Use of Sewage Sludge Ash for Construction Material

건설재로서 하수슬러지 소각재의 활용

This paper is focused on an experimental study in order to investigate the utilization of sewage sludge ash as the cover and liner materials for the waste disposal landfill or as construction materials. A series of tests were performed to evaluate the basic properties, compaction, compressive strength, consolidation, permeability, and CBR of sewage ash. Specially, clay bricks were made as increasing replacement ratio of sewage ash (such as 5, 10, 15, 20, 25, 30%). And tests were fulfilled for its quality. Bentonite and lime were used as the additives to improve permeability properties of sewage sludge ash. As a result of tests, it was shown that the permeability coefficient decreases as increasing bentonite content and the percentage of bentonite was roughly needed 20% to keep the permeability coefficient below $1{\times}10^{-7}cm/sec$. The results of unconfined compression tests show that sewage ash meets the criteria of the unconfined compression strength for cover material. It was shown that the compressive strength decreases as increasing the replacement ratio of sewage sludge ash and the maximum replacement ratio of sewage sludge ash to satisfy the quality standards of the third degree bricks was about 15%.

본 논문에서는 일련의 실내실험을 통하여 하수회의 기본특성, 다짐, 압축강도, 압밀, 투수 및 CBR 특성을 분석하여 폐기물 매립장의 차수재 및 복토재 등의 건설재료로서 하수슬러지 소각재의 활용방안을 연구하였다. 특히, 하수슬러지 소각재의 치환률을 5, 10, 15, 20, 25, 30%로 변화시키면서 점토벽돌을 제작하여 품질시험을 실시하였다. 하수슬러지 소각재의 투수특성을 확보하기 위하여 혼합재로서 벤토나이트와 소석회를 사용하였다. 실험결과, 벤토나이트 혼합비가 증가함에 따라 투수계수는 감소하며 차수재로 사용가능한 투수계수가 $1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하로 되는 벤토나이트의 혼합비는 20% 정도로 나타났다. 일축압축시험결과 하수슬러지 소각재는 복토재의 일축압축강도 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 점토벽돌에 대한 품질시험 결과 하수슬러지 소각재의 치환률이 증가함에 따라 압축강도는 감소하였으며, 3종 점토벽돌의 품질기준을 만족하는 하수회의 최대치환률은 15% 정도로 나타났다.