KR100769954B1 - Manufacturing method lightweight aggregate using organic and inorganic waste complexly - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 매립 및 해양투기 등에 의해 무분별하게 처리되었던 유·무기성 폐기물을 이용하여 물성이 우수한 경량골재를 제조할 수 있는 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성슬러지, 점결제 및 필요에 따라 물성증진제를 균일하게 혼합하여 일정한 형상으로 성형한 후 성형물을 고온하에서 소성시켜 경량골재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 소성공정은 성형물을 내부에 발포가 발생하고 외주면에 용융 피막이 형성될 때까지 1200 내지 1350℃에서 소결하는 것을 특징으로 하는 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method capable of producing lightweight aggregates having excellent physical properties using organic and inorganic wastes that have been treated indiscriminately by conventional landfill and ocean dumping, and more specifically, organic sludge, caking additives and necessity. According to the method for uniformly mixing the physical property enhancer to form a uniform shape and then fire the molded product at high temperature to produce a lightweight aggregate, the firing process until the foam is formed inside the molten film is formed on the outer peripheral surface It relates to a light aggregate production method using a combination of organic and inorganic waste, characterized in that sintering at 1200 to 1350 ℃.

이와 같은 경량골재 제조방법은 현재 산업폐기물로 배출되고 있는 유·무기성 폐기물의 비효율적인 처리방법을 고부가성 경량골재의 제조원료로서 재활용하는 친환경적인 방법으로 전환시킬 수 있고, 제조시 불량률이 낮을 뿐만 아니라 저비중, 저흡수율, 고강도 등의 물성이 우수한 경량골재를 제조할 수 있는 이점이 있다.Such lightweight aggregate manufacturing method can convert the inefficient treatment method of organic / inorganic waste that is currently being discharged as industrial waste into an eco-friendly way to recycle it as a raw material of high value-added lightweight aggregate, and has a low defect rate in manufacturing. But there is an advantage that can produce a lightweight aggregate having excellent properties such as low specific gravity, low water absorption, high strength.

하·폐수 슬러지, 유·무기성 슬러지, 소성, 경량골재. Sewage / wastewater sludge, organic and inorganic sludge, calcined, lightweight aggregate.

Description

유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법{MANUFACTURING METHOD LIGHTWEIGHT AGGREGATE USING ORGANIC AND INORGANIC WASTE COMPLEXLY}Manufacturing method of lightweight aggregate using organic and inorganic wastes {MANUFACTURING METHOD LIGHTWEIGHT AGGREGATE USING ORGANIC AND INORGANIC WASTE COMPLEXLY}

본 발명은 기존의 매립 및 해양투기 등에 의해 무분별하게 처리되었던 유·무기성 폐기물을 이용하여 물성이 우수한 경량골재를 제조할 수 있는 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성슬러지, 점결제 및 필요에 따라 물성증진제를 균일하게 혼합하여 일정한 형상으로 성형한 후 성형물을 고온하에서 소성시켜 경량골재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 소성공정은 성형물을 내부에 발포가 발생하고 외주면에 용융 피막이 형성될 때까지 1200 내지 1350℃에서 소결하는 것을 특징으로 하는 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method capable of producing lightweight aggregates having excellent physical properties using organic and inorganic wastes that have been treated indiscriminately by conventional landfill and ocean dumping, and more specifically, organic sludge, caking additives and necessity. According to the method for uniformly mixing the physical property enhancer to form a uniform shape and then fire the molded product at high temperature to produce a lightweight aggregate, the firing process until the foam is formed inside the molten film is formed on the outer peripheral surface It relates to a light aggregate production method using a combination of organic and inorganic waste, characterized in that sintering at 1200 to 1350 ℃.

현재 유기성 슬러지는 2003년 7월 1일부터 직매립이 전면 금지되어 대부분 해양투기에 의해 처분되고 있는 실정으로 이는 하수슬러지의 처리방법을 직매립에서 재활용과 중간처리로 전환하려는 근본 취지와는 달리 처리비가 저렴한 해양투기 로 전환되고 있다. 그러나 조만간에 런던 덤핑방지협약과 관련된 96의정서가 발효되면 해양투기도 금지될 상황에 놓여있어 이의 효율적인 처리방안 마련이 절실히 요구되고 있는 실정이다. Currently, organic sludge has been banned from landfilling since July 1, 2003, and most of it is disposed of by ocean dumping. This is different from the basic purpose of converting sewage sludge from direct landfill to recycling and intermediate treatment. Is turning to cheap ocean dumping. However, when the 96 Protocol related to the London Anti-Dumping Convention enters into force, marine dumping will be banned, so that efficient measures are needed.

현재의 처리방법 중에 가장 많은 처리비중을 차지하는 것은 최근에 해양투기이며, 우리나라의 동해상 2개소와 서해상 1개소의 공해상에 바지선으로 싣고가 해양에 살포하고 있다. 매립은 해양투기 다음으로 많은 량을 처분하고 있으며, 각 지자체의 생활하수처리시설에서 발생하는 것은 각 지역별의 매립장에 반입하고 있으며, 산업폐기물은 폐기물업자들이 조성한 매립장에서 처리하고 있다.Among the current treatment methods, the largest proportion of the treatments is at sea dumping recently, and it is sprayed onto the sea by loading barges on the high seas of two East Sea and one West Sea in Korea. The landfill is disposed of after the dumping of sea, and the sewage treatment facilities of each municipality are taken to landfill sites in each region, and industrial waste is disposed of at landfill sites created by waste companies.

매립지에 발생하는 문제점으로는 수분함량이 높아 매립작업이 원활하지 못하여 지반다짐에 문제점을 유발시키고 있으며, 침출수 및 악취를 발생시켜 매립장에서는 반입을 좋아하지 않고 있으며, 이러한 이유로 직매립금지만이 제안되었으며, 그것이 법에 명시되어 있다. 이러한 해양투기와 매립에 대한 문제의 해결책으로 많은 처리방법이 제안되어 왔으며, 국내에서 실용화되어 있는 기술이 소각, 건조, 퇴비화이다.Problems that occur in landfills include high moisture content, which leads to problems in ground compaction due to inadequate landfill operations, and leachate and odors do not like to be carried in landfill sites. It is stated in the law. Many treatment methods have been proposed as a solution to the problems of such dumping and landfilling, and the technologies practically used in Korea are incineration, drying and composting.

소각은 90년대 초에 소규모 처리용량으로 출발했으며, 대부분 유동상 및 회전상식으로 소각방법이 고찰되어 있다. 유기성 슬러지는 수분함량이 약 70% 이상으로 높고 적은 유기물함량으로 저위발열량이 낮아 초기에 설치된 처리시설은 운전상에 많은 에너지를 요구하게 되었으며 처리비가 90,000원/톤 선까지 달하였다. Incineration started with small capacity in the early 90's, and incineration methods are mostly considered in fluidized and rotary phases. Organic sludge has high water content of more than about 70%, low organic matter content, low heat generation, and the initially installed treatment facility required a lot of energy in operation, and the treatment cost reached 90,000 won / ton.

이러한 문제점은 90년대 중반까지 진전되었으며, 90년 중반 이후에는 처리 특성상 건조-소각 연계시스템이 필요하다는 전제하에 건조-소각연계 시스템이 설치 되어, 건조단계에서 도시에서 발생하는 폐목 등을 에너지원으로 사용하게 됨에 따라 처리비를 37,000~40,000원/톤 선까지 유지하는 것이 가능하게 되었다. This problem was developed until the mid-90s, and after the mid-90s, a dry-incineration linkage system was installed under the premise that a drying-incineration linkage system was required, and the waste wood generated in the city at the drying stage was used as an energy source. As a result, it is possible to maintain the treatment costs up to 37,000 ~ 40,000 won / ton.

현재 소각을 계획하고 있는 대부분의 지자체에서는 대규모처리인 경우에 건조-소각이 연계된 유동층소각시스템에 관심이 집중되고 있으며, 소규모인 경우에는 다양한 소각방법이 검토되고 있다. Most municipalities currently planning incineration are focusing on dry-incineration fluidized bed incineration systems in the case of large-scale treatment.

최근에 또 다른 관점은 소각 후에 남는 소각재에 있으며, 비산재의 경우에는 유해폐기물인 지정폐기물, 바닥재로 유해성을 무시하지 못한다는 점에서 별도처리에 관한 방법을 검토하고 있다. Recently, another point of view is incineration ash remaining after incineration, and in the case of fly ash, the method of separate treatment is considered in that the hazardous waste is not ignored by designated waste and floor ash.

아직까지 소각을 기반으로 하는 처리장이 많이 없으며 하수처리장의 경우 2002년 말 기준으로 550ton/일 정도의 량을 전용소각 및 생활폐기물 연계소각 방식 등 10여 개의 소각시스템으로 처리하고 있다.As yet, there are not many treatment plants based on incineration, and as of the end of 2002, about 550 tons / day of wastewater is treated with 10 incineration systems, including dedicated incineration and municipal waste-linked incineration.

농업용 이용목적으로 유기성 슬러지의 자원화에 대하여 많은 검토는 되고 있으나, 각종 규제에 의하여 촉진이 저해되고 있다. 이는 농림수산부의 비료공정규격이 원료를 규제하고 있기 때문이다. 실제 현황에는 산출이 되지 않고 있으나, 일부 농가 및 퇴비화 업체들은 유기성 슬러지를 소량씩 반출하여 직접 농지에 사용하거나, 퇴비화 후에 판매를 하고 있는 실정이다. 법적인 면에서는 불법 이용에 해당한다.Although there have been many studies on the recycling of organic sludge for agricultural use, promotion has been hindered by various regulations. This is because the fertilizer process standard of the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries regulates raw materials. Although the actual status is not calculated, some farms and composting companies export organic sludges in small amounts and use them directly on farmland or sell them after composting. In legal terms, it is illegal use.

