KR102067491B1 - Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof - Google Patents

Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102067491B1
KR102067491B1 KR1020180162355A KR20180162355A KR102067491B1 KR 102067491 B1 KR102067491 B1 KR 102067491B1 KR 1020180162355 A KR1020180162355 A KR 1020180162355A KR 20180162355 A KR20180162355 A KR 20180162355A KR 102067491 B1 KR102067491 B1 KR 102067491B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic carrier
zeolite
vermiculite
mixture
environment
Prior art date
Application number
KR1020180162355A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김희원
김종원
송보람
최재민
박인근
정민기
황호재
Original Assignee
주식회사 부강테크
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 주식회사 부강테크 filed Critical 주식회사 부강테크
Priority to KR1020180162355A priority Critical patent/KR102067491B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102067491B1 publication Critical patent/KR102067491B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/10Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/105Characterized by the chemical composition
    • C02F3/107Inorganic materials, e.g. sand, silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/10Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/109Characterized by the shape
    • 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
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Disclosed are a porous ceramic carrier for wastewater treatment and a manufacturing method thereof. According to one aspect of the present invention, provided is a manufacturing method of a ceramic carrier, comprising the following steps: a first production step of producing zeolite by conducting a reaction between an alkaline solution and fly ash generated by incineration of organic waste in a first predetermined environment; a second production step of producing a first mixture by mixing zeolite produced in the first production step and vermiculite in a second predetermined environment; a mixing step of mixing the first mixture, clay, and organic waste in a predetermined ratio; and a sintering step of sintering the mixture mixed in the mixing step.

Description

오·폐수 처리를 위한 다공성 세라믹 담체 및 그 제조방법{Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof}Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof}

본 발명은 오·폐수 처리를 위한 다공성 세라믹 담체와 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a porous ceramic carrier for wastewater treatment and a method of manufacturing the same.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute a prior art.

오·폐수 내 존재하는 영양염류는 처리되지 않고 하천이나 호수 등의 수계(水系)로 유입될 경우, 부영양화를 유발시키는 등 수질관리에 많은 문제점을 야기한다. 오·폐수 내 존재하는 영양염류의 대표적인 예로 질소가 있다. 질소는 유기성 질소, 암모니아성 질소, 아질산성 질소 그리고 질산성 질소 상태로 구분된다. 질소는 주로 농업용 비료, 가축 분뇨, 음식물쓰레기 등으로부터 발생되며, 오·폐수처리시설로 유입될 경우 주로 유기성 질소 형태를 이룬다. 오·폐수처리시설을 거쳐 유기성 질소는 암모니아성 질소로 전환되며, 생물학적 처리 공정을 거치면서 질산화-탈질화 반응을 거치면서 제거된다. 이러한 종래의 생물학적 처리 공정은 오·폐수 내 질소 성분이 소량 포함되어 있을 때는 적합하다. 그러나 가축분뇨 또는 음식물쓰레기 등과 같이 질소의 농도가 높은 유기성 폐기물을 적절하게 처리하기 위해서는 종래의 생물학적 처리공정뿐만 아니라 추가적인 공정의 도입이 필요하다. Nutrients present in the waste water are introduced into water systems such as rivers and lakes without being treated, causing many problems in water quality management such as eutrophication. Nitrogen is a representative example of nutrients present in waste water. Nitrogen is classified into organic nitrogen, ammonia nitrogen, nitrite nitrogen and nitrate nitrogen. Nitrogen comes mainly from agricultural fertilizers, livestock manure, food waste, etc., and forms organic nitrogen mainly when it enters wastewater treatment facilities. Organic nitrogen is converted to ammonia nitrogen through wastewater treatment facilities, and is removed by nitrification-denitrification through biological treatment. Such a conventional biological treatment process is suitable when a small amount of nitrogen in the waste water is included. However, in order to properly treat organic waste having a high concentration of nitrogen such as livestock manure or food waste, it is necessary to introduce an additional process as well as a conventional biological treatment process.

고농도의 질소를 포함한 유기성 폐기물 처리를 위해, 오·폐수 처리시설의 고도화 또는 고도처리에 준하는 기술이 요구된다. 고도처리 방법으로는 생물막법과 흡착 기작을 이용한 방법이 있다.For the treatment of organic wastes containing high concentrations of nitrogen, technologies that are advanced or advanced in wastewater treatment facilities are required. Advanced treatment methods include biofilm method and adsorption mechanism.

생물막법은 질산화-탈질화 미생물을 담체에 부착·고정하여, 질소를 제거하는 방법이다. 생물막법은 미생물을 이용해 질소를 제거하기 때문에, 종래 생물학적 처리공정과 유사하지만, 담체에 부착·고정된 미생물의 물질전달이 빠르다는 장점이 있다. 그러나 생물막법은 담체에 과도하게 부착된 미생물의 관리가 필요하며, 이 때의 유지관리 비용, 세척수 처리 등의 문제를 가지고 있다. 또한, 생물막법은 외부의 충격에 민감하여, 충격부하에 의해 효율이 감소하는 문제를 갖는다.The biofilm method is a method for removing nitrogen by attaching and fixing a nitrification-denitrifying microorganism to a carrier. Since the biofilm method removes nitrogen using microorganisms, it is similar to the conventional biological treatment process, but has an advantage that the mass transfer of microorganisms attached to and fixed to a carrier is fast. However, the biofilm method requires the management of the microorganisms excessively attached to the carrier, and has problems such as maintenance costs and washing water treatment. In addition, the biofilm method is sensitive to external shocks and has a problem in that efficiency is reduced by impact loads.

흡착제를 이용한 방법은 제올라이트 등과 같은 흡착제를 이용하여 질소를 제거하는 방법이다. 흡착 방법의 경우 생물막법에 비해 상대적으로 유지관리가 용이하며, 공정 구성이 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 흡착을 이용한 방법은 공극에 의한 물리적 흡착, 이온교환과 같은 화학적 흡착으로 흡착, 이온교환과 같은 물리·화학적 방법으로 질소를 제거하므로, 충격부하에 대해서도 안정적인 효율을 유지할 수 있는 장점을 갖는다.The method using the adsorbent is a method of removing nitrogen using an adsorbent such as zeolite. The adsorption method has the advantages of relatively easy maintenance and simple process configuration compared to the biofilm method. In addition, the adsorption method has the advantage of maintaining stable efficiency against impact load because nitrogen is removed by physical adsorption by pores, chemical adsorption such as ion exchange, and physical and chemical methods such as ion exchange.

