KR100760478B1

KR100760478B1 - 하수 또는 분뇨 슬러지 처리에 의한 셀 제조 방법

Info

Publication number: KR100760478B1
Application number: KR20060037543A
Authority: KR
Inventors: 정양호; 김용주
Original assignee: 피티엘중공업 주식회사
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-10-04

Abstract

하수 또는 분뇨 등의 각종 슬러지를 가공하여 건축자재, 생태 복원자재, 정수 및 정화재로 사용할 수 있는 셀 제조 방법에 관한 것으로, 하수 또는 분뇨 처리장에 퇴적된 슬러지를 수집하는 수집 단계, 수집된 슬러지의 함수율을 조정하기 위하여 탈수하는 단계, 슬러지를 안정화시키기 위해 상기 탈수된 슬러지에 생석회를 혼합하여 제 1의 혼합물을 만드는 슬러지 안정화 단계, 상기 각 단계와는 별도로 고 발열물질과 점결제를 혼합하여 건조시키고 분쇄하여 제 2의 혼합물을 만드는 발열물질 준비 단계, 상기 제 1의 혼합물과 상기 제 2의 혼합물을 혼합하여 반죽하고, 상기 반죽된 혼합물을 압출시킨 후, 절단하여 일정 크기로 성형하는 성형단계, 상기 성형단계에서 성형된 성형체들을 건조하는 건조단계, 상기 건조된 성형체들을 소성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 셀 제조 방법에 의해 하수 또는 분뇨 등 각종 슬러지와 폐기물인 폐합성수지, 폐타이어, 폐유를 건축자재, 생태 복원자재, 정수 및 정화재 등으로 사용할 수 있는 성형체인 셀을 제조할 수 있으며, 환경오염을 해소할 수 있다는 효과가 있다.

슬러지, 고 발열물질, 점결제, 생석회, 소성

Description

하수 또는 분뇨 슬러지 처리에 의한 셀 제조 방법{Method of manufacturing for open cell using sludge}

도 1은 종래의 오수 처리장치의 구성을 나타내는 도면,

도 2는 본 발명에 따라 슬러지를 처리하는 과정을 나타내는 흐름도.

본 발명은 하수, 분뇨, 축산 오폐수, 산업 오폐수 등에서 발생되는 각종 슬러지의 처리에 의한 셀 제조 방법에 관한 것으로, 특히 각종 슬러지를 가공하여 건축자재, 생태 복원자재, 정수 및 정화재로 사용할 수 있는 소성체를 제조할 수 있는 셀 제조 방법에 관한 것이다.

종래에는 슬러지 자체를 매립하거나 해양투기를 시행하여 처리하여 왔다. 또는 슬러지를 소각처리하고 특수 시멘트로 고화시켜 매립하는 방법을 취해왔다. 이러한 슬러지를 건조시키기 위한 오수 슬러지 건조장치는 등록특허공보 등록번호10-0340264호(2002. 05. 29.) 및 등록실용신안공보 등록번호 20-0272728호(2002. 04. 08.) 등에 개시되어 있고, 또 오수 슬러지를 소각시키기 위한 오수 슬러지의 소각에 대해서는 등록실용신안공보 등록번호 20-0279096호(2002. 06. 07.)에 개시 되어 있다.

상기 공보 등에 개시된 오수 슬러지 건조장치와 소각로들은 축산 오폐수 및 산업 오폐수에서 건져낸 슬러지를 각각 건조와 소각 처리하는 설비로 각각 구성되어 있고, 또 건조장치에 별개의 가열주입을 위한 가열생산시스템의 시설을 운영하므로, 연료비 및 가열비용이 고가로 되어 건조비용 및 소각비용이 증가되는 문제점이 있었다.

