KR100570319B1 - 건설폐기물 재생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설폐기물 재생장치에 관한 것으로, 원석, 토분, 이물질 등이 혼합된 건설폐기물을 재생하기 위해 파쇄할 때 파쇄가능한 원석만 파쇄기(죠크러셔)에 공급하여 재생효율을 높이고 장비의 손상을 방지하며, 세척된 골재로부터 수분과 미분을 제거하고, 자력에 의한 선별효율을 향상할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

개시된 본 발명에 따른 건설폐기물 재생장치는, 폐기물이 투입되는 호퍼와; 상기 호퍼에 투입된 폐기물을 이송하는 제1피더와; 상기 제1피더에 의해 공급되는 폐기물을 파쇄하는 죠크러셔와; 상기 죠크러셔에 의해 파쇄된 폐기물을 이송하는 제2피더와; 상기 제2피더에 의해 공급되는 폐기물을 골재와 이물질(쓰레기)로 선별하는 이물질 스크린과; 상기 이물질 선별스크린에 의해 선별된 골재를 세척 및 비중차에 의해 선별하는 수조와; 상기 수조 내에 설치되어 상기 수조 내에 가라앉는 골재를 외부로 이송하는 골재 이송수단; 상기 골재 이송수단을 따라 이송되는 세척된 골재를 탈수하는 탈수스크린과; 상기 탈수스크린을 통과한 골재를 파쇄하는 콘크러셔와; 상기 콘크러셔를 통과한 골재를 입도별로 선별하는 제품 스크린과; 상기 제품 스크린에 의해 선별된 가장 큰 입도의 골재를 공급받아 파쇄하여 상기 제품 스크린에 공급하는 콘크러셔와; 상기 골재의 이송 경로 상에 설치되어 골재에 포함된 철괴류를 자력에 의해 선별하는 자석선별기를 포함하고, 상기 제1피더와 상기 죠크러셔의 사이에 설치되며 상기 제1피더에 의해 공급되는 폐기물에 진동을 가하 여 상기 폐기물에 포함된 토분을 선별하는 토분 스크린과; 상기 토분 스크린을 통해 선별된 토분을 이송하거나 적재하는 토분이송적재수단을 더 포함하여 이루어진다.

건설폐기물, 재생, 순환골재, 죠크러셔, 스크린, 자력선별기

Description

건설폐기물 재생장치{APPARATUS FOR REPRODUCING CONSTRUCTION WASTES}

도 1은 본 발명에 의한 건설폐기물 재생장치의 전체 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 건설폐기물 재생장치에 적용된 토분선별스크린의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 건설폐기물 재생장치에 적용된 보조탈수수단의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 건설폐기물 재생장치에 적용된 자력선별 유도플레이트의 설치 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 호퍼, 2,4 : 피더

3 : 죠크러셔, 5 : 이물질 선별스크린

6 : 수조, 7 : 탈수스크린

8,10 : 콘크러셔, 9 : 제품 스크린

20 : 토분 선별스크린, 30 : 보조탈수수단

40 : 자력선별 유도플레이트,

본 발명은 건설폐기물 재생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원석, 토분, 이물질 등이 혼합된 건설폐기물을 재생하기 위해 파쇄할 때 파쇄가능한 원석만 파쇄기(죠크러셔)에 공급하여 재생효율을 높이고 장비의 손상을 방지하며, 세척된 골재로부터 수분과 미분을 제거하고, 자력에 의한 선별효율을 향상할 수 있도록 한 건설폐기물 재생장치에 관한 것이다.

이른바, 개발우선정책과 고도성장주의의 정책추진에 따라 이제까지 국내에서는 그 역기능인 환경문제는 고려의 대상에서 다소 벗어나 있었음이 현실이었다.

그러나 이러한 성장위주 정책의 결과 그 부산물의 각종의 폐기물과 오염물질의 증가는 이제 더 이상 미뤄질 수 없는 절박한 시점에 도달되어 있다.

특히, 각종 건축, 토목공사의 건설산업폐기물은 매우 급격한 증가를 보이고 있는 바, 이는 도시와 지방 건축물의 노후화 및 기능저하에 따라 최근 활발하게 진행되고 있는 재개발, 재건축의 활성화 및 구조물의 해체에 주로 기인한다.

일반적으로, 건설폐기물이라 함은 쓰레기, 폐자재등이 섞인 흙이나 모래, 자갈, 토석 또는 이들이 혼합된 형태의 토사와, 콘크리트덩이, 폐목재, 아스팔트 콘크리트덩이 및 건설 오니 등을 지칭하는 것이며, 그 주요 특성의 하나가 건설폐기물의 대부분이 무기물로 구성되어 있어 인체에 무해하다는 것과, 다종의 폐기물이 혼재된 상태로 배출되어 그 처리가 복잡, 곤란하다는 것으로 바로 이점이 그 동안 유용재로 활용할 수 있는 건설폐기물 처리에 관한 정부와 업계의 무관심의 원인을 제공한 것이라 할 것이다.

이러한 무관심은 귀중한 자원의 낭비를 수반하였고, 그나마 이루어지고 있던 재생골재의 품질저하를 유발시키게 되어, 재생골재의 활용도는 성토나, 복토 및 매립용 등 대부분이 토사대용으로 사용되는데 그치고 있었다.

따라서, 이러한 폐기물의 관리를 통해 실질적인 재활용을 가능하게 함으로 환경오염의 최소화와 부족자원의 대체화, 그리고 건설산업기반의 원가절감을 적극적으로 도모해야 할 것이다.

이를 위하여, 국내에서는 최근 『자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률』이 제정되어 건설폐기물의 재활용이 의무화되기 시작하였으며, 비로소 재활용을 위한 각종 생산설비가 제작되어 각종 산업 현장에 적용되기 시작하였다.

상기에서와 같이 건설폐기물의 재활용 의무화에 따라 종래 단순 소각처리의 폐기물 처리방식에서 벗어나 부분적, 혹은 폐기물 처리에서부터 재생까지의 일괄적인 처리를 담당하는 여러 장치가 제안되었다.

종래 기술에 따른 건설폐기물 재생기술은, 대개 건설폐기물가 투입되는 호퍼, 호퍼에 투입된 건설폐기물을 적정량으로 공급하는 피더, 상기 피더를 통해 공급되는 건설폐기물을 파쇄하는 하나 이상의 파쇄수단, 건설폐기물에서 철근류를 선별하는 자석수단, 건설폐기물을 세척하는 세척수단, 건설폐기물을 입도별로 선별하는 스크린, 건설폐기물을 이송하는 컨베이어를 포함하여 구성된다.

종래 기술에 의한 건설폐기물 재생기술은 1차파쇄 - 선별 - 2차파쇄 - 선별 의 방식이 주로 사용되고 있다. 이러한 작업방법은 국내 건설폐기물의 발생 여건상 재생골재의 품질을 향상시킬 수 없으며 이렇게 생산된 재생골재는 각 건설현장에서 사용이 불가능하여 대부분 복토 또는 단순 매립용으로 사용될 수밖에 없는 실정이다. 특히 국내 건설 폐기물은 대부분이 혼합 폐기물로 기존의 기술로는 쓰레기의 선별 작업에 한계가 있어 대부분이 매립지에 매립되고 있는 실정이다.

구체적으로 설명하면, 건설폐기물은 현재 국내의 건설폐기물 발생 특성은 배출 사업자의 환경의식 결여와 해체공사시 사전 분리작업의 미비로 인하여 단순 건설폐기물이 아닌 혼합폐기물의 형태로 발생되고 있다. 즉, 재생시설에 공급되는 건설폐기물은 원석(콘크리트 덩어리), 토사, 이물질(폐비닐, 폐목재, 폐스티로폼, 폐의류 등)이 혼합된 상태이며, 이처럼, 각종 물질이 혼합된 상태로 1차파쇄 - 선별 - 2차파쇄 - 선별공정을 거치게 되는데, 실질적으로 파쇄대상은 일정 크기 이상의 원석이지만, 원석, 토사, 미분 등이 혼합된 상태로 파쇄된 후 선별되어 선별된 제품은 원석이외에도 토사, 이물질이 혼합된 상태이므로 골재의 품질이 떨어진다.

이러한 종래 기술은 제품의 품질뿐만 아니라 장비의 고장을 유발하기도 한다. 죠크라샤 등의 파쇄기는 원석을 파쇄하도록 설계되었기 때문에 원석 이외의 폐기물이 투입되면 파쇄효율이 떨어질 뿐 아니라, 토사와 이물질에 의해 오동작이 발생된다.

그리고, 수조를 통과한 골재가 탈수스크린을 거쳐 골재에 묻은 수분, 미분이 떨어지도록 하고 있으나, 여기서 골재는 탈수스크린의 진동에 의해 떨리면서 수분과 미분이 제거되는 것이기 때문에 골재에 고착된 미분을 효과적으로 제거하지 못 하는 단점도 있다.

또한, 폐기물에 포함된 철괴류의 제거방법은 자석선별기의 자력에 의해 이루어지는 것인데, 이때, 폐기물을 이송하는 이송수단(통상 컨베이어) 등이 철재 프레임에 설치되어 있기 때문에 철괴류를 통해 상기 자력선별기의 자력이 상기 철재 프레임에 미치게 되어 철괴류가 자력선별기에 부착되지 못하고, 특히 크기가 작은 철괴류는 더욱더 자력선별기에 부착되지 못하게 되어 철괴류를 선별하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원석, 토분이 혼합된 상태의 폐기물을 파쇄하기 이전에 파쇄대상인 원석만 선별하여 파쇄기에 공급함으로써 원석만 파쇄하도록 한 건설폐기물 재생장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 수조를 통과한 골재의 표면에서 미분과 수분을 깨끗하게 제거할 수 있도록 하려는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 폐기물에 포함된 철괴류를 효율적으로 선별할 수 있도록 하려는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설폐기물 재생장치는, 제1피더 와 죠크러셔의 사이에 설치되며 상기 제1피더에 의해 공급되는 폐기물에 진동을 가하여 상기 폐기물에 포함된 토분을 선별하는 토분 선별스크린과; 상기 토분 선별스크린을 통해 선별된 토분을 이송하거나 적재하는 이송적재수단을 더 포함하여 상기 죠크러셔에는 토분이 제거된 골재만 투입되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 수조를 통과하여 탈수스크린에 공급되는 골재의 탈수 및 미분 제거를 위하여 상기 탈수스크린을 따라 이송되는 골재에 유체를 고압 분사하여 상기 골재 표면에 묻은 이물질과 수분이 제거되도록 하는 보조 탈수수단이 더 장착된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 골재의 이송 경로 상에 설치된 자석선별기와 대응되는 곳에는 상기 자석선별기의 자력이 미치지 않는 자력선별 유도플레이트가 더 설치되는 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 1에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 건설폐기물 재생장치는, 폐기물이 투입되는 호퍼(1)와, 호퍼(1)에 투입된 폐기물(골재와 토분이 혼합된 상태)을 이송하는 제1피더(2)와, 제1피더(2)에 의해 공급되는 원석을 파쇄하는 죠크러셔(3)와, 죠크러셔(3)에 의해 파쇄된 골재를 이송하는 제2피더(4)와, 제2피더(4)로부터 골재 를 공급받아 골재 중에 포함된 이물질(쓰레기)을 선별하는 이물질 선별스크린(5)과, 이물질 선별스크린(5)에 의해 이물질이 선별된 골재를 공급받아 골재의 표면에 묻은 이물질(미분 포함)을 제거하는 수조(6)와, 수조(6)에서 빠져 나온 골재를 탈수하는 탈수스크린(7)과, 탈수스크린(7)을 통과한 골재를 파쇄하는 1차 콘크러셔(8)와, 서로 다른 직경의 선별공(미도시)을 갖는 다수의 스크린(미도시)이 상하로 배열되어 1차 콘크러셔(8)에 의해 파쇄된 골재를 공급받아 입도별로 선별하는 이단 제품 스크린(9)과, 제품 스크린(9)에 의해 선별된 골재 중 입도가 가장 큰 골재를 다시 파쇄하여 제품 스크린(9)에 공급되도하여 제품 스크린(9)에 의한 입도별 선별공정이 다시 이루어지도록 하는 2차 콘크러셔(10)를 포함하여 구성된다.

상술한 죠크러셔(3) - 이물질 선별스크린(5) - 수조(6) - 탈수스크린(7), 그리고, 1차 콘크러셔(8) - 제품스크린(9) - 2차 콘크러셔(10) - 제품 스크린(9)의 사이에는 각각 컨베이어(11,12,13,)(14,15,16) 등의 이송수단이 설치되어 골재를 다음 공정으로 이송한다.

또한, 이물질 선별스크린(5)의 하부에는 골재로부터 선별된 이물질을 별도의 야적지 등에 적재하기 위한 이물질 컨베이어(17)가 설치되고, 제품 스크린(9)의 출구단측에는 제품 스크린(9)에 의해 선별된 서로 다른 입도의 골재를 각각 이송하는 제품 컨베이어(18,19)가 설치된다.

본 발명은 죠크러셔(3)에 토분이 투입되지 않도록 함으로써 최종 생산되는 제품인 순환골재의 품질을 향상하고 죠크러셔(3)의 내구성을 향상할 수 있는 특징을 갖고 있으며, 이를 위하여 제1피더(2)와 죠크러셔(3)의 사이에 토분 선별수단이 개재된다. 토분 선별수단은 진동모터에 의해 떨리면서 제1피더(2)에서 공급되는 폐기물을 털어 원석에 포함된 토분이 선별공(미도시)을 통해 밑으로 빠지도록 하는 토분 선별스크린(20)이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 토분 선별스크린(20)은 제1피더(2)의 배출단 하부에 죠크러셔(3)측으로 갈수록 하향 경사지게 배치되며 다수의 선별공(21a)이 구비된 스크린 본체(21), 스크린 본체(21)의 좌우측 단부에 각각 형성되는 측벽(22,23) 및 측벽(22,23)을 연결하는 다수의 연결 빔(24)으로 구성된다.

즉, 폐기물이 제1피더(2) - 토분 선별스크린(20) - 죠크러셔(3)를 거치는 중에 토분이 토분 선별스크린(20)의 선별공을 통해 밑으로 빠져나가게 되어 토분이 제거된 원석만 죠크러셔(3)에 공급되는 것이다. 토분 선별스크린(20)의 선별공을 통과한 토분은 별도의 토분 이송컨베이어(25)를 타고 원거리의 야적지에 야적되거나 차량에 적재될 수 있고, 다르게는 토분 선별스크린(20)의 선별공 하부에 배치된 적재 차량을 통해 적재될 수 있다.

그리고, 본 발명은 수조(6) 내에 투입되어 수조(6) 내의 세척수에 의해 세척된 후 컨베이어(13)를 타고 공급되는 골재를 깨끗하게 탈수할 수 있도록 탈수스크린(7) 상에는 보조 탈수수단이 더 포함된다. 도 3에서처럼, 보조 탈수수단(30)은 탈수스크린(7)에 의해 이송되는 골재 표면에 유체(물, 공기 등)를 고압 분사하여 골재 표면에 묻은 이물질과 수분이 제거되도록 하는 것으로, 물을 공급하는 것을 예로 들어 설명하면, 원수를 공급하는 공급관(31), 공급관(31)에서 분기되며 탈수스크린(7) 상부에 폭방향을 따라 배열되는 하나 이상의 분사관(32) 및 분사관(32) 에 일정 간격을 두고 배치되어 분사관(32)에 공급되는 물을 분사하는 분사구(33)로 구성될 수 있다. 공급관(31)은 별도의 원수를 공급받거나 수조(6)로부터 세척수를 공급받을 수 있으며, 분사구(33)는 구멍 형태 또는 노즐이 결합된 형태일 수 있다.

보조 탈수수단의 분사작동은 밸브(34)의 수동 조작 또는 자동 조작에 의해 이루어진다.

그리고, 본 발명에 의한 폐기물 재생장치는 폐기물에 포함된 철괴류를 자력에 의해 선별할 수 있도록 자력선별기(M)(도 1참조)가 폐기물의 이송경로 상에 설치된다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1컨베이어(11)의 상부에는 자력선별기(M)가 설치되어 제1컨베이어(11)를 타고 이송되는 폐기물 중 철괴류를 자력에 의해 흡착하여 선별한다. 이때, 제1컨베이어(11)는 고무재이지만 제1컨베이어(11)가 설치되는 프레임(F)은 철재이기 때문에 자력선별기(M)의 자력이 철재 프레임(F)에 미치게 되어 철괴류가 자력선별기(M)에 부착되지 않을 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 제1컨베이어(11)의 저부에는 자력이 미치지 않은 재질(알루미늄, SUS, 목재, 합성수지 등)의 자력선별 유도부재가 설치된다. 자력선별 유도부재는 평평한 판상이면서 양측이 각각 프레임(f)에 고정되는 자력선별 유도플레이트(40)일 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 건설폐기물 재생장치의 작용을 설명한다.

호퍼(1)에 투입된 폐기물은 제1피더(2) - 죠크러셔(3) - 제2피더(4) - 이물질 선별스크린(5) - 수조(6) - 탈수스크린(7) - 1차 콘크러셔(8) - 2차 콘크러셔(10) - 제품 스크린(9)을 거치면서 순환골재, 토분, 이물질 등으로 선별 및 재생되 며, 이하 본 발명에 의한 신규한 작용만을 설명한다.

제1피더(2)에 의해 폐기물이 죠크러셔(3)에 투입될 때 폐기물은 토분 선별스크린(20)을 거치게 되어 폐기물 중 토분은 토분 선별스크린(20)의 선별공(21a)을 빠져 나가게 되고 원석만 죠크러셔(3)에 투입되어, 죠크러셔(3)는 파쇄가 필요한 순수한 원석만 파쇄할 수 있다.

죠크러셔(3)에 의해 파쇄된 골재는 제2피더(4)에 의해 제1컨베이어(11)에 공급되어 제1컨베이어(11)를 따라 후속 공정인 이물질 선별스크린(5)으로 이송되는데, 이 과정에서 자력선별기(M)의 자력에 의해 골재에 포함된 철괴류가 선별되고, 이때, 제1컨베이어(11)를 사이에 두고 상하부에 각각 자력선별기(M)와 자력선별 유도플레이트(40)가 설치되어 자력선별기(M)의 자력이 골재에 포함된 철괴류에만 미치게 되므로 골재에 포함된 철괴류가 자력선별기(M)에 의해 선별된다.

그리고, 수조(6)에서 세척된 골재는 제3컨베이어(13)를 타고 탈수스크린(7)으로 공급되어 탈수스크린(7)을 타고 이송되는 중에 수분이 제거되며, 이 과정 중에 원수가 보조탈수수단(30)의 공급관(31)과 분사관(32)을 경유한 후 분사구(33)를 통해 탈수스크린(7)측으로 고압 분사되어 탈수스크린(7)을 타고 이송되는 골재 표면을 세척 및 수분이 제거되도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 건설폐기물 재생장치에 의하면, 원석(콘크리트 덩어리), 토분, 이물질이 혼합된 폐기물 중 파쇄를 거쳐야 하는 원 석만 파쇄기에 공급되고, 파쇄공정 이전에 토분이 선별됨에 따라 순수한 토분이 생산되고, 양질의 순환골재를 획득할 수 있으므로 건설폐기물 재생설비로서 신뢰성을 향상할 수 있고, 토분에 의한 파쇄기의 고장을 방지하여 장비의 내구성을 향상할 수 있다.

그리고, 철괴류를 선별하기 위한 자석선별기의 자력이 주변 구조물에 미치지 않고 철괴류에만 가해지기 때문에 폐기물에 포함된 작은 크기의 철괴류도 제거할 수 있으므로 선별의 신뢰성을 향상할 수 있고, 순환골재의 품질을 향상할 수 있다.

또한, 수조를 거쳐 세척된 골재로부터 수분과 미분을 깨끗하게 제거하여 골재의 엉김을 막을 수 있고 순환골재의 품질을 높일 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 (3)

1. 폐기물이 투입되는 호퍼와; 상기 호퍼에 투입된 폐기물을 이송하는 제1피더와; 상기 제1피더에 의해 공급되는 폐기물을 파쇄하는 죠크러셔와; 상기 죠크러셔에 의해 파쇄된 폐기물을 이송하는 제2피더와; 상기 제2피더에 의해 공급되는 폐기물을 골재와 이물질(쓰레기)로 선별하는 이물질 스크린과; 상기 이물질 선별스크린에 의해 선별된 골재를 세척 및 비중차에 의해 선별하는 수조와; 상기 수조 내에 설치되어 상기 수조 내에 가라앉는 골재를 외부로 이송하는 골재 이송수단; 상기 골재 이송수단을 따라 이송되는 세척된 골재를 탈수하는 탈수스크린과; 상기 탈수스크린을 통과한 골재를 파쇄하는 콘크러셔와; 상기 콘크러셔를 통과한 골재를 입도별로 선별하는 제품 스크린과; 상기 제품 스크린에 의해 선별된 가장 큰 입도의 골재를 공급받아 파쇄하여 상기 제품 스크린에 공급하는 콘크러셔와; 상기 골재의 이송 경로 상에 설치되어 골재에 포함된 철괴류를 자력에 의해 선별하는 자석선별기를 포함하는 건설폐기물을 파분쇄하여 선별하는 장치에 있어서,

   상기 제1피더와 상기 죠크러셔의 사이에 설치되며 상기 제1피더에 의해 공급되는 폐기물에 진동을 가하여 상기 폐기물에 포함된 토분을 선별하는 토분 스크린과; 상기 토분 스크린을 통해 선별된 토분을 이송하거나 적재하는 이송적재수단을 더 포함하여 상기 죠크러셔에는 토분이 제거된 골재만 투입되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물 재생장치.
2. 제 1 항에 있어서, 탈수스크린 상에는 상기 탈수스크린을 따라 이송되는 골재에 유체를 고압 분사하여 상기 골재 표면에 묻은 이물질과 수분이 제거되도록 하는 보조 탈수수단이 더 장착된 것을 특징으로 하는 건설폐기물 재생장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자석선별기와 대응되는 골재의 이송 경로상에는 상기 자석선별기의 자력이 미치지 않는 자력선별 유도플레이트가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물 재생장치.

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