퇴비화에 대한 기술은 전통적으로 농업분야에 사용한 퇴비화기술을 바탕으로 발전해 왔으며, 유기성 슬러지의 특성에 적당한 사이로식 및 다단회전원통식의 퇴 비화 장치가 개발되어 파이롯트시설로서 운전이 성공적으로 이루어졌다. 향후 해양투기 금지 조치에 대응하여 일부 지자체 중에 비교적 중금속농도가 낮은 지역에서 적극적으로 검토되고 있으며, 중소규모의 30ton/day 전후의 퇴비화시설이 증가해 갈 것으로 예상된다.The composting technology has traditionally been developed based on the composting technology used in the agricultural field, and has been successfully operated as a pilot facility by developing a composting device of siro and multi-stage cylinders suitable for the characteristics of organic sludge. In response to the prohibition of dumping at sea, some local governments are actively reviewing in areas with relatively low concentrations of heavy metals, and small- and medium-sized composting facilities around 30 tons / day are expected to increase.

본 발명에서 성형 및 소성 시 강도를 발현하는 물질로 점토, 진흙 슬러지, 폐광미, 플라이애시 군 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 부재료로 이용하고 여기에 물성증진제로서 유리연마슬러지, 폐석회, 규사미분, 소각재, 폐유, 폐절삭유, 폐페인트로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는데 부재료 및 물성증진제로서 사용되는 이들은 가격이 매우 저렴할 뿐만 아니라 상기 대부분의 물질은 폐기물로 분류되어 있으며 적절한 처리방법이 없어 현재 이들의 효과적이고 안정적인 재활용 방안이 시급한 실정이다.In the present invention, at least one material selected from the group consisting of clay, mud sludge, waste tailings, and fly ash as a material is used as a material to express strength during molding and firing, and as a physical property enhancer, glass abrasive sludge, waste lime, silica fine powder, Used as incinerators, waste oils, waste cutting oils, and waste paints, they are used as subsidiary materials and physical enhancers. They are very inexpensive and most of the above are classified as wastes and do not have proper treatment. Their effective and stable recycling plan is urgently needed.

본 발명은 유무기성 폐기물의 효과적인 처리와 동시에 이들을 복합적으로 사용하여 고부가성 경량골재로 활용이 가능한 기술로서 경량골재 성형체는 1200 내지 1350℃에서 소결되어 외주면에 용융 피막이 형성되고 흡수율이 낮고 쉽게 발포를 일으켜 비중이 낮은 경량골재의 제조가 가능하다. The present invention is a technology that can be used as a high value-added lightweight aggregate by using them in combination with the effective treatment of organic-inorganic waste, the lightweight aggregate molded body is sintered at 1200 to 1350 ℃ to form a molten coating on the outer circumferential surface, low absorption rate and easily foam It is possible to manufacture lightweight aggregate with low specific gravity.

인공경량골재는 건축물의 사하중 경감, 단열성 및 방음성을 향상시킬 수 있는 고부가성 건설재료로서 이를 이용하여 경량콘크리트를 제조할 경우 고층화에 따른 부재단면 확대를 경량화로 축소시킬 수 있으며, 이에 따른 기초비 절감효과를 볼 수 있고, 건물의 경우 단열성능 향상에 따른 에너지 절약효과를 볼 수 있어 전 체적으로 공사비 절감효과가 있다고 알려지고 있다. 또한, 경량골재를 사용함으로써 부족한 천연골재의 의존도를 저감시킬 수 있으므로 향후 골재수급에 대비를 할 수 있다.Artificial lightweight aggregate is a high value-added construction material that can reduce dead weight, insulation and sound insulation of buildings. When manufacturing lightweight concrete using it, it is possible to reduce the expansion of the member section due to the high-rise structure to light weight, thereby reducing the basic cost. In the case of buildings, it is known that energy savings can be realized due to the improvement of insulation performance. In addition, it is possible to reduce the dependence of the natural aggregates lacking by using lightweight aggregate can be prepared for future aggregate supply.

선진 각국에서는 이러한 경량골재를 활용한 경량콘크리트의 장점을 인지하여 난방비 절감이나 방음성능 개선을 위해 주택 외벽용으로 폭넓게 사용되고 있으며, 일반 구조물뿐만 아니라 해양구조물 등의 특수 구조물에 이르기까지 경량콘크리트가 폭넓게 활용되고 있는 실정이다. Recognizing the advantages of lightweight concrete using such lightweight aggregates, developed countries are widely used for housing exterior walls to reduce heating costs and improve sound insulation performance.Wide concrete is widely used not only for general structures but also for special structures such as marine structures. It's happening.

일반적으로 인공경량골재로 제조 가능한 원료는 팽창점토, 세일(shale), 슬레이트(slate) 등이 있으며, 이러한 원료들의 화학조성은 소성시 팽창이 용이한 범위 내에 있다.In general, raw materials that can be manufactured from artificial lightweight aggregate include expanded clay, sail, slate, and the like, and the chemical composition of these raw materials is within an easy expansion range during firing.

그러나 국내에서 상기 팽창이 용이한 조건을 만족하는 원료로 팽창점토는 예산의 일부 지역, 세일로는 강원 및 충북의 일부 지역에 부존하나, 부존량이 적을 뿐 아니라 동일한 광구에서도 화학성분의 변화가 심하여 실제로 상업화하기는 매우 어려운 실정이다. 한편, 원료채취에 한계가 있어 비팽창성 요업원료에 유기 또는 무기물의 원료를 발포제를 첨가하는 방안이 강구되기도 하였고 팽창에 적합한 화학적 조성을 인위적으로 배합하여 제조하는 것을 시도하였으나 경제성이 맞지 않아 쉽게 시도되지 못하였다. However, as the raw material that satisfies the conditions for easy expansion in Korea, expanded clay is present in some areas of the budget, Seongro in Gangwon and some areas in Chungbuk, but the amount of chemicals in the same mine area is not only low, It is very difficult to commercialize. On the other hand, due to the limitation of raw material extraction, there have been some plans to add blowing agents to organic or inorganic raw materials for non-expandable ceramic raw materials. It was.

더욱이, 국내에서는 경량골재시장이 제대로 형성되어 있지 않고, 대부분 발포시멘트로 사용되고 있으나 물성이 우수하지 못하므로 다양하게 사용되지 못하고 있다. 그리고 연료비와 인건비가 비싼 현재의 실정에서는 광물자원으로 경량골재의 제조가 거의 불가능하므로 이에 대한 대체원료의 개발이 매우 시급한 실정이다. Moreover, in Korea, the market for lightweight aggregates is not properly formed, and most of them are used as foam cement, but are not used in various ways because they are not excellent in physical properties. In the current situation of high fuel and labor costs, it is almost impossible to manufacture lightweight aggregate with mineral resources, so it is very urgent to develop alternative raw materials.

따라서, 최근에는 환경보존 문제가 커다란 관심사로 부각되면서 폐기물 재활용방안이 여러 방면에서 연구되고 있다. 제지 슬러지 소각재, 플라이애시나 슬래그, 레드머드(red mud, 적니) 등의 다양한 폐기물을 이용하여 경량 골재를 제조함으로써 폐기물 발생도 줄이고 경제성도 확보할 수 있는 방안이 제안되고 있다. 국내에서도 여러 연구기관 및 개인에 의해서 폐기물을 이용한 인공경량골재에 대한 약 70여 건의 특허가 공개, 공고되어 있는 상태이다. Therefore, in recent years, as the issue of environmental preservation has emerged as a big concern, waste recycling methods have been studied in various ways. By producing light weight aggregates using various wastes such as paper sludge incineration ash, fly ash or slag, and red mud, red mud has been proposed to reduce waste generation and secure economic feasibility. In Korea, about 70 patents on artificial light aggregate using waste have been disclosed and announced by various research institutes and individuals.

그러나 국내의 경우 원료의 전처리의 어려움, 수요처의 부족, 비중 조절의 어려움, 원활한 성형 기술의 미비 등의 이유로 상업적 생산이 어려운 실정이며 국내산 경량골재의 경우 외국산에 비하여 골재 자체의 강도나 흡수율 등의 품질면에서 떨어지는 경향이 있다. 특히 비중 및 입도 조절이 어렵고 입형이 불량하고 제조단가가 비싸기 때문에 수요처의 부족이 가장 큰 이유로 대두되고 있다. However, in Korea, commercial production is difficult due to difficulties in pretreatment of raw materials, lack of demand source, difficulty in controlling specific gravity, and lack of smooth molding technology.In the case of domestic lightweight aggregates, the quality of the aggregate itself is higher than that of foreign countries. It tends to fall off. In particular, due to the difficulty in controlling specific gravity and particle size, poor shape, and high manufacturing cost, the shortage of demand source is emerging.

그러나 현재 국내에서는 경량골재의 수요가 계속 증가하고 있는데 현재 생산이 불가능하므로 스페인 및 포르투갈 등 유럽산 수입골재를 사용하고 있는 실정이다. However, the demand for lightweight aggregates continues to increase in Korea, but currently it is not possible to produce them. Therefore, European aggregates such as Spain and Portugal are being used.