세라믹 담체는 전술한 흡착제 성분을 기반으로 제작된다. 제작된 세라믹 담체는, 흡착제를 이용한 방법과 같이, 직접 흡착이나 이온교환과 같은 방법으로 질소를 제거하는 세라믹 담체와, 생물막법과 같이, 부착성 미생물을 이용하여 오염물질을 제거하는 생물막 담체로 구분된다.Ceramic carriers are made based on the adsorbent components described above. The manufactured ceramic carrier is divided into ceramic carrier which removes nitrogen by direct adsorption or ion exchange method like biosorbent and biofilm carrier which removes contaminants using adherent microorganism like biofilm method. .

흡착제를 포함한 세라믹 담체에 의해 오염물질이 흡착되는 과정은 다음과 같다. 유체의 흐름에 따라, 담체 내 공극으로 오염물질이 유입되며, 담체에서는 공극에 의한 물리적인 흡착과 공극의 구성 성분과의 이온교환에 따른 화학적 흡착이 동시에 발생한다. 종래의 세라믹 담체는 담체를 제조하는 과정에서 세라믹의 구조가 변화하거나, 담체 제조 과정에서 담체의 형상을 유지시키기 위해 투입되는 보조원료로 인해 표면이 막혀 비표면적이 감소하는 등의 문제가 발생한다. 즉, 종래의 세라믹 담체는 담체 내부로는 오염물질을 포함한 오·폐수의 유입이 원활하지 않아, 담체 내부에서는 오염물질의 흡착이 발현되기 어려우며, 담체의 표면에서만 오염물질의 흡착이 이루어졌다. The process of adsorbing contaminants by the ceramic carrier including the adsorbent is as follows. As the fluid flows, contaminants enter the pores in the carrier, and at the same time, physical adsorption by the pores and chemical adsorption due to ion exchange with the constituents of the pores occur simultaneously. Conventional ceramic carriers cause problems such as the change in the structure of the ceramic during the preparation of the carrier, or the specific surface area is reduced due to the clogging of the surface due to the auxiliary material added to maintain the shape of the carrier during the preparation of the carrier. That is, in the conventional ceramic carrier, the inflow of waste water including contaminants is not smoothly introduced into the carrier, so that the adsorption of contaminants is difficult to be expressed in the carrier, and the adsorption of contaminants is performed only on the surface of the carrier.

세라믹 담체의 또 다른 역할은 고농도 오염물질 유입 시, 즉 오염물질의 농도가 급격하게 높아진 경우(충격부하)에 대비하여 담체가 가지고 있는 이온교환능을 활용하여 완충해주는 것이다. 보다 자세히 설명하면 고농도의 오염물질이 유입되면 이온교환하여 제거하였다가 저농도로 변할 경우 이온교환한 오염물질을 농도차에 의해 방출함으로써 완충역할을 수행하는 것이다. 이러한 효과도 이온교환의 매체인 유체가 유동해야 하지만 종래의 세라믹 담체는 표면에서만 이루어진다.Another role of the ceramic carrier is to buffer by utilizing the ion exchange capacity of the carrier in case of high contaminant inflow, that is, when the concentration of the pollutant is rapidly increased (impact load). In more detail, when a high concentration of contaminants is introduced, it is removed by ion exchange, and when it is changed to a low concentration, a buffer role is performed by releasing the ion exchanged contaminants by a concentration difference. This effect also requires the flow of a fluid, which is the medium of ion exchange, but conventional ceramic carriers are only at the surface.

이러한 문제에 의해, 종래의 세라믹 담체는 오염물질 흡착률이 현저히 낮았다.Due to this problem, conventional ceramic carriers have a significantly low contaminant adsorption rate.

또한, 종래의 세라믹 담체는 분말상태의 흡착제에 비해 파과(破過)시간이 짧아, 재활용하기 위한 세척 주기가 짧았다. 이에 따라, 종래의 세라믹 담체는 고농도 질소를 포함한 오·폐수를 처리하는 데에는 거의 사용되지 못했다. 이로 인해, 오·폐수 처리 시설에서 여전히 세라믹 담체 대신 분말 상태의 흡착제가 사용되어 오고 있어, 높은 설비투자 및 유지관리 비용이 투입되고 있는 실정이다.In addition, conventional ceramic carriers have a short breakthrough time compared to powdered adsorbents, and have a short washing cycle for recycling. Accordingly, conventional ceramic carriers are rarely used to treat wastewater containing high concentrations of nitrogen. As a result, powdered adsorbents are still used instead of ceramic carriers in wastewater treatment facilities, and high facility investment and maintenance costs have been put in place.

본 발명의 일 실시예는, 담체 내부로 유체의 흐름이 원활할 수 있도록 구조를 개선하여 흡착 성능을 향상시키고 파과시간을 증가시키고, 오염물질 충격부하에 대해 완충능력이 향상된 세라믹 담체 및 그의 제조방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.One embodiment of the present invention, a ceramic carrier and a method of manufacturing the same to improve the structure to facilitate the flow of fluid into the carrier to improve the adsorption performance, increase the breakthrough time, the buffer capacity against the contaminant impact load The purpose is to provide.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 유기성 폐기물로부터 유래된 원료를 이용하여 제작되는 세라믹 담체 및 그의 제조방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.In addition, one embodiment of the present invention, there is an object to provide a ceramic carrier and a method for producing the same using a raw material derived from an organic waste.

