KR20220111502A - 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더를 이용한 모르타르용 조성물 - Google Patents

하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더를 이용한 모르타르용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물은, 모르타르용 조성물에 있어서, 하수슬러지를 탈수 처리하여 수득한 유기물이 함유된 파우더와; 시멘트와; 황산염 5 ~ 10 중량%, 아황산염 3 ~ 5 중량%, 탄산염 5 ~ 10 중량%, 인산염 5 ~ 10 중량%, 피로인산염 3 ~ 5 중량%, 알루민산염 3 ~ 5 중량%, 유기산 1 ~ 3 중량% 및 잔량의 염화물로 구성되어 있는 첨가제;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 하수슬러지 중의 유기물이 함유된 파우더를 원료로 하여 다양한 도로 의 기저층 시공에 사용되는 모르타르용 조성물을 제조할 수 있게 된다. 보다 구체적으로, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더에 별도의 열과 압력을 가하지 않은 채, 특정 성분의 첨가제를 더 첨가함으로써 상온에서의 성형이 용이하고, 보다 강도가 높은 제품을 제조할 수 있는 모르타르용 조성물이 제공된다. 더불어, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더와, 특정 성분의 첨가제를 적정 배합함으로써 시멘트와 같은 결합재의 사용량을 최소화할 수 있게 된다.

Description

하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더를 이용한 모르타르용 조성물{mortar composition using granite sludge}
본 발명은 도로 기저층, 자전거 도로, 벽돌, 보도 블록 등의 제조나 시공에 사용되는 모르타르용 조성물에 관한 것으로, 특히 하수슬러지를 탈수하여 수득한 파우더를 첨가제 및 시멘트와 혼합함으로써 자원을 재활용할 수 있도록 하고, 만족할만한 구조적 성능을 발휘할 수 있도록 한, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더를 이용한 모르타르용 조성물에 관한 것이다.
하수슬러지('오수슬러지'라고도 함)는 일반 가정이나 사무소, 사업장, 공장 등에서 생활, 영업 및 생산 활동에 의해 발생한 폐수가 하천에 배출되기 전에 모래나 여러 화학 물질로 처리함에 따라 하수 배관이나 하천 바닥에 쌓여진 진흙 형태의 퇴적물을 말한다.
이러한 하수슬러지는 함수율이 높아 매립작업에 불편을 주고, 유기물 함량이 높아 건축 토목재로 활용이 어려운 단점이 있다.
이러한 하수슬러지의 처리 현황으로 1998년도에는 대략 40%가 매립, 0.4% 정도는 소각, 대략 50% 정도는 해양 투기되고, 10% 내외만 재활용되던 것이, 2003년도에는 20%가 매립, 50%가 해역배출, 30%가 재활용되는 것으로 나타났다.
따라서, 점차 단순 매립 비율은 떨어지고, 재활용 비율은 올라가고 있는 것으로 나타나고 있으나, 아직도 재활용 비율이 50%를 못 미치는 실정이다.
이렇게 재활용 비율이 낮은 이유는 첫째, 아직까지 매립이나 해역 배출에 비해 재활용 처리 비용이 높게 소요되고, 다른 폐기물에 비해 상대적으로 발생량이 적어 경제적인 처리 시설 규모를 가질 수 없다는 점이다.
하수슬러지의 재활용과 관련된 기술로, "재활용 성토재 제조방법"(한국 등록특허공보 제10-1127059호, 특허문헌 1)에는 하수슬러지, 연소재, 폐주물사를 혼합한 후, pH를 조절하고, 반응열을 발생시킨 다음 안정화시켜 성토재로 재활용하는 기술이 공개되어 있다.
그러나, 상기한 특허문헌 1의 경우 처리에 소요되는 공정이 복잡하고, 여러 설비를 필요로 하는 바, 재활용에 경제적이지 못한 문제점이 있다.
