KR101053658B1 - 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법 - Google Patents

하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101053658B1
KR101053658B1 KR1020100125992A KR20100125992A KR101053658B1 KR 101053658 B1 KR101053658 B1 KR 101053658B1 KR 1020100125992 A KR1020100125992 A KR 1020100125992A KR 20100125992 A KR20100125992 A KR 20100125992A KR 101053658 B1 KR101053658 B1 KR 101053658B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sewage sludge
brick
soil
sludge incineration
incineration ash
Prior art date
Application number
KR1020100125992A
Other languages
English (en)
Inventor
이현주
Original Assignee
이현주
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이현주 filed Critical 이현주
Priority to KR1020100125992A priority Critical patent/KR101053658B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101053658B1 publication Critical patent/KR101053658B1/ko

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Abstract

본 발명은 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 유동상층 소각로를 통한 하수슬러지 소각회와 배합토 또는 고령토를 혼합하여, 원자재 비용절감 및 경제적 이익을 창출할 수 있는 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 유동상층 소각로에 의해 하수슬러지를 소각하는 하수슬러지 소각단계; 하수 슬러지의 소각에 의해 생성된 하수슬러지 소각회를 배합토 및 고령토와 혼합하여 성형토를 형성하는 성형단계; 성형토를 진공압출 성형 및 건조하여 성형벽돌을 소결 하는 소성단계; 성형벽돌을 1050℃∼1180℃ 범위내에서 소결하는 소성단계를 통해, 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌을 생성하도록 되어 있다.

Description

하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법{Method of manufacturing Sintering brick used sewage sludge Ash}
본 발명은 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법에 관한 것으로, 유동상층 소각로를 통한 하수슬러지 소각회와 배합토를 혼합하여 진공압출 및 소성을 통해 특수안료의 별도첨가없이 갈색계열의 소성벽돌을 제조할 수 있는 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축용 소성벽돌의 종류는 적점토질 벽돌과 고령토질 벽돌로 구분할 수 있다. 적점토질 소성벽돌의 제조 원료에는 철분의 함량이 높은 적점토, 모래, 장석이 사용되고, 고령토질 벽돌의 제조 원료에는 고령토와 장석이 사용되고 있다.
상기 소성벽돌의 주원료는 적점토와 고령토로 국내에 부존하는 천연자원이다. 최근 지구환경 보존 및 국토 보존이라는 환경정책의 강화로 국내에 부존하고 있는 천연자원의 개발이 억제되고 있으며, 이러한 정책은 더욱 강화될 것으로 전망되고 있다. 따라서 소성벽돌의 주원료인 적점토와 고령토의 확보가 점점 어려워지고 있으며, 이들 자원을 대체할 수 있는 물질의 개발이 시급한 실정이다.
채석장이나 골재 채취장 및 석재 가공업소 등에서는 대량의 석분이 발생되는 것인데, 이와 같은 석분은 지역하천이나 농토를 오염시키는 문제가 있어 별도로 마련된 침전조를 이용하여 상기 폐석분을 수거한 후 이를 매립에 의해 폐기처분하고 있는 것이다.
또한, 정수장이나 하수종말처리장 또는 소각장 등에서 발생하는 오니(슬러지) 역시 폐기물로 분류되는 바, 수거과정을 통해 매립 등의 방법으로 폐기하고 있는 것이다.
그러나, 상기와 같은 폐석분 및 폐슬러지를 수거하여 폐기하기 위해서는 대형의 수거시설 및 수거장치를 구비하여야 함은 물론 이를 통해 수거된 폐석분 및 폐슬러지는 일정한 처리과정을 거쳐 고형이나 점액상으로 가공한 후 일정 함량의 점토와 혼합한 후, 지정된 폐기장에 매립하여 폐기하는 과정을 거치게 된다.
