KR101745833B1 - 나선라이너와 면상라이너에 의한 마쇄 기능과 세척-이송 기능을 갖는 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 나선라이너와 면상라이너에 의한 마쇄 기능과 세척-이송 기능을 갖는 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기에 관한 것으로, 다 단계의 파 분쇄공정 및 부수된 이물질 선별제거 공정에 의해 전 처리 된 입도 10mm ~ 0.15mm 의 순환골재를 투입하여 콘크리트용 순환잔골재를 생산하기 위한 장치로서, 일정한 량의 골재와 세척수를 수용하고 개방된 상부를 통하여 세척수와 골재가 연속적으로 투입되는 구조의 세척조와; 상기 세척조의 하단 바닥으로부터 상향으로 경사지게 연장 설치되고 상단하부에 배출구를 갖는 반원통형 골재이송관과; 상기 골재이송관에 설치되는 스크류와; 상기 스크류를 구동하는 구동장치;가 포함되고, 상기 스크류는 구동장치에 연결된 중심축과, 일정 단위로 분할 구성되고 브라켓에 의해 나선형으로 연속 조립되어 중심축에 고정 결합되는 날개로 이루어지며, 상기 날개의 외곽 라인에 날개와 일체로 나선라이너를 형성하고, 상기 나선라이너의 내 측면에 접하고 스크류 회전방향으로 경사지며 중심축과 나란하게 일정 간격으로 날개 사이를 연결하도록 사각형 면상라이너를 설치한 구성으로 하여, 스크류 회전구동에 따라 골재에 대한 면상라이너에 의한 압밀과 나선나이너에 의한 추진에 의한 상호작용에 의해 마쇄가 이루어지고, 나선라이너의 스크류 기능에 의해 세척과 이송이 동시에 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

나선라이너와 면상라이너에 의한 마쇄 기능과 세척-이송 기능을 갖는 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기{Recycling sand production device use constructionwaste by screwliner and flatliner }

본 발명은 콘크리트용 순환잔골재 생산을 위한 폐콘크리트 재활용 처리시설 종말 단계에 설치 사용되는 장치로 최종 파 분쇄 공정을 거쳐 얻어지는 순환 잔골재를 마지막으로 처리하여 콘크리트용 순환잔골재 품질기준에 부합하는 골재(재생모래)를 생산하는 장치이며, 특히 기존에 세척 및 이송 기능 위주로 활용되는 스크류 장치에 결합한 나선라이너와 면상라이너의 상호작용에 의한 압밀 추진 마쇄 원리(壓密推進磨碎原理))에 의해 순환잔골재에 포함된 시멘트를 제거함과 동시에 세척과 이송 및 탈수 기능을 수행할 수 있도록 구성한 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기에 관한 것이다.

콘크리트 구조물의 철거 과정에서 발생하는 폐 콘크리트는 파분쇄 공정, 철근이나 이물질의 선별 분리공정, 입도 분류 공정 등 다 단계의 중간처리 공정을 거쳐 최종 재활용 용도인 성토용, 도로 보조기층용, 콘크리트용 등 재활용 가능한 형태의 순환골재로 처리된다.

성토용이나 보조기층용 재활용 순환골재는 혼합사용 대상인 토사에 비해 품질이 우수하기 때문에 입도 조건을 만족하는 경우 대부분의 품질요건을 충족할 수 있지만 콘크리트용 순환골재는 천연골재를 대체하거나 일부를 치환하여 사용하기 때문에 천연골재에 준하는 품질요건을 구비하여야 한다.

순환굵은골재에 있어서는 반복 충격에 의한 골재의 크랙 및 미 분리 모르타르, 순환잔골재(재생모래)에 있어서는 미 분리 시멘트 분말이 품질에 직접 영향을 미치며, 이들 순환골재에 포함된 시멘트 및 모르타르는 천연골재와 비교하였을 때 골재의 흡수율은 올리고 밀도는 낮추는 원인을 야기한다.

