KR100806200B1 - Solidifying agent of highly water-containing sludge - Google Patents

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KR100806200B1
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Abstract

A solidifying agent for sludge with a high water content is provided to realize excellent cost efficiency and effects of accelerating solidification and reducing water content. A solidifying agent for sludge with a high water content comprises a product obtained by combustion of 40-70 wt% of petroleum coke including 80-88 wt% of carbon, 2-3 wt% of hydrogen, 5-10 wt% of oxygen, 1-1.5 wt% of nitrogen and 4-5.5 wt% of sulfur, and a calorific value of 8,000 kcal/kg, and 30-60 wt% of limestone having an apparent density of 2.8745 g/ml, a specific surface area of 15.450 m^2/g, an average pore diameter of 169 angstroms, a porosity of 15.8% and a particle diameter of 0.1-3 mm, at 850-950 deg.C.

Description

고함수 슬러지 고화제{SOLIDIFYING AGENT OF HIGHLY WATER-CONTAINING SLUDGE}High function sludge hardener {SOLIDIFYING AGENT OF HIGHLY WATER-CONTAINING SLUDGE}

본 발명은 함수율이 높은 슬러지나 오니를 건조, 고화시켜 복토제, 녹생토 등으로 용이하게 활용할 수 있는 고화제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적으로 고화제 제조시 사용되고 있는 무수석고나 생석회를 별도로 사용하지 않고 황화물을 포함하고 있는 석유 코크스와 석회석을 유동층 보일러 또는 석회 소성로에서 연소하여 탈황과정을 거친 연소재를 독립적으로 고화제로 사용하거나, 그 연소재에 황산 또는 황산철을 첨가하여 사용하거나, 또는 그 연소재에 황산 또는 황산철과, 소각재, 플라이애쉬, 제강슬레그 분진, 규조토, 감람석 중에서 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상으로 조성된 첨가제를 첨가하여 조성된 것을 고화제로 사용하여 함수율이 높은 슬러지와 오니에 첨가하여 건조, 고화시키는 것을 특징으로 하는 고함수 슬러지 고화제에 관한 것이다.The present invention relates to a solidifying agent that can be easily utilized as a cover agent, green soil, etc. by drying and solidifying sludge or sludge having a high moisture content, and more specifically, using anhydrous gypsum or quicklime, which are generally used in the manufacture of a solidifying agent, separately. Petroleum coke and limestone containing sulphide instead of combustion in a fluidized bed boiler or lime kiln, and using the desulfurized combustor independently as a solidifying agent, or by adding sulfuric acid or iron sulfate to the combustor, or The moisture content was obtained by adding the sulfuric acid or iron sulfate, and an additive composed of at least one selected from incineration ash, fly ash, steel slag dust, diatomaceous earth, and olivine as solidifying agent. It is added to high sludge and sludge to dry and solidify high-functional sludge solidifying agent It is about.

함수율이 높은 하수슬러지, 음식물오니, 해안이나 호수의 퇴적오니 등은 대표적인 환경오염물질로서, 종래에는 해양투기, 매립 등의 방법으로 처리되어 왔으 며, 현재 그 오염물질들에 의해 오염된 환경을 복원시키는 여러 가지 방안이 현재 마련되고 있는 실정이다.Sewage sludge with high water content, food sludge, and sedimentary sludge from the shore or lake are typical environmental pollutants, which have been treated by ocean dumping, landfill, etc., and now restore the environment contaminated by the pollutants. There are many ways to make it happen.

일례로 하루 6000t 이상 배출되고 있는 생활하수 슬러지는 2003년 7월부터 일반 쓰레기 매립장 처리가 금지되었고, 가장 처리하기가 용이했던 해양투기마저 런던 덤핑 조약으로 2011년까지만 제한적으로 허용되고 있다.For example, sewage sludge discharged more than 6000 tons per day has been banned from landfills since July 2003, and even dumping at sea, which was the easiest to dispose of, was allowed only until 2011 as a London dumping treaty.

특히 국토가 좁은 우리나라는 주위환경의 오염을 방지시키고 슬러지에서 발생하는 침출수에 환경이 오염되지 않도록 효율적이고 안전한 처리방법이 시급히 모색되어야 한다.In particular, Korea, which has a narrow territory, should urgently seek efficient and safe treatment methods to prevent pollution of the surrounding environment and to prevent contamination of the leachate from sludge.

현재 수도권 매립지를 비롯한 전국의 지자체에서는 고함수 슬러지를 고화처리하여 복토제로 사용할 수 있는 처리시설을 준비하고 있으며, 이와 관련하여 수분이 많은 슬러지의 고화처리가 효율적으로 이루어지면서 생산성, 경제성의 측면에서 우수한 고화제의 개발이 긴요한 실정이다.Currently, local governments around the country, including metropolitan landfills, are preparing treatment facilities that can solidify high-function sludge and use it as a cover agent.In this regard, solidification of high-density sludge is efficiently performed, resulting in excellent productivity and economic efficiency. Development of hardeners is critical.

종래 알칼리계 고화제로 고화처리시에는 고화물의 pH가 높아 암모니아 가스로 악취가 발생하는 문제점이 있었으며, 따라서 고화처리시 암모니아 발생이 없으면서 효율적인 고화제가 요구된다. 그리고, 상기 고화물을 복토제, 녹생토로 활용하기 위하여는 중금속 용출억제, 투수계수 및 압축강도의 적합성, 단립화 등이 필요하다.In the conventional solidification treatment with an alkali-based solidifying agent, there is a problem in that the odor is generated by ammonia gas due to the high pH of the solidified material. Therefore, an efficient solidifying agent is required without generating ammonia during the solidifying treatment. In addition, in order to utilize the solids as a cover agent and rust soil, heavy metal leaching inhibition, permeability coefficient, compressive strength, and the like are required.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 유동층 보일러에서 부 산물로 발생하는 석유 코크스와 석회석 연소재를 주원료로 하여 고화촉진 및 탁월한 수분 감량 효과가 있으면서도 경제성이 있는 고화제의 제공을 그 목적으로 한다.In order to solve the problems as described above, the present invention is to provide a solidifying agent with economical efficiency and excellent economic loss effect by promoting the solidification and petroleum coke and limestone combustion material generated as a by-product in a fluidized bed boiler for the purpose. do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, In order to achieve the above object,

본 발명은 탄소 80 ~ 88중량%, 수소 2 ~ 3중량%, 산소 5 ~ 10중량%, 질소 1 ~ 1.5중량%, 유황 4 ~ 5.5중량%의 원소구성을 갖고 발열량이 8,000(㎉/㎏)인 석유 코크스(a1') 40 ~ 70중량%와,The present invention has an elemental composition of 80 to 88% by weight of carbon, 2 to 3% by weight of hydrogen, 5 to 10% by weight of oxygen, 1 to 1.5% by weight of nitrogen, and 4 to 5.5% by weight of sulfur, and a calorific value of 8,000 (㎉ / kg) Phosphorus petroleum coke (a1 ') 40-70 weight%,

