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정수슬러지를 사용한 조합토의 개발
Development of Grogged Clay Used Water-purified-sludge 원문보기

한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society, v.51 no.4, 2014년, pp.317 - 323  

정재진 (명지대학교 신소재공학과) ,  이용석 (명지대학교 신소재공학과) ,  이병하 (명지대학교 신소재공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

People could not imagine living without tab water. However, the water filtering process at a purification plant used to produce tab water creates tons of sludge, which is generally wasted. This sludge waste consists of (1) mineral elements, such as sand, (2) organic materials, and (3) a coagulant, w...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 이러한 조합토의 문제에 대해 정수슬러지를 샤모트의 대체 원료로 사용할 수 있도록 열처리, 분쇄 등의 공정을 확립하고, 이를 도자기 소지에 혼합시킴에 의해 물레성형 및 섬세한 작업까지 가능한 새로운 조합토로의 개발을 진행하고자 한다.
  • 물의 고도정수시설에서 발생하여 전량 직매립에 의해 폐기처분되고 있는 정수슬러지를 간단 처리하여 도자기 소지용 조합토의 원료로서 재활용하는 연구를 수행하고 다음과 같은 결론을 얻었다.
  • 본 연구에서는 현재 정수처리에 사용된 후 대부분 직매립에 의해 폐기되어지고 있는 정수슬러지를 기능성 도자기소지 중 조합토의 원료로서 재활용하고자 한다. 조합토는 점토소지에 조립의 샤모트(chamotte)를 20~30% 혼합한 소지로서 수축율을 적게하여 건조수축 및 소성수축 시 발생하는 균열이 적도록 조절 가능하며, 열간 하중연화값이 적어 큰 규모의 조형물이나 테라코타 등에 사용해도 파손이 적은 작품을 제작할 수 있어 많은 도예가들이 작품 제작에 널리 사용하고 있다.

가설 설정

  • 7. X-ray diffraction patterns of (a) the specimens sintered at 1280oC with the different amount of water-pirifiedsludge and (b) PBF-3 at the different sintering temperatures.
  • 1. 정수슬러지를 열처리한 결과, 1150℃ 이상에서 mullite를 주결정상으로 하는 하소분이 되어 세라믹 원료로의 재활용이 가능하나, 조합토 원료로서 활용하기 위해 열처리 온도는 일반적인 도자기 소성온도보다 높은 1300oC로 정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
정수슬러지는 어떤 물질로 구성되어져 있는가? 이 때 문제가 되고 있는 것이 원수의 불순물을 제거하는 침전과 여과공정에서 발생되는 정수슬러지이다. 이 정수슬러지는 상수원의 환경변화에 따라 유기물질의 함량은 조금 차이가 발생하지만, 대부분 모래 등의 무기성분과 이를 응집하기 위해 사용된 응집제로 구성되어 있고, 그 양 또한 2008년 통계를 보면 연간 약 26만톤의 막대한 양이 발생되고 있고 생활이 윤택해짐에 따라 그 양은 지속적으로 늘어나고 있는 추세이다.
기능성 도자기소지인 조합토의 단점은 무엇인가? 조합 토는 점토소지에 조립의 샤모트(chamotte)를 20~30% 혼합한 소지로서 수축율을 적게하여 건조수축 및 소성수축시 발생하는 균열이 적도록 조절 가능하며, 열간 하중연화값이 적어 큰 규모의 조형물이나 테라코타 등에 사용 해도 파손이 적은 작품을 제작할 수 있어 많은 도예가들이 작품 제작에 널리 사용하고 있다. 하지만, 알루미나 함량이 많아 중량이 무겁고, 높은 소성온도, 낮은 소성강도 및 비교적 조립이기 때문에 도예의 섬세한 작업이 어렵다는 점, 초벌구이 후의 시유시나 재벌구이 후의 제품에 있어 높은 투수성과 이로 인한 동파 등의 문제는 해결해야 할 과제로 남아있다.
정수장에서 정수슬러지가 발생하는 공정은 무엇인가? 우리나라의 정수장에서는 일반적으로 취수 후 침전-여과-약품처리 등의 공정을 반복하고, 수질검사를 거친 다음에야 양수장, 배수지를 통해 정수를 사용할 수 있게 된다. 이 때 문제가 되고 있는 것이 원수의 불순물을 제거하는 침전과 여과공정에서 발생되는 정수슬러지이다. 이 정수슬러지는 상수원의 환경변화에 따라 유기물질의 함량은 조금 차이가 발생하지만, 대부분 모래 등의 무기성분과 이를 응집하기 위해 사용된 응집제로 구성되어 있고, 그 양 또한 2008년 통계를 보면 연간 약 26만톤의 막대한 양이 발생되고 있고 생활이 윤택해짐에 따라 그 양은 지속적으로 늘어나고 있는 추세이다.
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참고문헌 (15)

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