국내의 하수슬러지 발생량은 2005년 기준으로 약 257만 톤 이었으며, 그 발생량이 매년 증가하는 추세이다. 현재 하수슬러지의 처리는 해양투기나 매립, 소각, 재활용 등의 방법에 의존하고 있다. 그러나 해양투기는 슬러지를 해양에 투기하기까지의 관리, 저장, 운반 등의 과정에서 많은 문제점이 발생되고 있으며, 앞으로 하수슬러지의 해양투기에 대한 규제가 점차 강화되어 2011년에는 하수슬러지의 해양투기가 금지 될 예정이다. 이에 따라 최근 하수슬러지처리방안에 대한 연구가 보다 본격화 되고 있는데, 하수슬러지 및 중간처리 잔류물의 친환경적인 재활용에 중점을 두고 건조, 소각, 탄화, 고화 등 다각적인 방향으로 연구가 진행되고 있다. 이 중 하수슬러지의 감량화 및 안정적인 처리 시 비교적 효율이 높은 방식이 소각방법인데, 소각기술의 폭넓은 보급으로 인해 국내의 소각 처리량은 매년 증가하고 있는 추세이며, 소각재의 배출량도 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 일반적으로 소각 후 발생하는 하수슬러지소각재의 경우, ...
국내의 하수슬러지 발생량은 2005년 기준으로 약 257만 톤 이었으며, 그 발생량이 매년 증가하는 추세이다. 현재 하수슬러지의 처리는 해양투기나 매립, 소각, 재활용 등의 방법에 의존하고 있다. 그러나 해양투기는 슬러지를 해양에 투기하기까지의 관리, 저장, 운반 등의 과정에서 많은 문제점이 발생되고 있으며, 앞으로 하수슬러지의 해양투기에 대한 규제가 점차 강화되어 2011년에는 하수슬러지의 해양투기가 금지 될 예정이다. 이에 따라 최근 하수슬러지처리방안에 대한 연구가 보다 본격화 되고 있는데, 하수슬러지 및 중간처리 잔류물의 친환경적인 재활용에 중점을 두고 건조, 소각, 탄화, 고화 등 다각적인 방향으로 연구가 진행되고 있다. 이 중 하수슬러지의 감량화 및 안정적인 처리 시 비교적 효율이 높은 방식이 소각방법인데, 소각기술의 폭넓은 보급으로 인해 국내의 소각 처리량은 매년 증가하고 있는 추세이며, 소각재의 배출량도 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 일반적으로 소각 후 발생하는 하수슬러지소각재의 경우, 포틀랜드 시멘트 등의 고화제와 혼합하여 매립 처리하고 있으나, 유해한 중금속 함유여부 등에 따라 심각한 환경오염문제를 일으킬 수도 있으며, 발생되는 폐기물의 부피가 커지기 때문에 국내의 실정과 같이 매립지가 부족한 상황에서는 이 방식이 적합하지 못하다고 할 수도 있다. 일본 등에서는 하수슬러지소각재의 압축소성기술을 이용하여 인공골재 또는 우수의 지하 저류를 위한 침투성벽돌 등도 제작하여 활용하고 있다. 최근 하수슬러지 소각재의 건설자재로의 유효이용 가능분야는 아스팔트 필라, 노상 및 노반재, 경량골재와 시멘트원료 등이 있는데, 특히 소성공정을 통한 인공경량골재의 제조는 골재의 경량화, 에너지 비용절감 및 부족한 국내 골재수급을 동시에 충족시킬 수 있는 구체적인 방안이 될 것으로 전망된다. 본 연구에서는 하수슬러지의 소각처리 시 발생하는 소각재 재활용 방안의 일환으로 점결제로서 점토 및 다양한 무기계폐기물을 이용한 인공경량골재를 제조하여 그 가능성을 평가하고자 하였다. 인공경량골재 생산에 있어서 골재로서의 강도를 만족하고, 제품 제조 시 시행착오를 최소화하기 위한 하나의 방편으로, 강소성 유한요소법(Rigid-Plastic Finite Element Method)을 이용한 수치해석적 분석방법을 이용하였으며, 이를 통하여 하수슬러지 소각재 및 점결제를 이용한 인공경량골재 제조의 최적성형공정변수를 파악하여 인공경량골재의 제조가 가능한 압출 및 압축성형 금형을 제작하였다. 제작된 금형으로 다양한 공정변수에 따라 하수슬러지 소각재를 이용한 인공경량골재를 제조하였으며, 제조된 시료를 통하여 성형공정 및 방법에 따른 제조공정의 효율성 및 골재로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 또한 하수슬러지 소각재를 이용한 인공경량골재 제조 시 점결제로서 점토와 다양한 무기계폐기물 등을 이용하였으며, 점결제가 인공경량골재 제조 시 영향을 미칠 수 있는 환경적 요인과 혼합중량비 및 소성온도 조건 등으로 제품 특성에 대한 평가를 하고자 하였다.
국내의 하수슬러지 발생량은 2005년 기준으로 약 257만 톤 이었으며, 그 발생량이 매년 증가하는 추세이다. 현재 하수슬러지의 처리는 해양투기나 매립, 소각, 재활용 등의 방법에 의존하고 있다. 그러나 해양투기는 슬러지를 해양에 투기하기까지의 관리, 저장, 운반 등의 과정에서 많은 문제점이 발생되고 있으며, 앞으로 하수슬러지의 해양투기에 대한 규제가 점차 강화되어 2011년에는 하수슬러지의 해양투기가 금지 될 예정이다. 이에 따라 최근 하수슬러지처리방안에 대한 연구가 보다 본격화 되고 있는데, 하수슬러지 및 중간처리 잔류물의 친환경적인 재활용에 중점을 두고 건조, 소각, 탄화, 고화 등 다각적인 방향으로 연구가 진행되고 있다. 이 중 하수슬러지의 감량화 및 안정적인 처리 시 비교적 효율이 높은 방식이 소각방법인데, 소각기술의 폭넓은 보급으로 인해 국내의 소각 처리량은 매년 증가하고 있는 추세이며, 소각재의 배출량도 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 일반적으로 소각 후 발생하는 하수슬러지소각재의 경우, 포틀랜드 시멘트 등의 고화제와 혼합하여 매립 처리하고 있으나, 유해한 중금속 함유여부 등에 따라 심각한 환경오염문제를 일으킬 수도 있으며, 발생되는 폐기물의 부피가 커지기 때문에 국내의 실정과 같이 매립지가 부족한 상황에서는 이 방식이 적합하지 못하다고 할 수도 있다. 일본 등에서는 하수슬러지소각재의 압축소성기술을 이용하여 인공골재 또는 우수의 지하 저류를 위한 침투성벽돌 등도 제작하여 활용하고 있다. 최근 하수슬러지 소각재의 건설자재로의 유효이용 가능분야는 아스팔트 필라, 노상 및 노반재, 경량골재와 시멘트원료 등이 있는데, 특히 소성공정을 통한 인공경량골재의 제조는 골재의 경량화, 에너지 비용절감 및 부족한 국내 골재수급을 동시에 충족시킬 수 있는 구체적인 방안이 될 것으로 전망된다. 본 연구에서는 하수슬러지의 소각처리 시 발생하는 소각재 재활용 방안의 일환으로 점결제로서 점토 및 다양한 무기계폐기물을 이용한 인공경량골재를 제조하여 그 가능성을 평가하고자 하였다. 인공경량골재 생산에 있어서 골재로서의 강도를 만족하고, 제품 제조 시 시행착오를 최소화하기 위한 하나의 방편으로, 강소성 유한요소법(Rigid-Plastic Finite Element Method)을 이용한 수치해석적 분석방법을 이용하였으며, 이를 통하여 하수슬러지 소각재 및 점결제를 이용한 인공경량골재 제조의 최적성형공정변수를 파악하여 인공경량골재의 제조가 가능한 압출 및 압축성형 금형을 제작하였다. 제작된 금형으로 다양한 공정변수에 따라 하수슬러지 소각재를 이용한 인공경량골재를 제조하였으며, 제조된 시료를 통하여 성형공정 및 방법에 따른 제조공정의 효율성 및 골재로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 또한 하수슬러지 소각재를 이용한 인공경량골재 제조 시 점결제로서 점토와 다양한 무기계폐기물 등을 이용하였으며, 점결제가 인공경량골재 제조 시 영향을 미칠 수 있는 환경적 요인과 혼합중량비 및 소성온도 조건 등으로 제품 특성에 대한 평가를 하고자 하였다.
In this study, production of artificial lightweight aggregate using sewage sludge ash was investigated with a intention of recycling of sewage sludge ash. To do this Numerical analysis by using Rigid-Plastic Finite Element Method was applied in production process of artificial lightweight aggregate ...
In this study, production of artificial lightweight aggregate using sewage sludge ash was investigated with a intention of recycling of sewage sludge ash. To do this Numerical analysis by using Rigid-Plastic Finite Element Method was applied in production process of artificial lightweight aggregate to minimize trial-and-error and to satisfy for compression strength. In order to find optimal parameter for production of artificial lightweight aggregate, extrusion and compression dies were constructed and characteristic of artificial lightweight aggregate by variable process factors were examined. Also Effects of binder on environment, compression strength and bake temperature of product were also estimated. As the results, it was estimated that manufacture method through compression forming was more superior than extrusion because the former could form as excellent compressive strength and characteristic. Characteristic of clay and various inorganic wastes as a binder was grasped by controls of mixing ratio or sintering temperature changes. Environmental effect and Utilization value as commercial product were also estimated In we production of artificial lightweight aggregate using sewage sludge ash, results of this research are useful to forecast various processing variables of forming characteristic and quality of product.
In this study, production of artificial lightweight aggregate using sewage sludge ash was investigated with a intention of recycling of sewage sludge ash. To do this Numerical analysis by using Rigid-Plastic Finite Element Method was applied in production process of artificial lightweight aggregate to minimize trial-and-error and to satisfy for compression strength. In order to find optimal parameter for production of artificial lightweight aggregate, extrusion and compression dies were constructed and characteristic of artificial lightweight aggregate by variable process factors were examined. Also Effects of binder on environment, compression strength and bake temperature of product were also estimated. As the results, it was estimated that manufacture method through compression forming was more superior than extrusion because the former could form as excellent compressive strength and characteristic. Characteristic of clay and various inorganic wastes as a binder was grasped by controls of mixing ratio or sintering temperature changes. Environmental effect and Utilization value as commercial product were also estimated In we production of artificial lightweight aggregate using sewage sludge ash, results of this research are useful to forecast various processing variables of forming characteristic and quality of product.
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