흡수율이 높거나 크랙 등에 의해 밀도가 낮아진 재생 골재를 콘크리트 배합에 사용하면 시멘트의 수화에 필요한 물이 재생골재에 흡수됨으로써 최대강도에 미치지 못한 상태로 수화과정이 종료되어 강도저하, 내구성, 수밀성, 동결융해에 대한 저항성이 떨어진다. 또한 골재에 함유되어 있는 반응성 실리카가 시멘트의 칼륨, 나트륨이나 수산화칼슘과 반응하여 골재 주변에 겔을 형성하고, 이것이 습기와 만나서 팽창과 균열을 야기 동결융해의 원인이 된다.

이러한 이유로, 재생 순환골재를 천연골재에 치환 또는 대체하여 사용하더라도 콘크리트품질을 저하시키지 않도록 하기 위해서는 순환 굵은골재의 경우에는 골재 손상을 최소화 하면서 부착 모르타르를 제거하는 공정이 필수적으로 요구되고, 잔골재의 경우에는 콘크리트 덩어리를 더 작은 알갱이 단위로 파 분쇄하여 골재 부착 시멘트를 털어내고 분리된 시멘트 분말을 선별 제거하는 공정이 필수적으로 요구된다.

본 발명은 콘크리트용 순환잔골재(재생모래)를 생산하기 위한 장치로서 4~5 단계의 파 분쇄공정 및 부수된 이물질 선별제거 공정과 최종 단계에서 샌드밀 등의 처리공정을 거쳐 생산된 입도 5.0mm~0.15mm의 잔골재를 대상으로 하여 2.5mm~0.6mm 입도가 80~100% 분포하는 골재(모래)를 생산하는 용도를 갖는다.

이와 같은 콘크리트용 순환잔골재의 품질질기준에서, 입도의 품질 기준은 다단계의 파 분쇄 공정 후 수행하는 샌드밀 처리공정을 통하여 만족시킬 수 있고, 콘크리트의 품질에 영향을 미치는 입자모양판정실적률(%), 0.08mm체 통과량 시험에서 손실된 양(%),알칼리 골재 반응, 점토덩어리량(%),안정성(%), 유기.무기이물질 함유량(%) 관련 품질기준은 원재료 선택 및 공정관리에 의해 품질기준을 충족시킬 수 있다.

그러나 콘크리트의 품질에 직접 영향을 미치는 절대 건조 밀도(g/㎤), 흡수율(%)은 최종 처리장치의 구성 또는 성능에 따라 품질 편차가 크다.

잔골재에서 절대 건조 밀도(g/㎤)를 낮추고, 흡수율(%)을 높이는 대상은 알갱이 형태로 모래에 섞여 있는 시멘트 덩어리 또는 모래에 부착된 시멘트이다.

따라서, 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기는 샌드밀을 통과하여 얻어지는 입도 5mm ~ 0.15mm 의 잔골재를 대상으로 시멘트 덩어리를 모래와 구분하여 미분으로 파쇄하고, 모래에 부착된 시멘트를 털어내며, 시멘트 가루를 모래와 분리하는 일련의 장치라고 할 수 있다.

기존 설비에서 시멘트 덩어리를 선별 파쇄하거나 시멘트를 털어내는 목적으로 활용되는 장치로서 고속 회전하는 로타리 해머, 믹서, 샌드블라스트 등이 있다. 이들 장치는 골재에 가하는 충격에 따라 상대적으로 강도 및 결합력이 약한 시멘트 덩어리가 파쇄되고 부착 시멘트가 탈리되는 원리를 이용하여 재생골재에 적절한 충격량을 가함으로서 모래와 시멘트를 효과적으로 분리할 수 있는 장점이 있으나 골재 하나 하나에 가해지는 직접 충격이 가해지는 적용 원리상 생산량에 제한이 있고, 효율을 위해 건식 처리함으로서 비산먼지, 소음 진동 등의 작업환경 문제를 야기한다.