본 발명의 일 측면에 의하면, 유기성 폐기물을 소각처리 시 발생하는 비산재(飛散-)와 알칼리 용액을 제1 기 설정된 환경에서 반응시켜 제올라이트를 생산하는 제1 생산과정과 제1 생산과정에서 생산된 제올라이트와 질석을 제2 기 설정된 환경에서 혼합하여 제1 혼합물을 생산하는 제2 생산과정과 제1 혼합물, 점토 및 유기성 폐기물을 기 설정된 비율로 혼합하는 혼합과정 및 상기 혼합과정에서 혼합된 혼합물을 소결하는 소결과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, the first production process and the first production process for producing zeolite by reacting fly ash (飛散-) and alkaline solution generated during incineration of organic waste in a first predetermined environment to produce zeolite And a second production process of mixing the vermiculite in a second predetermined environment to produce a first mixture, a mixing process of mixing the first mixture, clay and organic waste at a predetermined ratio, and sintering the mixture mixed in the mixing process. It provides a method for producing a ceramic carrier comprising a sintering process.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 생산과정은 상기 비산재와 상기 알칼리 용액을 상기 제1 기 설정된 환경에서 반응시킴으로써, 상기 비산재 내 포함된 중금속을 제거하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the first production process is characterized in that by removing the fly ash and the alkaline solution in the first predetermined environment, to remove the heavy metal contained in the fly ash.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 질석은 열을 흡수하면 팽창하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the vermiculite is characterized in that the expansion when absorbing heat.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제올라이트는 유리질 성분으로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, the zeolite is characterized in that it is composed of a glassy component.

삭제delete

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 질석은 유리질 성분으로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, the vermiculite is characterized in that it is composed of a glassy component.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 점토는 상기 제1 혼합물을 세라믹 담체의 형상으로 유지시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, the clay is characterized in that to maintain the first mixture in the shape of a ceramic carrier.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제조방법에 의해 제조되는 세라믹 담체를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ceramic carrier produced by the above production method.

삭제delete

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 세라믹 담체는 상기 제2 생산과정에서 혼합되는 질석의 양에 따라 강도가 상이해지는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, the ceramic carrier is characterized in that the strength is different depending on the amount of vermiculite to be mixed in the second production process.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제올라이트는 기 설정된 양 이상의 유리질 성분(Si계열)과 알루미늄 계열을 함유한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the zeolite is characterized in that it contains at least a predetermined amount of a glass component (Si series) and aluminum series.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 담체 내부로 유체의 흐름이 원활할 수 있도록 구조를 개선함으로써, 담체의 흡착 성능이 향상되고 파과시간이 증가하는 장점이 있다.As described above, according to an aspect of the present invention, by improving the structure to facilitate the flow of the fluid into the carrier, there is an advantage that the adsorption performance of the carrier is improved and the breakthrough time is increased.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유체의 유동성이 향상되어 이온교환의 효과가 증가함에 따라 질소와 같은 오염물질의 농도가 높은 경우(충격 부하) 이를 완충하는 효과가 증가하는 장점이 있다.  According to an aspect of the present invention, as the fluidity of the fluid is improved and the effect of ion exchange is increased, when the concentration of pollutants such as nitrogen is high (impact load), there is an advantage of increasing the buffering effect thereof.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유기성 폐기물로부터 유래된 원료를 이용함으로써, 제조원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, by using the raw material derived from the organic waste, there is an advantage that can reduce the manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담체를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a carrier according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. It is to be understood that terms such as "comprise" or "have" in the present application do not exclude in advance the existence or possibility of addition of features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof described in the specification. .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each component, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range that is not technically contradictory.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담체를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a carrier according to an embodiment of the present invention.

비산재로부터 제올라이트를 생산한다(S110). 비산(飛散)재가 NaOH와 같은 알칼리 용액과 혼합된 후, 제1 기 설정된 환경에서의 화학 반응에 의해 제올라이트로 생산된다. 유기성 폐기물 소각 처리 시 발생하는 비산재는, 유기성 폐기물의 종류에 따라 다를 수 있지만, 통상적으로 SiO4나 AlO4를 주성분으로 갖는다. 비산재의 주성분인 SiO4나 AlO4가 제올라이트의 주성분과 매우 유사한 성질을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에서는 별도의 재료가 아닌, 유기성 폐기물을 소각하며 발생하는 비산재를 이용하여 제올라이트를 생산한다. Zeolite is produced from fly ash (S110). After the fly ash is mixed with an alkaline solution such as NaOH, it is produced as a zeolite by a chemical reaction in a first predetermined environment. The fly ash generated during the organic waste incineration may vary depending on the type of organic waste, but usually has SiO 4 or AlO 4 as a main component. SiO 4 or AlO 4, which is the main component of fly ash, is very similar to the main component of zeolite. In one embodiment of the present invention, zeolite is produced using fly ash generated by incineration of organic waste, not a separate material.

흡착제로 이용되는 제올라이트는 오·폐수 내 존재하는 질소 중 양이온 형태인 암모늄 이온에 대한 제거 효율이 높은 원료로서 활용되고 있다. 제올라이트는 SiO4와 AlO4의 일차 결합 그리고 산소이온들과 2차 결합으로 사면체 구조를 이루고 있다. 또한, 제올라이트는 0.3~1.0nm의 미세한 다공성 구조로 암모니아와 같은 극성물질에 대해 흡착능이 우수하다. Zeolites used as adsorbents are used as raw materials with high removal efficiency for ammonium ions, which are cations in nitrogen present in wastewater and wastewater. Zeolite is tetrahedral with primary bonds of SiO 4 and AlO 4 and secondary bonds with oxygen ions. In addition, the zeolite has a fine porous structure of 0.3-1.0 nm, and has excellent adsorption capacity for polar materials such as ammonia.

비산재와 알칼리 용액을 혼합한 후, 제1 기 설정된 환경에서 양자를 반응시킨다. 비산재와 알칼리 용액은 1:1 내지 1:15 g/g 중량비로 혼합된 후, 550℃의 강열에서 1시간 동안 반응할 수 있다. 이처럼, 고온의 환경에서 양자를 반응시키는 이유는 다음과 같다. 유기성 폐기물의 종류에 따라, 비산재에는 중금속이 함유되어 있을 수 있다. 이러한 중금속을 제거하기 위하여, 비산재와 알칼리 용액은 고온의 환경에서 일정 시간 동안 반응이 일어난다. 이러한 반응에 따라, Na 계열의 제올라이트가 생산된다. Na 계열의 제올라이트는 내부에 공극을 갖기 때문에, 유입되는 오·폐수 내 오염물질을 물리적으로 흡착할 수 있을 뿐만 아니라, 표면에 존재하는 Na+ 이온이 오염물질과 이온교환하여 오염물질을 화학적으로 흡착할 수 있다.After the fly ash and the alkaline solution are mixed, both are reacted in the first predetermined environment. The fly ash and the alkaline solution may be mixed at a weight ratio of 1: 1 to 1:15 g / g, and then reacted at 550 ° C. for one hour. Thus, the reason for reacting both in a high temperature environment is as follows. Depending on the type of organic waste, the fly ash may contain heavy metals. In order to remove such heavy metals, fly ash and alkaline solution react for a certain time in a high temperature environment. According to this reaction, a zeolite of Na series is produced. Since Na-based zeolites have voids inside them, they can not only physically adsorb contaminants in the incoming wastewater, but also Na + ions on the surface ion-exchange with contaminants to chemically adsorb contaminants. can do.