겉보기밀도(Apparent density) 2.8745g/㎖, 비표면적(Specific surface area) 15.450㎡/g, 평균세공크기(Average pore diameter) 169Å, 공극율(Porosity) 15.8%이고, 입경이 0.1 ~ 3mm인 석회석(al") 30 ~ 60중량%를 850 ~ 950℃의 온도에서 연소시킨 연소재를 고화제로 사용하거나,Apparent density 2.8745g / mL, Specific surface area 15.450㎡ / g, Average pore diameter 169Å, Porosity 15.8%, Limestone with particle size 0.1 ~ 3mm ") Use a combustor combusted from 30 to 60% by weight at a temperature of 850 ~ 950 ℃, or

상기 연소재(a1) 30 ~ 90중량%에, 황산 또는 황산철 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 혼합으로 조성된 혼합물(a2) 10 ~ 70중량%를 첨가하여 혼합시킨 제1혼합물을 고화제로 사용하거나,A solidifying agent of the first mixture obtained by adding 10 to 70% by weight of the mixture (a2) composed of any one or two selected from sulfuric acid or iron sulfate to 30 to 90% by weight of the combustion material (a1). Or as

상기 제1혼합물(A) 60 ~ 85중량%에, 소각재; 비중 1.80, 습분 1.0 이내인 플라이애쉬; 분말도가 3500㎠/g인 제강슬레그 분진; 기공이 10 ~ 30㎛이고, 기공율 73.05%, 흡수율이 70.55%인 규조토; 열건조기로 400℃의 온도에서 10 ~ 15초간 가열한 후 300 ~ 400mesh의 크기로 분쇄한 감람석; 중에서 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 첨가제(B) 15 ~ 40중량%를 첨가하여 혼합시킨 제2혼합물을 고화제로 사용하는 것을 그 주요 기술적 구성으로 한다.60 to 85% by weight of the first mixture (A), incinerator; Fly ash with a specific gravity of 1.80 and 1.0 moisture; Steelmaking sludge dust having a powder degree of 3500 cm 2 / g; Diatomaceous earth with a pore of 10 to 30 µm, a porosity of 73.05%, and a water absorption of 70.55%; Olivine crushed into a size of 300 to 400mesh after heating for 10 to 15 seconds at a temperature of 400 ℃ with a heat dryer; The main technical configuration is to use the second mixture, which is added by mixing 15 to 40% by weight of the additive (B), which is composed of any one or two or more kinds selected from among them, is mixed.

이하, 상기한 기술적 구성을 더욱 상세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, the technical configuration will be described in more detail.

상기 고화제는 산알칼리 중화반응으로 중화열에 인한 건조 및 가스 발생이 억제되고, 칼슘, 마그네슘이 결합하여 단립화 및 강도가 증가하게 되며, 산화기능에 의해 흙 색을 띠게 되는 것으로, 고화제에 의한 혼합과정에서는 수화반응(발열)에 의해 슬러지의 수분량이 감소하게 되고, 그에 따른 효과로 중금속 용출이 억제된다.The solidifying agent is suppressed from drying and gas generation due to heat of neutralization by acid alkali neutralization reaction, calcium and magnesium are combined to increase granulation and strength, and have an earthy color due to oxidation function. In the mixing process, the water content of the sludge is reduced by the hydration reaction (exotherm), and heavy metal dissolution is suppressed by the effect.

또한, 고화제에 의한 양생과정에서 이온교화반응에 의해 단립화 및 용출 억제가 이뤄지고, 포졸란 반응에 의해 강도가 증가하게 되며, 탄산화반응에 의해 강도증가 및 안정화가 일어나고, 그에 따른 효과로 토질공학적 개량, 유해병원균 사멸, 재슬러리화의 억제가 일어난다.In addition, in the curing process by the solidifying agent, the separation and elution is suppressed by the ion exchange reaction, the strength is increased by the pozzolanic reaction, the strength is increased and stabilized by the carbonation reaction, and the soil engineering is improved by the effect. Inhibition of harmful pathogens and inhibition of reslurrying occurs.

이러한 고화제의 고화원리는 수분, 유기질, 무기질, 악취를 포함하는 슬러지에 고화제를 첨가하게 될 경우에는 고화제에 의한 발열반응이 일어나면서 상기 슬러지에 포함되어 있던 수분량이 감소하게 되는 것으로, 물리적 유기질에 포함된 수분, 무기질 내의 수분, 악취 등을 단기간에 흡착, 흡수하게 된다.The solidification principle of the solidifying agent is that when the solidifying agent is added to the sludge containing water, organic matter, minerals and odors, an exothermic reaction by the solidifying agent occurs, thereby reducing the amount of water contained in the sludge. It absorbs and absorbs moisture contained in organic matter, moisture in inorganic matter, odors, etc. in a short time.

상기 고화제로 사용되는 연소재는 석유 코크스와 석회석을 850 ~ 950℃의 온도에서 연소시킨 것으로, 상기 석유 코크스는 석유의 찌꺼기를 격렬하게 열분해시켜서 만든 다공질의 광택이 있는 고체연료로서 다량의 황화물이 함유되어 있으며, 통상 3mm 이내의 입경을 갖는 석회석과 함께 유동층 보일러 또는 석회 소성로에서 850 ~ 950℃의 온도에서 연소시 탈황작용에 의해 대부분 무수석고 및 소성된 생석회 형태가 된다. 따라서, 본 발명에서는 일반적으로 고화제 제조시 사용되는 무수석고 및 생석회를 별도로 사용하지 않고 유동층 보일러 또는 석회 소성로의 부산물로 발생하는 연소재를 활용하는데 그 특징이 있다.The combustor used as the solidifying agent is a petroleum coke and limestone burned at a temperature of 850 ~ 950 ℃, the petroleum coke is a porous, glossy solid fuel made by violent pyrolysis of petroleum residue, a large amount of sulfide It is contained, and is usually in the form of anhydrous gypsum and calcined quicklime by desulfurization upon combustion at a temperature of 850 to 950 ° C. in a fluidized bed boiler or lime kiln together with limestone having a particle diameter of less than 3 mm. Accordingly, the present invention is characterized in that it utilizes a combustion material that is generated as a by-product of a fluidized bed boiler or lime kiln without separately using anhydrous gypsum and quicklime used in the manufacture of a solidifying agent.