따라서, 상기와 같은 폐기과정에서 과다한 폐기 비용이 소요됨은 물론 지정된 폐기장 역시 인접 지역의 토양이나 환경에 영향을 끼치지 아니하여야 하므로 전처리 및 사후 관리가 매우 엄격하게 이루어지게 되어 이에 따른 예산의 낭비가 매우 극심한 것이다.
특히, 상기와 같은 폐석분 및 폐슬러지는 수거된 자체로 매립하여 폐기되는 것이 아니라, 환경적 측면에서의 자연적 재생작용을 얻고자 채취된 점토와 폐석분 또는 폐슬러지의 비율을 90중량%:10중량% 정도의 비율로 혼합한 상태에서 매립하게 되므로 이에 따른 점토의 손실량 또한 극심한 것이며, 혼합 점토에 의한 부피 및 매설량이 과도하게 증대하므로 폐기장의 지정 및 설립에 많은 어려움을 겪고 있는 것이다.
이에 따라, 근자에 들어서는 상기 폐석분을 이용한 점토벽돌의 제조에 많은 관심을 갖고 있는 것으로서, 점토, 미사 및 석분을 4:3:3의 중량비로 혼합하는 단계와, 혼합된 원재료를 약 2㎜의 크기로 분쇄하는 단계와, 분쇄된 원재료에 약 25%의 수분을 함유시키는 단계와, 수분이 함유된 원재료를 성형하여 사출 및 절단 후 반제품을 성형하는 단계와, 성형된 반제품을 110∼130℃의 온도하에 약 4일간 건조시키는 단계와, 건조된 반제품을 약 1250℃에서 18∼22시간동안 소성시키는 단계와, 소성된 반제품을 7∼9시간동안 냉각시키는 단계를 포함하는 석분을 이용한 점토벽돌의 제조방법이 제안된 바 있고,
다른 제안으로는 실리카 성분이 97% 이상이고 170메쉬로 입도 조절된 폐규석 미분 5∼45중량%와 점토 55∼95중량%와 유리분말 0∼5중량%를 혼합한 후, 혼합물의 수분함량을 17∼20%로 조절하고 진공 압출 성형기로 성형하여 성형물을 80∼200℃에서 36∼48시간 건조시킨 상태에서 1,100∼1,200℃의 온도에서 24∼36시간 소성시켜 폐규석 미분을 이용한 점토벽돌의 제조방법이 제안된 바 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 폐석분을 이용한 점토벽돌의 제조방법 및 그 점토벽돌은 점토와 폐석분의 결합력을 이용하여 제조하는 것으로 비교적 고함량의 폐석분으로도 제조가 가능하여 폐석분의 효과적인 재활용이 가능한 장점이 있는 반면, 정수장이나 하수종말처리장 및 소각장 등에서 발생되는 폐슬러지는 사용할 수 없는 단점이 있어 폐기물의 제한적인 재활용에 그치는 단점을 갖고 있다.
즉, 정수장이나 하수종말처리장 및 소각장 등에서 발생되는 폐슬러지의 경우에는 점토와 전혀 다른 성질의 특성을 갖고 있어 상기 점토와의 결합력이 지극히 떨어지는 단점이 있으므로 이들을 점토와 혼합하여 벽돌을 제조하는 경우 불완전한 성형이 이루어지면서도 강도가 지극히 떨어져 건축용 벽돌이나 블록 등으로 사용할 수 없는 것이다.
또한, 성형성 및 강도를 향상시키고자 하는 경우에는 부득이 상기 폐슬러지의 함량을 5중량% 이하로 지극히 낮추어 성형하면 되는데 이때에는 자원의 재활용 측면에서 실질적인 의미가 사라지는 문제점을 갖게 된다.
특히, 상기와 같은 폐석분이나 폐슬러지의 경우 일일 배출량이 70~80톤 이상으로 많이 배출되므로 이를 소모할만한 사용량을 갖지 못하므로 이를 전량 매립하여 폐기하므로 이에 따른 과도한 비용의 지출 및 매립장 및 시설의 확보가 요원한 것이다.