또, "준설사토 및 슬러지를 재활용한 친환경 점토 벽돌 및 이의 제조방법"(한국 등록특허공보 제10-1002547호, 특허문헌 2)에는 준설사토나 슬러지를 원료로 하며, EDTA, 연소재, 소각재, 생석회, 탈취제를 배합하고, 여기에 폐석분, 스칼렛 파우더, 고로슬래그미분말, 시멘트, 결합제를 포함하는 기술이 공개되어 있다.
특허문헌 2에서는 다양한 부재료를 첨가하여 점토성 고화토로 제조하게 되는데, 각각의 원료를 수급해야 하는 제조상의 불편함이 있다.
한편, 시멘트는 산업의 근대화 과정에서 가장 중요하고 널리 사용되어 온 건설용 구조재료로서 도로, 교량, 터널, 항만, 주택, 건물 등 각종 사회간접자본(SOC)의 건설에 있어 기본이 되는 재료이다.
특히 20세기에 들어서 산업구조의 고도화에 따른 건설기술도 진보해왔으며, 이에 맞추어 20세기 초부터 본격적으로 생산되기 시작한 보통 포틀랜드시멘트는 그 생산량도 크게 증가하여 현재 15억 톤 정도를 생산하고 있으며, 이용기술도 획기적으로 발전하여 왔다.
그리고 향후에도 SOC의 확충을 위해 초고층건물, 심도 지하구조물, 거대교량, 해상공항 및 수중 도시 등 건설 프로젝트가 계획되는 등 시멘트의 수요는 꾸준히 증가할 것으로 예측된다.
이와 같이 시멘트는 그 동안 SOC 건설에 중요한 역할을 해왔음에도 불구하고 최근 들어 자연 및 지구환경에 대한 부정적인 재료로 인식되는 경향이 높아지고 있다.
특히 시멘트는 석회석 등을 사용할 뿐만 아니라 소성과정, 즉 클링커 제조 시 고온(약 1,500℃)상태에서 제조됨으로써 이 과정에서 시멘트 1톤을 생산하는데 0.7~1.0톤의 이산화탄소 가스를 배출하여 전 세계 온실 가스 배출량의 7~8%를 차지할 정도로 심각한 실정이다.
우리나라에서 시멘트 생산량은 연간 약 6,300만 톤으로 약 5,670만 톤의 이산화탄소를 배출하여 철강산업에 이어 두 번째로 많이 배출하고 있다.
한편 세계 국가들은 1992년 브라질 리오에서 지구온난화 방지를 위한 기후변화 협약이 채택된 이후 지구온난화 문제가 인류 공동과제로 인식되었고, 세계 각국은 일찍부터 이에 대응방안을 마련하였다.
특히, 1997년 일본 쿄토에서 기후변화협약에 관한 교토의정서가 채택된 이후, 2005년 교토의정서가 발효됨에 따라 세계 38개국의 선진국은 온실가스 감축의무를 준수해야 한다.
최근 2008년 7월에는 일본 도야코에서 열린 G8 정상회담에서 각국 정상들은 2050년까지 배출가스를 현재의 50%로 감축하는 방안을 검토하고 있다.
이에 따라 시멘트 사용량을 최소화하기 위한 기술로, "석분을 포함하는 상온 강도발현 콘크리트 조성물 제조방법"(한국 등록특허공보 제10-1137717호, 특허문헌 3)에는 시멘트를 사용하지 않고 석분, 고로슬래그, 플라이애시를 혼합하여 결합재로써 사용하는 기술이 공개되어 있다.
상기 특허문헌3에서는 석분 외에 고로슬래그, 플라이애시가 포함되는데, 다양한 연구에서 중금속이 발생하지 않았다는 보고가 있으나, 이런 성분이 미검출되는 것이 아닌 기준치 미만에 해당한다는 것일 뿐, 안전성이 완전히 확보된 것이라 보기 어려운 실정이다.
