최종 산물의 입도가 KSF 2349를 만족하도록 조정한다. 즉 최종 아스콘이 25mm 체에 대해 100%의 통과 백분율, 5mm의 체에대해 40%의 통과 백분율, 1.4mm 체에 대해 10% 이상의 통과 백분율을 갖도록 한다. 또한 골재는 최대 직경을 25mm로 제한하며 이는 실제로 포장되었을 경우 골재의 만곡으로 인한 노면의 불균일을 막을 수 있다.
상기의 채움제와 골재, 아스팔트를 최종 혼합 하기 위하여 가열하는 온도는 140℃ 내지 180℃ 로 한다. 140℃ 내지 180℃의 온도 구간은 통상 아스콘 조성물질의 혼합에 있어 최적 온도로 알려져 있으며 바람직하게는 150℃ 에서 165℃로 한다.
상기 채움제와 골재, 아스팔트의 교반에 있어서 혼합기에의 투입 순서는 골재, 다음으로 안정화된 슬러지, 아스팔트 순으로 투입하는 것이 좋으며 이 순서대로 할 경우에 엉김 현상이 최소화 된다.
이하, 본 발명을 실시예에 따라 설명한다.
실시예 1.
반도체 공장에서 발생된 폐수 슬러지 약 1000kg을 스크류 펌프로 끌어올려 저장탱크에 집적하고 스크류식 회전 이송기를 통과시키며 비닐등과 각종의 유기물질을 제거하였다. 상기 이송기를 통과한 슬러지를 원심분리기에서 15분 동안 200G로 회전시켜 수분을 제거 하였다. 상기 수분이 제거된 슬러지를 전기로에서 850 ℃의 온도로 1시간 반 동안 소성하였다. 다음으로 소성 가공된 슬러지를 대기중에서 100 ℃의 온도까지 자연냉각 하였으며 상기 냉각된 슬러지를 파쇄기에 넣어 분쇄 하였다. 분쇄된 슬러지를 입도 선별하였으며 이때 0.6mm 체에 대한 통과중량 백분율을 95%이상, 0.15 mm 체에 대한 통과중량 백분율을 90% 이상, 0.075mm 체에 대한 통과중량 백분율을 70% 이상으로 조정하여 아스콘용 슬러지를 제조하였다.
제철 공장에서 나온 제철 슬러지 약 1200kg을 스크류 펌프로 끌어올려 저장탱크로 이송한뒤 저속교반하면서 고압으로 살수하여 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 슬러지를 다시 교반하며 상방에서 150℃의 열풍을 투입시키며 건조하였다. 건조된 제철 슬러지를 0.6mm 체에 대한 통과중량 백분율을 95%이상, 0.15 mm 체에 대한 통과중량 백분율을 90% 이상, 0.075mm 체에 대한 통과중량 백분율을 70% 이상으로 조정하여 선별하였다.
아스팔트를 25mm 체에 대한 통과 백분율이 90% 이상, 10mm 체에 대한 통과 백분율이 40% 이상, 0.6mm에 대한 통과 백분율이 10% 이상 되도록 선별하였고, 골재로서 자갈을 25 mm 체에 대한 통과 백분율을 100%, 10mm 체에 대한 통과 백분율을 30%가 되도록 선별하였다.
상기의 골재, 아스팔트, 폐수 슬러지, 제철슬러지를 각각 200℃의 온도까지 가열하였고, 교반기에 골재 500kg, 폐수 슬러지 150kg, 제철슬러지 200kg, 아스팔트 30kg을 차례로 첨가하면서 교반하여 아스콘을 완성하였다.
실시예 2.
실시예1과 동일한 조건과 방법으로 제철슬러지 대신에 폐수 슬러지, 폐주물사, ,상하수원슬러지를혼합하여 첨가하면서 교반하여 아스콘을 완성하였다
실시예 3.
실시예1과 동일한 조건과 방법으로 제철슬러지 대신에 폐수 슬러지, 폐주물사, ,상하수원슬러지,섬유슬러지,제지슬러지등의 폐자재슬러지를 1종 또는 2종이상혼합하여 첨가하면서 교반하여 아스콘을 완성하였다.
실시예 4.