이와 같은 대체물질로 사용되는 석탄회, 폐석고, 더스트, 폐주물사와 같은 산업폐기물을 이용한 벽돌은 폐자재 자체의 품질이 고르지 못하고, 소성벽돌 제조시 품질이 균일하지 못하는 등 기존의 소성벽돌에 비하여 압축강도, 흡수율, 비중 등이 현저하게 하락하기 때문에 그 활용은 그다지 크지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 유동상층 소각로를 통한 하수슬러지 소각회와 성형토를 혼합하여, 원자재 비용절감 및 경제적 이익을 창출할 수 있는 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 하수슬러지 소각회의 첨가량 조절에 따라, 고가의 망간안료 첨가없이도 갈색계열의 색도를 용이하게 조절할 수 있는 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 폐자재인 하수슬러지를 재활용하고, KS기준에 부합되는 소성벽돌의 생산이 가능한 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 폐자재의 활용에도 기존 소성벽돌보다 우수한 압축강도를 발현할 수 있는 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 소성벽돌은 하수슬러지 소각회 10∼50 부피%, 배합토 또는 고령토 50∼90 부피%로 배합된 성형토로 성형벽돌을 형성하고, 상기 성형벽돌을 소성하여 형성하도록 되어 있다.
또한, 상기 배합토는 고령토 50∼70부피%, 석탄회 30∼50부피%의 부피비율을 구비한다.
본 발명은 유동상층 소각로에 의해 하수슬러지를 소각하는 하수슬러지 소각단계;
하수 슬러지의 소각에 의해 생성된 하수슬러지 소각회를 배합토 또는 고령토와 혼합하여 성형토를 형성하는 배합단계;
성형토를 진공압출 성형 및 건조하여 성형벽돌을 형성하는 성형단계;
성형벽돌을 1050℃∼1180℃ 범위내에서 소성하는 소성단계를 통해, 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌을 형성하도록 되어 있다.
이때, 상기 유동상층 소각로를 통해 형성된 하수슬러지 소각회는 배합토 또는 고령토와 하수슬러지 소각회 10∼50 부피%, 배합토 또는 고령토 50∼90부피%를 구비한다.
이때, 상기 배합토는 고령토 20∼50부피%, 석탄회 50∼80부피%비를 구비한다.
이와 같이 본 발명은 소성벽돌을 형성함에 있어서, 폐자재인 하수슬러지 소각회 및 석탄회를 재활용하므로, 천연재료의 사용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 하수슬러지의 생성과정을 조절하여, 하수슬러지를 소성벽돌의 배합성분으로 활용가능하도록 하였으며, 천연벽돌로 이루어진 종래 소성벽돌에 비해 우수한 압축강도를 구비한다.
또한, 본 발명은 하수슬러지 소각회의 첨가량 조절을 통해, 고가의 특수안료의 망간안료의 사용없이도, 갈색계열의 색도가 조절된 소성벽돌을 생성할 수 있는 등 많은 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 제조공정을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 하수슬러지 소각회의 XRD 분석 그래프 예시도
도 3 은 본 발명 실시예 1 에 따른 압축강도를 보인 예시도
도 4 는 본 발명 실시예 2 에 따른 압축강도를 보인 예시도
도 5 는 본 발명 실시예 1 및 실시예 2에 따른 소성벽돌의 보인 사진예시도(1000℃ 소성)
도 6 은 본 발명 실시예 2 에 따른 소성벽돌의 보인 사진예시도(1050℃ 소성)
본 발명에 따른 소성벽돌은 하수슬러지 소각회 10∼50 부피%, 배합토 또는 고령토 50∼90 부피%로 배합된 성형토로 성형벽돌을 형성하고, 상기 성형벽돌을 소성하여 형성하도록 되어 있다.
