KR20000009745A - 산업부산물(폐기물)을 주재로 한 인공어초의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
수중에서 기계적 화학적으로 안정되어 수질과 수중토양을 오염시킬 우려가 없고, 저렴하며, 산업폐기물의 자원화에 일조할 수 있는 인공어초를 제공하기 위하여, 수산화 알루미늄의 정제공정에서 발생하는 레드 머드, 고로 슬러그, 광산물 슬러지, 유리 파쇄품, 석재나 골재채취장의 석분, 상하수도 종말처리장의 오니 슬러지, 생활쓰레기 소각로의 재, 펄프 슬러지 및 슬러그, 화력 발전소의 석탄회, 채탄 부산물 등의 1종 또는 2종 이상 산업폐기물 50∼100무게%, 부원료 0∼50무게%, 가소성분 0∼15무게%, 광화재 0∼5무게%를 토련기에 투입하여 토련하고, 이 토련물을 형틀에 장전하여 가압성형한 후 700∼1000℃로 하소하고, 이어서 1000∼1300℃에서 10∼30시간 소성하는 것이다.
Description
본 발명은 수산어자원의 보호 육성에 유효한 인공어초의 제조방법에 관한 것이며, 특히 수중에서 기계적 화학적으로 안정되어 수질과 해저토양을 오염시킬 우려가 없고, 저렴하며, 유해 산업폐기물의 환경친화적 자원화에 일조할 수 있는 인공어초의 제조방법에 관한 것이다.
남획과 연안수질의 오염등으로 인하여 연안수자원 특히 어자원은 날이갈수록 고갈돼가는 추세를 보이고 있다. 점차 귀해져가는 수산어자원을 보호 육성하기 위한 방안에 대하여 다각적인 검토가 진행되어 왔으며, 인공어초는 그런 대책 중의 하나로 볼 수 있다. 현재 부설하고 있는 인공어초는 주로 철근 콘크리트제로서 단일 성형물이다. 콘크리트제 어초는 중량체인데다 부피가 커서 부설현장까지 수송하는데 애로가 많고, 인공어초의 투역해역 부근에서 제작해야 하기 때문에 이에 따르는 부설 애로도 크고, 수중에서 콘크리트가 용해되므로서 수질과 수중의 토양을 오염시킬 우려가 있는가하면 수명도 길지 못하다. 뿐만아니라 가격면에서도 불리하고, 운반 및 취급시 상당한 주의가 요망되는 등 개선할 점이 많다.
콘크리트제 어초의 단점을 일부 극복하리라고 여겨지는 것이 철강재로 조립한 어초인데, 해수와 담수에 쉬이 녹슬어 수질과 해저토양 또는 하상토양에 해가 되고 어패류와 수초에도 유해하며, 고가품인 단점도 있다.
한편, 중화학공업의 발달로 생산 및 처리공정에서 발생하는 다량의 부산물이나 폐기물은 매립 이외에는 마땅한 처리방법이 없으나 그 마저도 토양오염, 지하수의 오염, 과다한 처리비용이 큰 걸림돌이 돼 왔기에 재활용은 미미한 수준에 머물고 있다.
본 발명은 상기와 같은 기대에 부응하기 위하여 수중에서 기계적 화학적으로 안정되어 수질과 수중토양을 오염시킬 우려가 없고, 저렴하며, 산업폐기물의 환경친화적 자원화에 일조할 수 있는 인공어초용 성형재를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명은 각종 중화학제품공장에서 쏟아지는 부산물로서 세라믹의 조성분과 유사하며 처리나 폐기에 어려움을 수반했던 수산화알루늄 정제공정의 레드 머드(red mud), 고로 슬러그, 광산물 정제공장의 슬러지 및 슬러그, 각종 유리 파쇄품, 석재와 골재 채취장의 공해방지 시설에서 나오는 석분, 상하수도 종말처리장의 오니 슬러지, 생활쓰레기 소각로의 재, 제지공장의 펄프 슬러지 및 슬러그, 화력 발전설비의 석탄회, 채탄 부산물등을 성형, 하소, 소성하여 인공어초를 제조하는 것을 주된 특징으로 한다.
세라믹 소성과정을 거쳐 얻어진 성형재는 고온분위기하에서의 열처리 과정을 거치므로 산업폐기물 그대로 해양에 투기하는 것에 비하면 경제성이 아주 높고, 구조적으로 안정되어 환경적으로 무해하며 화학적으로도 안정되고 기계적으로는 견고하여 해수와의 친화성을 갖게 되며, 인공어초로서의 제반 제약조건을 만족시킨다. 이 성형재로 제조된 인공어초는 또한 해수와의 반응정도가 낮고 높은 강도를 유지하면서 자연친화적이니만치 산업폐기물제 인공어초는 여러 가지 문제를 동시에 해결할 수 있는 훌륭한 대안이 될 수가 있다.