이와 같은 문제점을 개선하기 위한 본 발명은 현재 산업폐기물로 배출되고 있는 유·무기성 폐기물의 비효율적인 처리방법을 고부가성 경량골재의 제조원료로서 재활용하는 친환경적인 방법으로 전환시키고, 특히 제조시 불량률이 낮고, 저비 중, 저흡수율, 고강도 등의 물성이 우수한 경량골재를 제조할 수 있는 경량골재 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention for improving such a problem is to convert the inefficient treatment method of organic and inorganic waste that is currently discharged as industrial waste into an environmentally friendly method of recycling as a raw material of high value-added lightweight aggregate, in particular the defect rate during manufacturing It is an object of the present invention to provide a lightweight aggregate manufacturing method capable of producing a lightweight aggregate having excellent properties such as low, low specific gravity, low water absorption and high strength.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 유기성슬러지, 점결제 및 필요에 따라 물성증진제를 균일하게 혼합하여 일정한 형상으로 성형한 후 성형물을 고온하에서 소성시켜 경량골재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 소성공정은 성형물을 내부에 발포가 발생하고 외주면에 용융 피막이 형성될 때까지 1200 내지 1350℃에서 소결하는 것을 특징으로 하는 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a method for producing a lightweight aggregate by firing the molded article at a high temperature after molding the organic sludge, caking additives and physical property enhancer uniformly as needed to form a uniform shape, The firing process provides a light aggregate production method using a combination of organic and inorganic waste, characterized in that the molded product is sintered at 1200 to 1350 ℃ until foaming occurs inside and a molten film is formed on the outer peripheral surface.

특히 상기 소성공정은 1220 내지 1330℃에서 소결하는 것이 바람직하다.In particular, the firing step is preferably sintered at 1220 to 1330 ℃.

그리고 상기 성형공정 후 성형물의 표면을 무기물질로 코팅하는 공정이 부가되는 것을 특징으로 하는 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법을 제공한다.And it provides a lightweight aggregate manufacturing method using a combination of organic and inorganic waste, characterized in that the step of coating the surface of the molding with an inorganic material after the molding process is added.

또한, 유기성슬러지 10 내지 90중량%와, 점토, 진흙슬러지, 플라이애시, 폐광미로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상의 점결제를 균일하게 혼합하여 성형하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to uniformly mix 10 to 90% by weight of organic sludge and at least one binder selected from the group consisting of clay, mud sludge, fly ash and waste tailings.

그리고 상기 하수슬러지와 상기 점결제의 합에 대하여 유리연마슬러지, 폐석회, 규사미분, 소각재, 폐유, 폐절삭유, 폐페인트로 이루어진 군 중 선택된 1종 이 상의 물성증진제를 3 내지 20중량%를 더 포함시켜 균일하게 혼합하는 것이 바람직하다.3 to 20% by weight of at least one physical property enhancer selected from the group consisting of free abrasive sludge, waste lime, silica fine powder, incineration ash, waste oil, waste cutting oil and waste paint, based on the sum of the sewage sludge and the binder. It is preferable to include and mix uniformly.

이하 본 발명의 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter will be described in detail with respect to the production method of lightweight aggregate using a combination of organic and inorganic waste of the present invention.

본 발명의 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법은 크게 페이스트 제조공정, 성형공정, 소성공정으로 이루어진다.Light weight aggregate manufacturing method using the organic and inorganic waste of the present invention comprises a paste manufacturing process, a molding process, a firing process.

먼저, 상기 페이스트 제조공정은 유기성 슬러지, 점결제 등 유·무기성 폐기물을 균일하게 혼합하는 공정이다. 이때 유기성 슬러지, 점결제 등을 혼합하는 방법은 크게 한정되는 것은 아니나, 순환형 압출롤러식 혼합기, 스크류 등의 혼합장치를 사용하여 균일하게 혼합하는 것이 좋다.First, the paste manufacturing process is a process of uniformly mixing organic and inorganic waste such as organic sludge and caking additives. At this time, the method of mixing the organic sludge, caking additives, etc. is not limited to a large, but it is good to uniformly mix using a mixing apparatus such as a circular extrusion roller mixer, screw.

상기 유기성 슬러지는 하수 슬러지, 정수 슬러지, 제지 슬러지, 염색 슬러지, 제당 슬러지, 피혁 슬러지 중에서 선택된 어느 하나를 사용하거나 2 이상을 선택하여 혼합하여 사용할 수 있다.The organic sludge may use any one selected from sewage sludge, purified sludge, paper sludge, dyed sludge, sugar sludge, leather sludge, or a mixture of two or more selected.

그리고 상기 점결제는 점결성을 유지하기 위한 것으로서, 점토, 진흙슬러지, 플라이애시, 폐광미 중에서 선택된 어느 하나를 사용하거나 2 이상을 선택하여 혼합하여 사용할 수 있다.And the binder is to maintain the caking, it may be used by mixing any one selected from clay, mud sludge, fly ash, waste tailings or two or more.

상기 점토는 특히 한정되는 것은 아니며, 전국에 대량 산재해 있는 일반 저품위 점토를 사용할 수 있음은 물론이다.The clay is not particularly limited, and of course, general low-grade clays scattered throughout the country may be used.

그리고 진흙슬러지는 건설 오니, 준설토 처리탁수, 석재 및 골재 플랜트에서 발생하는 탁수, 석분 등의 부산물을 일컬으며, 이때 실리카가 대략 40% 이상 함유된 진흙슬러지를 사용함으로써, 물성이 우수한 골재를 제조하는 것이 바람직하다.In addition, mud sludge refers to by-products such as turbid water, stone dust, etc. generated in construction sludge, dredged soil treated turbidity, stone and aggregate plants, and in this case, by using mud sludge containing approximately 40% or more of silica, aggregates having excellent physical properties are produced. It is preferable.

위의 탁수는 콘크리트용 세골재를 생산하는 제사설비에서 제품품질의 향상을 위하여 제사설비에 부착된 진흙분, 불필요한 미세석분 등을 세척수를 이용하여 제거하고, 이때 세척에 의하여 75㎛ 이하 정도의 미세한 석입자 또는 진흙분이 포함된 세척후의 세척수 즉 흙탕물을 말한다. 그리고 탁수는 농축기와 필터프레스 등의 농축탈수용의 기계설비, 혹은 침전지식 설비에 의하여 물과 분리된 진흙분이 농축탈수되어 실리카를 함유하고 수분을 포함하는 진흙슬러지로 된다. 이러한 진흙슬러지는 상시 안정적인 대량수요처가 없어 이용량의 확대를 기대할 수 없어 적절한 처리방법이 제시되지 못하고 있는 실정이다.Above the turbid water is removed by using the washing water to remove the mud powder, unnecessary micro stone powder, etc. attached to the spinning equipment in order to improve the product quality in the production equipment for producing fine aggregates for concrete, and at this time, the fine stone of 75㎛ or less Refers to washing water after washing that contains particles or mud. In the turbid water, mud separated from water by a mechanical equipment for concentrated dehydration such as a concentrator and a filter press, or sedimentation knowledge equipment is concentrated and dewatered to become a mud sludge containing silica and containing water. Such mud sludge does not have a stable mass demand at all times, so it is not possible to expect an increase in the amount of use.

그리고 상기 석분은 쇄석 플랜트의 제사설비에서 입도 5mm 이하의 파쇄품에 대하여, 상기한 75㎛ 이하의 미세석입자를 제거하기 위하여 에어 세퍼레이터 등의 건식 분급기로 분급하고, 집진기에 의하여 포집되는 평균 입도 15㎛인 미세한 석입자를 일컫는다. 이러한 석분에 대하여 고유동 콘크리트의 혼합재인 석회석분의 대체품으로서 이용하기 위하여 개발이 진척되고 있으나 석회선분의 발생량에 비하여 이용되는 량은 미비하고, 현상태에서는 이 이외에는 용도가 없어 실질적으로 폐기물로 간주되고 있는 실정이다.In addition, the crushed stone is classified into a crusher having a particle size of 5 mm or less in a crushing plant of a crushed stone plant by a dry classifier such as an air separator to remove fine particles of 75 μm or less, and collected by a dust collector. It refers to the fine stone particles that are μm. Although the development is progressing to use this as a substitute for limestone powder, which is a mixture of high-flow concrete, the amount of lime powder is insufficient compared to the amount of lime line powder. It is true.

또한, 준설토 처리탁수는 통상 호수, 늪, 강 및 댐호수 등을 준설할 때에 발생하는 함수율이 높은 토사인 준설토를 체 분급기를 이용하여 대·중소의 돌, 모래 등으로 분리하는 경우에 발생하는 탁수를 일컫고, 건설 오니는 지중(地中)연속벽공법, 이수식(泥水式)실드공법, 고압분사교반공법 등의 토목건설공사에 수반하여 발생하는 함수율이 높고, 입자의 미세한 흙탕물상태의 굴삭물을 말한다. 이와 같은 준설토 처리탁수, 건설 오니는 대부분 감용화 때문에 진흙 케이크로 되어 있을 뿐만 아니라, 환경보건의 관점에서도 폐기물의 저감으로 연계되는 유용한 공정이 강하고 요구되고 있다.In addition, the dredged soil treated turbidity is a turbid water generated when the dredged soil, which has a high water content, generated when dredging lakes, swamps, rivers, and dam lakes is separated into large and small stones and sand using a sieve classifier. The construction sludge has high water content and high level of moisture generated by civil construction such as underground continuous wall method, water shielding method and high pressure spray stirring method. Say. Most of such dredged soil treated sewage and construction sludge are not only mud cakes due to reduction of water, but also a useful process that leads to reduction of waste from an environmental health point of view is required.