또한, 상기 배합토는 고령토 50∼70부피%, 석탄회 30∼50부피%의 부피비율을 구비한다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명에 따른 제조공정을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 하수슬러지 소각회의 XRD 분석 그래프 예시도를, 도 3 은 본 발명 실시예 1(성형토=배합토) 에 따른 압축강도를 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명 실시예 1(성형토=고령토) 에 따른 소성벽돌의 보인 사진예시도를, 도 5 는 본 발명 실시예 2(소성온도 1050℃) 에 따른 압축강도를 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명 실시예 2(소성온도 1000℃) 에 따른 소성벽돌의 보인 사진예시도를 도시한 것으로,
본 발명은 유동상층 소각로에 의해 생성된 하수슬러지 소각회를 배합토 또는 고령토와 혼합하여 성형토를 형성하는 배합단계;
상기 성형토를 진공압출 성형 및 건조하여 성형벽돌을 형성하는 성형단계;
성형벽돌을 1050℃∼1180℃ 범위내에서 소성하는 소성단계를 통해, 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌을 형성하도록 되어 있다.
상기 배합단계는 유동상층 소각로에 의해 생성된 하수슬러지 소각회를 배합토와 일정비율로 혼합하여, 벽돌 성형을 위한 성형토를 생성하는 단계 하나와, 고령토와 하수슬러지 소각회를 일정비율로 혼합하여 성형토를 형성하는 단계로 2가지 배합단계를 구비한다.
상기 유동상층 소각로는 하상에서 가스를 주입하여 불활성층을 띄운 후 이를 가열시키고 상부에서 폐기물(하수슬러지)을 주입하여 태우는 방식의 소각로이다. 세로형의 원통 용기의 바닥 부분에 다공판이나 노즐판, 다공질판 등의 가스 분사판을 장치한 로 속에 모래 등의 내열성 분립체(粉粒體)를 충전하고, 이것을 유동매체로 하여 분사판 아래쪽에서 주입하는 열풍으로 유동하게 하며, 이 유동사층 내에 소각 물질을 공급하여 700∼1000℃로 건조, 분쇄, 소각한다.
상기 하수슬러지 소각회는 상기와 같은 유동상층 소각로에 의해 하수슬러지를 소각처리하여 발생되는 것으로, 유동사 입도 0.4∼1.5㎜, 소각온도 850℃∼950℃ 범위에서, 3∼5분동안 소각처리함으로써, 생성된다.
이와 같이 생성된 하수슬러지 소각회는 평균입도 40∼60㎛, 특히 43∼48㎛를 구비하게 되며, 배합토 또는 고령토와 혼합되어 소성벽돌을 형성하게 될 경우, 두가지 소성시편으로 우수한 압축강도를 구비하게 된다.
상기 성형토는 하수슬러지 소각회 10∼50 부피%, 배합토 또는 고령토 50∼90 부피%를 구비하고, 상기 배합토는 고령토 50∼70부피%, 석탄회 30∼50부피%의 부피비율로 이루어진다.
이하 본 발명에 기재되는 % 는 모두 부피%(v%)를 의미하므로, % 만을 기재하여 설명한다.
상기 하수슬러지 소각회는 10% 미만으로 첨가될 경우, 천연재료의 대체 효과가 없고, 압축강도가 기준강도 미만을 구비하게 되며, 50%를 초과할 경우, 압축강도는 우수하나 성형토의 수분함량에 영향을 주어, 물성 및 성형에 좋지 않은 영향이 발생된다. 즉, 성형 후 일정 시간의 건조 과정이 필요하기 때문에 하수슬러지 소각회의 최대 첨가 비율은 10∼50% 이하까지로 결정하는 것이 바람직하다.
