KR20010065003A - 준설토의 고형화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 준설토의 고형화 방법에 관한 것이며, 그 목적하는 바는 시멘트를 이용하여 준설토를 고형화시킴으로서, 매립시키더라도 2차 환경오염이 저감되고 또한 얻어지는 고형물을 재이용할 수 있는 환경친화적인 처리방법을 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 준설토를 처리하는 방법에 있어서, 수분함량이 50wt%이하인 상기 준설토 35-65wt%와 시멘트 35-35%를 혼합한 후, 성형기에서 성형하고, 250-300℃의 건조로에서 1시간이상 가열하여 건조한 다음, 냉각시키는 것을 특징으로 하는 준설토의 고형화방법에 관한 것을 그 요지로 한다.

Description

준설토의 고형화 방법{A Solidification Method for Dredging Materials}

본 발명은 준설토를 고형화하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오염된 준설토를 편리하게 운송할 수 있으며 경우에 따라 재이용 가능하도록 고형화시키는 방법에 관한 것이다.

호소, 하구지역이나 내만 및 항구지역은 육상으로부터 유입된 오염물질이 저층으로 퇴적되어 퇴적물을 형성하고 있다. 퇴적물 내에는 육상기원, 해양기원, 대기기원의 다종 다량의 중금속 오염물질을 포함하고 있고, 이로 인해 연안지역의 오염을 가중시키고 있는 실정이다. 예를 들어, 하구지역의 저층퇴적물 중금속오염농도에 대한 현황을 하기 표1에 나타내었는데, 이를 보더라도 오염의 심각함을 알 수 있다.

일반적으로 준설토는 수분 20-50%, 회분 40-60%, 가연분 10-20% 정도로 소각시 많은 열원이 필요하므로 처리비용을 증가시키는 원인이 되고 있다. 참고로 국내의 항구내에서 채취한 준설토의 수분, 회분, 가연분은 하기 표2와 같다. 따라서 준설토를 시멘트와 섞어 고형화하는 방법이 경제적인 측면과 환경적인 측면에서 적절한 방법이다.

지점	수분(무게%)	회분(무게%)	가연분(무게%)
1	46.88	42.63	10.49
2	32.09	48.89	19.02
3	18.59	60.04	21.37

오염된 준설토에 대한 지금까지의 처리방법으로는 외해에 해양투기하는 방법이 가장 많이 사용되고 있는 실정이고, 다음으로 육상의 매립지에 매립하는 방법이 주로 이용되고 있으며, 준설토를 고형화하여 재이용하는 방법은 전무한 실정이다.

이와같은 종래의 해양투기방법은 처리비용이 적은 반면 해양오염을 가중시켜, 준설토 투기장 인근의 오염된 해양에서 자란 어류 및 패류를 인간이 섭취함으로서 인체에 부정적인 영향을 가져온게 된다. 최근에는 미국과 유럽을 중심으로 준설토 처리에 대한 환경규제의 강화로 준설토의 해양투기는 조만간 국제적인 협약의 대상이 되어 금지될 것으로 예측되고 있다. 또한, 육상의 매립지에 매립하는 경우 최종 처리되지 않았기 때문에 2차 환경오염을 유발하는 문제가 있다. 따라서, 경제적이고 환경친화적인 적절한 처리방법과 재이용 방법이 절실히 요구되고 있다.

본 발명자들은 상기 요구에 부응하기 위해 연구와 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 시멘트를 이용하여 준설토를 고형화시킴으로서, 매립시키더라도 2차 환경오염이 저감되고 또한 얻어지는 고형물을 재이용할 수 있는 환경친화적인 처리방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의해 준설토를 고형화시키는 공정도

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 준설토를 처리하는 방법에 있어서, 수분함량이 50wt%이하인 상기 준설토 35-65wt%와 시멘트 35-35%를 혼합한 후, 성형기에서 성형하고, 250-300℃의 건조로에서 1시간이상 가열하여 건조한 다음, 냉각시키는 것을 특징으로 하는 준설토의 고형화방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 수분함량이 50wt%이하인 준설토를 적용하며, 상기 준설토와 시멘트의 혼합비율은 준설토 35-65wt%, 시멘트 35-35%의 비율이다.

상기 준설토가 전체 무게의 65%를 초과하면 성형이 어려워지고 건조 후에도 고형화로서의 기능이 떨어지게 되는데, 즉, 시멘트가 너무 적어 압축강도가 저하되는 것이다. 이에 반하여, 준설토가 전체 무게의 35%미만으로 되면 너무 많은 시멘트가 요구되어 비용이 많이 소요되는 문제가 있다.

상기 준설토 내에는 상기 표2에서 보는 바와 같이 회분(대부분이 모래)이 40%이상 존재하므로 압축강도를 높일 수 있는 장점이 있으며, 수분이 18%이상 50%미만 함유하고 있으므로 추가적인 물의 공급 없이도 고형화가 가능한 장점을 가지고 있다.

상기와 같은 비율로 혼합된 혼합물은 골고루 섞어게 하는 것이 좋은데, 예를 들면 혼합기를 이용하여 강제적으로 30분이상 혼합하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 상기 혼합물을 성형기에서 성형하고, 250-300℃의 건조로에서 1시간이상 가열하여 건조한 다음, 냉각시킨다.

상기 충분히 혼합한 준설토와 시멘트의 혼합물은 반죽상태로 성형기에 부어 필요한 형태로 성형한다.

상기 성형된 원료는 건조로에서 건조시키는데, 250-300℃의 온도범위에서 행한다.그 온도가 250℃미만이면 건조시간이 길어지는 문제가 발생하고, 300℃를 초과하면 고형화시 균열이 발생할 위험과 표면의 연소로 인해 고형화에 문제가 발생하게 된다.

상기 건조는 1시간이상 행하는데, 건조시간이 1시간미만이면 충분한 건조가 이루지지 않을 염려가 있기 때문이다.

상기 건조후에는 냉각시키는데, 대기중에서 방냉하여 고형화 시키는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 준설토 고형화방법의 제조공정을 간략하게 나타낸 공정도이다. 즉, 본 발명의 준설토 고형화 방법은 준설토 저장탱크, 시멘트계 고화재 저장탱크 등을 설치하고 각각의 저장탱크에 준설토와 시멘트를 각각 저장한 다음, 준설토의 수분 및 원료의 무게 등을 정량하여 연속공정으로 행할 수도 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

실시예

50%의 수분을 함유한 준설토를 준비하였다. 준비된 준설토를 하기 표3과 같은 중량비로 시멘트와 혼합하고, 혼합기에서 1시간 혼합하여 반죽상태를 얻었다.

얻어진 혼합물을 270℃의 가열로에서 2시간 건조하여 시료를 제조하였으며, 제조된 시료의 압축강도를 측정하고 그 결과를 하기 표3에 나타내었다.

	준설토(%)	시멘트(%)	압축강도(kg/㎠)	비 고
비교예 1	70	30	0.59	×(부스러짐)
발명예 2	65	35	0.97	O
발명예 3	55	45	1.35	O
발명예 4	45	55	1.99	O
발명예 5	35	65	2.30	O
비교예 6	25	75	2.66	O(비용 고가)

상기 표3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 혼합조건을 만족하는 발명예(2-6)의 경우에는 0.97kg/㎠이상의 우수한 압축강도를 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한, 비교예(6)도 압축강도는 2.66으로 매우 우수한 값을 보였으나, 시멘트의 과다사용으로 많이 비용이 소요되어 바람직하지 않았다.

한편, 비교예(1)은 시멘트 함량이 적은 경우로서 목적하는 정도의 압축강도를 보이지 않았으며, 부스러지는 단점을 보였다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 준설토 고형화 방법을 사용하면 오염된 준설토를 환경친화적으로 처리하는 수단이 될 뿐만 아니라 준설토내에 있는 중금속이나 기타 오염물질을 고형화해서 밖으로 용출되지 못하게하는 장점이 있다. 또한, 오염이 덜 심한 준설토의 경우 보도블럭 등으로 재이용이 가능하며, 심하게 오염된 준설토를 고형화한 경우 육상의 특정지역에 설치된 관리형 매립장에 매립할 경우 운반시 발생하는 2차 오염없이 처리하는 수단을 제공해 준다. 특히, 준설토내에는 고형화시 필요한 수분이나 모래와 같은 성분이 있어 고형화를 용이하게 하는 장점을 가지고 있으므로 준설토 처리의 한 방법을 제공해 주는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 준설토를 처리하는 방법에 있어서,

   수분함량이 50wt%이하인 상기 준설토 35-65wt%와 시멘트 35-35%를 혼합한 후, 성형기에서 성형하고, 250-300℃의 건조로에서 1시간이상 가열하여 건조한 다음, 냉각시키는 것을 특징으로 하는 준설토의 고형화방법