KR101785217B1 - 매립된 가연성 쓰레기와 생활쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법 및 선별시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매립된 가연성쓰레기와 생활쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법 및 선별시스템에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 가정에서 배출되는 생활쓰레기 및 택지개발사업이나 간선 SOC사업 등에서 발생되는 대규모의 비위생 매립장 또는 과거에 불법으로 매립된 비위생 매립장에 매립된 가연성쓰레기(폐비닐, 폐합성수지 등)를 수거하여 건조장에서 자연건조시킨 다음, 1차적으로 전처리공정인 감량화선별공정에서 가연성쓰레기에 부착 및 혼합된 토사, 토석, 목재, 고철 등의 이물질을 건조하여 토석 등의 비가연성쓰레기를 선별하여 감량화한 후, 가연성 연료화 선별장치로 이송하여 가연성류의 발열양에 저해요소가 되는 토사, 토석 및 회분성 등의 이물질은 물론 금속류를 정밀하게 선별하고, 가연성에 포함된 수분을 건조제거하기 때문에, 가연성 쓰레기의 선별 효율을 높임은 물론 선별된 토사를 재활용 자원화 하고, 연료로서 사용하기에 적합한 크기로 분쇄하여 Fluff의 SRF(비성형 고체연료)의 규격에 맞는 고품질의 가연성쓰레기를 선별하여 연료화로 사용하기 위한 매립된 가연성쓰레기와 생활쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법 및 선별시스템에 관한 기술이다.
상기 선별방법은 수거된 가연성 쓰레기나 음식물 쓰레기를 건조장에서 자연건조시켜 정량으로 투입시키는 정량연속투입기(A)에 투입하여 1차 트롬멜선별기(10)와 2차 가연성쓰레기를 정밀선별하는 2중 트롬멜선별기(20) 및 1 및 2차 감량화선별기(130)(131)를 통해 가연성쓰레기에서 토사만을 선별하는 전처리선별감량화공정(S1)과, 상기 전처리선별감량화공정(S1)에서 선별된 가연성쓰레기를 정량공급장치(30)로 정량공급하는 정량공급공정(S2)과, 상기 정량공급장치(30)를 통해 투입된 가연성쓰레기를 1차 파쇄기(40)로 파쇄한 후, 가연성쓰레기에 혼합된 금속을 1차 자력선별기(50)로 선별하는 1차 파분쇄및자력선별공정(S3)과, 상기 1차 파쇄된 가연성쓰레기를 2차 파분쇄기(41)로 파쇄한 후, 가연성쓰레기에 혼합된 금속을 2차 자력선별기(51)로 선별하는 2차 파분쇄및자력선별공정(S4)과, 상기 2차 파분쇄된 가연성쓰레기를 2중 트롬멜선별기(60)와 가연성이물질선별기(70)를 통해 토사와 미분 및 가연성쓰레기를 반복하여 1차 감량화하여 선별하는 1차 가연성쓰레기선별공정(S5)과, 상기 1차 감량화하여 선별된 가연성쓰레기를 건조시키기 위해 본체(81) 내부에 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)가 다단으로 형성된 건조장치(80) 내의 열풍으로 이송하는 가연성 쓰레기를 와류운동와 요동운동으로 건조하여 토사와 불연물을 박리하는 건조공정(S6)과, 상기 건조공정(S6)을 거쳐 선별된 가연성쓰레기에 부착된 토사 및 미분을 진동스크린(92)의 상,하부에 회전타격채(90)(91)가 장착된 진동및타격장치(100)를 통해 진동과 타격으로 2차 감량화하여 선별하는 2차 가연성쓰레기선별공정(S7)과, 상기 2차 감량화하여 선별된 가연성쓰레기를 파분쇄기(110)를 통해 50mm 이하로 잘게 파분쇄함과 동시에 외부로 비산되는 먼지와 이물질을 집진장치(120)로 집진하는 파분쇄공정(S8)과, 상기 파분쇄된 가연성쓰레기를 성형압출기(150)에 투입하여 성형시켜서 배출하는 압출성형공정(S9)과, 상기 압출성형된 가연성쓰레기를 성형하여 연료화시킨 가연성연료(SRF)를 포장기(151)로 포장하는 포장공정(S10)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

매립된 가연성 쓰레기와 생활쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법 및 선별시스템{Screening methods and screening systems for municipal waste into fuel and combustible waste landfill}
본 발명은 매립된 가연성쓰레기와 생활쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법 및 선별시스템에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 가정에서 배출되는 생활쓰레기 및 택지개발사업이나 간선 SOC사업 등에서 발생되는 대규모의 비위생 매립장 또는 과거에 불법으로 매립된 비위생 매립장에 매립된 가연성쓰레기(폐비닐, 폐합성수지 등)를 수거하여 건조장에서 자연건조시킨 다음, 1차적으로 전처리공정인 감량화선별공정에서 가연성쓰레기에 부착 및 혼합된 토사, 토석, 목재, 고철 등의 이물질을 건조하여 토석 등의 비가연성쓰레기를 선별하여 감량화한 후, 가연성 연료화 선별장치로 이송하여 가연성류의 발열양에 저해요소가 되는 토사, 토석 및 회분성 등의 이물질은 물론 금속류를 정밀하게 선별하여 분리하고, 가연성쓰레기에 포함된 수분을 건조제거하기 때문에, 가연성쓰레기의 선별 효율을 높임은 물론 선별된 토사를 재활용 자원화하고, 연료로서 사용하기에 적합한 크기로 분쇄하여 Fluff의 SRF(비성형 고체연료)의 규격에 맞는 고품질의 가연성쓰레기를 선별하여 연료화로 사용하기 위한 매립된 가연성쓰레기와 생활쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법 및 선별시스템에 관한기술이다.
최근 들어, 전 지구적으로 자원고갈과 기후변화에 따른 온실가스 저감을 위해 폐자원을 이용한 에너지 확보 기술과 정책이 적극적으로 추진되고 있으며, 유럽, 일본 등 선진국들은 폐기물에 포함된 에너지를 회수하고자 고형연료 즉, SRF(Solid Refuse Fuels)의 생산기술인 연료화(MT(Mechanical Biological Treatment) 또는 MBT(Mechanical Biological Treatment)) 시설의 확충이 증가되고 있는 추세이다.
국내에서도 “자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률”로 고체연료의 품질기준과 제조시설 및 저장시설에 대한 규정이 개정되어 시행되고다.
이와 같이 자원 재활용이 가능한 연료 중에 비위생 매립지 또는 순환형 매립장에 매립된 폐쓰레기 중에는 재활용이 가능한 가연성 쓰레기와, 토사 및 골재 등 건설폐기물을 선별하지 않고 그대로 매립하고 있으므로 폐쓰레기의 재매립량과 그 처리비용이 증가하고, 폐쓰레기의 함수량이 높아 선별 후에도 폐쓰레기의 비중이 높을 뿐만 아니라 이로 인하여 폐쓰레기의 처리비용이 과다하게 소요됨은 물론, 매립된 폐쓰레기에서 침출수와 악취 및 비산먼지가 발생하여 환경오염을 야기하는 한편 재활용이 가능한 자원이 낭비되는 실정이다.
아울러, 폐쓰레기에 혼합된 가연성 폐기물을 소각하는 경우에는 가연성 가스가 배출되는데, 이러한 가연성 가스는 연료로서 재사용이 가능하지만 통상적인 소각 방식으로는 유용한 가연성 가스를 회수하여 재사용하는 것이 불가능하므로 자원을 낭비하는 결과를 초래한다.