상기 석유코크스의 온도에 따른 탈황율은 다음의 표1과 같으며, 그 탈황율을 계산하는 방법은 다음과 같다.The desulfurization rate according to the temperature of the petroleum coke is shown in Table 1 below, and the method for calculating the desulfurization rate is as follows.

Figure 112007040432341-pat00001
Figure 112007040432341-pat00001

표 1: 온도에 따른 석유 코크스의 Table 1: of petroleum coke with temperature 탈황율Desulfurization Rate

온도(℃)Temperature (℃) 850850 900900 950950 탈황율(%)Desulfurization Rate (%) 18.5018.50 16.9416.94 19.2219.22

상기 탈황율 중 900℃에서 다소 탈황율이 떨어지는데, 이는 이 온도범위에서 탄소와 황 성분이 새로운 C-S결합을 하기 때문이다. 전체적으로 살펴보면, 온도에 따른 증가추세를 보이고 있으나, 그 탈황율이 매우 낮다는 것을 알 수 있다.The desulfurization rate is somewhat lower at 900 ° C. of the desulfurization rate, because carbon and sulfur components form new C-S bonds in this temperature range. On the whole, it shows an increase in temperature, but the desulfurization rate is very low.

이와 같은 탈황율을 높이기 위해서는 그 온도의 상승을 점차 높이는 것이 중요한데, 이는 급격한 온도 상승은 석유 코크스의 기공들의 상당부분 함몰되기 때문이다.In order to increase the desulfurization rate, it is important to gradually increase the temperature, since the rapid temperature increase causes a significant portion of the pores of the petroleum coke.

유동층연소에서의 석유 코크스의 탈황메카니즘은 유동층에서 석유 코크스 연소시 배출된 SO2를 제거하는 탈황제로 석회석(CaCO3)이 사용되며, 그 반응식은 다음과 같다.Desulfurization mechanism of petroleum coke in fluidized bed combustion is limestone (CaCO 3 ) is used as a desulfurization agent to remove SO 2 discharged from petroleum coke combustion in the fluidized bed, the reaction equation is as follows.

CaCO3 + SO2 + 1/2 O2 ⇔ CaSO4 + CO2 CaCO 3 + SO 2 + 1/2 O 2 ⇔ CaSO 4 + CO 2

이때 소성반응은 석회석이 CaO와 CO2의 형태로 분해되는 반응으로 흡열반응이다. 유동층 보일러에서 CO2의 분압이 석회석 소성의 평형압력보다 낮을 때, 즉 상압 유동층 연소조건에서 연소로내에 주입된 CaCO3는 다음과 같이 CaO와 CO2의 형태로 소성된다.At this time, the calcining reaction is an endothermic reaction in which limestone is decomposed in the form of CaO and CO 2 . In a fluidized bed boiler, when the partial pressure of CO 2 is lower than the equilibrium pressure of limestone firing, that is, CaCO 3 injected into the furnace under atmospheric fluidized bed combustion conditions is calcined in the form of CaO and CO 2 as follows.

CaCO3 ⇔ CaO + CO2 △H = 183kJ/gmolCaCO 3 ⇔ CaO + CO 2 ΔH = 183 kJ / gmol

상기 유동층 보일러에서의 조업온도인 850 ~ 950℃에서 CaCO3이 SO2와 직접 반응하는 것은 CO2의 분압이 평형압력보다 높을 때 이루어지고 상압에서는 SO2의 흡수를 위하여 CaCO3은 CaO와 CO2로 분해된다. 그리고, 소성반응 중에 생성된 CO2는 석회석에 기공을 생성하고 확장시키는 역할을 하므로, 탈황반응에 대한 표면적을 크게 하는 효과가 있다. The direct reaction of CaCO 3 with SO 2 at the operating temperature of 850 to 950 ° C. in the fluidized bed boiler is achieved when the partial pressure of CO 2 is higher than the equilibrium pressure, and CaCO 3 is CaO and CO 2 for absorption of SO 2 at normal pressure. Decompose to In addition, CO 2 generated during the calcination reaction serves to create and expand pores in limestone, thereby increasing the surface area for desulfurization.

이하, 고화제의 구성에 대해 살펴보도록 한다.Hereinafter, look at the configuration of the solidifying agent.

연소재를Burning material 독립적으로 사용하는 경우 When used independently

탄소 80 ~ 88중량%, 수소 2 ~ 3중량%, 산소 5 ~ 10중량%, 질소 1 ~ 1.5중량%, 유황 4 ~ 5.5중량%의 원소구성을 갖고 발열량이 8,000(㎉/㎏)인 석유 코크스와 입경이 0.1 ~ 3mm인 석회석을 유동층 보일러 또는 석회소성로에서 850 ~ 950℃의 온도에서 연소시킨 연소재를 고화제로 사용한다.Petroleum coke with an elemental composition of 80 to 88% by weight of carbon, 2 to 3% by weight of hydrogen, 5 to 10% by weight of oxygen, 1 to 1.5% by weight of nitrogen, and 4 to 5.5% by weight of sulfur and having a calorific value of 8,000 (kg / kg) Combustion materials burned with limestone with a particle diameter of 0.1 to 3mm in a fluidized bed boiler or a calcining furnace are used as a solidifying agent.

상기한 바와 같이, 석유 코크스와 석회석의 연소 온도는 850 ~ 950℃인 것으로, 그 연소온도가 850℃ 미만으로 떨어지는 경우에는 석유 코크스의 휘발분을 감소시키지 못하는 문제가 발생하고, 950℃를 초과하게 되는 경우에는 석유 코크스가 필요 이상으로 연소하는 문제가 발생하므로 그 연소온도를 850 ~ 950℃로 유지하는 것이 바람직하다.As described above, the combustion temperature of petroleum coke and limestone is 850 ~ 950 ℃, if the combustion temperature falls below 850 ℃ problem occurs that does not reduce the volatile content of petroleum coke, and exceeds 950 ℃ In this case, petroleum coke burns more than necessary, so it is desirable to maintain the combustion temperature at 850 ~ 950 ℃.

그리고, 상기 석회석은 겉보기밀도(Apparent density) 2.8745g/㎖, 비표면적(Specific surface area) 15.450㎡/g, 평균세공크기(Average pore diameter) 169Å, 공극율(Porosity) 15.8%이고, 입경이 0.1 ~ 3mm인 것으로, 그 입경은 0.1mm 미만인 경우에는 투입시 분진발생 및 가공비 상승문제가 발생하고, 3mm를 초과하게 되는 경우에는 아황산가스와의 반응이 저감되는 문제가 발생하므로, 상기 석회석의 입경은 0.1 ~ 3mm를 유지하는 것이 바람직하다.In addition, the limestone has an apparent density of 2.8745 g / ml, a specific surface area of 15.450 m 2 / g, an average pore diameter of 169 mm, porosity of 15.8%, and a particle diameter of 0.1 to When the particle diameter is less than 0.1 mm, problems of dust generation and processing cost increase when the particle size is less than 0.1 mm, and when the particle size exceeds 3 mm, the reaction with sulfite gas is reduced, so the particle size of the limestone is 0.1. It is desirable to maintain ˜3 mm.

