KR101028833B1 - 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 그 목적은 풍력을 이용하여 폐기물 중에서 불연물, 중량가연물 및 경량가연물을 선별시 악취발생을 저감한 상태에서 중량가연물 및 경량가연물에 열풍을 제공하여 건조중량을 획기적으로 줄인 자원 회수 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 송풍노즐(2)에 의해 풍력 선별된 중량 가연물 및 경량 가연물을 이송하는 1차에어컨베이어(8)와; 경량 가연물 및 일부 중량가연물을 함수비에 따라 구동방향을 변경하여 이송하면서 열풍 건조시키는 2차에어컨베이어(9)와; 2차에어컨베이어(9)를 지난 경량 가연물을 하향 분리시켜 포집하는 1차싸이클론(10)과; 1차싸이클론(10)에서 재순환되는 공기에 부(-)압을 형성시킴과 동시에 분진 및 미세 경량 가연물을 재회수하여 배출하는 2차싸이클론(15)과; 상기 1차에어컨베이어(8)의 끝단에서 낙하후 중량 가연물 이송 컨베이어(6)를 통해 이송된 중량 가연물을 열풍건조하면서 회전선별하는 건조용 트롬멜 스크린(7)과; 생성된 열풍을 상기 건조용 트롬멜 스크린(7) 및 2차 에어컨베이어(9)에 공급하는 열풍기(17);를 포함하여 구성된 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수장치 및 이를 이용한 회수방법을 발명의 특징으로 한다.

Description

폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수 장치 및 그 방법{Apparatus for recovering flammable wastes with reducing dry weight for making resources of wastes and method thereof}

본 발명은 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 자세하게는 RDF 생산을 위해 풍력을 이용하여 폐기물 중에서 불연물과 가연물을 선별 시 악취발생을 억제한 상태에서 가연물을 다중 선별하되, 선별과정 중에 건조공정을 포함하여 함수율을 저감시켜 가연물을 회수토록 한 장치 및 방법에 관한 것이다.

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 실정이다.

종래 RDF 생산을 위해 폐기물 중 불연성 폐기물과 가연성 폐기물을 분류하는 방법은 선별장치로 크기 별로 선별한 후 배출되는 폐기물 크기에 맞추러 배출된 컨베이어에서 칼퀴로 가연성 폐기물을 분리하는 방법과 풍력을 이용하여 폐기물을 날려 선별하는 방법이 일반적이다.

하지만 종래 가연성 폐기물을 풍력 선별시의 문제점은 함수율이 높은 가연성 폐기물을 분리 시 건조과정을 거치지 않고 배출됨으로 인해, 분리 선별과정에서 분진와 악취 등이 발생하는 많은 문제점이 있었다.

또한 폐기물중 가연물 선별공정에 연이어 직접 RDF 생산시설을 설치시 추가적인 건조시설이 필요함으로 인해 야적된 함수율이 높은 가연물을 다시 건조로에 투입을 위한 불필요한 공정과 비용이 발생한다는 문제점이 있다.

또한 RDF 제조시설이 실내에 설치되는 관계로 풍력으로 가연성 폐기물 분리시 풍력에 의한 분진 및 악취 발생으로 인한 환경오염 문제점과, 가연성 폐기물 분진이 풍력에 의해 대기중으로 날리게 되면서 발생하는 분진에 의한 환경오염 문제점과, 재생 가능한 가연성 폐기물 자원의 회수 문제가 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 풍력을 이용하여 폐기물 중에서 불연물, 중량가연물 및 경량가연물을 선별시 악취발생을 저감한 상태에서 중량가연물 및 경량가연물에 열풍을 제공하여 건조중량을 획기적으로 줄인 자원 회수 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 선별된 중량가연물의 함수비에 따라(무게변동) 에어컨베이어의 구동방향을 변경함으로써 주된 건조 작업이 건조용 트롬멜 스크린에서 이루어지도록 구성한 자원 회수 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 1차 파쇄후 폐기물이송컨베이어를 통해 공급된 폐기물을 재순환된 공기를 이용 토출하도록 폐기물이송컨베이어의 끝단부 하부에 설치된 송풍노즐과;

송풍노즐에 의해 풍력 선별된 중량 가연물 및 경량 가연물을 이송하는 1차에어컨베이어와;

1차에어컨베이어와 연통되어 1차에어컨베이어를 통과한 경량 가연물 및 일부 중량가연물을 함수비에 따라 구동방향을 변경하여 이송하면서 열풍 건조하는 2차에어컨베이어와;

2차에어컨베이어를 지난 경량 가연물을 하향 분리시켜 포집하여 배출하고, 사용된 공기는 상부통로를 통해 송풍기의 흡입부로 공급하여 공기이송파이프를 통해 송풍노즐로 재순환시키는 1차싸이클론과;

상기 공기이송파이프의 일지점에 형성된 분지감압밸브에서 분지되어 1차싸이클론에서 재순환되는 공기에 부(-)압을 형성시킴과 동시에 분진 및 미세 경량 가연물을 재회수하여 배출하는 2차싸이클론과;

상기 1차에어컨베이어의 끝단에서 낙하후 중량 가연물 이송 컨베이어를 통해 이송된 중량 가연물을 열풍건조하면서 회전선별하는 건조용 트롬멜 스크린과;

생성된 열풍을 상기 건조용 트롬멜 스크린 및 2차 에어컨베이어에 공급하여 항시 부(-)압 상태를 유지하면서 열풍을 생산하는 열풍기;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수장치를 제공함으로써 달성된다.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 열풍기는 생성된 열풍을 상기 건조용 트롬멜 스크린에 공급하는 열풍공급관과, 건조용 트롬멜 스크린의 후단부 상부와 연결되어 사용후 열풍을 회수하는 열풍회수관과, 상기 열풍공급관의 일지점에서 분지되어 2차 에어컨베이어의 일지점과 연통되어 열풍을 공급하는 분지열풍공급관으로 구성할 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 분지감압밸브는 2차싸이클론쪽 분지관과 공기이송파이프쪽에 공기 배출량을 조절하는 댐퍼가 구비되어 공기량을 조절하도록 구성할 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 2차에어컨베이어는 유입되는 함수비에 따라 하부를 구성하는 컨베이어의 구동방향을 함수비가 적으면 순방향으로 함수비가 높으면 역방향으로 변환시킬 수 있게 구성할 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 폐기물이송컨베이어 하부로 낙하하여 불연물이송컨베이어를 통해 이송된 후 낙하된 불연물 및 중량가연물은 경사지게 설치된 가연물 회수컨베이어의 경사각도나 이송속도 조절에 의해 선별하여, 회수컨베이어를 상승후 낙하한 중량가연물은 중량 가연물 이송 컨베이어를 통해 건조용 트롬멜 스크린으로 공급하도록 구성할 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 건조용 트롬멜 스크린은 내부에 설치되어 폐기물을 회전 선별하는 트롬멜스크린의 둘레 외부를 원통케이스로 형성하고, 이 원통케이스 하부의 불연물 배출구와, 길이방향으로 중량 가연물의 공급 및 배출구는 개방되게 형성하여 중량 가연물의 건조와 함께 미분리된 불연물을 선별토록 구성할 수 있다.

또한 본 발명은 다른 실시양태로, A) 1차 파쇄와 크기별 선별과정을 통과한 일정 크기 이상의 폐기물을 이송하는 폐기물이송컨베이어 하부에 설치된 송풍노즐로 재순환된 공기를 토출하여 폐기물을 풍량선별하는 단계와;

B) 풍량선별된 중량 가연물 및 경량 가연물을 이송하는 1차에어컨베이어 끝단에서 재 선별된 경량가연물 및 일부 중량가연물을 함수비에 따라 구동방향을 변경할 수 있는 2차에어컨베이어로 이송하면서 열풍기에서 분지되어 공급된 일부 열풍을 이용하여 건조하는 경량가연물 건조이송 단계와;

C) 2차에어컨베이어를 지나면서 건조된 경량 가연물을 1차싸이클론에서 하향 분리시켜 포집후 배출하고, 사용된 공기는 공기이송파이프를 통해 송풍노즐로 재순환시키는 경량가연물 포집 및 공기 재순환 단계와;

D) 2차싸이클론을 이용하여 1차싸이클론에서 재순환되는 공기중 일부를 분지시켜 재순환되는 공기에 부(-)압을 형성시킴과 동시에 분진 및 미세 경량 가연물을 재회수하여 포집하는 단계와;

E) 상기 1차에어컨베이어의 끝단에서 낙하후 중량 가연물 이송 컨베이어를 통해 이송된 중량 가연물을 열풍기로부터 열풍을 공급받는 건조용 트롬멜 스크린에서 열풍 건조후 배출시키는 중량 가연물 건조 이송 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수 방법을 제공함으로써 달성된다.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 B) 단계에서 2차에어컨베이어는 유입되는 가연물의 함수비에 따라 하부를 구성하는 컨베이어의 구동방향을 함수비가 적으면 순방향으로 함수비가 높으면 역방향으로 변환시킬 수 있게 구성할 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예로, 상기 E)단계에서 상기 열풍기 및 건조용 트롬멜 스크린은 열풍기에서 생산된 열풍중 일부를 2차에어컨베이어로 분지시켜 공급함으로써 항시 부(-)압 상태를 유지하도록 구성할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 폐기물 중 가연물을 선별시 건조공정을 포함하여 배출되는 중량 또는 경량 가연물의 건조중량을 획기적으로 저감함으로써 RDF 생산시 함수율이 높은 가연물을 건조하기 위한 건조시설의 용량을 1/3 정도로 줄일 수 있다는 장점과,

또한 폐기물 선별시 건조공정을 거치도록 함으로써 배출된 가연물 야적시 침출물이나, 악취 및 세균발생을 방지할 수 있다는 장점과,

또한 가연물 선별시 악취발생을 원천적으로 제거하기 위해 풍력에 의한 가연물 선별시 사용된 공기를 재활용함과 동시에 일부만 대기로 방출토록 함으로써 선별작업 공정 내내 부(-)압이 형성되어 악취의 비산을 막을 수 있다는 환경오염 방지 측면의 장점과,

또한 풍력에 의해 중량 가연물과 경량 가연물 선별시 중량가연물의 함수비에 따라(무게변동) 경량가연물 이송용 에어컨베이어에 낙하할 경우가 있는데, 이와 같이 함수비에 따른 중량 가연물의 오 배출을 막아 경량 가연물 분리 포집장치인 싸이클론의 원활한 작동을 유지하기 위해 에어컨베이어의 구동방향을 순방향 또는 역방향으로 변환시킬 수 있게 구성함으로써 가연물의 건조 및 선별 효율을 높였다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따라 건조중량 저감식 가연물 회수 장치 구성도이고,
도 는 본 발명의 한 실시예에 따른 건조과정을 포함한 가연물의 회수 흐름도이고,
도 3 및 4는 본 발명에 따른 건조중량 저감식 가연물 회수장치가 적용된 가연물 자원화 장치를 보인 구성도이다.

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 한 실시예에 따라 건조중량 저감식 가연물 회수 장치 구성도이다. 도시된 바와 같이 본 발명은 이전단계에서 1차 파쇄와 크기별 선별과정을 통과한 일정한 크기 이상의 폐기물을 배출하는 폐기물이송컨베이어(1)와 그 하부에 위치하여 낙하하는 폐기물에 송풍하여 불연물, 중량 가연물(섬유, 고무, 나무 등) 및 경량 가연물(비닐, 플라스틱 등)로 풍력선별하는 송풍노즐(2)이 설치된다.

이때 풍력을 이긴 불연물 및 중량가연물은 낙하후 불연물이송컨베이어(3)으로 배출되어 이송된다. 물론 불연물이송컨베이어(3)를 통해 이송되는 것에는 불연물 뿐만 아니라 중량 가연물로 낙하하게 되는데, 중량가연물은 불연물이송컨베이어(3)의 끝단에서 낙하 후 재차 불연물과 중량가연물로 선별되게 된다.

즉, 불연물이송컨베이어(3)의 끝단에서 중력에 의해 자유낙하한 폐기물은 가연물 회수컨베이어(4)를 통해 경사의 하부방향으로 불연물이 배출되고, 상부방향으로는 중량 가연물이 이송되게 된다. 이와 같은 가연물 회수컨베이어(4)를 통해 불연물과 중량 가연물이 분리되는 원리는 불연물은 보통 돌이나 자갈 또는 금속과 같은 물질이기에 경사진 컨베이어를 통해 상승하다 보면 마찰력이 작아 하부방향으로 굴러 떨어지게 되고, 섬유, 고무, 나무, 비닐, 플라스틱 등은 불연물에 비해 면적이 비교적 넓거나 가벼워 굴러떨어지지 않고 가연물 회수컨베이어를 통해 상부로 원활이 이송하기 때문이다. 보다 높은 불연물과 중량 가연물의 선별 효율을 높이기 위해 경사각도나 이송속도를 조절하면 된다. 경사를 높이는 구성이나 모터에 의한 이송 속도의 조절은 통상의 기술을 사용하면 된다. 즉, 경사는 유압실린더나 기어장치를 이용하여 각도를 조절하면 되고, 이송속도는 모터에 의한 구동롤러와의 직접연결 또는 밸트에 의한 간접 동력전달 방법등을 사용하면 된다. 구체적인 구성은 공지의 기술이므로 생략한다.

가연물 회수컨베이어(4)를 통해 하부쪽으로 굴러떨어진 불연물은 불연물배출컨베이어(5)를 통해 배출되어 야적되고, 상부쪽으로 이송후 낙하한 중량 가연물은 중량 가연물 이송 컨베이어(6)를 통해 이송되어 건조용 트롬멜 스크린(7)으로 공급된다.

한편, 상기 폐기물이송컨베이어(1)에서 낙하 중 송풍노즐(2)에 의해 풍력선별된 경량가연물 및 일부 중량 가연물은 1차에어컨베이어(8)를 통해 이송된다. 에어컨베이어의 구성은 폐기물 선별 분야에서 최근 많이 사용되고 있는 구성으로 본 출원인의 다수 특허에 개시된 것으로 그 구성자체는 공지의 기술이다. 개략적으로 설명하면 하부에는 컨베이어가 있고, 그 상부측면 및 상면을 막은 것으로 풍력선별된 선별물의 비산을 막아 환경 오염을 방지하게 된다.

1차에어컨베이어(8)를 통해 컨베이어 이송 또는 에어컨베이어가 형성한 에어통로를 통해 비산중인 경량가연물 및 일부 중량 가연물은 1차에어컨베이어(8)의 끝단에서 무거운 중량가연물은 하부로 떨어져 중량 가연물 이송 컨베이어(6)를 통해 건조용 트롬멜 스크린(7)으로 공급되고, 풍력에 의해 1차에어컨베이어(8)의 끝단에서 낙하하지 않고 계속 비산중인 경량가연물 및 일부 중량 가연물은 2차에어컨베이어(9)로 진입하여 이송되게 된다. 이때 1차에어컨베이어(8)와 2차에어컨베이어(9) 사이에는 이송 또는 비산중인 가연물의 대기 비산을 막도록 밀폐구조를 가지도록 어느 일측 에어컨베이어의 상부 에어 통로 구조가 연장되게 구성한다.

상기에서 1차에어컨베이어(8)를 구성하는 하부 컨베이어의 구동방향은 순방향으로만 구성하면 되지만 2차에어컨베이어(9)를 구성하는 컨베이어의 구동방향은 역방향 또는 순방향으로 변환시킬수 있도록 구성한다. 이와 같이 순방향과 역방향으로 구성한 이유는 풍력노즐에서 토출된 풍력과 이로부터 풍력선별된 중량 가연물 종류와 함수비에 따라(무게변동) 일부 중량 가연물이 2차에어컨베이어(9)쪽으로 공급될 수 있는데, 이와 같이 중량 가연물이 2차에어컨베이어(9)로 공급되면 건조용트롬멜스크린 대비 적은 열풍만을 이용하여 건조하는 2차에어컨베이어(9)에서의 건조효율이 떨어지고, 미 건조된 가연물이 그 후단에 설치된 경량 가연물을 포집하는 1차싸이클론(10)의 선별 효율을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.

보충 설명하자면, 송풍후 선별된 가연물의 함수비에 따라(무게 변동) 풍력에 의한 가연물의 낙하위치가 다름점을 착안하여 중량이 무거워 1차에어콘베어로 낙하하는 중량가연물은 1차에어콘베어 끝단에 횡으로 설치된 중량가연물배출콘베어로 배출시키고, 좀 더 가벼운 가연물은 2차에어콘베어로 낙하되는데 이때 가연물의 함수비와 건조기의 용량을 고려하여 2차에어콘베어를 순방향으로 구동하면 1차싸이크론으로 분리되고, 역방향으로 구동하면 1차에어콘베어에서 배출되는 중량가연물과 같이 중량가연물배출콘베어를 통하여 건조용트롬멜스크린으로 배출되고, 중량이 가벼운 경량가연물은 풍력에 의하여 1차 2차에어콘베어에 낙하하지 않고 1차싸이크론으로 직접 분리된다.

이와 같이 가연물의 함수비와 건조용트롬멜스크린의 건조 용량을 고려하여 2차 에어콘베어를 순방향 또는 역방향으로 구동시켜서 효율적으로 가연물을 건조할 수 있는 구성이다. 즉, 중량 가연물의 함수비가 높다고 생각되면 역방향을 구동시키고 낮으면 순방향으로 구동시킨다. 그 이유는 열풍기의 주 건조시설은 건종용 트롬멜 스크린이기 때문이다.

따라서 2차에어컨베이어(9)로 공급되는 중량 가연물의 함수율이 높다고 판단되면, 2차에어컨베이어를 구성하는 하부 컨베이어를 역방향으로 구동시켜 낙하한 중량 가연물을 중량 가연물 이송 컨베이어(6)쪽으로 강제 배출시키게 구성한다.

또한 1차에어컨베이어(8) 및 2차에어컨베이어(9)는 경사식으로 구성하지 않고 수평식으로 구성해도 본 발명에서는 충분하다. 그 이유는 경사식으로 구성된 폐기물이송컨베이어(1)의 하부에 위치한 송풍노즐(2)을 통한 풍력이 충분히 2차에어컨베이어(9)의 끝단까지 미칠뿐만 아니라 굴러 떨어질 수 있는 불연물은 선별되었기 때문에 경사식으로 구성하지 않아도 충분하다. 물론 후단 시설의 설치 높이에 따라 경사조절이 가능함은 물론이다.

다만 본 발명에서의 2차 차에어컨베이어(9)의 구성중 공지의 에어컨베이어와 다른점은 열풍 공급에 의한 이송 중 경량 가연물의 열풍건조가 이루어진다는 것이다. 즉, 열풍기(17)에서 생산된 열풍을 건조용 트롬멜 스크린(7)에 공급하도록 연결 설치된 열풍공급관(171)의 일측 지점에서 분지된 분지열풍공급관(1711)이 2차 에어컨베이어(9)로 관통되어 일부 열풍이 공급되도록 구성한 구조가 종래와의 일반적인 이송을 위한 에어컨베이어 구조와 다르다.