실시예1과 동일한 조건과 방법으로 제철슬러지 대신에 폐수 슬러지, 폐주물사, 산업분진, 건축폐기물,폐플라스틱,상하수원슬러지,섬유슬러지,제지슬러지,폐시멘트,폐콘크리트,폐아스콘,플라이애쉬,석탄재,각종소각슬러지,정수장오니,화학공장에서 발생하는 석회슬러지,석회석슬러지,요업공장에서 발생하는 요업슬러지,폐광미,폐석고,폐석분를 1종 또는 2종이상 혼합하여 첨가하면서 교반하여 아스콘을 완성하였다.
실시예 5.
특수강 공장에서 발생된 폐수 슬러지 약 800kg을 스크류 펌프로 끌어올려 저장탱크에 집적하고 스크류식 회전 이송기를 통과시키며 비닐등과 각종의 유기물질을 제거하였다. 상기 이송기를 통과한 슬러지를 교반하며 200℃의 고온기류를 상방에서 뿜어내어 건조시키고, 건조된 슬러지를 파쇄기에 넣어 1차적으로 파쇄하고 파쇄된 슬러지에 안정제로서 실리카 70kg, 장석 70kg을 투입하여 30분간 교반하고, 입도 선별하였으며 이때 0.6mm 체에 대한 통과중량 백분율을 95%이상, 0.15 mm 체에 대한 통과중량 백분율을 90% 이상, 0.075mm 체에 대한 통과중량 백분율을 70% 이상으로 조정하여 아스콘용 슬러지를 제조하였다.
자동차용 냉각기제조 공장에서 나온 산업분진 약 900kg을 스크류 펌프로 끌어올 저장탱크로 이송한뒤 스크류식 이송기를 통과시키며 이물질을 제거하였고, 이물질이 제거된 산업분진을 자연 건조시켰다.
상기의 폐수 슬러지와 산업분진을 0.6mm 체에 대한 통과중량 백분율을 95%이상, 0.15 mm 체에 대한 통과중량 백분율을 90% 이상, 0.075mm 체에 대한 통과중량 백분율을 70% 이상으로 조정하여 입도 선별하였다.
다음으로 아스팔트를 25mm 체에 대한 통과 백분율이 90% 이상, 10mm 체에 대한 통과 백분율이 40% 이상, 0.6mm에 대한 통과 백분율이 10% 이상 되도록 선별하였고, 골재로서 자갈을 25 mm 체에 대한 통과 백분율을 100%, 10mm 체에 대한 통과 백분율을 30%가 되도록 선별하였다.
상기의 골재, 아스팔트, 폐수 슬러지,폐주물사, 제철슬러지를 각각 220℃의 온도까지 가열하였고, 교반기에 골재 400kg, 폐수 슬러지 200kg, 산업분진 100kg, 아스팔트 20kg을 차례로 첨가하면서 교반하여 아스콘을 완성하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐수슬러지를 이용한 아스콘은, 물리화학적으로 극히 불안정하여 산업상 이용이 제한되어 왔던 폐수 슬러지를 고온소성가공 또는 안정화제 첨가 방법에 의하여 극히 안정한 물질로 안정화시키며, 상기와 같은 방법으로 안정화된 슬러지를 제철 슬러지, 산업분진과 함께 아스콘으로 재활용하여 단순 매립되던 산업폐기물이 유용하게 이용된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 폐수슬러지, 제철슬러지,폐주물사, 산업분진을 이용한 아스콘을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (2)

  1. 플루오르산 폐수 슬러지를 스크류 펌프로 끌어올려 저장탱크에 집적하고;
    상기 플루오르산 폐수 슬러지를 스크류식 회전이송기를 통과시키며 이물질과 수분을 제거하고;
    상기 이물질이 제거된 폐수 슬러지를 150G~600G에서 저속 원심분리하여 2차적으로 수분을 제거하고, 상기 수분이 제거된 슬러지를 소성로에 투입하여 800℃~950℃의 온도에서 1~2시간 소성하고 다시 60~120℃로 온도를 내린 상태에서 파쇄하고;
    상기 파쇄된 슬러지를 KS F 3501규격(도로 포장용 아스콘의 채움제에 대한 공업 규격)에 적합한 입도를 갖도록 일정 크기로 분쇄하고;
    폐자재슬러지를 스크류식 펌프로 끌어올려 저장탱크에 집적하고;
    상기 저장된 폐자재 슬러지에 고압 살수하며 이물질을 제거하고;
    상기 고압 살수 세척된 폐자재 슬러지를 교반하며 100~250℃의 온도에서 열풍 건조시키고;
    상기 건조된 폐자재슬러지를 KS F 3501규격(도로 포장용 아스콘의 채움제에 대한 공업 규격)에 적합한 입도를 갖도록 일정 크기로 선별하고;
    돌, 모래 등의 골재를 KSF 2357(역청 포장 혼합물용 골재에 대한 공업규격) 규격에 적합하도록 입도 선별하고;
    아스팔트를 KS M 2201 및 KS M 2208규격(포장용 아스팔트에 대한 공업규격)에 적합하도록 입도 선별하고;