또, 건조설비 및 소각설비도 각각 구비되어 있어 시설비용 또한 고가로 되어 오수 슬러지 처리에 큰 부담이 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 오수를 처리하기 위한 기술의 일 예로서, 로터리 킬른 소각 시스템은 1차 연소실(로터리 킬른 본체) 및 2차 연소실로 이루어져 있으며, 1차 연소실의 입구측에는 소각 물질 투입구가 배치되어 있고, 착화 및 조연 버너가 배치되어 있으며, 1차 연소실은 모터 등의 구동원에 의하여 횡형 원통로가 회전하는 구조를 가지고 있다. 그리고 상기 1차 연소실의 출구 측에는 2차 연소실이 직결 관통되어 있으며, 1차 연소실에서 연소된 불연성 잔재와 미연분이 2차 연소실로 인입되어 다른 버너에 의하여 연소가 이루어지는 구조를 가지고 있다. 그리고 2차 연소실에서 배출되는 배기가스는 유해 물질인 다이옥신 등이 포함되어 있어 이러한 유해 물질을 줄이는 후 처리 공정이 복잡하게 설치되어 있다.

이러한 종래의 로터리 킬른 소각 시스템은 소각 물질이 인입되는 입구측에 착화 및 조연 버너가 배치되어 있어 내부 대류와 같은 방향으로 불꽃이 방사되어 연료의 소모량이 많고, 연소 효율이 좋지 않은 문제점이 있다. 또한 1차 연소실 의 출구 측에 설치되는 2차 연소실은 1차 연소실에서 완전 연소된 소각재(fixed ash)와 불연성 잔재 등이 제거되지 않은 상태로 인입되어 불필요한 부하량 증대와 연소효율 저하 및 분진 배출량 증대 등의 문제점을 안고 있으며, 소각재, 불연성 잔재 등과 미연분을 처리하기 위하여 복잡한 구조를 갖게 되어 현장에서 시설을 해야 하므로 작업성이 떨어져 제조 원가가 증가하는 문제점이 있다.

또한 2차 연소실로 인입된 불연성 잔재와 미연분이 2차 연소실에서 불완전 연소되거나 하부로 배출이 잘 되지 않으면, 배기가스의 함진 농도가 높아지고 불티(특히 석면) 등이 다음 공정으로 이동하여 화재의 위험과 과다한 분진으로 인하여 싸이클론 등의 프리 더스터(pre duster) 설비를 추가해야 하는 문제점이 있다. 또한 배기가스 처리에 있어서도 고온의 배기가스를 약 400℃ 내외로 냉각시킨 후, 집진을 위해 싸이클론, 세정탑, 전기 집진기 등 다수의 처리장치를 사용하고 있어, 설비가 복잡하고 시설규모도 커지며, 특히, 맹독성 유해 물질인 다이옥신의 2차 발생량이 크게 증가함으로써, 고가의 다이옥신 제거설비를 추가로 설치해야 하는 등 많은 문제점을 안고 있다.

또한, 세정탑 등 습식 반응장치 등에서 발생하는 폐수의 처리를 위해 별도의 처리 설비를 설치해야 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 기술에 관한 일 예가 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2005-0072860호(2005. 07. 20.), 특허등록번호 10-0339484호(2002. 05. 22.)등에 개시되어 있다.

즉, 상기 공개특허공보 10-2005-0072860호에는 도 1에 도시와 같이 이중 통 으로 된 통상의 회전식의 건조기(1)가 일 측의 슬러지 저장통(2)에서 스크류 콘베이어(3)를 통해 주입통(4), 스크류 콘베이어(3')로 오수 슬러지가 건조기(1)내에 투입되어지면 반대 측의 버어너(5)의 가열과 가열통(6)의 열풍취입부(7)에서 가하여진 열풍으로 회전하는 건조기(1)내로 투입된 슬러지를 가열 건조시키고, 건조기(1) 내의 배기열은 일 측의 배열부(10)를 통해 싸이크론(11)에서 먼지 등이 제거되고 다시 불완전 연소가스 재연소기(12)에 주입되어서 버너(5a)의 가열에 의하여 재연소되고, 또 배기관(13)을 통해 열풍량조절기(14)로서 열량조절이 되어지고 세정탑(15)과 수분제거기(16)를 통과하면서 매연이 정화되고, 수분이 제거되어진 후, 배기휀(17)에 의하여 배기관통(18)을 통해 대기중으로 나가는 기술에 대해 개시되어 있다.

