KR101316629B1 - 퇴비 제조용 협잡물 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 퇴비 제조용 협잡물 선별장치에 관한 것으로, 퇴비화를 위한 협잡물을 선별하기 위해 낙하구의 직하방에 이단으로 설치된 스크린을 갖는 진동방식의 선별장치에 있어서; 상기 이단 스크린은 낙하구와 간격을 두고 직하방에 설치된 6-8mm의 메쉬크기를 갖는 제1스크린과; 상기 제1스크린의 하방에 평행하게 배열되고 2mm의 메쉬크기를 갖는 제2스크린으로 구성되되, 상기 제1,2스크린은 폭방향으로 굴곡진 형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 퇴비 제조용 협잡물 선별장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 퇴비화를 위한 협잡물 처리시 필수불가결하게 수반되는 피크 투 피크형 부하변동에도 전혀 문제를 발생시키지 않으면서 공기스프링 방식을 채택하여 방진성을 높이고, 스크린의 에지부를 밴드플레이트 방식으로 고정함으로써 내구성이 향상되며 교체가 용이하여 설비의 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

퇴비 제조용 협잡물 선별장치{ADULTERATED MATTER SCREEN FOR MANUFACTURING COMPOST}

본 발명은 퇴비 제조용 협잡물 선별장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 동일 처리용량 대비 효율을 30% 이상 향상시키면서 피크 투 피크 부하변동에 상관없이 안정적인 운용이 가능하도록 개선된 퇴비 제조용 협잡물 선별장치에 관한 것이다.

일반적으로, 생활쓰레기를 비롯한 유기성 폐기물들을 포함하는 협잡물들은 크기별로 선별된 다음 소취, 건조, 파쇄, 선별 등의 과정을 거쳐 자원으로 재활용되고 있다.

특히, 2013년부터 발효되는 교토의정서에 의해 폐기물의 해양투기가 엄격하게 규제받을 뿐만 아니라 매립장도 한계를 갖고 있고 매립 폐기물에 대한 규제도 강화되고 있기 때문에 각 나라마다 이를 자원화하려는 노력들이 지속되고 있다.

이와 관련하여, 공개특허 제2005-0019497호, 등록특허 제0863190호, 등록특허 제0182838호, 등록실용 제0433523호, 등록실용 제0406817호, 공개특허 제2010-0021438호, 공개특허 제2009-0121025호, 공개특허 제2011-0005752호 등을 포함한 다수의 특허 기술들이 개시되어 협잡물들로부터 퇴비를 생산할 수 있도록 한 예들이 공개된 바 있다.

그리고, 이러한 개시 기술들을 포함한 대부분의 협잡물 처리장치들은 반드시 선별장치를 포함하고 있다.

선별장치는 회전드럼식, 진동스크린식으로 대별되며, 본 발명이 속하는 분야는 진동스크린식에 해당된다.

그런데, 종래 진동스크린식 선별장치, 특히 퇴비로 생산하기 직전에 크기별로 최종선별하는 단계에서 사용되는 진동스크린의 경우, 스크린을 위해 낙하되는 퇴비의 양이 정량적으로 균일하지 않고 피크 투 피크(peak to peak) 방식으로 낙하되기 때문에 낙하되는 양의 급격한 변화로 인해 미처 처리하지 못하고 배출시켜 버리는 문제로 인한 효율저하, 순도저하의 단점이 있었다.

이때, 피크 투 피크 방식으로 부하변동이 심한 이유는 대부분의 퇴비화 장치는 시스템으로 구성되어 있고, 다른 장치들이 서로 연동되도록 설계되어 있기 때문에 이를 테면 스크류피딩시 발생되는 부하변동이나 로터밸브식 공급에 따른 부하변동, 여과집진식 집진과정에서 백필터링이 일정 주기로 이루어지면서 생기는 부하변동 등이 종합적으로 결합되어 나타나기 때문에 사실상 당해 분야에서의 부하변동, 이를 테면 맥동이라고 불리는 현상이 매우 심한데, 이것이 피크 투 피크 부하변동을 일으키는 주된 원인이 된다.

더구나, 종래 진동스크린의 경우 공급구 직하방에 설치되어 있어 낙하물이 거의 수직하게 떨어지므로 일부 퍼지기는 하지만 주로 진동스크린의 폭 중앙부에 몰리는 현상이 발생되고, 피크 투 피크 부하변동을 받게 되면 그 현상을 더욱 더 가중되게 되므로 처리용량에 한계를 갖게 됨은 물론 제대로 처리하지 못하므로 처리효율도 급격히 떨어지며, 부하 집중에 의해 찢어짐, 극심한 소음 등을 야기시키는 단점도 있었다.

다시 말해, 사실상 현장 운용시 설계된 처리용량에 훨씬 미치지 못하고, 주로 2mm 메쉬망(스크린)을 사용하고 있는데, 극심한 부하변동과 국부적 부하 집중에 따른 메쉬망의 파손이 쉽게 발생되는 단점이 지속적인 문제로 제기되어 왔다.

뿐만 아니라, 기존 스크린은 메쉬망의 양단을 프레임에 직접 고정하는 형태였기 때문에 찢어짐 등 파손이 더 쉽게 일어날 수 밖에 없었고, 이러한 구조는 또한 교체작업을 어렵게 하는 문제도 있었으며, 낙하물, 즉 협잡물의 일부가 에지부에 끼거나 뭉쳐 고착됨으로써 스크린할 수 있는 면적을 줄이는 단점까지 발생되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 동일 용량 대비 처리효율을 30% 이상 향상시키면서 피크 투 피크 부하변동에 탄력적으로 대응할 수 있고, 소음을 줄일 수 있으며, 스크린의 내구성이 향상됨은 물론 스크린의 사용수명을 연장할 수 있고, 선별 순도를 급격히 향상시킬 수 있는 퇴비 제조용 협잡물 선별장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 퇴비화를 위한 협잡물을 선별하기 위해 낙하구의 직하방에 이단으로 설치된 스크린을 갖는 진동방식의 선별장치에 있어서; 상기 이단 스크린은 낙하구와 간격을 두고 직하방에 설치된 6-8mm의 메쉬크기를 갖는 제1스크린과; 상기 제1스크린의 하방에 평행하게 배열되고 2mm의 메쉬크기를 갖는 제2스크린으로 구성되되, 상기 제1,2스크린은 폭방향으로 굴곡진 형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 퇴비 제조용 협잡물 선별장치를 제공한다.

이때, 상기 제1,2스크린의 각 에지부는 스크린프레임에 한 번 감긴 후 밴드플레이트로 덧댄 상태에서 와셔를 개재한 볼트로 고정되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제1스크린의 메쉬크기는 낙하구의 직하방 쪽 단부로부터 타단을 향한 길이의 1/3은 8mm의 크기로 형성되고, 나머지 2/3는 6mm의 크기로 형성되며, 스크린프레임의 하방에는 공기스프링이 설치된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 제1,2스크린의 폭방향 에지부에는 낙하물의 진행방향으로 경사진 에지깃이 더 설치되고, 폭방향 중앙부에는 갈매기 형상의 센터깃이 더 설치되되, 상기 에지깃과 센터깃은 각각 단독 설치 혹은 병합 설치된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 퇴비화를 위한 협잡물 처리시 필수불가결하게 수반되는 피크 투 피크형 부하변동에도 전혀 문제를 발생시키지 않으면서 공기스프링 방식을 채택하여 방진성을 높이고, 스크린의 에지부를 밴드플레이트 방식으로 고정함으로써 내구성이 향상되며 교체가 용이하여 설비의 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 협잡물 선별장치의 요부를 확대해서 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 협잡물 선별장치의 특징부만을 발췌하여 보인 예시적인 단면도 및 망체 구조를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 협잡물 선별장치를 구성하는 스크린(망체)의 구조를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 협잡물 선별장치는 도면에 도시되지 않았지만 통상적인 진동스크린 방식의 선별장치로서, 이를 테면 피딩컨베어 혹은 투입호퍼를 통해 낙하되는 협잡물의 수직하방에 낙하구로부터 일정간격을 두고 망체, 즉 스크린이 구비되되 상기 스크린은 길이방향으로 하향 경사지게 설치된 구조를 가지며, 크린의 폭방향 양측에는 바이브레이터가 설치되고, 가진력을 높이면서 진동을 흡수할 수 있도록 스프링이 결합된 구조를 갖는 통상의 진동스크린 구조에 적용된다.

이러한 진동스크린 구조는 공지된 사항이므로 굳이 도시 설명할 필요는 없으며, 보통 2mm 메쉬망을 갖는 스크린을 사용하여 낙하된 협잡물이 낙하구의 수직하방에 쌓인 후 진동에 의해 스크린을 타고 흘러내리면서 체질이 이루어지며, 2mm 이하의 입도를 갖는 퇴비만 수거되고, 그 이상 크기의 입도는 진동스크린의 하단에서 다시 분리 선별되거나 혹은 용도에 맞게 후처리되는 형태로 작동된다.