    상기의 폐수 슬러지, 폐자재슬러지,골재,아스팔트를 각각 150℃에서 165℃ 범위의 일정 온도로 가열하고;
    상기 가열된 물질을 골재, 폐자재슬러지, 아스팔트의 순서로 교반기에 투입하며 혼합, 교반하여 완성되는 아스콘의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 폐자재슬러지는 제철슬러지,폐주물사,산업분진,건축폐기물,폐플라스틱,상하수원슬러지,섬유슬러지,제지슬러지,폐시멘트,폐콘크리트,폐아스콘,플라이애쉬,석탄재,각종소각슬러지,정수장오니,화학공장에서 발생하는 석회슬러지,석회석슬러지,요업공장에서 발생하는 요업슬러지,폐광미,폐석고,폐석분 중에서 1종 또는 2종이상 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스콘의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101174346B1 (ko) * 2012-02-01 2012-08-16 제주산업(주) 재생 아스콘 제조용 슬러지 유닛의 수분 건조 방법
KR20200008266A (ko) * 2018-07-16 2020-01-28 김대경 친환경 흙 건축재료 조성물 및 이를 이용한 내진강화 흙 벽돌 제조방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100780391B1 (ko) * 2006-01-26 2007-11-28 채홍기 플라이 애시와 폐주물사를 이용한 역청 포장용 채움재의 제조방법
KR100842769B1 (ko) * 2007-04-26 2008-07-01 장미희 건축자재용 혼합골재 제조방법
KR102062526B1 (ko) * 2018-06-26 2020-02-11 미래정밀화학(주) 제지 슬러지를 재활용한 아스팔트 펄프 펠렛의 제조방법
KR102159755B1 (ko) * 2020-06-01 2020-09-24 장재원 석탄폐석을 이용한 아스팔트 포장용 채움재의 제조방법 및 이에 따라 제조된 아스팔트 포장용 채움재
KR102642141B1 (ko) 2023-08-30 2024-03-04 (주)아트스톤 폐플라스틱과 폐석분을 재활용한 친환경 복합 인공 석재 제조용 조성물
KR102642134B1 (ko) 2023-08-30 2024-03-05 (주)아트스톤 폐플라스틱과 폐석분을 재활용한 친환경 복합 인공 석재의 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4872993A (en) * 1988-02-24 1989-10-10 Harrison George C Waste treatment
JPH09192698A (ja) * 1996-01-19 1997-07-29 Daiseki:Kk 下水道汚泥から精砂を回収する方法及び道路舗装用アスファルト合材の製造方法
KR19990014544A (ko) * 1998-11-21 1999-02-25 최성찬 플루오르산 폐수의 슬러지를 사용한 건자재의 제조 방법
KR20010073726A (ko) * 2000-01-20 2001-08-01 최애선 폐수 슬러지를 사용한 건자재의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4872993A (en) * 1988-02-24 1989-10-10 Harrison George C Waste treatment
JPH09192698A (ja) * 1996-01-19 1997-07-29 Daiseki:Kk 下水道汚泥から精砂を回収する方法及び道路舗装用アスファルト合材の製造方法
KR19990014544A (ko) * 1998-11-21 1999-02-25 최성찬 플루오르산 폐수의 슬러지를 사용한 건자재의 제조 방법
KR20010073726A (ko) * 2000-01-20 2001-08-01 최애선 폐수 슬러지를 사용한 건자재의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101174346B1 (ko) * 2012-02-01 2012-08-16 제주산업(주) 재생 아스콘 제조용 슬러지 유닛의 수분 건조 방법
KR20200008266A (ko) * 2018-07-16 2020-01-28 김대경 친환경 흙 건축재료 조성물 및 이를 이용한 내진강화 흙 벽돌 제조방법
KR102139964B1 (ko) * 2018-07-16 2020-07-31 김대경 내진강화 흙 벽돌 제조방법

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