또 상기 공보에 있어서는 회전식의 건조기(1)에서 건조된 건조 슬러지가 스크류 콘베이어(3a)와 버킷승강기(21) 및 스크류 콘베이어(3b)를 통해 사일로(22)에 적재 되어지고 배출편(23)을 개방시켜 차량(24)에 적재한다. 이러한 구성의 슬러지건조장치에 소각로(31)를 결합 설치함에는 상부에 건조슬러지투입호퍼(26)와 배열관 (27)이 있는 소각로(31)에 건조슬러지투입을 위하여 건조슬러지이송관(28)의 일단은 스크류콘베이어(3b)에 연결하고 반대측은 스크류콘베이어(3c)에 연결하여 스크류콘베이어(3c)로서 소각로(31)의 건조슬러지투입호퍼(29)를 통해 건조슬러지가 직접투입되게 구성하고 있다.

또한, 소각로(31)에는 탄화물 배출을 위한 스크류콘베이어(3d)가 하부측에 부착되고 가열을 위한 버어너(5b)가 설치되어 있으며 배연관(27)과 불완전연소가스 재연소기(12) 사이에 배기열이송관(33)을 연결 설치하고 불완전연소가스재연소기(12)의 배기관(13)과 열송풍기(35) 사이에 배기열이송관(37)을, 열송풍기(35)와 순환팬(36) 사이에 배기열이송관(37a)을, 순환팬(36)과 건조기(1)의 가열통(6) 사이에 배기열이송관(37b)을 각각 연결 구성하여서 소각로(31)에 건조슬러지의 투입과 배기열을 건조기(1)에 열풍으로 순환 가열시키게 구성하고 있다.

또, 상기 특허등록 번호10-0339484호에는 소각 물질을 공급하는 소각 물질 공급 수단, 상기 소각물질 공급수단으로부터 공급되는 소각 물질을 연소하기 위한 공간을 제공하며, 서로 대향하는 위치로 배치되는 제1, 2 버너를 구비하고 있는 제1 연소실, 상기 소각 물질 공급방향의 반대측에 연결되며 제3 버너를 구비하고 제1 연소실로부터 나오는 미연가스와 비회 물질을 연소하기 위한 공간을 제공하는 제2 연소실, 상기 제1 연소실에 배치되며 제1 연소실에서 발생되는 소각재와 불연성 잔재를 외부로 배출하기 위한 재 배출수단, 상기 제2 연소실로부터 나오는 고온의 배기 가스를 급냉시키기 위한 배기가스 급냉 수단, 상기 배기가스 급냉 수단과 연결되어 있으며, 상기 배기가스 급냉 수단을 통과한 배기가스에 포함되어 있는 유해물질과 더스트를 제거하는 집진기 및 상기 집진기를 통과한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 송풍기를 포함하며, 상기 제1 버너는 대체 연료를 공급하기 위한 대체 연료 공급 수단과 연결되어 있고, 상기 제2 버너는 일반 연료를 공급하기 위한 일반 연료 공급 수단과 연결되어 있으며, 상기 제1 버너의 일 측에는 일반연료를 사용하기 위한 또 다른 버너가 더 설치되며,상기 재 배출수단은 상기 제1 연소실에 유입되어 소각 후 발생된 소각재와 불연성 잔재가 배출되는 호퍼, 상기 호퍼의 일 측에 관통되어 경사지게 설치되어 있으며, 호퍼의 내측으로 배치되는 부분에는 일정한 크기 이하의 소각재와 불연성 잔재를 호퍼의 출구측으로 배출시키기 위한 스크린이 형성되어 있는 고형물 분리부재 및 상기 고형물 분리부재 아래 측의 상기 호퍼 하단부에 선택적으로 개폐 가능하게 결합되며 외부의 공기가 제1 연소실 내로 인입되는 것을 차단함과 동시에 사기 고형물 분리부재의 스크린을 통하여 배출된 불연성 잔재를 외부로 배출하기 위한 공기 유입 차단 및 고형물 배출부재를 포함하는 로터리 킬른 소각 시스템에 대해 개시되어 있다.

