KR101427849B1 - 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치 및 이를 이용한 건설폐기물 처리방법 - Google Patents

에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치 및 이를 이용한 건설폐기물 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설부산물의 토사나 골재가 불순물과 혼재되어 있는 경우, 불순물의 분리가 어려워 재생골재의 품질을 떨어뜨리고, 생산량도 감소시켜 재활용이 어려운 문제를 해소하기 위하여, 고압의 에어(air)를 건설폐기물에 분사하여 불순물을 효과적, 효율적으로 제거함으로써 재생골재의 품질을 향상시키도록 하는 건설폐기물 처리장치 및 이를 이용한 건설폐기물 처리방법에 관한 것이다.

Description

에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치 및 이를 이용한 건설폐기물 처리방법{APPARATUS FOR CONSTRUCTION WASTE TREATMENT USING AIR AND METHOD OF CONSTRUCTIOIN WASTE TREATMENT}
본 발명은 건설부산물의 토사나 골재가 불순물과 혼재되어 있는 경우, 불순물의 분리가 어려워 재생골재의 품질을 떨어뜨리고, 생산량도 감소시켜 재활용이 어렵다는 문제를 해소하기 위하여, 고압의 에어(air)를 건설폐기물에 분사하여 불순물을 효과적, 효율적으로 제거함과 동시에 골재의 pH를 줄임으로써 재생골재의 품질을 향상시키도록 하는 건설폐기물 처리장치 및 이를 이용한 건설폐기물 처리방법에 관한 것이다.
건설폐기물이란 '폐기물 관리법'에서는 토목 건설공사 등과 관련하여 배출되는 사업장 폐기물로서 지정폐기물과 성상이 다른 폐기물로 정의하고 있으며, '건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률'에서는 건설산업기본법 제2조제4호에 해당하는 건설공사로 인하여 공사를 착공하는 때부터 완료하는 때까지 건설현장에서 발생되는 5톤 이상의 폐기물로 정의하고 있다.
폐기물관리법의 폐기물 분류체계에 따라 건설폐기물을 분류하면, 폐콘크리트, 폐목재, 폐금속, 폐지, 폐섬유, 폐유리 등은 사업장폐기물로 분류되고, 건설오니, 폐석면, 폐산 및 알칼리, 폐합성수지, 폐유 등은 사업장폐기물 중에서도 지정폐기물로 분류된다.
순수한 토사는 공사현장의 성토 및 복토재로 유용하게 사용되므로 폐기물관리법의 규정에서 제외되나 건설폐재 등이 혼입된 것은 폐기물로서 적용받으며, 폐기물관리법상 지정폐기물로 분류되는 오니는 함수율 95% 미만 또는 고형물 함량이 5% 이상인 것을 말한다.
건설 폐기물의 성상은 건설폐재류 78.7%, 가연성 1.6%, 비가연성 0.3%, 건설폐토석 5.2%, 혼합건설폐기물 14.2%이며, 건설폐재류 가운데 폐콘크리트가 전체 건설폐기물 중에서 65.3%로서 가장 큰 비중을 차지하며, 혼합건설 폐기물이 14.2%를 차지하고 있다.
일반적으로 건설부산물은 토사나 골재가 불순물과 혼재되어 있으며, 이와 같이 혼재되어 있는 불순물을 제대로 분리하지 않을 경우에는 재생골재의 품질이 급격히 떨어져 재생골재로서의 가치를 떨어뜨리게 되기 때문에 건설부산물에서의 불순물 제거는 필수적이라 할 수 있다.
이에 본 발명자는 건설 폐기물로부터 불순물을 효과적이면서 효율적으로 제거할 수 있는 기술을 개발함으로써 본 발명의 완성에 이르게 되었다.
대한민국 등록특허 10-0443991(등록일자 2004.08.10) 대한민국 등록특허 10-0501454(등록일자 2005.07.06) 대한민국 등록특허 10-0734520(등록일자 2007.06.26)
상기의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 호퍼의 내부 및 저부 각각에 수위측정센서와 무게측정기를 설치하여 동일 부피의 건설폐기물에 대한 중량변화를 예측하여, 그에 따른 진동스크린의 진동세기와 고압에어분사기의 에어 분사압력을 제어함으로써 불순물의 제거효과를 높이고,
또한, 고압의 에어를 분사함에 있어 pH 저감물질을 포함하는 고압의 에어를 사용함으로써 재생골재의 pH를 저감시킴으로써,
고품질의 골재를 효과적으로 선별할 수 있도록 하는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치 및 이를 이용한 건설폐기물 처리방법을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건설폐기물을 외부로부터 공급하는 원료투입호퍼와,
상기 원료투입호퍼의 하부에 설치되어, 상기 원료투입호퍼 하부의 게이트의 개폐작동을 통해 건설폐기물을 공급받은 후 정량투입호퍼로 공급하는 정량컨베이어벨트와,
상기 정량컨베이어벨트의 이송방향 측 끝단부에 위치하여 정량컨베이어벨트로부터 건설폐기물을 공급받는 호퍼로서, 호퍼 상부 내측에 설치되어 있는 수위측정센서를 통해 기준 수위를 초과할 경우 제어부로 신호를 송신하여 제어부를 통해 원료투입호퍼와 정량컨베이어벨트의 작동을 멈춰 건설폐기물의 공급을 차단한 후, 호퍼 저면에 설치되어 있는 무게측정기를 통해 건설폐기물의 무게를 감지하여 제어부에 무게 측정값을 전송하여 제어부를 통해 진동스크린의 진동세기와, 고압에어분사기의 분사압력을 수정하도록 한 후, 게이트 개폐장치를 이용하여 게이트를 열어 호퍼 내부의 골재가 이송 컨베이어벨트로 공급되도록 하는 정량투입호퍼와,
상기 정량투입호퍼로부터 공급되는 건설폐기물을 진동스크린으로 이송시키는 이송컨베이어벨트와,
상기 이송컨베이어벨트를 통해 공급되는 건설폐기물이 넓게 펴지도록 하면서 전방으로 이동시키는 진동스크린과,
상기 진동스크린의 상부에 설치되어, 고압의 에어(air)를 상기 진동스크린을 향해 분사하는 건설폐기물에 포함되어 있는 불순물을 분리하는 고압에어분사기와,
상기 진동스크린의 하부에 설치되어, 상기 진동스크린을 통해 선별되는 불순물과, 불순물이 제거된 골재를 적벽을 기준으로 분리수용하는 선별함과,
상기 수위측정센서, 무게측정기로부터 신호를 수신하여, 원료투입호퍼, 정량투입호퍼, 진동스크린 및 고압에어분사기의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치를 제공한다.
그리고, 상기 건설폐기물 처리장치를 이용하여 건설폐기물로부터 불순물을 제거하기 위한 방법으로서,
건설폐기물을 원료투입호퍼에 투입하는 단계(S10);와,
상기 원료투입호퍼로부터 공급되는 건설폐기물을 정량컨베이어벨트를 이용하여 정량투입호퍼로 공급하는 단계(S20);와,
정량투입호퍼에서 수위측정센서를 이용하여 일정부피의 건설폐기물만을 공급받은 후, 무게측정기를 통해 건설폐기물의 무게를 측정한 후, 측정된 무게데이터를 제어부에 전송하여, 상기 제어부를 통해 진동스크린의 진동세기와 고압에어분사기의 에어 분사압력을 수정하는 단계(S30);와,
정량투입호퍼로부터 공급되는 건설폐기물을 진동스크린으로 이송한 후, 상기 진동스크린의 진동과, 상기 진동스크린 상부에 설치되어 있는 고압에어분사기로부터 분사되는 고압의 에어를 이용하여 건설폐기물로부터 불순물을 제거하는 단계(S40);를 포함하여 이루어지는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리방법을 제공한다.
본 발명에 따른 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치 및 이를 이용한 건설폐기물 처리방법은 효율적인 장치구성을 통해 건설폐기물로부터 불순물과 골재를 효과적으로 선별함으로써 고품질의 골재를 제공할 수 있다는 장점을 갖는다.
또한 무게측정기를 두어, 측정된 건축폐기물의 무게에 따라 진동스크린의 진동세기와 고압에서분사기의 에어 분사압력을 조절함으로써 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치의 전체 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 진동스크린의 구성을 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 고압에어분사기의 구성을 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치의 작동상태를 보인 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리방법을 나타낸 순서도.
이하, 상기의 기술 구성에 대해 도면과 함께 구체적으로 살펴보고자 한다.
도 1에 도시된 바와 같이,
본 발명에 따른 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치(1)는 건설폐기물을 외부로부터 공급하는 원료투입호퍼(10)와,
상기 원료투입호퍼(10)의 하부에 설치되어, 상기 원료투입호퍼(10) 하부의 게이트의 개폐작동을 통해 건설폐기물을 공급받은 후 정량투입호퍼로 공급하는 정량컨베이어벨트(11)와,
상기 정량컨베이어벨트(11)의 이송방향 측 끝단부에 위치하여 정량컨베이어벨트(11)로부터 건설폐기물을 공급받는 호퍼로서, 호퍼 상부 내측에 설치되어 있는 수위측정센서(121)를 통해 기준 수위를 초과할 경우 제어부로 신호를 송신하여 제어부를 통해 원료투입호퍼(10)와 정량컨베이어벨트(11)의 작동을 멈춰 건설폐기물의 공급을 차단한 후, 호퍼 저면에 설치되어 있는 무게측정기(122)를 통해 건설폐기물의 무게를 감지하여 제어부에 무게 측정값을 전송하여 제어부를 통해 진동스크린의 진동세기와, 고압에어분사기의 분사압력을 수정하도록 한 후, 게이트 개폐장치(123)를 이용하여 게이트를 열어 호퍼 내부의 골재가 이송컨베이어벨트로 공급되도록 하는 정량투입호퍼(12)와,
상기 정량투입호퍼(12)로부터 공급되는 건설폐기물을 진동스크린으로 이송시키는 이송컨베이어벨트(13)와,
상기 이송컨베이어벨트(13)를 통해 공급되는 건설폐기물이 넓게 펴지도록 하면서 전방으로 이동시키는 진동스크린(14)과,
상기 진동스크린(14)의 상부에 설치되어, 고압의 에어(air)를 상기 진동스크린(14)을 향해 분사하는 건설폐기물에 포함되어 있는 불순물을 분리하는 고압에어분사기(15)와,
상기 진동스크린(14)의 하부에 설치되어, 상기 진동스크린(14)을 통해 선별되는 불순물과, 불순물이 제거된 골재를 적벽(161)을 기준으로 분리수용하는 선별함(16)과,
상기 수위측정센서(121), 무게측정기(122)로부터 신호를 수신하여, 원료투입호퍼(10), 정량투입호퍼(12), 진동스크린(14) 및 고압에어분사기(15)의 작동을 제어하는 제어부(17)를 포함하여 이루어진다.
건설폐기물은 건축, 토목공사의 시행 및 각종 건설구조물의 해체공사에서 배출되는 것들을 망라하는 것으로서, 구체적으로는 토사, 폐콘크리트, 폐아스콘, 건설오니, 목재, 종이, 금속, 폐합성수지, 폐유리, 폐도자기 등을 포함한다.
이와 같은 건설폐기물은 대부분 많은 불순물과 함께 존재하게 되며, 이와 같은 불순물을 제거하기 위하여 본 발명에서는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치(1)를 제공한다.
건설폐기물로부터 골재와 불순물을 선별하기 위하여, 본 발명은 호퍼를 통해 컨베이어벨트로 공급되는 건설폐기물의 무게를 측정하여 동일 체적 내 무게변화를 감지한 후, 측정된 값에 따라 제어부를 통해 진동스크린의 진동세기 및 고압에어분사기의 에어 분사압력을 조절함으로써 상황에 따른 에너지 소비량을 제어함으로써, 효과적으로 불순물을 제거함과 동시에 에너지 효율성을 높일 수 있도록 구성된다.
상기 원료투입호퍼(10)로 건설폐기물이 투입되면, 상기 원료투입호퍼(10) 내의 건설폐기물은 정량컨베이어벨트(11)를 통해 정량투입호퍼(11)로 공급된다.
상기 정량컨베이어벨트(11)는 상기 원료투입호퍼(10)의 하단에 위치하고, 상기 정량투입호퍼(11)는 상기 정량컨베이어벨트(11)의 이송방향 측 끝단부에 위치한다.
상기 정량투입호퍼(11)의 내측 상부에는 수위측정센서(111)가 설치되며, 상기 수위측정센서(111)는 상기 정량컨베이어벨트(11)를 통해 공급된 건설폐기물이 설정된 기준 수위를 초과하게 되면, 제어부로 신호를 송신하고, 제어부는 수신된 신호에 따라 원료투입호퍼(1)의 하부에 설치되어 있는 게이트를 닫음으로써 건설폐기물 공급을 중단하게 된다.
그리고 상기 정량투입호퍼(11)의 하부에는 무게측정기(122)가 설치되어 있어, 상기 건설폐기물 공급이 중단된 이후의 정량투입호퍼(11) 내의 무게를 감지한 후, 측정된 무게 값을 제어부(17)로 전송하게 된다.
제어부(17)는 무게측정기(122)로부터 무게 값을 전송받은 후, 제어신호를 통해 진동스크린(14)의 진동세기와 고압에어분사기(15)의 에어(air)의 분사압력을 조절한다.
다음으로, 상기 무게측정기(122)를 통해 무게측정이 완료된 후에는 정량투입호퍼(11)는 게이트를 열어 정량투입호퍼(11) 내부의 건설폐기물을 이송컨베이어벨트(13)로 공급한다.
상기 이송컨베이어벨트(13)는 상기 정량투입호퍼(11)로부터 공급받은 건설폐기물을 진동스크린(14)으로 이송한다.
상기 진동스크린(14)은 상기 이송컨베이어벨트(13)의 이송방향 측 끝단부에 위치하여, 이송컨베이어벨트(13)로부터 공급되는 건설폐기물을 기울기와 진동을 통해 불순물을 선별하면서 전방으로 이동하도록 한다.
상기 진동스크린(14)은 1차적으로 건설폐기물 내에 포함되어 있는 불순물을 제거하는 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 진동스크린(14)은 고정프레임(141)와, 상기 고정프레임(141)의 상부로 다수개의 스프링(142)에 의해 탄성연결되는 스크린(143)와, 상기 스크린(143)에 진동력을 전달하는 진동모터(144)로 이루어진다.
상기 스크린(143)은 단층 구조로 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 보다 효율적으로 골재와 불순물을 분리선별하기 위해 층별 서로 다른 선별공(145)을 갖는 3단 구조의 스크린(143)으로 이루어진다.
최상단의 1차 스크린(143a)은 선별공(141) 직경이 35~40mm이고,
중간층의 2차 스크린(143b)은 선별공(141) 직경이 30~35mm이며,
최하단의 3차 스크린(143c)은 선별공(141) 직경이 25~30mm인 것임을 특징으로 한다.
그리고, 상기 스크린(143)은 지면에 대해 10~25°의 기울기를 갖도록 설치된 것으로서, 상기 기울기를 갖는 사선방향으로 진동을 일으킨다.
상기 기울기가 10°미만인 경우에는 건설폐기물이 불순물 선별과정을 거치면서 전방으로 이동이 제대로 이루어지지 않아 선별 작업시간이 장시간 지속되기 때문에 매우 비효율적이며, 25°를 초과하게 되는 경우에는 건설폐기물의 전방으로 이동이 급하게 이루어져 고압 에어(air)에 의한 불순물 제거가 제대로 이루어지지 않기 때문에 상기 스크린의 기울기는 10~25°의 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
더욱이, 본 발명에 따른 스크린(143)은 10~25°로 기울인 상태에서 사선방향으로 진동을 주기 때문에 건설폐기물로부터의 불순물 제거하면서 불순물이 제거된 골재를 스크린 전방으로 원활하게 이동시켜줌으로써 건설폐기물 처리공정이 매우 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 고압에어분사기(15)는 상기 진동스크린(14)의 상부에 설치되어 고압의 에어(air)를 통해 건설폐기물로부터 불순물을 제거함으로써, 최종적으로 건설폐기물로부터 골재와 불순물을 선별하도록 한다.
상기 고압에어분사기(15)는 도 3에 도시된 바와 같이, 공기를 압축시켜주는 에어콤프레셔(151)와,
압축된 공기를 저장시키는 공기저장탱크(152)와,
공기 속에 포함되어 있는 수분을 제거시켜주는 드라이어(153)와,
에어콤프레셔(151)에서 발생하는 맥동으로 인한 압력을 조절하기 위한 압력조절장치(154)와,
에어노즐에서 분사되는 공기량을 조절할 수 있는 유량계(155)와,
드라이아이스 펠렛을 공급하는 드라이아이스 공급호퍼(156)와,
압축공기와 드라이아이스 펠렛의 혼합을 위한 혼합장치(157)와,
드라이아이스 펠렛과 혼합된 에어를 분사하는 에어노즐(158)을 포함하여 이루어진다.
공기가 가지는 특징은 압축성이 있어 에너지 축적이 용이하다는 것이다. 즉, 콤프레셔에 의해 압축된 공기를 저장탱크에 저장해 놓았다가 순간적으로 방출시켜 먼지, 이물질을 제거하거나, 제품 표면을 청소하는데 사용하는 것이 에어노즐이다.
그러나 에어노즐의 이러한 장점에도 불구하고 에어노즐 사용 중에 소음발생 문제를 갖고 있다. 또한 에어노즐에서 발생하는 고주파소음이 소음성 난청을 발생시키는 요인이 되기도 한다.
에어노즐의 소음문제는 콤프레셔로 압축된 공기를 사용하다보니 기체의 흐름이 난류상태가 된다는 것이다.
즉, 사용압력이 5~7kg/㎠ 이상이 되면 압력이 폐색상태(Choked; 임계압력비, 즉 관내압력 / 대기압 = 1.9)가 되어 공기 흐름이 매우 큰 난류상태가 됨으로써 2,000~8,000Hz 대역의 고주파성 소음이 발생하게 된다.
본 발명에서는 상기 진동스크린(14)의 상부에 고압에어분사기(15)를 설치하되, 기존 에어노즐의 소음 발생문제를 해소하기 위하여, 외경이 15~25mm인 파이프형 에어노즐(158)의 외면으로 다수의 공기분사공(158a)을 갖는 것을 사용한다.
상기 공기분사공(152)은 직경이 2~3mm이며, 상기 에어노즐(158)의 100mm 단위길이 당 5~6mm 간격으로 6~10개의 공기분사공(158a)이 형성되어 2~7kg/㎠의 공기압으로 에어(air)를 분사한다.
상기 고압에어분사기(15)를 통해 분사되는 고압의 에어(air)는 에어(air)만을 사용하는 경우 외에 드라이아이스 펠렛과 혼합된 에어(air)를 사용할 수 있다.
따라서, 상기 고압에어분사기(15)를 통해 건설폐기물로부터 불순물을 제거하는 것 외에 골재의 pH 저감효과를 가질 수 있다.
이때, 상기 드라이아이스 펠렛은 직경 1.7~3mm, 길이 5~6cm, 순도 99.97%, 수분함유량 20ppm 이하, 기화점 -78.9℃인 것을 사용한다.
상기 드라이아이스는 승화되면서 CO2를 발생시키게 되는데, 이때 발생한 이산화탄소는 건설폐기물에 포함되어 있는 시멘트의 수산화기와 반응하여 중성화반응을 유도하게 된다. 즉 아래의 반응식과 같이 Ca(OH)2에 드라이아이스의 승화에 의한 CO2가 반응하면, 건설폐기물에 함유되어 있는 수산화기(OH-)가 줄어들면서 알칼리성에서 중성으로 변화하게 된다.
Ca(OH)2 + CO2 → H20 + CaCO3
상기 선별함(16)은 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 형성되는 적벽(161)에 의해 불순물 투입부(162)와 골재투입부(163)로 구분된다.
상기 적벽(161)은 필요에 따라 다수를 설치할 수 있는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 3단 구조의 스크린(143)의 경우에는 각 층별 스크린을 통과하여 배출되는 분리된 골재와 불순물을 별도 보관하기 위하여 각 층별 스크린의 이송방향 측 끝단부 하부에 적벽(161)을 각각 설치한다.
상기 적벽(161)은 상기 스크린(143)의 끝단부에 형성되어 있기 때문에, 상기 진동스크린(14)의 진동과 고압에어분사기(15)의 고압 에어(air)에 의해 골재와 불순물을 자연스럽게 분리하여 선별함(16)으로 투입될 수 있도록 한다.
이와 같은 선별함(16) 구조는 간단하면서도 효과적으로 골재와 불순물을 분리수용가능하도록 한다.
상기 제어부(17)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수위측정센서(111)와 상기 무게측정기(122)로부터 측정된 데이터에 기해 상기 원료투입호퍼(10), 정량투입호퍼(11), 진동스크린(14) 및 고압에어분사기(15)의 작동을 제어한다.
따라서, 상기 무게측정기(122)를 통해 전송되는 무게데이터에 따라 동일체적내의 무게변화를 감지하여 설정된 기준 값보다 무게가 감소할수록 건설폐기물 내의 불순물이 많이 포함된 것으로 판단하여 진동스크린(14)의 진동세기와 고압에어분사기(15)의 에어 분사압력을 증가시키고, 그 반대의 경우에는 진동스크린(14)의 진동세기와 고압에어분사기(15)의 에어 분사압력을 낮춤으로써 동일체적 내의 무게변화에 따라 건설폐기물로부터 불순물을 선별하는데 소요되는 에너지 소모량을 조절하도록 한다.
이하, 본 발명에 따른 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리방법을 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이,
건설폐기물을 원료투입호퍼(10)에 투입하는 단계(S10);와,
상기 원료투입호퍼(10)로부터 공급되는 건설폐기물을 정량컨베이벨트(11)를 이용하여 정량투입호퍼(12)로 공급하는 단계(S20);와,
정량투입호퍼(12)에서 수위측정센서(121)을 이용하여 일정부피의 건설폐기물만을 공급받은 후, 무게측정기(122)를 통해 건설폐기물의 무게를 측정한 후, 측정된 무게데이터를 제어부(17)에 전송하여, 상기 제어부(17)를 통해 진동스크린의 진동세기와 고압에어분사기(15)의 에어 분사압력을 수정하는 단계(S30);와,
정량투입호퍼(12)로부터 공급되는 건설폐기물을 진동스크린(14)으로 이송한 후, 상기 진동스크린(14)의 진동과, 상기 진동스크린(14) 상부에 설치되어 있는 고압에어분사기(15)로부터 분사되는 고압의 에어를 이용하여 건설폐기물로부터 불순물을 제거하는 단계(S40);를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 건설폐기물 처리방법은 고압의 에어를 분사함으로써, 진동스크린 상에서의 진동에 의한 불순물 선별과 함께 고압의 에어를 통한 불순물 제거를 통해 고품질의 골재를 수득할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명에서는 상기 정량투입호퍼(12)를 통해 공급되는 건설폐기물의 기준 체적에 따른 중량변화를 체크하여, 진동스크린(14)의 진동세기와 고압에어분사기(15)의 에어 분사압력을 조절함으로써 일률적으로 진행되는 것에 비해 에너지를 효율적으로 사용하여 효과적인 건설폐기물 처리가 가능하도록 한다.
앞서 살펴본 바와 같이, 상기 정량투입호퍼(12)의 내측 상부에는 수위측정센서(121)가 설치되어 있기 때문에 원료투입호퍼(10)를 통해 공급되는 건설폐기물의 수위에 따라 공급을 제한함으로써, 일정 체적의 건설폐기물을 측량하여 진동스크린(14)으로 공급한다.
이때, 상기 정량투입호퍼(12)의 하부에는 무게측정기(122)가 설치되어 있기 때문에 건설폐기물 공급이 중단된 상태의 건설폐기물의 총중량을 감지하고, 이와 같이 감지된 중량 값은 제어부(17)로 전송된다. 이와 같은 과정을 반복 수행함으로써 동일 체적에 따른 중량 변화를 측정하고, 변화된 중량 값에 따라 진동스크린(14)의 진동세기와 고압에어분사기(15)의 에어 분사압력을 조절한다.
따라서, 상기 정량투입호퍼(12)를 통해 공급되는 건설폐기물은 이송컨베이어벨트(13)를 통해 진동스크린(14)으로 이송되며, 이와 같이 이송된 건설폐기물은 상기 진동스크린(14)의 진동과 함께 상기 진동스크린(14)의 상부에서 분사되는 에어를 통해 불순물이 제거되고, 이와 같이 제거된 불순물은 진동스크린(14)에 형성되어 있는 선별공(141)을 통해 선별함(16)으로 떨어지도록 함으로써 진동스크린(14)의 선별공(141)으로 빠져나가지 않은 골재의 크기별로 선별함(16)으로 분리투입된다.
본 발명에 따른 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치 및 이를 이용한 건설폐기물 처리방법은 간단한 장치 구성을 통해 효과적이면서 에너지 효율을 높여 설폐기물로부터 불순물과 골재를 선별할 수 있기 때문에 산업상 이용가능성이 크다.
10: 원료투입호퍼
11: 정량컨베이어벨트
12: 정량투입호퍼
13: 이송컨베이어벨트
14: 진동스크린
15: 고압에어분사기
16: 선별함
17: 제어부
121: 수위측정센서
122: 무게측정기

Claims (5)

  1. 건설폐기물을 외부로부터 공급하는 원료투입호퍼(10)와,
    상기 원료투입호퍼(10)의 하부에 설치되어, 상기 원료투입호퍼(10) 하부의 게이트의 개폐작동을 통해 건설폐기물을 공급받은 후 정량투입호퍼로 공급하는 정량컨베이어벨트(11)와,
    상기 정량컨베이어벨트(11)의 이송방향 측 끝단부에 위치하여 정량컨베이어벨트(11)로부터 건설폐기물을 공급받는 호퍼로서, 호퍼 상부 내측에 설치되어 있는 수위측정센서(121)를 통해 기준 수위를 초과할 경우 제어부로 신호를 송신하여 제어부를 통해 원료투입호퍼(10)와 정량컨베이어벨트(11)의 작동을 멈춰 건설폐기물의 공급을 차단한 후, 호퍼 저면에 설치되어 있는 무게측정기(122)를 통해 건설폐기물의 무게를 감지하여 제어부에 무게 측정값을 전송하여 제어부를 통해 진동스크린의 진동세기와, 고압에어분사기의 분사압력을 수정하도록 한 후, 게이트 개폐장치(123)를 이용하여 게이트를 열어 호퍼 내부의 골재가 이송컨베이어벨트로 공급되도록 하는 정량투입호퍼(12)와,
    상기 정량투입호퍼(12)로부터 공급되는 건설폐기물을 진동스크린으로 이송시키는 이송컨베이어벨트(13)와,
    상기 이송컨베이어벨트(13)를 통해 공급되는 건설폐기물이 넓게 펴지도록 하면서 전방으로 이동시키는 진동스크린(14)과,
    상기 진동스크린(14)의 상부에 설치되어, 고압의 에어(air)를 상기 진동스크린(14)을 향해 분사하는 건설폐기물에 포함되어 있는 불순물을 분리하는 고압에어분사기(15)와,
    상기 진동스크린(14)의 하부에 설치되어, 상기 진동스크린(14)을 통해 선별되는 불순물과, 불순물이 제거된 골재를 적벽(161)을 기준으로 분리수용하는 선별함(16)과,
    상기 수위측정센서(121), 무게측정기(122)로부터 신호를 수신하여, 원료투입호퍼(10), 정량투입호퍼(12), 진동스크린(14) 및 고압에어분사기(15)의 작동을 제어하는 제어부(17)를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    진동스크린(14)은 건설폐기물에 포함되어 있는 불순물이 선별되도록 다수의 선별공(141)을 갖는 것이되, 스크린(143)이 3단 적층구조로 이루어진 것으로서,
    최상단의 1차 스크린(143a)은 선별공(141) 직경이 35~40mm이고,
    중간층의 2차 스크린(143b)은 선별공(141) 직경이 30~35mm이며,
    최하단의 3차 스크린(143c)은 선별공(141) 직경이 25~30mm인 것임을 특징으로 하는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    스크린(143)은 지면에 대해 10~25°의 기울기를 갖도록 설치된 것으로서, 상기 기울기를 갖는 사선방향으로 진동을 일으키는 것임을 특징으로 하는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    고압에어분사기(15)는 공기를 압축시켜주는 에어콤프레셔(151)와,
    압축된 공기를 저장시키는 공기저장탱크(152)와,
    공기 속에 포함되어 있는 수분을 제거시켜주는 드라이어(153)와,
    에어콤프레셔(151)에서 발생하는 맥동으로 인한 압력을 조절하기 위한 압력조절장치(154)와,
    에어노즐에서 분사되는 공기량을 조절할 수 있는 유량계(155)와,
    드라이아이스 펠렛을 공급하는 드라이아이스 공급호퍼(156)와,
    압축공기와 드라이아이스 펠렛의 혼합을 위한 혼합장치(157)와,
    드라이아이스 펠렛과 혼합된 에어를 분사하는 에어노즐(158)을 포함하여 이루어지되,
    상기 에어노즐(158)은 외경이 15~25mm인 파이프 형상을 갖는 것으로서, 외면에 다수의 공기분사공(158a)이 형성되고,
    상기 공기분사공(158a)은 직경이 2~3mm이며, 상기 에어노즐(158)의 100mm 단위길이 당 5~6mm 간격으로 6~10개의 공기분사공(158a)이 형성되어 2~7kg/㎠의 공기압으로 에어(air)를 분사하는 것임을 특징으로 하는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리장치.
  5. 건설폐기물을 원료투입호퍼(10)에 투입하는 단계(S10);와,
    상기 원료투입호퍼(10)로부터 공급되는 건설폐기물을 정량컨베이어벨트(11)를 이용하여 정량투입호퍼(12)로 공급하는 단계(S20);와,
    정량투입호퍼(12)에서 수위측정센서(121)을 이용하여 일정부피의 건설폐기물만을 공급받은 후, 무게측정기(122)를 통해 건설폐기물의 무게를 측정한 후, 측정된 무게데이터를 제어부(17)에 전송하여, 상기 제어부(17)를 통해 진동스크린의 진동세기와 고압에어분사기의 에어 분사압력을 수정하는 단계(S30);와,
    정량투입호퍼(12)로부터 공급되는 건설폐기물을 진동스크린(14)으로 이송한 후, 상기 진동스크린(14)의 진동과, 상기 진동스크린(14) 상부에 설치되어 있는 고압에어분사기(15)로부터 분사되는 고압의 에어를 이용하여 건설폐기물로부터 불순물을 제거하는 단계(S40);를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 에어(air)를 이용한 건설폐기물 처리방법.


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