초록 ▼

본 연구에서는 재활용에 초점을 맞추어 하수슬러지를 매립장 복토재로 재활용하는 기술의 실용화를 목표로 발효공정을 도입하고, 고화 처리하여 하수슬러지의 악취 및 점성 감소를 통하여 매립현장에서의 작업성을 높일 수 있었으며, 압축강도는 1.2kg/㎠이상, 투수계수는 6.5×$10^{-6}$cm/sec의 성능을 나타내어 압축강도 0.5kg/㎠이상, 투수계수는 1×$10^{-3}$~ 1×$10^{-6}$cm/sec의 연구목표를 달성할 수 있었다. 또한 화학적 공법(chemical b

본 연구에서는 재활용에 초점을 맞추어 하수슬러지를 매립장 복토재로 재활용하는 기술의 실용화를 목표로 발효공정을 도입하고, 고화 처리하여 하수슬러지의 악취 및 점성 감소를 통하여 매립현장에서의 작업성을 높일 수 있었으며, 압축강도는 1.2kg/㎠이상, 투수계수는 6.5×$10^{-6}$cm/sec의 성능을 나타내어 압축강도 0.5kg/㎠이상, 투수계수는 1×$10^{-3}$~ 1×$10^{-6}$cm/sec의 연구목표를 달성할 수 있었다. 또한 화학적 공법(chemical bonded activation)을 이용한 하수슬러지 소각재 경화기술개발의 경우 하수슬러지 소각재의 성상이 포졸란 물질과 유사한 점에 착안하여 알칼리 활성화 기법을 이용하여 시멘트를 사용하지 않는 고형화 방안을 마련할 수 있었다.
나노 소재를 이용하여 소성 등 과도한 에너지가 소모되는 공정이 필요 없는 나노시멘트를 합성·제조하여 하수슬러지 소각재 공시체를 제작하였으며, 공시체의 압축강도 시험결과 최고 42.5MPa의 우수한 성능을 나타내어 KS 벽돌강도 이상의 결과를 얻을 수 있었다. 또한 중금속 용출 등으로 인한 2차오염 등의 영향을 평가하기 위하여 용출시험을 실시한 결과 용출 기준 이내의 낮은 용출농도를 보여 제작된 하수슬러지 소각재 재활용 벽돌의 환경안정성을 나타내었다.
나노 시멘트의 경우에는 필요에 따라 다양한 기능성을 부여할 수 있는데, 본 연구에서는 나노실버 수화 졸을 하수슬러지 소각재 모르타르에 혼합하고 코팅하여 99.8%의 높은 항균력을 얻어 다양한 건설재료로서의 재활용 가능성을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼

The construction industry is highly dependent on cement. However 700kg of Co2 is generated to produce 1 ton of cement. This process contributes to global warming. Also the amount of sewage sludge generated in Korea reaches about 7,052 tons a day Most of this sludge has been dumped into the sea which

The construction industry is highly dependent on cement. However 700kg of Co2 is generated to produce 1 ton of cement. This process contributes to global warming. Also the amount of sewage sludge generated in Korea reaches about 7,052 tons a day Most of this sludge has been dumped into the sea which causes serious environmental problem. Moreover ocean dumping of sewage sludge will be prohibited from the year 2012 by the International Agreement. The recycling of sewage sludge will prevent sea pollution and to protect the earth from global warming.
This research focuss on the recycling of sewage sludge.
It uses the process of fermentation in order to make cover soil by fermentation and solidification. Making construction materials and concrete products from sludge ash can improve work efficiency.
The goal of the research about the fermentation and solidification process is to get 0.5kg/㎠ of compressive strength and 1x$10^{-3}$～1x$10^{-6}$ cm/sec of water permeation modulus for the production of cover soil. The result of the efficiency test was 1.2kg/㎠ for compressive strength and 6.5x$10^{-6}$cm/sec for water permeation modulus.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...6
• CONTENTS ...7
• 목차 ...9
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...11
• 제1절 연구개발의 필요성 ...11
• 1. 기술개발의 중요성.필요성 ...11
• 제2절 기존 수행된 연구 ...12
• 1. 중소기업 기술혁신 개발 사업 ...12
• 2. 환경신기술 ...13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...15
• 제1절 국외 관련기술 현황 ...15
• 1. 국외 하수슬러지 처리 현황 ...15
• 2. 국외 하수슬러지 재활용 현황 ...18
• 제2절 국내 관련기술 현황 ...19
• 1. 국내 하수슬러지 처리 현황 ...19
• 2. 국내 하수슬러지 재활용 현황 ...20
• 제3절 국내.외 나노융합 건설기술개발 현황 ...23
• 1. 국내 현황 ...23
• 2. 국외 기술 동향 ...24
• 3. 나노 소재 응용 현황 ...25
• 4. 나노 기술의 경제.산업적 측면 ...26
• 제4절 신 건설재료 개발 현황 ...27
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...29
• 제1절 연구의 이론적 배경 ...29
• 1. 하수슬러지 복토재의 실용화 ...29
• 2. 화학적 공법(chemical bonded activation)을 이용한 하수슬러지 소각재 경화기술 ...31
• 3. 나노소재를 이용한 슬러지 소각재의 건설재료 ...32
• 제2절 연구 방법 ...38
• 1. 하수슬러지 복토재 실용화 실험장치 및 방법 ...38
• 2. 화학적 공법(chemical bonded activation)을 이용한 하수슬러지 소각재 경화기술 ...39
• 3. 나노소재를 이용한 슬러지 소각재의 건설재료 ...44
• 제3절 연구 결과 ...49
• 1. 1차년도 연구결과 ...49
• 2. 하수 슬러지 복토재 Lab scale 복토실험 ...57
• 3. 하수슬러지 소각재 ...59
• 4. 나노시멘트 ...78
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...89
• 제1절 연구개발의 목표 달성도 ...89
• 1. 하수슬러지 복토재의 실용화 ...89
• 2. 화학적 공법(chemical bonded activation)을 이용한 하수슬러지 소각재 경화기술 ...95
• 3. 나노소재를 이용한 슬러지 소각재의 건설재료 ...96
• 제2절 연구개발의 관련분야 기여도 ...97
• 1. 하수슬러지 복토재의 실용화 ...97
• 2. 화학적 공법(chemical bonded activation)을 이용한 하수슬러지 소각재 경화기술 ...98
• 3. 나노소재를 이용한 슬러지 소각재의 건설재료 ...99
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...101
• 제1절 활용계획 ...101
• 1. 하수슬러지의 복토재 실용화 ...101
• 2. 화학적 공법을 이용한 하수슬러지 소각재 경화기술 ...101
• 3. 나노소재를 이용한 슬러지 소각재의 건설재료 ...101
• 제6장 참고문헌 ...103