그리고 점결제로서 이용되는 플라이애시는 성형성 확보, 함수율 저감 및 강도를 향상시키기 위한 것으로서, 유연탄 플라이애시 및 무연탄 플라이애시 모두 사용할 수 있으나, 이 중 제조 비용을 최소화하고, 활용방안의 창출면에서 미연소 탄소 함유량이 높은 무연탄 플라이애시를 사용하는 것이 좋다.Fly ash used as a caking agent is to secure moldability, reduce moisture content and improve strength, but both bituminous coal fly ash and anthracite fly ash can be used. Anthracite fly ash with a high combustion carbon content is recommended.

상세하게는 화력발전소나 열병합발전소 등에서 석탄의 연소 후 발생되는 것을 미연소 탄소에 의한 강열감량이 10~20중량%로 높은 것을 그대로 사용할 수 있는데 현재 화력발전소에서 발생되는 유연탄 플라이애시는 거의 콘크리트 혼화재료로 재활용되고 있으며 그 가격도 계속 상승하여 20,000~30,000원으로 매우 고가에 판매되고 있는 실정이기 때문에 화력발전소에서 발생되는 유연탄 플라이애시는 경량 골재의 원료로서 부적합하다. In detail, it is possible to use as much as 10 ~ 20% by weight of ignition loss due to unburned carbon generated after coal combustion in thermal power plants or cogeneration plants. Bituminous coal fly ash generated in thermal power plants is almost concrete mixed material. Due to the fact that it is being recycled and the price continues to rise and is sold at a very high price of 20,000 ~ 30,000 won, bituminous coal fly ash generated from thermal power plants is not suitable as a raw material for lightweight aggregate.

그리고 무연탄 플라이애시는 원탄의 특성 때문에 플라이애시에 포함된 미연소 카본 함유량이 약 15% 정도로 많아 콘크리트의 연행 공기포를 흡착하여 공기량을 감소시키는 영향이 크기 때문에 현재 활용이 미비하고, 또한, 열병합발전소에서 발생되는 플라이애시는 석탄 전용 보일러가 아닌 석탄과 벙커 C유의 혼합연소를 고려하여 보일러가 설계되기 때문에 화력발전소와 같이 동일한 유연탄을 사용하더라도 미연소 카본 함유량이 약 15%로 매우 높아 무연탄 플라이애시와 마찬가지로 활용이 거의 이루어지지 못하고 있는 실정이다.The anthracite fly ash has an unburned carbon content of about 15% due to the characteristics of the raw coal, and thus has little effect on adsorbing entrained air bubbles in concrete to reduce the air volume. Fly ash generated from coal is not a coal-only boiler, but the boiler is designed considering the mixed combustion of coal and bunker C oil, so even if the same bituminous coal is used, such as coal-fired power plants, the unburned carbon content is very high as about 15%. Likewise, practical use is rarely achieved.

이와 같이 혼화재료 등으로 활용이 어려운 미연소 카본 함유량이 높은 플라이애시는 골재의 소성시 탄소가 산화되어 발포에 매우 유리한 작용을 하고, 탄소의 연소에 의해 킬른내 분위기를 발포에 유리한 조건인 환원분위기로 조성시키며, 소성 에너지를 현저히 감소시킴으로 미연소 카본 함유량이 약 15% 이상인 플라이애시를 사용하는 것이 바람직하다.As such, fly ash, which has a high content of unburned carbon, which is difficult to be used as a mixed material, has a favorable effect on foaming by oxidizing carbon during firing of aggregates, and a reducing atmosphere that is favorable for foaming the atmosphere in the kiln by burning carbon. It is preferable to use fly ash having an unburned carbon content of about 15% or more since it significantly reduces the firing energy.

그리고 광산 부산물인 폐광미는 유용광물을 분리·선별하기 위하여 파·분쇄 및 선별처리하는 과정에서 미립화된 물질로서, 비표면적 2,000㎠/g 이상이면 이용가능하다.Waste tailings, which are a by-product of mines, are particulates in the process of crushing, pulverizing, and screening to separate and select useful minerals, and can be used with a specific surface area of 2,000 cm2 / g or more.

이때 유기성 슬러지와 점결제의 혼합 비율은 크게 한정되는 것은 아니나 유기성 슬러지 10~90중량%와 점결제 10~90중량%를 혼합하는 것이 좋다. At this time, the mixing ratio of the organic sludge and the binder is not particularly limited, but it is preferable to mix 10 to 90% by weight of the organic sludge and 10 to 90% by weight of the binder.

유기성 슬러지가 10중량% 미만, 점결제가 90중량% 초과하여 혼합되는 경우 유기성 슬러지 내부의 유기물 함량이 부족하여 발포를 일으키기 어려우며, 유기성 슬러지가 90중량% 초과, 점결제가 10중량% 미만으로 혼합되는 경우 골재의 성형 자체가 곤란하고 성형이 되었다 하더라도 소결시 강도를 발현하기가 어렵기 때문에 유기성 슬러지를 10~90중량%, 점결제를 10~90중량%로 혼합하는 것이 바람직하다.If the organic sludge is less than 10% by weight and the binder is more than 90% by weight, it is difficult to cause foaming due to the lack of organic content in the organic sludge, and the organic sludge is more than 90% by weight and the binder is less than 10% by weight. If it is difficult to form the aggregate itself, even if the molding is difficult to express strength during sintering, it is preferable to mix the organic sludge 10 to 90% by weight, the binder 10 to 90% by weight.

그리고 유기성 슬러지와 점결제를 수분함량이 30~45중량%가 되도록 혼합하거나, 혼합된 페이스트를 수분함량이 30~45중량%가 되도록 건조하는 것이 바람직하다. 예를 들면 유기성 슬러지의 혼합량이 적은 경우에는 수분함량 80~90중량%인 탈수케이크 상태의 그대로 사용할 수 도 있고, 혼합량이 많은 경우에는 수분함량 30~60중량%로 부분건조하여 사용하거나, 완전 건조 후 분쇄하여 수분함량 80~90중량%인 탈수케이크 상태와 혼합하여 전체 경량골재 조성물 수분함량이 30~45중량%로 하여 사용할 수 도 있는 것이다.The organic sludge and the binder may be mixed to have a water content of 30 to 45% by weight, or the mixed paste may be dried to have a water content of 30 to 45% by weight. For example, if the amount of organic sludge is small, the water can be used as it is in a dehydrated cake with a water content of 80 to 90% by weight.In the case of a large amount of organic sludge, it is partially dried with a water content of 30 to 60% by weight or completely dried. After crushing and mixing with the dehydrated cake state of water content of 80 to 90% by weight, the total light weight aggregate composition may be used as 30 to 45% by weight.

혼합된 페이스트의 수분함량을 30~45중량%로 혼합 또는 건조하는 이유는 페이스트를 종래와 같이 완전 건조시키지 않음으로써 건조시 소비되는 에너지 및 건조시간을 최소화할 수 있고, 또한 성형공정시 종래와 같이 물 등의 수분을 첨가하지 않고서도 원활하게 성형을 할 수 있어 공정을 간소화할 수 있고, 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 유기성 슬러지의 혼합량을 상대적으로 많게 할 수 있어 발포를 극대화하여 저비중, 저흡수율 등 물성이 우수한 골재를 제조할 수 있기 때문이다.The reason for mixing or drying the water content of the mixed paste at 30 to 45% by weight is to minimize the energy and drying time consumed during drying by not completely drying the paste as in the prior art, and also as in the molding process. Molding can be performed smoothly without adding water such as water, which simplifies the process, greatly improves the productivity, and allows the mixing amount of organic sludge to be relatively high, thereby maximizing foaming and low specific gravity. This is because the aggregate having excellent physical properties such as low water absorption can be produced.

이때 페이스트 등을 건조하는 방법은 열풍드럼형 건조기 등을 이용하여 건조할 수 있으며, 이때 열풍드럼형 건조기 등의 열에너지는 소성공정 또는 냉각공정시 발생하는 폐열을 이용함으로써, 에너지 소비를 최소화하는 것이 바람직하다.At this time, the method of drying the paste may be dried using a hot air drum type dryer, etc. At this time, the heat energy of the hot air drum type dryer is preferably minimized by using waste heat generated during the firing process or the cooling process. Do.

한편, 페이스트 제조공정시 성형성을 개선시키고, 더욱 물성이 우수한 경량골재를 제조하기 위하여 물성증진제를 유기성 슬러지 및 점결제에 혼합하여 페이스트를 제조하는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to improve the formability during the paste manufacturing process, and to produce a lightweight aggregate having excellent physical properties, it is preferable to prepare a paste by mixing a physical property enhancer with an organic sludge and a caking agent.

상기 물성증진제로서 사용할 수 있는 물질로서는 유리연마슬러지, 폐석회, 규사미분, 소각재, 폐유, 폐절삭유, 폐페인트가 있으며, 이 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the material that can be used as the physical property enhancer include glass abrasive sludge, waste lime, silica fine powder, incineration ash, waste oil, waste cutting oil, and waste paint, and one or two or more selected from them can be mixed and used.

