KR101140375B1 - Manufacturing method of decreasing agent of the percentage of water content and decreasing agent of the percentage of water content thereby - Google Patents

Manufacturing method of decreasing agent of the percentage of water content and decreasing agent of the percentage of water content thereby Download PDF

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Abstract

본 발명은 함수율 저감제 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 매립으로 버려지는 폐기물인 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 활용하여 함수율이 높아 수거 후에 바로 운반이 불가능한 하천 저니 및 오니, 하수슬러지 등의 함수율을 단시간에 저감시켜, 입자를 형성시키고 , 혼합물을 흙색깔과 동일한 색상을 갖게 하여, 운반 및 직매립이 용이한 상태로 만들 수 있는 함수율 저감제를 제조하기 위함이다.
이를 위해 본 발명에 따른 함수율 저감제 제조방법에 의하면; 먼저 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 일정 중량부로 혼합하여 산성탈수물(20)에 부착수분을 제거시키고, 또한 혼합물이 함수율 저감제로써의 화학적 성분을 갖도록 반응하기 위한 반응단계(S1)와; ; 상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물에 발생되는 반응열과 수증기를 제거시키기 위한 냉각단계(S2)와; 상기 냉각단계(S2)를 거친 혼합물에 표면적을 활성화시켜 기능을 향상시키기 위한 분쇄단계(S3)로 구성되며, 이렇게 제조된 혼합물은 수분 분산기능, 입자화 기능, 발열기능, 착색기능이 우수하여 함수율이 높아 수거 후 운반이 불가능한 하천 저니 및 오니, 하수슬러지와 혼합시 하천 저니 및 오니, 하수슬러지의 함수율을 단시간에 저감시켜, 입자를 형성시키고 , 혼합물을 흙색깔과 동일한 색상을 갖게 하여, 운반 및 직매립이 용이한 상태로 만들 수 있는 함수율 저감제가 되는 것이다.
기존 하천 저니 및 오니는 준설 후 함수율이 너무 높아 수거 후에 바로 직접운반이 불가하여, 대다수의 준설업체는 준설 후 2~3개월간 방치하여 자연 건조하여 함수율을 저감시킨 후 운반을 하는 공법이 관례적나 이러한 공법은 준설 후 야적하여 자연 건조시 다량의 악취로 인해 민원 발생이 빈번할 뿐만 아니라 야적하므로 인한 2차적인 환경오염 이 발생되는 문제점을 갖고 있다.
또한 하수슬러지는 함수율이 75% 보다 높은 슬러지는 유출되는 침출수가 많은 관계로 직매립이 금지되어 있으나, 현재 국내 탈수 기술로는 함수율 80% 미만으로는 탈수가 불가 하여 현재 하수슬러지 매립장에서는 반입된 함수율 80~85%의 하수슬러지에 시멘트와 플라이애쉬를 혼합하여 함수율을 75% 정도 또는 보다 적게 저감시켜 직매립을 하고 있으나 이러한 방법은 단순 함수율 저감에 시멘트 및 플라이애쉬를 혼합하여 직매립 함으로써, 부족한 자원을 무의미 하게 낭비하는 문제점을 갖고 있다.
따라서 본 발명은 매립으로 버려지는 폐기물인 알칼리성 소각물(10)과 산성 탈수물(20)을 활용하여 함수율이 높은 하천 저니 및 오니, 하수슬러지등의 함수율을 단시간에 저감시켜, 입자를 형성시키고 , 혼합물을 흙색깔과 동일한 색상을 갖게 하여, 운반 및 직매립이 용이한 상태로 만들 수 있는 함수율 저감제를 제조함으로써, 야적에 의한 하천 저니 및 오니 자연 건조시 발생되는 악취에 의한 2차적인 환경오염을 방지할 수 있고, 아울러 하수슬러지의 함수율을 저감시키기 위해 사용되는 시멘트 및 플라이애쉬의 사용을 대체하여, 부족한 자원의 낭비를 방지할 수 있는 장점을 갖고 있다.The present invention relates to a method for producing a water content reducing agent, and in particular, by utilizing alkaline powder (10) and acidic dehydration (20), which are discarded as landfills, river sludge and sludge which cannot be transported immediately after collection due to high water content, This is to produce a moisture content reducing agent that can reduce the water content of sewage sludge and the like in a short time, form particles, give the mixture the same color as the earth color, and make it easy to transport and landfill.
According to the method for producing a moisture content reducing agent according to the present invention for this purpose; First, the alkaline powder 10 and the acidic dehydration 20 are mixed to a certain weight part to remove moisture from the acidic dehydration 20, and the reaction step for reacting the mixture to have a chemical component as a moisture content reducing agent ( S1); ; A cooling step (S2) for removing the heat of reaction and water vapor generated in the reaction mixture passed through the reaction step (S1); It consists of a grinding step (S3) to improve the function by activating the surface area in the mixture passed through the cooling step (S2), the mixture thus prepared is excellent in water dispersion function, granulation function, exothermic function, coloring function Due to this high efficiency, it is possible to reduce the water content of the stream sludge and sludge and the sewage sludge in a short time when mixing with the stream sludge and sludge which cannot be transported after collection. It is to be a moisture content reducing agent that can be made into a direct buried state.
Existing streams and sludges have too high moisture content after dredging, so they cannot be transported directly after collection, and most dredgers are left to dry for two to three months after dredging to reduce moisture content and transport them. Since the construction method is drought after dredging, natural complaints occur frequently due to a large amount of odor during drying, and there is a problem that secondary environmental pollution occurs due to fertility.
In addition, sewage sludge with a water content greater than 75% is prohibited from being landfilled due to the large amount of leachate leaked out.However, domestic water dehydration technology does not allow dehydration to less than 80% water content, which is currently imported at sewage sludge landfills. Although cement and fly ash are mixed with 80 ~ 85% of sewage sludge, the water content is reduced by 75% or less, but this method is directly buried by mixing cement and fly ash with simple water content. It has a problem of wasting wastelessly.
Therefore, the present invention utilizes the alkaline incinerator (10) and acidic dehydration (20), which are wastes that are disposed of in landfills, to reduce the water content of stream sludge, sludge, sewage sludge and the like with high moisture content in a short time to form particles, Secondary environmental pollution caused by odors generated during natural drying of river snips and sludge by yards, by producing a water content reducing agent that makes the mixture the same color as the earth color and makes it easy to transport and bury it. It is possible to prevent, and also to replace the use of cement and fly ash used to reduce the water content of sewage sludge, has the advantage of preventing waste of scarce resources.

Description

함수율 저감제 제조방법 및 함수율 저감제 {Manufacturing method of decreasing agent of the percentage of water content and decreasing agent of the percentage of water content thereby}Manufacturing method and reducing agent of water content reducing agent {Manufacturing method of decreasing agent of the percentage of water content and decreasing agent of the percentage of water content thereby}

본 발명은 함수율 저감제 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 매립으로 버려지는 폐기물인 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 활용하여 함수율이 높은 하천 저니 및 오니, 하수슬러지 등의 함수율을 단시간에 저감시켜, 입자를 형성시키고 , 혼합물을 흙색깔과 동일한 색상을 갖게 하여, 운반 및 직매립이 용이한 상태로 만들 수 있는 함수율 저감제를 제조하기 위함이다.The present invention relates to a method for producing a water content reducing agent, and more specifically, by using alkaline powder (10) and acidic dehydration (20), which are wastes that are disposed of in landfills, water content such as stream sludge and sludge, sewage sludge, etc. In order to produce a moisture content reducing agent that can be reduced in a short time to form particles, to have the same color as the earth color, and to make it easy to transport and embed.

이를 위해 본 발명에 따른 함수율 저감제 제조방법에 의하면; 먼저 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 일정 중량부로 혼합하여 산성탈수물(20)에 부착수분을 제거시키고, 또한 혼합물이 함수율 저감제로써의 화학적성분을 갖도록 반응하기 위한 반응단계(S1)와; 상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물에 발생되는 반응열과 수증기를 제거시키기 위한 냉각단계(S2)와; 상기 냉각단계(S2)를 거친 혼합물에 표면적을 활성화 시켜 기능을 향상시키기 위한 분쇄단계(S3)로 구성되며, 이렇게 제조된 혼합물은 수분 분산기능, 입자화 기능, 발열기능, 착색기능이 우수하여 함수율이 높은 하천 저니 및 오니, 하수슬러지와 혼합시 하천 저니 및 오니, 하수슬러지의 함수율을 단시간에 저감시켜, 입자를 형성시키고(고화시키고), 혼합물을 흙색깔과 동일한 색상을 갖게 하여, 운반 및 직매립이 용이한 상태로 만들 수 있는 함수율 저감제가 되는 것이다.According to the method for producing a moisture content reducing agent according to the present invention for this purpose; First, the alkaline powder 10 and the acidic dehydration 20 are mixed to a certain weight part to remove moisture from the acidic dehydration 20, and the reaction step for reacting the mixture to have a chemical component as a moisture content reducing agent ( S1); A cooling step (S2) for removing the heat of reaction and water vapor generated in the reaction mixture passed through the reaction step (S1); It consists of a grinding step (S3) to improve the function by activating the surface area in the mixture passed through the cooling step (S2), the mixture thus prepared is excellent in water dispersion function, granulation function, exothermic function, coloring function When mixed with these high stream sludges and sludges and sewage sludge, the water content of the stream sludges and sludges and sewage sludges is reduced in a short time to form (solidify) the particles, and the mixture has the same color as the earth color, so as to carry and direct It becomes a moisture content reducing agent which can make it easy to bury.

기존 하천 저니 및 오니는 준설 후 함수율이 너무 높아 직접운반이 불가하여, 대다수의 준설업체는 준설 후 2~3개월간 방치하여 자연 건조하여 함수율을 저감시킨 후 운반을 하는 공법이 관례적나 이러한 공법은 준설 후 야적하여 자연 건조시 다량의 악취로 인해 민원의 발생과 침출수로 인하여 2차적인 환경오염이 발생되는 문제점을 갖고 있다.           Existing streams and sludges cannot be transported directly because the water content is too high after dredging, and most dredgers are left to dry for two to three months after dredging to reduce water content and transport them. Due to the large amount of odor during natural drying, secondary environmental pollution occurs due to the generation of civil complaints and leachate.

또한 하수슬러지는 함수율 75% 보다 높은 슬러지는 직매립이 금지되어 있으나, 현재 국내 탈수 기술로는 함수율 80% 미만으로는 탈수가 불가 하여 현재 하수슬러지 매립장에서는 반입된 함수율 80~85%의 하수슬러지에 시멘트와 플라이애쉬를 혼합하여 함수율을 75% 정도 또는 적게 저감시켜 직매립을 하고 있으나 이러한 방법은 단순 함수율 저감에 시멘트 및 플라이애쉬를 혼합하여 직매립 함으로써, 부족한 자원을 무의미 하게 낭비하는 문제점을 갖고 있다. In addition, sewage sludge with water content higher than 75% is prohibited from being landfilled, but current dehydration technology does not allow dehydration to less than 80% water content, so currently sewage sludge landfills contain 80 ~ 85% water content. Although cement and fly ash are mixed to reduce water content by about 75% or less, they are directly landfilled. However, this method has a problem in that wasteful resources are wasted by insignificant waste by mixing cement and fly ash with direct water content. .

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명은 매립으로 버려지는 폐기물인 알칼리성 소각물(10)과 산성 탈수물(20)을 활용하여 함수율이 높은 하천 저니 및 오니, 하수슬러지등의 함수율을 단시간에 저감시켜, 입자를 형성시키고 , 혼합물을 흙색깔과 동일한 색상을 갖게 하여, 운반 및 직매립이 용이한 상태로 만들 수 있는 함수율 저감제를 제조함으로써, 야적에 의한 하천 저니 및 오니 자연 건조시 발생되는 악취에 의하여 민원의 발생 및 침출수로 인한 2차적인 환경오염을 방지할 수 있고, 아울러 하수슬러지의 함수율을 저감시키기 위해 사용되는 시멘트 및 플라이애쉬를 사용하지 않도록 하여 부족한 자원의 낭비를 방지하기 위함이다. The present invention is to solve this problem; The present invention utilizes alkaline incineration (10) and acidic dehydration (20), which are wastes that are disposed of as landfills, to reduce the water content of stream sludges, sludges, and sewage sludge with high moisture content in a short time to form particles, and mixtures. It has the same color as the soil color and manufactures a moisture content reducing agent that can make it easy to transport and bury the landfill. Secondary environmental pollution can be prevented, and in order to prevent waste of scarce resources by not using cement and fly ash, which are used to reduce the water content of sewage sludge.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구체적으로, 함수율 저감제 제조방법에 있어서,         In order to achieve the above object, the present invention specifically relates to a water content reducing agent manufacturing method,

알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 일정 중량부로 혼합하여 산성탈수물(20)에 부착수분을 제거시키고, 또한 혼합물이 함수율 저감제로써의 화학적성분을 갖도록 반응하기 위한 반응단계(S1)와; Reaction step for reacting the alkaline powder 10 and the acidic dehydration 20 to a certain weight part to remove the adhering moisture to the acidic dehydration 20, the mixture also has a chemical component as a moisture content reducing agent (S1 )Wow;

상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물에 발생되는 반응열 및 수증기를 제거시키기 위한 냉각단계(S2)와;A cooling step (S2) for removing reaction heat and water vapor generated in the reaction mixture which has passed through the reaction step (S1);

상기 냉각단계(S2)를 거친 혼합물에 표면적을 활성화 시켜 기능을 향상시키기 위한 분쇄단계(S3)를 구비한 것을 특징으로 하며,        It characterized in that it comprises a grinding step (S3) to improve the function by activating the surface area in the mixture passed through the cooling step (S2),

상기 반응단계(S1)는 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 100 : 80~100의 중량부로 혼합 하는 것을 특징으로 하고,        The reaction step (S1) is characterized in that the alkaline powder 10 and the acidic dehydration 20 is mixed in a weight part of 100: 80 ~ 100,

상기 분쇄단계(S3)는 상기 냉각단계(S2)를 거친 혼합물을 200~325MESH 분쇄하는 것을 특징으로 하고,         The grinding step (S3) is characterized in that the mixture passed through the cooling step (S2) 200 ~ 325 MESH grinding,

상기 알칼리성 분말(10)은 제지폐수 처리시 발생되는 침전물을 탈수시켜, 탈수된 침전물을 소각장치를 이용하여 섭씨 900~1000℃에서 소각 후 발생되는 분말로 화학적 주성분이 CaO, SiO2, MgO, Al2O3에 pH가 12~12.5의 알칼리성 분말인 것을 특징으로 하며,         The alkaline powder 10 is a powder generated after incineration of the sediment generated during papermaking wastewater treatment, and the dehydrated sediment is incinerated at 900 to 1000 ° C. using an incinerator. Is characterized in that the alkaline powder of 12 ~ 12.5,

상기 산성 탈수물(20)은 황산 농도 15~20%의 폐황산을 황산 농도 50~70%로 농축시 발생되는 침전물을 탈수시킨 탈수물로 화학적 주성분이 Fe, H2SO4(농도50~60%)에, pH가 0.5~2.5인 케익형태의 산성 슬러지인 것을 특징으로 하는 함수율 저감제 제조방법에 관한 것이다.         The acidic dehydration (20) is a dehydration of dehydration of the precipitate generated when concentrated sulfuric acid concentration of 15 to 20% sulfuric acid concentration of 50 to 70% sulfuric acid concentration of the main chemicals Fe, H2SO4 (concentration 50 ~ 60%) , pH of 0.5 to 2.5 relates to a water content reducing agent manufacturing method characterized in that the cake type acidic sludge.

또한 상기 방법으로 제조된 함수율 저감제는 하천, 저니, 오니, 하수슬러지, 음식물탈리액, 축산분뇨등의 수분을 제거하여 경화시키는 용도에 사용되는 것을 특징으로 하는 함수율 저감제에 관한 것이다. In addition, the water content reducing agent prepared by the above method relates to a water content reducing agent, characterized in that it is used for the purpose of removing and curing the water, such as rivers, sludges, sludge, sewage sludge, food stripping liquid, livestock manure.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이As described in detail above

본 발명은 매립으로 버려지는 폐기물인 알칼리성 소각물(10)과 산성 탈수물(20)을 활용하여 함수율이 높은 하천 저니 및 오니, 하수슬러지등의 함수율을 단시간에 저감시켜, 입자를 형성시키고 , 혼합물을 흙색깔과 동일한 색상을 갖게 하여, 운반 및 직매립이 용이한 상태로 만들 수 있는 함수율 저감제를 제조함으로써, 함수율 저감제의 제조원가를 절감할 수 있으며, 또한 하천 저니 및 오니의 야적에 의한 자연건조 시 발생되는 악취로 인한 2차적인 환경오염을 방지할 수 있고, 아울러 하수슬러지의 함수율을 저감시키기 위해 사용되는 시멘트 및 플라이애쉬의 사용을 대체함으로써, 부족한 자원의 낭비를 방지할 수 있는 장점을 갖고 있다. The present invention utilizes alkaline incineration (10) and acidic dehydration (20), which are wastes that are disposed of as landfills, to reduce the water content of stream sludges, sludges, and sewage sludge with high moisture content in a short time to form particles, and mixtures. It is possible to reduce the manufacturing cost of the water content reducing agent by producing a water content reducing agent which has the same color as the earth color and can be easily transported and buried. It is possible to prevent secondary environmental pollution due to odor generated during drying and to replace the use of cement and fly ash, which is used to reduce the water content of sewage sludge, thereby avoiding waste of scarce resources. Have

도 1은 본 발명에 따른 함수율 저감제 제조방법의 공정을 보인 블록 도를 나타내며,
도 2는 본 발명에 따른 혼합단계별 혼합물의 성분을 보이는 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 단계별 실시 예이며,
도 4는 본 발명에 따라 제조된 함수율 저감제이며,
도 5는 본 발명에 따라 제조된 함수율 저감제의 기능 실시예이다.1 is a block diagram showing a process of the water content reducing agent manufacturing method according to the present invention,
Figure 2 shows the components of the mixture according to the mixing step according to the present invention,
3 is a step-by-step embodiment according to the present invention,
4 is a water content reducing agent prepared according to the present invention,
5 is a functional embodiment of the water content reducing agent prepared according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 함수율 저감제 제조방법은; 도 1에 도시한 바와 같이, 제지를 생산하는 과정에 발생되는 폐수를 처리할 때 발생되는 침전물을 탈수시키고, 탈수된 침전물을 소각 장치를 이용하여 섭씨 900~1000℃에서 소각 후 발생되는 분말로 화학적 주성분이 CaO, SiO2, MgO, Al2O3에 pH가 12~12.5인 알칼리성 분말(10)과, 황산 농도 15~20%의 폐황산을 황산 농도 50~70%로 재활용을 위하여 농축하는 과정에서 폐기물로 발생되는 침전물을 탈수시킨 탈수물로 화학적 주성분이 Fe, H2SO4(농도50~60%)에, pH가 0.5~2.5인 케익 형태의 산성 탈수물(20)을 일정 중량부로 혼합하여 혼합물에 내포된 부착수분을 제거시키고, 또한 혼합물이 함수율 저감제로써의 화학적성분을 갖도록 반응하기 위한 반응단계(S1)와; Water content reducing agent manufacturing method according to the present invention; As shown in Figure 1, the sediment generated when treating the wastewater generated in the process of producing paper, dewatered, and the dehydrated precipitate is chemically formed into powder generated after incineration at 900 ~ 1000 ℃ using an incinerator Alkaline powder (10) with a pH of 12 ~ 12.5 and CaO, SiO2, MgO, Al2O3 as main components and waste sulfuric acid with 15 ~ 20% sulfuric acid concentration are recycled to recycle to 50 ~ 70% sulfuric acid concentration. Dehydrated dehydrated sediment, which is chemically composed of Fe, H2SO4 (concentration 50-60%), and acidic dehydrated cake 20 having a pH of 0.5-2.5 in a certain weight part, adhering moisture contained in the mixture. A reaction step (S1) for removing and further reacting the mixture to have a chemical component as a moisture content reducing agent;

상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물에 발생되는 반응열 및 수증기를 제거시키기 위한 냉각단계(S2)와;A cooling step (S2) for removing reaction heat and water vapor generated in the reaction mixture which has passed through the reaction step (S1);

상기 냉각단계(S2)를 거친 혼합물에 표면적을 활성화 시켜 기능을 향상시키기 위한 분쇄단계(S3)를 포함하고 있다.        It includes a grinding step (S3) to improve the function by activating the surface area in the mixture passed through the cooling step (S2).

반응단계(S1)에서는 혼합기(믹서기)에 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 100 : 100 : 80~100의 중량부로 혼합하여 산성 탈수물(20)에 내포된 부착수분을 제거시키고, 또한 반응된 혼합물이 함수율 저감의 기능을 갖도록 혼합물을 반응시키는 단계이다.        In the reaction step (S1), the alkaline powder 10 and the acidic dehydration 20 are mixed in a mixer (mixer) in an amount of 100: 100: 80-100 parts by weight to remove the adhered moisture contained in the acidic dehydration 20. And reacting the mixture so that the reacted mixture has a function of reducing the moisture content.

상세하게는 제지를 생산하는 과정에 발생되는 폐수를 처리할 때 발생되는 침전물을 탈수시키고, 탈수된 침전물을 소각 장치를 이용하여 섭씨 900~1000℃에서 소각 후 발생되는 분말로 화학적 주성분이 CaO, SiO2, MgO, Al2O3에 pH가 12~12.5인 알칼리성 분말(10) 100중량부 일때 황산 농도 15~20%의 폐황산을 황산 농도 50~70%로 재활용을 위하여 농축하는 과정에서 폐기물로 발생되는 침전물을 탈수시킨 탈수물로 화학적 주성분이 Fe, H2SO4(농도50~60%)에, pH가 0.5~2.5인 케익 형태의 산성 탈수물(20) 80~100중량부로 혼합하여, pH가 12~12.5인 강알칼리성 물질인 알칼리성 분말(10)과 pH가 0.5~2.5인 강산성 물질인 산성 탈수물(20)의 강산과 강알칼리에 의한 화학적 반응열로 산성 탈수물(20)에 내포된 부착수분을 증발시키고, 또한 알칼리성 분말(10)의 주성분인 CaO, SiO2, MgO, Al2O3 와 산성 탈수물(20)의 주성분인 Fe, H2SO4(농도15~20%)의 화학적 반응으로 반응된 혼합물이 CaSO4, MgSO4, Fe2O3의 화학적 성분으로 치환시키는 단계이다.        Specifically, the sediment generated when treating wastewater generated in papermaking process is dehydrated, and the dehydrated precipitate is a powder generated after incineration at 900 ~ 1000 ℃ by incinerator. When 100 parts by weight of alkaline powder (10) having a pH of 12 to 12.5 is added to MgO and Al2O3, waste precipitates of 15-20% sulfuric acid are recycled to 50-70% sulfuric acid. The dehydrated dehydrated product is mixed with Fe and H2SO4 (concentration 50 ~ 60%) with 80 ~ 100 parts by weight of acidic dehydrated product (20) in the form of cake with pH 0.5 ~ 2.5, and the pH is 12 ~ 12.5. Evaporate the adhered moisture contained in the acidic dehydration 20 by the heat of chemical reaction by the strong acid and strong alkali of the alkaline powder 10 which is an alkaline substance and the acidic dehydration 20 which is a strong acidic substance having a pH of 0.5-2.5. CaO, SiO2, MgO, Al2O3 and acid as main constituents of powder 10 The reaction mixture by chemical reaction of sumul 20 is mainly composed of Fe, H2SO4 (concentration 15-20%) of a step of substitution in the chemical composition of the CaSO4, MgSO4, Fe2O3.

보다 상세하게는 일실시예인 표 1.에서 알칼리성 분말(10)은 pH 12.5의 강알칼리성 물질이고, 산성 탈수물(20)은 pH 0.8의 강산성 물질로써, 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 혼합하면 표 1.의 알칼리성 분말(10) 성분중 강알칼리성 물질인 CaO와 MgO가 표 1.의 산성 탈수물(20) 성분중 강산성 물질인 H2SO4(농도50~60%)와 반응하여 혼합물은 반응열이 섭씨 150~190도 까지 상승하게 되어, 산성 탈수물(20)의 성분중 H2SO4(농도50~60%)에 H2SO4를 제외한 H2O인 부착수분은 반응열에 의해 증발되는 것이다. 또한 표 1.의 알칼리성 분말(10)의 성분 중 CaO, MgO, Al2O3 가 표 1.의 산성 탈수물(20)의 성분 중 Fe, H2SO4(농도15~20%)는 화학적 반응에 의해 CaSO4, MgSO4, Fe2O3의 화학적 성분으로 치환되는데 이때 150~190도에서 반응된 CaSO4는 무수석고가 되어, 수분흡수 및 경화기능을 갖고, MgSO4는 경화기능을 촉진시키는 기능을 갖고, Fe2O3는 산화기능을 갖는 혼합물이 형성되는 것이다.        More specifically, in Table 1, the alkaline powder 10 is a strongly alkaline substance having a pH of 12.5, and the acidic dehydrated product 20 is a strongly acidic substance having a pH of 0.8, and the alkaline powder 10 and the acidic dehydrated product (20). ), CaO and MgO, which is a strong alkaline substance in the alkaline powder (10) component of Table 1., reacts with H2SO4 (concentration 50 ~ 60%), which is a strongly acidic substance, in the acidic dehydration (20) component of Table 1. The heat of silver reaction is raised to 150 ~ 190 degrees Celsius, H2SO4 (concentration 50 ~ 60%) of the components of the acidic dehydration (20) H2O except the H2SO4 adhesion moisture is evaporated by the reaction heat. In addition, CaO, MgO and Al2O3 in the components of the alkaline powder (10) of Table 1. Among the components of the acidic dehydration (20) of Table 1. Fe, H2SO4 (concentration 15 to 20%) are CaSO4, MgSO4 by chemical reaction. In this case, CaSO4 reacted at 150 ~ 190 ° C becomes anhydrous gypsum, has water absorption and hardening function, MgSO4 has a function of promoting hardening function, and Fe2O3 has a oxidizing function. It is formed.

이때 알칼리성 분말(10) 100중량부 일때 산성 탈수물(20) 80~100중량부로 혼합하는 이유는 알칼리성 분말(10)이 100중량부 일때 산성 탈수물(20)이 80 중량부 이하이면, 최종 생산물인 함수율 저감제의 잔존 부착수분이 5% 보다 많아지게 되고, 또한 경화기능 및 경화기능을 촉진시켜주는Ca(OH)2의 함량이 적어 기능이 떨어지기 때문이다. At this time, when the alkaline powder (10) 100 parts by weight of the acidic dehydration (20) 80 to 100 parts by weight of the reason for mixing when the alkaline powder (10) 100 parts by weight of the acidic dehydration (20) 80 parts by weight or less, the final product This is because the residual adhesion moisture of the phosphorus moisture content reducing agent is more than 5%, and the content of Ca (OH) 2 which promotes the hardening function and hardening function is low, resulting in poor function.

또한 알칼리성 분말(10)이 100중량부 일때 산성 탈수물(20)이 100중량부 이상이면,알칼리성 분말(10)은 비중이 0.6~0.7이고 ,산성 탈수물(20)은 비중이 2.4~2.7로 알칼리성 분말(10)의 투입량이 산성 탈수물(20)보다 많을 경우 최종 생산된 함수율 저감제의 비중이 가벼워 운반시 적재량이 감소하여 운반비가 상승되고, 또한 현장 사용시는 비중이 가벼워 싸이로에서 투입량 조절이 힘들어 기계적인 운전효율이 떨어지기 때문이다.       In addition, when the alkaline powder 10 is 100 parts by weight, the acidic dehydrated product 20 is 100 parts by weight or more, and the alkaline powder 10 has a specific gravity of 0.6 to 0.7, and the acidic dehydrated product 20 has a specific gravity of 2.4 to 2.7. If the amount of alkaline powder 10 is higher than that of acidic dehydration 20, the specific gravity of the final produced moisture content reducing agent is light, so that the loading rate is reduced during transportation, and the transportation cost is increased. This is because the mechanical operating efficiency is reduced.

이렇게 반응된 혼합물은 pH7~8.5에 함수율 3~5%의 CaSO4, MgSO4, Fe2O3의 화학적 성분으로 치환되어, 150~190도에서 반응된 CaSO4는 무수석고로써, 수분흡수 및 경화기능을 갖고, MgSO4는 경화기능을 촉진시키는 기능을 갖고, Fe2O3는 산화기능을 갖는 혼합물이 형성되어, 함수율이 높은 오니, 저니 , 하수슬러지와 섞였을 때 수분과 반응하여 혼합물의 성분중 CaSO4 성분에 의해 흡.발열 반응을 하고, 또한 혼합물의 성분중 MgSO4에 의해 경화반응이 촉진되고, 또한 성분중 Fe2O3인해 혼합물이 흙색으로 산화되는 작용을 하는 것이다.The reacted mixture is replaced with chemical components of CaSO4, MgSO4 and Fe2O3 with a water content of 3 to 5% at pH 7-8.5, and CaSO 4 reacted at 150-190 ° C is anhydrous gypsum, which has water absorption and curing functions. Fe2O3 has a function of promoting hardening function and Fe2O3 forms an oxidizing function and reacts with water when mixed with sludge, Journey, and sewage sludge with high water content. In addition, the curing reaction is accelerated by MgSO 4 in the components of the mixture, and Fe 2 O 3 in the components is oxidized to earth.

따라서 반응 단계(S1) 에서는 반응기(믹서기)에 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 100 : 80~100의 중량부로 혼합하는 것이다.        Therefore, in the reaction step (S1), the alkaline powder 10 and the acidic dehydration 20 are mixed in a weight part of 100: 80-100 in the reactor (mixer).

표 1. 알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)의 화학적 조성 Table 1. Chemical Composition of Alkaline Powders (10) and Acidic Dehydrates (20)

Figure 112010017996849-pat00001
Figure 112010017996849-pat00001

반응 단계(S1) 에서 사용되는 알칼리성 분말(10)은 제지폐수 처리시 발생되는 침전물을 탈수시켜, 탈수된 침전물을 소각장치를 이용하여 섭씨 900~1000℃에서 소각 후 발생되는 분말로 화학적 주성분이 CaO, SiO2, MgO, Al2O3에 pH가 12~12.5의 알칼리성 분이다.Alkaline powder (10) used in the reaction step (S1) is a powder generated after incineration of the dehydrated sediment generated during paper wastewater treatment, the incinerated dehydrated precipitate at 900 ~ 1000 ℃ using an incinerator, the chemical principal components are CaO, SiO2, MgO and Al2O3 have an alkaline content of 12 to 12.5.

반응 단계(S1) 에서 사용되는 산성 탈수물(20)은 황산 농도 15~20%의 폐황산을 황산 농도 50~70%로 농축시 발생되는 침전물을 탈수시킨 탈수물로 화학적 주성분이 Fe, H2SO4(농도50~60%)에, pH가 0.5~2.5인 케익형태의 산성 슬러지이다.         The acidic dehydrated product 20 used in the reaction step (S1) is a dehydrated product obtained by dehydrating the precipitate generated when the concentrated sulfuric acid of 15-20% of sulfuric acid is concentrated to 50-70% of sulfuric acid. Concentration of 50-60%), and acidic sludge in the form of cake with a pH of 0.5-2.5.

냉각단계(S2)는 상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물에 발생되는 반응열 및 수증기를 제거시키기 위한 단계이다.         Cooling step (S2) is a step for removing the heat of reaction and steam generated in the reaction mixture passed through the reaction step (S1).

상세하게는 드럼쿨러(냉각기)에 상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물을 투입하여 상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물에 발생되는 반응열 및 수증기를 제거시키기 위한 단계이다.        Specifically, the reaction mixture passed through the reaction step (S1) to the drum cooler (cooler) is a step for removing the heat of reaction and steam generated in the reaction mixture passed through the reaction step (S1).

보다 상세하게는 상기 반응단계(S1)를 거친 혼합물은 상기 반응단계(S1)에서 pH 12.5의 강알칼리성 물질인 알칼리성 분말(10)과, pH 0.8의 강산성 물질인 산성 탈수물(20)의 화학적 발열반응으로 150~190℃의 반응열이 발생되어, 이때 산성 탈수물(20)에 21%의 부착수분이 수증기로 증발한다. 따라서 드럼쿨러(냉각기)에 상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물을 투입하여 상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물에 발생되는 반응열 및 수증기를 제거 시켜 약 20분 정도 드럼쿨러를 통과 시켜 반응혼합물의 함수율을 3~5% 로 낮추고, 반응열을 25~30도의 안정화된 혼합물을 만들어 주는 것이다.        More specifically, the mixture passed through the reaction step (S1) is a chemical exotherm of the alkaline powder (10) is a strong alkaline material of pH 12.5 and acidic dehydration (20) of a strong acid material of pH 0.8 in the reaction step (S1). Reaction heat of 150 ~ 190 ℃ is generated by the reaction, 21% of the moisture attached to the acidic dehydration (20) evaporates to water vapor. Therefore, the reaction mixture passed through the reaction step (S1) to the drum cooler (cooler) to remove the reaction heat and steam generated in the reaction mixture passed through the reaction step (S1) to pass through the drum cooler for about 20 minutes to the reaction mixture Lower the water content of 3 to 5%, the reaction heat to create a stabilized mixture of 25 to 30 degrees.

따라서 냉각단계(S2)는 상기 반응단계(S1)를 거친 혼합물에 발생되는 반응열 및 수증기를 드럼쿨러를 이용하여 반응열 및 수증기를 제거 시켜 냉각단계를 거친 혼합물은 함수율이 3~5%에 자체 25~30도의 안정화된 혼합물 로 만드는 단계이다.         Therefore, the cooling step (S2) is the reaction heat and steam generated in the mixture passed through the reaction step (S1) using a drum cooler to remove the heat of reaction and steam by cooling the mixture has a water content of 3 ~ 5% 25 ~ itself 25 ~ This step is to make a stabilized mixture at 30 degrees.

분쇄단계(S4)에서는 냉각단계(S3)를 거친 혼합물에 표면적을 활성화 시켜 기능을 향상시키기 위한 위한 단계이다.         In the grinding step (S4) is a step for improving the function by activating the surface area in the mixture passed through the cooling step (S3).

상세하게는 볼밀(분쇄기)에 냉각단계(S3)를 거친 혼합물을 넣어 혼합물 내에 형성된 입자를 200~325MESH로 분쇄하는 단계이다.     Specifically, the mixture is subjected to the cooling step (S3) in a ball mill (mill) to grind the particles formed in the mixture to 200 ~ 325 MESH.

더욱 상세하게는 반응단계(S1)에서 혼합된 반응혼합물은 알칼리성 분말(10)의 CaO, MgO 는 산성 탈수물(20)의 Fe, H2SO4와 반응하여 반응혼합물인 CaSO4, MgSO4가 일부 30~100MESH의 입자로 형성된다. 따라서 분쇄기를 통해 혼합물 내에 형성된 입자를 200~325MESH로 분쇄하여 비표면적을 활성화 시킴으로써, 동일한 중량을 넣어도 수분흡수 기능이 향상되고, 기계적인 이송 즉 싸이로에서 원료를 사용시 이송이 원활하기 때문이다.     More specifically, the reaction mixture mixed in the reaction step (S1) is CaO, MgO of the alkaline powder (10) reacts with Fe, H2SO4 of the acidic dehydration (20) of the reaction mixture CaSO4, MgSO4 of some 30 ~ 100MESH It is formed into particles. Therefore, by pulverizing the particles formed in the mixture to 200 ~ 325 MESH by activating the specific surface area, even if the same weight, the water absorption function is improved, mechanical transfer, that is, when using the raw material in the cyclo smooth transfer.

따라서 분쇄단계(S4)는 냉각단계(S3)의 혼합물을 분쇄기를 통해 200~325MESH로 분쇄하는 것이다.
Therefore, the grinding step (S4) is to grind the mixture of the cooling step (S3) to 200 ~ 325MESH through the grinder.

발명의 기술을 정리하면 매립으로 버려지는 폐기물인 제지폐수 처리시 발생되는 침전물을 탈수시켜, 탈수된 침전물을 소각장치를 이용하여 섭씨 900~1000℃에서 소각 후 발생되는 화학적 주성분이 CaO, SiO2, MgO, Al2O3에 pH가 12~12.5의 알칼리성 분말(10)과 황산 농도 15~20%의 폐황산을 황산 농도 50~70%로 농축시 발생되는 침전물을 탈수시킨 탈수물로 화학적 주성분이 Fe, H2SO4(농도15~20%)에, pH가 0.5~2.5인 케익형태의 산성 슬러지인 산성 탈수물(20)을 혼합하면, pH 12.5의 강알칼리성 물질인 알칼리성 분말(10)의 주성분중 CaO와 MgO 가 pH 0.8의 강산성 물질인 산성 탈수물(20)의 주성분중 H2SO4(농도50~60%)와 화학적 반응으로 인해 혼합물은 반응열이 섭씨 150~190도 까지 상승하게 되어, 산성 탈수물(20)의 성분중 H2SO4(농도50~60%)에 H2SO4를 제외한 H2O인 부착수분은 반응열에 의해 증발되고, 또한 알칼리성 분말(10)의 성분 중 CaO, MgO, Al2O3 는 산성 탈수물(20)의 성분 중 Fe, H2SO4(농도15~20%)와 화학적 반응에 의해 CaSO4, MgSO4, Fe2O3의 화학적 성분으로 치환되는데 이때 150~190도에서 반응된 CaSO4는 무수석고가 되어, 수분흡수 및 경화기능을 갖고,MgSO4는 경화기능을 촉진시키는 기능을 갖고, Fe2O3는 산화기능을 갖는 혼합물이 형성되고, 이를 드럼쿨러를 반응열과 수증기를 제거시켜, 함수율 3~5% 에 25~30도의 안정화 혼합물로 만들어, 이를 분쇄기를 통해 혼합물에 형성된 30~100MESH의 일부입자를 200~325MESH로 분쇄하여 표면적을 활성화 시킴으로써, 수분 흡수? 분산기능, 입자화 기능, 발열 및 경화기능, 착색기능이 우수한 함수율 저감제가 제조되는 것이다.
According to the technique of the present invention, the sediment generated during paper wastewater treatment, which is disposed of as a landfill, is dehydrated, and the dehydrated precipitate is incinerated by incineration at 900 to 1000 ° C. Al2O3 dehydrates alkaline powder (10) with a pH of 12 ~ 12.5 and spent sulfuric acid with 15 ~ 20% sulfuric acid concentration to 50 ~ 70% sulfuric acid. 15-20%), when the acidic dehydration 20, which is an acidic sludge in the form of a cake having a pH of 0.5-2.5, is mixed, CaO and MgO in the main components of the alkaline powder (10), which is a strongly alkaline substance having a pH of 12.5, have a pH of 0.8 Due to the chemical reaction with H2SO4 (concentration 50-60%) in the main component of the acidic dehydrated product 20, which is a strongly acidic substance, the heat of reaction rises to 150-190 degrees Celsius, H2SO4 in the component of the acidic dehydrated 20 Adhesion moisture, H2O except H2SO4 at (concentration 50 ~ 60%) is increased by reaction heat. In addition, CaO, MgO, and Al2O3 in the alkaline powder 10 are chemically reacted with CaSO4, MgSO4 and Fe2O3 by chemical reaction with Fe and H2SO4 (concentration 15-20%) in the acid dehydration 20. At this time, the CaSO 4 reacted at 150 to 190 degrees becomes anhydrous gypsum, has water absorption and curing function, MgSO 4 has a function of promoting the curing function, Fe2O3 is formed a mixture having an oxidation function, this drum cooler The reaction heat and water vapor are removed to make a stabilizing mixture of 25 to 30 degrees at a water content of 3 to 5%, and the surface is activated by pulverizing some particles of 30 to 100 MESH formed in the mixture through a pulverizer to 200 to 325 MESH to activate the surface area. ? A water content reducing agent having excellent dispersion function, granulation function, heat generation and curing function, and coloring function is prepared.

이렇게 함수율 저감제 제조방법에 있어서, 제조된 함수율 저감제(30)는 함수율이 높은 하천 저니 및 오니, 하수슬러지등의 함수율을 단시간에 저감시켜, 입자를 형성시키고 , 혼합물을 흙색깔과 동일한 색상을 갖게 하여, 운반 및 직매립이 용이한 상태로 만들 수 있어, 하천 저니 및 오니의 야적에 의한 자연건조 시 발생되는 악취로 인한 2차적인 환경오염을 방지할 수 있고, 아울러 하수슬러지의 함수율을 저감시키기 위해 사용되는 시멘트 및 플라이애쉬의 사용을 대체하여, 부족한 자원의 낭비를 방지할 수 있는 장점을 갖고 있다.
Thus, in the method for producing a moisture content reducing agent, the produced water content reducing agent 30 reduces the water content of the stream sludge, sludge, sewage sludge and the like with high moisture content in a short time to form particles, and the mixture has the same color as the earth color. It can be made to be easily transported and buried, and can prevent secondary environmental pollution caused by odor generated during natural drying by river sills and sludge piles, and also reduces the water content of sewage sludge. It replaces the use of cement and fly ash used to make, has the advantage of preventing waste of scarce resources.

도 1은 본 발명에 따른 함수율 저감제 제조방법의 공정을 보인 블록 도를 나타내며, 1 is a block diagram showing a process of the water content reducing agent manufacturing method according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 혼합단계별 혼합물의 성분을 보이는 것이고,Figure 2 shows the components of the mixture according to the mixing step according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 단계별 실시 예이며,3 is a step-by-step embodiment according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따라 제조된 함수율 저감제이며,4 is a water content reducing agent prepared according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따라 제조된 함수율 저감제의 기능 실시예이다.5 is a functional embodiment of the water content reducing agent prepared according to the present invention.

이상으로, 본 발명에 따른 함수율 저감제 제조방법을 설명하였으나, 본 발명의 권리 범위는 여기에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 사항과 균등한 범위의 모든 기술적 사상에 대하여 미친다고 할 것이다. As mentioned above, although the manufacturing method of the moisture content reducing agent which concerns on this invention was demonstrated, the scope of right of this invention is not limited to this, It will be said that it is crazy about all the technical ideas of the range equivalent to the matter of a claim.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 알칼리성 분말 ( 제지폐수 처리시 발생되는 침전물을 탈수시켜, 탈수된 침전물을 소각장치를 이용하여 섭씨 900~1000℃에서 소각 후 발생되는 분말로 화학적 주성분이 CaO, SiO2, MgO, Al2O3에 pH가 12~12.5의 알칼리성 분말 )
20 : 산성 탈수물 (황산 농도 15~20%의 폐황산을 황산 농도 50~70%로 농축시 발생되는 침전물을 탈수시킨 탈수물로 화학적 주성분이 Fe, H2SO4(농도15~20%)에, pH가 0.5~2.5인 케익형태의 산성 슬러지)
30 : 함수율 저감제(수분이 함유된 슬러지의 수분을 흡수하여 경화시키는 기능의 물질)
S1 : 반응 단계
S2 : 냉각 단계
S3 : 분쇄 단계* Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: Alkaline powder (Dehydrated sediment produced during paper wastewater treatment, and dehydrated sediment is incinerated by incineration at 900 ~ 1000 ℃, chemical main component is CaO, SiO2, MgO, Al2O3, pH is 12 ~ 12.5 alkaline powders)
20: Acidic dehydrated (dehydrated dehydrated precipitate produced when concentrated sulfuric acid of 15-20% of sulfuric acid is concentrated to 50-70% of sulfuric acid.The chemical main component is Fe, H2SO4 (concentration 15-20%), pH Acid sludge in the form of cake
30: moisture content reducing agent (a material having a function of absorbing and curing moisture of water-containing sludge)
S1: reaction step
S2: cooling stage
S3: grinding step

Claims (6)

알칼리성 분말(10)과 산성 탈수물(20)을 일정 중량부로 혼합하여 산성탈수물(20)에 부착수분을 제거시키고, 또한 혼합물이 함수율 저감제로서의 화학적성분을 갖도록 반응하기 위한 반응단계(S1)와, 상기 반응단계(S1)를 거친 반응혼합물에 발생되는 반응열 및 수증기를 제거시키기 위한 냉각단계(S2)와, 상기 냉각단계(S2)를 거친 혼합물에 표면적을 활성화시켜 기능을 향상시키기 위한 분쇄단계(S3)를 구비한 함수율 저감제 제조방법에 있어서,
상기 반응단계(S1)에서 제지폐수 처리시 발생되는 침전물을 탈수시켜, 탈수된 침전물을 소각장치를 이용하여 섭씨 900~1000℃에서 소각 후 발생되는 분말로 화학적 주성분이 CaO, SiO2, MgO, Al2O3에 pH가 12~12.5의 알칼리성 분말(10)과, 황산 농도 15~20%의 폐황산을 황산 농도 50~70%로 농축시 발생되는 폐기불인 침전물을 탈수시킨 탈수물로 화학적 주성분이 Fe, H2SO4(농도50~60%)에, pH가 0.5~2.5인 케익형태의 산성 탈수물(20)을 100 : 80~100의 중량부로 혼합하는 것을 특징으로 하는 함수율 저감제 제조방법.



Reaction step (S1) for mixing the alkaline powder 10 and the acidic dehydration 20 to a certain weight part to remove the adhering moisture to the acidic dehydration 20, and also to react the mixture to have a chemical component as a moisture content reducing agent And, the cooling step (S2) for removing the reaction heat and steam generated in the reaction mixture passed through the reaction step (S1), and the grinding step for activating the surface area in the mixture passed through the cooling step (S2) to improve the function In the water content reducing agent manufacturing method provided with (S3),
Dehydration of the sediment generated during the paper wastewater treatment in the reaction step (S1), the dehydrated precipitate is a powder generated after incineration at 900 ~ 1000 ℃ by incineration apparatus, the chemical main component is CaO, SiO2, MgO, Al2O3 pH A dehydrated dehydrated alkaline powder (10) of 12 to 12.5 and waste sulfuric acid of 15 to 20% sulfuric acid concentration to 50 to 70% sulfuric acid. 50 to 60%), the acid-based dehydrated product of the cake form having a pH of 0.5 to 2.5 (20) 100: 80 to 100 parts by weight of the method for producing a water content reducing agent.



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