(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回収された廃ＬＣＤガラス（２）及び廃瓶ガラス（１）に対して異物又は汚物を除去するように第１洗浄装置（１００−１）及び第２洗浄装置（１００）を通じて洗浄する洗浄段階（Ｓ１００）と、洗浄された廃ＬＣＤガラス（２）及び廃瓶ガラスに対して設定された微粒子サイズに粉砕するように第１粉砕装置（２００−１）及び第２粉砕装置（２００）を通じて粉砕する粉砕段階（Ｓ２００）と、粉砕された廃ＬＣＤガラス（２）及び廃瓶ガラスの粉末に対して、設定された比重、強度及び物性を有するように、混合装置（３００）を通じて発泡剤と添加剤を混合する混合段階（Ｓ３００）と、発泡剤と添加剤が混合された廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスの原料粉末混合物に対して、発泡焼成後に安定化させるように、耐火構造の連続式焼成炉（４００）を通じて高温で加熱しながら発泡させる発泡及び焼成段階（Ｓ４００）とで構成されてなる発泡性人工濾材（１０）の製造方法において、
前記発泡性人工濾材（１０）は、粒子サイズが水処理用担体として使用する場合には、１０〜７０ｍｍであり、上水道用、中水道用、及び下水処理水用のいずれか１つの濾過槽の濾材として使用する場合には、０．３〜２．５ｍｍであり、乾燥時の密度が０．３ｇ／ｃｍ３〜０．７ｇ／ｃｍ３であり、水分飽和時の密度が１．０ｇ／ｃｍ３〜１．４ｇ／ｃｍ３であり、空隙率が６５％〜８５％であり、圧縮強度が１０ｋｇ／ｃｍ３〜３０ｋｇ／ｃｍ３であり、
前記第１洗浄装置（１００−１）は、廃ＬＣＤガラスに付着及び吸着された各種異物又は汚物に対して除去効率を高めることができるように水槽型箱体（１１０−１）が形成され、前記箱体の一側には、水冷及び空冷式洗浄具（１２０−１）が形成され、他側には、排水ライン（１３１−１）を有する乾燥具（１３０−１）が結合されるように形成され、前記第２洗浄装置（１００）は、廃瓶ガラスに付着及び吸着された各種異物又は汚物に対して除去効率を高めることができるように、一側に、回転テーブル（１１１）を有する駆動部（１１０）が形成され、他側には水冷及び空冷式洗浄部（１２０）が形成され、他の一側には、排水トラップ（１３１）を有する乾燥部（１３０）が形成され、
前記水冷及び空冷式洗浄具（１２０−１）は、ホッパーの内側に‘Ｕ’字状のメッシュ状ブロックを形成し、前記メッシュ状ブロックとホッパーとの間には、ウォーターポンプ及びエアコンプレッサから連結された水冷供給管が備えられ、前記水冷供給管線上には、噴射ノズルを有する多数個の枝管が形成されて、廃ＬＣＤガラスに対して飛散形態の水が高圧噴霧されて頑固な汚れを除去するように形成され、廃ＬＣＤガラスに対する洗浄液と洗浄用エアは、同時に供給されるか、または順次供給され、ホッパー内の水位まで浸かった廃ＬＣＤガラスの汚れがふやけると、その後、エアを供給して発泡噴出又は噴水流の形態で汚染物質を洗浄するように形成され、前記排水ライン（１３１−１）を介して供給された水が排水されると、上部に形成された乾燥具（１３０−１）によって、水で洗った後に、高圧エアで乾燥させるように形成され、前記乾燥具（１３０−１）は、ウォーターポンプ及びエアコンプレッサにラインで連結されて洗浄水とエアが選択的に噴射されるように形成され、前記水冷及び空冷式洗浄部（１２０）は、ホッパーの外側に形成されたウォーターポンプによって１次的に廃瓶ガラスを洗浄するようにし、前記ウォーターポンプを介して供給される水は、夏期又は冬期に応じて冷水と温水が選択的に供給されるようにし、設定によっては、廃瓶ガラスの内外の頑固な汚れがふやけるように、ホッパーの開口部の上端まで水が満たされて廃瓶ガラスが浸かるように形成され、ウォーターポンプから連結された水冷供給管には、多数個の噴射ノズルを有する枝管が形成されて、噴水流の形態で高圧洗浄を図るように形成され、前記水冷供給管の一側はエアコンプレッサのエアラインと連通して選択的な周期によって高圧エアが供給されて、発泡噴出の形態の気泡が噴射されることによって、頑固な汚れを円滑に除去するように形成され、前記回転テーブル（１１１）は、駆動部（１１０）によって円周方向に沿って回転することによって、均一な洗浄が行われるように補助するようになり、前記乾燥部（１３０）は、ウォーターポンプ及びエアコンプレッサと連結された状態であって、最初に上部から下部に向かって水が噴射されるように形成され、その後、洗浄された水が排水トラップを介して完全に排水されると、もう一度濯ぎ水が噴射された後、エアコンプレッサによる高圧エアが噴射されて円滑な洗浄が行われるように形成され、
さらに、
前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）は、連続式焼成炉（４００）に自動温度調節装置（４１０）が取り付けられて、流入時から設定された区間まで内部加熱温度が６５０℃〜１，２００℃の温度をなすように形成され、焼成発泡直後には温度を４００℃〜５００℃に下げて発泡体の安定化のためのアニーリング（Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）現象を助長し、内部残留応力の除去及び亀裂を防止するようにし、
前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）は、連続式焼成炉（４００）に、速度調節装置（４２１）が備えられたコンベヤベルト（４２０）が形成されて、流入した廃瓶ガラスの原料粉末混合物に応じて速度の設定を制御できるようにし、前記コンベヤベルト（４２０）の材質は、ステンレス系列の金属材が使用されるように形成され、コンベヤベルト（４２０）の下部には、廃瓶ガラスの原料粉末混合物が床に飛散又は分散しないように保護網（４３０）が形成され、コンベヤベルト（４２０）、及び前記コンベヤベルト（４２０）を駆動させるチタン又はタングステン材質の回転用ローラー（４４０）は、循環水によって持続的な冷却を図るように別途の冷却チャンバ（４５０）が備えられるようにし、
前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）の後の人工濾材（１０）は、破砕機（５１０）を用いて１０〜７０ｍｍ又は０．３〜２．５ｍｍの大きさに破砕及び粉砕した後、メッシュ網（５２０）を有する製品選別装置（５００）によって大きさ別に選別した後、包装するようにする包装段階（Ｓ５００）が構成されてなることを特徴とする、廃電気電子製品から発生する廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性人工濾材の製造方法。
【請求項２】
前記第１粉砕装置（２００−１）は、板状の廃ＬＣＤガラス（２）に対して重量体のプレス（２２０−１）が上下降アップダウンしながら、洗浄された廃ＬＣＤガラス（２）が４０〜１００μｍの大きさに圧着及び粉砕されるようにし、前記プレス（２２０−１）が備えられたボックス状のフレーム（２１０−１）の一側には、廃ＬＣＤガラスの投入口（２１１−１）が形成され、フレーム（２１０−１）の内部には、粉砕時に発生する廃ＬＣＤガラス（２）の粉塵を集塵するように集塵機（２２０−１）が形成され、フレームの外周面には騒音防止用吸音体（２３０−２）が結合されるように形成され、
前記第２粉砕装置（２００）は、粉砕タンク（２１０）内にローター（２２１）又は微細メディア（２２２）が収容されるように形成され、回転によって、洗浄された廃瓶ガラスが１００〜２００μｍの大きさに微粉砕されるようにし、粉砕タンク（２１０）の一側には粉塵集塵用集塵部（２３０）が形成され、粉砕タンク（２１０）の外周面には騒音防止用吸音部（２４０）が形成されてなることを特徴とする、請求項１に記載の廃電気電子製品から発生する廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性人工濾材の製造方法。
【請求項３】
前記混合段階（Ｓ３００）は、炭酸カルシウム、カーボンブラック、及び炭酸ナトリウムのいずれか１つまたはこれらの選択的な結合によって組み合わされた発泡剤が使用されるように形成され、添加剤としては、粘土又は前記粘土と同等の特性を有する成分が添加されるようにすることを特徴とする、請求項１に記載の廃電気電子製品から発生する廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性人工濾材の製造方法。
【請求項４】
前記混合段階（Ｓ３００）は、粉砕された廃瓶ガラス粉末１００重量部に、
廃ＬＣＤガラス粉末２０〜５０重量部と、
炭酸カルシウム３．０〜５．０重量部と、
カーボンブラック０．０５〜２．０重量部と、
炭酸ナトリウム２．５〜６．０重量部とが添加されるようにし、
粘土２．０〜５．０重量部を混合させて、粉砕された廃瓶ガラス粉末の密度が１．１ｇ／ｃｍ３〜２．０ｇ／ｃｍ３になるように固めた後、連続式焼成炉（４００）に加圧して装入するようにすることで人工濾材の比重及び強度の調節による物理的特性の向上（強化）を可能としたことを特徴とする、請求項１に記載の廃電気電子製品から発生する廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性人工濾材の製造方法。
【請求項５】
前記製品選別装置（５００）は、一側に多段階のメッシュ網（５２０）が形成され、発泡焼成された人工濾材（１０）を破砕機（５１０）を通じて１０〜７０ｍｍの大きさに破砕した後、大きさ別に選別して、水処理用担体として使用できるようにするか、または０．３〜２．５ｍｍに粉砕して、上水道用、中水道用、及び下水処理水用のいずれか１つの濾過槽用濾材として使用できるようにし、他側には、選別過程で発生する粉塵を集塵できる集塵部材（５３０）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の廃電気電子製品から発生する廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性人工濾材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質汚染に対する濾過技術であって、水処理用濾材を人工で製造するようにし、一連の自動化工程を通じて製造された人工濾材は、捨てられた廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスを発泡させてリサイクルするようにすることによって、グリーン技術である資源循環とエネルギー利用効率化を活性化することは勿論、温室ガス及び汚染物質の排出を最小化することを特徴とする、廃電気電子製品から発生する廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性人工濾材の製造方法に関する。
【０００２】
言い換えれば、本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）ガラスの製造、加工工程上で発生する廃ＬＣＤガラスや、ＬＣＤモニタを含む各種電子製品に使用した後に廃棄される廃ＬＣＤガラスを廃瓶ガラスと混合して人工濾材として再生産するようにしたもので、廃ガラスの発泡焼成温度を下げることによってエネルギーを低減できるようにすることは勿論、廃棄物のリサイクルを図ることによって、限定された資源を保全するという環境に優しい特徴がある。
【０００３】
これによって、本発明は、空隙率が非常に高いため、濾過効率が改善されることは勿論、向上した濾過速度により水処理効果が大きく改善され、濾過機能の向上のための逆洗時には小さい動力だけでも洗浄回復率が高く形成されるようにし、これによって、濾過池の施設規模の縮小が可能であるため、敷地面積の確保が容易（敷地の節減）であり、建築費の低減及び付帯施設の設置費を著しく減少させることができる特徴がある。
【０００４】
また、本発明は、改善された洗浄装置及び粉砕装置によって洗浄効率と粉砕性能が高く形成されるようにし、各装置は、周辺環境の汚染を最小化すると共に、周辺への放出騒音が低減されるように形成され、特に、発泡焼成時には焼成炉の機械的設定制御が精密かつ便利に行われ得るように形成されて、作業者にとって製造工程が容易である一方、人工濾材の品質が向上するようにすることを特徴とする。
【０００５】
なお、本発明は、製品選別装置を通じて、人工濾材の用途又は粒径（サイズ）に応じて迅速かつ簡便な包装が行われるようにする特徴がある。
【背景技術】
【０００６】
最近、ディスプレイ用モニタは、既存のＣＲＴモニタから鮮明度の高いＬＣＤモニタに急速に代替されている実情である。
【０００７】
このようなＬＣＤモニタは、主にＬＣＤガラスとＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）で構成されており、このうちのＩＴＯに含まれているインジウムは、地球上に極少量で存在する希少金属として分類されており、リサイクルが必要な状況である。
【０００８】
また、ＬＣＤモニタにおいてかなりの部分を占めているＬＣＤガラスも、廃棄されると、リサイクルが必要であるが、関連技術の開発が不十分であることによる経済性の不足により、単純焼却又は埋め立てに依存している実情であって、前記の焼却又は埋め立て時にかなりの処理コストがかかっている実情である。
【０００９】
一方、ＬＣＤ大国である韓国の場合、大規模のＬＣＤ生産施設を備えているＳ社やＬ社が関連製品を生産する過程で多量の廃ＬＣＤガラスが発生しており、これは、国内のＬＣＤ製品の交換サイクルが到来することを勘案すると、廃ＬＣＤガラスの発生量は急速に増加すると予想されている。
【００１０】
そこで、廃ＬＣＤガラス処理対策が講じられており、２００３年初めにＥＵ（欧州連合議会）では、電子製品と関連して公表したＷＥＥＥ法規に、２００６年までの電子製品のリサイクル率を７５％以上、ＥＰＲ（生産者責任リサイクル制度）法的リサイクル率６５％以上と規定しているため、ＬＣＤ関連製品の輸出の比重が高い韓国としては、生産企業や国家輸出競争力強化の次元で廃ＬＣＤガラス製品に関連するリサイクル率を高めるための大変な努力が必要な時点である。
【００１１】
そのために、各国では、廃ＬＣＤガラスをリサイクルするためにインジウムを回収したり、廃ＬＣＤガラスを物理的又は化学的に処理して回収したものを新しいＬＣＤ関連製品に適用しているのが現状である。
【００１２】
一方、上下水道に使用される湖沼水（貯水池）、河川水、河水には、様々な異物と汚物から発生した浮遊物質、固形物及び大腸菌群などの細菌が水中に沈殿又は浮遊する形態で含まれている。
【００１３】
したがって、このような原水の水質状態では上水、中水として使用することができないため、別途の処理工程が必要となる。
【００１４】
そのために、最近は、凝集処理法、砂濾過などのような物理、化学的処理方法が多く用いられているのが現状である。
【００１５】
そこで、砂濾過方式は、均質な砂の場合、空隙率が０．３〜０．４と低いため、濾過速度が遅いという欠点がある（約１２０／ｍ３／ｍ２日〜１５０／ｍ３／ｍ２日）。
【００１６】
また、砂濾過方式は、濾過施設の設置コスト及び敷地面積が過大に必要となり、一定時間が経過すると砂が汚染してしまい、濾過機能を回復するためには逆洗が必要になる。
【００１７】
しかし、このような砂濾過方式は、砂の重量が重いため（比重約２．５）逆洗浄が円滑に行われず、逆洗に多くの動力が必要となるなどの問題点が指摘されている。
【００１８】
このような問題を解決するためにアンスラサイト（砂と無煙炭が主成分）が開発されて使用されてはいるが、濾過速度が多少向上（約２００ｍ３／ｍ２日〜３００ｍ３／ｍ２日）しただけで、これもまた、濾過施設の設置コスト及び敷地面積が過大に必要となり、一定時間が経過すると汚染してしまい、濾過機能を回復するためには逆洗が必要になる。
【００１９】
これを改善するために、先行技術のうち特許出願第２０１１−００３９３３１号（出願日：２０１１．０４．２７．）には多孔性浮上濾材が開示されているところ、その技術の要旨は、ガラスを用いて発泡体を形成し、これを水処理に活用するものと記載されている。
【００２０】
しかし、このような先行技術は、廃瓶ガラスのような捨てられた資源をリサイクルするシステム（当該公報には洗浄関連技術が記載されていない）ではないため、グリーン技術に符合せず、濾材の作製による破砕、粉砕、混合攪拌、焼成、冷却及び選別過程時に発生する周辺環境の汚染、騒音の発生などに対する処理方案が全くないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】大韓民国特許公報１０−１０７５０６９号
【特許文献２】大韓民国公開公報１０−２０１１−３１６８３号
【特許文献３】大韓民国特許公報１０−１４６５２２７号
【特許文献４】日本国特許公開公報２００８−１１５０７７号
【特許文献５】大韓民国公開公報１０−１９９８−８１６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
最近、電子製品のディスプレイパネルがＬＣＤで代替されているため、廃ＬＣＤガラスの発生量が急増すると予想されるが、これをリサイクルすることができる術技の不足により、利用可能な可用資源を焼却又は埋め立てることによって限定された資源を枯渇させ、廃棄物処理に莫大な費用がかかるという問題点を改善する一方、ＥＵのＷＥＥＥ法規で提示している電子製品のリサイクル率の基準を遵守して、韓国の電子製品の輸出に障害をもたらし得る要因を除去するためのリサイクル技術を開発する数多くの研究が継続して行われている。
【００２３】
これによって、廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性浮上濾材を製造しようとする本出願の第一の解決課題は、廃ＬＣＤガラスの高い発泡温度（９００℃〜９３０℃）及びＡｌ２Ｏ３により粘度が高くなることで発泡焼成に高いエネルギーコストがかかることを改善するために、相対的に低い発泡温度（７１０℃〜７６０℃）及び発泡が良く行われる廃瓶ガラス粉末を廃ＬＣＤガラスと混合することで発泡焼成コストを低減して、経済性のある水処理用浮上濾材の製造方案、及び国内の電子産業のリサイクル率を向上させて海外輸出産業に寄与しようとする製造方案を見出すことにある。
【００２４】
本出願では、既存の廃瓶ガラスを粉砕して製造した発泡性浮上濾材は強度が低く、耐久性が低下するという問題があることを解消するために、廃ＬＣＤガラスに過量含有されているＡｌ２Ｏ３が化学的耐久性を増大させる機能を有している特性を勘案して、廃ＬＣＤガラスと廃瓶ガラスとを一定の比率で混合して発泡性浮上濾材の引張強度、圧縮強度及び耐摩耗性を増大させて、濾材の物理化学的性能を向上させる製造方案を見出そうとする。
【００２５】
そこで、本発明は、廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルして発泡焼成製造した人工濾材の空隙率が高く形成されるようにし、比重が低いため水に良く浮かぶ無機質の発泡体を提供することにその目的がある。
【００２６】
言い換えれば、本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）ガラスの製造、加工工程上で発生する廃ＬＣＤガラスや、ＬＣＤモニタを含む各種電子製品に使用した後に廃棄される廃ＬＣＤガラスを廃瓶ガラスと混合して人工濾材として再生産するようにしたもので、廃ガラスの発泡焼成温度を下げることによってエネルギーを低減できるようにすることは勿論、廃棄物のリサイクルを図ることによって、限定された資源を保全するという環境配慮性を提供することにその目的がある。
【００２７】
そこで、本発明は、水質汚染に対する濾過技術であって、水処理用濾材を人工で製造するようにし、一連の自動化工程を通じて製造された人工濾材は、捨てられた廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスを発泡させてリサイクルするようにすることによって、グリーン技術である資源循環とエネルギー利用効率化を活性化することは勿論、温室ガス及び汚染物質の排出を最小化することにその目的がある。
【００２８】
また、本発明は、空隙率が非常に高いため、濾過効率が改善されることは勿論、向上した濾過速度により水処理効果が大きく改善され、濾過機能の向上のための逆洗時には小さい動力だけでも洗浄回復率が高く形成されるようにし、これによって、濾過池の施設規模の縮小が可能であるため、敷地面積の確保が容易（敷地の節減）であり、建築費の低減及び付帯施設の設置費を著しく減少させることにその目的がある。
【００２９】
また、本発明は、改善された洗浄装置及び粉砕装置によって洗浄効率と粉砕性能が高く形成されるようにし、各装置は、周辺環境の汚染を最小化すると共に、周辺への放出騒音が低減されるように形成され、特に、発泡焼成時には焼成炉の機械的設定制御を精密かつ便利に行うことができるように形成されて、作業者にとって製造工程が容易である一方、人工濾材の品質を向上させることにその目的がある。
【００３０】
なお、本発明は、製品選別装置を通じて、人工濾材の用途又は粒径（サイズ）に応じて迅速かつ簡便な包装が行われるようにすることにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
このような目的を達成するために、本発明は、回収された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラス１に対して異物又は汚物を除去するように第１洗浄装置１００−１及び第２洗浄装置１００を通じて洗浄する洗浄段階（Ｓ１００）と；洗浄された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラスに対して設定された微粒子サイズに粉砕するように第１粉砕装置２００−１及び第２粉砕装置２００を通じて粉砕する粉砕段階（Ｓ２００）と；粉砕された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラスの粉末に対して、設定された比重、強度及び物性を有するように混合装置３００を通じて発泡剤と添加剤を混合する混合段階（Ｓ３００）と；発泡剤と添加剤が混合された廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスの原料粉末混合物に対して、発泡焼成後に安定化させるように耐火構造の連続式焼成炉４００を通じて高温で加熱しながら発泡させる発泡及び焼成段階（Ｓ４００）と；で構成されてなる発泡性人工濾材１０の製造方法において、前記発泡性人工濾材１０は、粒子サイズが水処理用担体として使用する場合には、１０〜７０ｍｍであり、上水道用、中水道用、及び下水処理水用のいずれか１つの濾過槽の濾材として使用する場合には、０．３〜２．５ｍｍであり、乾燥時の密度が０．３ｇ／ｃｍ３〜０．７ｇ／ｃｍ３であり、水分飽和時の密度が１．０ｇ／ｃｍ３〜１．４ｇ／ｃｍ３であり、空隙率が６５％〜８５％であり、圧縮強度が１０ｋｇ／ｃｍ３〜３０ｋｇ／ｃｍ３となるように製造されるように構成される。
【００３２】
そこで、前記第１洗浄装置１００−１は、廃ＬＣＤガラスに付着及び吸着された各種異物又は汚物に対して除去効率を高めることができるように水槽型箱体１１０−１が形成され、前記箱体の一側には、水冷及び空冷式洗浄具１２０−１が形成され、他側には、排水ライン１３１−１を有する乾燥具１３０−１が結合されるように形成され、前記第２洗浄装置１００は、廃瓶ガラスに付着及び吸着された各種異物又は汚物に対して除去効率を高めることができるように、一側に、回転テーブル１１１を有する駆動部１１０が形成され、他側には水冷及び空冷式洗浄部１２０が形成され、他の一側には、排水トラップ１３１を有する乾燥部１３０が形成される。
【００３３】
このとき、前記第１粉砕装置２００−１は、板状の廃ＬＣＤガラス２に対して重量体のプレス２２０−１が上下降アップダウンしながら、洗浄された廃ＬＣＤガラス２が４０〜１００μｍの大きさに圧着及び粉砕されるようにし、前記プレス２２０−１が備えられたボックス状のフレーム２１０−１の一側には、廃ＬＣＤガラスの投入口２１１−１が形成され、フレーム２１０−１の内部には、粉砕時に発生する廃ＬＣＤガラス２の粉塵を集塵するように集塵機２２０−１が形成され、フレームの外周面には騒音防止用吸音体２３０−２が結合されるように形成され、前記粉砕装置２００は、粉砕タンク２１０内にローター２２１又は微細メディア２２２が収容されるように形成され、回転によって、洗浄された廃瓶ガラスが１００〜２００μｍの大きさに微粉砕されるようにし、粉砕タンク２１０の一側には粉塵集塵用集塵部２３０が形成され、粉砕タンク２１０の外周面には騒音防止用吸音部２４０が形成される。
【００３４】
そこで、前記混合段階（Ｓ３００）は、炭酸カルシウム、カーボンブラック、及び炭酸ナトリウムのいずれか１つまたはこれらの選択的な結合によって組み合わされた発泡剤が使用されるように形成され、添加剤としては、粘土又は前記粘土と同等の特性を有する成分が添加されるように形成される。
【００３５】
このとき、前記混合段階（Ｓ３００）は、粉砕された廃瓶ガラス粉末１００重量部に、廃ＬＣＤガラス粉末２０〜５０重量部と、炭酸カルシウム３．０〜５．０重量部と、カーボンブラック０．０５〜２．０重量部と、炭酸ナトリウム２．５〜６．０重量部とが添加されるようにし、粘土２．０〜５．０重量部を混合させて、粉砕された廃瓶ガラス粉末の密度が１．１ｇ／ｃｍ３〜２．０ｇ／ｃｍ３になるように固めた後、連続式焼成炉（４００）に加圧して装入するように形成されることで人工濾材の比重及び強度の調節による物理的特性の向上（強化）を可能とする。
【００３６】
よって、前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）は、連続式焼成炉４００に自動温度調節装置４１０が取り付けられて、流入時から設定された区間まで内部加熱温度が６５０℃〜１，２００℃の温度をなすように形成され、焼成発泡直後には温度を４００℃〜５００℃に下げて発泡体の安定化のためのアニーリング（Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）現象を助長し、内部残留応力の除去及び亀裂を防止するように形成される。
【００３７】
このとき、前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）は、連続式焼成炉４００に、速度調節装置４２１が備えられたコンベヤベルト４２０が形成されて、流入した廃瓶ガラスの原料粉末混合物に応じて速度の設定を制御できるようにし、前記コンベヤベルト４２０の材質は、ステンレス系列の金属材が使用されるように形成され、コンベヤベルト４２０の下部には、廃瓶ガラスの原料粉末混合物が床に飛散又は分散しないように保護網４３０が形成され、コンベヤベルト４２０、及び前記コンベヤベルト４２０を駆動させるチタン又はタングステン材質の回転用ローラー４４０は、循環水によって持続的な冷却を図るように別途の冷却チャンバ４５０が備えられるように形成される。
【００３８】
よって、前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）の後の人工濾材１０は、破砕機５１０を用いて一定の大きさに破砕した後、製品選別装置５００によって水処理用途に適した大きさ別に選別した後、包装するようにする包装段階（Ｓ５００）が構成されてなる。
【００３９】
このとき、前記製品選別装置５００は、一側に多段階のメッシュ網５２０が形成され、発泡焼成された人工濾材１０を破砕機５１０を通じて１０〜７０ｍｍの大きさに破砕した後、大きさ別に選別して、水処理用担体として使用できるようにするか、または０．３〜２．５ｍｍに粉砕して、上水道用、中水道用、及び下水処理水用のいずれか１つの濾過槽用濾材として使用できるようにし、他側には、選別過程で発生する粉塵を集塵できる集塵部材５３０が形成される。
【発明の効果】
【００４０】
このように、本発明の廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性浮上濾材の製造方案によれば、廃ＬＣＤガラスのリサイクル技術の開発不振でほとんど焼却又は埋め立てに依存している廃ＬＣＤガラスを、水処理用発泡性浮上濾材の製造に必要な原料として提供することによって、電子製品の廃ＬＣＤガラスのリサイクル率を向上させ、限定された資源をリサイクルして政府の資源循環政策に応え、廃棄物処理コストを低減させる経済的な効果を創出するものと期待される。
【００４１】
また、輸出戦略産業に発展している国内の電子産業の障害要因として台頭しているＥＵのＷＥＥＥ法規の電子製品に対するリサイクル要件を満たすのに寄与することによって、対外輸出競争力を確保する効果を創出することができるものと期待される。
【００４２】
また、前記のような廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性浮上濾材の製造方案によれば、廃ＬＣＤガラスのホウケイ酸ガラス構造と廃瓶ガラスのソーダ石灰構造とが有している特性を良く融和させ、引張強度、圧縮強度及び耐摩耗性に優れた水処理用発泡性浮上濾材の製造技術を開発して、国内の水処理産業に優れた品質の発泡性浮上濾材を供給できる製造技術を普及させることによって、国内の水処理産業を一歩発展させる効果を創出することになる。
【００４３】
そこで、本発明は、水質汚染に対する濾過技術であって、水処理用濾材を人工で製造するようにし、一連の自動化工程を通じて製造された人工濾材は、捨てられた廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスを発泡させてリサイクルするようにすることによって、グリーン技術である資源循環とエネルギー利用効率化を活性化することは勿論、温室ガス及び汚染物質の排出を最小化する効果がある。
【００４４】
言い換えれば、本発明は、液晶表示装置（ＬＣＤ）ガラスの製造、加工工程上で発生する廃ＬＣＤガラスや、ＬＣＤモニタを含む各種電子製品に使用した後に廃棄される廃ＬＣＤガラスを廃瓶ガラスと混合して人工濾材として再生産するようにしたもので、廃ガラスの発泡焼成温度を下げることによってエネルギーを低減できるようにすることは勿論、廃棄物のリサイクルを図ることによって、限定された資源を保全するという環境に優しい効果がある。
【００４５】
これによって、本発明は、空隙率が非常に高いため、濾過効率が改善されることは勿論、向上した濾過速度により水処理効果が大きく改善され、濾過機能の向上のための逆洗時には小さい動力だけでも洗浄回復率が高く形成されるようにし、これによって、濾過池の施設規模の縮小が可能であるため、敷地面積の確保が容易（敷地の節減）であり、建築費の低減及び付帯施設の設置費を著しく減少させることができる効果がある。
【００４６】
このとき、本発明は、改善された洗浄装置及び粉砕装置によって洗浄効率と粉砕性能が高く形成されるようにし、各装置は、周辺環境の汚染を最小化すると共に、周辺への放出騒音が低減されるように形成され、特に、発泡焼成時には焼成炉の機械的設定制御が精密かつ便利に行われ得るように形成されて、作業者にとって製造工程が容易である一方、人工濾材の品質を向上させる効果がある。
【００４７】
また、本発明は、製品選別装置を通じて、人工濾材の用途又は粒径（サイズ）に応じて迅速かつ簡便な包装が行われるようにする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る製造段階別の装置が一連のラインをなすように形成されたことを示す例示図である。
【図２】本発明に係る洗浄装置を示す例示図である。
【図３】本発明に係る洗浄装置を示す例示図である。
【図４】本発明に係る洗浄装置を示す例示図である。
【図５】本発明に係る粉砕装置を示す例示図である。
【図６】本発明に係る粉砕装置を示す例示図である。
【図７】本発明に係る粉砕装置を示す例示図である。
【図８】本発明に係る粉砕装置を示す例示図である。
【図９】本発明に係る粉砕装置を示す例示図である。
【図１０】本発明に係る粉砕装置を示す例示図である。
【図１１】本発明に係る混合装置を示す例示図である。
【図１２】本発明に係る発泡焼成段階の焼成炉を示す例示図である。
【図１３】本発明に係る発泡焼成段階の焼成炉を示す例示図である。
【図１４】本発明に係る製品選別装置を示す例示図である。
【図１５】本発明に係る発泡性人工濾材を示す例示写真である。
【図１６】図１５を用いて製造された水処理用担体を示す例示写真である。
【図１７】図１５を用いて製造された濾過池用濾材を示す例示写真である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
このような目的を達成するために本発明は、回収された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラス１に対して異物又は汚物を除去するように第１洗浄装置１００−１及び第２洗浄装置１００を通じて洗浄する洗浄段階（Ｓ１００）と；洗浄された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラスに対して設定された微粒子サイズに粉砕するように第１粉砕装置２００−１及び第２粉砕装置２００を通じて粉砕する粉砕段階（Ｓ２００）と；粉砕された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラスの粉末に対して、設定された比重、強度及び物性を有するように混合装置３００を通じて発泡剤と添加剤を混合する混合段階（Ｓ３００）と；発泡剤と添加剤が混合された廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスの原料粉末混合物に対して、発泡焼成後に安定化させるように耐火構造の連続式焼成炉４００を通じて高温で加熱しながら発泡させる発泡及び焼成段階（Ｓ４００）と；で構成されてなる発泡性人工濾材１０の製造方法において、前記発泡性人工濾材１０は、水処理用担体である場合、濾材の粒子サイズが１０〜７０ｍｍであり、濾過槽の濾材である場合には、粒子サイズが０．３〜２．５ｍｍであり、乾燥時の密度が０．３ｇ／ｃｍ３〜０．７ｇ／ｃｍ３であり、水分飽和時の密度が１．０ｇ／ｃｍ３〜１．４ｇ／ｃｍ３であり、空隙率が６５％〜８５％であり、圧縮強度が１０ｋｇ／ｃｍ３〜３０ｋｇ／ｃｍ３となるように製造されるように構成される。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
次は、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【００５１】
まず、図１５乃至図１７に示したように、本発明は、廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラス１をリサイクルして製造した発泡性人工濾材１０に関し、前記人工濾材は、水処理用担体である場合、濾材の粒子サイズが１０〜７０ｍｍであり、濾過槽の濾材である場合には、粒子サイズが０．３〜２．５ｍｍであり、乾燥時の密度が０．３ｇ／ｃｍ３〜０．７ｇ／ｃｍ３であり、水分飽和時の密度が１．０ｇ／ｃｍ３〜１．４ｇ／ｃｍ３であり、空隙率が６５％〜８５％であり、圧縮強度が１０ｋｇ／ｃｍ３〜３０ｋｇ／ｃｍ３となるように製造されるように構成される。
【００５２】
また、本発明の人工濾材を製造するための方法は、図１に示したように、洗浄段階、粉砕段階、混合段階、及び発泡及び焼成段階からなる。
【００５３】
よって、前記洗浄段階（Ｓ１００）は、回収された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラス１に対して異物又は汚物を除去するように第１，２洗浄装置１００−１，１００を通じて洗浄するようになる。
【００５４】
このとき、前記第１洗浄装置１００−１は、廃ＬＣＤガラスに付着及び吸着された各種異物又は汚物に対して除去効率を高めることができるように水槽型箱体１１０−１が形成され、前記箱体の一側には、水冷及び空冷式洗浄具１２０−１が形成され、他側には、排水ライン１３１−１を有する乾燥具１３０−１が結合されるように形成される。
【００５５】
このような水冷及び空冷式洗浄具は、ホッパーの内側に‘Ｕ’字状のメッシュ状ブロックを形成し、前記メッシュ状ブロックとホッパーとの間には、ウォーターポンプ及びエアコンプレッサから連結された水冷供給管が備えられ、前記水冷供給管線上には、噴射ノズルを有する多数個の枝管が形成されて、廃ＬＣＤガラスに対して飛散形態の水が高圧噴霧されて頑固な汚れを除去するように形成される。
【００５６】
このとき、前記廃ＬＣＤガラスに対する洗浄液及び洗浄用エアは、同時に供給されるか、または順次供給され、ホッパー内の水位まで浸かった廃ＬＣＤガラスの汚れがふやけると、その後、エアを供給して発泡噴流（バブルジェット方式：発泡の噴射又は発泡入り噴水流  以下、単に「バブルジェット」と称する。）（又は／及び噴水流(ウォータージェット  以下、単に「ウォータージェット」と称する。)）の形態で汚染物質を洗浄するように形成される。
【００５７】
このとき、前記排水ラインを介して、供給された水が排水されると、前後状況によって、上部に形成された乾燥具によって、水で洗った後に、高圧エアで乾燥させるように形成される。
【００５８】
このとき、前記乾燥具は、ウォーターポンプ及びエアコンプレッサにラインで連結されて選択的に洗浄水とエアが噴射されるように形成される。
【００５９】
このとき、前記第２洗浄装置１００は、図３及び図４に示したように、廃瓶ガラスに付着及び吸着された各種異物又は汚物に対して除去効率を高めることができるように、一側に、回転テーブル１１１を有する駆動部１１０が形成され、他側には、水冷及び空冷式洗浄部１２０が形成され、他の一側には、排水トラップ１３１を有する乾燥部１３０が形成される。
【００６０】
このような水冷及び空冷式洗浄部は、ホッパーの外側に形成されたウォーターポンプによって１次的に廃瓶ガラスを洗浄するようにし、前記ウォーターポンプを介して供給される水は、夏期又は冬期に応じて冷水と温水が選択的に供給されるようにし、設定によっては、廃瓶ガラスの内外の頑固な汚れがふやけるように、ホッパーの開口部の上端まで水が満たされて廃瓶ガラスが浸かるように形成される。
【００６１】
その後、ウォーターポンプから連結された水冷供給管には、多数個の噴射ノズルを有する枝管が形成されて、ウォータージェットの形態で高圧洗浄を図るように形成される。
【００６２】
また、前記水冷供給管の一側はエアコンプレッサのエアラインと連通して選択的な周期によって高圧エアが供給されて、バブルジェットの形態の気泡が噴射されることによって、頑固な汚れを円滑に除去するように形成される。
【００６３】
このとき、前記回転テーブルは、駆動部によって円周方向に沿って回転することによって、均一な洗浄が行われるように補助するようになる。
【００６４】
また、前記乾燥部は、ウォーターポンプ及びエアコンプレッサと連結された状態であって、最初に上部から下部に向かって水が噴射されるように形成され、その後、洗浄された水が排水トラップを介して完全に排水されると、もう一度濯ぎ水が噴射された後、エアコンプレッサによる高圧エアが噴射されて円滑な洗浄が行われるように形成される（第１洗浄装置と同じ概念で洗浄を行うようにすることが好ましい。）。
【００６５】
言い換えれば、従来と比較して洗浄を精密に行うようにすることによって、不純物の根本的な除去によって発泡性能が倍増するようにするためである。
【００６６】
よって、前記粉砕段階（Ｓ２００）は、洗浄された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラス１に対して設定された微粒子サイズに粉砕するように、図５乃至図１０に示したように、第１，２粉砕装置２００−１，２００を通じて粉砕するようになる。
【００６７】
このとき、前記第１粉砕装置２００−１は、図６に示したように、板状の廃ＬＣＤガラス２に対して重量体のプレス２２０−１が上下降アップダウンしながら、洗浄された廃瓶ガラスが４０〜１００μｍの大きさに圧着及び粉砕されるようにし、前記プレス２２０−１が備えられたボックス状のフレーム２１０−１の一側には、廃ＬＣＤガラスの投入口２１１−１が形成され、フレーム２１０−１の内部には、粉砕時に発生する廃ＬＣＤガラス２の粉塵を集塵するように集塵機２２０−１が形成され、フレームの外周面には騒音防止用吸音体２３０−２が結合されるように形成される。
【００６８】
このとき、前記粉砕装置２００は、図８乃至図１０に示したように、粉砕タンク２１０内にローター２２１又は微細メディア２２２が収容されるように形成され、回転によって、洗浄された廃瓶ガラスが１００〜２００μｍの大きさに微粉砕されるようにし、粉砕タンク２１０の一側には粉塵集塵用集塵部２３０が形成され、粉砕タンク２１０の外周面には騒音防止用吸音部２４０が形成される。
【００６９】
このような粉砕タンクは、内周縁にテフロン（登録商標）コーティングが施されることによって、割れた廃瓶ガラスの残骸が粉砕タンクを損傷させることを最小化するように形成される。
【００７０】
また、前記ローター又は微細メディアは、廃瓶ガラスを設定された大きさ（約１〜５ｃｍ２）に破砕するようにするもので、上下長手方向に起立した軸シャフトを基準として多数個のローター（インペラ）が放射状に分岐するようにし、回転時の破砕力を高めるように鉄球状の微細メディアが共に回転しながら廃瓶ガラスを粉砕するように形成される。
【００７１】
その後、１次粉砕された廃瓶ガラスは、ドラム式精密粉砕装置を経由しながら１００〜２００μｍの大きさに微粉砕されるように形成される。
【００７２】
このとき、前記精密粉砕装置内には、左右側方向（又は長手方向）に軸シャフトが形成された後、前記のローター又は微細メディアによって設定された大きさ（１００〜２００μｍ）に微粉砕されるように形成される。
【００７３】
このとき、前記粉塵集塵用集塵部は、粉砕タンクの一側に形成され、粉砕時に発生する粉塵を集塵して廃棄処理するように形成される。
【００７４】
このとき、前記吸音部は、粉砕タンクを２重管の形態で形成し、２重管の間には吸音材が充填されて外部への騒音が遮断されるように形成される。
【００７５】
このとき、前記吸音材は、施工時に、楔状の固定具を有する多数個の固定クリップによって２重管のうち内側中空管に付着させた後、外側中空管を結合して溶接固定することによって、固定されるように形成される。
【００７６】
これは、吸音材が工事中に自重方向にずり落ちて吸音効率が低下することを防止するためである。
【００７７】
そこで、前記混合段階（Ｓ３００）は、粉砕された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラスの粉末に対して、設定された比重、強度及び物性を有するように、図１１に示したように、混合装置３００を通じて発泡剤と添加剤を混合するようになる。
【００７８】
このとき、前記混合段階（Ｓ３００）は、炭酸カルシウム、カーボンブラック、及び炭酸ナトリウムのいずれか１つまたはこれらの選択的な結合によって組み合わされた発泡剤が使用されるように形成され、添加剤としては、粘土又は前記粘土と同等の特性を有する成分が添加されるように形成される。
【００７９】
このとき、前記混合段階（Ｓ３００）は、粉砕された廃瓶ガラス粉末１００重量部に、廃ＬＣＤガラス粉末２０〜５０重量部と、炭酸カルシウム３．０〜５．０重量部と、カーボンブラック０．０５〜２．０重量部と、炭酸ナトリウム２．５〜６．０重量部とが添加されるようにし、人工濾材の比重及び強度の調節による物理的特性を向上（強化）させようとする場合には、粘土２．０〜５．０重量部を混合させて、粉砕された廃瓶ガラス粉末の密度が１．１ｇ／ｃｍ３〜２．０ｇ／ｃｍ３になるように固めた後、連続式焼成炉４００に加圧して装入するように形成される。
【００８０】
よって、前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）は、発泡剤と添加剤が混合された廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラスの原料粉末混合物に対して、発泡焼成後に安定化させるように耐火構造の連続式焼成炉４００を通じて高温で加熱しながら発泡させるように形成される。
【００８１】
このとき、前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）は、図１２及び図１３に示したように、連続式焼成炉４００に自動温度調節装置４１０が取り付けられて、流入時から設定された区間まで内部加熱温度が６５０℃〜１，２００℃の温度をなすように形成され、焼成発泡直後には温度を４００℃〜５００℃に下げて発泡体の安定化のためのアニーリング（Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）現象を助長し、内部残留応力の除去及び亀裂を防止するように形成される。
【００８２】
このとき、前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）は、連続式焼成炉４００に、速度調節装置４２１が備えられたコンベヤベルト４２０が形成されて、流入した廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラスの原料粉末混合物に応じて速度の設定を制御できるようにし、前記コンベヤベルト４２０の材質は、熱に強いステンレス系列の金属材が使用されるように形成され、コンベヤベルト４２０の下部には、廃ＬＣＤガラス２及び廃瓶ガラスの原料粉末混合物が床に飛散又は分散しないように保護網４３０が形成され、コンベヤベルト４２０及び前記コンベヤベルト４２０を駆動させるチタン又はタングステン材質の回転用ローラー４４０は、循環水によって持続的な冷却を図るように別途の冷却チャンバ４５０が備えられるように形成される。
【００８３】
そこで、前記発泡及び焼成段階（Ｓ４００）の後の人工濾材１０は、図１４に示したように、破砕機５１０を用いて一定の大きさに破砕した後、製品選別装置５００によって水処理用途に適した大きさ別に選別した後、包装するようにする包装段階（Ｓ５００）が構成されてなる。
【００８４】
このとき、前記製品選別装置５００は、一側に多段階のメッシュ網５２０が形成され、発泡焼成された人工濾材１０を破砕機５１０を通じて１０〜７０ｍｍの大きさに破砕した後、大きさ別に選別して、水処理用担体として使用できるようにするか、または０．３〜２．５ｍｍに粉砕して、上水道用、中水道用、及び下水処理水用のいずれか１つの濾過槽用濾材として使用できるようにし、他側には、選別過程で発生する粉塵を集塵できる集塵部材５３０が形成される。
このとき、前記製品選別装置５００は、選別された人工濾材を５０ｌ、１００ｌ、１，０００ｌに包装した後、移送するように、コンベヤ移送体が備えられるように形成される。
【００８５】
以下、本発明の実施例をより詳細に説明すると、以下の通りである。
【００８６】
本発明に使用される廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用発泡性浮上濾材の製造方法の発泡の原理は、廃ガラス粉末に発泡剤を添加して、軟化液体状態で廃ガラスが発泡剤によって取り囲まれるようになり、その中に入っている発泡剤が焼結されながら気体を発生するようになって発泡体が膨らみ、それ自体が固定化、安定化されながら発泡ガラスとなる。
【００８７】
本発明に使用される基本素材である廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスは、ガラスの非晶質の基本特性を有しているため、発泡ガラスの製造工程は、原料の粉砕、原料発泡剤混合、発泡焼成、安定化などで同一である。
【００８８】
しかし、ガラスの物性は、根本的に原料の化学組成に左右されるところ、密度、融点、熱膨張係数、結晶化温度などの物理化学的特性が異なる廃ＬＣＤガラスと廃瓶ガラスは、発泡過程で起こる物理化学的現象が全く異なって進行するため、廃ガラス間の粉末粒子のサイズ、各廃ガラスの混合比率、発泡剤の選定、発泡焼成温度などが発泡効率化に非常に重要な因子として作用するようになる。
【００８９】
一方、廃ＬＣＤガラスと廃瓶ガラスの化学的成分を説明すると、廃ＬＣＤガラスは、基本的にホウケイ酸ガラスの組成を有し、過量のＡｌ２Ｏ３成分を含有しているため、熱膨張係数が低く、相分離及び結晶化を抑制し、廃瓶ガラスよりも相対的に硬度、圧縮強度、曲げ強度などの機械的特性が強いという特徴を有しており、廃ＬＣＤガラスの化学的成分は、下記の表１の通りである。
【００９０】
【表１】
0006550604.tif 000002
【００９１】
これに反して、廃瓶ガラスは、基本的にソーダ石灰の組成を有しており、廃ＬＣＤガラスよりも相対的に熱膨張係数が大きく、軟化温度が低いため、化学的耐久性が低いという特性を有しており、廃瓶ガラスの化学的成分は、下記の表２の通りである。
【００９２】
【表２】
0006550604.tif 000003
【００９３】
一方、原料混合粉末の状態を決定するようになり、廃ＬＣＤガラス及び廃ガラスの粉末の粒子サイズは昇温時間に影響を及ぼすことになる。
【００９４】
よって、本発明の廃ＬＣＤガラスは４０〜１００ミクロンに、廃瓶ガラスは、ローター又は微細メディアで充填された粉砕機で１００〜２００ミクロン以下の微細な粒子サイズに粉砕されるように形成される。
【００９５】
このとき、廃ガラスの中に水和過程で浸透した水分は、非架橋を形成して原料の粘度を減少させ、発泡焼成過程で廃ＬＣＤガラスと廃ガラスの軟化に肯定的な影響を与えることになる。
【００９６】
このとき、含水率は１．１％程度となり、発泡剤の重量比率に応じて強度及び空隙率に影響を及ぼすことになる。
【００９７】
このとき、原料の軟化の前に発泡剤が焼結される場合には発泡体の膨らみが悪く、均質な組織を得ることが難しいという点を勘案して、発泡剤としては、粉砕された廃瓶ガラス粉末１００重量部に、廃ＬＣＤガラス粉末２０〜５０重量部と、炭酸カルシウム３．０〜５．０重量部と、カーボンブラック０．０５〜２．０重量部と、炭酸ナトリウム２．５〜６．０重量部とが添加されるようにし、人工濾材の比重及び強度の調節による物理的特性を向上（強化又は硬質化）させようとする場合には、粘土２．０〜５．０重量部を混合させて、粉砕された廃瓶ガラス粉末の密度が１．１ｇ／ｃｍ３〜２．０ｇ／ｃｍ３になるように固めた後、連続式焼成炉４００に加圧して装入するようになる。
【００９８】
また、発泡焼成過程は、原料粉末混合物が連続式焼成炉に流入すると、ガスを使用して高温で加熱し、焼成炉には、加熱温度を６５０〜１，２００℃まで自動で調節できる温度調節装置が取り付けられる。
【００９９】
このとき、焼成炉の発泡温度が７００℃未満である場合には、粘度が低いため、発泡が容易ではなく、１，０００℃以上である場合には、粘度が高いため、表面気孔の形成が難しいという点を勘案して、各廃ガラスの混合比率に応じて適正に発泡温度を維持するようにする。
【０１００】
このとき、焼成発泡直後、発泡体の安定化のために４００〜５００℃で安定化した後、アニーリング（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）することによって、内部残留応力を除去して発泡体の亀裂を防止できるようにする。
【０１０１】
このとき、発泡焼成過程が完了すると、製品選別装置を通じて濾材を１０〜７０ｍｍの大きさに破砕した後、選別して、水処理用担体又は非点汚染物質の処理のための濾過器の担体として使用できるように形成される。
【０１０２】
このとき、濾過施設の濾材として使用する場合には、破砕機を通じて追加で粉砕して、粒子サイズが０．３〜２．５ｍｍであり、乾燥時の密度が０．３ｇ／ｃｍ３〜０．７ｇ／ｃｍ３であり、水分飽和時の密度が１．０ｇ／ｃｍ３〜１．４ｇ／ｃｍ３であり、空隙率が６５％〜８５％であり、圧縮強度が１０ｋｇ／ｃｍ３〜３０ｋｇ／ｃｍ３となるように形成される。
【０１０３】
＜実施例１＞
【０１０４】
回収された廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスに付いた各種異物を水と空気などを用いて除去し、同ガラスを乾燥させて、１０ｍｍ〜５０ｍｍの大きさに破砕した後、ローター又は微細メディアで充填された粉砕装置に入れ、２４時間以上水和反応を進行させて、廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスの粉末を得、このとき、廃ＬＣＤガラスの粒子サイズは５０μｍであり、廃瓶ガラス粉末の粒子サイズは１２０μｍであり、含水率は１．０％以上である。
【０１０５】
この水和された廃ＬＣＤガラス及び廃ガラスの粉末を、成形結合体が混合された廃ガラス混合粉末１００重量部に、廃ＬＣＤガラス粉末３０重量部、炭酸カルシウム１．５重量部及びカーボンブラック０．１重量部をそれぞれ加え、混合粉末と発泡剤をよく混合して、原料粉末混合物を製造する。
【０１０６】
このとき、原料粉末混合物の密度が１．５ｇ／ｃｍ３程度となるように固めて連続式焼成炉に加圧した後、時間当り４２℃ずつ徐々に温度を上げ、焼成炉の中心部の温度を８００℃に調節した後、発泡焼成部で発泡し、焼成発泡直後、発泡体の安定化のために、冷却部で５００℃に安定化させてアニーリング（ａｎｎｅａｌｉｎｇ）した後、内部残留応力を除去して、最終的に板状の発泡濾材を得ることになる。
【０１０７】
【表３】
0006550604.tif 000004
【０１０８】
前記表に示したように、得られた発泡濾材を測定した結果、その密度が０．３５ｇ／ｃｍ３、水分飽和時の密度は１．１ｇ／ｃｍ３、空隙率が７７％、圧縮強度が２５ｋｇ／ｃｍ３である物理的性状を示し、一般の土壌、一般の砂、実施例１の物理的特性を比較してみると、実施例１の特性が優れていることがわかる。
【０１０９】
言い換えれば、本発明は、廃ＬＣＤガラス及びガラス瓶全体の生産量の約５０％に該当する破損したガラス瓶は、粉砕して原料として再利用しており、このうちの一部の廃ＬＣＤガラスと廃瓶ガラスをリサイクルした水処理用人工濾材の製造方法に関し、河川水又は下水処理場で生物学的に処理された下水処理水に含有された浮遊物質及び固形物などを除去するために、上水道、中水道及び下水高度処理装置の濾過工程に用いられる発泡性人工濾材を製造する際に、製品の生産に用いられる原料の洗浄、粉砕、混合、発泡焼成、水処理用途に応じて粒径別、規格別に製品を選別包装する過程で構成して、製品の生産性及び品質を向上させ、利用可能な限定された資源をリサイクルするのにその特徴がある。
【０１１０】
本発明は、上述した特定の好ましい実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、誰でも様々な変形実施が可能であることは勿論であり、そのような変更は、特許請求の範囲の記載の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、水質汚染に対する濾過技術であって、水処理用濾材を人工で製造するようにし、一連の自動化工程を通じて製造された人工濾材は、捨てられた廃ＬＣＤガラス及び廃瓶ガラスを発泡させてリサイクルするようにすることによって、グリーン技術である資源循環とエネルギー利用効率化を活性化することは勿論、温室ガス及び汚染物質の排出を最小化することができるので、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１    廃瓶ガラス    
２    廃ＬＣＤガラス
１０  人工濾材    
１００−１    第１洗浄装置
１００    第２洗浄装置  
２００    粉砕装置
３００    混合装置    
４００    発泡及び焼成装置
５００    製品選別装置
【図１】
0006550604.tif 000005
【図２】
0006550604.tif 000006
【図３】
0006550604.tif 000007
【図４】
0006550604.tif 000008
【図５】
0006550604.tif 000009
【図６】
0006550604.tif 000010
【図７】
0006550604.tif 000011
【図８】
0006550604.tif 000012
【図９】
0006550604.tif 000013
【図１０】
0006550604.tif 000014
【図１１】
0006550604.tif 000015
【図１２】
0006550604.tif 000016
【図１３】
0006550604.tif 000017
【図１４】
0006550604.tif 000018
【図１５】
0006550604.tif 000019
【図１６】
0006550604.tif 000020
【図１７】
0006550604.tif 000021