KR 10-1127059 (2012.03.08) KR 10-1002547 (2010.12.13) KR 10-1137717 (2012.04.12)
본 발명의 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 하수슬러지 중의 유기물이 함유된 파우더(유기물 함유 모래)를 원료로 하여 다양한 도로의 기저층 시공이나 벽돌이나 블럭의 제조에 사용되는 모르타르용 조성물을 제조할 수 있게 하려는 것이다.
보다 구체적으로, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더에 별도의 열과 압력을 가하지 않은 채, 특정 성분의 첨가제를 더 첨가함으로써 상온에서의 성형이 용이하고, 보다 강도가 높은 제품을 제조할 수 있는 모르타르용 조성물을 제공하려는 것이다.
더불어, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더와, 특정 성분의 첨가제를 적정 배합함으로써 시멘트와 같은 결합재의 사용량을 최소화할 수 있게 하려는 것이다.
본 발명의 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물은 상기한 과제를 해결하기 위하여, 모르타르용 조성물에 있어서, 하수슬러지를 탈수 처리하여 수득한 유기물이 함유된 파우더와; 시멘트와; 황산염 5 ~ 10 중량%, 아황산염 3 ~ 5 중량%, 탄산염 5 ~ 10 중량%, 인산염 5 ~ 10 중량%, 피로인산염 3 ~ 5 중량%, 알루민산염 3 ~ 5 중량%, 유기산 1 ~ 3 중량% 및 잔량의 염화물로 구성되어 있는 첨가제;를 포함하여 구성된다.
또는, 모르타르용 조성물에 있어서, 하수슬러지를 탈수 처리하여 수득되되, 유기물 함량이 25 ~ 40 중량%인 파우더 100 중량부와; 상기 파우더 100 중량부 대비 15 ~ 50 중량부의 시멘트와; 황산염 5 ~ 10 중량%, 아황산염 3 ~ 5 중량%, 탄산염 5 ~ 10 중량%, 인산염 5 ~ 10 중량%, 피로인산염 3 ~ 5 중량%, 알루민산염 3 ~ 5 중량%, 유기산 1 ~ 3 중량% 및 잔량의 염화물로 구성되어 있으며, 상기 파우더 100 중량부 대비 0.2 ~ 0.4 중량부의 첨가제;를 포함하여 구성된다.
상기한 구성에 있어서, 상기 파우더 100 중량부 대비 50 ~ 150 중량부의 흙이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 황산염은 황산마그네슘, 황산나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어지고, 상기 아황산염은 아황산수소나트륨으로 이루어지며, 상기 탄산염은 탄산칼슘, 탄산나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어지고, 상기 인산염은 3인산나트륨으로 이루어지며, 상기 피로인산염은 피로인산칼륨으로 이루어지고, 상기 알루민산염은 알루민산나트륨으로 이루어지며, 상기 유기산은 구연산, 사과산 중 선택된 어느 하나로 이루어지고, 상기 염화물은 염화칼슘과 염화마그네슘의 혼합물, 염화칼슘, 염화나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 파우더는, 이산화 규소(SiO2) 45 ~ 50 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 33 ~ 33 중량%, 산화철(Fe2O3) 5 ~ 7 중량%, 산화칼륨(K2O) 1.5 ~ 3 중량%, 산화마그네슘(MgO) 1 ~ 2 중량% 포함된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 하수슬러지 중의 유기물이 함유된 파우더를 원료로 하여 다양한 도로 의 기저층 시공에 사용되는 모르타르용 조성물을 제조할 수 있게 된다.
보다 구체적으로, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더에 별도의 열과 압력을 가하지 않은 채, 특정 성분의 첨가제를 더 첨가함으로써 상온에서의 성형이 용이하고, 보다 강도가 높은 제품을 제조할 수 있는 모르타르용 조성물이 제공된다.
더불어, 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더와, 특정 성분의 첨가제를 적정 배합함으로써 시멘트와 같은 결합재의 사용량을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에서 하수슬러지를 탈수 처리하여 유기물이 함유된 파우더를 나타낸 사진.