상기 성형단계는 진공압출 성형기를 통해, 성형토를 벽돌로 성형하는 단계로, 공지의 기술수단을 이용하여 벽돌로 성형한다. 이때, 성형토의 최적 수분배합 비율은 18∼25%를 구비하게 된다.(수분 배합비율 부피%)
상기 하수슬러지 소각회, 석탄회, 고령토의 화학성분을 분석하면, 아래의 [표1]과 같다.
[표1]
Figure 112010081378596-pat00001
상기 [표1]에서와 같이, 본 발명에 따른 하수슬러지 소각회, 석탄회 및 고령토는 공통함유 성분이 유사함을 알 수 있으며, 이를 통해 서로 혼합하여 성형할 경우, 천연재료와 유사하게 이루어질 수 있음을 알 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 하수슬러지 소각회는 석탄회 및 고령토에 부족한 산화철성분과 산화칼슘성분을 많이 함유하고 있다.
산화철 성분은 황갈색의 안료효과를 나타내는 특성을 가지며 색상에 따라 황색 갈색 흑색등이 있으며, 특히 본 시료에 있는 산화철은 적색-적철색(hematite, α-Fe2O3), 황색을 나타내는 특징이 있으며 산화칼슘은 성형 후 건조시 경화반응에 도움을 주어 건조과정 중 수화반응에 의한 치밀화에 도움을 주는 성분이다.
상기 소성단계는 성형벽돌을 1050℃∼1180℃ 범위내에서 소성하여 소성벽돌을 생성하는 단계로, 1050℃에서 소성온도대를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 소성단계는 소성온도대의 조절 이외의 다른 조건은 공지의 기술수단을 이용한다.
상기와 같은 제조방법에 의해 성형, 소성된 벽돌은 하수슬러지 소각회의 첨가정도에 따라 갈색계열 즉, 하수슬러지 소각회 10% 이상 20%이하 첨가시에는 연한갈색(색상범위 : 2.5YR-5YR), 하수슬러지 소각회 20% 초과 40% 이하 첨가시에는 진한갈색(색상범위 : 2.5YR-10YR), 하수슬러지 소각회 40% 초과 50% 이하 첨가시에는 어두운갈색(색상범위 : 2.5YR-2.5Y)을 구비하게 된다. 상기 색상범위는 KS A 0011 : 2005 기준에 따른 분류이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예 1
배합토(고령토:석탄재=7:3v%)와 하수슬러지 소각회 첨가 배합비를 10%, 20%, 30%, 40%, 50% (이상, 부피%)로 혼합하여 진공압출 성형기로 성형한 후 1050℃∼1150℃ 온도대에서 소성시편을 형성하였으며, 이에 대한 압축강도를 측정하였다. 그 결과는 아래의 [표2]와 같다.
[표2]
Figure 112010081378596-pat00002
상기 [표2]에서와 같이, 배합토를 이용한 소성시편은 1000℃ 부터 높은 압축강도를 나타내었다. 하수슬러지 소각회의 첨가량이 많아질수록 높은 압축강도를 나타내었다.
1000℃에서 소성한 시편의 경우 배합토만 이용하여 소성한 시편보다 하수슬러지 소각회가 20%∼50% 첨가된 소성시편이 높은 압축강도를 나타내었다.
1050℃에서 소성한 시편의 경우 1000℃에서 소성한 시편보다 각각의 압축강도가 높게 증가하였다. 배합토만 이용한 시편의 경우 약 2Mpa, 하수슬러지 소각회 50% 첨가하여 소성한 시편의 경우 약 12Mpa 의 압축강도가 높게 나타났다.
반면에 1100℃에서 소성한 시편의 경우 하수슬러지 소각회의 혼합 비율이 20%를 넘는 경우 고온에 의한 자화현상이 발생하여 내부에서 녹거나 부푸는 현상 또는 일부 크렉 현상이 일어났다.
1150℃ 에서는 하수슬러지 소각회의 첨가비율이 30%를 넘을 경우 또한 고온으로 인한 자화현상으로 인한 크렉 및 부풀림 현상이 나타났다.
