KR20160030604A - 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법 및 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하천의 준설 과정에서 배출되는 준설토를 적극적으로 재활용하여 자원의 낭비를 방지하고자 하는 것으로, 특히 준설토 중에서 건설용 자재나 복토용 자재 등으로 활용되는 모래와 자갈과는 달리 일반적으로 폐기 처리되는 하천 준설오니를 재활용하여 점토 기와 제조에 이용함으로써 환경오염을 예방하고 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 품질의 점토 기와를 생산할 수 있는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법 및 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조용 조성물에 관한 것이다.

Description

하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법 및 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조용 조성물{Manufacturing Method Of The Clay Roofing Tiles Using River Dredging Sludge And Composition For Manufacturing The Clay Roofing Tiles Using River Dredging Sludge}

본 발명은 점토 기와 제조방법 및 점토 기와 제조용 조성물에 관한 것으로서, 특히 하천의 준설 과정에서 나오는 준설토에서 건설용 자재나 복토용 자재 등으로 활용되는 모래와 자갈을 제외한 하천 준설오니를 재활용하여 환경오염을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 제조비용을 절감할 수 있는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법 및 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조용 조성물에 관한 것이다.

근래 들어 산업의 발달과 급격한 도시화로 인하여 산업폐수와 생활하수가 급격하게 증가하였고, 이에 따라 유해 물질을 함유한 토양, 유기물질 및 광물질 등이 산업폐수와 생활하수, 강우 등과 함께 하천으로 다량으로 유입되어 퇴적토를 형성하게 된다.

하상에 형성된 이러한 퇴적토는 오래 전부터 자연자원의 이용, 이수, 치수 및 수운과 관련된 측면에서 관리대상이 되어 왔는데, 구체적으로는 건설 골재로 사용될 수 있는 모래나 자갈 등은 채취의 대상이 되어 왔으며 하천 통수량의 확보를 위한 하천 정비 또는 홍수 통제 사업으로써 준설 작업의 대상이 되어 왔다.

최근에는 유해물질의 유입에 따른 퇴적토의 환경적인 측면이 크게 부각되고 있는데, 이는 하상 퇴적토가 수체와 함께 하천 생태계를 구성하는 기본적인 요소로 하상 생물의 서식처의 역할을 함과 동시에 수체와 유기적으로 연결되어 있어 퇴적토에 포함된 각종 유해물질이 하천 생태계에 직??간접적으로 여러 가지 악영향을 미치고 있기 때문이다.

종래에는 유해물질이 포함된 퇴적토를 준설함에 따라 발생하는 준설토에 대한 특별한 처리방안이 없었는데, 준설토를 이루는 성분 중 모래 크기 이상의 골재 성분만을 분리하여 적절한 처리를 거쳐 건설용 자재나 복토용 자재 등으로 재활용하는 수준이었다.

한편, 준설토 성분 중 점토나 실트 등과 같은 미립자 성분은 큰 비표면적으로 인해 유해물질의 농도가 높고 일반적인 세척 공정으로는 이를 처리하는데 효율성이 떨어지기 때문에 대부분 육상에 단순 매립하거나 해양에 투기하는 것이 일반적인 실정이었다.

그러나, 미립자 성분을 육상에 단순 매립하는 경우 매립 후 침출수에 의하여 2차 오염이 발생하는 문제점이 있었고, 이에 따라 점차 해양에 투기되는 준설토의 양이 증가하고 있는 추세이지만 해양투기 폐기물의 포괄적인 평가체계인 런던협약과 의정서에 의거하여 폐기물 투기장으로서의 해양의 이용을 점차 축소해야 할 상황에 놓여있다.

이에 따라 하상의 퇴적토를 준설함에 따라 발생하는 준설토, 특히 모래 크기 이상의 골재 성분을 분리하고 남은 점토나 실트 등과 같은 미립자 성분을 포함하는 하천 준설오니의 적절한 처리와 효율적인 재활용 방안을 수립하여 폐기 처분되는 사토의 양을 줄이고자 하는 노력이 필요한 시점에 이르렀다.