2차에어컨베이어(9)를 거친 경량 가연물은 1차싸이클론(10)을 통해 흡입되면 하향 회전하면서 분리 포집되고, 공기는 상부통로로 통하여 순환하면서 가연물 분리용 공기로 재사용하게 된다. 여기서 사용되는 싸이클론의 형태는 본 출원인의 다수 출원건에 공개된 것과 같은 구조의 싸이클론을 사용하면 된다. 개략적으로 설명하면 상부로 일측면으로 공기와 함께 유입된 경량 가연물은 싸이클론의 구조에 따라 하부로 회전하게 되어 하부의 개구(평상시는 막혀 있음)를 통해 배출된 후, 경량가연물 이송 컨베이어(11)를 통해 이송후 가연물배출컨베이어(12)로 배출되어 건조용트롬멜스크린(7)을 통과하여 건조된 중량 가연물과 함께 배출된다.

한편, 1차싸이클론(10)의 상부통로(101)를 통해 배출된 공기는 송풍기(13)의 흡입구를 거쳐 토출구를 통해 배출되고, 송풍기의 토출구를 통해 배출된 공기는 분지감압밸브(14)를 통해 송풍압력이 조절되어 2차싸이클론(15)쪽으로 일부공기가 배출되어 미세 경량 가연물을 재차 분리하게 된다. 2차싸이클론(15)쪽으로 분지되지 않은 주 공기는 공기이송파이프(16)를 통해 송풍노즐(2)로 재순환 공기를 공급하게 된다. 여기서 분지감압밸브(14)는 2차싸이클론(15)쪽 분지관(151)과 공기이송파이프(16)쪽에 공기 배출량을 조절하는 댐퍼(도시생략)가 구비되어 공기량을 조절하게 된다. 미도시되었으나 댐퍼는 일반적으로 다수개의 수평형바로 이루어진 댐퍼를 연동되어 개폐되도록 구성하거나 연탄 아궁이 등에 사용되는 회전식 댐퍼를 사용하면 된다. 기타 다른 방식의 공기조절 수단이 있으면 그러한 수단을 사용해도 된다. 중요한 것은 주통로 및 분지된 통로 각각에 대한 공기 흐름량을 제어할 수 있는 구성이면 족하다.

상기 2차싸이클론(15)의 작동원리는 제 1 싸이클론의 구성과 동일하다. 2차싸이클론의 주된 설치이유는 제 1 싸이클론의 상부통로를 통해 배출된 공기중에 포함된 분진 및 미세 경량 가연물을 재회수함과 동시에 일부 공기를 배출함으로써 본 발명에 따른 공기순환라인을 항시 부(-)압 상태로 만들어 악취 등의 비산을 막기 위함이다.

한편, 상기 건조용 트롬멜 스크린(7)은 내부에 설치되어 폐기물을 회전 선별하는 트롬멜스크린의 둘레 외부를 원통케이스로 형성하고, 이 원통케이스 하부의 불연물 배출구와, 길이방향으로 중량 가연물의 공급 및 배출구는 개방되게 형성함으로써 열풍의 대기 방출을 막도록 구성하고, 또한 이송중인 중량가연물에 묻어 있는 토사류 등의 불연물이 건조과정을 거치면서 선별되도록 구성된다.

중량 가연물 이송 컨베이어(6)를 통해 공급된 중량가연물을 재차 선별하여 재차 돌이나 토사 및 기타 금속과 같은 작은 크기의 불연물이 있으면 하부로 배출하여 분지불연물배출컨베이어(51)를 통해 불연물배출컨베이어(5)로 배출하고, 나머지 중량가연물은 건조용 트롬멜 스크린(7)의 건조를 위해 설치된 열풍기(17)의 열풍공급관(171)를 통해 공급된 열풍에 의해 건조되면서 회전선별후 가연물배출컨베이어(12)로 배출하게 된다. 여기서 건조용 트롬멜 스크린(7)의 입구쪽은 열풍기(17)의 열풍공급관(171)을 통해 열풍이 공급되고, 건조용 트롬멜 스크린(7) 내부에서 이송중인 중량 가연물을 건조시킨 후의 열풍의 건조용 트롬멜 스크린(7)의 후단부 상부에 형성된 열풍회수관(172)를 통해 열풍기(17)로 순환 회수되도록 구성된다. 또한 열풍공급관(171)의 일지점 분지열풍공급관(1711)이 형성되어 2차 에어컨베이어(9)의 일지점으로 연통되도록 구성되어 공급된 일부 열풍이 2차에어컨베이어(9)를 통해 이송중인 경량 가연물을 건조시키게 된다.

또한 건조용 트롬멜 스크린(7)은 2차에어컨베이어와 연통됨으로 인해 1차 싸이클론을 지난 순환 경로중에 설치된 분지감압밸브(14)의 개방율 조절에 따라 트롬멜 스크린 내부에도 부(-)압이 조절되어 비산먼지, 가스 , 악취 등의 외부 방출을 방지하게 된다. 즉, 부(-)압 원리는 건조용트롬멜스크린의 건조용으로 사용되는 순환열풍의 일부를 분지하여 2차에어컨베이어(9) 상단 박스에 연결시켜면 순환하는 열풍의 내부에 부(-)압이 형성되어 열풍의 외부 누출이 방지되고 공급된 일부 열풍을 이용하여 경량가연물을 건조용으로 사용할 수 있다.

상기 열풍기의 온도가열방식은 여러 타입으로 구성할 수 있지만 화석연료식 또는 전기식 가열방식중 어떤 것을 사용해도 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 송풍노즐로부터 토출된 송풍력에 의해 불연물, 중량가연물 및 경량가연물로 3원 선별하게 되고, 선별된 중량가연물 및 경량가연물은 각각 건조용 트롬멜 스크린(7)를 거치면서 중량가연물이 건조되고, 2차에어컨베이어(9)를 거치면서 경량가연물이 각각 건조되어, 최종 배출된 중량 가연물 및 경량 가연물의 건조중량이 된 상태를 유지하게 되어 이후 RDF 생산시 건조시설을 획기적으로 줄일수 있거나, 배출된 상태에서 직접 RDF 생산시설로 투입되어 RDF를 생산할수 있게 된다.

상기에서 건조용 트롬멜 스크린(7) 및 2차에어컨베이어(9)로 열풍을 공급하는 공기 순환방식 열풍기(17)는 온도 자동조절 기능(도시 생략)이 있어 1차 파쇄 후, 공급된 이송중인 가연물의 함수율에 따라 필요한 함수율을 임의로 조절할 수 있게 된다.

또한 일부 열풍을 방출하는 분지감압밸브의 개방율의 개방율 조절에 따라 트롬멜 스크린 내부에 부(-)압 형성되어 비산먼지, 가스 , 악취 등의 외부 방출 방지하게 된다.

또한 상기 건조용 트롬멜 스크린(7)은 전술한 바와 같이 앞뒤가 개방된 형태여서 가연물 선별 및 건조과정에서 화재, 폭발 위험이 없는 안전한 장치이다.

따라서 열풍에 의한 건조과정을 거친 경량 가연물량이 전체 가연물량의 70% 이상으로 파쇄과정을 거치면 함수비가 5% 이하로 별도의 건조과정 필요 없으므로, 건조시설의 용량을 1/3으로 줄일 수 있어서 시설설치 비용과 유지관리 비용을 절감할 수 있게 된다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 가연물 회수방법은 도 2에 도시된 본 발명의 한 실시예에 따른 건조과정을 포함한 가연물의 회수 흐름도에 도시된 바와 같이,

A) 1차 파쇄와 크기별 선별과정을 통과한 일정 크기 이상의 폐기물을 이송하는 폐기물이송컨베이어(1) 하부에 설치된 송풍노즐(2)로 재순환된 공기를 토출하여 폐기물을 풍량선별하는 단계(S100)와;

B) 풍량선별된 중량 가연물 및 경량 가연물을 이송하는 1차에어컨베이어(8) 끝단에서 재 선별된 경량가연물 및 일부 중량가연물을 함수비에 따라 구동방향을 변경할 수 있는 2차에어컨베이어(9)로 이송하면서 열풍기에서 분지되어 공급된 일부 열풍을 이용하여 건조하는 경량가연물 건조이송 단계(S200)와;

C) 2차에어컨베이어(9)를 지나면서 건조된 경량 가연물을 1차싸이클론(10)에서 하향 분리시켜 포집후 배출하고, 사용된 공기는 공기이송파이프(16)를 통해 송풍노즐(2)로 재순환시키는 경량가연물 포집 및 공기 재순환 단계(S300)와;

D) 2차싸이클론(15)을 이용하여 1차싸이클론(10)에서 재순환되는 공기중 일부를 분지시켜 재순환되는 공기에 부(-)압을 형성시킴과 동시에 분진 및 미세 경량 가연물을 재회수하여 포집하는 단계(S400)와;

E) 상기 1차에어컨베이어(8)의 끝단에서 낙하후 중량 가연물 이송 컨베이어(6)를 통해 이송된 중량 가연물을 열풍기(17)로부터 열풍을 공급받는 건조용 트롬멜 스크린(7)에서 열풍 건조후 배출시키는 중량 가연물 건조 이송 단계(S500);를 포함한다.

또한 상기 B) 단계에서 2차에어컨베이어(9)는 유입되는 가연물의 함수비에 따라 하부를 구성하는 컨베이어의 구동방향을 순방향 또는 역방향으로 변환시킬 수 있다. 즉, 가연물의 함수비에 따라(무게 변동) 풍력에 의한 가연물의 낙하위치가 다름점을 착안하여 중량이 무거워 1차에어콘베어로 낙하하는 중량가연물은 1차에어콘베어 끝단에 횡으로 설치된 중량가연물배출콘베어로 배출시키고, 좀 더 가벼운 가연물은 2차에어콘베어로 낙하되는데 이때 가연물의 함수비와 건조기의 용량을 고려하여 2차에어콘베어를 순방향으로 구동하면 1차싸이크론으로 분리되고, 역방향으로 구동하면 1차에어콘베어에서 배출되는 중량가연물과 같이 중량가연물배출콘베어를 통하여 건조용트롬멜스크린으로 배출되고, 중량이 가벼운 경량가연물은 풍력에 의하여 1차 2차에어콘베어에 낙하하지 않고 1차싸이크론으로 직접 분리한다.

또한 상기 E)단계에서 상기 열풍기(17) 및 건조용 트롬멜 스크린(7)은 열풍기에서 생산된 열풍중 일부를 2차에어컨베이어(9)로 분지시켜 공급함으로써 항시 부(-)압 상태를 유지하도록 구성한다.

상기 각 단계를 수행하는 장치 설명은 전술한 바 있으므로 생략한다. 본 발명에 따른 가연물 회수방법의 특징은 풍력에 의해 불연물, 중량가연물 및 경량가연물을 선별한다는 것과, 선별과정 중에 열풍기에서 나온 열풍을 이용하여 각각 풍량 선별된 중량가연물 및 경량가연물을 선별이송과정에 각각 공급하여 건조가 함께 이루어지도록 함으로써 배출된 가연물의 건조중량을 획기적으로 줄인 것이 특징이다.

도 3 및 4는 본 발명에 따른 건조중량 저감식 가연물 회수장치가 적용된 가연물 자원화 장치를 보인 구성도로 본 발명에 따른 건조과정을 구비한 풍력선별에 의한 가연물 회수 장치가 포함된 한 실시예에 따른 전체 폐기물 처리장치를 보이고 있다. 도시된 도면에서는 최초 투입된 폐기물이 1차로 트롬멜스크린을 지나면서 유기물 및 불연물이 제거된 상태로 본 발명에 따른 가연물 회수장치와 연결된 것을 도시하고 있는데, 이와 같은 장치 뿐만 아니라 다양하게 구성된 폐기물 처리장치에 연결되어 가연물을 처리할 수 있음은 물론이다.

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.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 폐기물이송컨베이어 (2) : 송풍노즐
(3) : 불연물이송컨베이어 (4) : 가연물 회수컨베이어
(5) : 불연물배출컨베이어 (6) : 중량 가연물 이송 컨베이어
(7) : 건조용 트롬멜 스크린 (8) : 1차에어컨베이어
(9) : 2차에어컨베이어 (10) : 1차싸이클론
(11) : 경량가연물 이송 컨베이어 (12) : 가연물배출컨베이어
(13) : 송풍기 (14) : 분지감압밸브
(15) : 2차싸이클론 (16) : 공기이송파이프
(17) : 열풍기 (51) : 분지불연물배출컨베이어
(101) : 상부통로 (151) : 분지관
(171) : 열풍공급관 (172) : 열풍회수관
(1711) : 분지열풍공급관

Claims (9)

1차 파쇄와 크기별 선별과정을 통과한 일정한 크기 이상의 폐기물을 배출하는 폐기물이송컨베이어(1)를 통해 공급된 폐기물을 재순환된 공기를 이용 토출하도록 폐기물이송컨베이어(1)의 끝단부 하부에 설치된 송풍노즐(2)과;
송풍노즐(2)에 의해 풍력 선별된 중량 가연물 및 경량 가연물을 이송하는 1차에어컨베이어(8)와;
1차에어컨베이어(8)와 연통되어 1차에어컨베이어(8)를 통과한 경량 가연물 및 일부 중량가연물을 함수비에 따라 구동방향을 변경하여 이송하면서 열풍 건조시키는 2차에어컨베이어(9)와;
2차에어컨베이어(9)를 지난 경량 가연물을 하향 분리시켜 포집하여 배출하고, 사용된 공기는 상부통로(101)를 통해 송풍기(13)의 흡입부로 공급하여 공기이송파이프(16)를 통해 송풍노즐(2)로 재순환시키는 1차싸이클론(10)과;
상기 공기이송파이프(16)의 일지점에 형성된 분지감압밸브(14)에서 분지되어 1차싸이클론(10)에서 재순환되는 공기에 부(-)압을 형성시킴과 동시에 분진 및 미세 경량 가연물을 재회수하여 배출하는 2차싸이클론(15)과;
상기 1차에어컨베이어(8)의 끝단에서 낙하후 중량 가연물 이송 컨베이어(6)를 통해 이송된 중량 가연물을 열풍건조하면서 회전선별하는 건조용 트롬멜 스크린(7)과;
생성된 열풍을 상기 건조용 트롬멜 스크린(7)에 공급함과 동시에 일부를 분지시켜 2차 에어컨베이어(9)에 공급하여 항시 부(-)압 상태를 유지하면서 열풍을 생산하는 열풍기(17);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수장치.

청구항 1에 있어서,
상기 열풍기(17)는 생성된 열풍을 상기 건조용 트롬멜 스크린(7)에 공급하는 열풍공급관(171)과, 건조용 트롬멜 스크린(7)의 후단부 상부와 연결되어 사용후 열풍을 회수하는 열풍회수관(172)과, 상기 열풍공급관(171)의 일지점에서 분지되어 2차 에어컨베이어(9)의 일지점과 연통되어 열풍을 공급하는 분지열풍공급관(1711)으로 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수장치.

청구항 1에 있어서,
상기 분지감압밸브(14)는 2차싸이클론(15)쪽 분지관(151)과 공기이송파이프(16)쪽에 공기 배출량을 조절하는 댐퍼가 구비되어 공기량을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수장치.

청구항 1에 있어서,
상기 2차에어컨베이어(9)는 유입되는 가연물의 함수비에 따라 하부를 구성하는 컨베이어의 구동방향을 함수비가 적으면 순방향으로 함수비가 높으면 역방향으로 변환시킬 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수장치.

청구항 1에 있어서,
상기 폐기물이송컨베이어(1) 하부로 낙하하여 불연물이송컨베이어(3)를 통해 이송된 후 낙하된 불연물 및 중량가연물은 경사지게 설치된 가연물 회수컨베이어(4)의 경사각도나 이송속도 조절에 의해 선별하여, 회수컨베이어(4)를 상승후 낙하한 중량가연물은 중량 가연물 이송 컨베이어(6)를 통해 건조용 트롬멜 스크린(7)으로 공급하도록 구성한 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수장치.

청구항 1에 있어서,
상기 건조용 트롬멜 스크린(7)은 내부에 설치되어 폐기물을 회전 선별하는 트롬멜스크린의 둘레 외부를 원통케이스로 형성하고, 이 원통케이스 하부의 불연물 배출구와, 길이방향으로 중량 가연물의 공급 및 배출구는 개방되게 형성하여 중량 가연물의 건조와 함께 미분리된 불연물을 선별토록 구성한 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수장치.

A) 1차 파쇄와 크기별 선별과정을 통과한 일정 크기 이상의 폐기물을 이송하는 폐기물이송컨베이어(1) 하부에 설치된 송풍노즐(2)로 재순환된 공기를 토출하여 폐기물을 풍량선별하는 단계와;
B) 풍량선별된 중량 가연물 및 경량 가연물을 이송하는 1차에어컨베이어(8) 끝단에서 재 선별된 경량가연물 및 일부 중량가연물을 함수비에 따라 구동방향을 변경할 수 있는 2차에어컨베이어(9)로 이송하면서 열풍기에서 분지되어 공급된 일부 열풍을 이용하여 건조하는 경량가연물 건조이송 단계와;
C) 2차에어컨베이어(9)를 지나면서 건조된 경량 가연물을 1차싸이클론(10)에서 하향 분리시켜 포집후 배출하고, 사용된 공기는 공기이송파이프(16)를 통해 송풍노즐(2)로 재순환시키는 경량가연물 포집 및 공기 재순환 단계와;
D) 2차싸이클론(15)을 이용하여 1차싸이클론(10)에서 재순환되는 공기중 일부를 분지시켜 재순환되는 공기에 부(-)압을 형성시킴과 동시에 분진 및 미세 경량 가연물을 재회수하여 포집하는 단계와;
E) 상기 1차에어컨베이어(8)의 끝단에서 낙하후 중량 가연물 이송 컨베이어(6)를 통해 이송된 중량 가연물을 열풍기(17)로부터 열풍을 공급받는 건조용 트롬멜 스크린(7)에서 열풍 건조후 배출시키는 중량 가연물 건조 이송 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수 방법.

청구항 7에 있어서,
상기 B)단계에서 2차에어컨베이어(9)는 유입되는 가연물의 함수비에 따라 하부를 구성하는 컨베이어의 구동방향을 함수비가 적으면 순방향으로 함수비가 높으면 역방향으로 변환시킬 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수 방법.

청구항 7에 있어서,
상기 E)단계에서 상기 열풍기(17) 및 건조용 트롬멜 스크린(7)은 열풍기에서 생산된 열풍중 일부를 2차에어컨베이어(9)로 분지시켜 공급함으로써 항시 부(-)압 상태를 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 폐기물 자원화를 위한 건조 중량 저감식 가연물 회수 방법.

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