배합토 경우의 소성온도 역시 1050℃에서 가장 좋은 물리적 특성을 나타낸 것으로 보아 최적 온도가 1050℃ 인 것으로 나타났다.
실시예 2
고령토에 하수슬러지 소각회를 비율별 첨가하여 진공압출 성형기로 성형한 후 각 온도 대에서(1000℃~1150℃) 소성을 하였으며, 이에 대한 압축강도를 측정하였다. 그 결과는 아래의 [표3]과 같다. 소성온도는 각각 1000℃, 1050℃, 1100℃, 1150℃까지 네 부분의 온도별로 소성하였다.
[표3]
Figure 112010081378596-pat00003
상기 [표3]에서와 같이, 1000℃에서의 소성 결과는 고령토만으로 성형 후 소성한 시편은 14Mpa의 압축강도를 나타냈으며 하수슬러지 소각회를 50% 혼합 성형하여 소성한 시편은 25Mpa의 압축강도를 나타내어 KS기준치인 22.54Mpa을 상회하는 결과를 나타내었다. 따라서 하수슬러지 소각회의 첨가 비율이 높아질수록 성형후 소성한 시편의 압축강도는 높아지는 결과를 나타내었다. 반면에 수축율 역시 혼합비율이 높을수록, 높게 나타났다. 이는 추후 수축율 범위내에서 성형크기를 조절하면 문제점을 보완 할 수 있을 것으로 예상된다.
1050℃에서 고령토만으로 소성한 시편은 14Mpa로 동일한 결과를 나타내었으나, 하수슬러지 소각회 첨가 비율이 높아질수록 압축강도 비율도 증가하였으며, 특히 하수슬러지 소각회가 50% 첨가되어 소성된 시편은 28Mpa로 1000℃에서 소성한 동일 비율의 소성 시편보다 3Mpa의 높은 압축강도를 나타내었다.
1100℃에서 소성한 시편은 압축강도가 낮게 나타났다. 반면에 1150℃에서 소성한 시편은 1050℃에서 소성한 시편과 비슷하게 나타났으나, 비율에 따라 오히려 낮은 결과치를 나타내었다. 고령토만으로 소성한 시편의 경우 3Mpa 높게 나타났으나, 하수슬러지 소각회가 50% 첨가된 시편의 경우 0.14Mpa의 낮은 압축강도의 결과치를 나타내었다. 따라서 본 실험의 최적의 물리적 특성을 나타내는 소성 온도대는 1050℃인 것으로 나타났다.
고령토의 경우 하수슬러지 소각회가 첨가될 경우 1050℃의 소성온도가 가장 효율적인 결과치를 나타냈다.
상기 실시예 1 및 실시예 2 에 따라 진공압출 성형기로 성형할 경우 최적 수분배합 비율은 18%∼25% 이다. 이때, 하수슬러지 소각회의 첨가량이 늘어날수록 수분함량은 증가하였으며, 성형이 가능한 적정수분 함량의 최대는 25% 내외였다. 수분의 함량이 적정 범위보다 낮아진다면, 진공압출 성형기의 힘을 초과하여 기계의 압력을 높이는 동력증가 현상으로 에너지 소모가 증가하므로 적정 수분함량 범위를 맞춘다면 이와 같은 문제점은 해결된다.
또한, 상기 [표2] 및 [표3]에서와 같이, 실시예 1 및 실시예 2 에 따른 하수슬러지 소각회를 첨가한 시편의 제작시, 진공압출 성형기에서 성형할 경우 수분함량은 하수슬러지 소각회의 비율별로 조금씩 다르게 나타남을 알 수 있다. 수분의 함량이 높아지면 진공압출 성형기에서 나오는 시편은 질어져서, 일부 성형 시편이 허물어지는 현상이 나타났으나, 이는 제품 생산시 시편을 별도의 건조 공정을 부가하거나 수분 조절로 해결 가능하다.
