KR20000030540A - 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물 - Google Patents

중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20000030540A
KR20000030540A KR1020000011112A KR20000011112A KR20000030540A KR 20000030540 A KR20000030540 A KR 20000030540A KR 1020000011112 A KR1020000011112 A KR 1020000011112A KR 20000011112 A KR20000011112 A KR 20000011112A KR 20000030540 A KR20000030540 A KR 20000030540A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cement
incineration
water
solidification
cinders
Prior art date
Application number
KR1020000011112A
Other languages
English (en)
Inventor
임범관
후까이쿠니히로
Original Assignee
임범관
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 임범관 filed Critical 임범관
Priority to KR1020000011112A priority Critical patent/KR20000030540A/ko
Publication of KR20000030540A publication Critical patent/KR20000030540A/ko
Priority to KR10-2001-0010440A priority patent/KR100373461B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/10Acids or salts thereof containing carbon in the anion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/0093Aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/12Acids or salts thereof containing halogen in the anion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10Accelerators; Activators
    • C04B2103/12Set accelerators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

본 발명은 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물에 관한 것으로서, NaCl 100 내지 120 g, Na2CO3550 내지 700 g, NaAlO2150 내지 180 g, FeCl320 내지 50 g, CaCl250 내지 100 g, 및 NaNO3는 280 내지 320 g을 포함하고 있어, 생활쓰레기 소각재, 화력 발전소 석탄재, 제철소에서 발생되는 각종 소각 잔재물을 시멘트, 물과 혼합하여 고형화 할 때, 소각재, 석탄재, 제강 소각 잔재물에 함유된 금속의 이온 결합을 촉진하고 용존 물질의 중합화를 이뤄 고형물의 강도를 현저히 증가시킬 뿐만 아니라 제강 소각 잔재물 등에 포함된 중금속의 용출을 방지할 수 있는 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물에 관한 것이다.

Description

중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물{A stabilization composition for preparing of cement concrete to treat heavy metals}
본 발명은 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생활쓰레기, 소각재, 화력발전소 석탄재, 제철소에서 발생되는 각종 소각 잔재물과 시멘트, 물과 혼합하여 시멘트를 고형화할 때 첨가되는 고화안정 처리제로서 소각재, 석탄재, 제강소각 잔재물에 함유된 금속의 이온 결합을 강력히 촉진하는 것과 동시에 용존 물질의 중합화를 유도함으로써 시멘트 고형물의 강도를 현격히 증가시키는 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물에 관한 것이다.
시멘트는 물과 접촉하면 시멘트 중의 수경성 화합물과 물이 화학반응을 일으킨다. 이 반응을 시멘트의 수화(Hydration)반응이라 하며, 이때 수화에 의해 수화물(Hydrate)이 생긴다.
수화 현상은 시멘트의 가장 중요한 현상의 하나로 시멘트의 응결 및 경화 전반에 관계하는 것이지만, 수화 반응의 과정 및 수화물이 복잡하여 아직도 그 메카니즘에 관해서는 규명되지 않고 있으나, 중간 과정을 생략하고 최종적인 관계를 요약하면 다음과 같다.
CaSO4ㆍ2H2O →CaSO4ㆍ2H2O →3CaOㆍAl2O3ㆍ3CaSO4↗ ㆍ32H2O3CaOㆍAl2O3(펠리트; Felite) →3CaOㆍAl2O3ㆍ6H2O→4CaOㆍAl2O3ㆍ13H2O →3CaOㆍAl2O3↖ ㆍ6H2OH2O + 3CaOㆍSiO2(알리트; Alite) →3CaOㆍ2SiO2ㆍ3H2O + Ca(OH)22CaOㆍSiO2(벨리트; Belite) ↗4CaOㆍAl2O3ㆍFe2O3(셀리트;Celite) →3CaOㆍAl2O3ㆍ6H2O + 3CaOㆍFe2O3ㆍ6H2O
물 + 포틀랜드시멘트 →포틀랜드시멘트 수화물
상기와 같은 최종적인 관계에서 알 수 있는 바와 같이, 물과 포트랜드 시멘트를 혼합하면 포틀랜드 수화물이 얻어진다.
