KR20210019843A - 다공성 제올라이트 복합체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 결합재로서 시멘트를 사용하지 않고 알루미노 실리케이트계 산업부산물인 플라이애쉬와 슬래그를 사용하여 친환경적이며, 바텀애쉬 골재를 적절히 전처리하여 미세공극률을 증가시킴으로써 오염 물질의 흡착 성능과 역학적 성능을 향상시킬 수 있는 다공성 제올라이트 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 다공성 제올라이트 복합체는, 미생물 배양액이 분사된 후 소각비산재가 혼합되어 만들어진 미생물 전처리 골재; 알루미노 실리케이트계 산업부산물로서 플라이애쉬 및 슬래그를 포함하는 결합재; 및, 알칼리 활성화제;를 포함한다.

Description

다공성 제올라이트 복합체 및 그 제조 방법{Porous Zeolites Composition And Method for Manufacturing the Same}
본 발명은 건축 및 토목 재료로 사용되는 제올라이트 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바텀애쉬 골재에 미생물 배양액을 분사한 후 폐기물 소각비산재를 부착하여 만들어진 인공경량골재에, 결합재로서 알루미노 실리케이트계 산업부산물인 플라이애쉬와 슬래그를 혼합하여 수질정화복합체 등으로 사용할 수 있는 다공성 제올라이트 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 국토 환경의 주요 요소인 하천 환경은 급속히 악화되었고, 그에 따른 사회적 문제는 산림, 임야, 농경지 등 다른 국토 요소의 환경 문제보다 더 심각하게 대두되었다. 특히, 1970년대 이후 우리나라는 급격한 산업화와 도시화의 진전에 따라 물의 사용량이 지속적으로 증가하였고, 생활 오수의 발생량 증가는 주변 수계로의 영양염류의 유입을 증가시켜 부영양화를 초래하였으며, 수생 생태계의 자연정화 능력을 초과함으로써 생물의 다양성이 상실되는 원인이 되었다. 또한, 하수도 정비와 고차 폐수 처리에 막대한 비용과 시간이 소요되며, 우리나라의 호수 및 하천은 오염물질에 쉽게 노출되어 있어 부영양화가 쉽게 발생할 수 있는 특징을 지니고 있다고 알려져 있다.
따라서, 심각해지는 수질오염을 해결하고자 친환경적이면서 경제적인 수질 개선 대책으로 미생물 또는 생물의 다양한 기능을 이용한 생물학적 정화 (bioremediation)가 주목받고 있다.
미생물은 중간 독성 물질의 발생 없이 많은 환경오염 물질을 분해하는 능력이 있어, 이를 활용하여 연속 공극이 형성된 다공성 콘크리트에 적용시킴으로써 흡착 생물량을 증가시켜, 흡착 생물에 의해 오염물질을 흡착하여 미생물 자체의 자정 능력을 촉진 및 증대시킬 수 있다고 보고되어 있다.
또한, 유기물 분해가 탁월하고 환경에 적응성이 뛰어난 것으로 알려진 미생물 등을 활용하여 수중이나 수변에 설치되는 콘크리트 블록 및 구조물에 흡착하여 생물막(biofilm)을 형성함으로써 콘크리트 블록 등에 고정화된 유용 미생물에 의해 오염원인 다량의 유기물질을 신속하고 지속적으로 분해하고, 질소와 인을 흡수하여 제거하는 등 유용 미생물을 활용한 친환경 콘크리트 연구가 꾸준히 진행되고 있다.
그러나, 종래의 미생물을 이용한 수질정화용 콘크리트 또는 시멘트 벽돌은 미생물 자체를 콘크리트 또는 시멘트 벽돌에 첨가하여 생성함으로써 콘크리트의 독성에 의한 미생물의 생존율이 저하되는 현상이 발생되고 있어, 콘크리트 구조물 설치시 미생물에 의한 수질정화 효과를 크게 기대할 수 없었다.