도 5 는 본 발명 실시예 1 및 실시예 2 에 따른 1000℃ 에서의 소성벽돌을 보인 사진예시도를, 도 6 은 본 발명 실시예 1 및 실시예 2 에 따른 1050℃ 에서의 소성벽돌을 보인 사진예시도를 도시한 것으로,
하수슬러지 소각회가 10%(No.1), 20%(No.2) 첨가시에는 연한갈색(색상범위 : 2.5YR-5YR)을 구비하고, 30%(No.3), 40%(No.4) 첨가시에는 진한갈색(색상범위 : 2.5YR-10YR)을 구비하며, 50%(No.5) 첨가시에는 어두운갈색(색상범위 : 2.5YR-2.5Y)을 구비하고 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 소성벽돌은 전체적으로 색도 부분에서 갈색계열을 나타내고 있음을 알 수 있으며, 하수슬러지 소각회의 첨가율이 높을수록 더욱 짙고 어두운 갈색 색상을 나타냄을 알 수 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명 소성벽돌 본색도(짙은 갈색)는 특수 안료인 망간(Mn) 안료를 사용해야만 나타낼 수 있는 색도로써, 하수슬러지 소각회는 첨가율이 높을수록 망간 안료 대체 효과를 나타내었다. 이는 재료 대체 효과와 안료대체 효과를 동시에 나타내는 특성으로 표출되어 상당히 좋은 2중 효과를 나타내고 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 유동상층 소각로에 의해 생성된 하수슬러지 소각회를 배합토 또는 고령토와 혼합하여 성형토를 형성하는 배합단계;
    성형토를 진공압출 성형 및 건조하여 성형벽돌을 형성하는 성형단계;
    성형벽돌을 1050℃∼1180℃ 범위내에서 소성하는 소성단계를 포함하되,
    상기 성형토는 하수슬러지 소각회 10∼50 부피%, 배합토 50∼90 부피%를 구비하고,
    상기 배합토는 고령토 50∼70부피%, 석탄회 30∼50부피%의 부피비율로 이루어진 것을 특징으로 하는 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 제조방법.
  6. 청구항 5 에 있어서;
    상기 하수슬러지 소각회는 유동상층 소각로에 의해 하수슬러지를 소각처리하여 형성되고, 평균입도 40∼60㎛를 구비하는 것을 특징으로 하는 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 제조방법.
  7. 청구항 6 에 있어서;
    상기 유동상층 소각로는 유동사 입자 0.4㎜∼1.5㎜가 충전되고, 소각온도 850℃∼950℃를 구비하며, 소각시간 3∼5분의 소각조건하에서 하수슬러지를 소각처리하는 것을 특징으로 하는 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌 제조방법.