상기 3CaOㆍSiO2(Alite)는 물과 혼합되면 가수분해를 일으켜 3CaOㆍ2SiO2ㆍ3H2O (토베르모라이트; Tobermorite) 겔과 Ca(OH)2가 되고, 토베르모라이트 겔은 클링커 입자의 표면을 엷은 층으로 싸고 있다. Ca(OH)2는 액상으로 녹아 몇 분 사이에 포화 상태가 된다.
4CaOㆍAl2O3ㆍFe2O3(Celite)는 3CaOㆍAl2O3ㆍ6H2O가 되며 석고가 없으면 이른바 순결(Flash Setting) 반응을 일으킨다. 그러나, CaSO4ㆍ2H2O가 용액 중에 존재하기 때문에 이것이 3CaOㆍSiO2와 반응하여 불용성의 3CaOㆍAl2O3ㆍ3CaSO4ㆍ32H2O (칼슘 설포알루미네이트; Calcium Sulfoaluminate 또는 에트린 가이트; Ettringite)가 되어 침전하는 등 많은 종류의 수화물이 된다.
상기 시멘트 수화물의 혼합물인 시멘트 풀이 시간이 경과함에 따라 수화에 의하여 유동성과 점성을 상실하고 고화하는 현상을 응결(Setting)이라 하며, 응결이 끝난 시멘트의 경화체는 시간이 경과할수록 겔 생성이 증대하여 시멘트 입자 사이가 치밀하게 채워지면서 경화(Hardening)가 진행된다. 이와 같이, 섬유상, 침상, 박편상의 시멘트 겔의 미세한 결정이 큰 표면 에너지에 의하여 서로 응집, 교착화하여 치밀한 겔의 망상구조를 형성하고 다시 반응의 진행에 따라 서로 결합이 강화되어 강도가 발현된다.
상기의 시멘트 고형화에 대한 종래 기술로는 금속 이온을 흡착하여 처리하는 방법이 있으며, 이러한 방법은 상온에서 처리가 가능하고 처리비가 저렴하다는 장점이 있으나, 유해 폐기물의 성상에 따라 각각에 적합한 고화 조제를 사용하여야 하며, 산성, 알카리성에서 중금속이 쉽게 용출된다는 문제점이 있다.
또한, 아스팔트를 이용하여 중금속을 고용화하는 방법 및 폐플라스틱을 이용하여 고형화하는 방법등은 고형체의 내수성, 내약품성 및 내식성 등이 우수하나, 고형체 제조시 가열이 필요하므로 중금속 폐기물의 처리비용이 높다는 단점이 있다.
이 이외에도 소결 고형화법, 용융 고형화법 등이 있으나, 물리적, 화학적 안정성이 우수하고 감용률이 좋다는 장점은 있으나 처리 비용이 높고 저비점 중금속이 휘산된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 생활쓰레기 소각재, 화력 발전소 석탄재, 제철소에서 발생되는 각종 소각 잔재물을 시멘트, 물과 혼합하여 고형화할 때, 소각재, 석탄재, 제강 소각 잔재물에 함유된 금속의 이온 결합을 촉진하고 용존 물질의 중합화를 이뤄 고형물의 강도를 현저히 증가시킬 뿐만 아니라 제강 소각 잔재물 등에 포함된 중금속의 용출을 방지할 수 있는 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물을 제공하기 위함이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 고형체(인터로킹블록)의 납 용출 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 고형체(인터로킹블록)의 6가 크롬 이온의 용출 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 고형체의 휨강도 시험 결과를 나타내는 막대 그래프이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여,
NaCl, Na2CO3, NaAlO2, FeCl3, CaCl2및 NaNO3를 포함하는 것을 특징으로 하는 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물을 제공한다.
상기 고화안정 처리제는 물 10 ℓ에 대하여 NaCl 100 내지 120 g, Na2CO3550 내지 700 g, NaAlO2150 내지 180 g, FeCl320 내지 50 g, CaCl250 내지 100 g 및 NaNO3280 내지 320 g을 용해하여 제조되는 것인 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
포틀랜드 시멘트에는 규산삼석회(C3S, 알리트)와 규산이석회(β-C2S, 벨리트)가 약 75 내지 78 % 함유되어 있으며, 이들 사이의 에트린 가이트(Ettringite) 결합이 시멘트 본래의 강도 발현의 주력이 된다.
일반적으로 물을 혼합하는 경우, 작용 주체는 알리트(Alite; C3S) 및 펠리트(Felite; C3A)로 시멘트 수화물의 형성에는 이들의 수화가 주된 것이며, 수중의 알리트 및 펠리트의 입자 표면으로부터 Ca 이온이 방출되어 시멘트 혼합물을 급속히 pH 10 이상의 고알칼리성으로 변화시킨다.
이 반응은 물을 주입한 후 2 내지 3 분내에 종료되지만, 시멘트 입자는 그 직후부터 응집되어 플록(flock)을 생성하는 작용이 일어난다.
시멘트 입자 표면에 흡착되어 입자를 균일하게 일정 간격으로 분산시켜 플록을 방지하고 어느 정도 유동성을 가진 시멘트 페이스트를 얻기 위해서는 분산 효과가 있는 첨가제가 매우 유효하다.
본 발명에 의한 시멘트 경화용 고화안정 처리제는 고른 분산을 통한 수화 촉진 효과와 다중 이온 결합의 형성에 의한 초기 강도 발현 증가 효과, 이 두 가지 작용에 의해서 중금속 용출 억제효과를 나타내게 된다.
따라서, 본 발명의 고화안정 처리제는 시멘트 입자를 고르게 분산시켜 고화안정 처리제에 미량 포함된 Na2CO3가 수화생성물인 Ca(OH)2와 반응함에 따라서 시멘트 중의 아리트, 베리트에 작용하여 수화작용을 촉진시키는 물질이며, 이 반응 과정에서 시멘트 입자가 균일하게 분산되어 수화촉진 작용이 일어난다.
에트린 가이트(Ettringite: 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)의 기본구조는 이 화학식에 따라 한 분자 중에 32 분자의 물을 함유하고 있으며, 에트린 가이트의 약 46 중량%는 물로 되어 있기 때문에 시멘트 경화는 수중에 뜬 시멘트 입자 또는 골재 사이를 에트린 가이트가 시멘트 수화물 연결 고리 역할을 하여 유동성을 감소시킨다.
더욱이 자유수로 채워져 있는 공간을 수화물로서 충진하여 경화시켜 가는 것으로 되어 있기 때문에 시멘트의 수화 반응은 약간의 체적 감소를 동반하면서, 자유수를 고화시켜 공간을 줄이는 반응이다.
C3S(알리트) 1 ㎖는 0.75 ㎖의 물을 고정화시키나, C3A(펠리트), 3CSH2(규산칼슘 수화물) 1 ㎖는 에트린 가이트를 만드는 것에 의해서 1.44 ㎖의 물을 고정화시키는 것이 가능하고 아주 유리하다.
이것은 초기강도가 중요한 조강 시멘트, 다량의 물을 함유한 하상 오니, 및 유해 물질의 용출 방지에 유효하다.
본 발명의 고화안정 처리제의 조성 중 FeCl3는 셀리트 수화 생성물인 3CaOㆍAl2O3ㆍ6H2O과 3CaOㆍFe2O3ㆍ6H2O의 조성에 기여하며, CaCl2는 수화 중간 생성물인 3CaOㆍAl2O3ㆍ6H2O에 CaSO4와 함께 작용해 플래쉬 셋팅(Flashing Seting)을 방지하며, 겔의 생성을 증대시켜 시멘트 입자를 치밀하게 채우며 경화에 관여한다.
또한, NaAlO2는 시멘트 조성 중 CaSO4ㆍ2H2O와 반응해 생성되는 에트린 가이트의 분산을 도움으로써 플래쉬 셋팅을 방지하며 겔의 생성을 증대시킨다.
상기와 같은 본 발명의 고화안정 처리제의 조성들이 시멘트의 수화 반응에 관여하여 플래쉬 셋팅을 방지하며 시간이 경과할수록 겔의 생성이 증대하여 시멘트 입자 사이가 치밀하게 채워지면서 경화가 진행되고 시멘트 수화물의 다중 이온 결합에 의하여 수화 생성물이 두껍게 쌓여지게 됨으로써, 중금속의 용출이 억제되는 효과가 더욱 향상될 뿐만 아니라 콘크리트 강도도 더욱 증가하게 된다.
이 단계에서부터 서서히 물과 이온의 이동이 적어지고 반응 속도에 제동이 걸려 이 때부터 경화체 강도가 발현되기 시작한다.
따라서, 상기 Na2CO3와 Ca(OH)2의 반응에 따라 생성되는 NaOH는 아리트와 베리트의 수화 초기에 생성되는 저분자의 규산칼슘수화물(C-S-H)을 용해시켜 어느 정도의 시간이 경과되면 중합이 진전되어 고분자가 결정화되기 시작한다.
상기 고화안정 처리제는 물 10 ℓ에 대하여 CaCl250 내지 100 g을 사용하는 것이 바람직하고, 과부족(±10 %)인 경우에는 원소 기능의 밸런스가 무너져 응결이 빨리되지만 강도는 상승하지 않으므로 바람직하지 않고, 또한, Na2CO3는 물 10 ℓ에 대하여 550 내지 700 g을 사용하는 것이 바람직하고, 과부족인 경우에는 상기와 같은 현상을 보이므로 바람직하지 않다.
또, NaAlO2를 물 10 ℓ에 대하여 150 내지 180 g을 사용하면 Na2CO3보다 그 급결성 작용이 크므로 NaAlO2와 Na2CO3는 동시 배합하여 사용하고, 이러한 경우 NaAlO2가 수중에서 가수분해되어 NaOH와 Al(OH)2로 되어 양자의 상승 작용에 의하여 경화 촉진 효과를 증가시킨다.
NaCl는 100 내지 120 g을 사용하는 것이 바람직하며 NaCl은 SiO2및 CaO와 반응하여 비결정질의 C-S-H를 급속히 생성하여 응결 작용을 증진시킨다. 이 경우 물 10 ℓ에 대하여 120 g 이상을 사용하면 이상 응결 현상이 일어나므로 바람직하지 않으며, 100 g 이하를 사용하면 응결 작용 효과가 미약하여 바람직하지 않다.
한편, FeCl3은 20 내지 50 g, 및 NaNO3는 280 내지 320 g을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 이상이면, 고화체 내에 염이 다량 함유되어 고화체 강도가 저하되므로 바람직하지 않고, 상기 범위 이하이면 고화체의 중금속 용출량이 증가하고 강도에서 저하효과를 나타내므로 바람직하지 않다.
한편, 본 발명에 의한 고화안정 처리제는 다량의 에트린 가이트의 생성을 위해 결합수로 물을 넣은 결과 함수비가 저하하는 동시에 입자의 이동을 구속할 수 있으며, 수산화칼슘, 규산칼슘에서 용출된 칼슘이온은 입자를 응집시켜, 이로 인해 입자는 응집, 단립화된다. 또한, 수산화칼슘 수화물의 생성을 촉진시키기 위해 강도의 상승 또는 경화를 촉진할 수 있고, 장기 재령(양생 시간)에서는 SiO2, Al2O3등의 성분이 Ca(OH)2와 포졸란 반응을 일으켜 불용성 물질을 생성하므로 경화를 촉진시킨다.
시멘트 경화체를 제조하는 공정은 먼저 생활 쓰레기 소각재, 화력 발전소 석탄재, 제철소에서 발생하는 각종 소각 잔재물들을 건조하여 전처리한다. 전처리된 소각 잔재물들을 파쇄 및 선별한 후 입도별로 선별한다. 이렇게 선별된 소각 잔재물과 함께 시멘트, 골재를 투입하여 혼합한다. 이 때, 소각 잔재물의 투입량은 골재 투입량의 50 중량% 이하로 투입되며, 물과 시멘트의 비율은 물/시멘트가 30 중량% 이하가 되도록 한다.
상기 소각 잔재물, 물 및 시멘트를 혼합하면서 고화안정 처리제를 투입한다. 상기 고화안정 처리제는 시멘트 량의 2 내지 6 중량%로 투입한다. 상기 고화안정 처리제를 2 중량% 이내로 투입하는 경우에는 본 발명의 고화안정 처리제의 효과가 나타나지 않으며, 6 중량% 이상 투입하는 경우에는 더 향상된 효과가 나타나지 아니하므로 경제적으로 불이익하여 바람직하지 않다.
고화안정 처리제를 투입한 후 그 혼합물을 압축, 진동 등을 통하여 골고루 섞어준 후 성형하고, 상기 성형물을 양생한 후 고화체를 제조한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 12
생활 쓰레기 소각재를 건조하여 전처리하고 파쇄 및 선별하였다. 이렇게 선별된 소각재와 시멘트를 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 골재와 함께 투입하였다. 여기에 물/시멘트 비가 약 20 %가 되도록 물을 투입하면서 하기의 표 2에 나타낸 바와 같은 조성의 고화안정 처리제를 하기의 표 1에 나타낸 바와 같이 시멘트 량에 대하여 2 내지 6 중량%가 되도록 투입하면서 혼합하였다. 이렇게 혼합된 시멘트 혼합물을 성형한 후 양생하여 고화체를 제조하였다.
표 1
시멘트 량(kg/㎥) 골재량(kg/㎥) 소각재 /골재량(중량%) 시멘트 투입량에 대한 고화안정 처리제의 양(중량%)
실시예 1의 고형체 400 990 50 2
실시예 2 400 905 50 2
실시예 3 400 970 55 4
실시예 4 320 1000 60 4
실시예 5 340 950 55 2
실시예 6 400 905 50 2
실시예 7 340 950 65 2
실시예 8 340 950 50 4
실시예 9 340 900 55 6
실시예 10 340 920 60 6
실시예 11 340 920 65 4
실시예 12 400 905 50 2
표 2
(단위 : g/물 10ℓ)
NaCl Na2CO3 NaAlO2 FeCl3 CaCl2 NaNO3
실시예 1 100 550 150 30 75 280
실시예 2 100 600 160 30 75 290
실시예 3 110 550 150 50 80 310
실시예 4 110 550 150 50 80 310
실시예 5 110 600 150 40 90 290
실시예 6 110 600 160 40 90 290
실시예 7 100 700 160 40 70 280
실시예 8 100 700 170 30 70 280
실시예 9 120 700 170 30 70 320
실시예 10 120 650 180 30 60 320
실시예 11 120 650 180 30 70 310
실시예 12 110 600 170 40 560 310
상기와 같이 제조된 고형체를 한국 건자재 시험 연구원에서 환경부 고시 제91-97호-'91의 검사 방법에 따라 중금속 용출실험을 하여 그 결과를 하기의 표 4에 나타내었다. 하기의 표 3은 폐기물 관리법에 의한 폐기물 관리 기준에 근거한 폐기물 고형체의 중금속 용출 기준을 나타낸다.