그리고, 상기 석회석의 비표면적(Specific surface area) 15.450㎡/g 미만이거나, 평균세공크기(Average pore diameter) 169Å를 초과하게 될 경우에는 연소시간 및 온도가 상승하게 되어 비용상승 문제가 상승하므로, 상기와 같은 비표면적, 평균세공크기를 갖는 석회석을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, when the specific surface area of the limestone is less than 15.450 m 2 / g or exceeds the average pore diameter of 169 kPa, the combustion time and the temperature are increased to increase the cost, thereby increasing the cost. It is preferable to use limestone having a specific surface area and an average pore size.

연소재와With combustion materials 황산 또는 황산철을 혼합하여 사용하는 경우 When using a mixture of sulfuric acid or iron sulfate

탄소 80 ~ 88중량%, 수소 2 ~ 3중량%, 산소 5 ~ 10중량%, 질소 1 ~ 1.5중량%, 유황 4 ~ 5.5중량%의 원소구성을 갖고 발열량이 8,000(㎉/㎏)인 석유 코크스와 입경이 0.1 ~ 3mm인 석회석을, 유동층 보일러 또는 석회소성로에서 850 ~ 950℃의 온도에서 연소시킨 연소재 30 ~ 90중량%와,Petroleum coke with an elemental composition of 80 to 88% by weight of carbon, 2 to 3% by weight of hydrogen, 5 to 10% by weight of oxygen, 1 to 1.5% by weight of nitrogen, and 4 to 5.5% by weight of sulfur and having a calorific value of 8,000 (kg / kg) And 30 to 90% by weight of the burned material of which limestone having a particle diameter of 0.1 to 3 mm was burned in a fluidized bed boiler or a calciner at a temperature of 850 to 950 ° C.,

황산 또는 황산철 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 혼합으로 조성된 혼합물10 ~ 70중량%를 혼합하여 조성된 것을 고화제로 사용한다.10 to 70% by weight of the mixture composed of any one or two selected from sulfuric acid or iron sulfate is used as a solidifying agent.

상기 연소재는 앞서 살펴본 바와 같이, 독립적으로 고화제로 사용할 수 있으나, 그 연소재에 황산 또는 황산철 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 혼합물을 첨가하여 사용하여 사용할 수도 있다.As described above, the combustor may be used independently as a hardener, but may be used by adding any one or a mixture of sulfuric acid or iron sulfate to the combustor.

상기 연소재는 앞서 살펴본 바와 같이, 황화물을 포함하고 있는 석유 코크스와 석회석을 유동층 보일러 또는 석회 소성로에서 850 ~ 950℃의 온도에서 연소하여 탈황작용을 거친 것으로, 상기 석유 코크스와 석회석의 연소온도를 850℃ 미만으로 하는 경우에는 석유 코크스의 휘발분을 감소시키지 못하고, 950℃를 초과하게 되는 경우에는 석유 코크스가 필요 이상으로 연소하는 문제가 발생하므로 그 연소온도를 850 ~ 950℃로 유지하는 것이 바람직하다.As described above, the combustor was desulfurized by burning petroleum coke and limestone containing sulfide at a temperature of 850 to 950 ° C. in a fluidized bed boiler or lime kiln, and the combustion temperature of the petroleum coke and limestone was 850. If the temperature is lower than 占 폚, the volatilization of petroleum coke cannot be reduced. If the temperature is higher than 950 占 폚, the petroleum coke may be burned more than necessary. Therefore, it is preferable to maintain the combustion temperature at 850 to 950 占 폚.

또한, 상기 연소재는 고화제 전체중량에 대해 30 ~ 90중량%로 사용되는 것으로, 30중량% 미만으로 사용될 경우에는 고화제의 고화능력이 떨어지고, 90중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 상대적으로 폐황산 등을 사용하는 양이 줄어들기 때문에 pH가 높아 산림녹화 등 자연환경을 저해하며, 폐자원재활용 측면이 떨어지므로, 상기 연소재는 고화제 전체중량에 대해 30 ~ 90중량%로 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the combustor is used in 30 ~ 90% by weight relative to the total weight of the solidifying agent, when less than 30% by weight of the solidification capacity of the solidifying agent is lowered, when used in excess of 90% by weight As the amount of waste sulfuric acid is reduced, the pH is high, which hinders the natural environment such as forest reclamation, and the waste resource recycling side is reduced, so that the combustion material is used in an amount of 30 to 90% by weight based on the total weight of the solidifying agent. It is preferable.

상기 황산 또는 황산철 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 혼합물은 상기 연소재의 적절한 pH를 고려하여 고화제 전체중량에 대해 10 ~ 70중량%의 범위에서 사용된다.The mixture of any one or two selected from sulfuric acid or iron sulfate is used in the range of 10 to 70% by weight based on the total weight of the solidifying agent in consideration of the appropriate pH of the combustion material.

상기 황산은 황산철의 산도, 중금속용출 여부에 따라 순도 40 ~ 99%인 것을 선택사용하는 것으로, 폐황산 또는 정제황산도 사용가능하다.The sulfuric acid may be selected from those having a purity of 40 to 99% according to the acidity of iron sulfate and eluting heavy metals, and used sulfuric acid or purified sulfuric acid.

상기 폐황산의 활용은 자원의 재활용 측면과 환경개선의 측면에서 매우 중요한 문제로서, 폐황산을 활용하는 경우에는 순도 95 ~ 99%의 황산과 폐황산을 혼합 하여 사용하며 산도 및 폐황산의 재활용도를 고려해 순도 95 ~ 99%의 황산 40 ~ 50부피%와 폐황산 50 ~ 60부피%의 배합비로 조성하여 사용한다. 또한, 상기 폐황산은 반도체 공장 기판 등을 세척한 pH 2 정도의 강산인 황산 슬러지를 70 ~ 90℃의 고온으로 분쇄하여 얻어진 것이다.The use of waste sulfuric acid is a very important problem in terms of resource recycling and environmental improvement. In the case of utilizing waste sulfuric acid, sulfuric acid having a purity of 95 to 99% and waste sulfuric acid are mixed, and acidity and waste sulfuric acid are recycled. In consideration of this, the composition is used in the ratio of 40-50 vol% of sulfuric acid with purity of 95-99% and 50-60 vol% of spent sulfuric acid. In addition, the waste sulfuric acid is obtained by pulverizing sulfuric acid sludge, which is a strong acid having a pH of about 2 washed with a semiconductor factory substrate, at a high temperature of 70 ~ 90 ℃.