따라서, 폐쓰레기는 재활용이 가능한 자원과 가연성 소각용 쓰레기 및 매립용 쓰레기로 분리 선별하여 재활용이 불가능한 쓰레기만을 소각 또는 매립하여 처리함으로써, 쓰레기의 처리량을 대폭 줄이는 한편 선별된 쓰레기를 건조선별분리기에 재투입하여 건조시키고, 이물질을 제거하여 감량화시켜 소각 또는 매립량을 최소화하여 효율적으로 처리할 필요성이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 움직임이 활발해지면서 소각되거나 재매립되던 가연성 폐기물을 이용하여 산업용 기름 또는 가연성 가스를 추출하거나 고형연료(SRF)와 같은 대체 연료를 생산하는 등의 기술이 개발되고 있다.
그러나 가연성 폐기물에는 순수한 가연성 폐기물만 존재하지 않고, 각종 이물질이 포함되어 있으며, 특히 매립되어 있던 폐기물에는 다량의 토사, 돌, 미분 등과 같은 회분성 이물질과 다량의 수분 등이 포함되어 있다.
따라서, 종래 매립 폐기물의 처리기술은 토사 등의 재활용 기술뿐만 아니라 가연성 폐기물을 이용하여 가스를 생산하거나 연료를 생산하기 전에 먼저 각종 이물질과 수분을 제거하는 전처리 공정이 필요하다.
종래 가연성 폐기물에 혼합된 이물질을 제거하는 기술은 대부분 수처리를 이용한 것으로서, 혼합 폐기물(가연성 폐기물과 이물질이 혼합된 것)을 수조에 투입하여 세척수에 의해 가연성 폐기물을 세척함으로써, 각종 이물질을 제거하고, 이어서 건조기를 이용하여 가연성 폐기물을 건조하는 방식이다.
따라서, 종래 가연성 폐기물에 혼합된 각종 이물질의 제거기술은 수조와 건조기 등의 대형 시설을 필요로 하기 때문에 많은 에너지와 동력이 필요하고, 넓은 부지가 필요할 뿐만 아니라 많은 인력이 투입되어야 하고, 또한 작업시간이 길어지는 문제점이 있다.
또한, 수처리 방식은 가연성 폐기물과 이물질 간의 부착력을 없애 이물질을 제거하므로 이물질 제거효율이 떨어지는 한편 이물질 제거를 위해 사용된 세척수를 재사용할 수 있지만, 이 세척수에는 다량의 이물질이 혼합되어 있기 때문에 반드시 이물질을 제거하여야 하고, 세척수에서 이물질을 제거하는 방법은 통상적으로 침전, 이물질 응집 등의 공정을 거치므로 세척수를 재활용하기 위한 대형 시설을 필요로 하는 문제점들이 있다.
그리하여 대한민국 공개특허 제10-2015-0145726호의 "자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성쓰레기의 대량 연료화 선별시스템"이 공개 되었으나, 상기 구성은 가연성쓰레기에 함유된 함수율만을 제거하기 위하여 건조장에서 건조시킨 다음 가연성쓰레기를 가연성 연료화 선별시스템으로 이송할 때, 정량공급이 이루어지지 않기 때문에, 가연성 연료화 선별시스템에 과부하가 걸려 고장에 따른 수리비용과 운전시간 등의 손실을 방지할 수는 없었다.
또한, 매립장에서 수거한 가연성쓰레기를 전처리공정에서 1차적으로 토사에 대한 선별 감량화작업 없이 직접 가연성 연료화 선별시스템으로 이송하기 때문에, 가연성쓰레기의 감량화 선별이 효율적이지 못하여 고품질의 연료로 사용하는데 부적합 하였다.
그뿐만 아니라, 감량화 선별된 가연성쓰레기를 건조시에도 단지 히터에서 발생하는 120~200℃의 열로만 건조만 하기 때문에, 건조중인 가연성쓰레기에 잔존하여 부착되거나 혼합된 미분이나 토사를 완벽하게 제거하지 못하게 되므로, 감량화 쓰레기를 Fluff의 SRF(비성형 고체연료)의 규격에 맞는 고품질의 연료로 사용하기에는 부적한 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0145726호 대한민국 공개특허 제10-2014-0098352호 대한민국 등록특허 제10-1373117호 대한민국 등록특허 제10-1142140호
본 발명은 상기와 같이, 종래 가연성쓰레기에 혼합된 토사 등의 각종 이물질(목재와 금속 등)을 본 공정인 건조와 분쇄공정을 거쳐 가공하기 이전에 완전하게 제거하기 위한 방법으로, 분리 및 선별을 위해 수조와 건조기 등의 대형 시설을 필요로하는 문제점과, 불필요한 이물질을 건조하기 위한 많은 에너지와 동력이 필요한 한편, 많은 인력이 투입되고, 작업시간이 길어지는 문제점들을 개선하기 위해 창출한 가연성쓰레기의 선별방법 및 선별시스템을 제공하고자 함을 목적으로 한다.