그러나, 상술한 문헌 등에 개시된 기술에 있어서, 단순히 축산 오폐수, 산업 오폐수에서 발생되는 오수 슬러지 또는 하수 슬러지를 소각하기 위한 기술만 개시되어 있을 뿐, 소각 후 생성된 처리물에 대해서는 전혀 개시되어 있지 않다. 즉, 이와 같이 소각된 슬러지를 매립하거나 해양투기를 하였지만 매립 장소가 줄어들고, 해양 투기도 국제법에 의해 제한되어 단순 소각 처리에 의해서는 슬러지를 처리할 수 없다는 문제가 있었다,

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 하수, 분뇨, 축산오폐수, 산업오폐수 등에서 발생되는 슬러지를 소각한 후 그 처리물을 인공배양토, 건축자재, 고토비료, 생태 복원자재, 정수 및 정화재로 사용할 수 있는 셀 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 하수 처리장 등에 퇴적된 각종 슬러지를 저렴한 비용으로 처리하는 셀 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 셀 제조 방법은 하수 또는 분뇨 처리장에 퇴적된 슬러지를 수집하는 수집단계, 수집된 상기 슬러지의 함수율을 조정하기 위하여 탈수하는 탈수단계, 슬러지를 안정화시키기 위해 상기 탈수된 슬러지에 생석회를 혼합하여 제 1의 혼합물을 만드는 슬러지 안정화단계, 상기 각 단계와는 별도로 고 발열물질과 점결제를 혼합하여 건조시키고 분쇄하여 제 2의 혼합물을 만드는 발열물질 준비단계, 상기 제 1의 혼합물과 상기 제 2의 혼합물을 혼합하여 반죽하고, 상기 반죽된 혼합물을 압출시킨 후, 절단하여 일정 크기로 성형하는 성형단계, 상기 성형단계에서 성형된 성형체들을 건조하는 건조단계, 상기 건조된 성형체들을 소성시키는 소성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 탈수된 슬러지의 함수율은 60%이하인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 탈수된 슬러지는 30∼60중량%, 생석회는 5∼10중량%, 고 발열물질은 5∼15중량%, 점결제는 30∼60중량%인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 제 2의 혼합물은 120∼130℃의 온도에서 건조되어 5중량%이하의 수분을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 일정 크기는 직경 5∼20㎜, 길이 5∼20㎜인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 건조단계에서 건조된 성형체는 200∼350℃의 온도에서 건조되어 5중량%이하의 수분을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 소성단계에서 소성온도는 1,000∼1,200℃인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 소성단계에서 소성된 성형체는 공극 영역이 성형체 전체에 걸쳐 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 고 발열물질은 폐합성수지, 폐타이어, 폐유, 석탄 중 1 또는 2이상 선택되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법 있어서, 상기 점결제는 점토, 황토, 규조토, 산성백토 중 1 또는 2이상 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 이하의 설명에서 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 도 2에 따라서 설명한다.

도 2는 본 발명에 따라 슬러지를 처리하는 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 우선 하수 처리장에 퇴적된 각종 슬러지를 수집한다.

K 하수처리장의 하수 슬러지는 다음의 표 1에 나타낸 바와 같은 성상으로 이루어져 있다.