제올라이트와 질석을 혼합하여 제1 혼합물을 생성한다(S120). 제올라이트는 질석과 혼합된 후, 제2 기 설정된 환경에서의 화학 반응에 의해 세라믹 담체의 제조를 위한 주원료인 제1 혼합물로 생성된다. 여기서, 제올라이트와 질석은 11:1 내지 22.3:1 범위 내의 질량비로 혼합될 수 있다. 질석이 제1 혼합물을 생성하는데 함께 혼합되는 이유는 다음과 같다. Zeolite and vermiculite are mixed to produce a first mixture (S120). Zeolite is mixed with vermiculite and then produced into a first mixture which is the main raw material for the production of a ceramic carrier by a chemical reaction in a second predetermined environment. Here, the zeolite and vermiculite may be mixed in a mass ratio within the range of 11: 1 to 22.3: 1. The reason why vermiculite is mixed together to produce the first mixture is as follows.

첫째, 질석은 양이온 교환능력이 우수한 장점이 있다. 양이온 교환능력이 우수하기 때문에, 질석을 포함한 세라믹 담체 내부로 오·폐수가 유입되거나 또는 외부에 오·폐수가 접촉하는 경우, 세라믹 담체의 오염물질을 화학적으로 흡착하는 성능이 우수해진다.First, vermiculite has the advantage of excellent cation exchange capacity. Since the cation exchange capacity is excellent, the performance of chemically adsorbing contaminants of the ceramic carrier is excellent when the waste water flows into the ceramic carrier including vermiculite or when the waste water contacts the outside.

둘째, 질석은 유리질 성분(Si계열)으로 이루어지기 때문에, 질석이 세라믹 담체에 포함될 경우, 세라믹 담체의 강도가 단단해지는 장점이 있다. 세라믹 담체의 강도가 낮을 경우, 오·폐수의 유속이 빨라 외부 구조물이나 세라믹 담체 간 충돌이 많이 발생할 수 있는 환경이나 오·폐수 내 이물질이 많이 포함되어 있는 환경 등 세라믹 담체로 외력이 가해질 가능성이 높은 환경에서는 낮은 강도의 세라믹 담체가 사용되기 어려울 수 있다. 이러한 문제를 해소하고자, 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 담체는 유리질 성분으로 이루어진 질석을 포함하기 때문에, 강도가 높아지는 장점을 갖는다. 질석이 혼합되는 양이 증가할수록, 세라믹 강도는 높아진다. 다만, 질석의 함량이 높아질 경우, 유리질 성분에 의해 공극이 막혀 유체의 흐름이 원활해지지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 혼합물은 기 설정된 양의 질석이 혼합되어 생성됨에 따라, 소결과정에서 유기성 폐기물을 혼합하여 공극이 막히는 현상을 방지하였다. Second, since vermiculite is made of a glassy component (Si series), when vermiculite is included in the ceramic carrier, the strength of the ceramic carrier is hardened. When the strength of the ceramic carrier is low, the flow rate of the waste water is high, so the external force is likely to be applied to the ceramic carrier, such as an environment in which an external structure or a collision between the ceramic carrier may occur, or an environment containing a large amount of foreign matter in the waste water. In environments, low strength ceramic carriers may be difficult to use. In order to solve this problem, the ceramic carrier according to an embodiment of the present invention includes vermiculite composed of a glass component, and thus has an advantage of increasing strength. The higher the amount of vermiculite is mixed, the higher the ceramic strength is. However, when the vermiculite content is increased, it may occur that the pores are blocked by the glassy component and the fluid flow may not be smooth. Therefore, as the first mixture according to the embodiment of the present invention is generated by mixing a predetermined amount of vermiculite, the organic waste is mixed during the sintering process to prevent the phenomenon of clogging the pores.

삭제delete

제올라이트와 질석을 혼합한 후, 제2 기 설정된 환경에서 양자를 반응시킨다. 제올라이트와 질석은 90℃에서 1시간 동안 반응할 수 있다.After mixing zeolite and vermiculite, both are reacted in a second predetermined environment. Zeolite and vermiculite can react at 90 ° C. for 1 hour.

제1 혼합물, 보조원료 및 유기성 폐기물을 혼합하여 제2 혼합물을 생성한다(S130). 제올라이트 및 질석의 혼합으로 생성된 제1 혼합물에 보조원료와 유기성 폐기물이 혼합되며 제2 혼합물이 생성된다. 제1 혼합물, 보조원료 및 유기성 폐기물은 0.6~0.7 : 0.3 : 0.0~0.1의 중량비로 혼합될 수 있다. 여기서, 보조원료는 카올린, 점토 또는 카올린과 점토를 배합한 것이 사용될 수 있으며, 제1 혼합물이 세라믹 담체의 형상을 유지할 수 있도록 한다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 담체 제조방법에서는 제1 혼합물과 보조원료뿐만 아니라 유기성 폐기물까지 함께 혼합된다. 유기성 폐기물은 하수슬러지 탈수케이크, 음식물류 폐기물 등 어떠한 형태이든 고온에서 증발할 수 있는 유기물과 수분을 가지고 있는 것을 이용할 수 있다. 유기성 폐기물이 함께 혼합되며 다음과 같은 효과를 가져온다.The first mixture, the auxiliary raw material and the organic waste are mixed to generate a second mixture (S130). Auxiliary raw materials and organic waste are mixed in a first mixture resulting from the mixing of zeolite and vermiculite and a second mixture is produced. The first mixture, auxiliary material and organic waste may be mixed in a weight ratio of 0.6-0.7: 0.3: 0.0-0.1. Here, the auxiliary material may be used kaolin, clay or a combination of kaolin and clay, so that the first mixture can maintain the shape of the ceramic carrier. In this case, in the carrier manufacturing method according to an embodiment of the present invention, not only the first mixture and auxiliary raw materials but also organic waste are mixed together. The organic waste may be any type of organic matter and moisture that can evaporate at high temperatures, such as sewage sludge dewatered cakes and food waste. Organic wastes are mixed together and have the following effects:

유기성 폐기물은 혼합된 후, 소결과정에서 유기성 폐기물 내 유기물과 수분이 증발하게 된다. 유기성 폐기물 내 유기물과 수분은 증발하며, 위치하고 있던 자리에 공극을 형성한다. 이에 따라, 세라믹 담체 내에는 제올라이트와 질석에 의한 공극 뿐만 아니라, 유기성 폐기물에 의해 형성되는 공극도 추가로 생성된다.After the organic waste is mixed, organic matter and water in the organic waste evaporate during the sintering process. Organics and moisture in organic wastes evaporate and form voids where they are located. As a result, not only the pores formed by zeolite and vermiculite, but also pores formed by organic waste are further formed in the ceramic carrier.

또한, 유기성 폐기물 내 유기물과 수분이 증발하며 세라믹 담체 외부로 빠져나가며, 위치하고 있던 자리로부터 세라믹 담체 외부로 이어지는 100mm 이상의 미세한 통로들이 다수 생성된다. 이러한 통로들로 오·폐수가 원활히 유입될 수 있는 장점이 있다. 종래의 세라믹 담체는 설사 제올라이트와 같은 다공성 물질로 구현된다 하더라도, 세라믹 담체의 형상을 유지하기 위해 점토와 같은 접착물질이 배합되며, 접착물질에 의해 세라믹 담체 내부로 오·폐수가 원활히 유입되지 못하는 문제가 있었다. 이러한 문제에 의해 종래의 세라믹 담체는 외부의 표면적과 오·폐수의 접촉에 의해서만 오염물질을 흡착할 수 있었기 때문에, 오염물질 흡착능이 현저히 떨어지는 문제가 있었으며, 이러한 문제에 의해 일정량의 오염물질을 제거하기 위해 상당히 많은 수의 세라믹 담체가 이용되어야만 하는 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 담체는 세라믹 담체의 형상을 유지하기 위해 접착물질이 배합되더라도, 함께 배합된 유기성 폐기물이 소결과정에서 세라믹 담체 내부로부터 외부로 이어지는 수많은 미세한 통로를 생성하기 때문에, 세라믹 담체 내부로 오·폐수가 원활히 유입될 수 있는 장점을 갖는다.In addition, organic matter and water in the organic waste evaporate and escape to the outside of the ceramic carrier, and a plurality of fine passages of 100 mm or more leading to the outside of the ceramic carrier from the place where they are located are generated. There is an advantage that the waste water can be smoothly introduced into these passages. Conventional ceramic carriers, even if made of a porous material such as zeolite, even if the adhesive material such as clay is mixed to maintain the shape of the ceramic carrier, the problem that the waste water does not flow smoothly into the ceramic carrier by the adhesive material There was. Due to this problem, the conventional ceramic carrier was able to adsorb contaminants only by contact with external surface area and waste water, and thus, there was a problem that the adsorption capacity of the contaminants was remarkably degraded, thereby removing a certain amount of contaminants. There has been a problem in that a significant number of ceramic carriers must be used. However, in the ceramic carrier according to the embodiment of the present invention, even if the adhesive material is blended to maintain the shape of the ceramic carrier, since the organic waste blended together generates numerous fine passages from the inside of the ceramic carrier to the outside during the sintering process, The waste water can be smoothly introduced into the ceramic carrier.

아래 표는 질석을 포함하지 않고 제올라이트와 점토와 같은 보조원료만을 혼합하여 제조한 세라믹 담체(실험군 1), 유기성 폐기물은 첨가하지 않은 채, 제올라이트, 질석 및 보조원료만을 혼합하며 제올라이트와 질석의 함량을 달리하여 제조한 세라믹 담체(실험군 2 및 3) 및 제올라이트, 질석, 보조원료 및 유기성 폐기물을 혼합하여 제조한 세라믹 담체(실험군 4)의 성상을 비교한 결과이다.The table below does not contain vermiculite, but it is a ceramic carrier (experimental group 1) prepared by mixing only auxiliary materials such as zeolite and clay, and only zeolite, vermiculite and auxiliary materials are mixed without adding organic wastes. This is a result of comparing the properties of ceramic carriers (Experimental Group 2 and 3) prepared differently and ceramic carriers (Experimental Group 4) prepared by mixing zeolite, vermiculite, auxiliary raw material and organic waste.

Figure 112018126060301-pat00001
Figure 112018126060301-pat00001

전술한 대로, 실험군 1의 세라믹 담체에는 질석 없이 제올라이트와 보조원료(점토)만을 함유하고 있으며, 실험군 2 및 3의 세라믹 담체는 제올라이트와 보조원료와 함께 질석을 함유하고 있으며, 실험군 3의 세라믹 담체는 실험군 2의 세라믹 담체보다 질석의 함량이 조금 증가하였다. 실험군 4의 세라믹 담체는 제올라이트의 양을 줄이고 대신 유기성 폐기물을 추가로 혼합하여 제작되었다.As described above, the ceramic carrier of Experimental Group 1 contained only zeolite and auxiliary material (clay) without vermiculite, and the ceramic carriers of Experimental Groups 2 and 3 contained vermiculite together with zeolite and auxiliary material, and the ceramic carrier of Experimental group 3 The vermiculite content of the experimental group 2 was slightly increased. The ceramic carrier of Experiment Group 4 was produced by reducing the amount of zeolite and by further mixing organic wastes.

