일반기술

도시/산업 쓰레기 소각재를 이용한 경량골재 제조방법

○ 기술발명의 목적: 도시/산업 쓰레기 소각재를 이용하여 친환경적이고 고부가성 자원인 경량골재를 제조하는 방법○ 기술 요약 및 특징: 본 발명은 도시/산업 쓰레기 소각재 및 점토를 주원료로 하고 고로슬래그, 폐석고 및 유기성 슬러지를 물성보강재로 사용하여 이를 혼합, 조립 및 소성시키는 공정을 통해 이루어지며, 본 발명에 따라 기존에 매립 및 단순 고형화 등에 의해 무분별하게 처리되었던 쓰레기 소각재를 효과적으로 처리하고 활용할 수 있는 방법을 제공한다○ 색인어: 쓰레기, 소각재, 경량골재, 고로슬래그, 폐석고, 유기성 슬러지본 발명에 사용되는 도시/산업 쓰레기 소각재는 생활폐기물 및 산업폐기물 소각장에서 배출되는 소각재로서, 바닥재 50~90 중량%와 비산재 10~50 중량%로 이루어진다.상기 소각재 중에서 비산재는 소각로에서 배출되는 상태의 것을 그대로 사용할 수 있다. 그러나, 바닥재는 연소 후 소각재처리 과정에서 먼지를 제거하기 위해서 습식으로 처리되어 통상 함수율이 약 15~20%인 상태로 배출되며, 미연소 물질 및 금속성분이 다량 함유되어 있기 때문에 미연 물질을 선별하고 자력선별기로 고철을 선별한 후 25mm 체를 통과한 것을 16메쉬 이하로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.또한 본 발명에 사용되는 점토는 저품위 점토로서 16 메쉬(600㎛) 이하로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 점토에는 SiO2 50~70 중량%, Al2O3 15~30 중량%, Fe2O3 5~10 중량%, CaO 및 MgO 0~5 중량%, K2O 2~4 중량% 및 Na2O 0.5~4 중량%가 함유되어 있다.상기 유기성 슬러지는 하수, 폐수, 정수장, 제지 또는 코렉스 슬러지 중 어느 하나 이상을 포함한다. 상기 유기성 슬러지를 건조시킨 후 16 메쉬 이하로 분쇄하여 사용하거나 또는 탈수시킨 상태의 것을 그대로 사용할 수도 있는데, 후자의 방법이 건조비용 및 원료 전처리 비용의 절감면에서 유리하다. 이들은 내부 가스발생 성분으로 사용되는데 발열량이 2,000 ㎈/g 이상이면 사용이 가능하다.또한, 강도 증진재로서는 고로슬래그 및/또는 폐석고를 사용한다. 고로슬래그 또는 폐석고를 단독으로 사용하여도 소성시 골재의 강도증진 효과가 우수하게 나타나나, 이 둘을 혼합하여 사용하게 되면 그 효과는 더욱 현저하게 나타난다. 이는 슬래그와 폐석고의 수화반응에 의해 건조과정 중 성형강도를 확보할 수 있어 컨베이어 이송시 깨지지 않으므로 원활한 조업이 가능하며, 또한 고온 소성시 골재의 강도가 현저하게 증가하기 때문이다.상기 고로슬래그는 제철공장에서 부산되는 수쇄슬래그를 분말도 2,000 ㎠/g이상으로 미분쇄한 것이 적합하며, 폐석고는 비료공장에서 인산 제조시에 배출되는 상태의 것을 그대로 사용할 수 있다.이와 같이 조성된 혼합물에 물은 혼련하고 직경이 약 3~13 ㎜의 일정한 형상을 갖는 성형체로 성형한다. 상기 성형체의 형상은 구형으로 하는 것이 바람직하다.