표 3
(단위 : mg/L)
항 목 용출 기준
Cd 또는 그 화합물 0.3
Pd 또는 그 화합물 3
Cu 또는 그 화합물 3
As 또는 그 화합물 1.5
Hg 또는 그화합물 0.005
알킬 Hg 또는 그 화합물 -
Cr6+또는 그 화합물 1.5
CN 화합물 1
유기인 화합물 1
PCB(Polychlorinated Biphenyl) 화합물 0.003
트리클로로에틸렌 0.3
테트라클로로에틸렌 0.1
표 4
(단위 : mg/L)
항목 pH Pb Cu Cr6+ CN Hg Cd
용출 기준 - 3 3 1.5 1 0.005 0.3
사용소각재의 중금속용출량 12.1 8.53 3.334 0.0044 N.D N.D N.D
실시예 1실시예 2실시예 3실시예 4 12.312.212.412.3 0.29N.D0.700.12 0.1950.8580.2430.256 0.0630.034N.D0.024 N.DN.DN.DN.D N.DN.DN.DN.D N.DN.DN.DN.D
사용소각재의 중금속용출량 12.1 8.53 3.334 0.044 N.D N.D N.D
실시예 5실시예 6실시예 7실시예 8실시예 9실시예 10실시예 11 12.312.212.212.112.112.112.1 0.570.280.0240.460.390.220.18 0.7120.7780.7270.5840.7080.6490.954 N.DN.D0.0210.0180.0540.0100.013 N.DN.DN.DN.DN.DN.DN.D N.DN.DN.DN.DN.DN.DN.D N.DN.DN.DN.DN.DN.DN.D
사용소각재의 중금속용출량 12.3 8.53 3.334 0.044 N.D N.D N.D
실시예 12 12.1 0.96 0.164 0.021 N.D N.D N.D
(환경 관리 공단 수도권 매립지 분석실 '99.7 ~ '99.11)
N.D : 검출되지 않음
표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 12에 의해 제조된 고형체는 중금속 용출량이 폐기물 관리 기준에 근거한 중금속 용출 기준에 대하여 훨씬 낮은 값을 나타내고 있으며, 사용 소각재를 고형체로 처리하지 않은 경우의 중금속 용출량과 비교하여 보아도 중금속 용출량이 훨씬 작음을 알 수 있었다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 12에 의해 제조된 고형체의 납 및 구리의 용출량을 나타내는 그래프로서, 폐기물 관리법에 근거한 폐기물 관리 기준인 3 mg/L(납과 구리)보다는 훨씬 낮은 용출량(납은 0.96 mg/L 내지 검출되지 않음, 구리는 0.858 내지 0.164 mg/L)을 나타내고 있다.
또한, 도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 12에 의해 제조된 고형체의 6가 크롬(Cr6+) 이온의 용출량을 도시한 그래프로서, 본 발명에 의해 제조된 고형체는 Cr6+가 0.063 mg/L 내지 검출되지 않음(N.D)로 나타나 폐기물 관리 기준인 1.5 mg/L 보다는 훨씬 낮은 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다.
도 3은 시멘트 400 kg/㎥, 본 발명의 고화안정 처리제를 2 중량% 사용하여 제조된 본 발명의 실시예 2(▨), 6(▤) 및 12(▩)에서 제조된 고형체의 휨 강도를 한국 건자재 시험 연구원에서 시험한 결과를 나타내는 막대 그래프로서, 제조한 후 7일, 14일, 28일 경과시 측정한 고형체의 휨강도를 나타내며, 본 발명의 고화안정 처리제를 사용한 고화체의 휨강도는 기준인 50 kg/㎥보다도 7일째의 강도가 117 %, 14일째 강도가 122 % 및 28 일째 강도가 138 %로 나타남에 따라 휨강도 역시 우수함을 알 수 있다.
본 발명에 의한 고화안정 처리제를 사용하여 폐기물에 포함된 금속을 시멘트를 사용하여 고형체로 제조하는 경우 금속 이온 결합이 강력히 촉진되어 중금속 물질의 중합과 고형물의 강도가 현저히 증가한다. 또한, 작업성 및 비용면에서 상온에서 처리함으로 처리비가 저렴하고 본 발명의 고화안정 처리제가 액상이므로 균질하게 혼합될 수 있어 중금속 용출 방지 및 화학적으로 안정한 고형체를 제조할 수 있다.

Claims (2)

  1. NaCl, Na2CO3, NaAlO2, FeCl3, CaCl2및 NaNO3를 포함하는 것을 특징으로 하는 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고화안정 처리제 조성물이 물 10 ℓ에 대하여 NaCl 100 내지 120 g, Na2CO3550 내지 700 g, NaAlO2150 내지 180 g, FeCl320 내지 50 g, CaCl250 내지 100 g 및 NaNO3280 내지 320 g을 용해하여 제조되는 것인 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정 처리제 조성물.
KR1020000011112A 2000-03-06 2000-03-06 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물 KR20000030540A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000011112A KR20000030540A (ko) 2000-03-06 2000-03-06 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물
KR10-2001-0010440A KR100373461B1 (ko) 2000-03-06 2001-02-28 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000011112A KR20000030540A (ko) 2000-03-06 2000-03-06 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000030540A true KR20000030540A (ko) 2000-06-05

Family

ID=19652624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000011112A KR20000030540A (ko) 2000-03-06 2000-03-06 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20000030540A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cheah et al. Recent advances in slag-based binder and chemical activators derived from industrial by-products–A review
JP5189119B2 (ja) セメント混和材として好適に使用される高炉徐冷スラグ粉末を選択する方法
KR100919620B1 (ko) 산업부산물을 이용한 채석 종료지 적지복구용 인공토양의 조성물 및 그 제조방법
CN101265070A (zh) 一种污泥固化剂以及应用
KR100876222B1 (ko) 연약지반 개량용 기능성 고화재
KR100648461B1 (ko) 산업폐기물을 이용한 연약지반 및 슬러지 처리용 고화제조성물
JPH05500325A (ja) 環境に重大な有害物質を不活性化及び/又は不動化する方法
KR20050105153A (ko) 환경친화적이며, 속경성 및 고강도 특성을 가지는 흙포장용 조성물
US4329179A (en) Method for encapsulating arsenic-contaminated wastes
KR100420702B1 (ko) 중금속 처리를 위한 시멘트 고화체 및 그의 제조 방법
KR100375407B1 (ko) 폐기물의 중금속 용출방지를 위한 고형체 제조방법 및이에 의해 제조된 고형체
KR100373461B1 (ko) 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물
KR101023745B1 (ko) 하수슬러지의 고형화/안정화 처리 방법
KR20000030540A (ko) 중금속 처리를 위한 시멘트 경화체 제조용 고화안정처리제 조성물
KR0125466B1 (ko) 토양고화제
KR100709388B1 (ko) 제철부산물을 이용한 복토 혹은 성토용 매립재 및 그제조방법
Shi Hydraulic cement systems for stabilization/solidification
Singh et al. Utilization of coal and biomass ash
KR100935204B1 (ko) 중금속 용출 억제 기능의 고화제를 포함하는 고형체 및 그 제조방법
KR0118631B1 (ko) 고강도의 경화제 조성물
JP2820708B2 (ja) 地盤強化・土質改良材
KR100375408B1 (ko) 폐기물을 재활용하기 위한 고화제
JPH10338564A (ja) 硬化体からの重金属溶出防止材及び硬化体
KR100521848B1 (ko) 폐콘크리트 슬러지를 이용한 연약지반용 토양고화제
FR2672046A1 (fr) Procede d'activation de liants hydrauliques et pouzzolaniques latents a l'aide de residus industriels basiques.

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal