KR100866517B1 - 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치와 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치와 그 방법에 관한 것으로, 그 목적은 단순 매립 및 소각처리되는 폐기물 중에서 미세가연물과 가연물을 연속 분류하여 이를 재활용재 및 RDF 제조용으로 분류하고 나머지만 매립 또는 소각토록 함으로써 폐기물에 의한 매립면적이나 소각대상량을 획기적으로 줄여 토양 및 대기 환경오염을 방지토록 한 폐기물의 자원화 분류 방법과 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하는 본 발명의 구성은 폐기물을 파쇄공급하는 1차슈레이더(1), 미세가연물로 분류하는 디스크스크린(6) 및 싸이크론(8)과, 가연물로 분류하는 송풍기(15) 및 공기저장박스(11)를 구비한 장치와 이를 이용한 방법을 제공함으로써 달성된다.

폐기물, 편심형싸이클론, 음압, 슈레이더, 투스, 매립, 소각, 자원화

Description

가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치와 그 방법{Sorting apparatus and method for recycling of inflammable wastes}

본 발명은 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리 선별장치와 그 방법에 관한 것으로, 자세하게는 가연물을 미세가연물과 가연물로 연속 분류하여 이를 RDF(Refused Drived Fuel; 신재생 에너지 고형 연료) 제조용으로 분류하고 나머지만 매립 또는 소각토록 분류하는 분리 선별장치와 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물은 매립이나 소각 등의 방법을 이용하여 그 대부분이 처리되고 있다.

매립은 초창기에는 환경에 관한 별다른 대책 없이 단순매립에 그쳤는데, 이로인해 매립지 인근에는 악취가 확산되고, 해충이나 조류, 들쥐들이 창궐하며, 침출수로 인해 지하수와 지표수오염이 극에 달하게 되었다.

점차로 이러한 오염을 방지하기 위해 매립지 바닥에는 차수 층이나 차수 막을 설치하여 침출수의 누출을 막고, 매일복토와 중간복토 등을 통해 악취의 확산을 막거나 좀 더 진전되면 매립가스를 강제적으로 추출하여 소각하는 정도로 조치가 취해졌다.

또한 소각에 의한 방법은 초창기에는 매립장 인근에서 단순 소각하였는데, 이로 인해 소각장 주변의 악취와 대기 환경의 오염문공해 문제가 발생함으로 인해 점차로 대기환경 문제를 해결할 수 있는 열병합발전소 등에서 소각하는 추세이다.

또한 폐기물을 매립하는 경우 많은 량의 폐기물을 일시에 처리하기 위한 대규모의 부지가 확보 및 매립 비용 그리고 안정화되기 전까지 침출수 등으로 인한 토양환경 문제 등이 있고,

소각 처리하는 경우에는 비교적 적은 부지 내에서의 폐기물 처리가 가능하나 과도한 설비비용은 물론 소각 잔재의 처리도 매립에 의존해야 하고, 소각에 따른 대기 환경의 문제 등이 있다.

하지만, 현재 매립이나 소각방법에 있어서 가장 큰 문제는 무엇보다도 매립지나 소각장 인근 주민들의 민원 때문에 더 이상 추가적인 매립지나 열병합발전소와 같은 소각장 부지를 확보하기가 힘들다는데 있다. 이러한 상황을 감안하여 최종 처분되는 폐기물의 양을 줄이고 폐기물 중에서 재활용 가능한 자원을 회수할 수 있는 전(前)처리시설의 필요성이 증대되고 있는 실정이다.

따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 매립량을 줄이거나 소각량을 줄 여야 하는데, 그렇지 못할 경우 매립지나 소각장에서 최종 매립이나 소각 전에 폐기물을 다시 한번 분류처리해야 하나, 이를 기계적으로 처리하기가 어려워 손에 의한 선택분류 정도만 이루어지고, 나머지는 그냥 매립하거나 소각할수 밖에 없어 효율적인 분류가 이루어지지 않고 있다.

더욱이 폐기물 속에는 RDF(Refused Drived Fuel; 신재생 에너지 고형 연료)로 활용될 수 있는 비닐이나 플라스틱이 많이 포함되어 있고, 철재류 등의 재활용재가 많이 포함되어 있어서 더더욱 매립이나 소각전의 전처리가 필요한 실정이다. RDF는 무연탄보다 열량이 높고, 값도 저렴해 산업체나 공공기관의 대체연료와 난방연료로도 손색이 없는 자원이다. 이에 따라 최근 지자체에서는 이러한 RDF를 이용한 난방연료를 사용하려는 시도가 늘고 있어서 그 시장성 또한 매우 밝은 실정이다.

이에 따라 폐기물 연료화 시설에 공급될 비닐이나 플라스틱의 분류방법이 요구되고 있는 실정이나 아직까지 체계적인 분류 시설이 마련되어 있지 않다는 문제점이 있다.

한편, 각종 진동호퍼로 공급하기에 큰 폐기물을 파쇄하여 공급하는 장치로 슈레이더라는 장치가 있는데, 이 슈레이더에서 폐기물과 충돌하여 파쇄시키는 역할을 하는 회전 드럼에는 다수개의 날이 배열되어 드럼에 일체형으로 설치되는데, 지속적으로 장기간 폐기물을 파쇄하다 보면 자주 날이 무디어져 원활한 파쇄작업을 위해서는 이를 일체로 교체해야 한다.

하지만 다수개의 날이 일체로 형성된 드럼은 그 크기가 수 미터일 정도로 커서 이를 교체 정비하는데 많은 시간이 소요되어 폐기물 분류작업이 정비기간동안 정지해야 한다는 문제점과, 또한 그 교체 비용이 고가여서 이를 운영하는데 과도한 비용이 소모된다는 문제가 있지만 아직까지 이러한 문제가 해결되지 못하고 잇는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단순 매립 및 소각처리되는 폐기물 중에서 미세가연물과 가연물을 연속 분류하여 이를 재활용재 및 RDF 제조용으로 분류하고 나머지만 매립 또는 소각토록 함으로써 폐기물에 의한 매립면적이나 소각대상량을 획기적으로 줄여 토양 및 대기 환경오염을 방지토록 한 폐기물의 자원화 분류 방법과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 단순 매립 및 소각처리되는 폐기물을 미세가연물과 가연물을 연속 분류하여 이를 재활용재 및 RDF 제조용으로 분류하고 나머지만 매립 또는 소각토록 분류하는 과정에 사용되는 슈레이더의 날을 개별적으로 교체가능하도록 하여 정비기간을 짧게하고, 이를 교체하는데 소요되는 비용을 저렴하게 하여 경제적으로 폐기물을 자원화하는 분류 방법과 장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 단순 매립 및 소각처리되는 폐기물을 미세가연물과 가연물을 연속 분류하여 이를 재활용재 및 RDF 제조용으로 분류하고 나머지만 매립 또는 소각토록 분류하는 과정에서 발생되는 비산먼지와 악취발생 문제를 순환공기를 이용하여 제거하여 환경오염문제를 해결한 폐기물의 자원화 분류 방법과 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 폐기물의 매립 또는 소각전에 처리하는 가연성 폐기물의 선별장치에 있어서,

대형폐기물을 공급받아 파쇄후 투입콘베어에 배출하는 1차 슈레이더와;

1차 슈레이더와 병렬되게 설치되어 1차슈레이더에 공급되는 폐기물보다 작은 폐기물을 진동에 의해 순차적으로 투입콘베어에 공급하는 진동호퍼와;

1차 슈레이더 또는 진동호퍼로부터 페기물을 공급받아 이송하는 투입콘베어와;

투입콘베어로부터 공급받은 폐기물을 크기별로 선별하는 트롬멜 스크린과;

크기별 선별에 따라 트롬멜스크린의 하부로 낙하한 토사류 혹은 유기성 폐기물을 하부 콘베어로 공급받아 재차 크기별로 선별하는 디스크 스크린과;

상기 디스크 스크린의 하부로 낙하한 작은 크기의 폐기물을 배출하는 고속콘베어와;

고속으로 이송하는 고속콘베어로부터 송풍기의 흡입력을 이용 미세가연물을 측면방향으로 흡입하는 싸이크론과;

상기 디스크 스크린을 통과한 폐기물을 이송하는 이송콘베어와;

이송콘베어 끝단으로 낙하하는 폐기물을 송풍노즐에서 송풍된 바람에 의해 비산하는 가연물을 배출하는 공기통로와;

상기 트롬멜스크린을 통과한 폐기물을 이송하는 배출콘베어와;

상기 배출콘베어의 끝단 하부에 설치된 송풍기와;

상기 배출콘베어에서 낙하하는 폐기물을 송풍기 송풍에 의해 비산한 가연물을 배출 이송하는 에어콘베어와;

상기 공기통로 및 에어콘베어와 일측면에서 연통되어 흡입된 가연물을 2차선별콘베어에 공급하는 공기저장박스와;

공기저장박스의 일측면과 연통되어 송풍기로 공기를 재순환시키는 흡입라인과;

상기 흡인라인의 일 지점에서 연통되어 대기로 배출되는 공기를 정화하여 배출시켜 비산먼지와 악취발생을 막는 싸이크론 및 필터와;

상기 공기저장박스 하부로 배출된 가연물을 이송하면서 선별하는 2차선별콘베어와;

상기 이송콘베어에서 낙하한 불연물을 이송하면서 선별하는 1차선별콘베어와;

상기 2차선별콘베어를 지난 가연물을 파쇄하는 2차 슈레이더로 구성된 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치를 제공함으로써 달성된다.

