KR100470486B1 - 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 초기투자비용과 유지비용을 절감하고, 양질의 재생골재를 생산할 수 있으며, 기기의 내구성을 향상함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치는, 폐기물을 파쇄하는 1차 파쇄기(30)와; 상기 1차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 입도별로 선별하는 1차 선별 스크린(50)과; 상기 1차 선별 스크린을 통과하지 않은 일정 입도 이상의 폐기물을 송풍에 의한 선별 후 미세토사를 제거하기 위한 고압살수조(60)와; 상기 고압살수조에 의해 세척된 건설폐기물을 탈수하는 탈수장치(70)와; 상기 탈수장치를 통과한 건설폐기물을 열풍으로 건조하는 열풍건조장치(80)와; 상기 열풍건조장치에 의해 건조된 폐기물을 파쇄하는 2차 파쇄기(90)와; 상기 2차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 다수의 입도별로 선별하는 2차 선별 스크린(110)과; 상기 선별 스크린에 의해 입도별로 선별된 폐기물을 각각 공급받아 파쇄하는 3차/4차 파쇄기(120,130)와; 상기 3/4차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 상기 2차 선별스크린에 공급하는 이송컨베이어(121,132)와; 상기 2차 선별 스크린에 의해 선별된 골재 및 모래를 선별하는 3차 선별스크린(140)과; 상기 3차 선별 스크린에 의해 선별된 골재 및 모래를 이송하면서 철괴류 제거를 위한 자석이 장착된 드럼형 이송장치(150A,150B)와; 그리고, 상기 2차 선별스크린, 2차/3차 파쇄기에 각각 덕트를 통해 연결되어 파쇄시 발생되는 분진을 제거하는 사이크론 집진기(160)를 포함하여 구성된다.

Description

건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REPRODUCING AGGREGATE CRUSHING CONSTRUCTION WASTE}

본 발명은 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기투자비용 및 유지비용을 절감하며, 폐콘으로부터양질의 재생모래를 효율적으로 선별할 수 있고, 기기의 내구성을 향상할 수 있도록 한 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

건축물의 노후화 등으로 각종의 건설폐기물이 다량으로 배출되고 있으나 매립지의 부족, 불법투기 등으로 인하여 자연환경의 파괴가 만연하는 과정에서 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 의하여 건설 폐기물 중 지정 부산물을 재활용하도록 의무화하고 있다.

이에 따라 여러 업체가 재생골재를 생산하고 있으나 기술 및 인식의 부족으로 인하여 재생골재 재활용 의무화는 유명무실한 상태가 되었고 각 건설업체도 하급의 재생골재를 기피하여 재생골재는 복토, 성토재 등으로 사용이 국한되어 막대한 자원의 낭비를 초래하고 있는 실정이다.

현재 국내의 건설폐기물 발생 특성은 배출 사업자의 환경의식 결여와 해체공사시 사전 분리작업의 미비로 인하여 단순 건설폐기물이 아닌 혼합폐기물의 형태로 발생되고 있다. 따라서 기존의 기술로는 양질의 재생골재 생산이 불가능한 상태에 있다.

국내 재생골재 생산 업체의 쓰레기 분류 작업방법은 1차파쇄 →선별 →2차파쇄 →선별 →사이크론 집진기를 이용한 분진제거의 방식이 주로 사용되고 있다. 이러한 생산방법은 국내 건설폐기물의 발생 여건상 재생골재의 품질을 향상시킬 수 없으며, 1차 파쇄하는 파쇄기를 통과한 건설폐기물은 호퍼 내에 투입된 건설폐기물의 품질과는 무관하게 후속공정으로 이송되고, 이렇게 생산된 재생골재는 각 건설현장에 사용되는 도로기층용, 즉 대부분 복토 또는 단순 매립용으로 사용될 수밖에없는 실정이다.

재생골재 생산시 분진을 제거하는 사이크론 집진기는, 와류에 의해 분진을 제거하는 것이 일반적인데, 얇은 하나의 판재로 이루어지면서 원통부와 원추부로 구성되며, 유입덕트와 배기덕트가 구비된다. 상기 유입덕트를 통해 유입된 공기와 경량쓰레기(기류)는 원통부와 측벽의 접선방향으로 일정한 속도로 공급된다. 이것에 의해서 사이클론의 내부에는 와류가 생겨 기류속에 포함되어 있는 경량쓰레기는 원심력에 의해서 선회하면서 원추부의 내벽에 모여 하단부로 배출되고 기류속에 포함되어 있는 공기는 사이클론의 중심부에 모여서 상승 선회와류를 형성한다. 그리고 이 상승류는 사이클론의 원통부의 상단에 설치된 파이프로 배출된다.