세라믹의 성분과 유사하지만 처리나 폐기에 있어서 여러 모로 어려움이 따르는 수산화 알루미늄 정제공정에서 발생하는 레드 머드(red mud), 고로 슬러그, 광산물 정제공장의 슬러지, 유리 파쇄품, 석재와 골재 채취장등의 공해방지 시설에서 나오는 석분, 상하수도 종말처리장의 오니 슬러지, 생활쓰레기 소각로의 재, 제지공장의 펄프 슬러지 및 슬러그, 화력 발전소의 석탄회, 채탄 부산물 등의 1종 또는 2종 이상을 하소, 소성하여 인공어초용 성형재를 제조한다.
성형은 대형물의 제조에 특히 적합한 토련기를 이용하거나 가압성형용 형틀을 이용하여 가압성형한다. 성형의 용이성과소성과정의 안정성을 도모하기 위하여 필요에 따라 건조공정이나 하소공정을 거친다. 하소온도는 700∼1000℃로 한다. 제조비용을 절감하고 높은 소성강도를 얻기 위하여 1000∼1300℃에서 10∼30시간 소성한다.
산업폐기물의 효과적인 처리를 통한 환경문제를 해결하기 위하여 주원료에 부원료를 섞어서 사용할 수도 있다. 주원료는 주로 상기한 부산물이나 폐기물이며, 50∼100무게%이다. 부원료는 주원료를 소결한 후 물리적 특성을 증진시키기 위한 부산물이나 폐기물이며, 0∼50무게% 혼합한다.
성형성을 높이기 위하여 점토등의 가소성분을 0∼15무게% 첨가한다. 이와 함께 소결성도 높일 필요가 있다. 소결성을 높이려면 석회석등의 광화재를 0∼5무게% 첨가한다.
주원료와 부원료, 가소성분, 광화제의 배합비율은 아래 표와 같다.(단위: 무게%)
| 용도종류 | 주원료 | 부원료 | 가소성분(접토) | 광화제(석회석) |
| 레드 머드고로 슬러그정제 슬러지유리 파쇄품석분오니 슬러지소각재(灰)펄프 슬러지속탄회채탄 부산물 | 50∼7730∼5050∼8010∼3050∼8030∼4030∼5030∼5030∼5050∼80 | 10∼2510∼2510∼2030∼5010∼2530∼5020∼3020∼3020∼3010∼25 | 10∼2515∼2010∼1510∼2510∼1510∼1510∼1510∼2010∼2510∼15 | 3∼53∼53∼53∼53∼53∼53∼53∼53∼53∼5 |
이상 설명한 바와 같은 본 발명은 그간 처리와 활용에 적절한 해결책이 없었던 레드 머드, 고로 슬러그, 광산 슬러지, 유리 파쇄품, 석분, 상하수 종말처리장의 오니 슬러지, 생활쓰레기 소각로의 재나 화력 발전소의 석탄회, 펄프 슬러지 및 슬러그, 채탄 부산물 등을 부자재와 가소성분 및 광화제를 첨가하여 토련하고 성형하여 열처리해 인공어초를 제작하는 것으로, 산업폐기물을 자연환경친화적으로 전환시킨 인공어초는 중요 산업자원인 콘크리트나 철강제 어초에 비해 제조단가가 매우 저럼하여 경제적이므로 인공어초부설사업에 한층 박차를 가할 수 있다.
레드 머드의 경우 수산화 알루미늄 제조과정에서 연간 10만 여톤이 발생하는데, 이 레드 머드는 생성 당시 높은 pH와 소성 후의 백화현상등으로 수요자의 반응이 좋지 않았는데, 이를 소성함으로써 pH가 중성에 가까워지고 해수중에서의 백화현상은 별 의미를 갖지 않는다. 따라서 종래의 획일적인 콘크리트제 인공어초보다도 훨씬 다양하고 품질도 우수한 인공어초를 제공할 수가 있다.
Claims (1)
- 수산화 알루미늄의 정제공정에서 발생하는 레드 머드(Red mud), 고로 슬러그, 광산물 슬러지, 유리 파쇄품, 석재나 골재채취장의 석분, 상하수도 종말처리장의 오니 슬러지, 생활쓰레기 소각로의 재, 펄프 슬러지 및 슬러그, 화력 발전소의 석탄회, 채탄 부산물 등의 1종 또는 2종 이상 산업폐기물 50∼100무게%, 부원료 0∼50무게%, 가소성분 0∼15무게%, 광화재 0∼5무게%를 토련기나 가압성형등으로 성형한 후 건조시키거나 700∼1000℃로 하소하여 1000∼1300℃에서 10∼30시간 소성하는 것을 특징으로 하는 산업부산물(폐기물)을 주재로 한 인공어초의 제조방법.
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