Evaluation of the Physical Properties for Lightweight Bricks Made from Sewage Sludge and Wasted Glass

Ocean dumping of sewage sludge is banned. Therefore, it is needed to develop alternative treatment method. Sewage sludge and waste glass are used to prepare lightweight brick. Large amount of energy is consumed to prepare building material, because of its high preparation temperature, or above $1,200^{\circ}C$. We study to prepare lightweight brick, using sewage sludge and waste glass as raw materials in this research. Lightweight brick was made at low temperature of below $800^{\circ}C$ to reduce $CO_2$ emission by geopolymer technique. Calcination temperature, mixing ratio of sewage sludge/waste glass and water glass/water were discussed to evaluate their effect on the brick prepared. In this study, the optimal conditions for preparing bricks was $750^{\circ}C$ of firing temperature, 1.5 of mixing ratio for water glass/water and 10 : 90 wt% of sewage sludge/waste glass. At this condition, compressive strength and specific gravity of brick prepared were 5.1 MPa and 0.46, respectively. These values satisfy the criteria on a lightweight brick.

하수슬러지로 제조한 경량 벽돌의 물성평가

하수슬러지의 해양투기가 금지됨에 따라 하수슬러지의 적정처리에 대한 요구가 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 하수슬러지와 폐유리를 이용하여 경량벽돌을 제조하고자 하였다. 건축자재인 벽돌은 통상 $1,200^{\circ}C$ 이상의 고온에서 제조되기 때문에 벽돌 제조시 다량의 에너지가 소비된다. 본 연구에서는 하수슬러지와 폐유리를 이용하여 경량벽돌 제조시 $CO_2$ 배출량을 줄이기 위해 $800^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 지오폴리머 기술을 이용하여 벽돌을 제조하였다. 경량벽돌 제조시 소성온도, 하수슬러지와 폐유리 및 물유리와 물의 혼합비 등이 주요 영향 인자이며, 이들의 변화에 따른 경량벽돌의 특성을 평가하였다. 본 연구결과에 따르면 경량벽돌의 최적 제조조건은 소성온도 $750^{\circ}C$, 물유리/물 혼합비 1.5, 하수슬러지/폐유리 비 10 : 90 wt%였다. 이때 제조한 경량벽돌의 압축강도 5.1 MPa, 비중 0.46으로 발포세라믹 경량벽돌 기준을 만족시키는 것으로 나타났다.