그러나, 종래 기술에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 기술에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치는, 거대한 파쇄장치, 수세조에 의한 폐수처리장치(침전조, 슬러지저장조, 필터프레스 등) 등을 이용하기 때문에 넓은 부지가 필요하고, 막대한 초기투자비용이 소요되는 단점과 투입되는 건설폐기물의 품질과는 무관하게 후속공정으로 이송되는 문제점과 건설폐기물에 포함된 쓰레기를 효과적으로 분리하지 못함에 따라 양질의 재생골재를 생산하지 못하는 단점도 있다.

또한, 사이크론 집진기는 얇은 단일 판재로 이루어지기 때문에 외력에 대한 버팀강성이 미약하여 유입되는 폐기물에 의해 심한 마모가 발생되는 단점이 있다. 실제로, 유입덕트를 통과한 분진이 사이크론 집진기의 내벽을 따라 회전운동에 의하여 상단에서부터 하단에 걸쳐 선회운동지점까지 단계적 마모가 발생됨을 확인할 수 있다.

또한, 사이크론 집진기가 단품이기 때문에 어느 일부분만 마모되어도 사이크론 집진기 전체를 교체하여야 하므로 경제적 손실이 큰 단점도 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건설폐기물로부터 쓰레기를 효과적으로 분리하여 양질의 재생골재를 생산할 수 있으며, 초기투자비용을 절감할 수 있도록 한 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치 및 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 재생골재의 생산시 발생되는 분진을 완전 제거하며, 분진 제거를 위한 사이크론 집진기의 내구성을 향상할 수 있도록 하고, 유지보수가 용이하도록 하려는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치의 구성을 보인 개략도.

도 2a는 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치의 구성을 보인 평면도.

도 2b는 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 파쇄기에 의한 파쇄공정을 보인 모식도.

도 3은 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 고압살수조의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 미세 이물질선별수단의 배치도.

도 5는 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 미세 이물질선별수단의 구성도.

도 6은 도 5에 나타난 이물질 선별수단의 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 열풍건조장치의 구성도.

도 8은 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 이송장치에 의한 골재의 이송을 보인 도면.

도 9와 도 10은 각각 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 사이크론 집진기의 정면도와 횡단면도.

도 11은 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 사이크론 집진기의 변형 예시도.

도 12는 본 발명에 따른 건설폐기물을 이용한 재생방법의 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 호퍼, 20 : 토사선별기

30,90,120,130 : 파쇄기, 40,100 : 자석

50,110,140 : 선별스크린, 60 : 고압살수조

70 : 탈수장치, 80 : 열풍건조장치

150A,150B : 이송장치, 160 : 사이크론 집진기

170 : 백필터

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치는, 폐기물을 파쇄하는 1차 파쇄기와; 상기 1차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 입도별로 선별하는 1차 선별 스크린과; 상기 1차 선별 스크린을 통과하지 않은 일정 입도 이상의 폐기물을 송풍에 의한 선별 후 미세토사를 제거하기 위한 고압살수조와; 상기 고압살수조에 의해 세척된 건설폐기물을탈수하는 탈수장치와; 상기 탈수장치를 통과한 건설폐기물을 열풍으로 건조하는 열풍건조장치와; 상기 열풍건조장치에 의해 건조된 폐기물을 파쇄하는 2차 파쇄기와; 상기 2차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 다수의 입도별로 선별하는 2차 선별 스크린과; 상기 선별 스크린에 의해 입도별로 선별된 폐기물을 각각 공급받아 파쇄하는 3차/4차 파쇄기와; 상기 3/4차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 상기 2차 선별스크린에 공급하는 이송컨베이어와; 상기 2차 선별 스크린에 의해 선별된 골재 및 모래를 선별하는 3차 선별스크린과; 상기 3차 선별 스크린에 의해 선별된 골재 및 모래를 이송하며 철괴류 제거를 위한 자석 드럼이 구비된 이송장치와; 그리고, 상기 2차 선별스크린, 2차/3차 파쇄기에 각각 덕트를 통해 연결되어 파쇄시 발생되는 분진을 제거하는 사이크론 집진기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 방법은, 폐기물을 파쇄하는 1차 파쇄단계와; 상기 1차 파쇄단계를 거친 폐기물을 입도별(재생골재와 폐기물)로 선별하는 1차 스크린 선별단계와; 상기 1차 스크린 선별단계에 의해 선별된 폐기물을 세척하는 세척단계와; 상기 세척단계를 통해 세척된 폐기물을 탈수하는 탈수단계와; 상기 탈수단계를 거친 폐기물을 열풍으로 건조하는 열풍건조단계와; 상기 열풍건조단계를 통해 열풍건조된 폐기물을 파쇄하는 2차 파쇄단계와; 상기 2차 파쇄단계를 통과한 폐기물을 다단의 스크린을 통해 서로 다른 입도별로 분리하는 2차 스크린 선별단계와; 상기 2차 스크린 선별단계를 통해 선별된 폐기물 중 상대적으로 큰 입도의 폐기물을 파쇄한 후 상기 2차 스크린 선별단계로 리턴되도록 하는 3차 파쇄단계와; 상기 2차 스크린 선별단계를 통해 선별된 폐기물 중 상대적으로 입도가 작은 폐기물을 파쇄한 후 상기 2차 스크린 선별단계로 리턴되도록 하는 4차 파쇄단계와; 상기 3차/4차 파쇄단계를 통해 선별된 최소 입자의 폐기물을 선별하는 3차 스크린 선별단계와; 상기 2차 스크린 선별단계 및 3차/4차 파쇄단계시 발생되는 분진을 사이크론 집진기를 통해 제거하는 분진제거단계와; 그리고, 상기 1차/3차 스크린 선별단계를 통해 선별된 골재를 재생골재로 생산하는 재생골재생산단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1과 도 2a에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치는, 전처리장치에 의해 선별된 폐콘(이하 폐기물이라 칭함)이 투입되는 호퍼(10)와, 호퍼(10)에 투입되는 폐기물 중 토사를 선별하는 토사선별기(20)와, 토사선별기(20)에 의해 토사가 선별된 폐기물을 파쇄하는 1차 파쇄기(30)(예컨대 죠 크러셔)와, 1차 파쇄기(30)에 의해 파쇄된 폐기물 중 철괴류 등을 선별하는 자석(40)과, 자석(40)에 의해 철괴류가 선별된 폐기물 중 대략 40㎜이하 입도의 폐기물을 선별하는 1차 선별스크린(50)과, 1차 선별스크린(50)을 통과하지 않은 일정 입도 이상 폐기물에 잔존하는 혼합된 폐기물에서 미세 토사를 제거하는 고압살수조(60)와, 고압살수조(60)에 의해 세척된 건설폐기물을 탈수하는 탈수장치(70)와, 탈수장치(70)에 의해 탈수된 폐기물을 열풍으로 건조하는 열풍건조장치(80)와, 열풍건조장치(80)에 의해 열풍 건조된 폐기물을 파쇄하는 2차 파쇄기(90)(콘 크러셔)와, 2차 파쇄기(90)에 의해 파쇄된 폐기물 중 철괴류를 분리하는 자석(100)과, 자석(100)에 의해 철괴류가 분리된 폐기물을 다수의 입도별로 선별하는 2차 선별스크린(110)과, 2차 선별스크린(110)에 의해 선별된 폐기물을 입도에 따라 파쇄하는 3차/4차 파쇄기(120,130)(예컨대, 콘 크러셔 또는 샌드 크러셔)와, 2차 선별스크린(110)을 통해 선별된 최소 입도의 골재 및 모래를 선별하는 3차 선별스크린(140)과, 3차 선별스크린(140)에 의해 선별된 골재 및 모래를 이송하면서 미세한 철괴류를 선별하는 이송장치(150A,150B) 및 2차 선별/파쇄시 발생되는 분진을 분리하는 사이크론 집진기(160)로 구성된다.

지금까지 자석(40,100)이 1차 파쇄기(30)와 2차 파쇄기(90) 이후에만 설치된 것으로 설명하였지만, 자석은 폐기물을 이송하는 모든 컨베이어에 설치될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 적용된 주요 부분의 상세 구성을 설명한다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 고압살수조(60)는, 전처리장치(20~50)에 의해 선별된 폐기물을 물로 세척하여 폐기물에 붙은 미세 토사를 제거하는 것으로, 세척수가 저장되는 수조프레임(61), 수조프레임(61) 내부에 그 일부분이 세척수에 잠기며 폐기물을 이송하는 이송컨베이어(62), 이송컨베이어(62)의 일측(세척수에 잠기는 일측)에 서로 다른 높이로 설치되며 각각 고압, 미세세척수를 살수하는 제1 및 제2살수관(63,64), 이송컨베이어(62)의 상부에 배치되며 이송컨베이어(62)를 따라이송되는 폐기물에 세척수를 살수하여 미세 토사를 제거하는 제3살수관(65), 양측이 각각 수조프레임(61)의 바닥부와 외부에 연통되어 수조프레임(61) 바닥부에 쌓이는 이물질을 긁어내어 외부로 배출하는 스크래퍼(66)로 구성된다.

고압살수조(60)에는 투입되는 폐기물로부터 이물질을 제거하여 이물질이 제거된 상태의 폐기물이 고압살수조(60)에 투입되도록 하는 미세 이물질 선별수단(67)이 더 채용될 수 있다. 도 4와 도 5에서 보이는 것처럼, 이물질 선별수단(67)은, 구동모터(67a), 구동모터(67a)에 스프로킷 등으로 연결되어 회전되는 구동드럼(67b), 구동드럼(67b)을 중심으로 하여 각각 양측에 배치되며 구동드럼(67b)을 구동원으로 하여 구동되면서 각각 폐콘과 이물질의 이동을 안내하는 폐콘안내드럼(67c) 및 이물질안내기(67d)로 구성된다. 폐콘안내드럼(67c), 구동드럼(67b) 및 이물질안내기(67d)는 1차 선별스크린(50)측에서부터 차례로 배치되며, 1차 선별스크린(50)의 하측에는 투입되는 폐기물에 풍력을 가하는 송풍기(67e)가 장칙된다.

폐콘안내드럼(67c)은 고무 등의 수지를 재질로 하면서 둘레면에는 다수의 안내리브(67f)가 구비되고, 이물질안내기(67d)는 둘레부에 다수의 베인(67g)을 갖는다.

이물질 선별수단(67)에 의하면, 송풍기(67e)의 송풍력에 의해 폐콘과 이물질이 혼합된 폐기물이 투입될 때, 비중차에 의하여 상대적으로 비중이 가벼운 이물질은 구동드럼(62)을 넘어 이물질안내기(67d)로 이송되어 베인(67g)에 의해 외부로 배출되고, 상대적으로 비중이 무거운 폐콘은 구동드럼(67b)과 폐콘안내드럼(67c)의안내를 받아 이송컨베이어(61)로 낙하하게 된다.

도 6에서와 같이, 탈수장치(70)는, 마찰력 및 중력에 의해 폐콘과 이물질이 선별되도록 경사지게 배치되는 탈수컨베이어(71) 및 탈수컨베이어(71)를 통해 선별된 이물질을 이송하는 이송컨베이어(72)로 구성될 수 있다. 즉, 고압살수조(60)의 이송컨베이어(62)를 따라 이송되는 폐콘이 탈수컨베이어(71)에 낙하하면 중량이 무거운 폐콘은 그 하측의 열풍건조장치(80)로 낙하하는 한편 이물질은 탈수컨베이어(71)를 따라 이송컨베이어(72)로 이송된다.

도 7에서와 같이, 열풍 건조장치(80)는, 프레임(81), 프레임(81) 상에 설치되며 그 일측이 탈수장치(70)(도 6참조)의 탈수컨베이어(71)의 출구측에 대응되어 탈수컨베이어(71)를 따라 이송되는 폐기물을 이송하는 스크린(82), 스크린 구동수단(83), 스크린(82)을 따라 이송되는 폐기물에 고온의 열풍을 공급하여 폐기물을 열풍건조하는 열풍공급수단(84) 및 스크린(82)을 따라 이송되는 중에 열풍건조된 폐기물을 이송하는 이송컨베이어(84)(도 6참조)로 구성된다.

스크린(82)은, 그 다음 공정측으로 갈수록 하향지면서 계단형태로 이루어질 수 있다.

스크린 구동수단(83)은, 진동모터(83a) 및 진동모터(83a)와 연결되어 스크린(82)을 떨리게 하는 진동풀리(83b)로 이루어질 수 있다.

열풍공급수단(83)은, 공기를 고압으로 공급하는 송풍기(83a), 송풍기(83a)에 의해 송풍되는 공기의 온도를 고온으로 상승시키는 열교환기(83b), 열교환기(83b)에 의해 고온으로 상승된 고온 공기의 이송을 안내하는 이송관(83c) 및 스크린(82)의 상부에 배치되며 이송관(83c)의 상단이 연결되어 이송관(83c)을 따라 유동되는 열풍을 스크린(82)측으로 분사하는 다수의 고압분사노즐(83d)로 구성된다.

스크린망(82)의 상부에는 커버(85)가 설치되어 외부와 밀폐되는 것이 바람직하다.

도 1에서와 같이, 2차 선별스크린(110)은 2차 파쇄기(90)에 의해 파쇄되고 자석(100)에 의해 철괴류가 제거된 폐기물로부터 양질의 재생모래를 생산하기 위하여 폐기물을 입도별로 선별하는 것으로, 스크린 본체(111), 스크린 본체(111)의 내부에 종방향을 따라 일렬로 배열되며 상측에서부터 직경이 큰 것이 배치되는 다수의 스크린(112,113)으로 구성된다.

스크린(112,113)은 그 직경이 각각 40㎜ 및 25㎜일 수 있으며, 여기서, 선별 스크린(110)은 폐기물을 입도별로 선별하는 것을 요지로 하는 것일 뿐, 스크린(112,113)의 수량 및 그 직경은 한정되지 않는다.

도 2b에서 보이는 바와 같이, 3차 파쇄기(120)는 2차 선별스크린(110)의 제1스크린(112)(상대적으로 직경이 큰 스크린)을 통과하지 못한 골재를 파쇄한다. 3차 파쇄기(120)에 의해 40㎜이하로 파쇄된 골재는 이송컨베이어(121)를 통해 2차 파쇄기(90)에서 파쇄된 골재를 2차 선별스크린(110)으로 이송하는 이송컨베이어(91)로 이송된다.

도 2b에서 보이는 것처럼, 4차 파쇄기(130)는 2차 선별스크린(110)의 제2스크린(113)을 통과하지 못한 25~40㎜이하의 골재를 공급받아 5~25㎜이하의 입도로 파쇄하는 것으로, 골재의 성상에 따라 양질의 골재(모래 및 레미콘)로 생산될 수있는 골재는 파쇄하고, 파쇄하여도 그 질이 모래 등으로 생산될 수 없는 골재(보조기층제용으로 사용될 수 있는 골재)는 파쇄하지 않도록 양방향 이송컨베이어(131)를 통해 골재를 공급받는다. 양방향 이송컨베이어(131)는 작업자의 조작에 의해 이송방향이 달라질 수 있다.

4차 파쇄기(130)에 의해 파쇄된 골재는, 이송컨베이어(132)를 통해 2차 파쇄기(90)에서 파쇄된 골재를 2차 선별스크린(110)으로 이송하는 이송컨베이어(91)에 공급되어 2차 선별스크린(110)을 통과된다.

3차 선별스크린(140)은 2차 선별스크린(110)의 최소 직경의 스크린(112)을 통과한 25㎜이하의 재생모래를 다시 8㎜ 이상의 것과 8㎜이하의 것으로 선별한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 이송장치(150A,150B)는 3차 선별스크린(140)에 의해 선별된 골재 및 모래를 이송하면서 폐기물에 포함된 미세한 철괴류를 선별하는 것으로, 벨트(151A,151B)의 회전을 안내하는 일측의 드럼(152A,152B)은 자석으로 이루어진다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 사이크론 집진기(160)는, 2차 선별스크린(110)에 의한 선별시/3차 및 4차 파쇄기(120,130)에 의한 파쇄시 발생되는 분진을 제거하여 양질의 재생모래를 생산하기 위한 것으로, 2차 선별스크린(110)의 본체(111), 파쇄기(120,130)와 각각 덕트(미도시)를 통해 연결된다.

도 9에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 적용된 사이크론 집진기(160)는, 분진이 포함된 공기가 유입되는 유입구(161a)와 분진이 배출되는 배출구(161b)가 구비되며 그 내부에서 와류에 의해 분진과 공기가 분리되는 본체부(161) 및본체부(161) 내에서 분진이 분리된 공기가 배출되도록 안내하는 배기부(162)로 이루어진다.

