KR0152297B1 - 건축 폐기물의 선별 분리 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 폐기물을 단계별 선별 분리공정라인을 통해 매립물 및 소각물로 각각 선별 분리시킴으로써 환경오염을 예방할 수 있도록 하는 한편, 철근류와 돌등의 재활용물은 재활용 가능토록 선별분리할 수 있도록 한 건축 폐기물의 선별 분리방법 및 그 장치에 관한 것이로, 특히, 건축 폐기물을 큰입자와 보통크기입자로 선별분리하는 초벌 선별공정을 실시하기 위한 초벌 선별장치와; 보통크기 입자를 소정크기 이하로 파쇄하는 파쇄공정을 실시하기 위한 파쇄장치와; 파쇄된 건축 잔토물중의 철근류를 분리하는 철근류 분리공정을 실시하기 위한 철근류 분리장치와; 철근류를 분리시킨 나머지 건축 잔토물을 작은 크기의 것과 미세입자로 선별 분리하는 크기별 선별공정을 실시하기 위한 크기별 선별장치와; 작은크기의 건축 잔토물을 세분화로 선별분리하는 최종 선별공정을 실시하기 위한 최종 선별장치와로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

건축 폐기물의 선별분리방법 및 그 장치

제1도는 본 발명 건축 폐기물 선별장치의 블록도.

제2도는 본 발명 건축 폐기물 선별 공정도.

제3도는 본 발명의 로터리 세퍼레이터의 구성도.

제4도는 본 발명의 에이프런 피더의 개략 구성도.

제5도는 제4도의 다른 실시예인 바이브로 피더의 개략 구성도.

제6도는 제5도의 바이브로 피더의 개략 종단면도.

제7도는 본 발명의 조 크러셔의 구성도.

제8도는 본 발명의 조 크러셔의 요부 구성도.

제9도는 본 발명의 마그네틱 세퍼레이터의 개략 구성도.

제10도는 본 발명의 마그네틱 세퍼레이터의 요부개략 종단면도.

제11도는 본 발명의 스크린 세퍼레이터의 구성도.

제12도는 본 발명의 스크린 세퍼레이터의 평면구성도.

제13도는 본 발명의 블로워 세퍼레이터의 구성도.

제14도는 본 발명의 최종 선별공정의 다른 실시예인 습식 선별장치의 구성도.

제15도는 제14도의 평면 구성도.

본 발명은 각종 건축 폐기물을 선별 분리하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히, 건축 폐기물을 단계별 선별 분리공정라인을 통해 매립물 및 소각물로 각각 선별 분리시킴으로써 환경오염을 예방할 수 있도록 하는 한편, 철근류와 돌등의 재활용물은 재활용 가능토록 선별분리할 수 있도록 한 건축 폐기물의 선별 분리방버 및 그 장치에 관한 것이다.

건축 폐기물은 일반적으로, 각종 건축물을 철거 하였을 때 생성되는 일종의 폐 건축자재를 뜻하는 것으로 철근류와 시멘트덩이 및 돌, 종이, 비닐류, 나무조각, 흙더미 그리고 기타 오물등이 뒤섞인 상태를 취하고 있게 된다.

이러한 건축 폐기물은 대개는 합법적인 절차를 거쳐 간척사업장 등의 매립지에 매립되기도 하지만, 일반 도로변이나 후미진곳 혹은 인근 공터에 무단으로 투기 됨으로써 심각한 환경오염을 유발하고 있는 실정이다.

그러나 비록, 건축 폐기물을 매립지등에 합법적으로 매립한다 하더라도 환경오염의 근본 대비책이 될 수는 없다.

이유인 즉, 매립되는 건축 폐기물중에는 철근류와 시멘트덩이 및 돌, 종이, 나무조각, 흙 그리고 기타 오물등이 함유되어 있는 바, 여러 오염물질이 뒤섞인 건축 폐기물이 분리되지 않은 채 그대로 매립되고 있기 때문인 것이다.

따라서, 시간경과와 더불어 심한 악취는 물론 토양의 심각한 오염이 촉발되게 되는 문제점이 따른다.

뿐만 아니라, 자원 재활용 측면에서 볼 때 철근류 라든가 돌(자갈)등의 재활용 가능물질이 그대로 버려지게(매립)됨으로써 막대한 자원낭비를 초래하고 있는 실정인 것이다.

본 발명은, 전술한 바와 같이 종래의 비분리 건축 폐기물 처리 수단을 완전 탈피하여 환경오염의 근본적인 방지와 더불어 자원을 재활용 할 수 있도록 함으로써 일거 양득의 효과를 창출할 수 있는 획기적인 건축 폐기물 처리방법 및 그 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

즉, 각종 물질이 혼합된 상태의 건축 폐기물을 여러단계의 선별ㆍ분리공정을 통해 오염요인 물질과 매립대상물을 각각 선별분리시킴으로써 궁극적인 환경오염의 방지책을 강구할 수 있도록 함에 그 주요목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 재활용이 가능한 물질을 혼합상태의 건축 폐기물로부터 선별 분리하여 재차 사용할 수 있도록 함으로써 효율적인 자원관리를 기할 수 있도록 함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 요소로서는, 각종 유ㆍ무기물이 혼합된 상태의 건축 폐기물이, 초벌 선별공정, 파쇄공정, 철근류 분리공정, 입상별 선별공정, 최정선별 분리공정등의 여러공정으로 이루어지는 단계별 선별 분리공정라인을 통과하는 과정에서 함유(혼합)물이 각각 분리될 수 있도록 함으로써 효과적인 환경보존은 물론, 자원 재활용에 크게 이바지 할 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 건축 폐기물 선별분리장치 및 그 공정을 제1도 및 제2도에서 도시하였다.

즉, 본 발명의 건축 폐기물 선별분리장치는 대략, 건축 폐기물의 초벌 선별공정을 수행하는 로터리 세퍼레이터(Rotary screen Separator)(1)와; 파쇄공정을 수행하는 조 크러셔(Jaw crusher)(2)와; 철근류 분리공정을 수행하는 마그네틱 세퍼레이터(Magnetic Separator)(3)와; 크기(입상)별 분리공정을 수행하는 스크린 세퍼레이터(Screen Separator)(4)와; 최종 선별공정을 수행하는 블로워 세퍼레이터(Blower Separator)(5) 또는 습식 최종 선별장치(6)로 이루어지는 단계별 공정라인 시스템으로 구성되어 있다.

제3도에서 로터리 세퍼레이터(1)의 구성을 도시하였다.

전방부에, 건축 폐기물을 공급하기 위한 피더(Feeder)(11)가 구성되어 있으며 이의 후방에는, 하부에 호퍼(13) 및 콘베어(14)를 가지는 원통형태의 로터리 스크린(Rotary screen)(12)이 구성되어 있고 후방부에 호퍼(15) 및 웨스트 콘베어(Waste conveyor)(16)가 구성되어 있다.

작업공정은 먼저, 적당한 크기로 일차 파쇄한 건축 폐기물을 피더(11) 상부에 하역 공급함에 따라 건축 폐기물은 피더(11)를 통해 점차적으로 소정량씩 전진이송되어 로터리 스크린(12)내에 유입된다.

유입된 건축 폐기물은 회동하는 로터리 스크린(12)내를 통과하는 과정에서 작은입자(약 300㎜이하의 것)가 낙하하여 호퍼(13) 및 콘베어(14)를 통해 선별 분리되는 한편, 비교적 크기가 큰 건축 폐기물(약 300㎜이하의 것)은 그대로 로터리 스크린(12)을 통과하여 호퍼(15) 및 웨스트 콘베어(16)에 도달한후 다음공정인 파쇄공정을 수행하는 조 크러셔(2)에 이송되게 된다. (본 발명 실시예에서는 망 간격이 약 300㎜의 크기를 갖도록 구성되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 그 이상 또는 그 이하의 것일수도 있다)

상기의 로터리 스크린(12)은 건축 폐기물이 원활히 전진 이송될 수 있도록 후방을 향해 하향 편심설치각을 갖도록 구성됨이 바람직하다. (본 발명 실시예에서는 경사각이 약 15˚ 의 기울기를 갖도록 구성되어 있으나 이로서 국한되는 것은 아니고 그 이상 또는 그 이하의 경사 기울기를 갖을 수도 있다)

그리고, 상기 피더(11)는 한꺼번에 많은량의 건축 폐기물이 로터리 스크린(12)에 공급됨을 방지하는 역할을 수행하는 이송 장치로서의 유입량이 조절을 원할히 실시할 수 있는 것이면 족하며, 제4도에서 도시된 에이프런 피더(Apron feeder)장치(11')또는 제5도 및 제6도에서 도시된 바이브로 피더(Vibro feeder)장치(11')등이 바람직하다.

도면중 미설명 부호 17은 로터리 스크린 구동모터이고, 18은 피더구동모터이며, 111'은 스프로킷 휠, 112'는 링크체인, 113'은 에이프런, 112”는 바이브로 플레이트, 113”는 압축스프링, 114”는 구동모터, 115”는 캠축을 나타낸 것이다.

제7도 및 제8도는 본 발명의 파쇄공정을 실시하기 위한 조 크러셔(2)의 구성도이다.

전방 상부에 호퍼(21)가 구성되고 이의 하부에 고정플레이트(Fixed jaw plate)(24) 및 구동휠(23)의 편심운동에 의해 상기 고정 플레이트(24)를 향해 왕복동하는 가동 플레이트(Movable jaw plate)(25)가 구성되어 있으며, 건축 폐기물 배출구 하부에는 후술하는 마그네틱 세퍼레이터(3)를 향하는 콘베어(26)가 설치 구성되어 있다.

작업공정은, 로터리 세퍼레이터(1)에서 작은입자(300㎜이하의 것)가 선별분리된 나머지의 것(300㎜ 이상의 건축 잔토물 및 쓰레기)이 그의 웨스트 콘베어(16)를 통해 호퍼(21)에 공급되면, 구동모터(22)에 의해 회동되는 구동휠(23)에 상부가 지지된 가동 플레이트(25)는 편심 주축의 편심 회동운동에 의해 고정 플레이트(24)를 향해 왕복운동을 하게 된다.

이때, 공급 건축 잔토물 및 쓰레기는 상기의 양 플레이트(24)(25) 사이에 투입되어 압축 파쇄된 후 가동 플레이트(25)의 후퇴동작에 따라 하향 배출되어 콘베어(26)를 통해 후술하는 마그네틱 세퍼레이터(3)에 공급되게 된다. (본 발명 실시예에서는 입자의 크기를 150㎜ 이하로 파쇄토록 조절되어 있으나 이로서 국한되는 것은 아니고 필요레 따라 그 이상 또는 그 이하의 값을 갖도록 조정할 수도 있다)

상기 공정에서, 파쇄장치로서 조 크러셔(2)를 사용하는 이유로써는 범용파쇄기라는 점과 비교적 구조가 간단하고 마모부의 교환이 용이할 뿐만아니라 분쇄비가 비교적 크다는 등의 장점을 최대한 감안한 결과인 것이다.

상기 파쇄공정을 통해 소정크기 이하(약 150㎜ 이하)로 파쇄된 건축 잔토물 및 쓰레기는 다음 공정인 철근류 분리공정을 실시할 수 있는 마그네틱 세퍼레이터(3)에 이송되는바, 이공정 및 장치를 제9도 및 제10도에서 도시하였다.

마그네틱 세퍼레이터(3)는, 마그네틱 드럼(32)의 하부 일측에 판상체의 스크레이퍼(Scrpaer)(32)가 설치되고 이의 하부 및 측방에는 스크랩 받이(34) 및 위크 콘베어(35)가 설치 구성되어 있다.

작업공정은, 조 크러셔(2)의 콘베어(26)로부터 이송된 파쇄물이 콘베어벨트(31)를 통해 마그네틱 드럼(32)쪽을 향해 전진이동되고, 구동모터(37)에 의해 회동되는 마그네틱 드럼(32)을 한바퀴 돌아 벗어나는 순간 철근류(steel scraps)는 자력의 약화 개시위치에 설치된 스크레이퍼(33)에 걸려 하부의 스크랩받이(34)에 낙하 분리되게 되는 한편, 나머지 건축 잔토물은 워크 콘베어(35)를 통해 후술하는 입자별 선별공정인 스크리 세퍼레이터(4)에 공급되게 된다.

도면중 미설명부호 36은 가이드 롤러를 나타낸 것이다.

이후, 워크 콘베어(35)에 의해 이송되는 건축 잔토물 및 쓰레기는 제11도 및 제12도에서 도시된 바와 같은 크기별(입자) 선별공정을 실시할 수 있는 스크린 세퍼레이터(4)에 이송되는 바, 스크린 세퍼레이터(4)는, 통과구경이 비교적 큰(넓은) 상부 스크린(41)과 통과구경이 비교적 작은(좁은) 하부 스크린(44)이 상하 소정 간격을 갖도록 일체화로 구성되어 있으며, 그 설치각 또한 전후 방향으로 하향 경사각을 이루도록 구성된 상기 상하부 스크린(41)(44)의 전진방향 배출측에는 호퍼(42)(45) 및 콘베어(43)(46)이 각각 설치 구성되어 있다.

또한, 상기 하부 스크린(44) 하방에는 호퍼(47) 및 콘베어(48)가 설치 구성되어 있으며, 일체화된 구성된 상ㆍ하부 스크린(41)(44)에는 편심의 캠축(40)이 회동자재토록 구성되어 있다.

작업공정은, 마그네틱 세퍼레이터(3)를 통과하는 과정에서 철근류가 선별분리된 나머지 건축 잔토물이 워크 콘베어(35)에 실려 상부 스크린(41)에 공급되게 되면, 구동모터(49)의 회동력을 전달받은 캠축(40)이 회동하고, 하향 경사각을 갖는 상기 상ㆍ하부 스크린(41)(44)은 웨이빙운동(너울거림)을 개시하게 되는 바, 통과 구경이 비교적 큰상부 스크린(41)에 의해 일차 낙하된 건축 잔토물이 재차적으로 통과 구경이 비교적 작은 하부스크린(44)에 의해 낙하되어 호퍼(47) 및 콘베어(48)을 통해 미립자가 배출되게 된다.

한편, 상기 상부 스크린(41) 상부를 흘러내려오는 비교적 크기가 큰 건축 잔토물 및 하부 스크린(44) 상부를 흘러내려오는 중간크기의 건축 잔토물은 상부측호퍼(42)와 콘베어(43) 및 하부측 호퍼(45)와 콘베어(46)에 도달케 되는 바, 상기의 하부 스크린(44) 상부를 미끄러져 내려와 콘베어(43)에 공급되는 건축 잔토물은 후술하는 최종 선별공정단계로 이송되게 된다.

상기, 상ㆍ하부 스크린(41)(44)의 통과 구경은 본 발명 실시예에서는 각각 150㎜ 및 30㎜의 값으로 구성되어 있으나 이로서 국한되는 것은 아니고 필요에 따라 그 이상 또는 그 이하의 값을 갖도록 구성될 수도 있다.

이후, 건축 잔토물은 최종 선별공정의 블로워 세퍼레이터(5) 또는 습식 최종 선별 장치(6)로 이송되어 비로소 건축 폐기물의 선별 분리공정이 완료될 수 있게 되는 것이다.

상기의 최종 선별공정은 제13도에서 도시된 바와 같은 블로워 세퍼레이터(5) 혹은 제14도 및 제15도에서 도시한 바와 같은 습식 선별장치(6)를 사용할 수도 있음을 밝혀둔다.

본 발명의 블로워 세퍼레이터(5)는, 제13도에 도시된 바와 같이 스크린 세퍼레이터(4)를 거친 건축 잔토물이 유입 공급될 수 있는 콘베어(51)가 전방에 설치되고, 이의 직하부에 상부 블로워(52) 및 하부블러워(52')가 소정 높이차를 갖도록 복수 구성되어 있으며, 몸체 내부 하방에는 호퍼(54),(56) 및 위크콘베어(55)와 웨스트 콘베어(57)가 각각 설치구성되어 있다.

작업공정은, 스크린 세퍼레이터(4)로부터의 건축 잔토물이 콘베어(51)를 통해 블로워 세퍼레이터(5)내부로 공급되게 됨과 동시에 소정의 높이차를 갖는 블로워(52),(52')의 터보 압송풍에 의하여 호퍼(54) 또는 호퍼(56)에 각각 낙하되는 바, 상ㆍ하부 블로워(52)(52')의 풍속과 풍량 및 낙하물(건축 잔토물)의 비중차에 의해 그 낙하거리가 변화됨에 따라 고비중의 것은 전방측 호퍼(54)에 공급되게 되고, 저비중의 것은 후방측 호퍼(56)에 공급되게 됨으로써 건축 폐기물의 최종적인 선별분리를 실시할 수 있게 된다.

상기 공정에서 상ㆍ하부 블로워(52),(52')의 토출 송풍압은 양측 공히 동일한 값을 갖도록 할 수도 있고 각기 다른값을 갖도록 차이를 두어도 무방하다.

도면중 미설명부호 53,53'는 상부 블로워 구동모터 및 하부블로워 구동모터이고, 58은 분진 배출통로이며, 59는 분진배출구를 나타낸 것이다.

한편, 상기의 최종 선별분리공정을 실시하기 위한 또 다른 실시예의 습식 최종 선별분리장치(6)는, 제14도 및 제15도에 도시된 바와 같이 수조(62)전방측 상부에 건축 잔토물 이송공급용 바이브로 스크린(Vibro screen)(61)이 설치구성되고 이의 상부 즉, 수조(62)의 상부 소정 위치(개구부)에 일종의 걸름망 역할을 담당하는 스크린 콘베어(65)가 스크린 콘베어모터(69)에 의해 회동 가능토록 설치구성되어 있으며, 상기 수조(62)의 일측 하부로부터 타측 상부에 걸쳐 점진 경사각을 갖는 버킷 콘베어(Bucket conveyor)(63)가 설치 구성되어 있고, 이 버킷 콘베어(63)의 후방 직하부에는 건축 잔토물의 최종 이송수단인 콘베어(64)가 설치 구성되어 있다.

또한, 상기 스크린 콘베어(65)의 회동전진 방향측에는 브로쉬롤(66) 및 그 하방에 웨스트 콘베어(67)가 설치 구성되어 있다.

작업공정은, 스크린 세퍼레이터(4)로부터의 건축 잔토물이 바이브로 스크린(61)을 통해 수조(62) 내부로 낙하 공급되게 되면 시멘벽돌조각 이라든가 자갈 및 흙과 모래등은 자체 비중에 의해 하부로 가라앉게 되고, 목재 부스러기나 기타 부유물질은 상대적으로 물위에 뜨게 되는 바, 상기의 가라앉는 건축 잔토물은 버킷 콘베어(63)을 통해 수조(62)외부로 이송되어 최종적으로 콘베어(64)에 송출되게 되며, 수면위에 뜬 부유물질들은 걸름망체 구조를 취하는 스크린 콘베어(65)에 의해 걸러진 후, 브러쉬 롤(66) 및 웨스트 콘베어(67)를 통해 배출되게 된다.

도면중 미설명부호 68은 버킷 콘베어 모터를 나타낸 것이다.

이상에서 상술한 바와같은 본 발명 건축 폐기물의 선별분리 방법 및 그 장치에 의하면, 각종 유ㆍ무기물이 혼합된 상태의 건축 폐기물을 복수단의 선별 분리공정라인에 의해 각각 선별 분리시킴으로써 매립물과 소각물을 효과적으로 분리 시킴에 따른 환경오염을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있음은 물론, 선별 분리된 건축잔토물(철근류 및 모래, 자갈)을 재활용 할 수 있도록 함으로써 효율적인 자원 관리효과를 득할 수 있는 등의 특단의 효과가 기대된다.

Claims (14)

1. 건축 폐기물을 선별 분리처리함에 있어서, 큰입자와 보통입자로 선별 분리하기 위한 초벌 선별공정 단계와;보통크기의 입자를 소정크기 이하로 파쇄하기 위한 파쇄공정 단계와;파쇄입자중의 철근류를 선별분리하기 위한 철근류 분리공정 단계와; 철근류를 분리시킨 나머지 건축 잔토물을 작은 크기와 미세입자로 선별 분리하기 위한 크기별 선별공정 단계와;작은크기의 건축 잔토물을 또다시 세분화로 선별분리하기 위한 최종 선별공정 단계를 순차적으로 실시하여서 됨을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리방법.
2. 건축 폐기물을 선별 분리하기 위한 장치에 있어서, 건축 폐기물을 큰입자와 보통크기입자로 선별분리하는 초벌 선별공정을 실시하기 위한 초벌 선별장치와;보통크기 입자를 소정크기 이하로 파쇄하는 파쇄공정을 실시하기 위한 파쇄장치와; 파쇄된 건출 잔토물중의 철근류를 분리하는 철근류 분리공정을 실시하기 위한 철근류 분리장치와; 철근류를 분리시킨 나머지 건축 잔토물을 작은 크기의 것과 미세입자로 선별 분리하는 크기별 선별공정을 실시하기 위한 크기별 선별장치와; 작은크기의 건축 잔토물을 세분화로 선별분리하는 최종 선별공정을 실시하기 위한 최종 선별장치를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 초벌 선별장치는, 로터리 세퍼레이터(Rotary screen Separator)(1)임을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 로터리 세퍼레이터(1)의 전방부에 건축 폐기물의 점진적인 공급을 기할 수 있는 피더(11)를 설치 구성하여서 됨을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별분리장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 피더(11)는, 에이프런 타입 피더(Apron type feeder)장치(11')임을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별분리장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 피더(11)는, 바이브로 타입 피더(Vibro type feeder)장치(11')임을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별분리장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 파쇄장치는, 조그러셔(Jaw crusher)(2)임을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별분리장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 철근류 분리장치는, 마그네틱 세퍼레이터(Magnetic Separator)(3)임을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리장치.
9. 제2항에 있어서, 상기 크기별 선별장치는, 바이브로 타입(Vibro type)의 스크린 세퍼레이터(Screen Separator)(4)임을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 스크린 세퍼레이터(4)는, 통과구경이 비교적 큰 상부 스크린(41)과 통과구경이 비교적 작은 하부 스크린(44)을 소정 높이차를 갖도록 일체화로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리장치.
11. 제2항에 있어서, 상기 최종 선별장치는, 블로워 세퍼레이터(Blower Separator )(5)임을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 블로워 세퍼레이터(5)는, 상하의 높이 편차를 갖는 상ㆍ하부 블로워(52),(52') 및 근ㆍ원의 설치위치를 갖는 호퍼(54),(57)를 설치 구성 하여서 됨을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리장치.
13. 제2항에 있어서, 상기 최종 선별장치는, 습식 선별장치(6)임을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별 분리장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 습식선별장치(6)는, 수조(62)의 상부 일측에 그물망체상의 부유물질 걸름용 회동스크린 콘베어(65)를 설치 구성하고 이의 직하부 일측에 바이브로 타입(Vibro type)의 건축 잔토물 공급용 바이브로 스크린(61)과, 상기 수조(62)의 일측 하부로부터 타측 상부에 걸처 경사 설치시킨 버킷 콘베어(Bucket screen conveyor)(63)을 설치 구성하여서 됨을 특징으로 하는 건축 폐기물의 선별분리장치.