이하, 본 발명의 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물은,
하수슬러지를 탈수 처리하여 수득한 유기물이 함유된 파우더와;
시멘트와;
황산염 5 ~ 10 중량%, 아황산염 3 ~ 5 중량%, 탄산염 5 ~ 10 중량%, 인산염 5 ~ 10 중량%, 피로인산염 3 ~ 5 중량%, 알루민산염 3 ~ 5 중량%, 유기산 1 ~ 3 중량% 및 잔량의 염화물로 구성되어 있는 첨가제;를 포함하여 구성된다.
보다 바람직하기로는, 하수슬러지를 여과 및 탈수 처리하여 수득되되, 유기물 함량이 25 ~ 40 중량%인 파우더 100 중량부와;
상기 파우더 100 중량부 대비 15 ~ 50 중량부의 시멘트와;
황산염 5 ~ 10 중량%, 아황산염 3 ~ 5 중량%, 탄산염 5 ~ 10 중량%, 인산염 5 ~ 10 중량%, 피로인산염 3 ~ 5 중량%, 알루민산염 3 ~ 5 중량%, 유기산 1 ~ 3 중량% 및 잔량의 염화물로 구성되어 있으며, 상기 파우더 100 중량부 대비 0.2 ~ 0.4 중량부의 첨가제;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 파우더 100 중량부 대비 50 ~ 150 중량부의 흙이 더 포함될 수 있다.
첨가제를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 황산염은 황산마그네슘, 황산나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어지고, 상기 아황산염은 아황산수소나트륨으로 이루어지며, 상기 탄산염은 탄산칼슘, 탄산나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어지고, 상기 인산염은 3인산나트륨으로 이루어지며, 상기 피로인산염은 피로인산칼륨으로 이루어지고, 상기 알루민산염은 알루민산나트륨으로 이루어지며, 상기 유기산은 구연산, 사과산 중 선택된 어느 하나로 이루어지고, 상기 염화물은 염화칼슘과 염화마그네슘의 혼합물, 염화칼슘, 염화나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어진다.
이러한 첨가제는 파우더에 포함되어 있는 성분 중 강도 발현 및 결합력 발현에 부족한 성분을 채워주는 역할을 한다.
보다 구체적으로, 상기한 성분에서 황산염은 작업성을 용이하게 해주고, 강도를 높여주는 역할을 하게 된다.
아황산염은 변색 방지의 역할을 해주게 된다.
상기한 성분 중 피로인산칼륨은 통상적으로 식품 분야에서 식육의 보수 및 결착성을 높이거나, 통조림의 산화 방지 및 점도 증가용으로 사용되거나, 치즈에 용융제나 유화제로 보통 사용된다.
본 발명에서의 피로인산칼륨은 파우더가 물과 혼합된 상태에서 초기 작업 성능을 유지하고, 파우더 간의 결합을 공고히 해 압축강도 향상에 도움을 주게 된다.
더하여, 알루민산나트륨은 일종의 양생 속도를 촉진시켜주는 역할을 하는 것으로, 특히 시멘트와 같은 결합제 사용이 최소화된 상태에서의 양생 속도를 향상시켜주게 된다.
즉, 상기한 첨가제의 성분에 따라 시멘트 사용량이 적음에도 불구하고 우수한 압축 강도를 가지며, 작업성이 양호하고, 상온에서 빠르게 양생이 끝날 수 있게 해주게 된다.
본 발명에서 유기물 함유 파우더는 시멘트의 역할을 대채해주는 결합재의 역할과, 골재의 역할을 모두 수행해주게 된다.
이를 위한 유기물 함유 파우더의 성분은 이산화 규소(SiO2) 45 ~ 50 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 33 ~ 33 중량%, 산화철(Fe2O3) 5 ~ 7 중량%, 산화칼륨(K2O) 1.5 ~ 3 중량%, 산화마그네슘(MgO) 1 ~ 2 중량% 등 함유됨이 바람직하다.