본체부(161)는 동일한 직경의 원통부(163)와 이 원통부(163)의 하측에 조립되며 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 원추부(164)로 이루어진다. 원통부(163)와 원추부(164)의 조립구조의 일 예로, 서로 마주보는 부분에는 외향 플랜지(163a,164a)가 각각 형성되며, 이들 외향 플랜지(163a,164a)에는 볼트 등의 체결구(165)가 체결되어 원통부(163)와 원추부(164)가 조립된다.

도면에 도시하지는 않았지만, 본체부(161)와 배기부(162)도 분리 형성되어 상술한 본체부(161)의 원통부(163)와 원추부(164)의 결합구조와 동일한 방식으로 결합된다.

본체부(161)와 배기부(162)도 원통부(163)와 원추부(164)와 마찬가지로 플랜지가 각각 형성되어 체결구를 통해 분리 가능하게 결합된다.

더불어, 분진이 배출될 때 분진이 비산되지 않도록 배출구(161b)측에는 안개 등을 분사하는 노즐(166)이 설치될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 폐기물의 충격에 의한 마모를 최소할 수 있도록 본체부(161)는 내부에 콘크리트가 양생된 이중 구조로 이루어진다. 즉, 사이크론 집진기(160)의 본체부(161)는 판상의 내통체(167), 판상의 외통체(168) 및 내통체(167)와 외통체(138)의 사이에 양생되는 콘크리트 채움재(139)로 구성되는 것이다. 도면중 미설명 부호 169a는 콘크리트 채움재(139)의 결속을 위한 결속고리이다.

콘크리트 채움재(139)는, 5~19㎜ 입도의 골재와 고로슬래그, 물, 혼화제 및 강섬유가 혼합되어 이루어질 수 있다.

도 11에서와 같이 사이크론 집진기(160)는 분진의 제거율을 높일 수 있도록 여러 대가 서로 연쇄적으로 연결될 수 있고, 사이크론 집진기(160)에 백필터(170)가 더 채용될 수도 있다.

도 1 및 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 방법을 설명한다.

(S10) 폐기물 투입. 전처리장치에 의해 선별된 폐콘을 호퍼(10)에 투입한다.

(S20) 1차 파쇄. 호퍼에 투입된 폐기물을 죠 크러셔 등의 파쇄기(30)를 통해 파쇄한다. 이때, 1차 파쇄공정이전에 토사선별기(20)를 통해 호퍼(10)에 투입된 폐기물 중에서 토사를 선별하는 토사선별단계를 거칠 수 있다.

(S30) 자력선별. (S20) 1차 파쇄공정을 통해 파쇄된 폐기물을 이송컨베이어(미도시)를 통해 그 다음 공정으로 이송하는 중에 자석(40)의 자력에 의해 폐기물에 포함된 철괴류를 선별한다.

(S40) 1차 스크린 선별. 상기 (S30) 자력선별단계를 거친 폐기물을 선별스크린(50)에 투입하여 입도별로 선별한다. 선별스크린(50)은 동일한 크기의 선별공을 갖는 망구조로서, 폐기물이 스크린에 투입되면 선별공 이하의 입도(40㎜이하)를 갖는 폐기물은 선별공을 통과하여 모아지며, 40㎜이상의 입도를 갖는 폐기물은 그 다음 공정으로 진행된다. 즉, 1차 스크린 선별공정을 통해 폐기물이 입도별로 두 종류로 분리되는 것이다.

(S50) 세척. (S40) 1차 스크린 선별공정에서 스크린을 통과하지 못한 40㎜이상의 폐기물은 드럼세척조(60)에 투입되어 고압으로 살수되는 세척수에 의해 세척됨으로써 폐기물에 붙은 이물질이 제거된다.

(S60) 탈수. 폐기물에 수분이 함유되면 재생골재 생산시 이물질이 붙을 수 있으므로 양질의 재생골재를 생산하기 위하여 탈수장치(70)를 통하여 (S50) 세척공정을 통해 세척수로 세척된 폐기물을 탈수시켜 수분을 제거한다.

(S70) 열풍건조. (S60) 탈수공정을 거쳐 탈수된 폐기물을 열풍건조장치(80)를 통하여 고온의 열풍으로 건조함으로써 폐기물을 완전 건조시킨다.

(S80) 2차 파쇄. (S70) 열풍건조공정을 통과한 폐기물을 콘 크러셔 등의 파쇄기(90)를 통해 2차 파쇄한다. 2차 파쇄기(90)에 의해 파쇄된 골재는 이송컨베이어(91)를 통해 이송된다.

(S90) 자력선별. (S80) 이송컨베이어(91)의 경로 상에 설치된 자석(100)에 의해 2차 파쇄공정을 거쳐 파쇄되어 이송컨베이어(91)를 따라 이송되는 폐기물에 포함된 철괴류가 선별된다.

(S100) 2차 스크린 선별. (S90) 자력선별공정을 통해 철괴류가 제거된 폐기물을 입도별로 선별한다. 2차 선별스크린(110)은 서로 다른 직경의 선별공(40㎜,25㎜)을 갖는 다수(예컨대 2개)의 스크린(112,113)이 큰 직경의 것부터 상측에서부터 하측으로 배치되어 골재를 40㎜이상, 25~40㎜이하, 25㎜이하 입도의 폐기물로 선별한다.

(S110) 3차 파쇄. (S100) 2차 스크린 선별공정을 통해 선별된 골재 중 40㎜이상의 골재는 3차 파쇄기(120)에 의해 선별된 후, 이송컨베이어(121)를 따라 2차 선별스크린(110)을 향하는 이송컨베이어(91)에 공급된다. 즉, 3차 파쇄에 의해 파쇄된 폐기물이 2차 스크린 선별공정으로 리턴되어 폐기물이 작은 입도의 재생골재로 생산되는 것이다.

(S120) 4차 파쇄. (S100) 2차 스크린 선별공정을 통해 선별된 골재 중 25~40㎜이하의 골재는 양방향 이송컨베이어(131)를 통해 4차 파쇄기(130)에 공급된다. 이때, 작업자는 골재의 성상을 판단하여 양질의 골재(모래 등으로 재생될 수 있는 골재)는 4차 파쇄기(130)에 공급되도록 하는 한편 불량의 골재(보조기층제용으로 사용될 수 있는 골재)는 4차 파쇄기(130)로 향하지 않고 별도로 적재되도록 양방향 이송컨베이어(131)의 방향을 제어한다. 양방향 이송컨베이어(131)에 의해 공급되는 골재는 4차 파쇄기(130)에 의해 파쇄된 후, 이송컨베이어(132)를 통해 2차 선별스크린(110)에 공급되도록 이송컨베이어(91)에 공급된다.

(S130) 3차 스크린 선별. (S100) 2차 스크린 선별공정을 통해 선별된 골재 중 25㎜이하의 골재는 3차 선별스크린(140)을 통해 다시 8㎜이하 입도의 골재와 8~25㎜이하 입도의 골재로 선별되어 재생된다.

(S40) 1차 스크린 선별공정 및 (S130) 3차 스크린 선별공정에 의해 선별된 골재를 재생골재로 출하 제공한다.

(S140) 분진제거. (S100) 2차 스크린 선별공정과 3차 및 4차파쇄공정(110,120)시 발생되는 분진을 사이크론 집진기(160)에 투입하여 분진을 제거한다. 즉, 사이크론 집진기(160)에 의해 먼지 등의 분진이 제거되어 양질의 재생골재가 생산될 수 있다.

한편, 사이크론 집진기(160)에 의한 분진제거시 폐기물이 사이크론 집진기(160)의 내벽에 충돌하는데, 콘크리트 채움재(169)에 의해 사이크론 집진기(160)의 강성이 크기 때문에 폐기물의 충돌에 의한 변형/파손이 거의 없으며, 만약, 사이크론 집진기(160)의 일부가 변형/파손되어 교체가 필요한 경우 변형/파손된 부분만 교체할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 물을 이용한 수세식에 의해 폐기물을 선별하지 않으므로 종래와 같이 폐기물을 선별하기 위한 수세조와 같은 거대한 설비가 필요없다.

그리고, 사이크론 집진기(160)가 종래와 같이 단일 판재로 이루어지지 않고 콘크리트 채움재(169)가 채워진 콘크리트 구조물이기 때문에 분진제거시 폐기물의 충돌에 의한 변형/파손이 거의 없고, 아울러, 사이크론 집진기(160)의 파손시 유지보수가 필요한 부분만 유지보수할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치 및 방법에 의하면, 건식 타입으로 폐기물에서 재생골재를 생산하여 좁은 부지에서도 재생골재의 생산이 가능하므로 초기투자비용이 절감된다.

그리고, 폐기물로부터 이물질을 완전히 제거하여 양질의 재생골재를 생산할수 있으므로 복토 또는 단순 매립용을 사용되는 것에 그치지 않고 건설용 골재로사용할 수 있다.

또한, 사이크론 집진기의 내구성이 향상되어 폐기물의 충돌에 의한 변형/파손이 감소되고, 변형/파손되어도 기기 전체를 교체하지 않고 변형/파손된 부분만 교체함으로써 변형/파손을 해소할 수 있으므로 유지보수비용을 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 폐기물을 파쇄하는 1차 파쇄기(30)와; 상기 1차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 입도별로 선별하는 1차 선별 스크린(50)과; 상기 1차 선별 스크린을 통과한 건설폐기물을 파쇄하는 2차 파쇄기(90)와; 상기 2차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 다수의 입도별로 선별하는 2차 선별 스크린(110)과; 상기 선별 스크린에 의해 입도별로 선별된 폐기물을 각각 공급받아 파쇄하는 3차/4차 파쇄기(120,130)와; 상기 3/4차 파쇄기에 의해 파쇄된 폐기물을 상기 2차 선별스크린에 공급하는 이송컨베이어(121,132)와; 상기 2차 선별 스크린에 의해 선별된 골재 및 모래를 선별하는 3차 선별스크린(140)과; 상기 3차 선별 스크린에 의해 선별된 골재 및 모래를 이송하며 철괴류 제거를 위한 자석 드럼이 구비된 이송장치(150A,150B)와; 그리고, 상기 2차 선별스크린, 2차/3차 파쇄기에 각각 덕트를 통해 연결되어 파쇄시 발생되는 분진을 제거하는 사이크론 집진기(160)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치에 있어서,

   상기 1차 선별 스크린을 통과하지 않은 일정 입도 이상의 폐기물을 송풍에 의한 선별 후 미세토사를 제거하기 위한 고압살수조(60)와; 상기 고압살수조에 의해 세척된 건설폐기물을 탈수하는 탈수장치(70)와; 상기 탈수장치를 통과한 건설폐기물을 열풍으로 건조하여 상기 2차 파쇄기에 공급하는 열풍건조장치(80)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치.
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3. 제 1 항에 있어서, 상기 고압살수조는, 세척수가 저장되는 수조프레임(61), 상기 수조프레임 내부에 그 일부분이 잠기며 폐기물을 이송하는 이송컨베이어(62), 상기 이송컨베이어의 일측에 서로 다른 높이로 설치되며 각각 세척수를 살수하는 제1 및 제2살수관(63,64), 상기 이송컨베이어(62)의 상부에 배치되며 상기 이송컨베이어를 따라 이송되는 폐기물에 세척수를 살수하는 제3살수관(65) 및 양측이 각각 상기 수조프레임의 바닥부와 외부에 연통되어 상기 수조프레임 바닥부에 쌓이는 이물질을 긁어내어 외부로 배출하는 스크래퍼(66)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 고압살수조는, 구동모터(67a), 상기 구동모터에 스프로킷 등으로 연결되어 회전되는 구동드럼(67b), 상기 구동드럼을 중심으로 하여 각각 양측에 배치되며 상기 구동드럼을 구동원으로 하여 구동되면서 각각 폐콘과 이물질의 이동을 안내하는 폐콘안내드럼(67c)/이물질안내기(67d) 및 투입되는 폐기물에 송풍력을 가하는 송풍기(67e)로 구성되어 상기 고압살수조에 투입되는 폐기물에서 이물질을 제거하는 미세 이물질 선별수단(67)이 더 포함되는 것을 특징으로하는 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 열풍건조장치는, 상기 고압살수조를 통해 세척된 건설폐기물을 이송하는 스크린(82), 상기 스크린에 떨림을 가하는 스크린 구동수단(83) 및 상기 스크린을 따라 이송되는 건설폐기물에 열풍을 분사하여 건설폐기물을 건조시키는 열풍공급수단(84)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 사이크론 집진기는, 내통체(166), 외통체(167) 및 상기 내통체와 외통체의 사이에 양생되는 콘크리트 채움재(168)로 구성된 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치.
7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 사이크론 집진기는, 원통부(163) 및 이 원통부의 하부에 분리 가능하게 결합되는 원추부(164)로 형성되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 파분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치.
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