[표 1]

PH	함수율 (중량%)	불휘발성물질(중량%)
PH	함수율 (중량%)	전탄소	전질소	SiO₂	Al₂O₃	기타	계
8.5	80.0	4.8	1.6	4.8	2.2	6.6	20.0

하수 처리장에서 수집된 하수 슬러지는 80%의 함수율을 가지며, 건조 등의 처리를 하여도 남게 되는 불휘발성 물질로서 탄소, 질소, SiO₂ _,Al₂O₃와 표 1에서는 분류되지 않았지만 중금속 등을 포함하고 있다.

이 하수 슬러지에는 유기물을 다량 함유하고 있기 때문에 수분이 제거된 슬러지는 1,000∼1,200℃에서 유기물 연소와 함께 열분해가 일어날 수 있다.

하수처리장에서 수집된 이와 같은 슬러지는 60%이하의 함수율을 갖도록 탈수된다.

탈수된 슬러지에 생석회를 혼합하여 제 1의 혼합물을 제조한다. 생석회는 슬러지를 안정화시키고, 슬러지에 포함된 수분을 건조시키는 건조제의 역할도 하게 된다.

이와는 별도의 공정에서 연소시 고발열을 갖는 고발열 물질과 제 1의 혼합물을 결합시키기 위한 점결제를 혼합하고, 혼합된 혼합물을 건조시켜 분쇄하여 제 2의 혼합물을 제조한다.

이와 같이 제조된 제 1의 혼합물과 제 2의 혼합물을 혼합하여 반죽하고, 반죽된 제 1의 혼합물과 제 2의 혼합물을 압출기에서 압출시켜 일정 크기로 절단하여 원통형의 성형체들로 만들어진다.

이 성형체들은 회전 건조로에 연속적으로 투입하여 건조시켜 수분을 제거하고, 또한 건조된 성형체들은 회전 소성로에 투입하여 1시간동안 소성시켜 소성된 성형체를 얻게 된다. 여기서 회전 건조로와 회전 소성로에서 성형체는 서로간의 마찰에 의해 대략 구형(求刑)으로 형성된다.

이하에서는 본 발명에 의한 셀 제조 방법에 대한 설명을 더욱 구체적으로 설명한다.

하수 처리장에 퇴적된 하수 슬러지는 전술한 바와 같이 약 80%의 함수율을 가지고 있으므로 그 수분을 줄여 60%이하의 함수율이 되도록 탈수하여 수분의 함량을 조절한다.

탈수된 슬러지 30∼60중량%, 생석회 5∼10중량%, 고 발열물질 5∼15중량%, 점결제 30∼60중량%를 준비한다. 고 발열물질은 폐합성수지, 폐유, 폐타이어, 무연탄을 포함한 석탄이 사용될 수 있으며, 폐합성수지나 폐타이어는 분쇄하여 사용하고, 점결제는 점토, 황토, 규조토, 산성백토를 사용하게 된다.

상기의 조성에서, 생석회를 5중량% 미만으로 사용하는 경우에는 슬러지의 안정화가 이루어지지 않으며, 10중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 원료를 필요없이 과다하게 사용하게 된다.

또한, 점결제를 30중량% 미만으로 사용하는 경우에는 이하에 설명되는 성형체의 결합력이 떨어지고, 60중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 역시 원료를 필요없이 과다하게 사용하게 된다.

탈수된 슬러지와 생석회를 혼합하여 안정화시켜 제 1의 혼합물을 제조하고, 상기의 고 발열물질들중 하나 또는 둘이상을 혼합한 고 발열물질과 점결제들중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 점결제를 혼합하여 수분이 5중량%이하, 바람직하게는 1중량%이하가 되도록 120∼130℃의 열풍으로 점토건조기에서 건조시키고, 분쇄기로 분쇄하여 입자의 크기를 선별기에서 선별하여 제 2의 혼합물을 제조한다. 선별기에서 입자의 크기가 큰 것으로 선별된 제 2의 혼합물의 입자들은 다시 분쇄기로 공급되어 분쇄시킴으로써, 입자의 크기를 일정하게 유지한다.

