KR20000063243A - 산업폐기물을 이용한 타일의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업쓰레기로 버려지는 각종 폐기물 오니(汚泥)와 폐도자기편, 폐타일 및 폐석고를 재활용하여 건축용 타일(tile)을 건식법(乾式法)으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래의 타일은 양질의 점토(고령토 내지는 백령토)를 사용하므로 원자재의 구입에 상당한 비용이 소요되는 등의 폐단이 있었으며, 특히 버려지는 자원을 효과적으로 재활용 할 수 없었다.

따라서, 본 발명은 폐도자기편, 폐타일, 폐석고 및 다양한 산업폐기물에서 추출된 성분들을 파쇄, 건조, 분쇄, 혼합, 숙성건조, 압축성형, 유약처리한 후 소성시키면 고품질의 타일을 수 있는 것으로서 융해되면서 결속력을 높여주는 알루미늄 및 철분 성분들에 의하여 고강도의 타일을 얻을 수 있고 납, 구리, 수은, 마그네슘 등이 융해되면서 타일의 표면을 매끄럽게 처리하므로 고품질의 타일을 얻을 수 있는 동시에 정부에서 지정한 법정 폐기물로 버려지는 산업폐기물을 효과적으로 재활용하여 막대한 폐기물의 처리비용을 절감시키고 매립장의 부족현상을 해소시킬 수 있는 등의 이점이 있다.

Description

산업폐기물을 이용한 타일의 제조방법{a fabrication method of tile}

본 발명은 산업쓰레기로 버려지는 각종 폐기물 오니(汚泥)와 폐도자기편, 폐타일 및 폐석고를 재활용하여 건축용 타일(tile)을 건식법(乾式法)으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축 및 건설용 타일(tile)은 건축물의 바닥이나 벽면의 표면을 피복하기 위하여 사용되는 것으로서 주로 평판상(平板狀)의 점토에 유약을 칠하여 소성(燒成)시킨 제품으로서 내구성이 강하고 표면이 매끄러워 주방·화장실·목욕탕·세면장 등의 벽면을 장식하는데 없어서는 안 되는 재료이다.

그러나, 전술한 타일은 양질의 점토(고령토 성분)에 다양한 재료를 첨가하여 판재로 성형한 후 소성시키는 것이므로 원자재의 구입에 상당한 비용이 소요되는 등의 폐단이 있었으며, 특히 버려지는 자원을 효과적으로 재활용 할 수 없었다.

한편, 산업쓰레기로 분류되는 각종 폐기물 오니들은 오염물질의 배출 허용기준을 상회하는 법정폐기물이 대부분이므로 이들의 처리에 막대한 비용이 소요되는 문제점이 있었으며, 특히 정부에서 지정한 법정폐기물들의 소홀한 관리에 의하여 매립된 폐기물의 침출수 등에서 오염물질이 다량으로 배출되어 자연환경을 크게 해치는 등의 폐단이 있었다.

또한, 재활용이 가능한 폐기물 오니들을 매립시킴에 따라 막대한 면적의 매립장이 소요되는 문제점과 귀중한 재활용 자원이 손실되는 등의 폐단이 발생되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 정부에서 지정한 법정폐기물의 처리에 소요되는 막대한 예산을 절감시키고, 귀중한 자원을 재활용하여 매립장의 부족현상을 해소시킴으로써, 귀중한 자연환경을 보호할 수 있는 산업폐기물을 이용한 타일의 제조방법을 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 다량의 고령토 성분을 함유하고 있는 폐도자기편, 다량의 고령토 및 백령토 성분을 함유하고 있는 폐타일, 다량의 생석회 성분을 함유하고 있는 폐석고를 일정 크기의 입자로 파쇄시키는 파쇄공정과; 다량의 구리, 납, 수은 등을 함유하고 있는 화학공장폐수처리오니, 다량의 석회질 성분을 함유하고 있는 산성폐수처리오니, 다량의 석회질을 함유한 소다회생산공정오니, 다량의 흙과 모래를 함유한 생활하수처리오니, 다량의 알루미늄을 함유한 알루미늄제련오니, 다량의 철분을 함유한 철강제련오니를 건조시키는 건조공정과; 파쇄공정 및 건조공정에 의하여 처리된 재료들을 고운 입자로 분쇄시키는 분쇄공정과; 분쇄공정을 거친 폐도자기편 13∼17중량％, 폐타일 13∼17중량％, 폐석고 4∼6중량％, 화학공장폐수처리오니 4∼6중량％, 산성폐수처리오니 9∼11중량％, 소다회생산공정오니 9∼11중량％, 생활하수처리오니 18∼22중량％, 알루미늄제련오니 9∼11중량％, 철강제련오니 9∼11중량％가 되도록 고르게 혼합시키는 혼합공정과; 혼합공정에서 처리된 혼합물을 숙성로에서 숙성시키면서 1차가열하여 수분을 제거시키는 숙성건조공정과; 숙성건조된 혼합물을 판재 형태로 압축하여 성형시키는 압축성형공정과; 압축성형된 타일 형태의 성형물 표면에 유약을 도포시키는 유약처리공정과; 유약처리된 성형물을 1200∼1500℃의 열을 가하여 구워내는 소성공정에 의하여 완성품이 제조됨을 특징으로 하는 산업폐기물을 이용한 타일의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 타일의 제조과정을 순차적으로 나열한 공정도.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 본 발명의 실시예를 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

파쇄공정;

파쇄공정은 고체폐기물로서 다량의 고령토 성분을 함유하고 있는 폐도자기편, 고체폐기물로서 다량의 고령토 및 백령토 성분을 함유하고 있는 폐타일, 고체폐기물로서 다량의 생석회 성분을 함유하고 있는 폐석고를 일정 크기의 입자로 파쇄시키는 공정이다.

건조공정;

건조공정은 시멘트의 원료인 소다회를 생산하고 남은 찌꺼기로서 다량의 석회질을 함유하고 있는 소다회생산공정오니와, 화학공장에서 배출되는 폐수를 처리한 찌거기로서 다량의 구리, 납, 수은 등을 함유하고 있는 화학공장폐수처리오니와, 공장에서 산성폐수를 처리하였을 때 발생되는 찌꺼기로서 다량의 석회질 성분을 함유하고 있는 산성폐수처리오니와, 시멘트의 원료인 소다회를 생산하고 남은 찌꺼기로서 다량의 석회질(석회석, 생석회, 산화마그네슘, 모래 등)을 함유한 소다회생산공정오니와, 생활하수를 처리한 폐기물 찌꺼기로서 다량의 흙과 모래를 함유하고 있는 생활하수처리오니와, 알루미늄을 제련할 때 발생되는 폐수를 처리하고 남은 찌꺼기로서 다량의 알루미늄 성분을 함유한 알루미늄제련오니와, 철강을 제련할 때 발생되는 폐수를 처리하고 남은 찌꺼기로서 다량의 철분을 함유한 철강제련오니를 열풍 건조시켜 각 재료가 분쇄가 가능한 수분함유량을 유지토록 하는 공정이다.

분쇄공정;

분쇄공정은 파쇄된 폐도자기편, 폐타일, 폐석고 및 건조된 화학공장폐수처리오니, 산성폐수처리오니, 소다회생산공정오니, 생활하수처리오니, 알루미늄제련오니, 철강제련오니들을 고운 입자로 분쇄시키는 공정이다.

혼합공정;

혼합공정은 곱게 분쇄된 폐도자기편 13∼17중량％, 폐타일 13∼17중량％, 폐석고 4∼6중량％, 화학공장폐수처리오니 4∼6중량％, 산성폐수처리오니 9∼11중량％, 소다회생산공정오니 9∼11중량％, 생활하수처리오니 18∼22중량％, 알루미늄제련오니 9∼11중량％, 철강제련오니 9∼11중량％가 되도록 고르게 혼합시키는 공정이다.

숙성건조공정;

숙성건조공정은 혼합공정에서 처리된 혼합물을 숙성로에 투입하여 숙성시키면서 1차가열하여 수분을 제거시키는 공정으로서 타일을 건식으로 제조하기 위한 예비공정이다.

압축성형공정;

압축성형공정은 고르게 혼합 및 건조된 혼합물을 고압프레스 압축기의 금형 내부에 주입시켜 타일의 형태로 압축성형시키는 공정이다.

이 압축성형공정은 건식성형방법으로 고강도의 타일을 얻을 수 있는 것으로서 다량의 수분을 함유한 재료를 압출기에서 토출시키면서 이를 절단성형하는 습식성형방식에 비하여 성형공정이 매우 간단한 등의 이점이 있다.

유약처리공정;

압축성형된 타일 형태의 성형물 표면에 유약을 도포시키는 공정이다.

소성공정;

소성공정은 유약처리된 성형물을 고열 소성로에 투입하여 1200∼1500℃의 열을 가하여 구워내는 공정이다.

완성공정;

완성공정은 고열 소성로에서 소성된 성형물이 식으면 인출하여 완성된 타일을 얻을 수 있는 공정이다.

전술한 바와 같이 폐도자기편, 폐타일, 폐석고 및 다양한 산업폐기물에서 추출된 성분들을 혼합하여 압축 성형한 성형물에 고열을 가하여 소성시키면 고품질의 타일을 얻을 수 있고 특히, 환경을 오염시킬 우려가 있는 산업폐기물 찌꺼기나 분진이 심한 벽돌 가루 등을 효과적으로 재활용 할 수 있는 것이므로 정부에서 지정한 폐기물이 되어 처리되어야 함에 따르는 막대한 소요예산을 절감시키고 자연환경을 보호할 수 있는 동시에 폐기물 자원을 적극 재활용하여 매립장의 부족현상을 해소시킬 수 있는 등의 이점이 있다.

또한 폐도자기편, 폐타일에는 다량의 고령토 및 백령토가 함유되어 매우 비싸면서도 타일의 주원료가 되는 고령토와 백령토를 별도로 구입할 필요가 없는 것이며; 폐석고, 산성폐수처리오니, 소다회생산공정오니에 다량 포함된 생석회, 석회석, 모래 등은 서로 조화를 이룰 수 있고; 화학공장폐수처리오니에 포함된 납, 구리, 수은, 마그네슘 등은 융해되면서 타일의 표면을 매끄럽게 하여 품질을 높여줄 수 있으며; 알루미늄제련오니의 알루미늄 성분은 쉽게 융해되면서 다른 성분들을 강하게 결속시켜주고; 철강제련오니의 철분 성분은 전체적인 타일의 강도를 높여주므로 고강도 고품질의 타일을 얻을 수 있는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은 폐도자기편, 폐타일, 폐석고 및 다양한 산업폐기물에서 추출된 성분들을 파쇄, 건조, 분쇄, 혼합, 숙성건조, 압축성형, 유약처리한 후 소성시키면 고품질의 타일을 수 있는 것으로서 융해되면서 결속력을 높여주는 알루미늄 및 철분 성분들에 의하여 고강도의 타일을 얻을 수 있고 납, 구리, 수은, 마그네슘 등이 융해되면서 타일의 표면을 매끄럽게 처리하므로 고품질의 타일을 얻을 수 있는 동시에 정부에서 지정한 법정 폐기물로 버려지는 산업폐기물을 효과적으로 재활용하여 막대한 폐기물의 처리비용을 절감시키고 매립장의 부족현상을 해소시킬 수 있는 등의 이점이 있다.

Claims (1)

1. 다량의 고령토 성분을 함유하고 있는 폐도자기편, 다량의 고령토와 백령토 성분을 함유하고 있는 폐타일, 다량의 생석회 성분을 함유하고 있는 폐석고를 일정 크기의 입자로 파쇄시키는 파쇄공정과; 다량의 구리, 납, 수은 등을 함유하고 있는 화학공장폐수처리오니, 다량의 석회질 성분을 함유하고 있는 산성폐수처리오니, 다량의 석회질을 함유한 소다회생산공정오니, 다량의 흙과 모래를 함유한 생활하수처리오니, 다량의 알루미늄을 함유한 알루미늄제련오니, 다량의 철분을 함유한 철강제련오니를 건조시키는 건조공정과; 파쇄공정 및 건조공정에 의하여 처리된 재료들을 고운 입자로 분쇄시키는 분쇄공정과; 분쇄공정을 거친 폐도자기편 13∼17중량％, 폐타일 13∼17중량％, 폐석고 4∼6중량％, 화학공장폐수처리오니 4∼6중량％, 산성폐수처리오니 9∼11중량％, 소다회생산공정오니 9∼11중량％, 생활하수처리오니 18∼22중량％, 알루미늄제련오니 9∼11중량％, 철강제련오니 9∼11중량％가 되도록 고르게 혼합시키는 혼합공정과; 혼합공정에서 처리된 혼합물을 숙성로에서 숙성시키면서 1차가열하여 수분을 제거시키는 숙성건조공정과; 숙성건조된 혼합물을 판재 형태로 압축하여 성형시키는 압축성형공정과; 압축성형된 타일 형태의 성형물 표면에 유약을 도포시키는 유약처리공정과; 유약처리된 성형물을 1200∼1500℃의 열을 가하여 구워내는 소성공정에 의하여 완성품이 제조됨을 특징으로 하는 산업폐기물을 이용한 타일의 제조방법.