특히, 입자의 크기는 0.5 ~ 500㎛의 입자 크기를 가지되, 입자 평균 크기는 30 ~ 32㎛인 것이 바람직하다.
이상과 같은 구성의 모르타르는 도로 기저층, 자전거 도로, 벽돌, 보도 블록 중 어느 하나의 제조용으로 적용됨이 바람직하다 할 할 것이다.
통상적으로 유기물은 시멘트 수화 반응의 방해 작용 및 과잉 수분에 의한 희석 효과에 의해 고화를 어렵게 하는 바 대량의 첨가제가 필요하다.
시멘트 수화반응의 저해 요인은 주로 가수 분해에 의해 생기는 칼슘이온의 수탈 효과, 또는 경화에 기인하는 화합물의 침전에 의해 시멘트 입자 표면의 피막이 생기는 데 이러한 작용은 유기물질에서 특히 심하다.
플라이애시나 고로 슬래그 시멘트의 경우 40% 이상 첨가시 어느 정도 강도 발현이 이루어지는데, 이는 칼슘-알루미네이트 형태가 보통 포틀랜트 시멘트에는 비교적 적기 때문에 계외로부터 이러한 성분들이 첨가되기 때문으로 추정된다.
이러한 이유로 하수슬러지를 시멘트 대체제로 활용하는 데에는 많은 어려움이 따른다.
본 발명은 이처럼 다량의 유기물을 함유하고 있어 시멘트 대체에 어려움을 겪는 하수슬러지 기반의 유기물 함유 파우더에 최적 배합의 첨가제를 첨가함으로써 채움재 및 결합제의 역할을 할 수 있게 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예 및 비교예의 제조에 대해 설명하기로 한다.
<첨가제의 제조>
먼저, 표 1과 같은 조성으로 원료를 혼합하여 실시예와 비교예의 첨가제를 제조하였다.
<실시예 및 비교예의 결합 첨가제 조성, 단위 : g>
구분 유기산 황산염 아황산염 탄산염 인산염 염화물 피로인산염 알루민산염
실시예1 2 7 4 7 7 잔량 4 4
비교예1 2 7 4 7 7 잔량 2 4
비교예2 2 7 4 7 7 잔량 6 4
비교예3 2 7 4 7 7 잔량 4 2
비교예4 2 7 4 7 7 잔량 4 6
비교예5 2 7 2 7 7 잔량 4 4
비교예6 2 7 6 7 7 잔량 4 4
상기한 조성에서 유기산은 구연산을, 황산염은 황산마그네슘을, 아황산염은 아황산수소나트륨을, 탄산염은 탄산칼륨을, 인삼염은 3인산나트륨을, 염화물은 염화칼슘을 사용하였으며, 피로인산염은 피로인산칼륨, 알루민산염은 알루민산나트륨을 사용하였다.
<유기물 함유 파우더의 제조>
전북의 모 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지를 공급받은 후, 이를 탈수기에 투입하여 탈수 처리하여 실시예 2의 유기물 함유 파우더를 제조하였다.
도 1은 제조한 파우더의 샘플 사진이다.
준비된 파운더의 유기물 함량 및 강열감량을 측정하였다.
구체적으로, 파우더를 질산암모늄 용액(25%)을 넣고 가열하여 탄화시킨 다음, (600±25) ℃의 전기로 안에서 3시간 강열하고 데시케이터에서 식힌 후 무게를 달아 증발접시의 무게 차이로부터 강열감량 및 유기물 함량 (%)을 구하였다.
이때, 시험기준은 폐기물의 강열감량 및 유기물 함량의 측정에 적용하였으며, 시험기준은 0.1 %까지 측정하였다.
강열감량, 유기물 함량은 다음과 같은 방식으로 계산하였다.