생석회로 안정화된 하수 슬러지인 제 1의 혼합물과 점결제가 혼합된 고 발열물질인 제 2의 혼합물을 혼합하여 반죽하고, 반죽된 혼합물을 압출기에 투입하여 직경 5∼20㎜로 압출시키면서 5∼20㎜의 길이로 절단함으로써, 원통형의 성형체를 얻게 된다.

이와 같이 제조된 성형체들은 회전 건조로에 연속적으로 투입되어 250∼350℃의 열풍으로 수분함량이 5중량%이하, 바람직하게는 1중량%이하가 되도록 건조시키고, 건조된 성형체들은 회전 소성로에 투입되어 1,000∼1,200℃의 온도로 1시간동안 소성시키게 된다.

여기서 소성온도가 1,000℃미만에서는 소성체의 강도가 떨어지고, 수화성을 갖게 되며, 1,200℃를 초과하게 되는 경우에는 점토 또는 황토가 결정화 및 유리화로 진행되어 소성체의 다공성이 파괴되어 흡수성, 흡착성 및 통기성이 떨어지게 된다.

[실시예]

이하에서는 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.

표 1과 같은 성상을 가진 함수율 80중량%의 하수 슬러지 3톤을 함수율 60중량%가 되도록 탈수하여 얻어진 1,500㎏의 하수 슬러지에 생석회 300㎏을 혼합하여 하수 슬러지를 안정화시킨다.

무연탄 가루 300㎏과 경남 창원지역에서 채취한 점토 1,600㎏을 혼합한 후, 회전식 점토건조기에 투입하여 120∼130℃의 열풍으로 수분함량이 1중량%이하가 되도록 건조시키고, 건조된 혼합물을 분쇄하고 선별하였다. 분쇄과정에서 분쇄가 덜된 혼합물은 다시 분쇄하여 선별하였다.

안정화된 하수 슬러지 혼합물 1,800㎏과 무연탄 및 점토가 혼합된 혼합물을 혼합하여 반죽하고, 반죽된 혼합물을 15㎜의 직경을 갖는 압출기에서 압출하면서 15㎜의 길이로 절단하여 원통형의 성형체를 제조하였다.

제조된 성형체들은 회전건조로에 연속적으로 투입하여 250∼350℃의 열풍으로 수분함량이 1중량%이하가 되도록 건조시키고, 건조된 성형체들을 회전 소성로에 투입하여 1,100℃를 유지한 상태에서 1시간 동안 소성시킴으로써, 50∼200㎏f/㎠의 압축강도를 갖는 소성체 1,900㎏을 얻었다.

이와 같이 얻어진 소성체는 슬러지에 포함되어 있던 유기물질과 무연탄이 연소됨으로써, 탄화물이 전혀 없어 수화되지 않고, 고 다공성을 갖는 구상의 입자상태를 유지하였다. 고 다공성이 되는 이유는 유기물의 열분해와 무연탄의 탄소가 연소됨으로써 이루어지는 것임을 알 수 있었고, 이에 따라 그 비중이 감소하는 것을 확인하였다.

이렇게 소성된 성형물은 공극 영역이 전체 재료에 걸쳐 균일하게 분산되어 있으므로, 별도의 가공 공정에 의해 건축자재, 생태 복원자재, 정수 및 정화재로 사용할 수 있는 원자재가 되는 것이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 각종 슬러지 처리에 의한 셀 제조 방법에 의하면, 처리가 곤란하던 각종의 슬러지와 폐기물인 폐합성수지, 폐타이어, 폐유를 활용하여 건축자재, 생태 복원자재, 정수 및 정화재 등으로 사용할 수 있는 성형체인 셀을 제조함으로써, 환경오염을 해소할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 따른 각종 슬러지 처리에 의한 셀 제조 방법에 의하면, 제조 시스템을 하수 또는 분뇨 처리장 내에 또는 근접한 장소에 마련함으로써, 운전 및 유지 관리가 용이할 뿐만 아니라 각종 슬러지의 처리비용을 절감할 수 있다는 효과도 얻어진다.