상기 황산철은 황산제1철 1수염 또는 황산1철 7수염 중 어느 1종을 선택하여 사용한다. 상기 황산제1철 1수염은 분자식이 FeSO4 H2O인 결정형 고상의 무기화합물로, 그 조성은 Fe 18.4%, TiO2 5.0%, Cu 0.005%, Mn 4.0%, 수불용분 0.2%, 염산불용분 0.1%, 부착수분 5.0%이고,The said iron sulfate selects and uses any 1 type of ferrous sulfate monohydrate or ferrous sulfate hexate. The ferrous sulfate monohydrate has a molecular formula FeSO 4 Crystalline solid inorganic compound which is H 2 O, whose composition is 18.4% Fe and TiO 2 5.0%, Cu 0.005%, Mn 4.0%, water insoluble 0.2%, hydrochloric acid insoluble 0.1%, adhered water 5.0%,

상기 황산제1철 7수염은 분자식이 FeSO4 7H2O인 결정형 고상의 무기화합물로, 그 조성은 Fe 18.4%, Fe2(SO4)3 0.5%, TiO2 0.5%, Cu 0.005%, Mn 0.6%, 수불용분 0.2%, 염산불용분 0.1%, 부착수분 5.0%이다.The ferrous sulfate 7 hydrochloride has a molecular formula FeSO 4 7H 2 O is a crystalline solid inorganic compound, its composition is Fe 18.4%, Fe 2 (SO 4 ) 3 0.5%, TiO 2 0.5%, Cu 0.005%, Mn 0.6%, water insoluble content 0.2%, hydrochloric acid insoluble content 0.1%, adhesion moisture 5.0%.

상기 황산 또는 황산철은 석회석과 혼소된 석유 코크스 연소재에 대하여 암모니아 가스 발생, 발열, 단립화, 용도 등을 고려하여 고화제 전체중량에 대해 70중량% 미만의 범위에서 혼합되며, 그 혼합된 고화제의 pH는 4 ~ 12 정도이다.The sulfuric acid or iron sulfate is mixed in the range of less than 70% by weight based on the total weight of the solidifying agent in consideration of ammonia gas generation, heat generation, granulation, use, etc. with respect to the petroleum coke combustor mixed with limestone, The pH of the topic is about 4-12.

상기 황산 또는 황산철은 고화제 전체중량에 대해 10 ~ 70중량%로 사용되는 것으로, 10중량% 미만으로 사용될 경우에는 pH가 높아 산림녹화에 지장을 주는 문제가 발생하고, 70중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 고화제의 고화능력이 떨 어지고, 산성으로 인한 산림녹화에 지장을 주는 문제가 발생하므로, 상기 황산 또는 황산철(B)는 고화제 전체중량에 대해 10 ~ 70중량%로 사용하는 것이 바람직하다.The sulfuric acid or iron sulfate is used in 10 to 70% by weight relative to the total weight of the solidifying agent, when used in less than 10% by weight has a problem that hinders forest greening, and exceeds 70% by weight When used, the solidification capacity of the solidifying agent falls, and there is a problem in that it affects forest greening due to acid, so the sulfuric acid or iron sulfate (B) is 10 to 70% by weight based on the total weight of the solidifying agent. It is preferable to use.

연소재와With combustion materials 황산 또는 황산철 및 첨가제를 사용하는 경우 When using sulfuric acid or iron sulfate and additives

탄소 80 ~ 88중량%, 수소 2 ~ 3중량%, 산소 5 ~ 10중량%, 질소 1 ~ 1.5중량%, 유황 4 ~ 5.5중량%의 원소구성을 갖고 발열량이 8,000(㎉/㎏)인 석유 코크스와 입경이 0.1 ~ 3mm인 석회석이, 유동층 보일러 또는 석회소성로에서 850 ~ 950℃의 온도에서 연소된 연소재(a1) 30 ~ 90중량%와, 황산 또는 황산철 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 혼합으로 조성된 혼합물(a2) 10 ~ 70중량%를 혼합하여 조성된 제1혼합물(A) 60 ~ 85중량%와,Petroleum coke with an elemental composition of 80 to 88% by weight of carbon, 2 to 3% by weight of hydrogen, 5 to 10% by weight of oxygen, 1 to 1.5% by weight of nitrogen, and 4 to 5.5% by weight of sulfur and having a calorific value of 8,000 (kg / kg) And limestone having a particle diameter of 0.1 to 3 mm, 30 to 90% by weight of the combustion material (a1) combusted at a temperature of 850 to 950 ° C. in a fluidized bed boiler or a calciner, and any one or two selected from sulfuric acid or iron sulfate. 60 to 85 wt% of the first mixture (A) formed by mixing 10 to 70 wt% of the mixture (a2) formed by mixing;

소각재(b1), 비중 1.80, 습분 1.0 이내인 플라이애쉬(b2), 분말도가 3500㎠/g인 제강슬레그 분진(b3), 기공이 10 ~ 30㎛이고, 기공율 73.05%, 흡수율이 70.55%인 규조토(b4), 열건조기로 400℃의 온도에서 10 ~ 15초간 가열한 후 300 ~ 400mesh의 크기로 분쇄한 감람석(b5) 중에서 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 첨가제(B) 15 ~ 40중량%를 혼합하여 조성된 것을 고화제로 사용한다.Incinerator (b1), Specific gravity 1.80, Fly ash (b2) within 1.0 Moisture, Steelmaking slag dust (b3) with a powder degree of 3500 cm2 / g, Porosity 10-30 μm, Porosity 73.05%, Absorption rate 70.55% Phosphorus diatomaceous earth (b4), an additive (B5) selected from a mixture of one or two or more selected from olivine (b5) pulverized to a size of 300 to 400 mesh after heating for 10 to 15 seconds at a temperature of 400 ℃ with a thermal dryer. ) 15 to 40% by weight is used as a solidifying agent.

상기 연소재, 황산 또는 황산철에 대한 내용은 앞서 살펴본 바와 동일하며, 상기 연소재(a1)와 황산 또는 황산철 중 선택되는 어느 1종 또는 2종이 혼합된 혼 합물(a2)을 혼합하여 조성된 제1혼합물(A)는 고화제의 전체중량에 대해 60 ~ 85중량%의 범위에서 사용되는 것으로, 60중량% 미만인 경우에는 고화제의 고화능력이 떨어지는 문제가 발생하고, 85중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 원가가 상승하는 문제가 발생하므로, 상기 제1혼합물(A)는 고화제 전체중량에 대해 60 ~ 85중량%로 사용하는 것이 바람직하다.The content of the combustion material, sulfuric acid, or iron sulfate is the same as described above, and is formed by mixing the combustion material (a1) and a mixture (a2) of any one or two selected from sulfuric acid or iron sulfate. The first mixture (A) is used in the range of 60 to 85% by weight relative to the total weight of the solidifying agent, when less than 60% by weight, the problem of the solidification capacity of the solidifying agent falls, and exceeds 85% by weight When using, since the cost rises, it is preferable to use the first mixture (A) at 60 to 85% by weight based on the total weight of the solidifying agent.

