KR970011333B1

KR970011333B1 - 하수오니(汚泥) 소각회 성형체 및 소성체

Info

Publication number: KR970011333B1
Application number: KR1019890014396A
Authority: KR
Inventors: 시로오 다까하시; 가즈끼 다니구찌; 히로우끼 가와기시; 료오지 가와무라
Original assignee: 주우가이로 고오교오 가부시기가이샤; 마에가와 히로마사
Priority date: 1989-10-06
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1997-07-09
Also published as: KR910007812A

Abstract

요약없음

Description

하수오니(汚泥) 소각회 성형체 및 소성체

제1도는 본 발명에 의한 하수오니의 성형체 및 소성체의 제조 공정도.

제2도는 분말 성형프레스의 단면 개략도.

제3도는 소성로내의 온도를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회호퍼(ash hopper)2 : 채석장치

3 : 컨베이어4 : 회공급호퍼

5 : 공급기6 : 분말 압출 성형프레스

7 : 컨베이어21 : 다이

22 : 패킹부23 : 하부펀치

25 : 상부펀치27 : 진공실

28 : 배출구29 : 실린더

본 발명은 하수오니(sewerage sludge)의 소각회(燒却灰)의 성형체 및 그 소성체에 관한 것이다.

현재 하수오니의 처분으로 일단 그 오니를 소각로에서 소각시킨 후에 다음과 같은 방법 중 어느 한가지 방법에 의하여 폐기(廢棄)시키는 것이 일반적이다.

(가) 소각회를 회호퍼에서 끄집어내어 이 하수오니의 소각회에 수분을 가하던지 또는 그대로 매립처분지에 투기(投棄)하는 방법.

(나) 소각회에다 시멘트 또는 석회등을 혼합한 후에 과립으로 만들어 고화시켜 매립 처분지에 투기하는 방법.

(다) 소각회를 용융로에서 용융시켜 냉각한 후에 분쇄하여 매립 처분지에 투기처분하던지 콘크리트 골재로 사용하는 방법등이다.

위의 방법 (가)에서는 단위중량당 소각회의 용적이 커지기 때문에 재생 처리장의 사용수명이 상대적으로 단축된다는 것인데, 더욱이 매립처분지의 수명(처분기간)이 짧고, 또 매립 처분후에 소각회가 대기중에 노출되면 바람과 비에 의하여 비산(飛散)·유출하여, 특히 소각회 중에 중금속이 함유되면 금속의 용융으로 인해 2차 공해가 발생할 위험이 있으므로 환경 위생상 바람직하지 않다.

다른 한편으로는, 방법(나)에서는 방법(가)의 문제점이 해소되기는 하지만, 폐기 처리되는 소각회의 총량을 과랍화와 고화(固化)에 앞서 첨가제를 혼합하므로 이 첨가제만큼 처분량이 증가한다는 문제점이 있다.

한편, 방법 (다)에서는 용융로가 있어야만 소각회를 용융시킬 수 있기 때문에 특수한 장치를 필요로 하게 되고, 이로 인해 장치 조작비가 증가된다는 문제점이 있다.

이상과 같은 문제점들이 있기 때문에 본 발명인들은 하수오니의 소각회의 특성을 면밀히 파악한 결과, 이 소각회는 일반적인 분말과 마찬가지로 고압에서 압축하면 판델바알스의 힘에 의하여 쉽사리 고화 성형할 수 있음을 알았던 것이다.

따라서, 본 발명의 필수적인 목적은 종래기술이 가지고 있는 고유한 문제점을 제거한 하수오니 소각회 성형체 및 그 소성체를 제공함에 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 있어서는 하수오니의 소각회만을 가압 성형하여 그 부피비중이 0.9∼2.5되게 하는 것이다. 또한, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 성형체를 소성하여 그 부피비중이 1.4∼3.5되게 하는 것이다.

본 발명의 여러가지 특징을 첨부된 도면을 따라 바람직한 실시 태양과 관련하여 명백히 파악할 수 있다.

제1도를 보면 공지의 하수오니의 소각회에서 소각된 분말 또는 입자 상태의 오니의 소각회(W)를 회호퍼(1)에 저장한다. 소각회(W)를 채석장치(quarring device)(2)에서 배출시켜 컨베이어(3)를 통해 회공급호퍼(4)로 보낸 다음 호퍼(4)에 있는 소각회(W)를 고정량 공급기(5)로 일정량을 분말 압축 성형프레스(6)로 보내서 소각회(W)를 0.3∼2.0t/㎠의 압력으로 압출하여 일정한 모양으로 성형한다. 부호(7)은 컨베이어이다.

위에 나온 분말 압축 성형프레스(6)의 구조는 제2도에 도시되어 있다. 제2도에서 압축 성형프레스(6)에는 중앙에 패킹부(22)가 있는 다이(die)(21)가 구성되어 있다.

이 다이(21)는 세로방향으로 이동하게 되어 있고, 패킹부(22)는 다이(21)와 함께 이동하는 고정된 하부펀치(21)에 밀봉패킹(0링)(24)을 통하여 고정된다. 조작수단(도면에는 없음)으로 세로방향으로 상부펀치(25)를 이용시켜 패킹부(22)에 부착하게 한다. 이 상부펀치(25)는 밀봉패킹(0링)(26)을 통하여 이동성 진공실(27)로 커버되는데 이 진공실(27)은 그 아래쪽이 개방되어 있는 것이다. 진공실(27)은 실린더(29)에 의해 상하로 이동하여 밀봉패킹(0링)(20)을 통해 다이(21)에 견고하게 부착될 수 있는 것이다. 배출구(28)는 진공실(27)에 구성되어 있는데, 이것은 진공펌프(도시되어 있지 않음)와 연결되어 있다.

따라서, 제2도에 도시된 상태에서 소각회(W)를 압축 성형프레스(6)의 패칭부(22) 속으로 공급하면 상부펀치(25)와 진공실(27)은 하강한다. 이 진공실(27)은 밀봉패킹(20)을 통해 실린더(29)에 의해 다이(21)에 견고하게 부착된다. 상부펀치(25)가 다이(21)에 도달하면 패킹부(22)에 있는 소각회(W)가 상부펀치(25)에 의해 압축되는데, 이때 진공실(27)내의 압력은 진공펌프에 의하여 계속해서 낮아지게 된다.

가압 공정이 끝나면 진공실(27)내의 압력을 올려주어 성형체(S)를 끄집어 내는데, 즉 다이를 하강시킨 후 상부펀치와 진공실을 상승시켜 성형체를 끄집어낸다.

이와 같은 공정을 반복한다.

위와 같은 공정에 따라 제조된 성형체(S)의 특성에 관해서는 표 1과 표 2에 나와있는데 압축 성형프레스(6)의 압력을 변화시켰다.

여기서 알 수 있는 것은 표 1과 표 2에 나와 있는 소각회의 종류중에서 A형과 B형은 각각 다음과 같은 특징을 가진 것이다.

A형 : 탈수제로서 석회를 사용해서 얻은 탈수된 케이크를 소성 처리한 소각회인데, 그 성분은 CaO 20∼50%, SiO₂10∼30%, Al₂O₃5∼15%, 나머지는 기타로 되어 있는 것이다.

B형 : 탈수제로서 고 분자물을 사용해서 얻은 탈수제 케이크를 소성처리한 소각회인데, 그 성분은 CaO 3∼10%, SiO₂20∼45%, Al₂O₃10∼20%, 나머지는 기타로 되어 있는 것이다.

더욱이, 평가항목에서 부호 ○은 성형체(S)가 정상적인 처리에 적합한 강도를 가지고 있는 것이고, 부호 △는 성형체(S)의 강도가 비교적 작다는 것이며, 부호 X는 성형체의 강도가 부족하다는 것을 나타낸다. 부호 ○인 성형체는 가압하기 전의 체적의 20∼50%인 체적을 가지고 있다.

[표 1]

[표 2]

표 1과 표 2에 있는 부호 ○의 성형체(S)와 표 2에 있는 부호 ○ 및 △인 성형체를 연속 소성로(8)에서 제3도에 있는 바와 같은 로내의 온도 곡선에 따라 소성한 결과는 표 3,4 및 5에 있는 바와 같다.

다시 말하자면 제3도의 소성방법에 있어서 성형체의 표면온도가 소각회의 연화점보다 낮은 미리 설정된 온도에 도달할때까지 로의 온도를 신속히 상승시킨 다음 표면 온도가 연화점을 넘어서기 전에 서서히 온도를 올려주는 것이다.

예를 들자면, 고분자물 소각회로 된 성형체를 소성할 경우에 있어서 소각회의 연화점인 약 1000℃보다 낮은 일정한 온도, 예컨대 약 900℃까지 로의 온도를 신속히 올린 다음 연화점, 즉 약 1000℃를 통과하기 전에 로의 온도를 서서히 (200℃/h 이하의 속도로) 올려준다. 이어서, 동일한 상승속도로 로의 온도를 소성온도까지 상승시켜 성형체를 소성하는 것이다. 제3도의 (b)에 있는 바와 같이 연화점을 통과하고 나면 로의 온도를 소성온도까지 다시 신속하게 올려주고, 이 상태에서 성형체를 소성한다.

앞서와 같은 방식으로 로의 온도를 올려주면 1000℃를 지닐때까지는 900℃가 되기 때문에 로의 온도 상승속도는 비교적 느리게 된다. 따라서, 성형체의 내부온도는 표면온도가 연화점이 되기 전에 표면온도와 동일하게 되므로 표면이나 내부이거나 간에 성형체는 동일한 온도조건하에서 연화점을 지나 100℃에 도달하게 된다. 이 시간 동안에 성형체는 소성이 되는 것이다.

[표 3]

[표 4]

[표 5]

표 3과 표 4에 있는 소성체 각각은 성형체(S)보다 강도가 훨씬 크고 체적이 있어 성형체보다 20%작으며 중량도 훨씬 가볍다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 하수오니 소각회의 성형체를 첨가제 없이 0.9∼2.5의 부피비중을 가진 것으로 하여 값싸게 제조할 수 있다. 성형체는 정상적으로 취급하기에 필요한 강도를 가지고 있다. 또한, 성형체의 체적은 가압적 소각회의 것에 비하여 20∼50%까지 감소하고 있기 때문에 소성체를 2차적인 공해를 유발할 우려없이 다량으로 일정한 곳에다 폐기처분할 수 있다. 위에서 나온 성형체를 소성하여 부피비중이 1.4∼3.5인 것으로 할 경우 소성체의 체적과 중량이 감소하기 때문에 취급이 용이해진다. 따라서, 소성체를 다량으로 내다버릴 수 있다.

탈수된 고분자물 케이크 소각회로 된 소성체에는 균열이 없기 때문에 벽돌이나 타일을 만들 수도 있다.

Claims

하수오니 소각회만으로 되고 0.9∼2.5의 부피비중을 가진 성형체를 소성함으로써 얻어진 소성체로서 1.4∼3.5의 부피비중을 가진 소성체.