그런데, 앞서 종래 기술에서도 설명하였듯이, 이러한 공지 구조의 진동스크린은 시스템적으로 갖추어져 있기 때문에 낙하구를 통해 낙하되는 협잡물이 피크 투 피크 방식의 부하변동을 받게 되고, 이에 따라 낙하되는 양이 시간에 따라 급변하면서 스크린에 맥동을 야기시키는데, 특히 낙하량의 급변은 처리효율을 떨어뜨리고 처리불량, 이를 테면 미처 처리되지 못하고 선별되어야 할 퇴비(2mm 이하 입도)가 쓸려서 내려가버리는 문제, 낙하구의 직하방에만 산처럼 수북히 쌓임으로 인해 분산이 안됨으로써 발생하는 처리불량, 낮은 처리효율, 스크린의 쉬운 찢어짐 등을 일소하기 위해 본 발명이 제안된 것이다.

이와 같은 배경을 감안하여 본 발명에 따른 선별장치를 세부적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선별장치는 이중스크린 구조로 이루어진다.

특히, 일부 단면처리한 도 1의 요부 평면 사시도를 참고하면, 이중스크린은 낙하구와 간격을 두고 수직하방에 설치된 제1스크린(100)과, 상기 제1스크린(100)의 하방에 그와 일정 간격을 두고 동일방향으로 설치된 제2스크린(110)으로 이루어지는데, 제1스크린(100)은 메쉬크기가 큰 거친스크린이고, 제2스크린(110)은 메쉬크기가 작은 조밀스크린이다.

예컨대, 제1스크린(100)은 6-8mm의 메쉬크기를 갖고, 제2스크린(110)은 2mm의 메쉬크기를 갖는데, 도 2에서와 같이 낙하구의 수직하방 위치인 제1스크린(100)의 일부, 즉 제1스크린(100)의 전체 길이 낙하구 직하방쪽 단부로부터 타단을 향한 1/3되는 지점까지는 8mm 메쉬크기를 갖고, 나머지 2/3 길이는 6mm 메쉬크기를 가지며, 제2스크린(110)은 전체 길이에 걸쳐 2mm 메쉬크기를 갖는다.

이렇게 제1스크린(100)의 메쉬크기를 달리 설정하는 이유는 피크 투 피크 방식의 부하변동에 따라 부하량이 급변하면서 대량의 낙하물이 떨어지더라도 짧은 시간에 8mm 이상 크기의 낙하물과 그 이하의 낙하물을 신속히 분리하여 낙하구 직하방에서의 적체를 없애기 위함이며 배출쪽으로 서서히 이동하면서 세밀한 선별이 이루어지도록 하기 위해 길이방향으로 가면서 메쉬크기를 줄이도록 구성된 것이다.

이에 따라, 본 발명에 따른 스크린 구조에서는 낙하구의 직하방에서의 낙하물 정체 현상이 해소된다.

그리고, 상기 제1스크린(100) 및 제2스크린(110)은 각각 스크린프레임(F)에 고정된다.

이 경우, 상기 제1,2스크린(100,110)의 고정방식은 스크린프레임(F)에 제1,2스크린(100,110)의 에지부가 한 번 감긴 후 대략 'ㄷ' 형상의 밴드플레이트(B)로 끼워 볼트 고정하는 형태 혹은 판형 밴드플레이트로 눌러 와셔를 개재한 상태에서 볼트 고정하는 형태로 이루어진다.

따라서, 제1,2스프린(100,110)의 에지부가 넓은 길이에 걸쳐 밴드플레이트(B)로 고정 지지되기 때문에 국부적인 낙하 하중을 받더라도 기존 처럼 특정 부위가 쉽게 찢어지거나 파손되지 않게 된다.

뿐만 아니라, 상기 스크린프레임(F)의 하부 양측에는 이를 진동 지지하는 바이브레이터(130)가 기존처럼 설치되고, 또한 바이브레이터(130)에 의한 진동시 충격을 완화시키기 위한 완충수단이 구비되는데, 상기 완충수단은 기존과 달리 공기스프링(140)이 사용된다.

공기스프링(140)은 공지된 스프링으로서 공기압에 따라 완충력을 달리하는 일종의 쇽업저버로서, 가장 큰 장점으로 공기압을 조절하여 탄성력(완충력) 조절이 쉽고, 소음이 거의 없으며, 장수명화가 가능하다는 점이다.

종래의 경우, 탄성스프링을 사용하였는데, 이 경우에는 철 소재이다 보니 소음이 크고 탄성계수 조절이 어려워 유지보수도 힘들었던 단점을 극복하기 위한 수단으로 본 발명에서는 공기스프링(140)이 사용된다.

한편, 본 발명에서는 상기 제1,2스크린(100,110)을 폭방향으로 굴곡을 주도록 물결무늬 형태로 배열된 것에 또다른 주요한 특징이 있는데, 이는 제1,2스크린(100,110)의 하면에서 지지하는 지지플레이트(150)를 통해 도 3의 (a)에 예시한 바와 같은 형태로 제1,2스크린(100,110)의 폭방향으로 스크린 표면이 굴곡을 갖도록 구성할 수 있다.

이렇게 스크린 표면을 굴곡을 갖도록 구성하게 되면 바이브레이터(130)에 의해 진동이 일어날 때 스크린 위에 있던 낙하물들이 움직이면서 폭 중앙에서 폭 에지부 쪽으로 자연스럽게 분산되게 되며 분산효율이 급증하기 때문에 스크린 효율도 급증되는 효과를 얻을 수 있다.

뿐만 아니라, 이와 같이 스크린 표면을 굴곡시키게 되면 스크린할 수 있는 표면적이 굴곡 형상에 따라 달라질 수 있지만 최소 기존 대비 최소 20% 이상 커지기 때문에 처리 효율도 그에 비례하여 증대되게 되며, 무엇보다도 낙하되는 순간부터 낙하물이 스크린 표면에 접촉되면서 바로 퍼지면서 분산되기 때문에 스크린 표면 전체에 걸쳐 스크린할 수 있게 되므로 동일 길이 동일 용량의 기존 스크린 대비 현격히 향상된 처리효율을 가질 수 밖에 없다.

이 경우, 굴곡 정도나 굴곡 형상 등은 처리량, 처리시간, 처리대상 등 여러가지 설계사양을 고려하여 가변시킬 수 있다.

다른 예로, 도 3의 (b)와 같이 제1,2스크린(100,110)의 에지부가 고정되는 밴드플레이트(B)와의 접촉면에는 낙하물의 이송방향으로 경사진 에지깃(160)을 더 구비함으로써 낙하물이 스크린의 에지부로 몰려 끼이거나 고착되는 것을 방지하도록 더 구성할 수 있다.

나아가, 분산효율을 더욱 높이기 위해 도 3의 (c)와 같은 형태로 제1,2스크린(100,110)의 폭 중앙에 갈매기 형상의 센터깃(170)을 더 구비할 수도 있다.

이와 같은 구성에 따라, 낙하물의 직하방에서의 낙하물 정체 혹은 적체 현상을 완전히 해소할 수 있게 되어 처리효율을 높일 수 있게 된다.

특히, 낙하물 직하방의 스크린 메쉬크기가 다른 쪽에 비해 상대적으로 크기 때문에 일부는 곧바로 제2스크린(110)으로 낙하시켜 정밀 선별을 바로 실시할 수 있도록 한 이중 스크린 구조를 갖춤으로써 처리효율 향상에 기여할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 공기스프링(140)을 채용함으로써 소음을 줄일 수 있고, 사용수명도 연장하는 효과를 얻을 수 있으며, 스크린의 폭방향 형상을 굴곡지게 배치함으로써 분산효과를 극대화시키고 선별 효과도 극대화시키는 장점을 얻을 수 있게 된다.

이를 통해 동일 크기의 종래 선별장치에 비해 고용량 처리가 가능하고, 동일 용량 대비 최소 20% 이상 처리용량을 업(Up)시키는 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 부하 변동이 극심하여도 스크린 작업시 부하변동이 절대적으로 영향을 미치지 못하게 되어 고순도 퇴비를 만들 수 있게 된다.

100 : 제1스크린 110 : 제2스크린
130 : 바이브레이터 140 : 공기스프링
150 : 지지플레이트 160 : 에지깃
170 : 센터깃

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 퇴비화를 위한 협잡물을 선별하기 위해 낙하구의 직하방에 이단으로 설치된 스크린을 갖는 진동방식의 선별장치로서, 상기 이단 스크린은 낙하구와 간격을 두고 직하방에 설치된 6-8mm의 메쉬크기를 갖는 제1스크린과; 상기 제1스크린의 하방에 평행하게 배열되고 2mm의 메쉬크기를 갖는 제2스크린으로 구성되되, 상기 제1,2스크린은 폭방향으로 굴곡진 형상을 갖도록 형성되며;
   상기 제1스크린의 메쉬크기는 낙하구의 직하방 쪽 단부로부터 타단을 향한 길이의 1/3은 8mm의 크기로 형성되고, 나머지 2/3는 6mm의 크기로 형성되며, 스크린프레임의 하방에는 공기스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 퇴비 제조용 협잡물 선별장치.
   
4. 청구항 3에 있어서;
   상기 제1,2스크린의 폭방향 에지부에는 낙하물의 진행방향으로 경사진 에지깃이 더 설치되고, 폭방향 중앙부에는 갈매기 형상의 센터깃이 더 설치되되, 상기 에지깃과 센터깃은 각각 단독 설치 혹은 병합 설치된 것을 특징으로 하는 퇴비 제조용 협잡물 선별장치.

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