Figure pat00001
Figure pat00002
휘발성고형물(%)= 강열감량(%) - 수분(%)
강열감량(%) = 휘발성고형물(%) + 수분(%)=유기물(5) + 수분(%)
전체시료 = 고형물(유기물+무기물) + 수분
W1 = 도가니 또는 접시의 무게
W2 = 강열 전의 도가니 또는 접시와 시료의 무게
W3 = 강열 후의 도가니 또는 접시와 시료의 무게
실험 결과 파우더의 유기물 함량을 아래 표 2에 나타내었다.
<하수슬러지를 탈수 처리한 파우더의 유기물 함량>
번호 파우더(중량%)
1 29.6
2 30.4
3 34.8
4 30.9
5 32.1
평균 31.56
상기한 표 2의 결과에 나타나 있듯이 하수슬러지는 유기물 함량이 높게 나타나는 바, 그 자체로는 벽돌이나 보도블록, 도로 기저층 시공을 위한 재료로 부적합함을 알 수 있다.
<시편의 제조 및 압축 강도 측정 1 >
실시예 1의 첨가제와, 실시예 2의 파우더 및 시멘트, 흙을 선택적으로 배합하여 모르타르용 조성물을 제조하고, 여기에 물을 첨가한 후 교반하여 모르타르를 제조하였다.
배합은 아래 표 3과 같이 진행하였다.
분류 무기성 파우더
(실시예 2)
시멘트 첨가제
(실시예1)
실시예3 100 - 15 0.3
실시예4 70 30 15 0.3
실시예5 50 0 15 0.3
실시예6 30 70 15 0.3
비교예7 100 - 15 -
(단위 : g)
그런 다음 원통형 거푸집에 모르타르를 주입하고 양생시켜 원통형 시편(지름 30mm, 높이 60mm)을 제조하였다.
양생 조건은 상온의 음지에서 2일간 1차 양생한 후, 탈형한 후 상온에서 7일간 2차 양생을 실시하였다.
제조된 시편은 28일 경과 후 압축강도를 측정하여 측정 결과를 아래 표 4에 나타내었다.
시료번호 단위 1 2 3 4 5 평균값
실시예3 Mpa 4.1 4.3 5.2 5.3 5.1 4.8
실시예4 Mpa 3.7 3.85 4.2 4.15 4.1 4.0
실시예5 Mpa 3.6 3.2 4.4 4.05 3.75 3.8
실시예6 Mpa 5.9 5.65 5.12 5.23 5.57 5.5
비교예7 Mpa 3.12 2.64 2.75 2.44 3.09 2.8
상기 표 4를 보면 알 수 있듯이 실시예의 제품들이 비교예에 비해 압축강도가 우수한 것을 알 수 있다.
특히, 비교예 7의 경우 파우더의 함량 대비 결합재(시멘트)의 함량이 상대적으로 적어 상온에서 양생시 조직이 치밀해지지 못하는 현상이 발생하는 것을 알 수 있다.
<시편의 제조 및 압축 강도 측정 2 >
비교예 1 내지 6의 첨가제 0.3g과, 실시예 2의 무기성 파우더 100g, 시멘트 15g을 배합하여 모르타르용 조성물을 제조하고, 여기에 물을 첨가한 후 교반하여 모르타르를 제조하였다.
그런 다음 원통형 거푸집에 모르타르를 주입하고 양생시켜 비교예 8 내지 13의 원통형 시편(지름 30mm, 높이 60mm)을 제조하였다.
시편은 상온에서 건조하여 28일 경과 후 압축강도를 측정하여 측정 결과를 아래 아래 표 5에 나타내었다.
비교예 압축강도
(단위:MPa)
비고
(첨가제)
8 2.84 비교예1
9 2.98 비교예2
10 2.37 비교예3
11 3.05 비교예4
12 2.88 비교예5
13 3.01 비교예6
상기 표 5를 보면 알 수 있듯이 첨가제의 조성이 실시예 3과 달리 이루어진 비교예 8 내지 13의 시편은 압축강도가 비교예 7과 비교하여 별달리 큰 개선이 이루어지지 못한 것으로 나타났다.