특히 순환잔골재는 순환굵은골재에 비해 수요가 많고 판매단가가 높기 때문에 투입 폐콘의 전량을 순환잔골재로 생산하는 시스템 구성이 비용편익이 높지만 기존 로타리 해머나 샌드블라스트 등의 시스템은 생산골재의 대략 10% 내외 만 연속 공정으로 처리 가능하여 생산량의 한계가 있다.

기존 공정에서 시멘트 덩어리를 선별 파쇄하거나 시멘트를 털어 내는 1차 공정을 수행한 후에는 모래와 혼합된 시멘트 가루를 모래와 분리하는 2차 공정을 수행하며, 일반적으로 2차 공정은 수 세척 방식이 적용된다.

잔골재의 수 세척은 상대적으로 비중이 낮은 시멘트 입자를 물로 씻어 골재 알갱이만 회수하는 방식으로서 통상 일정한 량의 물과 골재를 수용하는 세척조에 골재와 물을 연속 공급하여 교반 하면서 골재를 씻고, 씻은 골재는 추출하여 배출함으로서 투입-세척-배출(탈수)이 연속적으로 이루어지는 시스템이 적용된다.

한편, 순환골재의 이송 또는 세척 장치로 스크류 장치가 오랜 역사를 가지고 폭넓게 사용되고 있다. 예를 들면, 대한민국 등록특허 10-0498119호, 일본공개특허 2001-232233호를 포함하여 대한민국 실용신안공보 공고번호 실1994-6887호, 공개특허공보 공개번호 특1998-27640호, 공개특허공보 공개번호 특1998-25295 등 골재 세척 및 이송분야에서 스크류 장치가 활용되고, 특히 대한민국 등록특허 10-0498119호는 재생모래의 세척에 매우 효과적으로 활용되고 있다.

이것은 도 7에 도시한 바와 같이, 세척수가 담긴 세척조와; 구동수단과; 회전축과 상기 회전축에 마련된 복수개의 회전날개를 가지고 상기 구동수단에 연계되어 상기 세척조 내에 배치되어 모래를 세척하면서 세척된 모래를 일방향으로 이송하는 이송스크루와;상기 세척조의 일측에 마련된 슬러지배출부와;상기 슬러지배출부에 인접하게 위치하되, 상기 이송스크루의 회전축에 일체로 장착되어 상기 이송스크루와 함께 회전하면서 상기 세척조 내에 침지된 슬러지를 부상시켜 상기 슬러지배출부로 배출시키는 슬러지 배출부재를 포함하되;상기 슬러지 배출부재는, 상기 이송스크루의 회전축에 고정되는 몸체부와, 상기 몸체부의 외주면에 반경방향 외측으로 연장되되 후방을 향해 소정각도 경사진 복수의 경사날개부를 포함하고; 상기 복수의 경사날개부 각각은 상호 분해 조립 가능한 복수개의 단위날개부분으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는, 건축폐기물 파쇄후 발생된 재생모래 세척장치로서 세척조 내에서 스크류 또는 경사날개의 회전시에 발생하는 와류에 의해 모래를 세척하고, 세척된 모래는 스크류 본연의 이송기능에 의해 경사관로를 타고 상향으로 배출되면서 샤워와 탈수 후 배출되도록 구성되고, 시멘트슬러지는 후방 배출구로 월류하여 배출되는 구조를 갖는다.

상기에서 예시한 바와 같이, 일반적인 기존 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리 시스템은 시멘트 덩어리를 선별 파쇄하거나 시멘트를 털어 내는 1차 공정과 수 세척의 2 차공정으로 이루어지는바, 기존 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 1차 공정과 2차 공정이 각기 독립된 시스템을 연속 설치하여 단계적인 처리공정을 수행하는 구조로 이루어짐으로서 설비, 운전, 에너지 소비 측면에서 고비용 구조이며, 결과적으로 순환잔골재 생산의 편익을 감소시키는 요인이 된다.

둘째, 시멘트 덩어리를 선별 파쇄하거나 시멘트를 털어 내는 1차 공정에서 생산량의 한계 때문에 전처리 공정에서 생산된 골재 전량을 투입하는 경우 처리 지체가 발생한다. 따라서, 투입 건설폐기물 전량을 순환잔골재로 활용하기 위해서는 복수의 장치를 병렬로 설치하여야 한다.

셋째, 재생모래(잔골재)의 입도를 만족시키기 위해서 0.3mm체를 통과하고, 0.15mm체에 남는 미립분의 량이 전체 잔골재량에서 2~15% 포함되어야 하지만 기존 수 세척 장치의 경우 세척조 후방에 월류구가 구비됨으로서 부상(浮上) 후 배출까지 종심이 짧아 미립분이 시멘트 슬러지와 함께 부상한 후 미처 가라앉지 않고 함께 배출되고, 상기한 기존 스크류세척장치에는 복수의 경사날개부가 오히려 이를 조장함으로서 0.3mm~0.15mm 크기의 미립분 부족 발생하는 문제점이 있다. 또한, 재활용 가능한 자원이 폐기물로 처리되며, 슬러지로 배출된 미립분은 폐수 처리 부하를 높여 필터, 응집제 등 유지관리비용을 현저히 증가시키는 요인이 된다.

KR 100498119 B1 JP 2001232233 A KR100484295 B1 KR100643654 B1 KR100643655 B1 KR100616606 B1

본 발명은 콘크리트용 순환잔골재(재생모래)를 생산하기 위한 장치로서 다 단계의 파분쇄공정 및 부수된 이물질 선별제거 공정을 거쳐 생산된 입도 5mm ~ 0.15mm 의 잔골재를 대상으로 하여 골재에 포함된 시멘트를 분리하여 마 분쇄하고, 동시에 분리된 시멘트 가루를 수 세척하고 이송 배출하는 기능까지 단일 시스템에 의해 수행하도록 구성한 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기를 제시할 목적을 갖는다.

또한 본 발명은 투입 폐콘크리트로부터 얻어지는 재활용 가능 골재의 전량을 단일 시스템에 의해 연속적으로 처리할 수 있는 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기를 제시할 목적을 갖는다.

또한 본 발명은 수 세척 과정에서 슬러지로 배출되는 0.3mm~0.15mm 크기의 미립분 재활용 회수율을 높여 미립분 부족 문제를 해소하고, 세척수의 후처리 부하를 감소시켜 유지관리비용을 절감할 목적을 갖는다.

상기한 목적을 달성하기 위해 제시된 본 발명에 의한 나선라이너와 면상라이너에 의한 마쇄 기능과 세척-이송 기능을 갖는 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기는, 다 단계의 파 분쇄공정 및 부수된 이물질 선별제거 공정에 의해 전 처리 된 입도 5mm ~ 0.15mm 의 순환골재를 투입하여 콘크리트용 순환잔골재를 생산하기 위한 장치로서, 일정한 량의 골재와 세척수를 수용하고 개방된 상부를 통하여 세척수와 골재가 연속적으로 투입되는 구조의 세척조와; 상기 세척조의 하단 바닥으로부터 상향으로 경사지게 연장 설치되고 상단하부에 배출구를 갖는 반원통형 골재이송관과; 상기 골재이송관에 설치되는 스크류와; 상기 스크류를 구동하는 구동장치;가 포함되고, 상기 스크류는 구동장치에 연결된 중심축과, 일정 단위로 분할 구성되고 브라켓에 의해 나선형으로 연속 조립되어 중심축에 고정 결합되는 날개로 이루어지며, 상기 날개의 외곽 라인에 날개와 일체로 나선라이너를 형성하고, 상기 나선라이너의 내 측면에 접하고 스크류 회전방향으로 경사지며 중심축과 나란하게 일정 간격으로 날개 사이를 연결하도록 사각형 면상라이너를 설치한 구성으로 하여, 스크류 회전구동에 따라 골재에 대한 면상라이너에 의한 압밀과 나선나이너에 의한 추진에 의한 상호작용에 의해 마쇄가 이루어지고, 나선라이너의 스크류 기능에 의해 세척과 이송이 동시에 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 세척조의 최대 수위면에 세척수의 월류구를 설치하되 상기 월류구는 스크류가 수면으로부터 노출되는 세척조 양 측면에 설치하여, 마쇄 및 세척 과정에서 부상한 시멘트 슬러지에서 0.3mm~0.15mm 크기의 미립분이 침강하여 회수되도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기존 스크류 구조 골재 세척장치가 갖는 세척과 세척 골재의 이송 기능 이외에 스크류 날개에 구현한 나선라이너와 면상라이너 상호작용 기전에 의해 골재를 효과적으로 마쇄하는 기능이 추가로 발휘 된다. 즉 면상라이너는 수중에서도 골재이송관 내벽으로 골재를 압밀하고 나선라이너는 이를 추진하여 멧돌과 유사한 형태로 골재 사이의 마쇄를 유도함으로서 상대적으로 결합 고리가 약한 부착 시멘트와 분리된 시멘트 알갱이가 우선적으로 미분 파쇄 되고, 시멘트 슬러지는 세척수와 함께 부상하여 월류구를 통해 배출됨으로서 양질의 잔골재(모래)를 재생할 수 있다.

이에 따라 단일 시스템에 의해 품질기준을 만족하는 순환잔골재를 생산할 수 있어 설비와 운전 비용을 절감할 수 있고, 에너지를 절약할 수 있다.

또한 스크류에 부가한 나선라이너와 면상라이너의 상호 작용에 의한 압밀 추진 마쇄는 세척수가 채워진 수중에서도 가능하고, 기존 타격에 의한 충격이나 샌드 브라스트 방법에 비하여 운전 부하가 낮고 대량의 처리가 가능하여 단일 세척조에 스크류를 병렬 설치하는 방법을 적용할 경우에 재활용 가능한 골재의 전량을 처리 지체 없이 연속 공정으로 생산하여 비용 편익이 우수한 잔골재로 생산할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 세척조 하단으로부터 최장 거리에 세척수 월류구가 형성됨으로서 0.3mm~0.15mm 크기의 미립분이 부상 후 곧바로 배출되지 않고 월류구로 흐르는 과정에서 침강하여 골재로 회수됨으로서 잔골재에서 0.3mm~0.15mm 크기의 미립분 부족 문제를 해소할 수 있고, 세척 폐수의 후처리 부하를 감소시켜 유지관리비용을 절감할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명을 적용한 종말처리기의 구성도
도 2는 본 발명의 측 단면 구조도
도 3은 스크류의 조립구조도
도 4는 나선라이너와 면상라이너의 상호작용에 의한 압밀추진마쇄원리
도 5는 본 발명에 의한 월류구의 구조도
도 6은 본 발명에 의한 월류구의 작용도
도 7은 종래 스크류 이용 모래 세척장치 구조도

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예로서 2개의 스크류를 병렬 구성한 실시 예를 도시한 것이며, 다 단계의 파 분쇄공정 및 부수된 이물질 선별제거 공정을 거쳐 전 처리된 입도 5mm ~ 0.15mm 의 재생골재를 투입하여 콘크리트용 순환잔골재를 생산하기 위한 장치로서, 일정한 량의 골재와 세척수를 수용하고 개방된 상부를 통하여 세척수와 골재가 연속적으로 투입되는 구조의 세척조(10)와; 상기 세척조의 하단 바닥으로부터 상향으로 경사지게 연장 설치되고 상단 하부에 배출구(21)를 갖는 반원통형 골재이송관(20)과; 상기 골재이송관에 설치되는 스크류(30)와; 상기 스크류를 구동하는 구동장치(40);가 포함되는 구조로 이루어진다.

본 발명에 적용되는 스크류(30)는 구동장치에 연결된 중심축(31)과, 일정 단위로 분할 구성되고 브라켓(32)에 의해 나선형으로 연속 조립되어 중심축에 고정 결합되는 날개(33)로 이루어지며, 상기 날개의 외곽 라인에 날개와 일체로 나선라이너(34)를 형성하고, 상기 나선라이너의 내 측면에 접하고 중심축과 나란하게 일정 간격으로 날개 사이를 연결하도록 사각형 면상라이너(35)를 설치한 구조로서, 기존 이송용 스크류나 세척용 스크류와 구별된다.

실시예에 의해 도시된 스크류는 도 3에 도시한 바와 같이 대략 621MM 피치와 외경 1200MM, 약 12회전 연장길이 7452MM의 크기로 설명될 수 있으나 제시된 규격은 설계에 따라 달라질 수 있는 것이다.

본 발명에서 상기 스크류는 피치당, 즉 1회전당 3등분하여 구성한 각각의 날개를 브라켓으로 고정함으로서 연속 나선을 구성하였으며, 이러한 구성에 의하여 부분교체와 수리가 가능하고, 위치별 마모율에 따른 유지 관리의 편의를 도모할 수 있다.

또한, 상기 스크류는 그 내측 테두리가 중심축으로부터 이격되어 스크류 날개와 중심축 사이에 공간이 형성되는 구조를 갖는다.

상기한 중심축과 스크류의 이격구조는 세척조 내부에서는 골재가 스크류 날개면을 타고 부상하는 것을 차단하고, 세척조를 벗어난 위치에서는 골재이송관(20) 바닥면을 타고 골재 이송이 이루어지도록 작용하여 후술하는 나선라이너와 면상라이너 및 골재이송관 내벽면 사이에 유도되는 압밀 추진 작용에 의한 마쇄 성능 향상에 기여하고, 외부로 노출된 위치에서 물 빠짐이 원활해져 효과적인 탈수가 이루어진다.

스크류 날개에 형성한 나선라이너(34)는 날개의 외곽 라인에 날개와 일체로 형성 된다.

실시예는 날개 본체의 두께(t)를 10MM로 구성하고, 상기 나선라이너는 20MM 내외의 두께(T)와 폭(W)으로 구성하였으며, 나선라이너 측면은 날개 본체의 면형과 동형으로 구성하고, 골재이송관(20)과 접하는 테두리면은 직선면으로 구성하였다.

상기한 실시 예는 테두리면의 나선운동에 의해 골재이송관(20)과 사이에 형성된 대략 10MM 내외의 유격 사이로 골재가 밀려들어가는 과정에서 추진과 압밀에 의한 마쇄가 활발하게 이루어지도록 작용하고, 20MM 폭의 나선라이너는 테두리면이 거의 마모되어 골재이송관(20)과 사이 유격이 확대 될 때까지 압밀과 추진 기능을 유지한다.

따라서 유지관리자는 남아있는 나선라이너 폭을 관찰함으로서 나선 라이너의 교체 시기를 용이하게 확인할 수 있다.

면상라이너(35)는 장방형 사각 각재를 중심축과 나란하게 일정 간격으로 날개 사이를 연결하는 구조로 결합된다.

상기 면상라이너는 도 4에 도시한 바와 같이 스크류의 회전방향을 향하여 닫힘 각도로 경사지게 설치한다.

도시된 실시 예는 단위 날개 당 4개의 면상라이너를 설치하였으나 스크류 크기에 따라 증감할 수 있으며, 스크류 전체에 대하여 설치할 수 있고 수중에 잠긴 스크류 부분에 만 설치할 수 있다.

도 4에서 면상라이너는 스크류 회전에 의해 부상하려는 골재를 억제하는 기능, 즉, 바닥에 쌓인 골재에 면상라이너가 닫힘 각도로 접근하면서 면상라이너와 골재이송관(20) 사이의 공간으로 골재를 밀어 넣는 작용을 반복적으로 수행하며, 그 상태에서 나선라이너는 골재를 상향으로 밀어 올림으로서 물속에서도 골재의 부상이 억제되면서 압밀상태에서 추진되어 상호 마찰접촉에 의한 마쇄가 강력하게 이루어진다.