또, 각종 슬러지 처리를 폐유, 폐플라스틱 등의 고 발열 폐기물을 이용함으로써, 소성시 필요한 연료를 절감할 수 있어 하수 슬러지 3톤 처리기준으로 방카-C유를 약 100ℓ를 절약할 수 있는 효과도 있다.

또, 본 발명에 따른 셀 제조 방법에 의해 제조된 성형체는 연소가스 배출시 발포작용에 의해 통기성이 우수하고, 수화파괴 현상이 일어나지 않으며, 보수성을 가지는 다공성 초경량의 소성체인 셀에 의해 식물 재배용의 우수한 인공 배양토로서 사용할 수 있는 효과도 있다. 특히, 셀을 식물의 수경재배시 점적식 재배법에 사용할 경우 시설비의 절감과 관리운영이 용이하게 되고, 연작에 따른 피해를 개선하는 효과도 얻을 수 있다.

또, 셀을 건축자재용으로 사용하는 경우에는 셀이 다공성이므로 보온과 방음에 효과적이며, 저 비중과 높은 압축강도를 가지므로 경량콘크리트 패널이나 기포콘크리트 패널의 심재로 활용함으로써, 패널에 일반적으로 사용되는 스티로폴을 대체할 수 있고, 경량벽돌, 블럭, 데크콘크리트, 관로 채움재, 보도블럭 등으로 사용할 수 있는 효과도 있다.

또한, 셀을 폐수 처리장의 여과제나 정화제로서 사용할 수 있는 효과도 있다.

Claims

하수 또는 분뇨 처리장에 퇴적된 슬러지를 수집하는 수집단계,

수집된 상기 슬러지의 함수율을 조정하기 위하여 탈수하는 탈수단계,

슬러지를 안정화시키기 위해 상기 탈수된 슬러지에 생석회를 혼합하여 제 1의 혼합물을 만드는 슬러지 안정화단계,

상기 각 단계와는 별도로 고 발열물질과 점결제를 혼합하여 건조시키고 분쇄하여 제 2의 혼합물을 만드는 발열물질 준비단계,

상기 제 1의 혼합물과 상기 제 2의 혼합물을 혼합하여 반죽하고, 상기 반죽된 혼합물을 압출시킨 후, 절단하여 일정 크기로 성형하는 성형단계,

상기 성형단계에서 성형된 성형체들을 건조하는 건조단계,

상기 건조된 성형체들을 소성시키는 소성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 1항에 있어서,

상기 탈수된 슬러지의 함수율은 60%이하인 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 2항에 있어서,

상기 탈수된 슬러지는 30∼60중량%, 생석회는 5∼10중량%, 고 발열물질은 5 ∼15중량%, 점결제는 30∼60중량%인 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 제 2의 혼합물은 120∼130℃의 온도에서 건조되어 5중량%이하의 수분을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 4항에 있어서,

상기 일정 크기는 직경 5∼20㎜, 길이 5∼20㎜인 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 5항에 있어서,

상기 건조단계에서 건조된 성형체는 200∼350℃의 온도에서 건조되어 5중량%이하의 수분을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 6항에 있어서,

상기 소성단계에서 소성온도는 1,000∼1,200℃인 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 소성단계에서 소성된 성형체는 공극 영역이 성형체 전체에 걸쳐 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 4항에 있어서,

상기 고 발열물질은 폐합성수지, 폐타이어, 폐유, 석탄 중 1 또는 2이상 선택되는 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.
제 4항에 있어서,

상기 점결제는 점토, 황토, 규조토, 산성백토 중 1 또는 2이상 선택되는 것을 특징으로 하는 셀 제조 방법.