실험군 1 내지 4 모두 조성은 달리하였으나, 성분비는 대체로 일정한 모습을 띄고 있었다. 담체의 주요 성분인 SiO2, Al2O3와 Na2O의 함량은 각각 63~68%, 20~23% 및 1.6~1.8% 범위로 유사하게 나타났다. 즉, 세라믹 담체의 제조과정상에서 혼합하는 성분이 상이해지더라도 성분비는 거의 유사한 것을 확인할 수 있다.Although the compositions of the experimental groups 1 to 4 were all different, the component ratio was substantially constant. The contents of SiO 2 , Al 2 O 3 and Na 2 O, which are the main components of the carrier, were similar in the range of 63-68%, 20-23% and 1.6-1.8%, respectively. That is, even if the components to be mixed in the manufacturing process of the ceramic carrier is different, the component ratio can be confirmed that the similar.

비표면적(SSA: Specific Surface Area)은 100nm 이하의 공극을 측정한 것으로서, 담체 내부에 오·폐수가 유입되는 정도를 의미하기 보다는 생성된 공극에 의해 담체의 표면에서 오·폐수 내 오염물질을 흡착하는 능력을 의미한다. 실험군 1은 5.09m2/g 인 반면, 질석이 혼합되어 제조된 실험군 2 내지 4는 모두 33m2/g이상의 비표면적을 가졌다. 질석이 혼합되어 제조될 경우, 비표면적이 6배 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 실험군 2의 비표면적은 44m2/g로 가장 높게 나타났는데, 이는 제올라이트 내 SiO2의 함량이 가장 높기 때문이며, 상대적으로 SiO2의 함량이 실험군 2보다 낮은 실험군 3과 4의 비표면적은 실험군 2의 그것보다 낮았다.Specific surface area (SSA) is a measurement of pores of 100 nm or less, and does not mean the degree of inflow of wastewater into the carrier, but rather the adsorption of contaminants in the wastewater by the generated pores on the surface of the carrier. Means the ability to do so. Experimental group 1 was 5.09 m 2 / g, whereas experimental groups 2 to 4 prepared by mixing vermiculite had specific surface areas of 33 m 2 / g or more. When vermiculite was mixed, it was confirmed that the specific surface area increased by 6 times or more. In particular, the specific surface area of Experimental Group 2 was the highest, 44m 2 / g, because the highest content of SiO 2 in zeolite, and the specific surface area of Experimental Groups 3 and 4 with lower SiO 2 content than Experimental Group 2 were experimental groups. Was lower than that of two.

공극률은 100nm 이상의 공극을 확인할 수 있는 결과로서, 공극의 크기가 100nm 이상이므로 담체 내부로 오·폐수가 유입될 수 있는 정도를 의미한다. 질석을 함유하지 않은 실험군 1의 공극률은 거의 측정되지 않은 반면, 질석이 혼합되어 제조된 실험군 2 내지 4는 모두 34% 이상의 공극률을 가졌다. 질석이 보다 많이 함유된 실험군 3이 2보다 높은 공극률을 가졌으며, 질석과 함께 유기성 폐기물이 함유된 실험군 4가 2나 3보다 높은 공극률을 가졌다. The porosity is a result of confirming the porosity of 100 nm or more, and the pore size is 100 nm or more, which means that the amount of waste water can be introduced into the carrier. The porosity of Experimental Group 1, which did not contain vermiculite, was hardly measured, whereas Experimental Groups 2 to 4, prepared by mixing vermiculite, all had a porosity of at least 34%. Experimental group 3 containing more vermiculite had a higher porosity than 2, while experimental group 4 containing organic waste with vermiculite had a higher porosity than 2 or 3.

이러한 비표면적과 공극률의 결과는 흡착용량 결과에서 드러나고 있다. 비표면적이 낮은 실험군 1보다 상대적으로 비표면적이 월등히 높은 실험군 2 내지 4가 약 1.6 내지 1.8배 가량 우수한 흡착용량을 가지고 있었으며, 실험군 2 내지 4에서는 비표면적보다는 공극률이 우수한 실험군 4가 실험군 2에 비해 우수한 흡착용량을 보이고 있었다. These results of specific surface area and porosity are revealed in the adsorption capacity results. Experimental groups 2 to 4, which had a relatively higher specific surface area than those of experimental group 1, which had a lower specific surface area, had an adsorption capacity about 1.6 to 1.8 times higher. It showed excellent adsorption capacity.

실험군 2~4를 비교하면 질석의 양이 증가하고 유기성 폐기물을 투입한 경우, 비표면적은 감소하고 공극률은 증가하는 경향으로 나타났다. 또한, 암모니아 제거율은 공극률과 같은 경향으로 나타났다. 비표면적이 높아도 상대적으로 공극률이 낮은 세라믹 담체는 유체가 모세관 효과로 인해 통과 또는 유동할 수 없는 공극으로 이루어져 있어, 흡착능이 상대적으로 낮게 나타난 것으로 판단된다. 반대로, 상대적으로 비표면적은 작아도 공극률이 높은 세라믹 담체는 유체의 유동성을 확보할 수 있어, 암모니아 제거율이 높은 것으로 나타났다. Comparing experimental groups 2 to 4, the specific surface area decreased and the porosity increased when the amount of vermiculite was increased and organic waste was added. In addition, the ammonia removal rate showed the same tendency as the porosity. Even though the specific surface area is high, the ceramic carrier having a relatively low porosity is composed of pores in which the fluid cannot pass or flow due to the capillary effect, and thus, the adsorption capacity is relatively low. On the contrary, the ceramic carrier having a high porosity can secure the fluidity of the fluid even though the specific surface area is relatively small, resulting in a high ammonia removal rate.

이는 도 2a 내지 2d를 참조하여 확인할 수 있다.This can be confirmed with reference to FIGS. 2A to 2D.

도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험군 1 내지 4의 주사전자 현미경 관찰 결과를 도시한 도면이다.2A to 2D illustrate scanning electron microscope observation results of Experimental Groups 1 to 4 according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 실험군 1은 표면에 미세한 공극이 일부 발견될 뿐, 공극의 량이 두드러지지 않으며, 특히, 공극 내부와 외부를 연결하는 통로(공극률과 연관성이 존재함)의 양은 거의 존재하지 않았다. 반면, 정도의 차이는 있으나, 실험군 2 내지 4에서는 표면에 다량의 공극이 발견될 뿐만 아니라, 공극 내부와 외부를 연결하는 통로 역시 다수 발견된 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 2A, in Experimental Group 1, only some fine pores were found on the surface, and the amount of pores was not noticeable, and in particular, there was almost no amount of passage (relevant to the porosity) connecting the inside and the outside of the pores. . On the other hand, although there is a difference in degree, in Experimental Groups 2 to 4, not only a large amount of pores were found on the surface, but also many passages connecting the inside and the outside of the pores were found to be found.