대한민국 등록특허공보 제10-1287125호(2013년07월11일 등록)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 하천의 준설 과정에서 배출되는 준설토를 적극적으로 재활용하여 자원의 낭비를 방지하고자 하는 것으로, 특히 준설토 중에서 건설용 자재나 복토용 자재 등으로 활용되는 모래와 자갈과는 달리 일반적으로 폐기 처리되는 하천 준설오니를 재활용하여 점토 기와 제조에 이용함으로써 환경오염을 예방하고 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 품질의 점토 기와를 생산할 수 있는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법 및 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조용 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 하천 준설오니를 포함하는 점토 기와 제조용 조성물로 성형된 점토 기와를 가마 내에서 소성함에 있어서 단일 단계 내에서 단일 온도로 가열하는 것이 아니라 여러 단계에 걸쳐 상이한 온도로 가열함과 아울러, 소성된 점토 기와를 냉각함에 있어서도 여러 단계에 걸쳐 상이한 온도로 냉각시킴으로써 가마 내 상하 온도차를 최소화하여 제조되는 점토 기와의 품질을 향상시킬 수 있는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법은,

a) 점토와 전처리된 하천 준설오니를 포함하는 점토 기와 제조용 조성물을 혼합하는 단계;

b) 혼합된 점토 기와 제조용 조성물을 이용하여 점토 기와를 성형하는 단계;

c) 성형된 점토 기와를 건조시키는 단계;

d) 건조된 점토 기와를 가마 내에서 소성시키는 단계;

e) 소성된 점토 기와를 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 a) 단계는, 점토 100 중량부에 대하여 하천 준설오니 20 ~ 30 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 c) 단계는, 성형된 점토 기와를 20 ~ 70℃에서 72 ~ 80시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 한다.

한편 상기 d) 단계는,

d-1) 건조된 점토 기와를 시간당 95 ~ 105℃의 상승 비율로 490 ~ 510℃까지 가열하며 1차 소성하는 단계;

d-2) 1차 소성된 점토 기와를 시간당 23 ~ 27℃의 상승 비율로 590 ~ 610℃까지 가열하며 2차 소성하는 단계;

d-3) 2차 소성된 점토 기와를 시간당 38 ~ 42℃의 상승 비율로 1070 ~ 1090℃까지 가열하며 3차 소성하는 단계;

d-4) 3차 소성된 점토 기와를 1020 ~ 1090℃를 유지하며 1시간 동안 4차 소성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 e) 단계는,

e-1) 가마 내 온도를 870 ~ 890℃까지 강제 송풍을 통해 1차 급냉시키는 단계;

e-2) 1차 급냉 후 가마 내에 액화천연가스를 40 ~ 60분간 분사하는 단계;

e-3) 액화천연가스 분사 후 가마 내 온도를 550 ~ 570℃까지 강제 송풍을 통해 2차 급냉시키는 단계;

e-4) 2차 급냉 후 가마 문을 개방하여 가마 내 온도를 상온까지 자연 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 e-4) 단계는,

e-5) 2차 급냉 후 가마 문을 18 ~ 22㎜ 개방하여 420 ~ 440℃까지 미연소가스를 연소시키면서 1차 자연 냉각시키는 단계;

e-6) 1차 자연 냉각 후 가마 문을 18 ~ 22㎜ 더 개방하여 240 ~ 260℃까지 2차 자연 냉각시키는 단계;

e-7) 2차 자연 냉각 후 가마 문을 완전히 개방하여 상온까지 3차 자연 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조용 조성물은, 점토 100 중량부에 대하여 하천 준설오니 20 ~ 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이때, 상기 하천 준설오니의 입경은 25 ~ 75 ㎛인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 하천의 준설 과정에서 배출되는 준설토에서 건설용 자재나 복토용 자재 등으로 활용되는 모래와 자갈을 분리하고 남은 하천 준설오니를 재활용하여 점토 기와 제조에 이용함으로써 육상에 매립하거나 해양에 투기하는 등 폐기 처리되는 하천 준설오니의 양을 획기적으로 줄여 환경오염을 예방하고 처리 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 품질의 점토 기와를 저렴한 비용으로 생산할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 미립자 크기의 하천 준설오니를 포함하는 점토 기와 제조용 조성물로 성형된 점토 기와의 특성에 맞추어 4단계에 걸쳐 상이한 온도 상승 비율로 가열하여 소성함과 아울러, 환원 과정을 포함하여 5단계에 걸쳐 상이한 온도로 소성된 점토 기와를 냉각시킴으로써 가마 내 상하 온도차를 최소화하여 내구성과 색상 발현 등이 뛰어난 우수한 품질의 점토 기와를 제조할 수 있다는 다른 장점이 있다.

또한, 본 발명은 건설용 자재나 복토용 자재 등으로 활용되는 모래나 자갈을 채취하고 남은 하천 준설토 중에서 유해물질이 과다 흡착되어 있어 처리 비용이 과도하게 소모되는 입경 25 ㎛ 미만의 극미립자 크기의 하천 준설오니를 제외한 입경 20 ㎛ 내지 75 ㎛ 사이의 미립자 크기의 하천 준설오니만을 이용하여 점토 기와 제조용 조성물을 제조함으로써 처리 비용을 과도하게 소모하지 않으면서도 유해물질에 의한 영향을 최소화하여 효율성과 경제성을 동시에 확보할 수 있는 또 다른 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 하천 준설오니를 이용한 점토 기와의 제조 단계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 하천 준설오니의 전처리 단계를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법에서 소성 단계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법에서 냉각 단계를 나타내는 도면이다.

이하에서는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 본 발명의 구체적인 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 하천 준설오니를 이용한 점토 기와의 제조 단계를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 하천 준설오니를 이용한 점토 기와의 제조 단계는 먼저 전처리된 하천 준설오니를 점토와 혼합하여 점토 기와 제조용 조성물을 준비하는 단계로부터 시작된다.

이때, 강우와 함께 하천으로 유입되어 운반되다가 낮은 유속으로 인하여 하상에 침전된 물질과 수중의 다양한 생화학 작용으로 인하여 독립적으로 침전된 물질 등으로 이루어진 하천 퇴적토를 준설한 것을 하천 준설토라고 하며, 하천 준설오니는 이러한 하천 준설토에서 건설용 자재나 복토용 자재로 재활용되는 자갈과 모래가 제거된 것을 일컫는다.

또한, 전처리라는 것은 하천 준설토에서 하천 준설오니를 채취하는 과정을 말하는 것으로, 단순히 자갈과 모래가 제거되고 남은 것을 수집하는 것을 가리키기도 하고, 이물질을 제거하기 위한 간이 세척 등과 같은 과이나 필요한 크기의 하천 준설오니 만을 수집하기 위하여 필요한 과정 등을 포함하는 의미일 수도 있다.

도 2에는 입도 분리 과정과 응집 과정 등을 통하여 필요한 크기의 하천 준설오니를 획득하는 방법이 하천 준설오니 전처리의 일실시예로 개시되어 있다.

도 2를 참조하면, 먼저 하천 준설토로부터 입도 분리 과정을 통하여 필요한 크기의 하천 준설오니만을 추출하는데, 본 발명의 일실시예에서는 하천 준설토에서 입경이 75 ㎛ 이하인 미세입자만을 입도 분리하여 재활용하도록 하며, 이러한 미세입자 크기의 하천 준설오니는 200 메쉬(mesh) 이상의 미세 점토, 유기물, 석영, 장석, 탄산염 광물, 철이나 망간산화물, 수산화물 입자 등으로 구성되어 있다.

그리고 입경 75 ㎛ 이하의 미세입자 중에서도 입경 25 ㎛ 이하의 극미세입자 크기의 하천 준설오니는 중금속과 같은 유해물질이 80% 내외로 집적되어 있어 이를 제거하기 위한 고도 세척 과정을 필요하기 때문에 처리 효율이 저하되어 제조비용이 증가하는 문제가 발생하게 된다.

따라서 본 발명의 일실시예에서는 입경 25 내지 75 ㎛ 사이의 하천 준설오니 만을 입도 분리하여 점토 기와를 제조하는 데 사용하도록 하여, 중금속 등 유해물질에 의한 영향을 최소화함과 동시에 경제성을 확보할 수 있도록 한다.

이와 같이 하천 준설토에서 특정한 크기의 하천 준설오니를 입도 분리하는 방법은 여러 가지가 사용될 수 있는데, 멀티사이클론 또는 울트라사이클론 등과 같은 사이클론 장치를 이용하여 2차 선별 과정을 거치면서 분리하는 것이 대표적이며, 이러한 사이클론 장치를 이용하는 경우 하천 준설토에서 자갈과 모래를 분리하는 과정과 하천 준설오니를 추출하는 과정을 통합할 수 있다는 장점도 있다.

즉. 하천 준설토를 사이클론 장치에 투입하고 적정한 압력과 규격으로 가동하여 먼저 가장 큰 입자인 자갈을 분리하고, 그 다음으로 필요한 압력과 규격으로 변동시켜 모래를 분리한 후, 다시 압력과 규격을 조절하여 입경 25 내지 75 ㎛ 사이의 하천 준설오니를 분리함으로써 연속적인 과정으로 하천 준설토에서 필요한 자원을 분리하여 획득할 수가 있다.

하천 준설토에서 입도 분리되어 추출된 하천 준설오니는 이후 중금속과 같은 유해 물질과 기타 이물질을 제거하기 위하여 하천 준설오니를 물에 분산시킨 후 응집제를 투여하여 하천 준설오니를 응집시킨 후 이를 침전시켜 분리하는 과정을 거치게 된다. 이 과정에서 유해 물질과 이물질을 보다 완전하게 제거하기 위하여 분산 및 응집, 침전 및 분리 단계를 각각 한번만 실행하지 말고 2 ~ 3회 정도 반복적으로 실행하는 것이 바람직하다.

물에 분산된 하천 준설오니를 응집시키는 단계에서 사용되는 응집제로는 일반적으로 철 계열, 칼슘 계열 및 알루미늄 계열의 응집제가 효과적으로 사용될 수 있는데, 철 계열의 응집제는 사용되는 장치의 산화 부식을 유발하여 장치의 수명을 단축시킨다는 단점을 가지고 있고, 칼슘 계열의 응집제는 슬러지의 발생량이 과다하다는 단점을 가지고 있다. 그리고 알루미늄 계열의 응집제는 철 계열의 응집제 보다 슬러지의 밀도가 작아서 침전 시간이 오래 걸린다는 단점이 있지만, 슬러지의 발생량이 적고 비용이 저렴하다는 장점이 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에서는 알루미늄 계열의 응집제를 사용하도록 하는데, 황산알루미늄이나 폴리염화알루미늄 같은 알루미늄 계열의 응집제를 점토 기와의 제조 공정에 이용함으로써 비용적인 측면뿐만 아니라 알루미늄 성분이 점토 기와의 내화성을 높이고 철 계열의 응집제에 비하여 점토 기와의 색상 발현에 유리하다는 품질적인 측면에서도 큰 이점을 얻을 수 있다.

한편, 분산 및 응집 단계와 침전 및 분리 단계를 거친 하천 준설오니는 함수율이 높아 건조시 엄청난 수축률을 보이기 때문에 곧바로 건조시키지 않고 탈수 과정을 거치도록 한 후 건조 과정을 실행하도록 하여 건조 효율은 높이고 건조 비용은 절감할 수 있도록 한다.

이상과 같이 건조 과정을 마지막으로 하천 준설오니의 전처리 과정이 끝이 나는데, 이러한 전처리 과정은 유해물질에 의한 오염이 심하거나 이물질이 과도하게 섞여있는 하천 준설토로부터 하천 준설오니를 획득하는 경우에 적용될 것이며, 오염이 심하지 않은 하천 준설토의 경우에는 단순히 채 작업 등으로 걸러서 하천 준설오니를 획득하는 전처리 과정만 실행하면 될 것이다.

다시 도 1로 돌아와 전처리된 하천 준설오니는 점토 기와를 제조하는 데 필요한 재료인 점토 등과 혼합되어 점토 기와 제조용 조성물을 이루게 되는데, 물론 점토 이외에도 필요한 경우 고령토 등과 함께 혼합하여 사용할 수도 있을 것이다. 본 발명의 일실시예에서는 점토 100 중량부에 대하여 하천 준설오니 20 ~ 30 중량부의 비율로 혼합하여 점토 기와 조성물을 제조하도록 한다.

본 발명의 일실시예에 의한 하천 준설오니를 이용한 점토 기와를 제조하는 데 사용되는 점토는 점토 기와 제조용 조성물 전체를 기준으로 하천 준설오니의 함량을 포함하여 45 내지 55% 정도의 함량을 가지도록 하였다. 하천 준설오니를 포함한 점토의 함량이 45% 미만이면 점력이 높아 가소성이 낮아져 작업성이 나빠지는 문제점이 발생하고, 55%를 초과하면 흡수율이 증가하여 우천시 누수가 일어날 수 있는 문제점이 나타나기 때문이다.

점토, 하천 준설오니와 함께 점토 기와 제조용 조성물을 구성할 수 있는 고령토는 카올리나이트(Al₂O₃??2SiO₂??2H₂O)와 할로이사이트(Al₂O₃??SiO₂??4H₂O)를 주성분으로 하며, 바위 속에 있는 장석, 정장석, 소다 장석, 회장석과 같은 장석류가 탄산 또는 물에 의하여 화학적 풍화가 일어나 생성된 것이다. 좋은 품질의 고령토는 철 성분을 포함하고 있지 않기 때문에 연하고 밝은 색을 띄고 있어 전통적으로 도자기 등을 제조하는 요업 분야에 이용되고 있으며, 최근 들어 화학 분야를 비롯한 첨단 산업분야에도 광범위하게 이용되고 있다.

이와 같이 본 발명의 일실시예에 따라 혼합된 점토 기와 제조용 조성물을 이용하여 특정한 형태의 점토 기와를 성형한 후 건조시키는 과정을 거치게 되는데, 구체적으로는 20 ~ 70℃의 온도에서 72 ~ 80시간 동안 건조시키도록 한다.

건조된 점토 기와는 이후 가마 내에서 소성 단계를 거치게 되는데, 일반적인 소성 공정인 1100 ~ 1200℃에서 1시간 동안 가열하여 점토 기와를 제조할 수도 있겠지만, 본 발명의 일실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 소성 공정을 여러 단계로 구분하여 실행하도록 한다.

즉, 먼저 가마 내에 건조 공정을 거친 점토 기와를 투입하고 가마 문을 폐쇄한 후 버너를 점화시켜 시간당 95 ~ 105℃ 씩 온도를 상승시키며 490 ~ 510℃까지 가열하여 1차 소성단계를 실행시켜 준다. 1차 소성단계가 완료되면, 가열 온도를 낮추어 시간당 23 ~ 27℃ 씩 온도를 상승시키며 590 ~ 610℃까지 가열하여 2차 소성단계를 실행하고, 이후 가열 온도를 조금 높여서 시간당 38 ~ 42℃ 씩 온도를 상승시키며 최종 목표 온도인 1020 ~ 1090℃까지 가열하여 3차 소성단계를 실행한다. 최종 목표 온도인 1020 ~ 1090℃에 도달하게 되면 그 온도를 유지하면서 1시간 동안 점토 기와를 4차 소성단계를 실행하여 전체 소성 공정을 완료하도록 한다. 물론 각 소성단계 중간에 필요한 경우 댐퍼를 제어하여 가마 로내 압력을 조절하면서 가열하여야 할 것이다.

이와 같이 4단계에 걸쳐 가열 정도를 달리하면서 점진적으로 온도를 높여가면서 1020 ~ 1090℃까지 가열되어 소성 공정이 완료된 점토 기와는 상온까지 냉각시키는 단계를 거치게 되는데, 본 발명의 일실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 이러한 냉각 공정을 여러 단계로 나누어 실행하게 된다.

즉, 먼저 점토 기와의 소성 공정이 완료된 가마 내에 송풍 장치를 이용하여 강제 송풍을 하면서 870 ~ 890℃까지 가마 내 온도를 급냉시켜 1차 급속냉각단계를 거치게 되는데, 가마의 크기나 송풍 장치의 용량에 따라 다르겠지만 보통 1시간 정도 송풍 장치를 가동하여 1차 급속냉각단계를 실행하게 된다.

이후 가마 내에 액화천연가스를 분사시켜 환원 분위기를 만들어 주는데, 보다 구체적으로는 1차 급속냉각단계가 완료된 가마 내에 분당 550 ~ 570 L의 분사량으로 40 ~ 60분간 액화천연가스를 분사하여 가마 내 남아 있던 산소를 연소시킨 후 산화철(Fe₂O₃)의 환원이 이루어지도록 주는 것이다. 이와 같이 가마 내에서 환원 분위기가 유지됨에 따라 가마 내의 탄소가 점토 기와의 산화철(Fe₂O₃)에서 산소를 빼앗아 산화제일철(FeO) 또는 사산화삼철(Fe₃O₄)로 변화시키게 된다.

환원단계가 완료된 후 다시 송풍 장치를 이용하여 가마 내에 강제 송풍을 하면서 2차 급속냉각단계를 실행하게 되는데, 석영의 전이온도인 573℃보다 조금 낮은 온도인 550 ~ 570℃까지 급냉시키도록 한다.

2차 급속냉각단계 후 상온까지 가마의 문을 개방하여 자연 냉각이 이루어지도록 하여 주는데, 이러한 자연 냉각 단계도 3단계로 구분하여 실행하도록 한다. 즉, 2차 급속냉각단계 완료 후 가마 문을 18 ~ 22 ㎜ 정도 1차적으로 개방하여 가마 내 미연소가스를 연소시키면서 420 ~ 440℃까지 냉각시켜 1차 자연냉각단계를 실행하여 준다.

이후 2차적으로 가마 문을 18 ~ 22 ㎜ 정도 더 개방하여 가마 내를 240 ~ 260℃까지 냉각시켜 2차 자연냉각단계를 실행하여 주며, 2차 자연냉각단계가 완료되면 가마 문을 완전히 개방하여 상온까지 냉각시켜 3차 자연냉각단계를 실행하여 전체 냉각 공정을 마무리하도록 한다.

이와 같이 성형된 점토 기와를 가열 정도를 달리하며 여러 단계로 소성시키고, 소성 완료된 점토 기와를 급속냉각과 자연냉각으로 나누어 각각을 여러 단계에 걸쳐 냉각시켜 줌으로써, 점토 기와의 색상이 잘 발현되도록 할 수 있을 뿐만 아니라 급작스런 수축에 따른 점토 기와의 파손을 예방할 수 있는 장점이 나타나게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위하여 첨부한 도면과 함께 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 서술하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이지 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형이나 치환 등에 의한 타 실시예가 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (8)

1. a) 점토와 전처리된 하천 준설오니를 포함하는 점토 기와 제조용 조성물을 혼합하는 단계;
   b) 혼합된 점토 기와 제조용 조성물을 이용하여 점토 기와를 성형하는 단계;
   c) 성형된 점토 기와를 건조시키는 단계;
   d) 건조된 점토 기와를 가마 내에서 소성시키는 단계;
   e) 소성된 점토 기와를 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 a) 단계는,
   점토 100 중량부에 대하여 하천 준설오니 20 ~ 30 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 c) 단계는,
   성형된 점토 기와를 20 ~ 70℃에서 72 ~ 80시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 하는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서,
   상기 d) 단계는,
   h-1) 건조된 점토 기와를 시간당 95 ~ 105℃의 상승 비율로 490 ~ 510℃까지 가열하며 1차 소성하는 단계;
   h-2) 1차 소성된 점토 기와를 시간당 23 ~ 27℃의 상승 비율로 590 ~ 610℃까지 가열하며 2차 소성하는 단계;
   h-3) 2차 소성된 점토 기와를 시간당 38 ~ 42℃의 상승 비율로 1070 ~ 1090℃까지 가열하며 3차 소성하는 단계;
   h-4) 3차 소성된 점토 기와를 1020 ~ 1090℃를 유지하며 1시간 동안 4차 소성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서,
   상기 e) 단계는,
   e-1) 가마 내 온도를 870 ~ 890℃까지 강제 송풍을 통해 1차 급냉시키는 단계;
   e-2) 1차 급냉 후 가마 내에 액화천연가스를 40 ~ 60분간 분사하는 단계;
   e-3) 액화천연가스 분사 후 가마 내 온도를 550 ~ 570℃까지 강제 송풍을 통해 2차 급냉시키는 단계;
   e-4) 2차 급냉 후 가마 문을 개방하여 가마 내 온도를 상온까지 자연 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 e-4) 단계는,
   e-5) 2차 급냉 후 가마 문을 18 ~ 22㎜ 개방하여 420 ~ 440℃까지 미연소가스를 연소시키면서 1차 자연 냉각시키는 단계;
   e-6) 1차 자연 냉각 후 가마 문을 18 ~ 22㎜ 더 개방하여 240 ~ 260℃까지 2차 자연 냉각시키는 단계;
   e-7) 2차 자연 냉각 후 가마 문을 완전히 개방하여 상온까지 3차 자연 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조방법.
7. 점토 100 중량부에 대하여 하천 준설오니 20 ~ 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조용 조성물.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 하천 준설오니의 입경은 25 ~ 75 ㎛인 것을 특징으로 하는 하천 준설오니를 이용한 점토 기와 제조용 조성물.

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