상기한 압밀 추진 마쇄(壓密推進磨碎)는 나선라이너와 면상라이너의 상호작용에 의해 이루어진다. 즉, 나선라이너만 적용 시 세척수가 채워진 수중에서 각각의 재생모래는 부력에 의해 중력이 감소된 상태이기 때문에 스크류에 의한 유동에 의해서도 쉽게 흩 뜨러져 부상하여 직접적인 마찰압력을 가할 수 없는 상태가 되기 때문에 마쇄기전이 거의 작용하지 않거나 극히 일부만 작용하지만, 면상라이너는 접근하면서 골재를 압밀하여 골재이송관 바닥으로 집중되게 만들며, 그 상태에서 나선의 추진력이 작용함으로서 골재는 압밀상태로 상호 마찰하여 마쇄할 수 있게 된다.

이러한 현상은 실 적용에 의해 확인할 수 있다.

즉, 나선라이너만 적용하고 면상라이너를 적용하지 않은 경우 재생 모래에서 흡수율과 밀도 개선이 미미하였으나 면상라이너 적용 시에는 품질개선 효과가 뚜렷한 결과를 확인할 수 있다.

이는 스크류 날개에 형성된 나선라이너의 마모 정도 비교에 의해 확인할 수 있다.

즉, 면상라이너 미 적용시 세척수 수중에 위치한 나선라이너 마모율은 노출된 나선라이너 마모율의 1/5~1/6 정도였으나 면상라이너 적용 시 그 차이가 1/2~1/3로 줄어들었으며, 이는 수중에서 면상라이너와 나선라이너의 상호작용이 마쇄기전을 일으키고 그 결과로 라이너의 마모율이 높이지는 것이라 할 수 있다.

본 발명에서, 날개 결착을 위한 브라켓은 분할 밴드형으로 구성되는 중심축 고정부(321)와 암(322) 및 날개고정부(323)으로 구성되며, 날개고정부는 연속된 날개 이음부를 이송방향 배면에서 체결하여 줌으로서 연속 나선 스크류를 구성할 수 있게 한다.

본 발명은 상기 세척조의 최대 수위면(High W/L)에 세척수의 월류구(50)를 설치하되 상기 월류구는 스크류가 수면으로부터 노출되는 세척조 양 측면에 설치하는 것을 특징으로 한다.

도 5 및 도 6은 상기한 월류구의 실시 예를 도시한 것으로, 본 발명에 의해 설치되는 월류구는 세척조 하단에 설치되는 기존 월류구에 비해 시멘트 슬러지의 배출 흐름 거리가 최대로 연장되는 데 특징이 있다.

즉, 기존 시설에서 세척조 하단에 설치되는 월류구는 세척과정에 형성된 시멘트슬러지를 신속하게 배출하는 기능이 있으나 콘크리트용 순환잔골재 입도 구성에서 필수적으로 요구되는 0.3mm~0.15mm 크기의 미립분 까지 부상시켜 슬러지로 배출하는 문제가 있다.

이는 기존 시설의 경우 최종 생산된 순환잔골재(재생모래)에 0.3mm~0.15mm 크기의 미립분을 추가로 보충하는 입도조절설비와 혼합공정을 요구하고, 시멘트슬러지를 처리하기 위한 수 처리 공정에서 필터, 응집제 등의 추가적인 수요를 요구하여 운전비용을 상승시키는 요인이 된다.

본 발명에서 월류구는 스크류가 수면으로부터 노출되는 세척조 양 측면에 설치함으로서 마쇄 및 세척 과정에서 부상한 시멘트분말과 미립분이 세척조 후면으로 배출되지 못하고 세척조 전방으로 흘러 가 배출되는 배출경로에 의해 시멘트가루에 비해 상대적으로 비중이 높은 미립분은 침강하여 재생모래로 추출되는 원리를 갖는다.