제1 혼합물, 보조원료 및 유기성 폐기물이 혼합된 제2 혼합물은 1cm 내지 2cm의 구 형상의 세라믹 형상으로 제조될 수 있다.The second mixture, in which the first mixture, the auxiliary raw material and the organic waste are mixed, may be prepared in a spherical ceramic shape of 1 cm to 2 cm.

제2 혼합물을 소결하여 세라믹 담체를 제조한다(S140). 전술한 대로, 유기성 폐기물 내 유기물과 수분을 증발시키기 위해, 900℃ 이상의 강열에서 소결함으로써, (구 형상을 갖는) 제2 혼합물은 세라믹 담체로 제조된다.Sintering the second mixture to prepare a ceramic carrier (S140). As described above, the second mixture (having a spherical shape) is made of a ceramic carrier by sintering at an intense temperature of 900 ° C. or higher to evaporate organic matter and moisture in the organic waste.

도 1에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 1에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 1은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 1, each process is described as being sequentially executed, but this is merely illustrative of the technical idea of the exemplary embodiment of the present invention. In other words, a person of ordinary skill in the art to which an embodiment of the present invention belongs may execute the process described in FIG. 1 by changing the order described in FIG. 1 without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention, or one or more of each process. Since it will be applicable to various modifications and variations by executing in parallel, Figure 1 is not limited to the time series order.

한편, 도 1에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.1 may be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. That is, computer-readable recording media include storage media such as magnetic storage media (eg, ROMs, floppy disks, hard disks, etc.) and optical reading media (eg, CD-ROMs, DVDs, etc.). The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those skilled in the art to which the present embodiment belongs may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

Claims (11)

유기성 폐기물을 소각처리 시 발생하는 비산재(飛散-)와 알칼리 용액을 제1 기 설정된 환경에서 반응시켜 표면에 나트륨 이온을 포함하는 제올라이트를 생산함으로써, 상기 제올라이트 표면의 나트륨 이온과 오염물질의 이온교환을 유도하는 제1 생산과정;
제1 생산과정에서 생산된 제올라이트와 질석을 제2 기 설정된 환경에서 혼합하여 제1 혼합물을 생산하는 제2 생산과정;
제1 혼합물, 점토 및 유기성 폐기물을 기 설정된 비율로 혼합하는 혼합과정; 및
상기 혼합과정에서 혼합된 혼합물을 소결하는 소결과정을 포함하며,
상기 제1 기 설정된 환경은 기 설정된 온도를 갖고, 상기 제2 기 설정된 환경은 상기 기 설정된 온도보다 상대적으로 낮은 온도인 90℃를 갖고, 상기 소결과정은 상기 기 설정된 온도보다 높은 900℃에서 진행되며,
상기 질석은 상기 제 2기 설정된 환경에서 혼합되며, 열을 흡수하면 팽창하여 내부에 공극을 생성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체 제조방법.
By reacting the fly ash and alkaline solution generated during the incineration of organic waste in a first predetermined environment to produce a zeolite containing sodium ions on the surface, ion exchange of sodium ions and contaminants on the surface of the zeolite is carried out. Inducing first production process;
A second production process of mixing the zeolite and vermiculite produced in the first production process in a second predetermined environment to produce a first mixture;
Mixing the first mixture, clay and organic waste in a predetermined ratio; And
It includes a sintering process for sintering the mixture mixed in the mixing process,
The first preset environment has a preset temperature, the second preset environment has a temperature lower than the predetermined temperature 90 ℃, the sintering process is carried out at 900 ℃ higher than the preset temperature ,
The vermiculite is mixed in the second set environment, when absorbing heat expands to produce a ceramic carrier, characterized in that to create voids therein.
제1항에 있어서,
상기 제1 생산과정은,
상기 비산재와 상기 알칼리 용액을 상기 제1 기 설정된 환경에서 반응시킴으로써, 상기 비산재 내 포함된 중금속을 제거하는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체 제조방법.
The method of claim 1,
The first production process,
The method of manufacturing a ceramic carrier, characterized in that for removing the heavy metal contained in the fly ash by reacting the fly ash and the alkaline solution in the first predetermined environment.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제올라이트는,
유리질 성분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체 제조방법.
The method of claim 1,
The zeolite,
A method for producing a ceramic carrier, comprising a glassy component.
제1항에 있어서,
상기 질석은,
유리질 성분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체 제조방법.
The method of claim 1,
The vermiculite is,
A method for producing a ceramic carrier, comprising a glassy component.
제1항에 있어서,
상기 점토는,
상기 제1 혼합물을 세라믹 담체의 형상으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체 제조방법.
The method of claim 1,
The clay,
A method for producing a ceramic carrier, characterized in that to maintain the first mixture in the shape of a ceramic carrier.
제7항에 있어서,
상기 유기성 폐기물 내의 유기물과 수분은,
상기 소결과정을 거치며 제거되는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체 제조방법.
The method of claim 7, wherein
Organic matter and moisture in the organic waste,
Ceramic carrier manufacturing method characterized in that removed through the sintering process.
비산재로부터 제1 기 설정된 환경에서 생산된 제올라이트와 질석을 혼합하여 생산한 제 1혼합물, 상기 제 1혼합물에 점토 및 유기성 폐기물을 혼합하고 소결하여 제조되며,
상기 질석은 제2 기 설정된 환경에서 혼합되며, 열을 흡수하면 팽창하여 내부에 공극을 생성하며,
상기 제1 기 설정된 환경은 기 설정된 온도를 갖고, 상기 제2 기 설정된 환경은 상기 기 설정된 온도보다 낮은 온도인 90℃를 갖고, 소결은 상기 기 설정된 온도보다 높은 900℃에서 진행되며,
상기 제올라이트는 유기성 폐기물을 소각처리 시 발생하는 비산재(飛散-)와 알칼리 용액이 제1 기 설정된 환경에서 반응하여 표면에 나트륨 이온을 포함하도록 생산되며, 상기 제올라이트 표면의 나트륨 이온과 오염물질의 이온교환을 유도하는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체.
A first mixture produced by mixing zeolite and vermiculite produced in a first predetermined environment from fly ash, and manufactured by mixing and sintering clay and organic waste in the first mixture,
The vermiculite is mixed in a second predetermined environment, and absorbs heat to expand to create voids therein,
The first preset environment has a preset temperature, the second preset environment has a temperature lower than the predetermined temperature 90 ℃, sintering is carried out at 900 ℃ higher than the predetermined temperature,
The zeolite is produced to include sodium ions on the surface by reacting fly ash (飛散-) and alkaline solution generated during incineration of organic waste in a first predetermined environment, and ion exchange of contaminants with sodium ions on the surface of the zeolite Ceramic carrier, characterized in that to induce.
제9항에 있어서,
상기 세라믹 담체는,
혼합되는 질석의 양에 따라 강도가 상이해지는 것을 특징으로 하는 세라믹 담체.
The method of claim 9,
The ceramic carrier,
Ceramic carrier, characterized in that the strength is different depending on the amount of vermiculite to be mixed.
제9항에 있어서,
상기 제올라이트는,
기 설정된 양 이상의 유리질 성분(Si계열)과 알루미늄 계열을 함유한 것을 특징으로 하는 세라믹 담체.
The method of claim 9,
The zeolite,
A ceramic carrier comprising at least a predetermined amount of glass component (Si series) and aluminum series.
KR1020180162355A 2018-12-14 2018-12-14 Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof KR102067491B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180162355A KR102067491B1 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180162355A KR102067491B1 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102067491B1 true KR102067491B1 (en) 2020-01-17