이 중 유리연마슬러지는 판유리, 브라운관 및 광학 유리 등의 연마시 무기성슬러지 형태로 배출되는 폐기물로서, 페이스트 제조시 유리연마슬러지를 혼합할 경우 경량골재의 내부에 융점을 저하시키고, 흡수율을 저감할 수 있어 물성이 뛰어난 경량골재를 얻을 수 있다.Among them, glass abrasive sludge is waste discharged in the form of inorganic sludge during polishing of plate glass, CRT and optical glass. When mixing glass abrasive sludge during paste manufacturing, melting point is lowered inside the lightweight aggregate and the absorption rate is reduced. It is possible to obtain a lightweight aggregate excellent in physical properties.

그리고 폐석회는 소다회 제조공정 중에 발생되는 무기성 슬러지로 주성분이 CaCO3로서 경량골재 소성시 CaO와 CO2로 분리되며, CaO는 알칼리 융제 역할을 수행하고, 발생된 CO2가스는 발포를 촉진시켜 비중 및 흡수율을 저감시키는 등 물성이 우수한 경량골재를 얻을 수 있다.Waste lime is an inorganic sludge produced during soda ash manufacturing process, and its main component is CaCO 3, which is separated into CaO and CO 2 during light aggregate firing, CaO acts as an alkali flux, and the generated CO 2 gas promotes foaming. It is possible to obtain a lightweight aggregate having excellent physical properties such as reducing specific gravity and water absorption.

규사미분은 SiO2의 공급원으로 규사 제조시 발생되는 먼지를 포집한 것이고, 이를 페이스트 제조시 혼합하여 사용할 경우 경량골재의 유리질이 제대로 형성되어 강도가 우수하고 흡수율이 낮은 경량골재를 얻을 수 있다.The silica fine powder is a source of SiO 2 to collect the dust generated during the production of silica sand, when used in the manufacture of the paste mixed with the glass of the lightweight aggregate is properly formed to obtain a lightweight aggregate having excellent strength and low absorption rate.

또한, 소각재로서 유기성 슬러지 등을 소각하고 남은 각종 슬러지 소각재 및 도시산업 쓰레기 등을 소각하고 남은 제반 소각재 등을 이용할 수 있다. 이들은 현재 폐기물로 분류되고 있으며 매립 및 고화처리 후 매립 등에 의해 대부분 처리되고 있는 실정이며 적절한 처리방안이 시급한 실정이다. 페이스트 공정시 소각재를 혼합하여 사용할 경우 유기성 슬러지 등의 상대적인 함수율 저감과 더불어 소성시 치밀소결에 의해 경량골재의 강도를 증가시킬 수 있다.As the incineration ash, various sludge incineration ashes remaining after incineration of organic sludge and the like, and various incineration ashes remaining after incineration of urban industrial waste, etc. may be used. These are currently classified as waste, and most of them are treated by landfill after landfill and solidification treatment, and an appropriate treatment plan is urgently needed. When the incineration material is mixed and used during the paste process, the relative moisture content of organic sludge and the like can be reduced, and the strength of the light weight aggregate can be increased by compact sintering during firing.

그리고 폐유, 폐절삭유, 폐페인트 등을 페이스트 공정시 혼합하여 사용할 경우 골재의 성형시 점성 및 유동성을 부여함으로써 성형이 원활하게 이루어지고 소성시 이들이 경량골재 내부에서 연소됨으로써 다량의 가스를 배출시켜 발포제 역할과 더불어 다량의 열을 방출하여 내부 용융을 촉진시켜 경량골재의 비중을 낮게 하고 강도를 증가시킬 수 있다.And when waste oil, waste cutting oil, and waste paint are mixed and used during the paste process, they provide viscosity and fluidity during molding of the aggregate, and the molding is performed smoothly. In addition, by releasing a large amount of heat to promote internal melting can lower the specific gravity of the lightweight aggregate and increase the strength.

이와 같은 물성증진제를 유기성슬러지와 점결제의 합에 대하여 3~20중량%범위 내에서 혼합하는 것이 바람직하며, 3중량% 미만으로 혼합하는 경우에는 물성증진의 제효과를 기대하기 어렵고, 20중량%를 초과하여 혼합하는 경우에는 다음과 같은 문제가 있기 때문이다.It is preferable to mix the physical property enhancer within the range of 3 to 20% by weight based on the sum of the organic sludge and the caking agent, and when the mixing is less than 3% by weight, it is difficult to expect the effect of improving the physical properties, and 20% by weight. This is because if the mixing exceeds the following problems.

유리연마슬러지를 20중량% 초과하여 혼합할 경우에는 점결력이 감소하여 골재 형상으로의 조립화가 용이하지 않을 뿐만 아니라 조립화된다 하더라도 유리질이기 때문에 소성시 서로 융착하고 골재의 강도가 저하된다.When the glass abrasive sludge is mixed in excess of 20% by weight, the coking force decreases, so that it is not easy to assemble into the aggregate shape, and even when assembled, the glass is fused to each other during firing and the strength of the aggregate decreases.

그리고 폐석회를 20중량% 초과하여 혼합할 경우에는 CO2의 방출량이 과도하여 발포가 일어나 골재 표면에 균열이 발생하며 알칼리 융제작용을 하는 CaO의 함량이 상대적으로 높아져 고온에서 급격한 점성변화를 유발시킬 수 있다.In addition, when the waste lime is mixed in excess of 20% by weight, the amount of CO 2 is excessively released to cause foaming and cracks on the surface of the aggregate. Can be.

규사미분을 20중량% 초과하여 혼합할 경우에는 SiO2함량이 높아져 골재의 발포가 제대로 이루어지지 못한다. 이는 경량골재가 발포를 일으키기 위해서는 Al2O3/SiO2의 함량비가 0.2~0.4가 적절한데 20중량%를 초과하여 혼합될 경우 Al2O3/SiO2가 낮아지기 때문이다.In the case of mixing more than 20% by weight of silica, the content of SiO 2 is increased and the foaming of aggregate is not performed properly. This is because in order to cause the foam to foam, the content ratio of Al 2 O 3 / SiO 2 is 0.2 to 0.4, which is because when Al 2 O 3 / SiO 2 is mixed in excess of 20% by weight.

그리고 소각재를 20중량% 초과하여 혼합할 경우에는 골재의 소성시 치밀소결을 일으킴으로써 골재의 강도는 증가하나 기공의 형성이 어려워 골재의 비중이 상승하는 문제가 있다.In addition, when the incineration material is mixed in excess of 20% by weight, the density of the aggregate is increased by causing dense sintering during firing of the aggregate, but there is a problem in that the specific gravity of the aggregate is increased due to difficult formation of pores.

폐유, 폐절삭유 폐페인트 등이 20중량%를 초과하여 혼합될 경우 소성시 이들이 과도하게 골재 내부에서 과도하게 연소함으로써 가스가 이탈되어 골재 표면에 균열이 발생하여 강도가 저하되고 비중이 오히려 상승하는 문제가 있다.When waste oil, waste cutting oil, and waste paint are mixed in excess of 20% by weight, they are excessively burned in the aggregate during firing, causing the gas to escape, causing cracks on the surface of the aggregate, which lowers the strength and increases the specific gravity. There is.

다음으로, 성형공정은 페이스트를 이용하여 일정한 형상으로 성형하는 공정으로서, 통상의 성형공정에 의하여 페이스트를 성형하여 성형체를 제조할 수 있으며, 어느 특정 성형공정으로 한정되는 것은 아니다.Next, the molding step is a step of molding into a certain shape using a paste, and the molded article can be produced by molding the paste by a usual molding step, but is not limited to any specific molding step.

상기 페이스트 제조공정에 의하여 제조된 페이스트를 진공토련기를 통해 압출 성형하여 누들 형태의 원통형 형상으로 성형한 후 누들 형태의 성형물을 회전하 는 디스크에 투입하여 구형의 펠렛으로 성형하는 것이 바람직하며, 이는 균일한 크기의 펠렛을 얻기 위함이다. The paste prepared by the paste manufacturing process is extruded through a vacuum grinder to be molded into a cylindrical shape of a noodle shape, and then, the noodle-shaped molded product is put into a rotating disk to form a spherical pellet, which is uniform. To get pellets of one size.

상세하게는 누들 형태의 성형물을 디스크에 투입 후 고속으로 회전시키면 누들 형태의 성형물이 디스크 내부 배출구에 돌출되어 있는 부분과 부딪치며 낱알갱이 형태로 부서지며, 이 부서진 낱알갱이는 고속회전에 의해 구형의 성형체로 제조된다. 이때 압출성형기를 통해 누들 형태의 성형물을 뽑을 때 노즐 또는 몰드 크기를 조절함으로써 골재의 크기를 조절할 수 있다.Specifically, when the noodle-shaped molding is inserted into the disk and rotated at a high speed, the noodle-shaped molding hits the protruding part of the disk outlet and is broken into granules. The broken granule is spherical shaped by high-speed rotation. Is manufactured. At this time, the size of the aggregate can be adjusted by adjusting the nozzle or the mold size when pulling out the noodle-shaped molding through the extruder.

한편, 구형으로 성형된 펠렛을 내화도가 우수한 무기분말로 코팅하는 것이 바람직하다. 이는 유기성 폐기물을 다량 사용함에 따라 고온 소성시 골재끼리의 융착 및 킬른 내부에 융착이 심하게 발생하는 현상을 방지하기 위함이다.On the other hand, it is preferable to coat the spherical shaped pellets with an inorganic powder having excellent fire resistance. This is to prevent the phenomenon of fusion between the aggregates and the inside of the kiln during the high temperature firing due to the use of a large amount of organic waste.

이때 무기분말을 이용하여 성형된 펠렛에 코팅시 무기분말이 펠렛의 표면상에 100~200㎛의 두께로 코팅되며 계속되는 굴림 동작에 의해 성형체가 치밀화된다.At this time, the inorganic powder is coated with a thickness of 100 ~ 200㎛ on the surface of the pellet when the pellet is formed by using the inorganic powder and the compact is compacted by the continuous rolling operation.

그리고 펠렛화된 성형체를 200℃ 이하의 온도에서 건조하여 전체 함수율이 20중량%이하가 되도록 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10중량% 이하가 되도록 한다. 한편, 성형체를 열풍드럼형 건조기를 이용하여 건조할 수 있으며, 성형체의 건조방법은 이에 한정되는 것은 아니다. The pelletized molded body is preferably dried at a temperature of 200 ° C. or lower so that the total moisture content is 20% by weight or less, and more preferably 10% by weight or less. On the other hand, the molded body may be dried using a hot air drum type dryer, and the drying method of the molded body is not limited thereto.

이때 열풍드럼형 건조기 등의 열에너지는 소성공정 또는 냉각공정시 발생하는 폐열을 이용함으로써, 에너지 소비를 최소화하는 것이 바람직하다.At this time, the heat energy of the hot air drum type dryer is preferably minimized by using waste heat generated during the firing process or the cooling process.

다음으로, 소성공정은 성형체를 고온하에서 소성시켜 성형체 내부에 발포가 일어나고 외주면에 용융 피막이 형성되도록 하기 위한 공정으로써, 1200~1350℃에서 성형체를 성형하는 것이 바람직하다.Next, the firing step is a step for firing the molded body at a high temperature so that foaming occurs inside the molded body and a molten film is formed on the outer circumferential surface thereof, and the molded body is preferably molded at 1200 to 1350 ° C.

이때 소결온도가 1200℃ 미만인 경우 킬른 내에서 경량골재가 미반응을 나타내어 비중 및 흡수율이 높고 강도가 낮은 골재가 제조되고, 1350℃ 초과인 경우 연료비 등의 소비가 상승하여 제조비용이 상승되고, 과소결, 과발포 및 부분 용융현상이 나타나 물성이 좋지 못한 골재를 얻어 경량골재로서 사용하기 어렵다.At this time, when the sintering temperature is less than 1200 ℃, the light aggregate shows unreacted in the kiln, so that the specific gravity, high absorption rate and low strength aggregate are produced, and when it exceeds 1350 ℃, the consumption of fuel cost rises and the manufacturing cost increases. Grain, over-foaming and partial melting phenomenon appear to obtain aggregates with poor physical properties, making it difficult to use as lightweight aggregates.

더욱 바람직하게는 성형체를 1220~1330℃ 내에서 성형하는 것이 좋으며, 이는 더욱 물성이 우수한 골재를 얻을 수 있기 때문이다.More preferably, it is preferable to mold the molded body within 1220 to 1330 ° C., because it is possible to obtain aggregate having excellent physical properties.

그리고 상기 소성공정시 이용할 수 있는 킬른은 어느 특정 킬른에 한정되는 것은 아니고 로터리 킬른, 터널식 킬른 등을 이용할 수 있다.And the kiln which can be used at the time of the said baking process is not limited to any specific kiln, A rotary kiln, a tunnel type kiln, etc. can be used.

또한, 소성공정 후 냉각공정을 행할 수 있다. 골재의 냉각은 속도를 천천히 할수록 골재의 강도는 증가하나 생산성과 직결되므로 공냉식 냉각기를 통과시켜 취급이 용이하도록 500℃ 이하의 상태로 배출시켜 입경에 따라 선별 후 싸이로에 저장한다.Moreover, a cooling process can be performed after a baking process. Aggregate cooling increases the strength of the aggregate as the speed is slower, but is directly related to productivity, so it passes through the air-cooled chiller and is discharged under 500 ℃ for easy handling.

이하 본 발명인 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법 을 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, the lightweight aggregate manufacturing method using the organic-inorganic waste of the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, the scope of the present invention is not limited to the following examples, the technical features of the present invention Various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

[실시예 1]Example 1

하수슬러지(건조 중량기준) 70중량%에 대하여 점토 30중량%를 순환형 압축롤러식 혼합기를 이용하여 혼합하였고, 이때 골재의 성형성을 확보하기 위하여 전체 함수율이 34±2%로 건조하였다.To 70% by weight of sewage sludge (based on dry weight), 30% by weight of clay was mixed using a circulating compression roller mixer, in which the total moisture content was dried to 34 ± 2% to secure the formability of the aggregate.

이 혼합물을 진공토련기를 통하여 압축시킨 후 압출성형을 통해 누들 형태로 제조 후 회전하는 디스크에 투입하여 5mm크기의 구형의 펠렛을 제조하였고, 성형된 펠렛을 함수율 10% 이하가 되도록 건조하였다. 그리고 건조된 펠렛을 1200℃로 10분간 팽창열처리 한 후 냉각하였다.The mixture was compressed through a vacuum drill and then prepared in the form of a noodle through extrusion molding and then put into a rotating disk to prepare spherical pellets of 5 mm size, and the formed pellets were dried to have a water content of 10% or less. The dried pellets were then cooled by thermal expansion at 1200 ° C. for 10 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.34이고, 흡수율은 18.2%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 7.4ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, specific gravity was 1.34, water absorption was 18.2%, and 10% fine grain fracture test was 7.4 tons.

[실시예 2]Example 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1210℃에서 10분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were thermally expanded at 1210 ° C. for 10 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.06이고, 흡수율을 13.4%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 6.7ton이었다.As a result of testing the obtained artificial light aggregate, the specific gravity was 1.06, the absorption rate was 13.4%, and the result of 10% fine grain crushing test was 6.7 tons.

[실시예 3]Example 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1220℃에서 10분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were thermally expanded at 1220 ° C. for 10 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.68이고, 흡수율을 8.3%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 4.8ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, the specific gravity was 0.68, the absorption rate was 8.3%, and the result of 10% fine grain crushing test was 4.8 tons.

[실시예 4]Example 4

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1240℃에서 10분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were thermally expanded at 1240 ° C. for 10 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.56이고, 흡수율을 6.3%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 4.4ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, the specific gravity was 0.56, the absorption rate was 6.3%, and the result of 10% fine grain fracture test was 4.4ton.

[실시예 5]Example 5

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1260℃에서 10분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were thermally expanded at 1260 ° C. for 10 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.48이고, 흡수율을 6.6%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 3.8ton이었다.As a result of testing the obtained light weight aggregate, the specific gravity was 0.48, the absorption rate was 6.6%, and the result of 10% fine grain crushing test was 3.8tons.

[실시예 6]Example 6

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1280℃에서 10분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were thermally expanded at 1280 ° C. for 10 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.52이고, 흡수율을 7.8%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 4.0ton이었다.As a result of testing the obtained light weight aggregate, the specific gravity was 0.52, the absorption rate was 7.8%, and the result of 10% fine grain crushing test was 4.0ton.

[실시예 7]Example 7

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1300℃에서 8분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were subjected to expansion heat treatment at 1300 ° C. for 8 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.65이고, 흡수율을 8.32%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 4.8ton이었다.As a result of testing the obtained artificial light weight aggregate, specific gravity was 0.65, water absorption was 8.32%, and 10% fine grain crushing test was 4.8ton.

[실시예 8]Example 8

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1320℃에서 8분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were subjected to expansion heat treatment at 1320 ° C. for 8 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.79이고, 흡수율을 11.2%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 5.1ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, specific gravity was 0.79, water absorption was 11.2%, and 10% fine grain fracture test was 5.1 tons.

[실시예 9]Example 9

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1330℃에서 8분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were subjected to expansion heat treatment at 1330 ° C. for 8 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.86이고, 흡수율을 7.8%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 6.2ton이었다.As a result of testing the obtained light weight aggregate, the specific gravity was 0.86, the absorption rate was 7.8%, and the result of 10% fine grain crushing test was 6.2ton.

[실시예 10]Example 10

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1340℃에서 8분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were subjected to expansion heat treatment at 1340 ° C. for 8 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.26이고, 흡수율을 14.6%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 7.4ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, the specific gravity was 1.26, the absorption rate was 14.6%, and the result of 10% fine grain crushing test was 7.4ton.

[실시예 11]Example 11

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 골재를 혼합 및 성형하고, 성형된 펠렛을 1360℃에서 8분간 팽창열처리 하였다.Aggregates were mixed and molded in the same manner as in Example 1, and the formed pellets were subjected to expansion heat treatment at 1360 ° C. for 8 minutes.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.37이고, 흡수율을 17.3%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 5.3ton이었다.As a result of testing the obtained light weight aggregate, the specific gravity was 1.37, the absorption rate was 17.3%, and the result of 10% fine grain crushing test was 5.3tons.

[실시예 12]Example 12

상기 실시예 1과 달리 성형된 펠렛을 지속적으로 굴리면서 플라이애시로 코팅 처리한 후 건조 및 소성하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 1, the pellets were continuously rolled, coated with fly ash, dried, and fired to prepare aggregates.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.92이고, 흡수율을 8.4%이며 10% 세립치 파쇄시험 결과 6.3ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, the specific gravity was 0.92, the absorption rate was 8.4%, and the result of 10% fine grain crushing test was 6.3ton.

[실시예 13]Example 13

상기 실시예 3과 달리 하수슬러지 및 점토의 합에 대하여 물성증진제로서 유리연마 슬러지를 10중량% 혼합한 후 성형 및 소성하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 3, the aggregate was prepared by mixing 10% by weight of glass-polishing sludge as a physical property increasing agent with respect to the sum of sewage sludge and clay, followed by molding and calcining.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.48이고, 흡수율은 5.8%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 5.3ton이었다.As a result of testing the obtained artificial light weight aggregate, specific gravity was 0.48, water absorption was 5.8%, and 10% fine grain crushing test was 5.3tons.

[실시예 14]Example 14

상기 실시예 3과 달리 하수슬러지 및 점토의 합에 대하여 물성증진제로서 폐석회를 5중량% 혼합한 후 성형 및 소성하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 3, 5% by weight of waste lime was mixed as a physical property enhancer with respect to the sum of sewage sludge and clay, and then aggregated and manufactured.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.45이고, 흡수율은 7.2%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 4.9ton이었다.As a result of testing the obtained artificial light aggregate, specific gravity was 0.45, water absorption was 7.2%, and the result of 10% fine grain crushing test was 4.9 tons.

[실시예 15]Example 15

상기 실시예 3과 달리 하수슬러지 및 점토의 합에 대하여 물성증진제로서 규사 미분를 5중량% 혼합한 후 성형 및 소성하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 3, 5% by weight of silica sand fine powder was mixed as a physical property enhancer with respect to the sum of sewage sludge and clay, and then aggregated and manufactured.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.70이고, 흡수율은 6.7%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 6.8ton이었다.As a result of testing the obtained artificial light aggregate, specific gravity was 0.70, water absorption was 6.7%, and 10% fine grain fracture test was 6.8ton.

[실시예 16]Example 16

상기 실시예 3과 달리 하수슬러지 및 점토의 합에 대하여 물성증진제로서 제지 슬러지 소각재를 10중량% 혼합한 후 성형 및 소성하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 3, 10% by weight of the paper sludge incineration material was mixed as a physical property increasing agent with respect to the sum of sewage sludge and clay, and then aggregated and manufactured.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.81이고, 흡수율은 6.3%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 6.4ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, specific gravity was 0.81, water absorption was 6.3%, and 10% fine grain fracture test was 6.4ton.

[실시예 17]Example 17

상기 실시예 3과 달리 하수슬러지 및 점토의 합에 대하여 물성증진제로서 폐페인트를 10중량% 혼합한 후 성형 및 소성하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 3, 10% by weight of waste paint was mixed as a physical enhancer with respect to the sum of sewage sludge and clay, and then aggregated and manufactured.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 0.42이고, 흡수율은 6.9%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 3.9ton이었다.As a result of testing the obtained light weight aggregate, specific gravity was 0.42, water absorption was 6.9%, and 10% fine grain fracture test was 3.9tons.

상기 실시예에 의하여 얻어진 경량골재의 품질특성 결과를 표 1로 나타냈다.Table 1 shows the results of the quality characteristics of the lightweight aggregate obtained by the above example.

Figure 112005051322710-pat00001
Figure 112005051322710-pat00001

[비교예 1]Comparative Example 1

상기 실시예 1과 달리 성형된 펠렛을 1140℃에서 18분간 팽창열처리하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 1, the molded pellet was expanded heat-treated at 1140 ° C. for 18 minutes to prepare aggregate.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.93이고, 흡수율은 25.6%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 1.4ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, the specific gravity was 1.93, the absorption rate was 25.6%, and the result of 10% fine grain fracture test was 1.4 tons.

[비교예 2]Comparative Example 2

상기 실시예 1과 달리 성형된 펠렛을 1160℃에서 18분간 팽창열처리하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 1, the molded pellet was expanded heat-treated at 1160 ° C. for 18 minutes to prepare aggregate.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.67이고, 흡수율은 22.3%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 2.1ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, specific gravity was 1.67, water absorption was 22.3%, and 10% fine grain fracture test was 2.1 tons.

[비교예 3]Comparative Example 3

상기 실시예 1과 달리 성형된 펠렛을 1180℃에서 15분간 팽창열처리하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 1, the molded pellet was expanded heat-treated at 1180 ° C. for 15 minutes to prepare aggregate.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.57이고, 흡수율은 19.4%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 2.4ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, the specific gravity was 1.57, the absorption rate was 19.4%, and the result of 10% fine grain fracture test was 2.4 tons.

[비교예 4][Comparative Example 4]

상기 실시예 1과 달리 성형된 펠렛을 1190℃에서 10분간 팽창열처리하여 골 재를 제조하였다.Unlike Example 1, the molded pellet was expanded and thermally treated at 1190 ° C. for 10 minutes to produce aggregate.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.73이고, 흡수율은 10.3%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 4.9ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, the specific gravity was 1.73, the absorption rate was 10.3%, and the result of 10% fine grain fracture test was 4.9 tons.

[비교예 5][Comparative Example 5]

상기 실시예 1과 달리 성형된 펠렛을 1360℃에서 8분간 팽창열처리하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 1, the molded pellets were expanded and thermally treated at 1360 ° C. for 8 minutes to prepare aggregates.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.76이고, 흡수율은 11.3%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 6.7ton이었다.As a result of testing the obtained light weight aggregate, the specific gravity was 1.76, the absorption rate was 11.3%, and the result of 10% fine grain fracture test was 6.7tons.

[비교예 6]Comparative Example 6

상기 실시예 1과 달리 성형된 펠렛을 1380℃에서 8분간 팽창열처리하여 골재를 제조하였다.Unlike in Example 1, the molded pellet was expanded and thermally treated at 1380 ° C. for 8 minutes to prepare aggregate.

얻어진 인공경량골재를 시험한 결과 비중은 1.89이고, 흡수율은 5.6%이며, 10% 세립치 파쇄시험 결과 7.2ton이었다.As a result of testing the obtained artificial lightweight aggregate, specific gravity was 1.89, water absorption was 5.6%, and 10% fine grain fracture test was 7.2 tons.

[비교예 7]Comparative Example 7

상기 실시예 1과 달리 성형된 펠렛을 1400℃에서 6분간 팽창열처리하여 골재를 제조하였다.Unlike Example 1, the molded pellets were expanded and thermally treated at 1400 ° C. for 6 minutes to prepare aggregates.

이 경우 융착현상이 너무 심하여 경량골재의 품질시험 자체가 곤란하였다.In this case, the fusion phenomenon was so severe that the quality test of the lightweight aggregate was difficult.

[비교예 8~10][Comparative Example 8 ~ 10]

상기 실시예에서 얻어진 경량골재의 품질특성 정도를 파악하기 위하여 독일(Liaipor사), 스페인(Arita사), 일본(Mesalite사)에서 수입한 비구조용 경량골재의 품질시험을 실시하였고, 비교예 8인 독일산의 경량골재의 시험결과는 비중 0.52, 흡수율 24.4%, 10% 세립치 파쇄시험 결과 2.1ton이었으며, 비교예 9인 스페인산의 경량골재의 시험결과는 비중 0.58, 흡수율 25.8%, 10% 세립치 파쇄시험 결과 2.6ton이었고, 비교예 10인 일본산의 경량골재의 시험결과는 비중 0.56, 흡수율 18.8%, 10% 세립치 파쇄하중 3.2ton이었다.In order to grasp the degree of quality characteristics of the lightweight aggregate obtained in the above example, the quality test of the non-structural lightweight aggregate imported from Germany (Liaipor), Spain (Arita), Japan (Mesalite) was carried out. The test results of German lightweight lightweight aggregates showed specific gravity of 0.52, water absorption rate of 24.4%, and 10% fine grain crushing test of 2.1ton. The comparative test of Spanish lightweight aggregates of Comparative Example 9 showed specific gravity of 0.58, water absorption rate of 25.8%, and 10% fine grain value. As a result of the crushing test, the test result of the light weight aggregate of Japan, which is Comparative Example 10, was 0.56, specific absorption rate of 18.8%, and 10% fine grain crushing load of 3.2ton.

상기 비교예에 의하여 얻어진 경량골재의 품질특성 결과를 표 2로 나타냈다.Table 2 shows the results of the quality characteristics of the lightweight aggregate obtained by the comparative example.

Figure 112005051322710-pat00002
Figure 112005051322710-pat00002

실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 10에서 확인되는 바와 같이 성형체를 1200~1350℃ 범위 내에 팽창열처리를 할 경우 1.34 이하의 비중, 18.2% 이하의 흡수율 3.8 이상의 강도를 갖고 있어 모든 물성이 우수한 골재를 얻을 수 있다.As confirmed in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 10, when the molded body is subjected to expansion heat treatment in the range of 1200 to 1350 ° C., the aggregate has a specific gravity of 1.34 or less, an absorption rate of 18.2% or less, and a strength of 3.8 or more. Can be obtained.

특히 성형체를 1220~1330℃ 범위 내에서 팽창열처리를 할 경우 더욱 물성이 우수한 골재를 얻을 수 있음을 실시예 3 내지 실시예 9에서 확인할 수 있었다.In particular, it was confirmed in Example 3 to Example 9 that the aggregate can be obtained more excellent aggregate properties when the heat treatment is expanded within the range of 1220 ~ 1330 ℃.

또한, 실시예 12와 같이 성형체의 표면을 무기물질로 코팅한 후 소성공정을 거친 경우 골재끼리 융착현상이 발생하지 않고, 저비중, 저흡수율, 고강도의 물성을 갖는 경량골재를 제조할 수 있었다.In addition, when the surface of the molded body was coated with an inorganic material as in Example 12 and then subjected to the sintering process, the aggregates did not generate fusion, and lightweight aggregates having low specific gravity, low water absorption, and high strength physical properties could be manufactured.

