KR20100071154A - Artificial soil and its manufacturingmethod by using sludge - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인공토 제조장치를 이용하여 다공성이 뛰어난 인공토를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬러지와 황토를 적정한 비율로 배합하고 이를 건조 및 성형시켜 인공토를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing artificial earth with excellent porosity using an artificial earth manufacturing apparatus, and more particularly, to a method for manufacturing artificial earth by combining sludge and ocher in an appropriate ratio, drying and molding it. .
잘 알려진 바와 같이, 산업이 발달하면서 이와 더불어 각 가정이나 산업현장 각 분야에서 폐기물이나 슬러지가 다량 배출되고 있는 실정이다. 이와 같이 불가피하게 배출되고 있는 폐기물이나 슬러지들은 극히 일부만 처리, 재활용되고 있을 뿐 상당한 량이 그대로 방치 혹은 무단 폐기되거나 적절한 처리방법을 찾지 못하고 시간이 지나면서 계속 누적이 되어 심각한 사회적, 환경적 문제로 되고 있다.As is well known, as the industry develops, a large amount of waste or sludge is discharged from each household or industrial field. These wastes and sludges that are inevitably discharged are only partially treated and recycled, but a considerable amount of waste or sludge has been left unlicensed or discarded or has not been found to be properly disposed of. .
예컨대, 하수 슬러지의 경우 최근에 전면 매립이 금지된 상태이고, 국제협약에 의한 해양투기도 멀지 않아 금지될 상황이어서, 슬러지류를 처리하는 문제는 국가적으로 심각할 수밖에 없다.For example, sewage sludge has recently been banned from being completely reclaimed, and marine dumping under international convention is not far away, so the treatment of sludge is inevitably serious.
한편, 국내에서 이러한 폐기물이나 슬러지 등을 이용하여 제올라이트를 제조하는 기술이 일부 공개되고 있으나, 화산석과 같은 수입원료가 첨가되거나 혹은 본래의 개발품 외에 다른 보완재의 의존도가 높은 경우가 다수이다.On the other hand, some of the technologies for manufacturing zeolites using such wastes or sludges have been disclosed in Korea, but imported raw materials such as volcanic stone are added, or in many cases, the dependence of supplements other than the original development products is high.
또한, 위와 같이 제조된 제올라이트의 경우 구조적으로 취약하고 과립화시키더라도 강도가 약하여 경량 인공토 소재로서 직접 사용되기 힘든 상태이며, 일부 농업용 인공 토양으로 제조하는 기술도 공개되어 있으나, 비중이 1.0 내외로 비교적 경량이 아니고, 조직이 조밀하고, 강도가 부족한 단점이 있었다.In addition, the zeolite manufactured as described above is structurally weak and has a low strength even when granulated, and thus it is difficult to be used directly as a lightweight artificial soil material. It has the disadvantage of not being relatively lightweight, dense in tissue, and lacking in strength.
본 발명은 슬러지와 황토를 적정한 비율로 배합하여 다공성이 뛰어나고 강도가 높은 인공토를 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method for producing artificial soil having excellent porosity and high strength by combining sludge and ocher in an appropriate ratio.
또한, 본 발명의 다른 목적은 슬러지를 1차 건조한 다음 건조된 슬러지와 황토를 배합한 후 이를 성형하고 건조하는 과정으로 인공토를 제조하는 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing artificial earth by the first step of drying the sludge and then mixing the dried sludge and ocher, then molding and drying the sludge.
본 발명은 슬러지와 황토가 투입되는 호퍼와, 상기 호퍼를 통해 공급되는 슬러지와 황토를 교반하고 성형 분쇄하는 토련기와, 내부에는 컨베어가 적층되고 일측단에는 열풍기가 설치되며, 상기 분쇄된 슬러지와 황토는 컨베어를 따라 이송되면서 상기 열풍기에 의해 1차 건조되도록 하는 1차 건조로와, 상기 1차 건조로와 컨베어로 연결되며, 상기 1차 건조된 슬러지와 황토를 알갱이 모양으로 성형하는 성형로와, 상기 성형로와 컨베어로 연결되며, 상기 성형된 결과물에 함유되어 있는 수분을 제거하여 건조시키는 2차 건조로와, 성기 2차 건조로와 컨베어로 연결되며, 상기 2차 건조된 결과물에 함유된 수분을 제거하고 소성시키는 소성로를 포함하여 구성된 인공토 제조장치를 이용하여 다공성이 뛰어난 인공토를 제조하는 방법에 있어서, 상기 슬러지의 수분이 60% 정도가 되도록 건조한 후, 이를 가루로 분쇄한 다음, 여기에 황토를 혼합하고, 이를 50~250℃에서 알갱이 형태로 성형한 다음, 이를 다시 2차 건조하고, 고온에서 소성시킨 후, 냉각 공정을 거쳐 인공토 알갱이의 직경이 10Ø, 20Ø, 30Ø 정도가 되는 인공토를 제조하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention is a hopper into which sludge and ocher are introduced, a refining machine for agitating and shaping the sludge and ocher supplied through the hopper, and a conveyor is laminated therein and a hot air fan is installed at one end thereof, and the crushed sludge and ocher are installed. Is a primary drying furnace to be primarily dried by the hot air fan while being conveyed along the conveyor, connected to the primary drying furnace and a conveyor, and a molding furnace for forming the first dried sludge and loess into granules, and the molding. It is connected to the furnace and the conveyor, and the secondary drying furnace for removing and drying the moisture contained in the molded product, and the genital secondary drying furnace and the conveyor, and remove the moisture contained in the secondary dried product and calcined In the method of manufacturing artificial earth with excellent porosity using an artificial earth manufacturing apparatus comprising a firing furnace to make, the sludge After drying to about 60% moisture, pulverized it into powder, and then mixed with ocher, molded it in the form of granules at 50 ~ 250 ℃, and then it is again dried secondly, calcined at high temperature, After the cooling process, the diameter of the artificial soil grains is characterized in that the process of manufacturing the artificial soil is 10Ø, 20Ø, 30Ø or so.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 다공성이 뛰어나고 강도가 높기 때문에 화분에 담겨진 흙 위에 뿌려서 사용하여도 물이 잘 통과하게 되고, 상기 인공토가 쉽게 파손되는 현상이 없으며, 또한 원적외선을 발산하기 때문에 식물 성장에 도움을 주는 장점이 있다.As described above, the present invention has excellent porosity and high strength, so that the water passes well even when sprayed onto potted soil, and there is no phenomenon that the artificial soil is easily broken and also emits far infrared rays. There are advantages to help grow.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following detailed description, exemplary embodiments of the present invention will be described in order to accomplish the above-mentioned technical problems. And other embodiments that can be presented with the present invention are replaced by the description in the configuration of the present invention.
본 발명에서는 슬러지를 이용하여 인공토를 제조할 때 다공성이 뛰어나고 강도를 높이기 위하여, 슬러지를 2회에 걸쳐 건조시킨 다음, 상기 건조된 슬러지와 황토를 적정한 비율(바람직하게는 8:2)로 배합한 후, 이를 성형하고, 소성 및 냉각시켜 인공토를 제조하는 과정으로 이루지는 방법을 구현하고자 한다.In the present invention, when manufacturing the artificial soil using sludge in order to improve the porosity and increase the strength, the sludge is dried twice, and then the dried sludge and ocher are mixed in an appropriate ratio (preferably 8: 2). After that, the molding, firing and cooling to implement a method consisting of a process for producing artificial earth.
또한, 본 발명은 종래와 같이 슬러지에 각종 혼합물을 배합한 다음 건조시키 는 과정을 채택하지 않고, 반드시 슬러지를 120℃의 건조로에서 30분 동안 건조시켜 슬러지에 함유된 수분을 40% 정도 제거한 다음, 상기 건조된 슬러지(수분 함유량: 60%)와 황토를 적정한 비율로 배합하는 과정을 개발하였다. 이와 같은 과정은 제품의 원하는 강도를 높일 수 있고 또한 친환경적인 이미지 부여와 상품성 있는 색상을 구현할 수 있기 때문이다.In addition, the present invention does not adopt a process of combining various mixtures in the sludge and then drying the conventionally, the sludge is dried in a drying furnace at 120 ℃ for 30 minutes to remove about 40% of the water contained in the sludge, A process for blending the dried sludge (water content: 60%) and loess at an appropriate ratio was developed. This process is because it can increase the desired strength of the product, and can implement eco-friendly image and commercial colors.
그리고 본 발명에서는 황토와 슬러지를 배합한 다음 성형할 때 알갱이 형태로 성형하게 되는데, 바람직하게는 상기 알갱이의 직경이 10Ø, 20Ø, 30Ø 정도가 되는 인공토를 제조하게 되고, 상기 인공토는 주로 화분에 사용되어진다. In the present invention, when the ocher and the sludge is blended and then molded into a granular form, preferably, the artificial soil is manufactured to have a diameter of about 10Ø, 20Ø, and 30Ø, and the artificial soil is mainly pollen. Used for
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지를 이용한 인공토 제조장치를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 인공토 제조장치의 정면을 나타낸 도면이다.1 is a plan view showing an artificial earth production apparatus using sludge according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the front of the artificial earth production apparatus shown in FIG.
상기 도 1,2를 참조하면 본 발명의 인공토 제조장치(10)는 슬러지와 황토를 저장하고 배출하는 호퍼(12)를 가지며, 상기 호퍼(12)의 하단에는 토련기(16)가 설치된다. 상기 토련기(16)는 호퍼(12)에서 배출된 슬러지와, 황토를 교반 및 성형분쇄하고 상기 교반 및 성형분쇄된 슬러지와 황토를 압출 방식으로 배출한다.1 and 2, the artificial
상기 토련기(16)의 하단에는 1차 건조로(18)가 설치된다. 상기 1차 건조로(18)는 토련기(16)에서 분쇄된 슬러지와 황토를 바로 고온 소성하여 발생하는 입자의 변형을 방지하기 위하여 상기 슬러지와 황토에 포함된 수분 10%를 제거하기 위해 건조하는 것으로 내부에는 지그재그로 적층된 컨베어(20)가 설치되고, 일측에는 열풍기(22)가 설치된다. 상기 컨베어(20)는 토련기(16)에서 분쇄된 슬러지와 황토를 지그재그로 이송한다. 상기 열풍기(22)는 상기 컨베어(20)에 의해 지그재그로 이송하는 슬러지와 황토를 건조시킨다.At the lower end of the
한편, 상기 1차 건조로(18)의 하단에는 1차 건조로(18)와 컨베어(24)로 연결되는 성형로(26)가 설치된다. 상기 성형로(26)는 1차 건조로(18)에서 건조되어 상기 컨베어(24)를 타고 이송되는 슬러지와 황토를 압착방식으로 압착하여 알갱이 모양으로 성형한다.On the other hand, a
상기 성형로(26)의 하단에는 상기 성형로(26)와 컨베어(28)로 연결되는 2차 건조로(30)가 설치된다. 상기 2차 건조로(30)는 상기 성형로(26)에서 알갱이 모양으로 성형된 슬러지와 황토에 함유된 수분 60%를 건조시킨다.At the lower end of the
2차 건조로(30)의 하단에는 상기 2차 건조로(30)와 컨베어(32)로 연결되는 소성로(34)가 설치된다. 상기 소성로(34)는 2차 건조로(30)에서 건조된 알갱이 모양의 슬러지와 황토를 소성가공하여 최종적으로 수분이 제거된 결과물(36)인 인공토를 외부로 배출하게 된다.At the lower end of the
하기에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 인공토 제조장치를 이용하여 다공성이 뛰어난 인공토를 제조하는 방법을 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing artificial earth having excellent porosity using the artificial earth manufacturing apparatus of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
먼저, 100~150℃(바람직하게는, 120℃)의 건조로에서 30분 동안 슬러지를 건조시켜 상기 슬러지에 잔존하는 수분 함유량이 60%가 되도록 한다. 즉, 상기 슬러 지에 함유된 수분을 40% 정도 제거한다.First, the sludge is dried in a drying furnace at 100 to 150 ° C. (preferably 120 ° C.) for 30 minutes so that the moisture content remaining in the sludge becomes 60%. That is, about 40% of moisture contained in the sludge is removed.
이후, 건조된 슬러지와 황토를 호퍼(12)의 내부에 투입하게 되면, 상기 슬러지와 황토는 호퍼(12)의 하단에 설치된 토련기(16)로 흘러간 후, 상기 토련기(16)에 의해서 교반 및 성형되어 잘게 분쇄된 후, 압출방식으로 1차 건조로(18)로 흘러간다. 이때, 건조된 슬러지와 황토는 0.1mm의 직경을 가지도록 가루상태로 분쇄되고, 상기 슬러지와 황토는 8:2의 비율로 배합되어 교반 및 성형된다. 여기서 상기 슬러지와 황토의 배합비를 8.5:1.5로 하여도 무방하지만, 상기 황토의 비율이 슬러지 대비 20%를 초과하지 않는 것이 가장 이상적이다.Subsequently, when the dried sludge and ocher are introduced into the
다음, 상기 슬러지와 황토는 상기 1차 건조로(18)의 내부에 설치된 컨베어(20)를 타고 지그재그로 이송되며, 열풍기(22)에 의해서 1차로 건조된 후, 상기 1차 건조로(18)의 하단에 설치된 컨베어(24)에 의해서 성형로(26)로 흘러간다.Next, the sludge and the ocher are transferred to the zigzag by the
이후, 슬러지와 황토는 상기 성형로(26)를 지나면서 알갱이 형태로 성형되는데, 구체적으로는 50~250℃의 온도에서 45분~1시간 정도 성형된다. 이때 상기 슬러지와 황토를 성형할 때 알갱이 형태로 성형하는데, 바람직하게는 상기 알갱이의 직경이 10Ø, 20Ø, 30Ø 정도가 되도록 성형한다.Subsequently, the sludge and the ocher are formed into granules while passing through the forming
이후, 성형된 알갱이들은 성형로(26)의 하단에 설치된 2차 건조로(30)로 흘러가서 2차로 건조되고, 이어서 상기 2차 건조로(30)의 하단에 설치된 소성로(34)에서 소성가공을 거쳐 인공토로 제조된다. 이때 2차 건조로(30)의 건조 조건은 120℃에서 30분 동안 건조하는 것이 바람직하고, 상기 소성 가공 조건은 700℃에서 1시간 동안 소성시키는 것이 바람직하다.Thereafter, the granulated particles flow to the
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 슬러지를 이용한 인공토 제조장치를 도시한 평면도.1 is a plan view showing an artificial earth production apparatus using sludge according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명인 슬러지를 이용한 인공토 제조장치를 도시한 정면도.Figure 2 is a front view showing an artificial earth production apparatus using the present inventors sludge.
도 3은 도 1에서 도시하고 있는 제조장치를 이용하고, 슬러지와 황토를 사용하여 인공토를 제조하는 방법을 순차적으로 보여주고 있는 도면.FIG. 3 is a view showing a method of manufacturing artificial soil using sludge and ocher sequentially using the manufacturing apparatus shown in FIG. 1.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 인공토 제조장치 12: 호퍼10: artificial earth manufacturing apparatus 12: hopper
16: 토련기 18,30: 건조로16: refining
20,24,28,32: 컨베어 22: 열풍기20,24,28,32: Conveyor 22: Heater
26: 성형로 34: 소성로26: forming furnace 34: firing furnace
36: 결과물36: Output
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