상기 첨가제는(B)는 소각재(b1), 플라이애쉬(b2), 제강슬래그 분진(b3), 규조토(b4), 감람석(b5) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성되는 것으로, 그 첨가제(B)의 각 성분을 살펴보면 다음과 같다.The additive (B) is composed of one or two or more selected from incineration material (b1), fly ash (b2), steelmaking slag dust (b3), diatomaceous earth (b4), and olivine (b5), Looking at each component of the additive (B) is as follows.

상기 소각재(b1)는 쓰레기 소각재, 하수슬러지 소각재, 산업 부산물 소각재, 제지 소각재 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합인 것을 사용하는 것으로, 상기 제지 소각재의 경우 한국건자재시험연구원 시험(검사)성적서(접수번호 TE 04 1044)를 통한 화학성분을 살펴보면 다음의 표 2와 같다.The incineration ash (b1) is any one or a mixture of two or more selected from waste incineration ash, sewage sludge incineration ash, industrial by-product incineration ash, and paper ash incineration ash. Looking at the chemical composition through (accession number TE 04 1044) is shown in Table 2 below.

표 2: 제지소각재의 화학성분 시험결과Table 2: Test results of chemical composition of paper ashes

시험항목Test Items 결과result 시험방법Test Methods 화학성분 (%)  Chemical composition (%) SiO2 SiO 2 33.833.8 KS L 4007 '96  KS L 4007 '96 Al2O3 Al 2 O 3 17.517.5 CaOCaO 30.430.4 SO3 SO 3 0.60.6 KS L 5120 '99KS L 5120 '99

상기 플라이애쉬(b2)는 화력발전소에서 부산물로 생산되는 것으로, 화학 주성분은 SiO2, Al2O3, Fe2O3이고 그외에 CaO, MgO, 미연탄소분을 함유하는 것으로, 그 플라이애쉬의 분말도는 SiO2의 함유량과 함께 포졸란 활성을 지배하는 중요인자로써, 본 발명에 사용되는 플라이애쉬의 분말도는 3,000cm2/g으로 이 수치의 분말도에서 플라이애쉬는 포졸란 활성반응이 좋다.The fly ash (b2) is produced as a by-product in a thermal power plant, the main chemical components are SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 and other CaO, MgO, unburned carbon powder, the powder of the fly ash In addition, as an important factor governing pozzolanic activity with the content of SiO 2 , the fly ash used in the present invention has a powder density of 3,000 cm 2 / g.

상기 플라이애쉬는 전체 화학성분 중 SiO2가 50%이상 차지하는 것으로, 일반적으로 비중 1.80, 습분 1.0 이내인 것을 사용한다.The fly ash is composed of more than 50% of the SiO 2 of the total chemical composition, generally using a specific gravity of 1.80, moisture within 1.0.

상기 제강슬래그분진(b3)은 로 슬래그의 성분 중 석회는 Silicate상, Wustite상 등을 구성하나 일부는 미용해 상태의 Mg, Mn, Fe 등을 고용한 유리산화칼슘(free CaO)을 형성하는 것으로, 물로 사전에 에이징을 끝낸 후 3500㎠/g의 입도로 분말 가공한다.The steelmaking slag dust (b3) is composed of lime, Silicate, Wustite phase, etc., among the components of the furnace slag, but some form free calcium oxide (free CaO) that employs Mg, Mn, Fe, etc. in the undissolved state. After aging with water in advance, the powder is processed into a particle size of 3500 cm 2 / g.

상기 규조토(b4)는 규조나 단세포 식물의 잔해들이 쌓여서 이루어진 것으로, 수 ~ 수백㎛의 자체 미세기공이 있어 매우 가볍고, 연하며 원소재의 특성상 기공이 상당히 많은 것으로, 본 발명에서 사용되는 규조토는 기공이 10 ~ 30㎛이고, 기공율 73.05%, 흡수율이 70.55%인 것을 사용한다.The diatomaceous earth (b4) is made by the accumulation of debris of diatoms or single cell plants, and has its own micropores of several hundreds of micrometers, which is very light, soft, and has a lot of pores due to the nature of the raw materials, and the diatomaceous earth used in the present invention has pores. 10-30 micrometers, the thing of 73.05% of porosity, and 70.55% of water absorption are used.

상기 감람석(b5)은 포스테라이트(Mg-감람석)으로 마그네시아(MgO)에 의한 높은 원적외선 방사, 항균, 항곰팡이, 탈취 및 음이온 방사량의 특성을 갖는 것으로, 굳기 6.5 ~ 7, 비중 3.2 ~ 3.4의 감람석을, 감람석이 가지고 있는 변성작용을 미연 에 방지하기 위해 열건조기로 400℃의 온도에서 10 ~ 15초간 가열하여 절건상태를 유지하고, 이와 같이 절건상태의 감람석을 300 ~ 400mesh의 크기로 분쇄한다.The olivine (b5) is a forsterite (Mg-Oliver) and has the characteristics of high far-infrared radiation, antibacterial, anti-fungal, deodorant and anion radiation by magnesia (MgO), hardness of 6.5 ~ 7, specific gravity 3.2 ~ 3.4 In order to prevent the alteration of olivines in advance, they are heated with a heat dryer at a temperature of 400 ° C. for 10 to 15 seconds to maintain a dry state, and thus the olivines in the dry state are crushed to a size of 300 to 400 mesh. .

상기와 같은 구성성분을 갖는 첨가제(B)는 고화제의 전체중량에 대해 15 ~ 40중량%의 범위에서 사용되는 것으로, 15중량% 미만인 경우에는 원가가 상승하는 문제가 발생하고, 40중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 고화제의 고화능력이 떨어지는 문제가 발생하므로, 상기 제1혼합물(A)는 고화제 전체중량에 대해 15 ~ 40중량%로 사용하는 것이 바람직하다.Additive (B) having the above components is used in the range of 15 to 40% by weight relative to the total weight of the solidifying agent, when less than 15% by weight, the problem of rising costs, 40% by weight In the case of using excessively, since the solidification capacity of the solidifying agent is deteriorated, the first mixture (A) is preferably used in an amount of 15 to 40% by weight based on the total weight of the solidifying agent.