  8. 삭제
KR1020100125992A 2010-12-10 2010-12-10 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법 KR101053658B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100125992A KR101053658B1 (ko) 2010-12-10 2010-12-10 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100125992A KR101053658B1 (ko) 2010-12-10 2010-12-10 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101053658B1 true KR101053658B1 (ko) 2011-08-02

Family

ID=44932762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100125992A KR101053658B1 (ko) 2010-12-10 2010-12-10 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101053658B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103130492A (zh) * 2013-03-14 2013-06-05 福建益源废物利用股份有限公司 一种利用造纸污泥制得的再生砖及其制备方法
CN110317038A (zh) * 2019-06-21 2019-10-11 广东鸿发环境投资有限公司 一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖、烧制和废气净化系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0672754A (ja) * 1992-07-08 1994-03-15 Iwafuku Ceramics:Kk 煉瓦の製造方法
JPH06227853A (ja) * 1993-02-02 1994-08-16 Maruka Seito Kk 陶磁器用素地組成物
JPH07144958A (ja) * 1993-11-18 1995-06-06 Ozawa Concrete Kogyo Kk 廃棄物利用による連続空隙を有する陶磁器の製造方法
JP2005255496A (ja) 2004-03-12 2005-09-22 Yoshika Kk 下水汚泥焼却灰を用いたセラミック製品の製造方法および得られたセラミック製品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0672754A (ja) * 1992-07-08 1994-03-15 Iwafuku Ceramics:Kk 煉瓦の製造方法
JPH06227853A (ja) * 1993-02-02 1994-08-16 Maruka Seito Kk 陶磁器用素地組成物
JPH07144958A (ja) * 1993-11-18 1995-06-06 Ozawa Concrete Kogyo Kk 廃棄物利用による連続空隙を有する陶磁器の製造方法
JP2005255496A (ja) 2004-03-12 2005-09-22 Yoshika Kk 下水汚泥焼却灰を用いたセラミック製品の製造方法および得られたセラミック製品

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103130492A (zh) * 2013-03-14 2013-06-05 福建益源废物利用股份有限公司 一种利用造纸污泥制得的再生砖及其制备方法
CN110317038A (zh) * 2019-06-21 2019-10-11 广东鸿发环境投资有限公司 一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖、烧制和废气净化系统及方法
CN110317038B (zh) * 2019-06-21 2021-12-14 广东鸿发环境投资有限公司 一种河道淤泥和污泥炭制备的烧结砖、烧制和废气净化系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8232220B2 (en) Method for manufacturing an artificial lightweight aggregate containing bottom ash
US8206504B2 (en) Synthetic aggregates comprising sewage sludge and other waste materials and methods for producing such aggregates
CN102838378A (zh) 一种建筑固体废弃物彻底无害化、资源化处理工艺
EP1841708A2 (en) Synthetic aggregates comprising sewage sludge and other waste materials and methods for producing such aggregates
CN102826827A (zh) 一种以陶瓷抛光渣为主料的烧结瓷渣砖及其生产方法
KR101216411B1 (ko) 염색폐수슬러지를 이용한 콘크리트제품용 경량골재의 제조방법
KR101380856B1 (ko) 폐기물을 이용한 경량 건축자재의 제조 방법 및 이로부터 제조된 경량 건축자재
KR100678367B1 (ko) 정수슬러지를 활용한 경량 점토벽돌 및 점토바닥벽돌과 그제조방법
JP2014094874A (ja) 焼成物
CN109293313B (zh) 一种淤泥砖及其制备工艺
JPH10152356A (ja) 人工軽量骨材及びその製造方法
KR101053658B1 (ko) 하수슬러지 소각회를 이용한 소성벽돌과 그 제조방법
KR101066193B1 (ko) 유기성 슬러지를 이용하여 제조된 탄화경량골재
KR100450898B1 (ko) 하수슬러지를 이용한 소성 건자재 제조방법
Yue et al. Preparation and bloating mechanism of porous ultra-lightweight ceramsite by dehydrated sewage sludge and Yellow River sediments
JP2007260503A (ja) 焼成物の製造方法
JP5186610B1 (ja) 焼成物
KR101451501B1 (ko) 무기질 슬러지 미립자를 이용한 인공골재 조성물 및 그 제조방법
KR101339911B1 (ko) 정수슬러지를 주원료로 한 내오염성 점토벽돌의 제조방법
CN114230277A (zh) 一种淤泥免烧砖及其制备方法
KR20020082321A (ko) 폐석회를 이용한 콘크리트 2차제품
Jiang et al. Reuse of municipal wastewater sludge for construction material
KR100237349B1 (ko) 폐기물을 이용한 투수성 세라믹스의 제조방법
KR100890915B1 (ko) 무연탄 매립회를 이용한 요업용 원료 제조방법 및 이에 의하여 제조된 요업용 원료를 이용한 요업제품 제조방법
CN111320423A (zh) 使用制药污泥为制砖材料的制成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140729

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee