KR20090083971A - Environment-conscious embankment material using high-volume industrial waste and manufacturing method thereby - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing an environment-friendly embankment material is provided to increase concretion strength of embankment material, and to prevent elution of harmful materials by phosphogypsum and bypass dust as a stimulant of slag. A method for manufacturing an environment-friendly embankment material using a large amount of industrial waste comprises the steps of: homogeneously mixing 100.0 parts by weight of slag fine powder, 100~300 parts by weight of phosphogypsum and 20~100 parts by weight of bypass dust to obtain a binder; and mixing 100.0 parts by weight of the binder and 100~1000 parts by weight of at least one selected from mud sludge, waste fundary sand and construction material waste.

Description

산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재 및 그 제조방법{ENVIRONMENT-CONSCIOUS EMBANKMENT MATERIAL USING HIGH-VOLUME INDUSTRIAL WASTE AND MANUFACTURING METHOD THEREBY}Eco-friendly soil material using a large amount of industrial waste and its manufacturing method {ENVIRONMENT-CONSCIOUS EMBANKMENT MATERIAL USING HIGH-VOLUME INDUSTRIAL WASTE AND MANUFACTURING METHOD THEREBY}

본 발명은 산업부산물 및 폐기물을 재활용하여 물성이 우수하고 친환경적인 인공 성토재를 제조할 수 있는 친환경 성토재의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 슬래그 미분말에 인산석고 및 bypass dust를 균질하게 혼합하여 결합재를 얻는 단계와, 상기 결합재에 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류 중 선택된 1종 이상을 혼합하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an environmentally friendly earthen material that can produce artificial landfill material with excellent physical properties by recycling industrial by-products and waste, and more specifically, homogeneous mixing of phosphate gypsum and bypass dust in fine slag powder. It relates to a method for producing environmentally friendly landfill material using a large amount of industrial waste, characterized in that it comprises the step of obtaining, and mixing the binder with at least one selected from mud sludge, waste foundry sand and construction waste.

각종 건설공사에는 각종 재료들이 사용되는데 그 중에서도 가장 많은 양이 소모되며, 기본적인 필수재료로서 다양한 분야에 사용되는 재료가 성토재료이다.Various materials are used in various construction works, and the most amount is consumed, and the materials used in various fields are basic materials.

성토재료로서는 지금까지 거의 거의 모든 분야에서 천연 재료인 흙을 사용하고 있는데, 일반적으로 건설공사에 있어서 말하는 흙이란 실트, 점토, 모래 및 자 갈 등을 모두 포함하는 것이다. Soil has been used as a natural material in almost all fields so far. Generally, soil in construction works includes silt, clay, sand and gravel.

성토는 토목공사, 건축공사, 도로공사 및 조경공사 등 건설공사 전반에 걸쳐서 이루어지며, 성토재료는 토공사, 부지시설 공사, 설비시설공사, 지정 및 기초공사, 노체, 노상, 동상방지층, 보조기층 및 기층 공사, 부지 조성공사, 정지공사 및 조경포장 공사 등에 사용된다. Filling is carried out throughout the construction work such as civil works, building work, road work, and landscaping work, and the filling material is earthwork, site facility work, facility facility work, designation and foundation work, road body, roadbed, frostbite prevention layer, auxiliary base and It is used for base construction, site construction, stop construction and landscaping packaging.

특히, 전북지역에서는 새만금 축조 공사가 수행중이며 향후 막대한 양의 성토재가 필요한 실정인데 성토공사에 필요한 성토재료를 육상토취장을 개발하여 사용할 경우, 토취장 개발에 따른 환경파괴 문제가 대두되고 있고 산업화에 따른 건설사업의 번창과 더불어 육상 토취장의 개발이 점점 어려워지고 있다. 더욱이 토취장의 개발사용 후 산림복구에 많은 비용이 들지만 원상태와 같은 자연환경복구는 사실상 어렵고, 성토공사비 단가도 그만큼 높아지고 있다.In particular, the Saemangeum construction work is being carried out in Jeonbuk area, and a large amount of landfill materials are needed in the future. If the landfill site is developed and used for landfill construction, the environmental destruction problem arises due to the development of landfill sites. With the prosperity of the business, the development of terrestrial landfills is becoming increasingly difficult. Moreover, the recovery of forests after the development and use of the pit is expensive, but the recovery of the natural environment, such as the original state, is difficult and the cost of landfill construction is also increasing.

최근 이에 대한 대책방안으로 일부 인조 성토재료들이 사용되기도 하지만 대부분 기존 성토재료의 소량만을 치환하는 단순 대체재이거나 기존 성토재료에 시멘트 혹은 고화재를 혼합하여 사용하거나 처음부터 성토용 시멘트 블록이나 콘크리트 블록 형태로 제조하여 성토에 적용하는 것에 불과하며, 폐콘크리트와 폐아스팔트 등의 건설폐재 등도 고려되고 있으나 이 또한 자연환경 보전, 경제성 등의 측면에서 여전히 해결되지 못한 문제들이 존재한다. Recently, some artificial soil materials are used as a countermeasure. However, most of them are simple substitutes for replacing only a small amount of existing soil materials, or mixed cement or solid material with existing soil materials, or in the form of cement blocks or concrete blocks from the beginning. It is only manufactured and applied to fill, and construction waste materials such as waste concrete and waste asphalt are being considered, but there are still problems that cannot be solved in terms of conservation of natural environment and economic feasibility.

따라서, 기존의 성토재료인 천연 흙재료를 대체할 만한 새로운 성토재료를 개발하는 것이 시급하다 할 수 있다. Therefore, it can be said that it is urgent to develop a new fill material that can replace the existing soil material natural soil material.

최근, 각종 제강 슬래그, 폐콘크리트, 폐주물사 등의 산업폐기물을 천연 흙 에 일정 부분 치환하여 사용하는 성토 방식이 현재 많은 건설현장에서 채택되고 있다. 이 방법은 산업폐기물의 처리와 동시에 천연 흙을 절감시킬 수 있는 특징은 있으나 이는 단지 물리적인 치환이지 이에 대한 유해물질의 용출에 의한 고정화 메카니즘에 대해서는 확신할 수가 없는 실정이다. Recently, the landfill method using a part of various industrial wastes such as steelmaking slag, waste concrete, and waste foundry sand in natural soil has been adopted in many construction sites. This method is characterized by the reduction of the natural soil at the same time as the treatment of industrial waste, but it is only a physical substitution, it is not certain about the immobilization mechanism by elution of harmful substances.

이를 방지하기 위해 포틀랜드 시멘트를 이용하여 고결강도를 증진시키는 방법이 가장 널리 쓰이고 있다. 이는 성토재의 고결강도를 증진시킬 수 있고 유해물질 용출에 의한 2차 환경오염을 저감시킬 수 있기 때문이다. 그러나 현실적으로 포틀랜드 시멘트를 다량 이용할 경우 경제성이 떨어지므로 이러한 시멘트를 사용한 성토재 고결 방법은 경제성 측면에서 불리하다 할 수 있다. In order to prevent this, the method of increasing the freezing strength by using Portland cement is the most widely used. This is because it can improve the high strength of the sedimentary soil material and reduce the secondary environmental pollution caused by the dissolution of harmful substances. In reality, however, the economical efficiency of the large amount of Portland cement is poor. Therefore, the method of solidifying the soil material using such cement may be disadvantageous in terms of economical efficiency.

환경부에서는 기업체 등의 부담을 최소화하기 위하여 불합리한 규제를 개선하고, 폐기물의 재활용을 촉진하기 위하여 재활용의 범위를 확대하면서 이를 적정하게 관리할 수 있는 근거로 명쾌히 하였다. 상기와 같이 무분별한 방식으로 산업폐기물을 성토재로 이용하다보면 2차적인 환경오염에 대한 안정성을 가지기 어렵기 때문에 환경부에서도 2007년 1월 1일자로 성토재로 산업부산물이 쓰이는 규정을 토양오염기준에 맞추도록 하는 법안이 신규로 공포되었다. The Ministry of Environment clarified the basis for appropriately managing and improving the unreasonable regulations in order to minimize the burden on corporations and expanding the scope of recycling to promote the recycling of waste. If industrial wastes are used as landfill materials in an indiscriminate manner as described above, it is difficult to have stability against secondary environmental pollution. Therefore, the Ministry of Environment must meet the regulations on soil pollution standards as of January 1, 2007. The bill was newly issued.

한편, 비료공장에서 인산제조 시 발생되는 인산석고는 경제적 가치를 가지지 못할 뿐만 아니라 pH 2∼3의 매우 강산성 물질이며, 일부 중금속(Cr, Cd) 및 방사능 물질(radon)을 함유하고 있어 현재 우리나라에서는 일반폐기물로 분류되어 있다. 국내의 인산석고는 년간 약 235만톤씩 배출되고 있는데 이중 대부분이 미활용 되고 있는 실정에 있으며 대부분을 석고장에 적치하고 있다. 또한 N사를 비롯한 비료회사의 석고 적치장이 협소하여 거의 포화상태에 이르렀으며, 발전소 및 석유화학공장에서 나오는 양질의 탈황석고 배출량이 증가함에 따라 인산석고의 활용율은 점점 줄어드는 추세에 있어 현재 인산석고의 적치량은 약 3,000만톤 정도이다. On the other hand, phosphate gypsum produced in the production of phosphoric acid in the fertilizer plant is not only economic value, but also very strong acidic material of pH 2-3, contains some heavy metals (Cr, Cd) and radioactive material (radon) Classified as general waste. Domestic phosphate gypsum is discharged about 2.35 million tons per year, most of which is unused, and most of it is stored in gypsum. In addition, the gypsum stockyards of N and other fertilizer companies are almost saturated, and the utilization rate of phosphate gypsum is gradually decreasing as the quality of desulfurized gypsum emissions from power plants and petrochemical plants increases. The reserve is about 30 million tons.

그리고 고로슬래그는 각종 금속 제련 공정에서 발생되는 산업부산물로서 그 용도 및 방법이 석탄재와 매우 유사하며, 특히 미분말화한 슬래그의 경우 잠재수경성을 가지고 있어 시멘트, 콘크리트 분야에의 활용이 보편화 되어있다. 슬래그의 경우, 세계적 규모를 갖춘 국내 철강업체의 제강공정 등에서 슬래그가 다량으로 발생하고 있는 실정이다. 제철 및 제강공정에서 배출되는 슬래그도 성토재로서 널리 활용되고 있다. 고로슬래그는 서냉을 시킬 경우 일반 암석과 유사한 특성을 발휘하여 분쇄 후 반 성토재로서 활용이 가능하지만 고로슬래그를 급냉시켜 미분쇄할 경우 더욱 부가성이 높은 시멘트 대체재로 활용이 가능하기 때문에 서냉 고로슬래그를 성토재로의 활용 방법은 경제성 측면에서는 불리하다 할 수 있다. 제강 슬래그는 잠재수경성을 전혀 발휘하지 못하므로 현재 전량 성토재 및 도로 기층재로 100% 활용되고 있다. Blast furnace slag is an industrial by-product generated from various metal smelting processes, and its use and method are very similar to coal ash. Especially, unpowdered slag has latent hydrophobicity and is widely used in cement and concrete fields. In the case of slag, a large amount of slag is generated in the steelmaking process of a global steelmaker. Slag emitted from the steelmaking and steelmaking processes is also widely used as a fill material. Blast furnace slag is similar to general rock when it is slow cooled, so it can be used as semi-finished soil material after crushing. However, when blast furnace slag is quenched and pulverized, it can be used as a substitute for cement with high added value. The use of landfill material is disadvantageous in terms of economic feasibility. Since steel slag does not exhibit any potential hydraulic property, it is currently used 100% as a total amount of landfill and road substrate.

Bypass dust는 시멘트 제조과정 중에 발생되는 폐기물로서 시멘트 킬른(소성로)의 inlet 부위에 설치되어, 시멘트 킬른으로부터 발생되는 휘발성 물질을 주로 포집하는 집진기(bypass precipitator)로부터 발생되는 dust를 말하며, 발생량은 시멘트 생산량의 약 7∼10% 정도이다. 한편 bypass dust는 다량의 염화물과 알칼리를 함유하고 있어서 시멘트 킬른에 코팅되어 설비를 부식시키고 저융점 반응생성물 의 형성, 소성 온도의 불균일성 등과 같은 공정상 문제를 일으키게 된다. 시멘트 업계는 이들의 적절한 처리 문제에 있어서 많은 어려움을 안고 있는 실정이다. Bypass dust is the waste generated during the cement manufacturing process, which is installed in the inlet of the cement kiln (firing furnace), and refers to the dust generated from the bypass precipitator which mainly collects the volatiles generated from the cement kiln. About 7-10% of the total. Bypass dust, on the other hand, contains a large amount of chlorides and alkalis, which are then coated on cement kilns to corrode the plant and cause process problems such as the formation of low melting point reaction products and nonuniformity of firing temperatures. The cement industry has a lot of difficulties in their proper disposal problem.

진흙슬러지는 건설 오니, 준설토 처리탁수, 석재 및 골재 플랜트에서 발생하는 탁수, 석분 등의 부산물을 일컬으며, 이때 실리카가 대략 40%이상 함유된 진흙슬러지를 사용함으로써, 물성이 우수한 성토재를 제조하는 것이 바람직하다. 위의 탁수는 콘크리트용 세골재를 생산하는 제사설비에서 제품 품질의 향상을 위하여 제사설비에 부착된 진흙분, 불필요한 미세석분 등을 세척수를 이용하여 제거하고, 이때 세척에 의하여 75㎛이하 정도의 미세한 석입자 또는 진흙분이 포함된 세척후의 세척 즉 흙탕물을 말한다. 그리고 탁수는 농축기와 필터프레스 등의 농축탈수용의 기계설비, 혹은 침전지식 설비에 의하여 물과 분리된 진흙분이 농축탈수되어 실리카를 함유하고 수분을 포함하는 진흙슬러지로 된다. 이러한 진흙슬러지는 상시 안정적인 대량수요처가 없어 이용량의 확대를 기대할 수 없어 적절한 처리방법이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 그리고 상기 석분은 쇄석 플랜트의 제사설비에서 입도 5mm 이하의 파쇄품에 대하여, 상기한 75㎛ 이하의 미세석입자를 제거하기 위하여 에어 세퍼레이터 등의 건식 분급기로 분급하고, 집진기에 의하여 포집되는 평균입도 15㎛인 미세한 석입자를 일컫는다. 이러한 석분에 대하여 고유동 콘크리트의 혼합재인 석회석분의 대체품으로서 이용하기 위하여 개발이 진척되고 있으나 석회석분의 발생량에 비하여 이용되는 량은 미비하고, 현상태에서는 이 이외에는 용도가 없어 실질적으로 폐기물로 간주되고 있는 실정이다. 또한, 준설토 처리탁수는 통상 호수, 늪, 강 및 댐호수 등을 준설할 때에 발생하는 함수율이 높은 토사인 준 설토를 체 분급기를 이용하여 대·중소의 돌, 모래 등으로 분리하는 경우에 발생하는 탁수를 일컫고, 건설 오니는 지중(地中)연속벽공법, 이수식(泥水式)실드공법, 고압분사교반공법 등의 토목건설공사에 수반하여 발생하는 함수율이 높고, 입자의 미세한 흙탕물상태의 굴삭물을 말한다. 이와 같은 준설토 처리탁수, 건설 오니는 대부분 감용화 때문에 진흙 케이크로 되어 있을 뿐만 아니라, 환경보건의 관점에서도 폐기물의 저감으로 연계되는 유용한 공정이 강하고 요구되고 있다. Mud sludge refers to by-products such as construction sludge, dredged soil treated turbidity, stone and aggregate plants, and by-products such as mud sludge containing approximately 40% or more of silica. desirable. Above turbid water is used to remove mud powder and unnecessary fine stone powder attached to the spinning equipment using washing water to improve product quality in the production equipment for producing fine aggregates for concrete. Refers to washing after washing, which contains particles or mud, or muddy water. In the turbid water, mud separated from water by a mechanical equipment for concentrated dehydration such as a concentrator and a filter press, or sedimentation knowledge equipment is concentrated and dewatered to become a mud sludge containing silica and containing water. Such mud sludge does not have a stable mass demand at all times, so it is not possible to expect an increase in the amount of use. In addition, the crushed stone is classified into a crusher having a particle size of 5 mm or less in a crushing plant of a crushed stone plant by a dry classifier such as an air separator to remove the fine crystalline particles of 75 μm or less, and collected by a dust collector. It refers to the fine stone particles that are μm. Although the development is progressing to use as a substitute for limestone powder, which is a mixture of high-flowing concrete, the amount of limestone powder is insufficient compared to the amount of limestone powder. It is true. In addition, dredged soil treatment turbidity usually occurs when the dredged soil, which has a high water content, generated when dredging lakes, swamps, rivers, and dam lakes is separated into large and small stones, sand, etc. using a sieve classifier. Turbidity refers to turbid water, and construction sludge has high water content and high-molecular excavation due to civil construction such as underground continuous wall construction, water shielding, and high pressure spray stirring. Say Most of such dredged soil treated sewage and construction sludge are not only mud cakes due to reduction of water, but also a useful process that leads to reduction of waste from an environmental health point of view is required.

상기 진흙 슬러지는 천연흙과 매우 유사한 특성을 가지고 있으나 현장 함수비가 높고, 전단강도가 적으며, 압축성이 크기 때문에 성토재료로 쉽게 활용되지 못하고 있다. 따라서 성토재료로서의 특성을 개량 또는 보강하는 공법의 개발이 요구된다.The mud sludge has characteristics very similar to that of natural soil, but it is not easily utilized as a fill material because of high water content, low shear strength, and high compressibility. Therefore, the development of a method for improving or reinforcing the characteristics of the fill material is required.

폐주물사는 제철, 주물공장, 항만, 선박 및 제강과정등에서 부산물로서 연간 약 90만톤 이상이 발생되고 있으나 이중 약 90% 이상은 단순매립되고 있으며, 발생량의 6%정도만 도로 기층재 및 시멘트 2차 제품 등으로 재활용되고 있는 실정이다. 일반적으로 주물공업은 산업기계, 항만, 선박, 자동차부품, 금속공작기계 등 국가적 차원에서 계속 지원발전이 필요로하는 분야이므로 국가의 기간산업으로 계속하여 중단없이 발전되고 있다. 상기와 같은 각 업체의 제련, 생산과정에서 발생하는 각종의 폐주물사는 제련과정에서 폐수처리제의 성분인 여러 가지의 화공약품이 첨가되고 또 다량의 산화철, 산화아연, 실리카 산화칼슘 및 약간의 유황 등을 포함하고 있다. 그리고 유해 물질로는 납, 카드뮴, 크롬, 구리 등이 미소량 함유되어 있다. 이와 같은 폐주물사를 재생처리하여 사용할 수 있음에도 불구하고 각 업체에서 의 폐주물사를 재생 처리하기 위한 기술력 부족과 초기 투자비의 과다 및 주물공장에서의 재활용 주물사의 기피현상을 이유로 대부분 매립에 의존하거나 또는 방치하는 경우가 대부분이다. Over 900,000 tons are generated annually as by-products in steelmaking, foundries, ports, ships, and steelmaking, but more than 90% of them are simply landfilled, and only 6% of them are produced from road substrates and cement secondary products. The situation is being recycled. In general, the casting industry is a field that needs continuous support development at the national level, such as industrial machinery, harbors, ships, automobile parts, and metal machine tools. Various waste castings generated during the smelting and production process of each company are added with various chemicals, which are components of the wastewater treatment agent, and a large amount of iron oxide, zinc oxide, silica calcium silica, and some sulfur, etc. It is included. And the harmful substance contains a small amount of lead, cadmium, chromium, copper and the like. Despite the fact that such waste foundry sand can be recycled and used, most of them rely on or leave landfill due to the lack of technology for reclaiming waste foundry sand at each company, excessive investment, and avoidance of recycled foundry sand at foundries. Is most of them.

건설폐재류는 폐토사, 폐콘크리트, 폐아스팔트콘크리트, 폐벽돌, 폐기와, 폐석재 및 기타 비금속광물 자재류를 의미하는데 건설폐기물의 발생량 중 대부분을 차지하며 최근 그 발생량이 급증하고 있는 실정이다. Construction wastes means waste soils, waste concrete, waste asphalt concrete, waste bricks, wastes, waste stones and other non-metallic mineral materials, which account for the majority of construction wastes and are increasing rapidly.

유럽, 일본 등지에서는 국내 폐기물 관리법에 명시된 폐기물은 물론 이외의 유해물질이 일부 함유된 폐기물의 경우에도 적극적인 성토재로의 재할용 연구 사례가 많다. 다만 유해물질이 함유된 산업폐기물은 시멘트 및 석회 등으로 안정하게 고형화 처리를 하고 이들에 대한 2차 환경오염을 원천적으로 봉쇄한 후 아스팔트 도로포장, 시멘트 안정화, 토양개량제 등으로 재이용되고 있다. In Europe and Japan, there are many cases of active re-use as a landfill material, not only for wastes specified in the domestic waste management law, but also for wastes containing some other harmful substances. However, industrial wastes containing hazardous substances are solidified with cement and lime, and contain secondary environmental pollution. They are reused as asphalt pavement, cement stabilization, and soil improver.

본 발명은 산업폐기물인 인산석고 및 bypass dust를 슬래그의 자극제로 이용하여 이들의 수화반응에 의한 성토재의 고결강도 증진, 유해물질 용출 방지, 산업폐기물의 대량 활용 가능 등 기존의 인공 성토재료에 비하여 물리적·환경적·경제적 측면에서 우수한 성토재를 제조할 수 있는 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention uses the industrial waste phosphate gypsum and bypass dust as a slag stimulant to improve the solidity strength of the sedimentation material by their hydration reaction, prevent the leaching of harmful substances, the mass utilization of industrial waste, such as physically compared to the existing artificial landfill material · The purpose is to provide an environment-friendly landfill material manufacturing method using a large amount of industrial waste, which can produce landfill material excellent in environmental and economic aspects.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 a) 슬래그 미분말에 인산석고 및 bypass dust를 균질하게 혼합하여 결합재를 얻는 단계와;The present invention for achieving the above object comprises the steps of: a) homogeneously mixing the phosphate gypsum and bypass dust in the fine slag powder;

b) 상기 결합재에 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류 중 선택된 1종 이상을 혼합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재의 제조방법을 제공한다.b) mixing the binder with at least one selected from mud sludge, waste foundry sand and construction wastes; provides an environmentally friendly earthenware material using a large amount of industrial waste, characterized in that it comprises a.

상기 a) 단계는 슬래그 미분말 100중량부에 인산석고 100~300중량부, bypass dust 20~100중량부를 혼합하여 결합재를 얻는 것이 바람직하다.In the step a), 100 to 300 parts by weight of fine slag powder is mixed with 100 to 300 parts by weight of phosphate and bypass dust to 20 to 100 parts by weight to obtain a binder.

또한, 상기 b) 단계는 상기 결합재 100중량부에 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류 중 선택된 1종 이상을 100~1000중량부 혼합하는 것이 바람직하다.In addition, the step b) is preferably 100 to 1000 parts by weight of one or more selected from mud sludge, waste foundry sand and construction wastes to 100 parts by weight of the binder.

아울러, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재를 제공한다.In addition, the present invention provides an environmentally friendly fill material using a large amount of industrial waste, characterized in that produced by the manufacturing method.

이하 본 발명의 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a description will be given of a manufacturing method of environmentally friendly landfill material using a large amount of industrial waste of the present invention.

본 발명의 성토재의 제조방법은 슬래그 미분말에 인산석고 및 bypass dust를 균질하게 혼합하여 결합재를 얻는 단계와, 상기 결합재에 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류 중 선택된 1종 이상을 혼합하는 단계를 포함하여 이루어진다.The method of manufacturing the fill material of the present invention comprises the steps of homogeneously mixing the phosphate gypsum and bypass dust into the slag powder to obtain a binder, and mixing the binder with at least one selected from mud sludge, waste foundry sand and construction wastes. Is done.

먼저 상기 결합재 제조단계는 성토재의 고결강도를 증진시키기 위한 것으로서, 슬래그 미분말에 인산석고 및 bypass dust를 균질하게 혼합하여 이루어진다.First, the binder manufacturing step is to enhance the high grain strength of the fill material, it is made by homogeneously mixing the phosphate gypsum and bypass dust in the fine slag powder.

상기 슬래그 미분말은 잠재수경성을 가지는 고로슬래그 및 스테인레스 슬래그로서 분말도 3,000~6,000㎠/g의 것이 적합하다. The fine slag powder is suitable for the blast furnace slag and stainless slag having a latent hydraulic properties and a powder degree of 3,000 to 6,000 cm 2 / g.

그리고 상기 인산석고는 슬래그 미분말과 적절한 수화반응을 유도하기 위한 것으로, 배출상태의 pH가 2~4의 강산성 물질이기 때문에 생석회 및 소석회 등을 이용하여 중화처리한 후 사용하는 것이 좋다. 인산석고는 배출 및 적치 상태의 이수석고 상태의 것을 중화처리한 후 덩어리진 것을 해쇄한 다음 비표면적 2,000㎠/g 이상이면 이용이 가능하다.And the phosphate gypsum is to induce an appropriate hydration reaction with the fine slag powder, since the pH of the discharged state is a strong acid of 2-4, it is preferable to use it after neutralization using quicklime and slaked lime. The phosphate gypsum can be used if it is neutralized with the discharged and accumulated hydrated state, after crushing the agglomerate, and the specific surface area is 2,000 cm2 / g or more.

특히 상기 인산석고는 슬래그 미분말과 적절한 수화반응을 유도하기 위하여 슬래그 미분말 100중량부에 대해 100~300중량부 혼합되는 것이 바람직하다.In particular, the phosphate gypsum is preferably mixed with 100 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of fine slag powder in order to induce an appropriate hydration reaction with the fine slag powder.

상기 bypass dust는 다량의 알칼리 및 염화물을 함유하는 6,000~10,000㎠/g의 초미립자 물질로서, 일반 시멘트와 같이 경화 성질을 가지며, 슬래그의 알칼리 자극제 역할을 한다. 특히 상기 bypass dust에 함유된 염화물 성분은 슬래그-인산석고의 수화반응을 촉진시켜 성토재이 고결강도를 더욱 증진시킨다.The bypass dust is a 6,000 ~ 10,000 ㎠ / g ultra-fine particles containing a large amount of alkali and chloride, has a hardening property like a general cement, and serves as an alkali stimulator of slag. In particular, the chloride component contained in the bypass dust promotes the hydration reaction of slag-phosphate gypsum, thereby further enhancing the high grain strength of the fill material.

그리고 상기 bypass dust는 일반 포틀랜드 시멘트의 비표면적이 약 3,300㎠/g인 것에 비하여 비표면적이 6,000~10,000㎠/g의 초미립자 물질이기 때문에 진흙슬러지인 준설토 등의 흙과 흙의 미세한 간극 사이를 충전시켜 수화물을 생성시킬 수 있어 성토재의 안정화에 기여한다.In addition, the bypass dust is filled with a small gap between soil and soil such as dredged soil, which is a mud sludge, because the specific surface area of general portland cement is about 3,300 cm 2 / g of ultrafine particles having a specific surface area of 6,000 to 10,000 cm 2 / g. Hydrates can be produced, contributing to stabilization of fill material.

특히, 상기 bypass dust는 경화성과 슬래그-인산석고의 수화반응을 효과적으로 촉진시키기 위하여 슬래그 100중량부에 대해 20~100중량부 혼합되는 것이 좋다.In particular, the bypass dust is preferably mixed 20 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of slag in order to effectively promote the curing reaction of the slag-phosphate gypsum.

다음으로 상기 결합재에 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류 중 선택된 1종 이상을 혼합하여 인공 성토재를 얻는다.Next, the binder is mixed with at least one selected from mud sludge, waste foundry sand and construction wastes to obtain an artificial landfill material.

이때 상기 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류 중 선택된 1종 이상은 상기 결합재 100중량부에 대해 100~1000중량부 혼합되는 것이 바람직하다.At this time, at least one selected from the mud sludge, waste foundry sand and construction wastes is preferably mixed 100 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder.

진흙 슬러지는 건설 오니, 준설 오니, 준설토 처리탁수, 석재 및 골재 플랜트에서 발생하는 탁수 오니, 석분 등의 부산물을 일컬으며, 이때 실리카가 대략 40%이상 함유된 진흙슬러지를 사용함으로써, 물성이 우수한 성토재를 제조하는 것이 바람직하다. Mud sludge refers to by-products such as construction sludge, dredge sludge, dredged soil treated turbidity, turbid sludge, and stone powder from stone and aggregate plants.At this time, mud sludge containing approximately 40% or more silica is used, It is preferable to prepare.

진흙 슬러지는 배출당시 수분함량이 매우 높기 때문에 배출된 고형물을 수분함량 70% 이하로 탈수건조해야 한다.Since mud sludge has a very high water content at the time of discharge, the discharged solids should be dehydrated to below 70% water content.

상기 진흙 슬러지는 천연흙과 매우 유사한 특성을 가지고 있으나 현장 함수 비가 높고, 전단강도가 적으며, 압축성이 크기 때문에 종래에는 성토재료로 쉽게 활용되지 못하였으나, 상기 결합재와의 혼합에 의해 고결강도를 크게 증가시킬 수 있고, 보강재로서 입자가 비교적 크고 단단한 폐주물사 및 건설폐재류를 이용할 경우 양질의 성토재를 얻을 수 있다.The mud sludge has characteristics very similar to that of natural soil, but it has not been easily used as a fill material since it has high field water ratio, low shear strength, and high compressibility. It is possible to increase the quality of the fill material when using relatively large and solid waste foundry sand and construction waste materials as reinforcement materials.

그리고 폐주물사는 #4번체 통과량이 25~100%, #300번체 통과량이 25% 이하인 것을 사용하는 것이 좋다. 폐주물사만을 이용하여 성토재를 제조할 경우 압축강도가 낮고 입도분포가 불량하나 상기 결합재와 진흙 슬러지 등을 혼합할 경우 양호한 입도를 형성시킬 수 있고 압축강도 저하를 방지할 수 있다. 폐주물사는 본 발명의 성토재에서 천연 흙의 모래질 역할을 하며, 중금속을 함유하고 있어 회분식 용출실험을 실시하여 폐기물 처리 기준에 적합한 것을 사용하는 것이 바람직하나 기준치를 초과할 경우에도 상기 결합재의 수화반응에 의해 유해물질을 안정하게 고정화시킬 수 있다. And it is good to use the waste casting sand that the amount of traverse of trachea 4 is 25-100%, the traverse of the trachea 300 is 25% or less. When manufacturing the fill material using only waste casting sand, the compressive strength is low and the particle size distribution is poor, but when the binder and the mud sludge are mixed, a good particle size can be formed and the compressive strength can be prevented from being lowered. Waste casting sand acts as a sand of the natural soil in the landfill material of the present invention, it contains a heavy metal, it is preferable to use a batch dissolution test to meet the waste disposal criteria, but even when exceeded by the hydration reaction of the binder Hazardous substances can be immobilized stably.

건설폐재류는 폐토사, 폐콘크리트, 폐아스팔트콘크리트, 폐벽돌, 폐기와, 폐석재 및 기타 비금속광물 자재류를 의미하며 최대직경 100mm 이하, 이물질 1%(부피기준) 이하로 하여 사용이 가능하다.Construction wastes means waste soils, waste concrete, waste asphalt concrete, waste bricks, waste, waste stone and other non-metallic minerals, and can be used with a maximum diameter of 100mm or less and 1% of foreign matter (volume basis).

건설폐재류는 유해성분을 함유하고 있지 않아 성토재 외에 다른 용도로의 재활용 방안이 유리하나 다른 용도로의 재활용이 부적합한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 폐콘크리트 및 폐아스팔트 콘크리트 등은 폐모르타르 등을 적절하게 제거할 경우 아스팔트 콘크리트 및 시멘트 콘크리트용 순환골재로서 이용가치가 매우 높으나 이의 기준을 만족하기 어려워 활용이 미흡한 것을 사용할 수 있 다. Since construction wastes do not contain harmful components, it is preferable to recycle them for other purposes besides landfill materials, but it is preferable to use those that are not suitable for recycling for other purposes. For example, waste concrete and waste asphalt concrete can be used as waste aggregates for asphalt concrete and cement concrete when the waste mortar is properly removed.

이와 같이 제조된 본 발명의 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재는 천연 흙 대비 50~100중량부로 치환하여 사용함으로써 건설현장에 보조기층재, 도로기층재, 지반안정재 및 복토재 등으로 이용 가능하다.Environment-friendly landfill material using a large amount of industrial waste of the present invention prepared as described above can be used as a subbase material, road substrate material, ground stabilizer and cover material at the construction site by replacing by using 50 to 100 parts by weight.

본 발명에 의한 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재는 인산석고 및 bypass dust를 슬래그의 자극제로 이용하여 이들의 수화반응에 의한 성토재의 고결강도 증진, 유해물질 용출 방지, 산업폐기물의 대량 활용 가능 등 기존의 인공 성토재료에 비하여 물리적·환경적·경제적 측면에서 우수한 효과가 있다.Environment-friendly landfill material using a large amount of industrial wastes according to the present invention uses phosphate gypsum and bypass dust as slag stimulants to enhance the high-strength strength of the landfill material by the hydration reaction, prevent the dissolution of harmful substances, and make large use of industrial wastes. Compared to artificial landfill materials, it has excellent effects in terms of physical, environmental, and economic.

이하, 본 발명의 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재의 제조방법을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, described in more detail with reference to the production method of the environment-friendly landfill material using a large amount of industrial waste of the present invention as follows, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

천연 재료를 이용한 종래의 건설공사용 성토재료와 인산석고-슬래그 수화반응에 의한 친환경 성토재료에 대한 각각의 성능 비교를 위하여 결합재로 인산석고, 슬래그, Bypass Dust 및 천연흙 대체재 원료로 진흙슬러지, 폐주물사, 건설폐재류를 혼합시켜 가면서 각각의 혼합비율에 대하여 액성한계, 소성지수, 수정 CBR, 투 수계수, 안정성, 마모율, 모래당량 등의 KS기준시험을 통한 각각의 성능변화를 살펴보았다. 각각의 시험은 KS 규격에 명시된 시험방법에 따라서 실시하였다.For comparison of the performance of conventional construction materials using natural materials and eco-friendly soil materials by phosphate gypsum-slag hydration reaction, mud sludge, waste foundry sand, As the construction wastes were mixed, each performance ratio was examined through KS standard tests such as liquid limit, plasticity index, modified CBR, permeability coefficient, stability, wear rate, and sand equivalent. Each test was carried out according to the test method specified in KS standard.

[표 1] 성토재의 평가항목 및 방법[Table 1] Evaluation Items and Methods

시험종류Test Type 시험기준Test standard 평가항목Evaluation item 액성한계Liquid limit KSF 2303KSF 2303 물리적 성능 평가    Physical performance evaluation 소성지수Plasticity index KSF 2304KSF 2304 수정 CBRModified CBR KSF 2320KSF 2320 투수계수(cm/sec)Permeability coefficient (cm / sec) KSF 2303KSF 2303 안정성(%)stability(%) KSF 2303KSF 2303 마모율(%)Wear rate (%) KSF 2303KSF 2303 모래당량(%)Sand equivalent (%) KSF 2303KSF 2303 중금속 용출시험Heavy Metal Dissolution Test 국내용출시험법(KMS Method) 미국용출시험법(TCLP)Domestic Dissolution Test Method (KMS Method) American Dissolution Test Method (TCLP) 친환경 안정성 평가 Eco-friendly Stability Assessment

[실시예 1]Example 1

슬래그 미분말 100중량부에 인산석고 200중량부, bypass dust 30중량부를 혼합하여 결합재를 제조하였다. 그리고 진흙슬러지로서 함수율 65%의 준설토를 상기 결합재 100중량부에 대해 100중량부를 혼합하여 실시예 1인 성토재를 제조하였다.A binder was prepared by mixing 200 parts by weight of phosphate gypsum and 30 parts by weight of bypass dust to 100 parts by weight of fine slag powder. And the clay material of Example 1 was prepared by mixing 100 parts by weight of dredged soil having a water content of 65% as mud sludge with respect to 100 parts by weight of the binder.

상기 성토재를 천연흙에 대하여 50중량부 치환한 후 액성한계, 소성지수 등의 각종 물성치에 대하여 실험을 실시하였다. After replacing 50 parts by weight of the landfill material with respect to the natural soil, experiments were conducted on various physical properties such as liquid limit and plasticity index.

[실시예 2]Example 2

슬래그 미분말 100중량부에 인산석고 300중량부, bypass dust 20중량부를 혼합하여 결합재를 제조하였다. 그리고 진흙슬러지로서 함수율 65%의 준설토와 폐주물사를 4:3의 비율로 혼합하여 이루어진 흙 대체재을 상기 결합재 100중량부에 대해 200중량부를 혼합하여 실시예 2인 성토재를 제조하였다.A binder was prepared by mixing 300 parts by weight of phosphate gypsum and 20 parts by weight of bypass dust in 100 parts by weight of fine slag powder. And the clay substitute material of Example 2 was prepared by mixing 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the earth substitute material composed of a mixture of dredged soil having a water content of 65% as a mud sludge and waste foundry sand at a ratio of 4: 3.

상기 성토재를 천연흙에 대하여 50중량부 치환한 후 액성한계, 소성지수 등의 각종 물성치에 대하여 실험을 실시하였다. After replacing 50 parts by weight of the landfill material with respect to the natural soil, experiments were conducted on various physical properties such as liquid limit and plasticity index.

[실시예 3]Example 3

슬래그 미분말 100중량부에 인산석고 100중량부, bypass dust 25중량부를 혼합하여 결합재를 제조하였다. 그리고 진흙슬러지로서 함수율 60%의 건설오니와 건설폐재류로서 폐콘크리트를 4:3의 비율로 혼합하여 이루어진 흙 대체재을 상기 결합재 100중량부에 대해 300중량부를 혼합하여 실시예 3인 성토재를 제조하였다.A binder was prepared by mixing 100 parts by weight of fine slag powder with 100 parts by weight of phosphate gypsum and 25 parts by weight of bypass dust. In addition, the earth substitute material of Example 3 was prepared by mixing 300 parts by weight of an earth substitute made by mixing a construction sludge having a water content of 60% as mud sludge and waste concrete at a ratio of 4: 3 as a construction waste material.

상기 성토재를 천연흙에 대하여 70중량부 치환한 후 액성한계, 소성지수 등의 각종 물성치에 대하여 실험을 실시하였다. After replacing 70 parts by weight of the fill material with respect to natural soil, experiments were conducted on various physical properties such as liquid limit and plasticity index.

[실시예 4]Example 4

슬래그 미분말 100중량부에 인산석고 250중량부, bypass dust 100중량부를 혼합하여 결합재를 제조하였다. 그리고 폐주물사와 건설폐재류로서 폐벽돌을 1:1의 비율로 혼합하여 이루어진 흙 대체재을 상기 결합재 100중량부에 대해 150중량부를 혼합하여 실시예 4인 성토재를 제조하였다.A binder was prepared by mixing 250 parts by weight of phosphate gypsum and 100 parts by weight of bypass dust in 100 parts by weight of fine slag powder. In addition, the earth substitute material, which is a waste casting sand and construction bricks, was mixed in a ratio of 1: 1 by mixing 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder to prepare a fill material of Example 4.

상기 성토재를 천연흙에 대하여 60중량부 치환한 후 액성한계, 소성지수 등의 각종 물성치에 대하여 실험을 실시하였다. After replacing 60 parts by weight of the soil material with respect to the natural soil, experiments were conducted on various physical properties such as liquid limit and plasticity index.

[실시예 5]Example 5

슬래그 미분말 100중량부에 인산석고 200중량부, bypass dust 30중량부를 혼합하여 결합재를 제조하였다. 그리고 진흙슬러지로서 함수율 65%의 준설토, 폐주물사 및 건설폐재류로서 폐콘크리트를 3:1:1의 비율로 혼합하여 이루어진 흙 대체재을 상기 결합재 100중량부에 대해 100중량부를 혼합하여 실시예 5인 성토재를 제조하였다.A binder was prepared by mixing 200 parts by weight of phosphate gypsum and 30 parts by weight of bypass dust to 100 parts by weight of fine slag powder. And the soil substitute material of Example 5 by mixing 100 parts by weight of the earth substitute material made by mixing the waste concrete with a water content of 65% as mud sludge, waste foundry sand and construction wastes in a ratio of 3: 1: 1. Prepared.

상기 성토재를 천연흙에 대하여 100중량부 치환한 후 액성한계, 소성지수 등의 각종 물성치에 대하여 실험을 실시하였다. After replacing 100 parts by weight of the fill material with respect to natural soil, the experiments were performed on various physical properties such as liquid limit and plasticity index.

[비교예 1]Comparative Example 1

비교예 1로서는 천연흙 만을 이용하여 액성한계, 소성지수 등의 각종 물성치에 대하여 실험을 실시하였다.As Comparative Example 1, experiments were conducted on various physical properties such as liquid limit and plasticity index using only natural soil.

[비교예 2]Comparative Example 2

슬래그 분말, 인산석고 및 bypass dust를 사용하지 않고, 진흙 슬러지로서 함수율 65%의 준설토, 폐주물사 및 건설폐재류로서 폐콘크리트를 4:3:3의 비율로 혼합하여 인공 성토재를 제조한 후 천연흙에 대하여 70중량% 치환하여 액성한계, 소성지수 등의 각종 물성치에 대하여 실험을 실시하였다.Without using slag powder, phosphate gypsum, and bypass dust, and mixing waste concrete with mud sludge (65% water content), waste foundry sand, and construction wastes at a ratio of 4: 3: 3, the artificial soil material is mixed with natural soil. 70 wt% was substituted for the various physical properties such as liquid limit and plasticity index.

상기 실시예 1~5 및 비교예 1, 2의 실험결과는 하기의 표 2 및 표 3으로 나타냈고, 실험은 성토재를 현장에 포설한지 28일 경과한 후에 실시하였다.Experimental results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Tables 2 and 3 below, and the experiment was carried out after 28 days of laying the fill material on site.

[표 2] 성토재의 물리적 성능 실험결과[Table 2] Physical performance test results

시험종류Test Type 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 액성한계Liquid limit NP*NP * NPNP NPNP NPNP NPNP NPNP NPNP 소성지수Plasticity index NPNP NPNP NPNP NPNP NPNP NPNP NPNP 수정 CBRModified CBR 6969 8686 8383 8686 9292 7878 3232 투수계수 (㎝/sec)Permeability coefficient (cm / sec) 1.171 ×10-2 1.171 × 10 -2 1.367 ×10-2 1.367 × 10 -2 1.359 ×10-2 1.359 × 10 -2 1.431 ×10-2 1.431 × 10 -2 1.431 ×10-2 1.431 × 10 -2 1.231 ×10-2 1.231 × 10 -2 1.345 ×10-2 1.345 × 10 -2 안정성(%)stability(%) 16.216.2 11.911.9 12.412.4 13.413.4 10.910.9 13.813.8 19.419.4 마모율(%)Wear rate (%) 31.231.2 30.230.2 32.432.4 31.631.6 29.229.2 32.132.1 39.639.6 모래당량(%)Sand equivalent (%) 54.254.2 53.453.4 51.851.8 61.661.6 54.254.2 58.458.4 59.259.2

*NP: 비소성(Non-Plastic)NP: Non-Plastic

상기 표 2에서 확인되는 바와 같이 실시예 1~5 및 비교예 1,2에서 건설공사 시방서 상의 성토재료 투수계수 기준치인 1.0×10-2㎝/sec를 만족하였고, 액성한계와 소성지수에 있어서는 천연 흙재료와 인공성토재료 모두 수치가 측정되지 않을 정도로 양호한 값을 나타내어 건설공사 시방서 상의 성토재료 액성한계, 소성지수 기준치인 20이하를 만족하였다. As confirmed in Table 2, in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, the soil material permeability coefficient of 1.0 × 10 -2 cm / sec in the construction specifications was satisfied, and the liquid limit and the plasticity index were natural. Soil material and artificial soil material showed good values so that the numerical values could not be measured, which satisfies the liquid material limit and the plasticity index of 20 or less in the construction specifications.

또한, 현장에서의 노반재료의 강도의 목표값을 의미하는 수정 CBR은 실시예 1~5의 경우 천연 흙으로 이루어진 비교예1과 동등 이상의 값을 나타내어 우수한 반면, 폐기물을 천연흙 대비 단순히 물리적 치환을 한 비교예 2의 경우 실시예에 비하여 매우 낮은 값을 나타내었다. In addition, the modified CBR, which means the target value of the strength of the roadbed material in the field, was excellent in showing the same value or higher than that of Comparative Example 1 composed of natural soil in Examples 1 to 5, whereas the waste was simply physically replaced with natural soil. One comparative example 2 showed a very low value compared to the example.

이는 실시예 1~5의 경우 슬래그 분말, 인산석고 및 bypass dust가 수화물을 생성하여 흙대체재로 사용된 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류의 혼입에 따른 강도저하를 방지할 수 있어 천연 흙재료만을 사용한 경우에 비하여 오히려 성능을 향상시킬 수 있었으나, 이의 사용이 없이 단순히 폐기물을 천연흙 대비 물리적 치 환을 한 비교예 2의 경우 고결강도가 크게 저하하였기 때문이다. In the case of Examples 1 to 5, the slag powder, phosphate gypsum and bypass dust generate hydrate to prevent the decrease in strength due to the mixing of mud sludge, waste foundry sand, and construction wastes, which are used as soil substitutes. Compared to the case, the performance could be improved, but the comparative example 2 in which the physical replacement of the wastes with the natural soil without the use thereof was greatly reduced because of high grain strength.

재료의 강도를 보여주는 마모율에 있어서는, 천연 흙재료에 비하여 비교예 2를 제외한 모든 실시예에서 양호한 결과를 보였다. 이러한 결과는 안정성 결과에도 직접 영향을 미치는 것으로서 안정성과 마모율의 결과가 유사한 점에서도 이러한 사실을 확인할 수 있다. In the wear rate showing the strength of the material, all of the examples except Comparative Example 2 showed good results compared to the natural soil material. These results directly affect the stability results, which can be confirmed from the similarity between the stability and the wear rate.

또한, 모래와 점토의 비율을 나타내는 모래당량에 있어서는, 진흙 슬러지를 사용하지 않은 실시예 4에서 천연 흙재료보다 양호하게 나타났다. 이는 건설공사 시방서 상의 모래당량 기준치인 25 이상을 훨씬 상회하는 수치이다. 즉, 상시 실시예는 모두 수정 CBR, 투수계수 등의 건설공사 시방서 상의 성토재료 물성 기준치를 충족하는 것으로 나타나는 바, 기존의 성토재료인 천연 흙재료를 충분히 대체할 수 있다고 판단된다.In addition, in the sand equivalent which shows the ratio of sand and clay, it showed better than the natural soil material in Example 4 which does not use mud sludge. This far exceeds the sand equivalent of 25 or more in the construction specifications. In other words, all of the embodiments of the present invention appear to satisfy the landfill material property standards in the construction specifications such as modified CBR and permeability coefficient, and thus, it is judged that the existing landfill material can sufficiently replace the natural soil material.

[표 3] 성토재의 환경적 안정성 실험결과[Table 3] Environmental Stability Test Results

수진환경보전법 기준(mg/ℓ)Sujin Environmental Conservation Act Standard (mg / ℓ) 검사항목Inspection items 시험결과(mg/ℓ)Test result (mg / ℓ) 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 0.5∼2.00.5 to 2.0 CrCr KMSKMS 0.0520.052 0.0380.038 0.0920.092 0.0560.056 0.0890.089 0.0120.012 0.1240.124 TCLPTCLP 0.1010.101 0.0680.068 0.1050.105 0.0960.096 0.1860.186 0.0360.036 0.6120.612 2.0∼10.02.0-10.0 MnMn KMSKMS 0.0380.038 0.0420.042 0.1260.126 0.0990.099 0.1290.129 0.1230.123 0.1260.126 TCLPTCLP 0.2010.201 0.0480.048 0.1690.169 0.1350.135 0.1890.189 0.0960.096 0.2380.238 2.0∼10.02.0-10.0 Fe Fe KMSKMS 0.0380.038 0.0120.012 0.0850.085 0.0690.069 0.0990.099 0.0860.086 0.9630.963 TCLPTCLP 1.281.28 0.890.89 0.0240.024 0.0860.086 0.13120.1312 0.0980.098 1.2341.234 1.0∼5.01.0 to 5.0 Zn Zn KMSKMS 0.0240.024 0.0320.032 0.0690.069 0.0780.078 0.0480.048 0.0390.039 0.0960.096 TCLPTCLP 0.0980.098 0.0430.043 0.0620.062 0.0960.096 0.0920.092 0.0960.096 0.3350.335 0.01∼0.020.01 to 0.02 Cd CD KMSKMS N.DN.D 0.0060.006 N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D 0.0120.012 TCLPTCLP N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D 0.0340.034 0.2∼1.00.2 to 1.0 Pb Pb KMSKMS N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D 0.1290.129 TCLPTCLP N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D N.DN.D 0.3290.329 0.5∼3.00.5 to 3.0 Cu Cu KMSKMS 0.0110.011 N.DN.D 0.0190.019 0.0110.011 0.0140.014 0.0090.009 0.0960.096 TCLPTCLP 0.0120.012 0.0340.034 0.0230.023 0.0560.056 0.0130.013 0.0250.025 0.1060.106

상기 용출실험결과에서 확인되는 바와 같이 실시예 1~5의 경우 모두 수질환경보전법에 제시된 수질의 오염물질 함유량 기준을 만족하는 것으로 나타났으나 인산석고-슬래그-bypass dust를 사용하지 않고 폐기물을 천연흙 대비 단순히 물리적 치환을 한 비교예 2의 경우 국내용출시험법은 만족하는 것으로 나타났으나 미국의 용출시험법(TCLP)에서는 일부 중금속 항목에서 기준치를 초과하는 것으로 나타났다. 이는 화학적 결합력이 없이 단지 천연흙에 대하여 폐기물을 물리적으로 치환할 경우 유해물질의 용출에 의한 고정화 메카니즘에 대해서는 확신할 수가 없다는 것을 의미한다. As can be seen from the dissolution test results, in the case of Examples 1 to 5, it was shown that the water content of the pollutants presented in the Water Quality Conservation Act was satisfied. Comparative Example 2, which was simply physically substituted, was found to satisfy the domestic dissolution test method, but the US dissolution test method (TCLP) was found to exceed the standard value for some heavy metal items. This means that there is no confidence in the immobilization mechanism of the elution of the hazardous substances if the physical substitution of the wastes for natural soil without chemical bonding force is required .

Claims (4)

a) 슬래그 미분말에 인산석고 및 bypass dust를 균질하게 혼합하여 결합재를 얻는 단계와;a) homogeneously mixing phosphate gypsum and bypass dust in the fine slag powder to obtain a binder; b) 상기 결합재에 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류 중 선택된 1종 이상을 혼합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재의 제조방법.b) mixing at least one selected from the mud sludge, waste foundry sand and construction wastes in the binder material; manufacturing method of environment-friendly landfill material using a large amount of industrial waste, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, 상기 a) 단계는 슬래그 미분말 100중량부에 인산석고 100~300중량부, bypass dust 20~100중량부를 혼합하여 결합재를 얻는 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재의 제조방법.According to claim 1, wherein the step a) is the production of eco-friendly soil material using a large amount of industrial waste, characterized in that to obtain a binder by mixing 100 to 300 parts by weight of phosphate gypsum, 20 to 100 parts by weight of bypass dust to 100 parts by weight of the slag fine powder Way. 제2항에 있어서, 상기 b) 단계는 상기 결합재 100중량부에 진흙 슬러지, 폐주물사 및 건설폐재류 중 선택된 1종 이상을 100~1000중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재의 제조방법.The method of claim 2, wherein the step b) comprises 100 to 1000 parts by weight of one or more selected from mud sludge, waste foundry sand, and construction wastes to 100 parts by weight of the binder. Manufacturing method. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 다량 이용한 친환경 성토재.Eco-friendly landfill material using a large amount of industrial waste, characterized in that produced by the manufacturing method of any one of claims 1 to 3.
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