이하, 상기한 기술적 구성을 실시 예를 통해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.Hereinafter, the above-described technical configuration will be described in more detail with reference to the following examples.

실시 예 1Example 1

함수율 75%의 해안 호수에 침전된 퇴적오니 10㎏에 대하여, 발열량이 8,000 ㎉/㎏인 석유코크스와 석회석을 55:45 중량비율로 넣어 850 ~ 950℃의 온도에서 연소시킨 연소재(평균 성분함량은 하기 표 3과 같다.)를 퇴적오니 중량비 15 ~ 30%를 넣어 2분간 충분히 혼합한 다음 고화진행 상태를 측정하였다.Combustion material burned at a temperature of 850 to 950 ° C by burning petroleum coke and limestone in a 55:45 weight ratio for 10 kg of sewage sludge deposited in a coastal lake with 75% water content. It is as shown in Table 3.) was put into 15 ~ 30% by weight of the sludge was mixed enough for 2 minutes and the solidification progress was measured.

표 3: 연소재의 평균 성분구성Table 3: Average Composition of Combustors

항목Item 단위unit 결과치Result SiO2 SiO 2 %% 2.452.45 Al2O3 Al 2 O 3 %% 0.450.45 Fe2O3 Fe 2 O 3 %% 0.330.33 MgOMgO %% 1.421.42 SO3 SO 3 %% 22.622.6 Na2ONa 2 O %% 0.190.19 K2OK 2 O %% 0.180.18 CaOCaO %% 59.359.3

상기 퇴적오니는 대부분 미세한 모래로 표 4와 같은 성상을 가지며, 상기 연소재를 고화제로 사용하여 복토제, 녹생토 등으로 활용할 수 있는, 함수율 45%가 되기까지는 28 ~ 60시간이 소요되었다. 단, 석유 코크스 연소재의 경우에는 pH 12.4의 강알칼리성으로 하수슬러지의 고화시에는 200ppm 이상의 암모니아 가스가 발생하여 단독으로 사용할 수가 없었다.The sedimentary sludge is mostly fine sand and has the properties as shown in Table 4, and it takes 28 to 60 hours to obtain a water content of 45%, which can be utilized as a cover agent, green soil, etc., by using the combustion material as a hardener. However, in the case of petroleum coke combustors, a strong alkalinity of pH 12.4, when the sewage sludge solidified, ammonia gas of 200 ppm or more was generated and could not be used alone.

표 4: Table 4: 퇴적오니의Sedimentary sludge 성상 Constellation

구분division pHpH 함수율Water content 유기질Organic matter 비중importance 퇴적오니(하)Sedimentation sludge (bottom) 8.668.66 79%79% 10.06%10.06% 1.361.36 퇴적오니(중)Sedimentation sludge 8.378.37 75%75% 10.17%10.17% 1.421.42

표 4의 상기 퇴적오니(중, 하)는 고화제 투입전에는 암흑색을 띠고 있었으나, 고화제를 투입하여 고화처리된 후에는 밝은 회색으로 변화되었다.The deposited sludge (middle and lower) of Table 4 had a dark black color prior to the addition of the solidifying agent, but changed to light gray after the solidification treatment by the addition of the solidifying agent.

그리고, 퇴적오니에 고화제를 투입하는 양과 고화되는데 걸리는 소요시간은 표 5와 같다.In addition, the amount of solidifying agent added to the sewage sludge and the time required for solidification are shown in Table 5.

표 5: Table 5: 퇴적오니에Sedimentary 고화제Solidifying agent 투입별By input (( 퇴적오니Sedimentation 100 기준) 고형화 소요시간 100) Solidification time

구분division 100:15100: 15 100:20100: 20 100:25100: 25 100:30100: 30 고형화소요시간 (함수율45%기준)Solidification time (based on 45% water content) 60hr60hr 50hr50hr 36hr36hr 28hr28hr

실시 예 2Example 2

함수율 80%의 수도권 매립지에서 채취한 표 6과 같은 하수슬러지 10㎏에 대하여, 연소재 2.2㎏, 98%의 순도를 갖는 황산 0.3㎏, 황산제1철 7수염 5㎏을 혼합하여 표 7과 같은 물성을 갖는 고화제를 만들어 충분히 혼합한 후 고화상태를 관찰하였다.To 10 kg of sewage sludge taken from the landfill of metropolitan area with water content of 80%, 0.3 kg of combustor, 0.3 kg of sulfuric acid with 98% purity, and 5 kg of ferrous sulfate hepatate were mixed as shown in Table 7. A solidifying agent having physical properties was prepared and sufficiently mixed, and then the solidified state was observed.

표 6: Table 6: 하수슬러지Sewage Sludge 물성 Properties

입수일자Date of acquisition 색상color 수분함량Water content pHpH 2006.04.232006.04.23 흑색black 80%80% 7.27.2

표 7: Table 7: 고화제Solidifying agent 물성 Properties

비중importance 함수율Water content pHpH 색상color 분말도Powder 1.11.1 1.01.0 8.98.9 갈색Brown 2300 브레인2300 brain

상기 고화제 투입시에는 산, 알칼리 반응으로 45℃이상의 발열 현상이 생기며 이는 수분함량을 빠르게 감소시키는 것으로 나타났다. 고화 후의 하수슬러지의 물성표는 표 8과 같다.When the solidifying agent is added, an exothermic phenomenon of 45 ° C. or more occurs due to an acid and alkali reaction, which quickly reduces the water content. Table 8 shows the properties of sewage sludge after solidification.

표 8: 고화 후의 Table 8: After solidification 하수슬러지Sewage Sludge 물성표Property

양생Curing 암모니아ammonia pHpH 함수율Water content 일축 압축강도Uniaxial compressive strength 투수계도Permeability chart 다짐 후 건조밀도Dry density after compaction 색상color 복토 시험Cover test 2일2 days 3ppm3 ppm 8.08.0 47%47% 0.7㎏/㎠0.7㎏ / ㎠ 10-5㎝/s10 -5 cm / s 1.5㎏/㎤1.5 kg / cm 3 연한 흑색Light black 양호Good

실시 예 3Example 3

98% 순도의 황산 0.3㎏, 황산제1철 7수염 0.3㎏을 제지소각재 1㎏과 충분히 혼합하여 pH6의 건조된 조성물을 만든 후, 연소재 1.4㎏과 믹서기에서 2분간 혼합하여 고화제를 제조한 후, 상기 실시 예 2의 표 6과 같은 물성을 갖는 하수슬러지에 대하여 무게비로 30%투입하여 고화를 진행시켰다.0.3 kg of 98% pure sulfuric acid and 0.3 kg of ferrous sulfate heptahydrate were sufficiently mixed with 1 kg of papermaking incinerator to form a dried composition having a pH of 6, and then mixed with 1.4 kg of combustion material for 2 minutes in a mixer to prepare a solidifying agent. Thereafter, 30% of the sewage sludge having the physical properties as shown in Table 6 was added at a weight ratio to solidify the same.

상기 하수슬러지와 고화제가 섞이면서 고화제의 코크스 연소재에 존재하는 생석회의 작용으로 70℃이상의 발열 현상이 생기며 초기에 건조효과가 빠르게 나타났다. 이에 따른 고화 후의 하수슬러지 물성표는 아래의 표 8과 같다.As the sewage sludge and the solidifying agent are mixed, an exothermic phenomenon of 70 ° C. or more occurs due to the action of quicklime present in the coke burning material of the solidifying agent, and the drying effect is quick. Accordingly, the sewage sludge physical properties after solidification are shown in Table 8 below.

표 8: 고화 후의 Table 8: After solidification 하수슬러지Sewage Sludge 물성표Property

양생Curing 암모니아ammonia pHpH 함수율Water content 일축 압축강도Uniaxial compressive strength 투수계도Permeability chart 다짐 후 건조밀도Dry density after compaction 색상color 복토 시험Cover test 2일2 days 5ppm5 ppm 99 45%45% 0.6㎏/㎠0.6㎏ / ㎠ 10-5㎝/s10 -5 cm / s 1.7㎏/㎤1.7 kg / cm 3 연한 황색Light yellow 양호Good

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 고함수 슬러지 고화제는 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the high-functional sludge solidifying agent according to the present invention has the following effects.

첫째. 중금속 용출 및 재슬러리화를 억제하고 적절한 보습작용을 하며 단단한 지반을 형성시킨다. first. It inhibits heavy metal elution and reslurrying, gives proper moisturizing action and forms hard ground.

둘째. 단립화를 통하여 토양의 투수성을 유지시키며 토양의 침식을 막아준다. second. Through granulation, soil permeability is maintained and soil erosion is prevented.

셋째. 고화제가 섞이면서 고화제의 코크스 연소재에 존재하는 생석회의 작용으로 70℃이상의 발열현상이 생기며 초기에 빠른 건조효과가 나타난다.third. As the solidifying agent is mixed, the calcined ash present in the coke burning material of the solidifying agent generates an exothermic phenomenon of 70 ° C. or higher, and a rapid drying effect is initially observed.

넷째. 본 발명에 따른 고화제는 고화촉진 및 탁월한 수분 감량 효과가 있어, 슬러지나 오니를 용이하게 복토제, 녹생토 등으로 활용이 가능하다.fourth. The solidifying agent according to the present invention has the effect of promoting solidification and excellent water loss, so that sludge or sludge can be easily utilized as a covering agent, green soil, and the like.

Claims (4)

탄소 80 ~ 88중량%, 수소 2 ~ 3중량%, 산소 5 ~ 10중량%, 질소 1 ~ 1.5중량%, 유황 4 ~ 5.5중량%의 원소구성을 갖고 발열량이 8,000(㎉/㎏)인 석유 코크스(a1') 40 ~ 70중량%와,Petroleum coke with an elemental composition of 80 to 88% by weight of carbon, 2 to 3% by weight of hydrogen, 5 to 10% by weight of oxygen, 1 to 1.5% by weight of nitrogen, and 4 to 5.5% by weight of sulfur and having a calorific value of 8,000 (kg / kg) (a1 ') 40 to 70% by weight, 겉보기밀도(Apparent density) 2.8745g/㎖, 비표면적(Specific surface area) 15.450㎡/g, 평균세공크기(Average pore diameter) 169Å, 공극율(Porosity) 15.8%이고, 입경이 0.1 ~ 3mm인 석회석(al") 30 ~ 60중량%를 850 ~ 950℃의 온도에서 연소시킨 연소재인 것을 특징으로 하는 고함수 슬러지 고화제.Apparent density 2.8745g / ml, Specific surface area 15.450m2 / g, Average pore diameter 169Å, Porosity 15.8%, Grain size 0.1 ~ 3mm ") A high-function sludge solidifying agent, characterized in that it is a combustor combusted at a temperature of 850 ~ 950 ℃ 30 to 60% by weight. 제 1항의 연소재(a1) 30 ~ 90중량%에,30 to 90% by weight of the combustion material (a1) of claim 1, 황산 또는 황산철 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 혼합으로 조성된 혼합물(a2) 10 ~ 70중량%를 첨가하여 혼합시킨 제1혼합물인 것을 특징으로 하는 고함수 슬러지 고화제.A high-functional sludge solidifying agent, characterized in that the first mixture is added by mixing 10 to 70% by weight of the mixture (a2) composed of any one or two selected from sulfuric acid or iron sulfate. 제 2항의 제1혼합물(A) 60 ~ 85중량%에,60 to 85% by weight of the first mixture (A) of claim 2, 소각재; 비중 1.80, 습분 1.0 이내인 플라이애쉬; 분말도가 3500㎠/g인 제강슬레그 분진; 기공이 10 ~ 30㎛이고, 기공율 73.05%, 흡수율이 70.55%인 규조토; 열건조기로 400℃의 온도에서 10 ~ 15초간 가열한 후 300 ~ 400mesh의 크기로 분쇄한 감람석; 중에서 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 첨가제(B) 15 ~ 40중량%를 첨가하여 혼합시킨 제2혼합물인 것을 특징으로 하는 고함수 슬러지 고화제.Incineration ash; Fly ash with a specific gravity of 1.80 and 1.0 moisture; Steelmaking sludge dust having a powder degree of 3500 cm 2 / g; Diatomaceous earth with a pore of 10 to 30 µm, a porosity of 73.05%, and a water absorption of 70.55%; Olivine crushed into a size of 300 to 400mesh after heating for 10 to 15 seconds at a temperature of 400 ℃ with a heat dryer; A high function sludge solidifying agent, characterized in that the second mixture is added by mixing 15 to 40% by weight of the additive (B) composed of any one or two or more selected from among them. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 황산은 반도체 공장에서 발생되는 황산슬러지를 70 ~ 90℃의 열풍 대류를 이용하여 파쇄와 건조처리된 폐 황산 50 ~ 60중량%와 95 ~ 99%의 순도를 갖는 황산 40 ~ 50중량%를 혼합하여 조성됨을 특징으로 하는 고함수 슬러지 고화제.The sulfuric acid according to claim 2 or 3, wherein sulfuric acid sludge produced in a semiconductor factory is purified using hot air convection at 70-90 ° C. to 50-60 wt% of waste sulfuric acid and 95-99% purity. A high functional sludge hardener, characterized in that the composition is mixed by having 40 to 50% by weight of sulfuric acid.
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