상기 싸이크론은 고속으로 이송하는 고속콘베어의 상부에 위치하여 송풍기의 흡입력을 제공받는 흡입노즐을 통해 비산한 가연물을 흡입하여 하향 분리시키고, 사용된 공기는 상부 통로를 통하여 송풍기를 경유하면서 송풍력을 재차 얻은 후 송 풍라인을 통해 이송콘베어의 끝단 하부에 설치된 송풍노즐을 통해 디스크스크린을 통과한 폐기물에 송풍하여 가연물을 분리하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 싸이크론 및 필터는 흡인라인의 일 지점에서 연통되어 흡입라인을 순환하는 공기 중 일부를 유입하여 비산먼지와 악취 제거 후 대기중으로 배출함과 동시에 흡입라인 내부에는 부압을 형성하여 순환하는 공기가 외부로 배출되지 않도록 함으로써 비산먼지와 악취발생이 저감되도록 구성한 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치.

상기 1차 슈레이더는 하나 또는 그 이상의 드럼 둘레에 원하는 파쇄날의 배열에 따라 투스프레임을 배열하여 용접하고, 투스프레임에 파쇄날인 교체용 캡으로 씌우고, 측면에서 고정핀을 캡과 투스프레임간의 홈에 삽입하여 고정시킨 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 폐기물의 매립 또는 소각전에 처리하는 가연성 폐기물의 선별방법에 있어서,

반입되는 폐기물에 따라 큰 크기의 대형 폐기물을 파쇄후 공급하는 1차 슈레이더나 작은 크기의 폐기물을 소형폐기물을 공급하는 진동 호퍼중에서 선택된 하나로 공급하는 선택적 폐기물 공급단계와;

이후 공급된 폐기물을 트롬멜 스크린을 이용 크기별로 선별하는 단계와;

상기 크기별 선별 단계에서 트롬멜 스크린 하부로 배출된 토사류 혹은 유기성 폐기물을 디스크 스크린을 이용하여 재차 선별하여 싸이크론을 통해 미세가연물을 수거하는 미세 가연물 수거단계와;

상기 크기별 선별단계에서 트롬멜스크린을 거친 폐기물을 송풍기로 송풍분류하여 가연물은 풍력에 의하여 에어콘베어를 통하여 공기저장박스에 유입시킨 후 2차 선별콘베어를 통하여 배출후 2차 슈레이더로 파쇄하는 제 1차 가연물 수거단계와;

상기 미세 가연물 수거단계에서 디스크 스크린을 통과한 폐기물에 싸이크론에서 순환되는 공기를 송풍기를 이용 재 송풍하여 가연물을 공기통로를 통해 공기저장박스 내부로 유입시켜 2차 선별콘베어를 통하여 배출후 2차 슈레이더로 파쇄하는 제 2차 가연물 수거단계와;

상기 크기별 선별단계에서 트롬멜스크린을 거친 폐기물을 송풍분류시 풍력을 이긴 무거운 폐기물인 불연물을 1차 선별 콘베어를 통하여 배출하는 제 1차 불연물 수거단계와;

상기 미세 가연물 수거단계에서 디스크 스크린을 통과한 폐기물에 싸이크론에서 순환되는 공기를 송풍기를 이용 재 송풍시 비산하지 않고 낙하한 불연물을 하부에 위치한 1차선별콘베어를 통하여 배출하는 제 2차 불연물 수거단계와;

상기 제 1차 가연물 수거단계와 제 2차 가연물 수거단계에서 공기저장박스에 저장된 공기가 순환되는 흡입라인 중 일부를 유입하여 싸이크론과 필터를 통하여 일부 공기만를 배출시켜 비산먼지와 악취를 제거하고 양질의 공기만이 대기로 배출시키고 순환라인 통로 내부에 부압이 형성되어 비산먼지와 악취발생을 제거토록 하는 비산먼지와 악취제거 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 방법을 제공함으로써 달성된다.

상기와 같은 본 발명은 단순 매립 및 소각처리되는 폐기물 중에서 미세가연물과 가연물을 연속 분류하여 이를 재활용재 및 RDF 제조용으로 분류하고 나머지만 매립 또는 소각토록 함으로써 폐기물에 의한 매립면적이나 소각대상량을 획기적으로 줄여 토양 및 대기 환경오염을 방지토록 하면서 폐기물을 자원화 한다는 장점과,

또한 폐기물의 자원화 과정에 사용되는 저속 슈레이더의 날을 개별적으로 교체가능하도록 하여 정비기간을 짧게하고, 이를 교체하는데 소요되는 비용을 저렴하게 하여 경제적으로 폐기물을 자원화한다는 장점과,

또한 단순 매립 및 소각처리되는 폐기물 중에서 미세가연물과 가연물을 연속 분류하여 이를 재활용재 및 RDF제조용으로 분류하고 나머지만 매립 또는 소각토록 분류하는 과정에서 발생되는 비산먼지와 악취발생 문제를 순환공기를 이용하여 제거하여 환경오염문제를 해결하였다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 전체공정을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 전체공정을 보인 평면도이고, 도 3은 본 발명에 사용되는 한 실시예에 따른 디스크 스크린을 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 사용되는 한 실시예에 따른 슈레이더를 보인 사시도인데, 도면 중 콘베어는 하부 구성요소의 설명을 위해 필요시 각종 롤러, 밸트 등은 선택적으로 삭제하여 도시하였다.

도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 큰 크기의 대형폐기물을 공급받아 파쇄후 투입콘베어(3)에 배출하는 1차 슈레이더(1)와; 1차 슈레이더와 병렬되게 설치되어 폐기물을 진동에 의해 순차적으로 투입콘베어(3)에 공급하는 진동호퍼(2)가 선별장치의 입구에 위치하게 구성된다. 이와 같이 양 장치가 병렬로 구성됨으로써 공급된 폐기물의 성격에 따라 선택적으로 1차 슈레이더(1) 또는 진동호퍼(2)로부터 페기물을 공급받아 이송하는 투입콘베어(3)에 공급하게 된다.

또한 투입콘베어(3)로부터 공급받은 폐기물을 크기별(40 ~ 100mm)로 선별하는 트롬멜 스크린(4)이 위치하게 되는데, 이 크기별 선별에 따라 트롬멜스크린(4)의 하부로 낙하한 토사류 혹은 유기성 폐기물을 하부 콘베어(5)로 공급받아 재차 크기별로 선별(20mm이하)하는 디스크 스크린(6)이 구비된다.

상기 디스크 스크린(6)의 하부에는 하부로 낙하한 작은 크기의 폐기물을 배출하는 고속콘베어(7)가 설치된다. 고속으로 가동되는 고속콘베어는 상부에 위치한 폐기물 중 고속콘베어의 이송속도를 이기지 못한 가연물이 상승하게 된다.

이렇게 상승된 가연물과 비록 상승되지는 않았지만 흡입노즐(81)의 흡입력에 의해 흡입될 정도의 가벼운 가연물은 흡입노즐(81)을 통해 흡입되어 싸이크론(8)의 측면부를 통해 유입되어 하향분리시키도록 구성된다. 이때 흡입노즐(81)은 송풍기(9)로부터 흡입력을 제공받는다.

또한 상기한 과정에 사용된 사용된 공기는 싸이크론(8)의 상부 통로(82)를 통하여 송풍기(9)를 경유하면서 송풍력을 재차 얻은 후 송풍라인(83)을 통해 이송콘베어의 끝단 하부에 설치된 송풍노즐(84)을 통해 디스크스크린을 통과한 폐기물(20-100mm)에 송풍하도록 구성하였다.

상기 디스크 스크린(6)을 통과한 폐기물(20-100mm)은 이송콘베어(10)를 통해 이송되도록 구성하였고, 이송콘베어 끝단에서 낙하하는 폐기물을 송풍노즐(84)에서 송풍된 바람에 의해 비산하는 가벼운 가연물은 공기통로(12)를 통해 배출되도록 구성하였다.

또한 상기 트롬멜스크린(4)을 통과한 폐기물(100mm이상)은 배출콘베어(14)를 통해 이송하도록 구성하였다.

상기 배출콘베어(14)의 끝단 하부에는 송풍기(15)가 설치되는데 배출콘베어에서 낙하하지 않고 송풍기(15) 송풍에 의해 비산한 가연물은 에어콘베어(16)로 배 출 이송하도록 구성하였다.

상기 공기통로(12) 및 에어콘베어(16)와 일측면에서 연통되어 유입된 가연물을 2차선별콘베어(18)에 공급하는 공기저장박스(11)가 구성되는데, 이 공기저장박스(11)에는 일측면이 연통되어 송풍기(15)로 공기를 재순환시키는 흡입라인(151)이 연결구성된다.

상기 흡인라인(151)의 일 지점은 싸이크론(13) 및 필터(19)와 연통되는데, 이를 통해 흡입라인(151)을 순환하는 공기 중 일부가 유입되여 비산먼지와 악취를 정화후 대기중으로 배출함과 동시에 흡입라인(151) 내부에는 부압(-압)을 형성하여 송풍기(15)로 토출시 비산먼지와 악취의 발생을 막게 된다.

상기 공기저장박스(11) 하부로는 배출된 가연물을 이송하면서 선별하는 2차선별콘베어(18)와 상기 이송콘베어(10)에서 낙하한 불연물을 이송하면서 선별하는 1차선별콘베어(17)가 구성되고, 2차선별콘베어(18)를 지난 가연물은 2차 슈레이더(20)에 의해 파쇄되어 시멘트 소성로 연료 또는 RDF제조시설에 투입하여 재생연료(RDF)를 제조하도록 구성된다.

상기에서 고속콘베어(7)는 일반적인 콘베어의 이송속도보다 빨라 이송중인 무게가 가벼운 가연물이 날리거나 송풍이나 흡입바람에 의해 쉽게 비산되어 날릴정도의 속도로 이송하는 콘베어를 말한다.