그리고 페이스트 제조공정시 실시예 13 내지 17과 같이 유리연마 슬러지, 폐석회, 규사미분, 제지슬러지 소각재, 폐페인트 등의 물성증진제를 더 첨가하여 혼합한 후 성형 및 소성공정을 거쳐 경량골재를 제조할 경우 물성증진제를 첨가하지 않은 실시예 1 내지 12에 비하여 물성이 우수한 골재를 얻을 수 있는 사실이 확인된다.In the paste manufacturing process, as in Examples 13 to 17, additionally, physical additives such as glass polishing sludge, waste lime, silica fine powder, paper sludge incineration ash, and waste paint are added and mixed, followed by molding and baking to produce lightweight aggregate. In this case, it is confirmed that aggregates having excellent physical properties can be obtained as compared with Examples 1 to 12 without adding a physical property enhancer.

유리연마슬러지를 더 혼합한 경우 용융 촉진효과에 의해 강도가 상승하고 비중 및 흡수율이 저감한 것으로 사료되고, 폐석회를 더 혼합한 경우 발포가 촉진되어 비중이 감소하고 융제성분이 증가하여 흡수율이 저감한 것으로 보인다.In the case of further mixing of glass polishing sludge, the strength is increased and the specific gravity and the absorption rate are reduced by the melting promotion effect, and when the waste lime is further mixed, the foaming is promoted, the specific gravity is decreased, and the flux component is increased, thereby reducing the absorption rate. Seems to have done.

또한, 규사미분을 더 혼합한 경우 SiO2 성분의 증가에 따른 유리질의 생성량이 증가하여 흡수율 저감과 더불어 강도가 증가한 것으로 보이며, 폐페인트를 더 혼합한 경우 경량골재 내부에서 연소됨으로써 다량의 가스를 배출시켜 발포제 역할과 더불어 다량의 열을 방출하여 내부 용융을 촉진시켜준 것으로 사료된다.In addition, when the silica sand powder is further mixed, the amount of glass generated by the increase of the SiO2 component increases, and the strength is increased with the decrease of the absorption rate. When the waste paint is further mixed, it is burned inside the lightweight aggregate to discharge a large amount of gas. In addition to acting as a blowing agent, it is thought to promote the internal melting by releasing a large amount of heat.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 기존의 매립 및 해양투기 등에 의해 무분별하게 처리되었던 유·무기성 폐기물의 친환경적 대량 처리가 가능하며, 소각 및 용융 방식보다 경제적, 기술적 측면에서 최종산물이 고부가성 제품인 경량골재로 배출되어 우위를 점할 수 있다. 각종 유해물질을 소결 및 일부 용융 고정화함으로써 환경무해화라는 환경 기술적 난제를 해결함으로써 유·무기 폐기물의 복합 처리 및 재활용분야의 개척에 기여할 것으로 판단된다.As described above, the present invention enables eco-friendly mass treatment of organic and inorganic wastes that have been indiscriminately treated by landfilling and ocean dumping, and is economically and technically more efficient than incineration and melting methods. It can be discharged into aggregate to gain an advantage. By sintering and partially melting and fixing various harmful substances, it is expected to contribute to the development of complex treatment and recycling of organic and inorganic wastes by solving environmental technical difficulties such as environmental harm.

특히 본 발명의 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법은 유기성슬러지, 점결제 등을 혼합하여 페이스트화한 후 성형한 다음 1200~1350℃에서 소결시킴으로써 더욱 비중 및 흡수율이 낮고 강도가 우수한 경량골재를 얻을 수 있어 현재 외국산 수입골재의 수입에 의존하고 있는 경량골재의 수입대체 효과가 있다.In particular, the method for manufacturing lightweight aggregate using the organic / inorganic waste of the present invention is mixed with organic sludge, caking agent, paste, and then molded and then sintered at 1200 ~ 1350 ℃ to further lower specific gravity, water absorption, and excellent strength. As it is possible to obtain lightweight aggregates, there is an alternative effect of importing lightweight aggregates, which currently rely on imports of foreign imported aggregates.

그리고 성형체의 표면을 무기물질로 코팅하는 공정을 더 구비함으로써, 소성공정시 골재끼리 융착이 심하게 발생하여 불량률이 증가하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 저비중, 저흡수율, 고강도 등의 물성이 우수한 골재를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, by further providing a step of coating the surface of the molded body with an inorganic material, the aggregates can be prevented from occurring due to severe fusion between aggregates during the firing process, as well as preventing the increase of the defect rate, as well as excellent aggregate properties such as low specific gravity, low absorption rate, and high strength. There is an effect that can be obtained.

또한, 페이스트 공정시 물성증진제를 더 혼합한 후 성형 및 소성공정을 거쳐 경량골재를 제조함으로써, 발포를 촉진시켜 비중 및 흡수율이 저감하고 용융촉진효과에 의하여 강도가 상승하는 등 더욱 물성이 우수한 경량골재를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, by further mixing the physical property enhancer during the paste process to produce a lightweight aggregate through the molding and firing process, by promoting the foaming to reduce the specific gravity and absorption rate, the lightweight aggregate having excellent physical properties, such as the strength is increased by the melt promoting effect There is an effect that can be obtained.

따라서, 유·무기성 폐기물의 복합처리와 동시에 이들을 고부가성 경량골재의 원료로의 활용과 더불어 최종산물로 배출된 경량골재를 경량콘크리트(구조용 경 량콘크리트, 경량콘크리트 2차 제품, 데크플레이트용 콘크리트, 옥상누름 콘크리트), 하중저감재(옥상녹화용, 지하주차장 옥상, 옹벽되채움재) 및 환경제품(생태블록, 수처리 담체, 잔디그린구조용, 수질정화재, 화분난석, 옥상녹화용 배수재 등) 등 적용 범위가 폭넓게 이용할 수 있다.Therefore, in addition to the complex treatment of organic / inorganic wastes, they are used as raw materials for high value-added lightweight aggregates, and the light aggregates discharged as final products are made of lightweight concrete (structural lightweight concrete, lightweight concrete secondary products, deck plate concrete, etc.). , Roof pressed concrete), load reducing materials (roofing for rooftop, roof of underground parking lot, retaining wall filling material) and environmental products (eg ecological block, water treatment carrier, grass green structure, water purification material, pollen stool, roof greening drainage, etc.) The range is available widely.

Claims (5)

유기성슬러지 10~90중량%, 점결제 10~90중량%, 유기성슬러지 및 점결제의 합에 대하여 폐유, 폐절삭유, 폐페인트 중 1종 이상과 유리연마슬러지를 포함하여 이루어진 물성증진제 3~20중량%를 혼합하여 수분함량이 30~45중량%인 페이스트를 제조하는 공정과;10 ~ 90% by weight of organic sludge, 10 ~ 90% by weight of binder, 3 ~ 20% by weight of organic sludge and one or more of waste oil, waste cutting oil, waste paint and glass polishing sludge Mixing a% to prepare a paste having a water content of 30 to 45% by weight; 상기 페이스트를 일정한 형상으로 성형하는 공정과;Forming the paste into a constant shape; 상기 성형체를 수분함량이 20중량% 이하로 건조하는 공정과;Drying the molded body with a water content of 20% by weight or less; 상기 건조된 성형체를 내부에 발포가 발생하고 외주면에 용융 피막이 형성될 때까지 1200 내지 1350℃에서 소결하는 공정과, Sintering the dried molded body at 1200 to 1350 ° C. until foaming occurs inside and a molten film is formed on an outer circumferential surface thereof; 상기 소결된 성형체를 공냉식 냉각기를 통과시켜 500℃ 이하로 냉각시키는 공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법.And a step of cooling the sintered molded body through an air-cooled cooler to 500 ° C. or less. Light weight aggregate manufacturing method using a combination of organic and inorganic waste, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, 상기 성형공정 후 성형물의 표면을 무기물질로 코팅하는 공정이 부가되는 것을 특징으로 하는 유·무기성 폐기물을 복합적으로 이용한 경량골재 제조방법.The method of claim 1, wherein the process of coating the surface of the molded product with an inorganic material after the molding process is added. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101658887B1 (en) * 2015-09-01 2016-09-22 한국지질자원연구원 Method of preparing light weight aggregate using gold mine tail
KR102138476B1 (en) * 2019-11-19 2020-07-28 이나영 A light weight block composition, manufacturing method the same and the light weight block
KR102206677B1 (en) * 2020-11-06 2021-01-21 김동경 Aggregate manufacturing method using ash

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980033801A (en) * 1996-11-01 1998-08-05 이현구 Lightweight aggregate using stone flour sludge and water purification plant sludge and method of manufacturing the same
KR19990031198A (en) * 1997-10-09 1999-05-06 차동천 Manufacturing method of artificial lightweight aggregate
KR19990081756A (en) * 1998-04-17 1999-11-15 나춘기 Recycling method of sewage sludge by internal heating sintering method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980033801A (en) * 1996-11-01 1998-08-05 이현구 Lightweight aggregate using stone flour sludge and water purification plant sludge and method of manufacturing the same
KR19990031198A (en) * 1997-10-09 1999-05-06 차동천 Manufacturing method of artificial lightweight aggregate
KR19990081756A (en) * 1998-04-17 1999-11-15 나춘기 Recycling method of sewage sludge by internal heating sintering method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102264721B1 (en) * 2020-12-07 2021-06-11 박새롬 Light weight aggregate manufacturing method using organic sludge and stone sludge in combination

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