이러한 문제점을 극복하기 위해, 많은 연구자들은 콘크리트 구조물의 형성시 미생물을 담지하여 콘크리트 구조물을 형성함으로써 미생물에 의한 수질정화 효과를 극대화시키고자 하는 연구를 진행하여 왔다. 이의 일 예로, 국내 등록특허공보 제10-948556호에는 알칼리 및 열에 대한 내성이 우수한 미생물을 골재에 담지 및 휴면 포자시켜 콘크리트 구조물의 형성시, 미생물의 생존율을 증대시킬 수 있는 미생물을 이용한 수질정화용 콘트리트 블록 제조방법과 이에 의해 제조된 콘크리트 블록에 관하여 기재되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 미생물을 활용한 콘크리트 블록은 다량의 시멘트를 주원료로 사용하고 있는데, 통상적으로 시멘트의 클링커 제조를 위해서는 약 1450℃의 고온 상태에서 용융시켜야만 하기 때문에 대량의 에너지(유약 30 내지 35ℓ/톤)를 소비하게 되며, 시멘트 1톤을 제조하는 데에는 약 700 내지 870Kg의 이산화탄소가 배출되므로 환경 친화적이지 못하다.
또한 콘크리트 블록의 미세 공극량이 적어서 오염 물질의 흡착 성능 및 역학적 성능이 저하되는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0125188호(2016.10.31. 공개) 대한민국 등록특허 제10-1553044호(2015.09.08. 등록) 대한민국 등록특허 제10-0482378호(2005.04.01. 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-948556호(2010.03.12. 등록) 대한민국 등록특허 제10-1273444호(2013.06.04. 등록) 대한민국 등록특허 제10-0961564호(2010.05.27. 등록)
Cardoso, A. M. Paprocki, A., Ferret, L. S., Azevedo, C. M., & Pires, M. (2015). "Synthesis of zeolite Na-P1 under mild conditions using Brazilian coal fly ash and its application in wastewater treatment." Fuel, 139, 59-67. Yang, Z., Ma, W., Shen, W., & Zhou, M. (2008). "The aggregate gradation for the porous concrete pervious road base material. Journal of Wuhan University of Technology-Mater." Sci. Ed, 23(3), 391-394.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 결합재로서 시멘트를 사용하지 않고 알루미노 실리케이트계 산업부산물인 플라이애쉬와 슬래그를 사용하여 친환경적이며, 바텀애쉬 골재를 적절히 전처리하여 미세공극률을 증가시킴으로써 오염 물질의 흡착 성능과 역학적 성능을 향상시킬 수 있는 다공성 제올라이트 복합체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다공성 제올라이트 복합체는, 미생물 배양액이 분사된 후 소각비산재가 혼합되어 만들어진 미생물 전처리 골재; 알루미노 실리케이트계 산업부산물을 포함하는 결합재; 및, 알칼리 활성화제;를 포함한다.
상기 알루미노 실리케이트계 산업부산물은 플라이애쉬와 슬래그를 포함할 수 있다.
상기 플라이애쉬에 대한 슬래그의 중량비(슬래그/플라이애쉬)는 0.2 ~ 0.4 인 것이 바람직하다.
또한 상기 미생물 전처리 골재는 바텀애쉬 골재에 미생물 배양액을 분사하고 폐기물의 소각비산재를 혼합하여 만들어질 수 있다.
상기 미생물 배양액은 우레아 분해성 미생물이, Sporosarcina pasteurii 와 영양분인 3% Tryptic soy broth, 2% urea로 구성된 TSB-urea 배지에서 배양된 용액인 것이 바람직하다.
상기 알칼리 활성화제는 물유리와 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 일정 중량비로 혼합하여 제조된 것으로, 물유리(waterglass)/수산화나트륨(NaOH)의 중량비가 0.4 ~0.6 이고, 수산화나트륨(NaOH) 수용액은 몰농도가 5~12M의 범위인 것이 바람직하다.
상기 미생물 전처리 골재와 함께 미생물이 전처리 되지 않은 바텀애쉬가 함께 골재로서 혼합될 수 있다.
본 발명에 따른 다공성 제올라이트 복합체를 제조하는 방법은,
(S1) 골재에 미생물 배양액을 분사한 후 소각비산재를 혼합하여 미생물 전처리 골재를 제조하는 단계;
(S2) 알루미노 실리케이트계 산업부산물에 알칼리 활성화제를 첨가하여 교반하는 단계;
(S3) 상기 알루미노 실리케이트계 산업부산물과 알칼리 활성화제의 혼합물에 미생물 전처리 골재를 혼합하는 단계;
(S4) 상기 (S3) 단계에서 만들어진 혼합물을 몰드에 투입하고 일정한 온도와 압력 하에서 양생하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 (S2) 단계에서는 알루미노 실리케이트계 산업부산물로서 플라이애쉬와 슬래그가 혼합되며, 상기 플라이애쉬에 대한 슬래그의 중량비(슬래그/플라이애쉬)는 0.2 ~ 0.4 인 것이 바람직하다.
상기 (S4) 단계에서는 120~180℃ 온도 범위에서 3.5~4.0 MPa의 압력으로 양생할 수 있다.
본 발명에 따르면, 미생물과 소각비산재로 전처리된 미생물 전처리 골재가 혼합되어 미세공극률을 갖게 되므로 다공성 제올라이트 복합체의 오염 물질의 흡착성능 및 역학적 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 골재를 미생물 배양액으로 전처리함으로써 골재 내부에 존재하는 C-S-H gel, calcium hydroxide의 calcium source를 이용하여 탄산칼슘(CaCO3)을 생성하는 미생물의 생체광물형성대사로 인해 골재 내의 미세공극률이 증가하여 흡착성능 및 역학적성능이 향상되는 것이다. 또한 미생물 배양액과 함께 골재에 부착된 폐기물 소각비산재는 미생물의 생체광물형성대사 활동에 필요한 칼슘소스를 제공함으로써 도시의 고형폐기물 재활용 효과를 극대화 할 수 있는 효과를 제공한다.
또한 미생물 전처리 골재를 제조하는 과정에서 고온 소성 처리를 하지 않아 경제성이 향상되는 효과도 있다.
한편 미생물 전처리 골재와 결합재(플라이애쉬 및 슬래그)와 알칼리 활성화제를 몰드에 투입하고, 고온·고압의 조건에서 양생함으로써 복합체 내에 제올라이트를 형성시켜 흡착성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 다공성 제올라이트 복합체는 다공질의 공극 구조로 이온 흡착성능이 향상되고 투수성이 뛰어나 물배출, 토사유실방지, 빗물의 흡·배수 등의 제어 기능을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다공성 제올라이트 복합체를 구성하는 미생물 전처리 골재를 제조하는 과정을 개략적으로 설명하는 모식도이다.
도 2는 비교예(G0)와 실시예 1(G20) 및 실시예 2(G20)의 시편에 대한 X-선 회절(XRD) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 비교예(G0)와 실시예 1(G20) 및 실시예 2(G20)의 시편에 대한 압축강도시험 결과를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명에 따른 다공성 제올라이트 복합체 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 다공성 제올라이트 복합체는 미생물과 소각비산재로 전처리하여 미세공극률을 대폭 향상시킨 미생물 전처리 골재를 포함하는 다공성 제올라이트 복합체로서, 미생물 배양액이 분사된 후 소각비산재가 혼합되어 만들어진 미생물 전처리 골재와, 알루미노 실리케이트계 산업부산물을 포함하는 결합재, 및 알칼리 활성화제를 포함하여 만들어진다.
도 1을 참조하면, 상기 미생물 전처리 골재(10)는 바텀애쉬 골재(11)에 미생물 배양액을 분사하고 폐기물을 소각하여 만들어진 소각비산재(12)를 혼합하여 부착함으로써 만들어진다. 좀 더 구체적으로, 바텀애쉬 골재(11)에 우레아 분해성 미생물이 배앙된 미생물 배양액을 분사한 다음, 폐기물을 소각시켜 만들어진 소각비산재(12)를 혼입하여 바텀애쉬 골재(11)에 부착시킨다. 그런 다음 일정한 온도(예를 들어 25 ℃)에서 약 7일 동안 건조 및 양생하면 미생물과 소각비산재로 전처리된 미생물 전처리 골재(10)가 만들어진다.
바텀애쉬 골재(11)는 폐기물을 소각하여 만들어진 소각비산재(12)를 부착하기 위해 5000 이상의 블레인 값을 가지며, 복합체에 충분한 공극을 형성하기 위하여 2.5 ~ 5.0 ㎜의 크기를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 미생물 배양액은 미생물의 생체광물형성대사를 통한 골재의 공극률 변화를 위해 탄산칼슘(CaCO3)을 형성할 수 있는 우레아(urea) 분해성 미생물을 영양분인 3% Tryptic soy broth, 2% urea로 구성된 TSB-urea 배지에서 24시간 동안 배양한 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 우레아 분해성 미생물로는, 스포로사르시나 파스테우리(Sporosarcina pasteurii), 바실러스 수도피르무스(Bacillus pseudofirmus), 바실러스 파스테우리(Bacillus pasteurii), 바실러스 스파에리쿠스(Bacillus sphaericus)에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
바텀애쉬 골재(11)의 공극에 충전된 우레아 분해성 미생물은 바텀애쉬 골재(11) 내부에 존재하는 C-S-H gel, calcium hydroxide의 칼슘 소스(calcium source)를 이용하여 탄산칼슘(CaCO3)을 생성하는 생체광물형성대사를 하여 골재 내의 미세공극률을 증가시킴으로써 오염 물질의 흡착성능 및 역학적 성능을 향상시킨다.
또한 미생물 배양액과 함께 바텀애쉬 골재(11)에 부착된 소각비산재(12)는 미생물의 생체광물형성대사 활동에 필요한 칼슘 소스를 제공함으로써 미생물에 의한 미세공극률 증가 작용을 촉진하게 된다.
이와 같이 미생물과 소각비산재로 전처리된 미생물 전처리 골재(10)는 미생물과 소각비산재에 의해 높은 미세공극률을 갖게 되므로 다공성 제올라이트 복합체의 오염 물질의 흡착성능 및 역학적 성능을 향상시킬 수 있다.
한편 다공성 제올라이트 복합체의 결합재인 알루미노 실리케이트계 산업부산물로는 플라이애쉬와 슬래그를 사용할 수 있다.
플라이애쉬는 주성분이 SiO2, Al2O3, Fe2O3 로 이루어지고, CaO, MgO, K2O, SO3 를 소량 포함하고 있다. 그리고 슬래그는 주성분이 SiO2, Al2O3, Fe2O3 및 CaO로 이루어져 있으며, K2O, Na2O, MgO 등과 같은 여러 다른 금속 산화물들이 소량 함유될 수 있다. 상기 플라이애쉬와 슬래그는 미분말은 블레인 값이 4000 ㎠/g 이상으로 높은 분말도로 된 것을 사용한다.
또한 결합재의 용해도를 고려하여 전체 결합재 중량에 대한 산화나트륨(Na2O) 의 중량비(Na2O/전체 결합재)는 대략 0.15 이고, 플라이애쉬에 대한 슬래그의 중량비(슬래그/플라이애쉬)는 0.2 ~ 0.4 인 것이 바람직하다.
알칼리 활성화제는 결합재에 혼합되어 지오폴리머(Geopolymer) 슬러리를 생성하게 되는데, 지오폴리머 슬러리는 일정 형태의 몰드에 넣은 다음 챔버 내에서 가열하면 수열합성반응을 일으켜 제올라이트 Na-P1(Na5.92Al6Si10O43.28)로 상변환된다.
상기 알칼리 활성화제는 결합재(플라이애쉬 + 슬래그) 100 중량부에 대해 50 ~ 60 중량부로 혼입되는 것이 바람직하다. 알칼리 활성화제로는 KS 3종 물유리(29% SiO2, 95% Na2O 및 615% H2O)와 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 일정 중량비로 혼합하여 제조된 혼합물을 사용할 수 있다. 여기서 상기 물유리(waterglass)와 수산화나트륨(NaOH)의 중량비(waterglass/NaOH)는 0.4 ~ 0.6 이고, 수산화나트륨(NaOH) 수용액은 몰농도가 대략 5~12M로 제조되는 것이 바람직하다. waterglass/NaOH 가 0.4 미만인 경우 실리케이트(silicate)가 부족하여 C-A-S-H 겔이 성장하지 못하므로 압축강도가 낮아지게 되고, 0.6을 초과하는 경우 C-A-S-H 겔이 과도하게 성장하여 상대적으로 제올라이트 생성이 적어지게 된다.
플라이애쉬와 슬래그의 결합재에 알칼리 활성화제가 첨가되어 만들어진 지오폴리머 슬러리는 수열합성반응으로 인해 슬래그에 존재하는 CaO, Al2O3, SiO2가 물과 반응하여 시멘트의 특질을 가지는 C-A-S-H 겔(C=CaO, A=Al2O3, S=SiO2, H=H2O)을 형성한다. C-A-S-H겔의 형성은 초기 단계에서 응결시간을 가속시키고 추후 단계에서 강도 발전에 기여한다.
한편 본 발명의 다공성 제올라이트 복합체는 바텀애쉬 골재(11)를 미생물과 소각비산재로 전처리하여 만든 미생물 전처리 골재(10)와 함께 미생물로 전처리되지 않은 바텀애쉬도 골재로서 추가로 혼합될 수 있다.
이하 다공성 제올라이트 복합체를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
먼저 도 1에 도시한 것과 같이, 바텀애쉬 골재(11)에 미생물 배양액을 분사한 후 여기에 소각비산재(12)를 혼합하고, 일정한 온도 조건 하에서 일정 시간 동안 건조 및 양생하여 미생물 전처리 골재(10)를 제조한다.
그리고 알루미노 실리케이트계 산업부산물인 플라이애쉬와 슬래그를 믹서기에서 일정 시간 동안(약 10분 정도) 건비빔한 후 여기에 알칼리 활성화제를 첨가하여 일정 시간 동안(약 5분 정도) 교반하여 혼합한다.
이어서, 상기 플라이애쉬와 슬래그 및 알칼리 활성화제의 혼합물에 상기와 같이 제조된 미생물 전처리 골재(10)를 혼합한 다음, 혼합물을 몰드에 투입하고 양생한다. 이 때 미생물 전처리 골재(10)와 함께 일정량의 바텀애쉬를 골재로서 함께 혼합할 수 있다. 결합재/골재의 비는 대략 0.3 인 것이 바람직하다.
이 때 양생 과정은 상기 몰드를 오토클레이브 챔버와 같은 가열챔버 내 투입한 다음, 120~180℃ 온도 범위에서 3.5~4.0 MPa의 압력으로 양생하는 가열 양생 과정을 거친다. 이와 같이 고온 고압 조건에서 양생을 하게 되면, 복합체 내에 제올라이트가 형성되어 흡착 성능을 향상시킬 수 있게 된다. 그런 다음, 일정 시간이 경과하면 양생된 제올라이트 복합체를 몰드에서 분리한 후 상온에서 기중 양생 또는 수중 양생하면 다공성 제올라이트 복합체가 완성된다.
실시예
직경이 2.5~5.0㎜ 인 바텀애쉬 골재(11)에 미생물 배양액을 분사한다. 이 때 사용된 미생물 배양액은 스포로사르시나 파스테우리(Sporosarcina pasteurii)와 영양분인 3% Tryptic soy broth, 2% urea로 구성된 TSB-urea 배지에서 24시간 동안 배양한 용액이다. 그런 다음, 상기 미생물 배양액이 분사된 바텀애쉬 골재(11)에 소각비산재(12)를 혼합하고 교반하여 바텀애쉬 골재(11)에 소각비산재(12)를 부착하고, 25℃에서 7일 동안 건조 및 양생하여 미생물 전처리 골재(10)를 제조한다.
아래의 표는 사용된 결합재와 소각비산재의 화학조성을 나타낸 표이다.
Figure pat00001
상기와 같이 제조된 미생물 전처리 골재(10)와 바텀애쉬를 결합재인 플라이애쉬 및 슬래그와 함께 아래 표의 배합비로 혼합한다.
Figure pat00002
결합재를 믹서기에 10분동안 건비빔한 후 알칼리 활성화제를 첨가하고 5분동안 교반시킨 후, 바텀애쉬 및/또는 미생물 전처리 골재를 상기 믹서기에 넣고 15분동안 혼합한 후 정육면체 형태의 몰드에 투입한다. 이어서 상기 몰드를 오토클레이브 챔버에 넣고 150℃에서 3.8MPa의 압력으로 양생한다. 그 다음, 몰드에서 복합체를 분리한 후 25℃ 에서 기중 양생하여 다공성 제올라이트 복합체의 시편을 제조하였다. 제조된 시편 중 미생물 전처리 골재가 전혀 혼합되지 않은 복합체 시편을 비교예(G0)로 하고, 미생물 전처리 골재가 각각 135.8g 과 339.5g가 혼합된 복합체 시편을 각각 실시예 1(G20) 및 실시예 2(G50)로 지정하였다.
제조된 비교예(G0)와 실시예 1(G20) 및 실시예 2(G50)의 다공성 제올라이트 복합체 시편에 대해 BET/BJH 시험을 통해 비표면적과 미세공극량을 측정하고, X-선 회절(XRD) 및 압축강도시험을 실시하였다.
아래의 표는 BET/BJH 시험 결과를 나타낸 것이다.
Figure pat00003
BET/BJH 시험 결과, 미생물 전처리 골재의 치환량이 증가함에 따라 메소 세공량이 증가하며, 흡착용량이 증가함을 확인할 수 있다.
도 2는 X-선 회절(XRD) 분석 결과를 나타낸 것으로, 알루미노 실리케이트계 산업부산물인 플라이애쉬와 슬래그, 소각비산재의 화학적 조성비와 양생 조건에 따라 수질 정화 목적으로 이용될 수 있는 제올라이트 Na-P1 결정상이 복합체 내에 형성됨을 확인하였다.
또한 도 3은 비교예(G0)와 실시예 1(G20) 및 실시예 2(G20)의 시편에 대한 압축강도시험 결과를 나타낸 것으로, 미생물 전처리 골재의 치환량이 증가함에 따라 메소 세공(2㎚<pore<50㎚) 생성량이 증가하고, 매크로 세공(50㎚<pore<130㎚) 생성량이 감소함으로써 압축강도가 증가하는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
10 : 미생물 전처리 골재 11 : 바텀애쉬 골재
12 : 소각비산재

Claims (10)

  1. 미생물 배양액이 분사된 후 소각비산재가 혼합되어 만들어진 미생물 전처리 골재;
    알루미노 실리케이트계 산업부산물을 포함하는 결합재; 및,
    알칼리 활성화제;
    를 포함하는 다공성 제올라이트 복합체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알루미노 실리케이트계 산업부산물은 플라이애쉬와 슬래그를 포함하는 다공성 제올라이트 복합체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플라이애쉬에 대한 슬래그의 중량비(슬래그/플라이애쉬)는 0.2 ~ 0.4 인 다공성 제올라이트 복합체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 미생물 전처리 골재는 바텀애쉬 골재에 미생물 배양액을 분사하고 폐기물의 소각비산재를 혼합하여 만들어진 다공성 제올라이트 복합체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 미생물 배양액은 우레아 분해성 미생물이, Sporosarcina pasteurii 와 영양분인 3% Tryptic soy broth, 2% urea로 구성된 TSB-urea 배지에서 배양된 용액인 다공성 제올라이트 복합체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 알칼리 활성화제는 물유리와 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 일정 중량비로 혼합하여 제조된 것으로, 물유리(waterglass)/수산화나트륨(NaOH)의 중량비가 0.4 ~0.6 이고, 수산화나트륨(NaOH) 수용액은 몰농도가 5~12M의 범위인 다공성 제올라이트 복합체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 미생물 전처리 골재와 함께 미생물이 전처리 되지 않은 바텀애쉬가 함께 골재로서 혼합되는 다공성 제올라이트 복합체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 다공성 제올라이트 복합체를 제조하는 방법으로서,
    (S1) 골재에 미생물 배양액을 분사한 후 소각비산재를 혼합하여 미생물 전처리 골재를 제조하는 단계;
    (S2) 알루미노 실리케이트계 산업부산물에 알칼리 활성화제를 첨가하여 교반하는 단계;
    (S3) 상기 알루미노 실리케이트계 산업부산물과 알칼리 활성화제의 혼합물에 미생물 전처리 골재를 혼합하는 단계;
    (S4) 상기 (S3) 단계에서 만들어진 혼합물을 몰드에 투입하고 일정한 온도와 압력 하에서 양생하는 단계;
    를 포함하는 다공성 제올라이트 복합체의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 (S2) 단계에서는 알루미노 실리케이트계 산업부산물로서 플라이애쉬와 슬래그가 혼합되며, 상기 플라이애쉬에 대한 슬래그의 중량비(슬래그/플라이애쉬)는 0.2 ~ 0.4 인 다공성 제올라이트 복합체의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 (S4) 단계에서는 120~180℃ 온도 범위에서 3.5~4.0 MPa의 압력으로 양생하는 다공성 제올라이트 복합체의 제조 방법.
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