이상의 결과를 보면 첨가제의 사용 여부, 첨가제의 조성 여부에 따라 본 발명과 달리 이루어진 비교예들의 경우 충분히 만족스러운 압축 강도를 갖지 못한 반면, 첨가제가 특별히 조성된 실시예의 경우 상온에서의 양생에도 불구하고 충분히 만족스러운 압축강도를 갖게 된 것을 알 수 있었다.
특히, 같은 실시예 중에서도 실시예 6의 경우가 압축강도가 가장 우수한 것으로 나타났다.
흙을 사용하지 않은 실시예 3의 경우도 비교적 우수하게 나타났으나, 회차별 성능의 편차가 다소 크게 나타나, 안정적인 품질을 원할 경우 파우더와 흙의 함량이 3 : 7의 비율로 혼합된 경우가 우수한 것으로 판단된다.
본 발명에 따른 하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물은 전술한 도로 기저층, 자전거 도로, 벽돌, 보도 블록 외에도 표 5에 따른 강도 기준을 만족하는 다양한 토목 및 건축 용도로 활용될 수 있다 할 것이다.

Claims (5)

  1. 모르타르용 조성물에 있어서,
    하수슬러지를 탈수 처리하여 수득한 유기물이 함유된 파우더와;
    시멘트와;
    황산염 5 ~ 10 중량%, 아황산염 3 ~ 5 중량%, 탄산염 5 ~ 10 중량%, 인산염 5 ~ 10 중량%, 피로인산염 3 ~ 5 중량%, 알루민산염 3 ~ 5 중량%, 유기산 1 ~ 3 중량% 및 잔량의 염화물로 구성되어 있는 첨가제;를 포함하여 구성된,
    하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물.
  2. 모르타르용 조성물에 있어서,
    하수슬러지를 탈수 처리하여 수득되되, 유기물 함량이 25 ~ 40 중량%인 파우더 100 중량부와;
    상기 파우더 100 중량부 대비 15 ~ 50 중량부의 시멘트와;
    황산염 5 ~ 10 중량%, 아황산염 3 ~ 5 중량%, 탄산염 5 ~ 10 중량%, 인산염 5 ~ 10 중량%, 피로인산염 3 ~ 5 중량%, 알루민산염 3 ~ 5 중량%, 유기산 1 ~ 3 중량% 및 잔량의 염화물로 구성되어 있으며, 상기 파우더 100 중량부 대비 0.2 ~ 0.4 중량부의 첨가제;를 포함하여 구성된,
    하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 파우더 100 중량부 대비 50 ~ 150 중량부의 흙이 더 포함되는 것을 특징으로 하는,
    하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 황산염은 황산마그네슘, 황산나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어지고,
    상기 아황산염은 아황산수소나트륨으로 이루어지며,
    상기 탄산염은 탄산칼슘, 탄산나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어지고,
    상기 인산염은 3인산나트륨으로 이루어지며,
    상기 피로인산염은 피로인산칼륨으로 이루어지고,
    상기 알루민산염은 알루민산나트륨으로 이루어지며,
    상기 유기산은 구연산, 사과산 중 선택된 어느 하나로 이루어지고,
    상기 염화물은 염화칼슘과 염화마그네슘의 혼합물, 염화칼슘, 염화나트륨 중 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 파우더는,
    이산화 규소(SiO2) 45 ~ 50 중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 33 ~ 33 중량%, 산화철(Fe2O3) 5 ~ 7 중량%, 산화칼륨(K2O) 1.5 ~ 3 중량%, 산화마그네슘(MgO) 1 ~ 2 중량% 포함된 것을 특징으로 하는,
    하수슬러지 중의 유기물 함유 파우더을 이용한 모르타르용 조성물.
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