(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2012년06월13일
(11) 등록번호 10-1154914
(24) 등록일자 2012년06월04일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
C04B 18/04 (2006.01) C04B 18/26 (2006.01)
C04B 38/06 (2006.01) A01G 9/10 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2011-0082085
(22) 출원일자 2011년08월18일
심사청구일자 2011년08월18일
(56) 선행기술조사문헌
KR1019940010246 B1*
KR1019960014049 A*
KR100735029 B1
JP2000154073 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
백우현
경상남도 진주시 공단로44번길 12, 가동506 (상
평동, 석류아파트)
조영동
경기도 수원시 장안구 정자천로188번길 28, 354
동 302호 (정자동, 두견마을벽산3차아파트)
(뒷면에 계속)
(72) 발명자
백우현
경상남도 진주시 공단로44번길 12, 가동506 (상
평동, 석류아파트)
오흥덕
서울특별시 종로구 인사동길 15, 201호 (인사동,
성보빌딩)
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
고홍열
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 신상훈
(54) 발명의 명칭 정수장 슬러지를 이용한 난석 제조방법 및 난석
(57) 요 약
본 발명은 정수장의 슬러지를 이용한 난석의 제조방법에 관한 것으로서, 정수장의 슬러지의 수분 함량이
40~50%가 되게 건조한 후 망목의 크기가 5*5mm인 선별망으로 선별하고, 선별된 슬러지 분말 60~70중량부에 소
성패각분말 15~20중량부를 혼합하는 수화반응 수행단계; 상기 수화반응물에 도석 15~20중량부를 혼합하고 톱밥
이나 왕겨 중에서 선택되는 기공부여 충진제 3~5중량부를 추가하여 혼합하는 혼련단계; 상기 혼련단계를 거친
배합원료를 진공토련기에 넣고 70±10 ㎝Hg 범위의 진공도를 유지하며 배합물 중의 기포나 공기를 제거한 후
난석제품을 얻는 성형단계; 상기 성형제품을 80~100℃ 범위의 저온 열풍으로 건조시키는 건조단계; 및 상기 건
조단계를 거친 성형제품을 가열하는 소성단계;를 포함하여 이루어진다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1154914
- 1 -
(73) 특허권자
최익현
경기도 과천시 공원마을4길 5 (문원동)
오흥덕
서울특별시 종로구 인사동길 15, 201호 (인사동,
성보빌딩)
(72) 발명자
최익현
경기도 과천시 공원마을4길 5 (문원동)
조영동
경기도 수원시 장안구 정자천로188번길 28, 354동
302호 (정자동, 두견마을벽산3차아파트)
등록특허 10-1154914
- 2 -
특허청구의 범위
청구항 1
정수장의 슬러지를 이용한 난석의 제조방법에 있어서,
정수장의 슬러지의 수분 함량이 40~50%가 되게 건조한 후 망목의 크기가 5*5mm인 선별망으로 선별하고, 선별
된 슬러지 분말 60~70중량부에 소성패각분말 15~20중량부를 혼합하는 수화반응 수행단계;
상기 수화반응물에 도석 15~20중량부를 혼합하고 톱밥이나 왕겨 중에서 선택되는 기공부여 충진제 3~5중량부
를 추가하여 혼합하는 혼련단계;
상기 혼련단계를 거친 배합원료를 진공토련기에 넣고 70±10 ㎝Hg 범위의 진공도를 유지하며 배합물 중의 기
포나 공기를 제거한 후 난석제품을 얻는 성형단계;
상기 성형제품을 80~100℃ 범위의 저온 열풍으로 건조시키는 건조단계; 및
상기 건조단계를 거친 성형제품을 가열하는 소성단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수장 슬러지를 이용한 난석 제조방법.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 소성단계는,
성형제품을 예열존에서 100~250℃로 예열하는 단계;
예열된 성형제품을 가열존에서 250~550℃로 가열하는 단계;
가열된 성형제품을 소성존에서 600~800℃로 소성하는 단계; 및
소성된 성형제품을 냉각존에서 상온으로 서냉시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수장 슬러지를 이
용한 난석 제조방법.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기의 혼련단계에서 사용하는 톱밥이나 왕겨는 건조 후 분쇄되어 0.3㎜ ~ 1.6㎜ 범위의 입도 크기로 사용되
는 것을 특징으로 하는 정수장 슬러지를 이용한 난석 제조방법.
청구항 4
삭제
청구항 5
삭제
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 정수장 슬러지를 이용한 난석의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다량의 수분과 유기물을[0001]
함유하고 있는 정수장 슬러지 특성을 난 재배에 유효자원으로 활용하면서 정수장 슬러지에 함유되어 있는 유
등록특허 10-1154914
- 3 -
해균을 제거하기 위하여 살균/소독력을 갖는 소성패각분말을 추가하여 정수장 슬러지 중의 수분과 수화반응을
시키고 난 후 도석분말을 추가하여 강도를 높여주고, 톱밥이나 왕겨 중에서 선택되는 기공형성 충진재를 추가
하여 성형 및 소성시킴으로 원하는 압축강도와 기공율을 갖는 난석을 제공하여 난이 자랄 수 있는 최상의 자
연적인 조건을 부여하는 정수장 슬러지를 이용한 난석의 제조방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 난석은 난의 용토로 사용되는 굵은 입자의 인공토양으로, 작은 기포가 무수히 많이 형성되어 난[0002]
뿌리에 산소가 잘 공급될 수 있도록 하며, 통기성 및 배수성이 양호하도록 제공된다.
이러한 난석은 점토, 규조토 또는 황토 등을 단독으로 사용하거나, 또는 여기에 수분흡수력 및 통기성을 높여[0003]
주기 위한 수단으로 톱밥을 혼합하여 볼(ball) 형태로 성형한 후 1000 ~ 1200 ℃의 고온에서 소성하여 제공되
기도 하나, 황토나 규조토를 단독으로 사용한 난석은 수분 흡수력 및 통기성이 미약하여 난을 재배하기에 부
적합한 측면이 있었으며, 톱밥을 사용하여 제공되는 난석의 경우 제조공정상 톱밥 사용율이 소량으로 제한되
어 톱밥에 의한 효과변화를 기대하기 어려웠다.
그동안 난석을 얻기 위해 개시된 선행기술들을 살펴보면, 대한민국 공개특허 제 1996-29270호에서는 황토 또[0004]
는 잡속 규조토에 다공성 이산화규소를 함유한 산업폐기물을 혼합하고 볼로 성형한 후 소성시켜 난석을 제조
하는 방법이 개시된바 있고, 대한민국 공개특허 제 1996-29278호에서는 황토 또는 잡석 규조토에 석탄 연소제
를 혼합시킨 구성으로 난석을 만드는 기술이 제시되어 있고, 또한 대한민국 공개특허 제 1997-73313호에서는
백토 또는 황토에 석탄연소재 및 다공성 이산화규소가 함유된 산업폐기물을 혼합하여 제조한 난석이 제안되었
으며 그 외에도, 대한민국 공개특허 제 2002-16489호에서는 숯 난석을 언급한바 있다.
또한, 공개특허 1993년 제12621호에 개시된 특허기술은 정수장 슬러지를 이용하여 난석을 얻는 기술로서 정수[0005]
장의 슬러지를 건조 선별하여 톱밥, 소석회, 점토를 혼합하고 성형시킨후 1000~1200℃ 범위로 소성시키므로서
성형된 난석이 쉽게 파손되지 아니하게 할 뿐 아니라 난석 내부에 무수한 기공과 틈이 생성되도록 하여 보수
력과 보비력을 증진시키고자 하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 상기한 공법에서와 같이 1000~1200℃ 범위의 고온조건으로 소성공정이 실시되는 경우 슬러지 성분이나[0006]
토양에 함유된 유용미생물 및 영양분이 모두 파괴되어 유효토양자원 기능을 하는 난석의 기능을 상실하게 되
어 자연 상태의 토양조건을 구현시키기 어려운 문제점을 갖는다.
또한, 자연 토양에서 자라는 난을 가정이나 어느 특정 환경으로 옮겨 독립적으로 난을 재배하는 경우 토양의[0007]
자연 정화과정을 제공하지 못하여 잡균이 기생함으로 난의 환경 적응 능력을 떨어뜨려 병해충에 쉽게 노출되
는 결과를 가져오는 문제점을 갖는다.
따라서, 자연상태의 토양조건을 구현시켜 난을 건강하게 생육시킬 수 있는 난석의 개발이 요구된다.[0008]
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 다량의 수분 및 유기물을 함유한[0009]
정수장 슬러지를 항균력을 확보한 소성패각분말과 혼련시켜 수화반응공정을 수행함으로서, 슬러지 중의 유해
균을 제거한 후 압축강도 및 기공율을 높일 수 있는 성분을 추가하여 혼련한 후 성형제품을 얻고, 특정의 소
성조건으로 가공하여 난석의 압축하중이 10,000~20,000N 범위로 제공되고, 겉보기 기공율이 45~50% 범위로 제
공되는 난석을 제공하는데 목적이 있다.
과제의 해결 수단
본 발명의 일측면에 따르면, 정수장의 슬러지를 이용한 난석의 제조방법에 있어서, 정수장의 슬러지의 수분[0010]
함량이 40~50%가 되게 건조한 후 망목의 크기가 5*5mm인 선별망으로 선별하고, 선별된 슬러지 분말 60~70중량
부에 소성패각분말 15~20중량부를 혼합하는 수화반응 수행단계; 상기 수화반응물에 도석 15~20중량부를 혼합
등록특허 10-1154914
- 4 -
하고 톱밥이나 왕겨 중에서 선택되는 기공부여 충진제 3~5중량부를 추가하여 혼합하는 혼련단계; 상기 혼련단
계를 거친 배합원료를 진공토련기에 넣고 70±10 ㎝Hg 범위의 진공도를 유지하며 배합물 중의 기포나 공기를
제거한 후 난석제품을 얻는 성형단계; 및 상기 성형제품을 80~100℃ 범위의 저온 열풍으로 건조시키는 건조단
계; 상기 건조단계를 거친 성형제품을 가열하는 소성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수장 슬러지를
이용한 난석 제조방법이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 소성단계는, 성형제품을 예열존에서 100~250℃로 예열하는 단계; 예열된 성형제품을 가열존에서[0011]
250~550℃로 가열하는 단계; 가열된 성형제품을 소성존에서 600~800℃로 소성하는 단계; 및 소성된 성형제품
을 냉각존에서 상온으로 서냉시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기의 혼련단계에서 사용하는 톱밥이나 왕겨는 건조 후 분쇄되어 0.3㎜ ~ 1.6㎜ 범위의 입도 크기로[0012]
사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 정수장 슬러지를 이용하여 제조되는 난석에 있어서, 수분 함량이 40~50% 범위[0013]
로 제공되는 슬러지 분말 60~70중량부에 소성패각분말 15~20중량부를 혼합한 수화반응물에 도석 15~20중량부
와, 톱밥이나 왕겨 중에서 선택되는 기공부여 충진제 3~5중량부가 혼합된 혼합물을 진공토련기에서 70±10 ㎝
Hg 범위의 진공도를 유지하며 기포나 공기가 제거된 성형물을 압축하여 난석 성형품을 제조하고, 상기 성형품
을 80~100℃ 범위의 저온 열풍으로 건조시킨 후, 100~250℃의 예열존과, 250~550℃의 가열존과, 600~800℃의
소성존과, 50~ 100℃의 서냉존을 차례로 통과하는 소성공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 정수장 슬러지
를 이용해 제조되는 난석이 제공될 수 있다.
이때, 상기 소성된 난석은 최대압축하중 10,000~20,000N이고 겉보기 기공율이 45~55%의 물성을 갖는 것을 특[0014]
징으로 한다.
발명의 효과
본 발명에 따른 정수장 슬러지를 이용한 제조방법으로 제조된 난석은 배수성 통기성 및 흡수성이 우수하여 난[0015]
의 뿌리 활착 및 생장을 방해하지 않고 식물 생육에 바람직한 조건을 제공하며, 또한 천연상태의 미네랄이 풍
부한 토양 조건을 구현시켜 난의 발육을 증진시키고, 난을 화분과 같은 독립된 공간에서 키울 경우 발생될 수
있는 질병발생을 방지하는 효과를 갖는다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 정수장 슬러지를 이용한 난석제조방법을 도시한 플로차트.[0016]
도 2는 본 발명에 따른 정수장 슬러지를 이용한 난석제조방법의 소성단계를 도시한 플로차트.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 본 발명의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시예를 겸하여 본 발명 기술사상이 구현되는 실시양태를[0017]
실시예 형식으로 제시하여 설명하고자 하는바, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적
이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 발명의 보호범위는 발명의 기술사상에 부
합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 또한 본 발명의 실시예에서 제시되는 숫자는 본 발명의 목
적을 달성하기 위한 하나의 적용예를 나타낸 것에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술사상을 대변하는 것은 아니므
로, 본 발명의 출원시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야
할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 정수장 슬러지를 이용한 난석제조방법을 설명하기 위한 플로차트이다. [0018]
도 1을 참조하면, 본 발명은 정수장의 슬러지를 이용한 난석의 제조방법은, 정수장의 슬러지의 수분 함량이[0019]
40~50%가 되게 건조한 후 망목의 크기가 5*5mm인 선별망으로 선별하고, 선별된 슬러지 분말 60~70중량부에 소
성패각분말 15~20중량부를 혼합하는 수화반응 수행단계(S10)와, 상기 수화반응물에 도석 15~20중량부를 혼합
하고 톱밥이나 왕겨 중에서 선택되는 기공부여 충진제 3~5중량부를 추가하여 혼합하는 혼련단계(S20)와, 상기
혼련단계를 거친 배합원료를 진공토련기에 넣고 70±10㎝Hg 범위의 진공도를 유지하며 배합물 중의 기포나 공
기를 제거한 후 난석제품을 얻는 성형단계(S30)와, 상기 성형제품을 80~100℃ 범위의 저온 열풍으로 건조시키
등록특허 10-1154914
- 5 -
는 건조단계(S40)와, 상기 건조단계를 거친 성형제품을 가열하는 소성단계(S50)를 포함한다.
이때, 상기 소성단계(S50)는, 도 2에서와 같이 성형제품을 예열존에서 100~250℃로 예열하는 단계(S51)와, 예[0020]
열된 성형제품을 가열존에서 250~550℃로 가열하는 단계(S52)와, 가열된 성형제품을 소성존에서 600~800℃로
소성하는 단계(S53) 및 소성된 성형제품을 냉각존에서 상온으로 서냉시키는 단계(S54)를 포함한다.
또한, 상기의 혼련단계(S20)에서 사용하는 톱밥이나 왕겨는 건조 후 분쇄되어 0.3㎜ ~ 1.6㎜ 범위의 입도 크[0021]
기로 사용된다.
상기 제조방법으로 제조된 난석은 최대압축하중 10,000~20,000N, 겉보기 기공율이 45~55 %의 물성을 갖게 된[0022]
다.
이하, 본 발명에 따른 정수장 슬러지를 이용한 난석을 제조하는데 있어 주원료가 되는 정수장 슬러지, 소성패[0023]
각분말, 도석원분말, 톱밥 및 왕겨에 대해 자세히 설명한다.
먼저, 상기 정수장 슬러지는 수분함량이 40~50% 정도가 되도록 하는데, 이를 위해 태양열 건조방법이나 가열[0024]
건조방법이 두루 이용될 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하면, 정수장에서 탈수처리된 슬러지를 다수개의 운반트레이에 담아서 약 120~150℃ 범[0025]
위의 건조로를 약 120분간 통과시키면서 온풍을 불어주어 주어 건조시킨 다음, 망목의 크기가 5*5mm인 선별망
으로 선별하는 수단으로 44~48wt% 범위의 함수율을 나타내는 슬러지를 얻게 된다.
다음, 상기 소성패각분말에 대해 설명하면, 남해안의 굴 패각을 수집하여 세라믹-볼을 투입한 연마기에 넣고[0026]
표면에 부착된 오니, 해초 등의 이물을 깨끗이 세정 한다.
이후, 세정된 굴 패각을 분쇄기에 투입하여 10~20mm의 정도의 크기로 분쇄하고, 소성로에 투입하여 약[0027]
400~500℃의 온도를 유지하면서 2~3시간 동안 1차 소성시키고, 상기 1차 소성된 패각분말을 10% 수산화나트륨
용액에 약 30~50분 침적시켜 불순물을 제거한 후, 약 600~700℃의 온도를 유지하는 소성로에서 3~4시간 동안
2차 소성한다.
이후, 2차 소성된 패각분말을 맑은 물이 담겨진 세정로로 옮겨 3~5시간 정도 침적시켰다가 이를 건져내어 약[0028]
1100~1250℃ 범위 온도를 유지하는 소성로에서 5~6시간 동안 3차 소성시킨 후, 100~200메쉬 범위크기로 미분
쇄하여 CaO 가 97wt%을 나타내는 소성패각분말을 얻게 된다.
이처럼, 굴이나 조개류의 패각을 분쇄시켜 1000℃ 이상 바람직하게는 1200℃ 범위에서 4~5시간 이상 소성시키[0029]
게 되면, 대부분의 불순물이 모두 제거되고 산화칼슘의 순도가 90wt% 범위로 확보되어 난석에 포함되는 슬러
지와 수화반응을 일으키고 제균효과를 나타내게 된다.
그리고, 굴 패각 소성분말의 항균특성을 높이기 위해 3차에 걸치는 소성과정을 수행할 수도 있다.[0030]
그리고, 도석원분말은 난석에 압축강도를 부여하기 위해 사용되는데, 도석을 파쇄하여 10~20mm의 입도로 조[0031]
분쇄한 후, 약 600~700℃의 온도를 유지하는 소성로에서 3~4시간 동안 소성시킨 후, 100~200메쉬 범위크기로
미분쇄하여 도석원분말을 얻게 되는데, 도석에 포함될 수 있는 유해성분이나 이물질을 제거하기 위해 별도의
소성공정을 수행하게 된다.
그리고, 톱밥이나 왕겨는 약 120~150℃ 범위의 건조로를 약 30분간 통과시키면서 온풍을 불어주는 수단으로[0032]
건조 후 분쇄시켜 0.3㎜ ~ 1.6㎜ 범위의 입도 크기로 제조한다.
이때, 상기 톱밥이나 왕겨는 예열존, 가열존, 소성존, 냉각존으로 이루어진 소정과정을 수행할 수 있는데, 이[0033]
와 같은 소성과정을 통해 톱밥이나 왕겨가 미세한 기공을 형성하게 된다.
현재까지의 정수장 슬러지는 대부분 폐기물로 처리되어 정수장에서 농축, 탈수, 건조과정을 거친 다음 대부분[0034]
쓰레기 매립장에 매립되고 있는 실정이나 상기한 바와 같은 본 발명에서는 농축, 탈수, 건조과정을 거친 정수
장 슬러지에 소성패각분말로부터 얻는 생석회를 함께 혼합하여 수화반응을 수행함으로써, 슬러지 중의 함수율
등록특허 10-1154914
- 6 -
을 낮춰줌과 동시에 슬러지 중에 포함된 유해균의 사멸공정을 수행한 후, 도석을 혼합하여 줌으로 결합력을
높여주고 톱밥이나 왕겨 중에서 선택되는 기공부여 충진제를 혼합하여 주는 수단에 의해 기공율을 높여주는
방법으로 진행된다.
생석회가 물(H2O)과 반응하면 발열과 함께 수산화칼슘을 얻는 수화반응을 야기하는 것은 이미 공지의 지식으[0035]
로 아래와 같은 반응식에 의해 수산화칼슘을 만든다.
CaO H2O -> Ca(OH)2 15.2kcal/kg [0036]
상기 반응을 소화반응이라고도 하며, 상기 반응에서 발생되는 열은 그 양에 따라 다를 수 있지만 섭씨[0037]
150~160도 이상의 온도을 이루는 발열반응으로 수증기나 주변의 다른 물질을 기화시키며 살균작용도 갖게 되
며 강한 흡수성과 발열에 의한 미생물 살균력을 갖게 되는 사실로 인하여 구제역 발생지역에 CaO가 살포되고
있음은 잘 알려져 있는 바, 본 발명에서는 정수장슬러지를 유효자원으로 활용함과 동시 바닷가에 쌓여있는 패
각류를 파쇄하여 약 800~1200℃ 범위로 소성시키는 경우 대부분의 이물질은 소각되고 약 97% 정도의 CaO 성분
을 나타내는 소성패각분말을 얻을 수 있는 바, 본 발명에 따르게 되면, 상기 2가지의 폐기물을 유효자원으로
만들어 활용하는 효과도 제공하게 된다.
또한, 본 발명에서 사용하는 도석은 견운모, 규석, 단백석 등으로 구성되어 원석으로 도자기를 제조할 수 있[0038]
는 암석으로 화학조성은 SiO2 70 ~ 80%, Al2O3 13 ~ 20%, Fe2O3 0.04 ~ 1%, CaO 0.03 ~ 0.8%, MgO 0.4% 이하,
K2O 0.06 ~ 4%, Na2O 0.1 ~ 3% 범위로 분석되며 고온에 견디는 내화물로 사용되는 것으로, 본 발명에서는 정
수장의 슬러지와 소성패각분말의 수화반응물에 도석이 약 4 : 1 중량비율로 혼합되어 제공되는 난석이 장기적
인 강도를 확보할 수 있는 특성을 부여하고, 성형성(成形性)을 좋게 하는 기능을 한다.
또한, 상기의 도석 혼합과정에서 톱밥이나 왕겨 중에서 선택되는 기공부여 충진재가 추가되어 혼합되는 바,[0039]
상기 충진제는 본 발명의 소성과정이 예열존, 가열존, 소성존, 냉각존으로 구분되 수행되면서 난석 내부에 적
절한 기공도를 확보하도록 기능하게 된다.
<난석의 제조공정 예>[0040]
먼저, 로터리 교반 반응조에 44~48wt% 범위의 함수율을 나타내는 정수장 슬러지 20kg과 소성패각분말 6kg을[0041]
혼합하고 교반해준다.
이때, 혼합 및 교반과정을 통해 수화반응이 이루어지게 되며, 수화반응 약 10분 후부터 반응조의 발열반응이[0042]
일어나게 되며, 약 40분 정도 후에는 더 이상 발열이 일어나지 않게 된다.
상기과정에서 얻은 수화반응물을 8kg씩 3등분하여 제1샘플은 수화반응물을 8kg에 도석분말 2kg과 0.5㎜ 입도[0043]
크기의 왕겨분말 300gr을 혼합하는 약 60분간 혼련단계를 수행하고, 제2샘플은 수화반응물을 8kg에 도석분말
2kg과 0.5㎜ 입도크기의 톱밥분말 300gr을 혼합하는 약 60분간 혼련단계를 수행하며, 제3샘플은 수화반응물을
8kg에 도석분말 2kg만을 혼합하여 약 60분간 혼련단계를 수행한다.
상기 각각의 샘플은 진공토련기에 넣고 701± 0㎝Hg 범위의 진공도를 유지하며 배합원료 중의 기포나 공기를[0044]
제거하는 공정을 약 40분간 수행한 후 배합원료물을 국수가닥을 뽑아내는 형식의 다공성압출판으로 압출시키
며 회전컷터에 의해 일정크기로 절단시켜 난석용으로 제공되는 샘플 1, 2, 3 각각의 성형품을 제조한다.
이때, 상기 난석 샘플 1, 2, 3의 성형품을 80~100℃의 저온 건조로에서 열풍을 불어주며 2시간 정도를 건조시[0045]
킨 후, 소성공정을 수행하는데, 상기 소정공정은 예열존, 가열존, 소성존, 서냉존으로 구분된 건조로를 거쳐
수행된다.
이때, 상기 예열존은 100~250℃, 가열존은 250~600℃, 소성존은 600~800℃, 서냉존은 50~ 100℃ 범위에서 서[0046]
냉시키는 건조단계를 거쳐 난석을 얻게 된다.
상기의 제조방법에 의해 얻은 난석샘플 1, 2, 3 성형품에 대하여 각각 겉보기 기공률과 압축하중에 대한 실험[0047]
을 실시하였으며 그 결과는 표 1과 같다.
표 1
시험항목[0048] 단위 시료구분 결과치 시험방법
겉보기기공률 % 1 46.3 KS L 3114 : 2005
겉보기기공률 % 2 49.8 KS L 3114 : 2005
등록특허 10-1154914
- 7 -
겉보기기공률 % 3 28.3 KS L 3114 : 2005
최대압축하중 N 1 18152
최대합축하중 N 2 14220
최대압축하중 N 3 11542
상기의 실험결과로부터 확인할 수 있듯이 본 발명의 제조공정을 통해 얻게 되는 난석은 최대압축하중[0049]
10,000~20,000N 범위를 확보할 수 있으나, 기포형성 충진재를 넣지 않는 경우 기공률이 현저히 떨어지는 상황
을 확인할 수 있고, 기포형성 충진재를 사용하는 경우 겉보기 기공율이 45~50%의 물성을 갖는 난석을 얻을 수
있다.
또한 본 발명의 제조공정으로 얻은 난석의 항곰팡이 실험결과는 표 2에 나타내었다.[0050]
표 2
시험항목[0051] 항곰팡이 시험
시험결과 배양시험 기간
1주후 2주후 3주후 4주후
○ ○ ○ ○
시험방법 ASTM G-21
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 정수장 슬러지를 이용한 제조방법으로 제조된 난석은 배수성 통기성 및 흡[0052]
수성이 우수하여 난의 뿌리 활착 및 생장을 방해하지 않고 식물 생육에 바람직한 조건을 제공하며, 또한 천연
상태의 미네랄이 풍부한 토양 조건을 구현시켜 난의 발육을 증진시키고, 난을 화분과 같은 독립된 공간에서
키울 경우 발생될 수 있는 질병발생을 방지할 수 있게 된다.
등록특허 10-1154914
- 8 -
도면
도면1
도면2
등록특허 10-1154914
- 9 -

+ Recent posts

티스토리툴바