Family

ID=69370164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180162355A KR102067491B1 (en) 2018-12-14 2018-12-14 Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102067491B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022217328A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 Anamar Aquários Eireli Me Water treatment system that uses ceramic material of high capillarity

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990073117A (en) * 1999-05-20 1999-10-05 정명화 A method of producing for microbial support by low temperature-calcining for biological wastewater treatment
KR20030002222A (en) * 2001-06-30 2003-01-08 한국지질자원연구원 Porous mineral media for wastewater treatment and manufacturing process of the same
KR20060093567A (en) * 2005-02-22 2006-08-25 한국지질자원연구원 Method for synthesizing zeolite using coal-fired power plant bottom ash
KR20110100491A (en) * 2010-03-04 2011-09-14 경기대학교 산학협력단 Porous ceramic media for microbes by sawdust and method of manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990073117A (en) * 1999-05-20 1999-10-05 정명화 A method of producing for microbial support by low temperature-calcining for biological wastewater treatment
KR20030002222A (en) * 2001-06-30 2003-01-08 한국지질자원연구원 Porous mineral media for wastewater treatment and manufacturing process of the same
KR20060093567A (en) * 2005-02-22 2006-08-25 한국지질자원연구원 Method for synthesizing zeolite using coal-fired power plant bottom ash
KR20110100491A (en) * 2010-03-04 2011-09-14 경기대학교 산학협력단 Porous ceramic media for microbes by sawdust and method of manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022217328A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 Anamar Aquários Eireli Me Water treatment system that uses ceramic material of high capillarity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Luukkonen et al. Application of alkali-activated materials for water and wastewater treatment: a review
Scott et al. Zeolite synthesis from coal fly ash for the removal of lead ions from aqueous solution
Naushad et al. Adsorption of cadmium ion using a new composite cation-exchanger polyaniline Sn (IV) silicate: kinetics, thermodynamic and isotherm studies
Wang et al. Adsorptive removal of tetracycline by sustainable ceramsite substrate from bentonite/red mud/pine sawdust
Kuleyin et al. Removal of reactive textile dyes (Remazol Brillant Blue R and Remazol Yellow) by surfactant‐modified natural zeolite
KR102067491B1 (en) Porous Ceramic Carrier for Treating Wastewater and Method for Manufacturing Thereof
CN104001479B (en) A kind of inorganic mineral water treatment agent and preparation method thereof
Basha et al. Characterization, processing, and application of heavy fuel oil ash, an industrial waste material–A Review
CN101773817A (en) Composite absorption material for wastewater treatment and preparation method thereof
Chen et al. Biofilm development dynamics and pollutant removal performance of ceramsite made from drinking‐water treatment sludge
KR100434679B1 (en) Porous ceramic media for wastewater treatment using wastes and manufacturing process of the same
Campanile et al. Zeolite-based monoliths for water softening by ion exchange/precipitation process
CN110590200B (en) Geopolymer prepared based on domestic sludge and heat-insulating, sound-insulating and humidity-regulating plate
He et al. Enhanced adsorption of fluoride from aqueous solution using an iron‐modified attapulgite adsorbent
Canellas-Garriga Tertiary ammonium removal with zeolites.
Zhao et al. Municipal wastewater treatment by moving‐bed‐biofilm reactor with diatomaceous earth as carriers
Yang et al. Ammonium continuous removal by zeolite P synthesized using fly ash combined with bacteria in aqueous solution
Chen et al. Application of biochar as an innovative soil ameliorant in bioretention system for stormwater treatment: A review of performance and its influencing factors
KR100845521B1 (en) Media of constructed wetland for the treatment of municipal wastewater and preparation methods thereof
Wang et al. Treatment of wastewater containing high concentrations of ammonia nitrogen using ion exchange resins
CN102557243A (en) Biological bamboo charcoal as well as preparation process and application thereof
Jmayai et al. Characterization of natural Yemeni zeolites as powder sorbents for ammonium valorization from domestic waste water streams using high rate activated sludge processes
Yu et al. Adsorption of phosphorus based on Hangjin clay granular ceramic from aqueous solution and sewage: Fixed‐bed column study
Zorpas et al. Sustainable treatment method of a high concentrated NH3 wastewater by using natural zeolite in closed-loop fixed bed systems
KR101492833B1 (en) Media For Wastewater Treatment Using Sewage Sludge And Manufacturing Method Thereof

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant