KR100733631B1 - 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치 - Google Patents

건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 선별조와, 송풍기와, 진동 선별기와, 속도 저지 덕트와, 산개 방지망과, 터보 송풍기와, 흡입팬과, 2차 진동 선별기와, 필터부를 포함하는 건설폐기물의 이물질 제거장치에 있어서, 상기 속도 저지 덕트로부터 낙하되는 순환 골재를 공급받는 제 1호퍼와; 상기 제 1호퍼로부터 공급되는 순환 골재를 회전시키면서 파쇄시켜 배출하는 분쇄기와; 상기 분쇄기의 하단에 설치되어 상기 분쇄기로부터 낙하되는 순환 골재를 공급받는 제 2호퍼와; 상기 제 2호퍼의 하단에 설치되어 상기 제 2호퍼로부터 낙하되는 순환 골재를 선별하는 3차 진동 선별기; 및 상기 분쇄기 내부의 미분 및 이물질을 흡입하여 미분 및 이물질을 하단으로 배출하는 사이클론을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 송풍기에 의해 이물질이 제거된 순환 골재를 원통형의 분쇄기 내에서 투입하여 회전시키면서 스틸볼과 접촉시켜 편석을 제거하고, 표면에 부착된 몰탈 및 이물질을 제거하며, 비산되는 미분 및 이물질을 제거할 수 있다.
건설폐기물, 순환 골재, 가연성 이물질, 미분, 분쇄, 볼

Description

건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치{Construction waste crushing and sorting machine}
도 1은 종래의 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 2는 종래의 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 평면도,
도 3은 종래의 가연성 이물질 제거가 용이한 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 4는 종래의 가연성 이물질 제거가 용이한 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치중 분쇄기의 구성을 나타낸 정면도,
도 9는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치중 분쇄기의 구성을 나타낸 측면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
210 : 제 1호퍼 220 : 분쇄기
230 : 제 2호퍼 240 : 3차 진동 선별기
250 : 사이클론
본 발명은 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 상세하게는 송풍기에 의해 이물질이 제거된 순환 골재를 원통형의 분쇄기 내에서 회전시키면서 스틸볼과 접촉시켜 편석을 제거하고, 표면에 부착된 몰탈 및 이물질을 제거하며, 비산되는 미분 및 이물질을 제거하도록 하는 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치에 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 있는바, 이는 도시와 지방 건축물의 노후화 및 기능저하에 따라 최근 활발하게 진행되고 있는 재개발, 재건축의 활성화 및 구조물의 해체에 주로 기인한다.
일반적으로, 건설폐기물이라 함은 쓰레기, 폐자재 등이 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 순환 골재의 품질저하를 유발시키게 되어, 순환 골재의 활용도는 성토나, 복토 및 매립용등 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.
종래 기술에 의한 건설폐기물 재생장치는, 건설폐기물을 파쇄하는 하나 이상의 파쇄기(죠크러셔, 햄머크러셔 등), 건설폐기물에 포함된 철괴류를 선별하는 자 석선별기, 파쇄된 순환 골재를 세척하는 세척수단, 순환 골재를 크기에 따라 선별하는 망형태의 선별스크린, 각 장치들을 연결하여 건설폐기물(순환 골재)을 이송시키는 이송수단(예컨대 컨베이어)으로 이루어진다.
종래 기술에 의한 건설폐기물 선별기술은 파쇄기를 통해 파쇄된 순환 골재(토사, 가연성 이물질, 미분이 포함된 상태)를 크기별/종류별(순환 골재, 토사, 가연성 이물질, 미분)로 선별하기 위해서 다수의 선별스크린, 이송컨베이어 등을 넓은 부지에 설치하여 순환 골재를 선별스크린에 통과시켜 순환 골재와 토사로 선별하고, 이송컨베이어를 매개로 하여 선별된 순환 골재와 토사를 또 다른 선별스크린으로 이송하여 순환 골재와 토사에 포함된 가연성 이물질(가연성 쓰레기)을 선별하며, 또한, 다른 선별스크린을 통해 미분을 선별한다.
따라서, 종래 기술에 의한 건설폐기물 선별기술은 순환 골재, 토사, 가연성 이물질, 미분을 한 공정에서 선별하지 못하고 여러 공정을 거치면서 선별하기 때문에 넓은 면적의 선별부지를 확보해야 하므로 초기 투자비용이 커지고 관리를 위한 인건비가 많이 소용되는 등의 문제점이 있다.
한편, 종래 기술에도 비중이 가벼운 폐기물(토사, 스티로폼, 종이, 목재 등)을 송풍력에 의해 선별하는 비중선별장치가 설치되기도 한다. 그러나, 상기 비중선별장치는 건설폐기물의 이송경로 상 어느 한 곳에 설치되어 건설폐기물이 낙하하는 중에 비중이 작은 폐기물을 선별하는 것인데, 이때 비중이 작은 모든 폐기물이 선별되지 못하기 때문에 순환 골재에 비중이 작은 가연성 이물질이 포함되므로 순환 골재의 품질이 떨어지게 된다. 이를 방지하기 위하여 비중선별장치를 여러 곳에 설 치하여 비중이 작은 폐기물을 선별할 수 있지만, 이렇게 되면 설치 및 유지비용이 상승되고 재생시설이 복잡해지는 단점이 있다.
그리고, 종래 기술에 의한 건설폐기물 중간처리업체는 건축물 철거 현장에서 철거된 건설폐기물을 중간처리현장으로 운반하여 재생처리하는 실정이다. 따라서, 현실적으로 중간처리비용의 대부분을 운반비용으로 소비하여 부가가치가 떨어지는 문제점이 있고, 운반비의 최소화를 위하여 중간처리업체에서 가까운 지역 내의 중간처리만을 하기 때문에 수익 구조의 폭이 매우 좁은 문제점도 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 특허등록 0587023호(파쇄된 건설폐기물 선별장치)를 개발하였다.
상기 파쇄된 건설폐기물 선별장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 파쇄기(콘크러셔, 햄머크러셔 등)에 의해 1차 이상 파쇄되고 자석선별기를 통해 철괴류가 선별되는 등 전처리된 상태의 건설폐기물을 공급받아 종류별로 선별하는 것으로, 전처리된 건설폐기물(순환 골재, 토사, 가연성 이물질(폐비닐, 폐스티로폼, 폐목 등), 미분이 혼합된 상태)을 포크레인, 이송컨베이어 등으로부터 받아 종류별로 선별되도록 하는 선별조(10)와, 선별조(10)에 공급되는 건설폐기물을 비중차에 의해 종류별(순환 골재, 토사(가연성 이물질 포함), 미분으로 선별)로 선별하는 송풍기(20)와, 선별조(10)에서 선별되어 배출되는 토사(가연성 이물질이 포함)에 진동을 가하여 토사를 토사와 가연성 이물질로 선별하는 진동 선별기(30)로 구성된다.
한편, 선별조(10)는 내부가 중공인 통 구조의 본체(11), 본체(11)의 상측(바람직하게 상측의 측단부)에 상부를 향해 개구되며 건설폐기물이 투입되는 호 퍼(12), 호퍼(12)의 직하부(본체(11)의 바닥부)에 하부를 향해 개구되어 송풍기(20)의 송풍력으로부터 영향을 받지 않는 중량의 순환 골재(A)가 배출되는 순환 골재 배출구(13), 본체(11) 바닥부의 순환 골재 배출구(13)로부터 일정 거리 이격된 곳에 하부를 향해 개구되어 송풍기(20)의 송풍력에 의해 날리는 토사(S)와 가연성 이물질(W)이 배출되는 토사 배출구(14) 및 본체(11)의 좌측(도 1기준)(송풍기(20)의 반대측)에 측방향을 향해 개구되어 송풍기(20)의 송풍력에 의해 토사(S)와 가연성 이물질(W)보다 멀리 비산되는 미분(P)이 배출되는 미분 배출구(15)로 이루어진다.
송풍기(20)의 송풍력에 의해 미분(P)이 배출될 때 비중이 가벼운 가연성 이물질이 함께 배출되지 않도록 미분 배출구(15)의 입구측에는 선별망(16)이 더 장착된다.
미분 배출구(15)를 통해 배출되는 미분(P)이 널리 비산되지 않고 모일 수 있도록 덕트(17)가 설치될 수 있다.
호퍼(12)를 통해 투입되는 건설폐기물의 일부는 서로 고착되어 송풍력에 의해 선별되지 않을 수 있으므로, 호퍼(12)에 투입된 건설폐기물이 송풍기(20)를 통과하기 이전에 고착 상태에서 서로 떨어질 수 있도록 호퍼(12)의 입구측에는 진동피더 등이 더 설치될 수도 있다.
이러한 구조의 선별조(10)는 순환 골재 등의 건설폐기물이 투입됨에 따라 순환 골재가 충돌하면서 변형 파손될 수 있으므로 이를 최소화하기 위하여 강도가 큰 스틸을 재질로 하거나 내벽면에 교체형 판재가 덧댄 이중 구조일 수도 있다.
송풍기(20)는 선별조(10) 본체(11)의 일측벽(호퍼(12)의 직하부)에 설치되어 송풍력을 호퍼(12)의 하부 일측(도 1 기준 우측)에서 타측(도 1 기준 좌측)으로 발생함으로써 호퍼(12)를 통해 투입되는 건설폐기물을 순환 골재(A), 토사(S)(가연성 이물질(W) 포함), 미분(P)으로 선별한다.
송풍기(20)는 도면에 도시되지는 않았지만 전력케이블을 통해 전력을 인가받아 작동하며, 선별조(10)에 앵글(18)을 통해 고정되며, 일측의 송풍구(21)가 선별조(10) 내부에 연통되도록 결합된다.
송풍기(20)는 다수개가 상하 일렬로 장착되어 송풍력을 발생할 수 있으며, 이때, 다수의 송풍기(20)는 동일한 송풍력을 발생하거나 서로 다른 크기의 송풍력을 발생한다.
진동 선별기(30)는 프레임(31), 프레임(31)에 탑재되는 진동모터(32), 진동모터(32)에 의해 떨림으로써 토사 배출구(14)를 통해 배출되는 토사(S)와 가연성 이물질(W) 중 토사(S)는 하부로 빠지도록 하는 동시에 가연성 이물질(W)은 일측으로 이송되도록 하는 진동 스크린(33)으로 구성된다. 진동 스크린(33)은 이물질 배출망(33a) 및 토사 배출판(33b)이 적층된 2단 구조이다.
진동 선별기(30)에 의해 선별되는 토사(S)와 가연성 이물질(W)은 선별 현장에 쌓이거나 이송 컨베이어(34)를 통해 이송된 후 적재함(35)에 적재될 수 있다.
토사(S)와 가연성 이물질(W)이 선별조(10)의 토사 배출구(14)에서 진동 선별기(30)의 진동 스크린(33)으로 낙하할 때 외부 바람에 의해 날리지 않도록 토사 배출구(14)와 진동 스크린(33) 사이는 덕트(36)를 매개로 하여 밀폐된다.
그러나, 이러한 파쇄된 건설폐기물 선별장치는 다단으로 구성된 송풍기를 통해 가연성 이물질을 제거하는 과정에서 물에 젖은 목재나 장갑 등이 송풍기의 송풍력에도 제거되지 않고, 순환 골재와 같이 낙하되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 파쇄된 건설폐기물 선별장치는 별도의 집진 장비없이 단순히 미분을 덕트를 통해 비산을 방지하나 덕트를 통과한 미분이 그대로 대기로 비산되어 공기 오염을 발생시키는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 국내특허출원 2007-0000213호(가연성 이물질 제거가 용이한 건설폐기물 선별장치)를 개발하였다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가연성 이물질 제거가 용이한 건설폐기물 선별장치(100)는 선별조(10)와, 송풍기(20)와, 진동 선별기(30)와, 속도 저지 덕트(110)와, 산개 방지망(120)과, 터보 송풍기(130)와, 흡입팬(140)과, 2차 진동 선별기(150)와, 필터부(160)로 구성된다.
먼저, 속도 저지 덕트(110)는 선별조(10)의 순환 골재 배출구(13)를 통해 낙하되는 순환 골재(A)가 충돌되어 낙하 속도가 줄어들도록 내부에 속도 저지판(111)이 구비되고, 상하부가 개방된 금속 재질의 사각 박스 형태로 형성되어 선별조(10)의 순환 골재 배출구(13)의 하단에 용접이나 볼트 방식에 의해 고정 설치된다. 여기에서, 속도 저지판(111)은 순환 골재(A)의 충돌시 파손을 최소화시키도록 외주면에 내마모성 고무와 같은 보호재(113)가 부착되고, 속도 저지 덕트(110)에서 스프링(미도시) 등에 의해 탄성을 갖도록 고정 설치될 수도 있다.
그리고, 산개 방지망(120)은 순환 골재(A) 및 가연성 이물질(W)이 산개되는 것을 막도록 속도 저지 덕트(110)의 하단 양측면에서 하방향으로 용접이나 볼트 방식에 의해 각각 고정 설치된다. 여기에서, 산개 방지망(120)의 전단부(도 3의 우측)에는 바람의 산개를 막도록 산개 방지패널(121)이 더 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 터보 송풍기(130)는 산개 방지망(120) 사이로 고압의 바람을 송풍하여 산개 방지망(120) 사이로 낙하되는 순환 골재(A)중 가연성 이물질(W)을 제거하도록 제 1프레임(131)에 의해 산개 방지망(120)의 전방에 고정 설치된다. 여기에서, 터보 송풍기(130)는 배출구(133) 내부에 "V"자 형태의 격판(135)이 형성되어 배출되는 공기를 상하로 산개시킨다. 여기에서 또한, 터보 송풍기(130)는 최대 정압 250mmAq이고, 최대 풍량 60㎥/min이며, 순환 골재(A)의 선별 크기에 따라 풍량을 가변시켜 선별이 이루어질 수 있도록 인버터(미도시)를 구비하여 풍량의 조절이 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
또, 흡입팬(140)은 터보 송풍기(130)의 바람을 흡입하여 터보 송풍기(130)에 의해 이송되는 순환 골재(A) 및 가연성 이물질(W)을 낙하시키도록 산개 방지망(120)에 제 2프레임(141)에 의해 각각 설치된다. 여기에서, 흡입팬(140)은 순환 골재(A) 및 가연성 이물질(W)이 낙하되는 선로상의 후단에서 서로 대응되도록 설치되고, 두 개의 흡입 용량이 터보 송풍기(130)의 풍압을 1/3~1/2 감쇄시키는 용량을 갖는 것이 바람직하며, 일예로 각각의 흡입팬(140)의 최대 정압 40mmAq이고, 최대 풍량 60㎥/min이다. 여기에서 또한, 흡입팬(140)은 주름관 덕트(143)를 통해 흡입된 바람을 하기에서 설명할 필터부(160)로 배출시켜 바람에 포함된 미분이 제거되 도록 한다.
한편, 2차 진동 선별기(150)는 터보 송풍기(130)를 통해 이송되는 가연성 이물질(W)을 선별하도록 진동 선별기(30)의 하단에 프레임(31)에 의해 설치되는 데, 터보 송풍기(130)를 통해 이송되는 가연성 이물질(W) 및 순환 골재(A)가 안정적으로 안착되도록 5~10°의 하향 경사를 갖으며 설치된다. 여기에서, 2차 진동 선별기(150)는 진동 선별기(30)와 동일하게 구성되어 진동모터(151), 진동모터(151)에 의해 떨림으로써 가연성 이물질(W)과 순환 골재(A)중 순환 골재(A)는 하부로 빠지도록 하는 동시에 가연성 이물질(W)은 일측으로 이송되도록 하는 진동 스크린(153)으로 구성된다. 진동 스크린(153)은 이물질 배출망(153a) 및 순환 골재 배출판(153b)이 적층된 2단 구조이다.
그리고, 필터부(160)는 선별조(10)의 덕트(17)에 설치되어 미분(P)에 살수하여 미분(P)을 포집하여 낙하시키도록 제 3프레임(161)에 의해 사각 형태로 형성되되, 선별조(10)의 덕트(17)의 배출 방향과 동일한 방향으로 내부에 복수의 격벽(163)이 형성되도록 설치되고, 제 3프레임(161)에 부직포(165)가 고정되어 저면이 개방되며, 내부에 격벽(163)의 형성된 사각 박스 형태로 형성되고, 각각의 격벽(163) 내부 상하단에 분사 노즐(167)이 설치된다. 여기에서, 분사 노즐(167)은 상수관 또는 물탱크와 연결된다. 여기에서 또한, 필터부(160)는 부직포(165)의 외면에 함체(미도시)가 씌워져 저면이 개방된 상태로 상면과 측면을 밀폐시킬 수도 있다.
이와 같이 구성된 종래의 가연성 이물질 제거가 용이한 건설폐기물 선별장치 의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
파쇄기(미도시)를 거쳐 일정 크기(크기를 구체적으로 한정하지는 않는다)로 파쇄된 건설폐기물(순환 골재, 토사, 가연성 이물질(폐목, 폐비닐, 폐스티로폼, 장갑 등의 가연성 쓰레기), 미분이 혼합된 상태)을 이송컨베이어를 이용하여 선별조(10)의 호퍼(12)에 투입하면, 건설폐기물은 선별조(10)의 호퍼(12)에서 직하방으로 낙하한다.
이때, 송풍기(20)의 송풍력에 의한 바람이 건설폐기물의 낙하방향에 대해 직교하는 방향으로 불게 되고, 이 과정에서 송풍기(20)의 송풍력에 의해 비산되지 않는 비중의 순환 골재(A) 및 가연성 이물질(W)은 직하방의 순환 골재 배출구(13)를 통해 속도 저지 덕트(110)와, 산개 방지망(120)을 통해 자유 낙하된다. 이때, 순환 골재(A)는 속도 저지 덕트(110)의 속도 저지판(111)과 터보 송풍기(130)로부터 배출되는 바람에 의해 낙하 속도가 감속된다.
이때, 터보 송풍기(130)의 송풍력에 의한 바람이 건설폐기물의 낙하방향에 대해 직교하는 방향이되, 격판(135)에 의해 하방향으로 경사를 주며 불게 되고, 이 과정에서 터보 송풍기(130)의 송풍력에 의해 비산되지 않는 비중의 순환 골재(A)는 산개 방지망(120)을 통해 자유 낙하되어 외부로 배출된다. 그리고, 선별 배출된 순환 골재(A)는 처리현장에 쌓이거나 이송함, 이송컨베이어 등에 의해 처리된다.
그리고, 송풍기(20)의 송풍력에 의해 비산되는 비중의 토사(S), 비교적 낮은 비중의 가연성 이물질(W) 및 미분(P)은 직하방으로 낙하하지 못하고 비산되는데, 토사(S)와 가연성 이물질(W)은 송풍기(20)의 송풍력에 의해 비산되다가 토사 배출 구(14)측으로 자유낙하(송풍기(20)의 송풍력에 의해 비산되다가 송풍력이 약해지면 자유낙하함) 또는 선별망(16)에 부딪쳐 토사 배출구(14)측으로 낙하하고, 미분(P)은 선별망(16)의 구멍을 통과하여 미분 배출구(15)를 경유한 후 덕트(17)를 통해 필터부(160)로 포집된다. 필터부(160)로 포집된 미분(P)은 분사 노즐(167)에서 살포되는 물에 의해 부직포(165)에 흡착되고, 흡착된 미분(P)이 일정 두께 이상으로 흡착되면 자중에 의해 이탈되어 낙하된다. 필터부(160)에서 배출된 미분(P)은 처리현장에 쌓이거나 이송함, 이송컨베이어 등에 의해 처리된다.
한편, 토사 배출구(14)를 통해 선별조(10)에서 배출된 토사(S)는 가연성 이물질(W)이 혼합된 상태인 것으로, 토사 배출구(14) 하부의 진동 선별기(30)의 진동 스크린(33)으로 낙하한다. 진동 스크린(33)은 진동모터(32)의 동력에 의해 떨면서 토사(S)와 가연성 이물질(W)을 털어 토사(S)는 가연성 이물질 배출망(33a) 하부로 떨어져 토사 배출판(33b)을 통해 일측으로 이송 및 배출되는 한편, 가연성 이물질(W)은 가연성 이물질 배출망(33a)에 의해 일측으로 이송 및 배출되어 이송컨베이어(34)를 통해 적재함(35)에 적재된다.
또한, 터보 송풍기(130)에 의해 이송된 순환 골재(A) 및 가연성 이물질(W)은 흡입팬(140)에 의해 이동 속도가 감속되어 2차 진동 선별기(150)로 낙하되고, 순환 골재(A)는 다시 선별되어 낙하되고, 가연성 이물질(W)은 배출되어 이송컨베이어(34)를 통해 적재함(35)에 적재된다.
그러나, 이러한 종래의 가연성 이물질 제거가 용이한 건설폐기물 선별장치는 가연성 이물질 제거 효율은 높으나 선별되는 순환 골재에 편석이 존재하여 원형을 이루지 못하고, 순환 골재의 표면에 흡착되어 있는 몰탈과 같은 이물질이 제거되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 송풍기에 의해 이물질이 제거된 순환 골재를 원통형의 분쇄기 내에서 투입하여 회전시키면서 스틸볼과 접촉시켜 편석을 제거하고, 표면에 부착된 몰탈 및 이물질을 제거하며, 비산되는 미분 및 이물질을 제거하도록 하는 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
선별조와, 송풍기와, 진동 선별기와, 속도 저지 덕트와, 산개 방지망과, 터보 송풍기와, 흡입팬과, 2차 진동 선별기와, 필터부를 포함하는 건설폐기물의 이물질 제거장치에 있어서, 상기 속도 저지 덕트로부터 낙하되는 순환 골재를 공급받는 제 1호퍼와; 상기 제 1호퍼로부터 공급되는 순환 골재를 회전시키면서 파쇄시켜 배출하는 분쇄기와; 상기 분쇄기의 하단에 설치되어 상기 분쇄기로부터 낙하되는 순환 골재를 공급받는 제 2호퍼와; 상기 제 2호퍼의 하단에 설치되어 상기 제 2호퍼로부터 낙하되는 순환 골재를 선별하는 3차 진동 선별기; 및 상기 분쇄기 내부의 미분 및 이물질을 흡입하여 미분 및 이물질을 하단으로 배출하는 사이클론을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 분쇄기는 받침대와; 상기 받침대 상에서 2개가 한쌍을 이루 며 서로 대응되도록 설치되고, 두쌍이 서로 대향되도록 설치되는 지지 베어링과; 원통형으로 형성되되, 상기 지지 베어링에 안착되도록 양측면에 원통형의 회전축이 돌출 형성되고, 선별 구멍을 구비하는 스크린이 다수개 부착되며, 외주연에 종동 기어가 형성되는 본체; 및 상기 본체의 종동 기어와 치합된 원동 기어를 회전시켜 상기 본체를 회전시키는 회전 모터를 포함한다.
여기에서 또한, 상기 본체는 내주연에 길이 방향으로 패널 형태의 리프트가 등간격으로 형성되고, 복수의 스틸볼이 구비된다.
여기에서 또, 상기 본체는 일측면에 형성된 회전축과 상기 제 1호퍼가 연계되어 상기 순환 골재가 내부로 투입되고, 타측면에 형성된 회전축과 사이클론이 연계되어 내부의 이물질 및 미분을 배출한다.
여기에서 또, 상기 사이클론은 상기 분쇄기와 연계 설치된 제 1사이클론관이 상단 측면에 설치되어 상기 본체의 이물질 및 미분을 1차 흡입하여 무게가 상대적으로 무거운 이물질 및 미분을 하단으로 배출시키는 제 1사이클론과; 상기 제 1사이클론의 상단과 일단이 연결된 제 2사이클론관을 통해 하단 측면이 연결되어 상기 제 1사이클론의 상단으로 통해 흡입되는 공기중에 포함된 무게가 상대적으로 가벼운 이물질과 미분을 흡착하는 제 2사이클론; 및 상기 제 2사이클론의 상단과 제 3사이클론관을 통해 연결되어 상기 제 1사이클론 및 제 2사이클론으로 흡입력을 제공함과 동시에 상기 제 2사이클론의 흡입 공기를 배출 덕트를 통해 배출하는 배출팬을 포함한다.
여기에서 또, 상기 제 2사이클론은 내부에 복수의 백필터가 다단으로 설치된 다.
이하, 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 평면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 구성을 나타낸 측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치중 분쇄기의 구성을 나타낸 정면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치중 분쇄기의 구성을 나타낸 측면도이다. 도 5 내지 도 8에 있어서 종래와 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 부여한다.
도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치(200)는, 선별조(10)와, 송풍기(20)와, 진동 선별기(30)와, 속도 저지 덕트(110)와, 산개 방지망(120)과, 터보 송풍기(130)와, 흡입팬(140)과, 2차 진동 선별기(150)와, 필터부(160)와, 제 1호퍼(210)와, 분쇄기(220)와, 제 2호퍼(230)와, 3차 진동 선별기(240)와, 사이클론(250)으로 구성된다.
먼저, 선별조(10)와, 송풍기(20)와, 진동 선별기(30)와, 속도 저지 덕트(110)와, 산개 방지망(120)과, 터보 송풍기(130)와, 흡입팬(140)과, 2차 진동 선별기(150)와, 필터부(160)는 종래와 동일 구성으로 그 중복 설명은 생략한다.
그리고, 제 1호퍼(210)는 속도 저지 덕트(110)로부터 낙하되는 순환 골재(A)를 공급받도록 속도 저지 덕트(110)의 하단에 설치된다. 여기에서, 제 1호퍼(210)는 순환 골재(A)를 하기에서 설명할 분쇄기(220)로 용이하게 낙하시키도록 배출구가 경사를 가지며 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 분쇄기(220)는 각 구성부를 지지하는 받침대(221)와, 받침대(221) 상에서 2개가 한쌍을 이루며 서로 대응되도록 설치되고, 두쌍이 서로 대향되도록 설치되는 지지 베어링(223)과, 원통형으로 형성되되, 지지 베어링(223)에 안착되도록 양측면에 원통형의 회전축(225-1)이 돌출 형성되고, 선별 구멍을 구비하는 스크린(225-3)이 다수개 부착되며, 외주연에 종동 기어(225-5)가 형성되는 본체(225)와, 본체(225)의 종동 기어(225-5)와 치합된 원동 기어(229)를 회전시켜 본체(225)를 회전시키는 회전 모터(227)로 이루어진다. 여기에서, 본체(225)는 내주연에 길이 방향으로 패널 형태의 리프트(225-7)가 등간격으로 형성되고, 복수의 스틸볼(225-9)이 구비되고, 일측면에 형성된 회전축(225-1)과 제 1호퍼(210)가 연계되어 순환 골재(A)가 내부로 투입되고, 타측면에 형성된 회전축(225-1)과 사이클론(250)이 연계되어 내부의 이물질 및 미분을 배출한다. 여기에서, 본체(225)는 스틸볼(225-9)이 리프트(225-7)에 의해 승강되었다가 낙하되면서 순환 골재(A)를 파 쇄할 수 있도록 그 회전 속도가 8~12RPM으로 회전되는 것이 바람직하며, 스크린(225-3)의 선별 구멍은 30㎜의 순환 골재를 배출할 수 있도록 31㎜ 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또, 제 2호퍼(230)는 분쇄기(220)로부터 낙하되는 순환 골재(A)를 공급받도록 분쇄기(220)의 하단에 설치된다. 여기에서, 제 2호퍼(230)는 분쇄기(220)에서 낙하되는 순환 골재(A)가 외부로 이탈되는 것을 차단하도록 그 상단의 넓이 및 폭이 분쇄기(220)의 넓이와 폭에 대응되는 크기를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 3차 진동 선별기(240)는 제 2호퍼(230)를 통해 낙하되는 순환 골재(A)가 안정적으로 안착되도록 5~10°의 하향 경사를 갖으며 설치된다. 여기에서, 3차 진동 선별기(240)는 진동모터(241), 진동모터(241)에 의해 떨림으로써 토사(S) 및 미분(P)은 하부로 빠지도록 하는 동시에 순환 골재(A)는 일측으로 이송되도록 하는 진동 스크린(243)으로 구성된다. 여기에서 또한, 3차 진동 선별기(240)의 진동 스크린(243)은 토사(S) 및 미분(P)이 용이하게 하부로 빠지고, 순환 골재(A)는 이송시켜 측면으로 배출되도록 8~9㎜의 선별 구멍을 갖는다.
그리고, 사이클론(250)은 분쇄기(220)와 연계 설치된 제 1사이클론관(251)이 상단 측면에 설치되어 본체(225)의 이물질 및 미분을 1차 흡입하여 비충차에 의해 이물질 및 미분을 하단으로 배출시키는 제 1사이클론(252)과, 제 1사이클론(252)의 상단과 일단이 연결된 제 2사이클론관(253)을 통해 하단 측면이 연결되어 제 1사이클론(252)의 상단으로 통해 흡입되는 공기중에 포함된 무게가 상대적으로 가벼운 이물질과 미분을 흡착하는 제 2사이클론(254)과, 제 2사이클론(254)의 상단과 제 3 사이클론관(255)을 통해 연결되어 제 1사이클론(252) 및 제 2사이클론(254)으로 흡입력을 제공함과 동시에 제 2사이클론(254)의 흡입 공기를 배출 덕트(256)를 통해 배출하는 배출팬(257)으로 이루어진다. 여기에서, 제 2사이클론(254)은 내부에 복수의 백필터(258)가 다단으로 설치된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
파쇄기(미도시)를 거쳐 일정 크기(크기를 구체적으로 한정하지는 않는다)로 파쇄된 건설폐기물(순환 골재, 토사, 가연성 이물질(폐목, 폐비닐, 폐스티로폼, 장갑 등의 가연성 쓰레기), 미분이 혼합된 상태)을 이송컨베이어를 이용하여 선별조(10)의 호퍼(12)에 투입하면, 건설폐기물은 선별조(10)의 호퍼(12)에서 직하방으로 낙하한다.
이때, 송풍기(20)의 송풍력에 의한 바람이 건설폐기물의 낙하방향에 대해 직교하는 방향으로 불게 되고, 이 과정에서 송풍기(20)의 송풍력에 의해 비산되지 않는 비중의 순환 골재(A) 및 가연성 이물질(W)은 직하방의 순환 골재 배출구(13)를 통해 속도 저지 덕트(110)와, 산개 방지망(120)을 통해 자유 낙하된다. 이때, 순환 골재(A)는 속도 저지 덕트(110)의 속도 저지판(111)과 터보 송풍기(130)로부터 배출되는 바람에 의해 낙하 속도가 감속된다.
이때, 터보 송풍기(130)의 송풍력에 의한 바람이 건설폐기물의 낙하방향에 대해 직교하는 방향이되, 격판(135)에 의해 하방향으로 경사를 주며 불게 되고, 이 과정에서 터보 송풍기(130)의 송풍력에 의해 비산되지 않는 비중의 순환 골재(A)는 산개 방지망(120)을 통해 자유 낙하되어 제 1호퍼(210)로 투입된다.
그리고, 송풍기(20)의 송풍력에 의해 비산되는 비중의 토사(S), 비교적 낮은 비중의 가연성 이물질(W) 및 미분(P)은 직하방으로 낙하하지 못하고 비산되는데, 토사(S)와 가연성 이물질(W)은 송풍기(20)의 송풍력에 의해 비산되다가 토사 배출구(14)측으로 자유낙하(송풍기(20)의 송풍력에 의해 비산되다가 송풍력이 약해지면 자유낙하함) 또는 선별망(16)에 부딪쳐 토사 배출구(14)측으로 낙하하고, 미분(P)은 선별망(16)의 구멍을 통과하여 미분 배출구(15)를 경유한 후 덕트(17)를 통해 필터부(160)로 포집된다. 필터부(160)로 포집된 미분(P)은 분사 노즐(167)에서 살포되는 물에 의해 부직포(165)에 흡착되고, 흡착된 미분(P)이 일정 두께 이상으로 흡착되면 자중에 의해 이탈되어 낙하된다. 필터부(160)에서 배출된 미분(P)은 처리현장에 쌓이거나 이송함, 이송컨베이어 등에 의해 처리된다.
한편, 토사 배출구(14)를 통해 선별조(10)에서 배출된 토사(S)는 가연성 이물질(W)이 혼합된 상태인 것으로, 토사 배출구(14) 하부의 진동 선별기(30)의 진동 스크린(33)으로 낙하한다. 진동 스크린(33)은 진동모터(32)의 동력에 의해 떨면서 토사(S)와 가연성 이물질(W)을 털어 토사(S)는 가연성 이물질 배출망(33a) 하부로 떨어져 토사 배출판(33b)을 통해 일측으로 이송 및 배출되는 한편, 가연성 이물질(W)은 가연성 이물질 배출망(33a)에 의해 일측으로 이송 및 배출되어 이송컨베이어(34)를 통해 적재함(35)에 적재된다.
또한, 터보 송풍기(130)에 의해 이송된 순환 골재(A) 및 가연성 이물질(W)은 흡입팬(140)에 의해 이동 속도가 감속되어 2차 진동 선별기(150)로 낙하되고, 순환 골재(A)는 다시 선별되어 낙하되고, 가연성 이물질(W)은 배출되어 이송컨베이어(34)를 통해 적재함(35)에 적재된다.
한편, 제 1호퍼(210)로 투입된 순환 골재(A)는 분쇄기(220)의 본체(225) 내에서 회전을 하게 되며, 순환 골재(A)보다 경도가 높은 스틸볼(225-9)과 함께 회전되고, 또, 스틸볼(225-9)이 리프트(225-7)에 의해 승강되었다가 낙하되면서 순환 골재(A)를 분쇄하기 때문에 순환 골재(A)의 편석이 제거되어 구형태로 만들어지고, 순환 골재(A)의 표면에 부착되어 있는 몰탈 등이 제거된다.
그리고, 순환 골재(A)는 본체(225)에 설치된 스크린(225-3)의 선별 구멍을 통해 배출되어 제 2호퍼(230)로 낙하된다. 이때, 스크린(225-3)을 통해 배출되는 순환 골재(A)의 양은 제 1호퍼(210)에서 투입되는 양과 비례된다.
제 2호퍼(230)로 투입된 순환 골재(A)는 다시 3차 진동 선별기(240)로 낙하되어 순환 골재(A)에 포함된 토사(S) 및 미분(P)은 하부로 빠지고, 순환 골재(A)는 다시 선별되어 측면으로 낙하된다. 한편, 선별 배출된 순환 골재(A)는 처리현장에 쌓이거나 이송함, 이송컨베이어 등에 의해 처리된다.
한편, 분쇄기(220)의 본체(225) 내에서 스틸볼(225-9)이 순환 골재(A)시 발생하는 미분(P)과 가연성 이물질(W)은 제 1사이클론관(251)을 통해 제 1사이클론(252)으로 흡입된다.
제 1사이클론(252)으로 흡입된 미분(P)과 가연성 이물질(W)이 비중차에 의해 다시 분리되어 상대적으로 무거운 미분(P)과 가연성 이물질(W)은 제 1사이클론(252)의 하단으로 가라앉고, 상대적으로 가벼운 미분(P)과 가연성 이물질(W)은 다시 제 2사이클론관(253)을 통해 제 2사이클론(254)으로 흡입된다.
제 2사이클론(254)으로 흡입된 미분(P)과 가연성 이물질(W)은 백필터(258)에 흡착되고, 정화된 공기가 배출 덕트(256)를 통해 배출된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치에 따르면, 송풍기에 의해 이물질이 제거된 순환 골재를 원통형의 분쇄기 내에서 투입하여 회전시키면서 스틸볼과 접촉시켜 편석을 제거하고, 표면에 부착된 몰탈 및 이물질을 제거하며, 비산되는 미분 및 이물질을 제거할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (6)

  1. 선별조(10)와, 송풍기(20)와, 진동 선별기(30)와, 속도 저지 덕트(110)와, 산개 방지망(120)과, 터보 송풍기(130)와, 흡입팬(140)과, 2차 진동 선별기(150)와, 필터부(160)를 포함하는 건설폐기물의 이물질 제거 장치에 있어서,
    상기 속도 저지 덕트(110)로부터 낙하되는 순환 골재를 공급받는 제 1호퍼(210)와;
    상기 제 1호퍼로부터 공급되는 순환 골재를 회전시키면서 파쇄시켜 배출하는 분쇄기(220)와;
    상기 분쇄기의 하단에 설치되어 상기 분쇄기로부터 낙하되는 순환 골재를 공급받는 제 2호퍼(230)와;
    상기 제 2호퍼의 하단에 설치되어 상기 제 2호퍼로부터 낙하되는 순환 골재를 선별하는 3차 진동 선별기(240); 및
    상기 분쇄기 내부의 미분 및 이물질을 흡입하여 미분 및 이물질을 하단으로 배출하는 사이클론(250)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분쇄기는,
    받침대(221)와;
    상기 받침대 상에서 2개가 한쌍을 이루며 서로 대응되도록 설치되고, 두쌍이 서로 대향되도록 설치되는 지지 베어링(223)과;
    원통형으로 형성되되, 상기 지지 베어링에 안착되도록 양측면에 원통형의 회전축(225-1)이 돌출 형성되고, 선별 구멍을 구비하는 스크린(225-3)이 다수개 부착되며, 외주연에 종동 기어(225-5)가 형성되는 본체(225); 및
    상기 본체의 종동 기어와 치합된 원동 기어(229)를 회전시켜 상기 본체를 회전시키는 회전 모터(227)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 본체는,
    내주연에 길이 방향으로 패널 형태의 리프트(225-7)가 등간격으로 형성되고, 복수의 스틸볼(225-9)이 구비되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 본체는,
    일측면에 형성된 회전축과 상기 제 1호퍼가 연계되어 상기 순환 골재가 내부로 투입되고, 타측면에 형성된 회전축과 사이클론이 연계되어 내부의 이물질 및 미분을 배출하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이클론은,
    상기 분쇄기와 연계 설치된 제 1사이클론관(251)이 상단 측면에 설치되어 상기 본체의 이물질 및 미분을 1차 흡입하여 무게가 상대적으로 무거운 이물질 및 미분을 하단으로 배출시키는 제 1사이클론(252)과;
    상기 제 1사이클론의 상단과 일단이 연결된 제 2사이클론관(253)을 통해 하단 측면이 연결되어 상기 제 1사이클론의 상단으로 통해 흡입되는 공기중에 포함된 무게가 상대적으로 가벼운 이물질과 미분을 흡착하는 제 2사이클론(254); 및
    상기 제 2사이클론의 상단과 제 3사이클론관(225)을 통해 연결되어 상기 제 1사이클론 및 제 2사이클론으로 흡입력을 제공함과 동시에 상기 제 2사이클론의 흡입 공기를 배출 덕트(226)를 통해 배출하는 배출팬(227)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2사이클론은,
    내부에 복수의 백필터(258)가 다단으로 설치되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물의 분쇄 및 이물질 제거장치.
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