상기 1차 슈레이더(1)는 2차 슈레이더보다 저속으로 구동하는 슈레이더 인 데, 잦은 정비와 교체에 따른 고 비용을 해결하기 위해 그 회전에 의해 폐기물을 파쇄하는 드럼에 형성된 파쇄날을 굴삭기 등의 중장비의 버켓 투스처럼 교환이 가능한 방식으로 구성하였다. 즉, 그 구성은 슈레이더가 구동시키는 하나 또는 그 이상의 드럼(100) 둘레에 원하는 파쇄날의 배열에 따라 투스프레임(101)을 배열하여 용접한다. 이와 같이 드럼에 고정된 투스프레임(101)에 고속단조강과 같이 강한 강도를 가지는 파쇄날인 캡(102)으로 씌우고, 측면에서 고정핀(103)을 캡(102)과 투스프레임(101)간에 형성된 홈(104)을 관통하게 박아 고정시킨다. 물론 고정캡은 슈레이더의 드럼이 회전시 빠지지 않을 정도의 고정력으로 삽입된다. 상기 투스프레임(101)은 끝단 형상이 캡(102)이 삽입시 원활하게 삽입되어 지지되도록 단차지게 가공한다.

상기 본 발명에 사용되는 디스크스크린(6)은 도시된 바와 같이 일측이 높고 타측은 낮게 경사지게 설치된다.

또한 디스크스크린(6)을 구성하는 다수개의 디스크가 배열되어 구성된 회전체의 회전방향은 경사진 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 회전시킨다. 회전은 이웃하는 구회전체 간을 체인(도시 없음) 등의 연결수단으로 연결하고, 이 체인에 구동력을 전달하는 모터(도시 없음)로 회전시킨다.

이와 같은 디스크 스크린의 선별 원리는 한 회전체에 다수개의 디스크를 일정 각격 이격하여 설치하고, 이웃하는 회전체에 설치된 다수개의 디스크는 이웃하는 회전체에 설치된 디스크의 사이 사이에 엇갈리게 설치되도록 간격을 조절하여 설치한다. 이때 회전체의 사이 사이 간격은 선별될 폐기물의 종류에 따라 적절한 간격을 가지도록 간격을 조절하여 설치하면 된다. 마찬가지로 이웃하는 회전체 간의 간격도 선별될 폐기물의 종류에 따라 그 간격을 조절하면 된다.

바람직한 개별 디스크의 형상은 나선형 구조로 된 다수개의 날을 가진 디스크 구조로 구성하여 공급되는 폐기물이 회전하는 디스크에 의해 튕겨져서 회전방향 쪽으로 배출되어 선별되는 효과를 극대화하도록 구성한다.

물론 사용 환경 즉, 폐기물 종류에 따라 날의 갯수, 날의 형상을 다양하게 가공하여 사용할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 장치되어 고속으로 회전하는 회전체에 폐기물을 투입하면 일정크기 이상의 폐기물은 회전체와 접촉하면서 회전방향 쪽(경사진 상부쪽)으로 튕겨서 이동하게 되고, 일정크기 이하의 폐기물은 하부로 배출되게 된다.

이때 디스크의 재질은 초고분자PE나 철재 중에서 선택하면 된다. 바람직하게는 초고분자PE가 좋다.

상기에서 초고분자PE(Ultra High Molecular Weight Polyethylene, UHMWPE)는 대부분의 플라스틱이 분자량이 100만 이하인데 반해 분자량이 300만~1000만 이나 되기 때문에 이러한 초고분자량으로 인해 성질이 강하고 가공성이 우수하여 레이저가공 후 면이 고르고 좋아서 폐기물이 고착이나 걸림 현상도 적고 내마모성이 우수한 장점이 있어서 선별되는 폐기물 중에서 가연성(실 타레, 필름, 종이 등)폐기물 등이 걸리지 않고 수분 함수율이 높은 폐기물의 고착 현상이 적어 원활하고 연속적으로 폐기물을 선별할 수 있다.

또한 상기 본 발명 장치의 각 콘베어 끝단 또는 각 트롬멜스크린과 같은 각 장치의 끝단에는 자력선별기를 설치하여 철제류를 선별하게 구성할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 가연물의 자원화 선별공정을 단계별로 설명하면 다음과 같다.

반입되는 폐기물에 따라 큰 크기의 대형 폐기물을 파쇄후 공급하는 1차 슈레이더(1)나 작은 크기의 폐기물을 소형폐기물을 공급하는 진동 호퍼(2)중에서 선택된 하나로 공급하는 선택적 폐기물 공급단계와;

이후 공급된 폐기물을 트롬멜 스크린(4)을 이용 크기별로 선별(40 ~ 100mm)하는 단계와;

상기 크기별 선별 단계에서 트롬멜 스크린(4) 하부로 배출된 토사류 혹은 유기성 폐기물을 디스크 스크린(6)을 이용하여 재차 선별(20mm이하)하여 싸이크론(8)을 통해 20mm이하의 미세가연물을 수거하는 미세 가연물 수거단계와;

상기 크기별 선별단계에서 트롬멜스크린(4)을 거친 폐기물(100mm이상)을 송풍기(15)로 송풍분류하여 가연물(섬유, 피혁, 고무, 나무, 비닐, 스티로품, 지류 등)은 풍력에 의하여 에어콘베어(16)를 통하여 공기저장박스(11)에 유입시킨 후 2차 선별콘베어(18)를 통하여 배출후 2차 슈레이더로 파쇄하는 제 1차 가연물 수거단계와;

상기 미세 가연물 수거단계에서 디스크 스크린(6)을 통과한 폐기물(20-100mm)에 싸이크론(8)에서 순환되는 공기를 송풍기(9)를 이용 재 송풍하여 가연물 을 공기통로(12)를 통해 공기저장박스(11) 내부로 유입시켜 2차 선별콘베어(18)를 통하여 배출후 2차 슈레이더로 파쇄하는 제 2차 가연물 수거단계와;

상기 크기별 선별단계에서 트롬멜스크린(4)을 거친 폐기물(100mm이상)을 송풍분류시 풍력을 이긴 무거운 폐기물인 불연물(폐콘크리트, 가전제품, 병(유리), 비철금속, 철재류, 젖은 나무 등)을 1차 선별 콘베어(17)를 통하여 배출하는 제 1차 불연물 수거단계와;

상기 미세 가연물 수거단계에서 디스크 스크린(6)을 통과한 폐기물(20-100mm)에 싸이크론(8)에서 순환되는 공기를 송풍기(9)를 이용 재 송풍시 비산하지 않고 낙하한 불연물을 하부에 위치한 1차선별콘베어(17)를 통하여 배출하는 제 2차 불연물 수거단계와;

상기 제 1차 가연물 수거단계와 제 2차 가연물 수거단계에서 공기저장박스(11)에 저장된 공기가 순환되는 흡입라인(151) 중 일부를 유입하여 싸이크론(13)과 필터(19)를 통하여 일부 공기만를 배출시켜 비산먼지와 악취를 제거하고 양질의 공기만이 대기로 배출시키고 순환라인 통로 내부에 부압이 형성되어 비산먼지와 악취발생을 제거토록 하는 비산먼지와 악취제거 단계;로 구성된다.

상기와 같은 본 발명의 가연물 자원화 선별장치와 선별방법에 따른 작동을 설명하면 다음과 같다.

폐기물이 집하되여 중간처리장으로 반입되면, 집게 버켓이 부착된 굴삭기(도시없음) 등의 중장비를 이용하여 큰 크기의 대형 폐기물은 1차 슈레이더(1)에 투입 하여 파쇄후 투입콘베어(3)로 배출하고, 크기가 작은 소형폐기물은 진동 호퍼(2)에 투입하여 투입콘베어(3)로 배출한다.

이후 투입콘베어(3)를 통해 이송중인 폐기물은 투입콘베어의 끝단부에서 낙하하여 트롬멜 스크린(4)으로 투입된다. 트롬멜 스크린(4)에 투입된 폐기물은 고무망이나 기타 타공망이 설치된 트롬멜 스크린(4)에서 크기별로 선별(40 ~ 100mm)하게 된다.

상기에서 크기별 선별에 따라 트롬멜스크린(4)의 하부에 위치한 하부 콘베어(5)를 통하여 배출되는 토사류 혹은 유기성 폐기물은 디스크 스크린(6)으로 투입되어 재차 선별(20mm이하)하게 된다.

먼저 디스크 스크린(6)의 하부로 낙하하는 작은 크기의 폐기물은 배출에 사용되는 고속콘베어(7)의 속도를 고속으로 구동시키면서 송풍기(9)로부터 흡입력을 제공받는 싸이크론(8)의 흡입노즐(81)을 통해 흡입하면 가벼운 가연물은 흡입 분리되어 싸이크론(8) 내부에서 하향 회전하면서 분리하고, 나머지 공기는 상부 통로(82)를 통하여 송풍기(9)를 경유하면서 송풍력을 재차 얻은 후 송풍라인(83)을 통해 끝단에 있는 송풍노즐(84)을 통해 배출되어, 상기 디스크 스크린(6)을 통과하여 배출되는 폐기물(20-100mm)에 송풍력을 제공하게 된다.

송풍력을 제공받은 가연물 중 일부 가벼운 가연물은 이송콘베어(10)의 끝단부에서 비산되어 공기저장박스(11)와 일측이 연결되어 연통된 공기통로(12)를 통해 공기저장박스(11) 내부로 유입되게 된다.

공기저장박스 내부로 유입된 가벼운 가연물은 공기저장박스의 하부 개방부 (도시없음)를 통해 2차선별콘베어(18)로 배출된다. 이때 비산하지 않은 불연물은 하부에 위치한 1차선별콘베어(17)로 떨어지게 된다.

한편, 트롬멜스크린(4)을 거치면서 선별 공정을 통과한 폐기물(100mm이상)은 배출콘베어(14)를 통하여 배출되는 낙하지점의 하부에 설치된 송풍기(15) 송풍에 의해 가연물(섬유, 피혁, 고무, 나무, 비닐, 스티로품, 지류 등)은 풍력에 의하여 에어콘베어(16)를 통한 후, 2차 선별콘베어(18)를 통하여 배출되고 풍력을 이긴 무거운 폐기물인 불연물(폐콘크리트, 가전제품, 병(유리), 비철금속, 철재류, 젖은 나무 등)은 1차 선별 콘베어(17)를 통하여 배출된다. 이 과정에서 1차 선별 콘베어(17)로 배출되는 폐기물에서 재활용이 가능한 폐기물은 인력으로 재차 분리하여 재활용할 수 있다.

상기에서 가연물을 배출하는 2차 선별콘베어(18)의 입구 즉, 에어 콘베어(16)의 끝단에는 공기를 저장할 수 있는 싸이크론 모양의 공기저장박스(11)를 설치하고 송풍기(15)의 흡입라인(151)을 연결시키면 폐기물을 분리하기 위하여 사용되는 공기가 흡입되어 송풍기(15)로 순환되는데, 이 과정에서 통로 중간을 일부 개방시킨 통로를 통하여 싸이크론(13)과 필터(19)를 통하여 일부 공기만를 배출시키면 비산먼지와 악취는 제거되고 양질의 공기만이 대기로 배출시키면 순환하는 통로 내부에 부압이 형성되어 비산먼지와 악취발생이 없게 된다. 그리고 흡입라인(151)의 나머지 공기는 다시 송풍기(15)를 통하여 순환하면서 가연물을 분리하는 풍력으로 연속적으로 사용된다.

한편, 1차 선별콘베어(17)에서 풍력으로 미쳐 분리되지 않고 낙하한 가연물 은 인력으로 분리하여 2차 선별콘베어(18)를 통하여 배출되는 가연물과 같이 2차 슈레이더(20)로 파쇄과정을 거쳐서 생산하여 시멘트 소성로 연료로 사용하거나, RDF제조시설에 투입하여 재생연료(RDF)를 제조하여 에너지 자원으로 회수하고,

2차 선별콘베어(18)로 배출되는 가연물 중에서 불연물은 인력으로 분리하여 1차 선별콘베어(17)로 배출되는 불연물과 같이 배출하거나 재활용 시설(파쇄, 선별 시설)에 투입하여 재활용하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 전체공정을 보인 사시도이고,

도 2는 본 발명의 전체공정을 보인 평면도이고,

도 3은 본 발명에 사용되는 한 실시예에 따른 디스크 스크린을 보인 사시도이고,

도 4는 본 발명에 사용되는 한 실시예에 따른 슈레이더를 보인 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 1차 슈레이더 (2) : 진동호퍼

(3) : 투입콘베어 (4) : 트롬멜 스크린

(5) : 하부 콘베어 (6) : 디스크 스크린

(7) : 고속콘베어 (8) : 싸이크론

(9) :송풍기 (10) : 이송콘베어

(11) : 공기저장박스 (12) : 공기통로

(13) : 싸이크론 (14) : 배출콘베어

(15) : 송풍기 (16) : 에어콘베어

(17) : 1차선별콘베어 (18) : 2차선별콘베어

(19) : 필터 (20) : 2차 슈레이더

(81) : 흡입노즐 (82) : 상부 통로

(83) : 송풍라인 (84) : 송풍노즐

(84) : 송풍노즐 (100) : 드럼

(101) : 투스프레임 (102) : 캡

(103) : 고정핀 (104) : 홈

(151) : 흡입라인

Claims (5)

1. 폐기물의 매립 또는 소각전에 처리하는 가연성 폐기물의 선별장치에 있어서,

   대형폐기물을 공급받아 파쇄후 투입콘베어(3)에 배출하는 1차 슈레이더(1)와;

   1차 슈레이더와 병렬되게 설치되어 1차슈레이더에 공급되는 폐기물보다 작은 폐기물을 진동에 의해 순차적으로 투입콘베어(3)에 공급하는 진동호퍼(2)와;

   1차 슈레이더(1) 또는 진동호퍼(2)로부터 폐기물을 공급받아 이송하는 투입콘베어(3)와;

   투입콘베어(3)로부터 공급받은 폐기물을 크기별로 선별하는 트롬멜 스크린(4)과;

   크기별 선별에 따라 트롬멜스크린(4)의 하부로 낙하한 토사류 혹은 유기성 폐기물을 하부 콘베어(5)로 공급받아 재차 크기별로 선별하는 디스크 스크린(6)과;

   상기 디스크 스크린(6)의 하부로 낙하한 작은 크기의 폐기물을 배출하는 고속콘베어(7)와;

   고속으로 이송하는 고속콘베어로부터 송풍기의 흡입력으로 미세가연물을 측면방향으로 흡입하는 싸이크론(8)과;

   상기 디스크 스크린(6)을 통과한 폐기물을 이송하는 이송콘베어(10)와;

   이송콘베어 끝단으로 낙하하는 폐기물을 송풍노즐(84)에서 송풍된 바람에 의해 비산하는 가연물을 배출하는 공기통로(12)와;

   상기 트롬멜스크린(4)을 통과한 폐기물을 이송하는 배출콘베어(14)와;

   상기 배출콘베어(14)의 끝단 하부에 설치된 송풍기(15)와;

   상기 배출콘베어에서 낙하하는 폐기물을 송풍기(15) 송풍에 의해 비산한 가연물을 배출 이송하는 에어콘베어(16)와;

   상기 공기통로(12) 및 에어콘베어(16)와 일측면에서 연통되어 배출된 가연물을 2차선별콘베어(18)에 공급하는 공기저장박스(11)와;

   공기저장박스(11)의 일측면과 연통되어 송풍기(15)로 공기를 재순환시키는 흡입라인(151)과;

   상기 흡인라인(151)의 일 지점에서 연통되어 대기로 배출되는 공기를 정화하여 배출시켜 비산먼지와 악취발생을 막는 싸이크론(13) 및 필터(19)와;

   상기 공기저장박스(11) 하부로 배출된 가연물을 이송하면서 선별하는 2차선별콘베어(18)와;

   상기 이송콘베어(10)에서 낙하한 불연물을 이송하면서 선별하는 1차선별콘베어(17)와;

   상기 2차선별콘베어(18)를 지난 가연물을 파쇄하는 2차 슈레이더(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 싸이크론(8)은 고속으로 이송하는 고속콘베어의 상부에 위치하여 송풍기의 흡입력을 제공받는 흡입노즐(81)을 통해 비산한 가연물을 흡입하여 하향 분리시키고, 사용된 공기는 상부 통로(82)를 통하여 송풍기(9)를 경유하면서 송풍력을 재차 얻은 후 송풍라인(83)을 통해 이송콘베어의 끝단하부에 설치된 송풍노즐(84)을 통해 디스크스크린을 통과한 폐기물에 송풍하여 가연물을 분리하도록 구성한 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 싸이크론(13) 및 필터(19)는 흡인라인(151)의 일 지점에서 연통되어 흡입라인(151)을 순환하는 공기 중 일부를 유입하여 비산먼지와 악취 제거 후 대기중으로 배출함과 동시에 흡입라인(151) 내부에는 부압을 형성하여 순환하는 공기가 외부로 배출되지 않도록 함으로써 비산먼지와 악취발생이 저감되도록 구성한 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 1차 슈레이더(1)는 하나 또는 그 이상의 드럼(100) 둘레에 원하는 파쇄날의 배열에 따라 투스프레임(101)을 배열하여 용접하고, 투스프레임(101)에 파쇄날인 교체용 캡(102)으로 씌우고, 측면에서 고정핀(103)을 캡(102)과 투스프레 임(101)간의 홈(104)에 삽입하여 고정시킨 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치.
5. 폐기물의 매립 또는 소각전에 처리하는 가연성 폐기물의 선별방법에 있어서,

   반입되는 폐기물에 따라 큰 크기의 대형 폐기물을 파쇄후 공급하는 1차 슈레이더(1)나 작은 크기의 폐기물을 소형폐기물을 공급하는 진동 호퍼(2) 중에서 선택된 하나로 공급하는 선택적 폐기물 공급단계와;

   이후 공급된 폐기물을 트롬멜 스크린(4)을 이용 크기별로 선별하는 단계와;

   상기 크기별 선별 단계에서 트롬멜 스크린(4) 하부로 배출된 토사류 혹은 유기성 폐기물을 디스크 스크린(6)을 이용하여 재차 선별하여 싸이크론(8)을 통해 미세가연물을 수거하는 미세 가연물 수거단계와;

   상기 크기별 선별단계에서 트롬멜스크린(4)을 거친 폐기물을 송풍기(15)로 송풍분류하여 가연물은 풍력에 의하여 에어콘베어(16)를 통하여 공기저장박스(11)에 유입시킨 후 2차 선별콘베어(18)를 통하여 배출후 2차 슈레이더로 파쇄하는 제 1차 가연물 수거단계와;

   상기 미세 가연물 수거단계에서 디스크 스크린(6)을 통과한 폐기물에 싸이크론(8)에서 순환되는 공기를 송풍기(9)를 이용 재 송풍하여 가연물을 공기통로(12)를 통해 공기저장박스(11) 내부로 유입시켜 2차 선별콘베어(18)를 통하여 배출후 2차 슈레이더로 파쇄하는 제 2차 가연물 수거단계와;

   상기 크기별 선별단계에서 트롬멜스크린(4)을 거친 폐기물을 송풍분류시 풍력을 이긴 무거운 폐기물인 불연물을 1차 선별 콘베어(17)를 통하여 배출하는 제 1차 불연물 수거단계와;

   상기 미세 가연물 수거단계에서 디스크 스크린(6)을 통과한 폐기물에 싸이크론(8)에서 순환되는 공기를 송풍기(9)를 이용 재 송풍시 비산하지 않고 낙하한 불연물을 하부에 위치한 1차선별콘베어(17)를 통하여 배출하는 제 2차 불연물 수거단계와;

   상기 제 1차 가연물 수거단계와 제 2차 가연물 수거단계에서 공기저장박스(11)에 저장된 공기가 순환되는 흡입라인(151) 중 일부를 유입하여 싸이크론(13)과 필터(19)를 통하여 일부 공기만를 배출시켜 비산먼지와 악취를 제거하고 양질의 공기만을 대기로 배출시키고 순환라인 통로 내부에 부압이 형성되어 비산먼지와 악취발생을 제거토록 하는 비산먼지와 악취제거 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 방법.

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