KR100357669B1 - 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업폐기물인 각종 폐주물사를 이용하여 도로포장용으로 사용하는 아스콘을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

개시한 본 발명은, 수거된 폐주물사를 크기별로 선별·분리하여 입도분포가 15mm이하의 크기로 분쇄하고 이물질을 제거하는 공정; 이물질이 제거된 폐주물사와 입도분포가 40mm 이하인 자갈 및 석회석분을 각각의 호퍼에 투입하여 이송시키는 공정; 원유를 정재하여 남은 콜타르를 가열탱크에서 150℃로 가열하여 이송시키는 공정; 이송되어온 폐주물사 40중량%, 자갈 36중량%, 석회석분 20중량%에 상기 콜타르 4중량%를 혼합기에서 교반·혼합시키는 공정; 및 혼합물을 혼합가열기에서 140℃로 가열하는 공정을 포함하며;

이에 따라 각 업체에서 폐기되는 각종 산업폐기물을 매립하지 않고 아스콘으로 재활용함으로써 폐자원의 활용이 극대화되고 또 환경오염의 최소화와 비용절감 및 매립지의 난이 해소되는 이점이 있다.

Description

폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법{method for manufacture of ascon using industrial waste matters}

본 발명은 제철, 주물공장, 항만, 선박 및 제강과정등에서 부산되는 폐주물사를 이용하여 아스콘(ascon)을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다량의 유해물질이 함유된 제강슬라그·폐주물사(점도점결주물사, 화학점결주물사)를 선별, 분리하여 환경오염 없이 안전하게 아스콘으로 재생처리함으로써 폐자원의 활용을 극대화하고 환경오염의 최소화를 양립하도록 하는 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 주물공업은 산업기계, 항만, 선박, 자동차부품, 금속공작기계 등 국가적 차원에서 계속 지원발전이 필요로하는 분야이므로 국가의 기간산업으로 계속하여 중단없이 발전되고 있다.

상기와 같은 각 업체의 제련, 생산과정에서 발생하는 각종의 폐주물사는 제련과정에서 폐수처리제의 성분인 여러가지의 화공약품이 첨가되고 또 다량의 산화철, 산화아연, 실리카 산화칼슘 및 약간의 유황등을 포함하고 있다. 그리고 유해물질로는 납, 카드뮴, 크롬, 구리 등이 미소량 함유되어 있다.

이와 같은 폐주물사를 재생처리하여 사용할 수 있음에도 불구하고 대부분 매립에 의존하고 있어 국가적 차원에서 볼 때 자원의 낭비뿐 아니라 자연훼손, 수질오염 등 국민생활에도 많은 악영향을 미치고 있다.

따라서 각 업체에서 발생되는 산업폐기물인 각종의 폐주물사를 매립에 의존하지 않고 도로포장에 사용되는 아스콘으로 제조하는 것이 가장 바람직하나, 일반적으로 아스콘(아스팔트 콘크리트)을 제조하는 하나의 방법으로써 원유를 가지고 휘발유, 경유, 방카시유 등을 정제한 후에 남은 원유의 찌꺼기(콜타르)에다 굵은 골재 또는 잔골재(자연산 모래), 자갈 및 석회석분을 일정비율로 호퍼에 투입하여 혼합하고 이를 소정의 온도로 가열하여 도로포장용 아스콘을 제조하게 된다.

그러나 상기와 같이 자연산 모래를 이용하여 도로포장용 아스콘을 제조함으로써, 자연자원이 갈수록 고갈되어질 뿐아니라 이것에 기인하여 자연훼손이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 각 업체에서 발생되는 산업폐기물인 폐주물사를 재활용(아스콘 또는 보도블럭 또는 경계석블럭 또는 벽돌 등)하지 못하고 일정한 장소에 매립시킬 경우 환경오염은 물론 매립 작업과정에 따른 각종 경비의 지출과 폐주물사의 증가에 따른 매립지의 난을 가중시키는 문제점을 내재하고 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 치유하면서도 경비 면에서는 저가의 아스콘 제조 생산을, 그리고 신뢰성 면에서는 폐자원의 활용 극대화와 환경오염을 방지하는 폐주사물을 이용한 아스콘 제조방법을 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 아스콘 제조 때에 사용되는 적량의 자연산 모래 대신에 각종의 폐주물사를 선별, 분리하여 환경오염 없이 안전하게 아스콘으로 제조하는 것을 특징으로 하며, 이 아스콘은 선별 분리된 각종의 폐주물사와 자갈 및 석회석분을 원유의 찌꺼기인 콜타르와 일정한 비율로 혼합·가열하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 선별되어 분쇄된 각종의 폐주물사와 잔자갈 및 석회석분을 콜타르와 일정 비율로 혼합·가열하여 경계석, 보도블럭 및 벽돌을 제조하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐주물사를 이용한 아스콘 제조장치의 실시 예를 나타내는 계략 구성도이고,

도 2는 본 발명에 의한 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법을 보인 공정도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 내지 102 : 호퍼 103 : 가열탱크

109 : 혼합기 110 : 가열혼합기

111 : 버너 112 : 저장탱크

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법은, (1) 수거된 폐주물사를 종류별, 크기별로 선별·분리하여 입도분포가 15mm 이하의 크기로 분쇄하고 이물질을 제거하는 공정; (2) 상기 이물질이 제거된 폐주물사와 입도분포가 40mm 이하인 자갈 및 석회석분을 투입하여 이송시키는 공정; (3) 원유를 정재하여 남은 콜타르를 가열탱크에서 150℃로 가열하여 이송시키는 공정; (4) 상기 이송되어온 폐주물사 40중량%와 자갈 36중량%, 석회석분 20중량%에 상기 이송된 콜타르 4중량%를 혼합기에서 교반·혼합시키는 공정; (5) 상기 혼합물을 혼합가열기를 통해 140℃에서 가열하는 공정으로 이루어진다.

선택적으로, 상기 폐주물사와 석회석분과 혼합되는 자갈은 입도분포가 13mm 이하인 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 폐주물사는 방식(防蝕)사를 원료하여 재생 처리된 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 각 업체의 제련, 생산과정 등에서 부산되는 산업폐기물인 각종 폐주물사를 수거하여 선별, 분리과정과 분쇄작업을 통해 일정한 크기로 분쇄하여 이물질을 제거하고 또 이물질이 제거된 상기 각종의 폐주물사를 일정한 비율별로 자갈과 석회석분 및 콜타르와 교반 혼합하여 도로포장용 아스콘으로 재생처리하게 됨을 알 수 있다.

그 결과, 각 업체에서 폐기되는 각종 산업폐기물을 매립하지 않고 아스콘으로 재활용함으로써 폐자원의 활용이 극대화되고 또 환경오염의 최소화와 매립지의 난이 해소되는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 이하를 통해 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐주물사를 이용한 아스콘 제조장치의 실시 예를 나타내는 계략 구성도이다.

본 실시 예에 따른 폐주물사를 이용한 아스콘 제조장치는, 일정비율의 폐주물사와 자갈 및 석회석분을 투여받아 일정비율로 공급하는 제1 내지 제3 호퍼(100 내지 102)와, 원유를 정재하여 남은 원유 찌꺼기, 즉 콜타르를 소정온도로 가열하여 공급파이프(108)를 통해 공급하는 가열탱크(103)와, 제1 내지 제3 호퍼(100 내지 102)에서 공급되는 일정비율의 폐주물사, 자갈 및 석회석분을 이송시키는 제1 내지 제3 컨베이어벨트(104 내지 106)와, 이들의 컨베이어벨트에서 이송되는 폐주물사, 자갈 및 석회석분을 혼합하여 이송시키는 메인컨베이어벨트(107)와, 공급파이프(108)를 통해 공급된 상기 콜타르와 메인컨베이어벨트(107)를 통해 이송된 폐주물사, 자갈, 석회석분을 교반 혼합하여 공급하는 혼합기(109)와, 상기 교반 혼합된 폐주물사, 자갈, 석회석분 및 콜타르를 버너(111)를 통해 소정의 온도로 가열하여 아스콘으로 제조 배출하는 혼합가열기(110)와, 상기 배출된 아스콘을 저장하여 필요에 따라 배출구(113)를 통해 트럭에 적재시키는 저장탱크(112)로 구성된다.

이와 같은 아스콘 제조장치를 통해 본 발명에 따른 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법을 도 2를 참조하여 이하를 통해 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 각 업체에서 수거한 폐주물사를 제1 호퍼(100)에 투입하기 전에, 그 수거된 폐주물사를 크기별 및 종류별로 선별하여 분리한다(단계; ST100). 그리고 선별·분리된 폐주물사를 입도분포가 15mm 이하의 크기로 분쇄하고(단계; ST101) 재생처리과정을 통해 이물질을 제거한다. 여기서 폐주물사는 방식(防蝕)사를 원료하여 재생 처리하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 분쇄작업과 재생처리과정을 통해 분쇄 및 이물질이 제거된 폐주물사를 제1 호퍼(100)에, 그리고 입도분포가 45-35mm인 자갈, 바람직하게는 입도분포가 40mm인 자갈과 석회석분을 각각 제2, 제3 호퍼(101)(102)에 투입한다(단계; ST102).

제1 내지 제3 호퍼(100 내지 102)에 투입된 폐주물사, 자갈 및 석회석분을 일정비율로, 예컨대 상기 이물질이 제거된 폐주물사 40중량%와 자갈 36중량%, 그리고 석회석분 20중량%로 하여 각각 제1 내지 제3 컨베이어벨트(104 내지 106)를 통해 이송시킨다(단계; ST103). 상기 일정한 비율로 이송된 폐주물사, 자갈, 석회석분은 메인컨베이어벨트(107)에서 합해진 후에 혼합기(109)에 투여된다.

한편, 원유를 정재하여 남은 원유 찌꺼기, 즉 콜타르를 가열탱크(103)에서 150℃ 이상으로 가열하여 공급파이프(108)를 통해 일정비율, 예컨대 4중량%로 하여 혼합기(109)에 공급한다(단계; ST104).

혼합기(109)에 공급된 폐주물사 40중량%, 자갈 36중량%, 석회석분 20중량%은 가열탱크(103)에서 공급된 콜타르 4중량%와 충분히 교반·혼합(단계; ST105)이 이루어진 후에 혼합가열기(110)로 투여된다.

혼합가열기(110)에서는 혼합기(109)로부터 교반·혼합되어 투여된 혼합물, 즉 폐주물사 40중량%, 자갈 36중량%, 석회석분 20중량% 및 콜타르 4중량%의 비율로 혼합된 혼합물을 버너(111)에서 발생된 열로 재가열, 예컨대 폐주물사, 자갈, 석회석분의 온도가 140℃ 이상이 되게 가열하여 저장탱크(112)에 투여 저장한다(단계; ST106, ST107). 이와 같이 폐주물사와 자갈, 석회석분 및 콜타르를 일정한 비율로 혼합기(109) 및 혼합가열기(110)에서 충분하게 교반시키면서 혼합하고 가열하여 저장탱크(112)로 배출함으로써, 본 발명의 아스콘이 제조된다.

그리고 저장탱크(112)에 저장된 아스콘은 트럭에 적재된 후에 도로보수 또는 도로건설 현장으로 출하되어(단계; ST108) 도로 포장용으로 이용된다.

한편, 상기에서 아스콘을 보다 고르게 하기 위해서는 자갈의 크기를 10mm-13mm이하로, 폐주물사를 10mm 이하로 하여 전술한 방법과 동일하게 제조하는 것이 바람직하다.

이와 같이 고르게 제조된 아스콘의 대분은 도로 겉포장에 쓰여질 뿐아니라경계석, 보도블럭, 블럭 및 벽돌 제조 등에 이용할 수도 있다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서 자연산 모래와 자갈 및 석회석분을 이용하여 도로포장용 아스콘을 제조하는 것과는 달리, 본 발명은 각 업체의 제련, 생산과정 등에서 부산되는 산업폐기물인 각종 폐주물사를 자갈과 석회석분 및 콜타르와 교반 혼합하여 도로포장용 아스콘을 제조하게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서 본 발명에 의하면, 각 업체에서 폐기되는 각종 산업폐기물을 매립하지 않고 아스콘으로 재활용함으로써 이것에 의해 폐자원의 활용이 극대화되고 또한 환경오염의 최소화는 물론 폐주물사를 아스콘 제조의 원료로 사용함으로써 내구성의 향상에 의한 도로의 파손이 발생되지 않고 매립지의 난이 해소 됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 본 발명의 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법에 의하면, 산업폐기물인 폐주물사를 매립하지 않고 아스콘으로 재활용함으로써,폐자원의 활용이 극대화되고, 또 환경오염의 최소화와 매립지의 난이 해소됨은 물론 제조회사의 생산원가 절감에 기여하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. (1회 정정)

   (1) 수거된 폐주물사를 크기별로 선별·분리하여 입도분포가 15mm이하의 크기로 분쇄하고 이물질을 제거하는 공정;

   (2) 상기 이물질이 제거된 폐주물사와 입도분포가 40mm 이하인 자갈 및 석회석분을 각각의 호퍼에 투입하여 이송시키는 공정;

   (3) 원유를 정재하여 남은 콜타르를 가열탱크에서 150℃로 가열하여 이송시키는 공정;

   (4) 상기 이송되어온 폐주물사 40중량%, 자갈 36중량%, 석회석분 20중량%에 상기 콜타르 4중량%를 혼합기에서 교반·혼합시키는 공정; 및

   (5) 상기 혼합물을 혼합가열기에서 140℃로 가열하는 공정으로 이루어져 제조됨을 특징으로 하는 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법.
2. (1회 정정)

   청구항 1에 있어서,

   상기 폐주물사와 석회석분과 혼합되는 자갈은 입도분포가 13mm 이하인 것을 특징으로 하는 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 폐주물사는 방식(防蝕)사를 원료하여 재생 처리된 것을 특징으로 하는 폐주물사를 이용한 아스콘 제조방법.
4. (삭제)
5. (삭제)