따라서 본 발명을 적용하여 생산한 재생모래는 최소 2% 최대 35%까지 차지하는 0.3mm~0.15mm 크기 미립분을 거의 전량 회수할 수 있는 장점이 있으며, 이는 자원의 효율적 이용이 기여하고, 생산 수율을 높이며, 고 농도 폐수의 발생을 최소화하여 수 처리 부하를 감소시켜 운전비용을 현저히 줄일 수 있는 효과를 제공한다.

월류구(50)을 통하여 배출되는 시멘트 슬러지는 필터링, 응집, 침전 등의 수처리 공정에 의해 회수하여 세척수로 재 활용된다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 투입된 골재가 나선라이너와 면상라이너의 상호작용에 의해 세척조 내에서 마쇄됨과 동시에 수세척에 의해 시멘트 입자등이 씻겨져 골재이송관을 통해 물속에서 추출되며, 세척조에서 추출된 골재는 물이 없는 상부구간으로 압밀 추진되면서 탈수됨과 동시에 골재이송관 상단의 골재배출구를 통하여 배출되고, 배출된 골재는 컨베이어 시스템에 의해 반출됨으로서 폐콘크리트의 최종 처리 수단을 제공한다.

또한, 스크류를 병렬로 구성하여 시간당 200ton 처리 능력을 갖는 폐콘크리트 처리시설의 종말 단계에 단일 시스템으로 설치하여 전 처리된 재생골재 전량을 부가가치가 높은 순환잔골재(재생모래)로 생산할 수 있고, 필요에 따라 단일 스크류만 적용하여 일부 재생골재나 점토질 등이 혼합되어 오염된 골재에 적용하여 고품질의 잔골재로 재생할 수 있다.

10: 세척조
20: 골재이송관
21: 배출구
30: 스크류
31: 중심축
32: 브라켓
33: 날개
34: 나선라이너
35: 면상라이너
40: 구동장치
50: 월류구

Claims (2)

1. 다 단계의 파 분쇄공정 및 그에 수반된 이물질 선별제거 공정에 의해 전 처리 된 입도 5mm ~ 0.15mm 의 순환골재를 투입하여 콘크리트용 순환잔골재를 생산하기 위한 장치로서, 일정한 량의 골재와 세척수를 수용하고 개방된 상부를 통하여 세척수와 골재가 연속적으로 투입되는 구조의 세척조(10)와; 상기 세척조의 하단 바닥으로부터 상향으로 경사지게 연장 설치되고 상단하부에 배출구(21)를 갖는 반원통형 골재이송관(20)과; 상기 골재이송관에 설치되는 스크류(30)와; 상기 스크류를 구동하는 구동장치(40);가 포함되고, 상기 스크류(30)는 구동장치에 연결된 중심축(31)과, 일정 단위로 분할 구성되고 브라켓(32)에 의해 나선형으로 연속 조립되어 중심축에 고정 결합되는 날개(33)로 이루어지며, 상기 날개의 외곽 라인에 날개와 일체로 나선라이너(34)를 형성하고, 상기 나선라이너의 내 측면에 접하고 스크류 회전방향으로 경사지며 중심축과 나란하게 일정 간격으로 날개 사이를 연결하도록 사각형 면상라이너(35)를 설치한 구성으로 하여, 스크류 회전구동에 따라 골재에 대한 면상라이너의 압밀과 나선나이너에 의한 추진에 의한 상호작용에 의해 마쇄가 이루어지고, 나선라이너의 스크류 기능에 의해 세척과 이송이 동시에 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 나선라이너와 면상라이너에 의한 마쇄 기능과 세척-이송 기능을 갖는 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기
   
   
2. 청구항 1에 있어서,
   세척조의 최대 수위면에 세척수의 월류구(50)를 설치하되 상기 월류구는 스크류가 수면으로부터 노출되는 세척조 양 측면에 설치하여, 마쇄 및 세척 과정에서 부상한 시멘트 슬러지에서 0.3mm~0.15mm 크기의 미립분이 침강하여 회수되도록 한 것을 특징으로 하는 나선라이너와 면상라이너에 의한 마쇄 기능과 세척-이송 기능을 갖는 콘크리트용 순환잔골재 종말 처리기.

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