즉, 가연성쓰레기를 전처리 감량화 선별공정에서 미리 건조하여 대파쇄기와 중파쇄기에서 일정 크기 이하로 절단하고 가연성과 토사 이물질을 리턴방식으로 선별하여 감량화시킨 후, 후처리시설인 가연성 연료화 선별장치로 이송하기 때문에, 감량화 작업이 보다 효율적으로 이루어지도록 하여 고순도로 얻어진 가연성쓰레기를 연료로 가공하는데 그 목적이 있다.
또한, 가연성쓰레기를 가연성 연료화 선별장치로 투입시 정량 투입을 할 수 있도록 하였기 때문에, 가연성 연료화 선별장치에 불규칙한 과부하가 걸리지 않고 선별작업의 연속성이 이루어지게 되므로, 수리비용과 운전시간 등의 손실을 방지할 수 있다.
그뿐만 아니라, 본 발명은 감량화 선별공정에서 선별된 가연성쓰레기에 잔존하는 이물질을 다단의 메쉬컨베이어벨트로 이송함과 동시에 열풍으로 건조하는 건조장치를 통해 건조와 선별작업을 하고, 건조와 선별이 이루어진 후에도 최종적으로 가연성쓰레기에 부착된 토사 등의 미분을 진동및타격장치의 진동스크린과 진동스크린의 상,하부에 장착된 회전타격채의 타격작용을 통해 마지막 공정까지 가연성쓰레기에 부착된 이물질인 회분을 완벽하게 박리하여 선별하기 때문에, 고품질의 가연성 쓰레기를 Fluff Type의 F.SRF 규격에 맞도록 연료화할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 가연성 연료화 선별방법은 수거된 가연성 쓰레기나 음식물 쓰레기를 건조장에서 자연건조시켜 정량으로 투입시키는 정량연속투입기(A)에 투입하여 1차 트롬멜선별기(10)와 2차 가연성쓰레기를 선별하기 위한 2중 트롬멜선별기(20) 및 1 및 2차 가연성감량화선별기(130)(131)를 통해 가연성쓰레기에서 토사만을 선별하는 전처리선별감량화공정(S1)과,
상기 전처리선별감량화공정(S1)에서 선별된 가연성쓰레기를 정량공급장치(30)로 정량공급하는 정량공급공정(S2)과,
상기 정량공급장치(30)를 통해 투입된 가연성쓰레기를 1차 파쇄기(40)로 파쇄한 후, 가연성쓰레기에 혼합된 금속을 1차 자력선별기(50)로 선별하는 1차 파분쇄및자력선별공정(S3)과,
상기 1차 파쇄된 가연성쓰레기를 2차 파분쇄기(41)로 파쇄한 후, 가연성쓰레기에 혼합된 금속을 2차 자력선별기(51)로 선별하는 2차 파분쇄및자력선별공정(S4)과,
상기 2차 파분쇄된 가연성쓰레기를 2중 트롬멜선별기(60)와 가연성이물질선별기(70)를 통해 토사와 미분 및 가연성쓰레기를 반복하여 1차 감량화하여 선별하는 1차 가연성쓰레기선별공정(S5)과,
상기 1차 감량화하여 선별된 가연성쓰레기를 건조시키기 위해 본체(81) 내부에 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)가 다단으로 형성된 건조장치(80) 내의 열풍으로 이송하는 가연성 쓰레기를 와류운동와 요동운동으로 건조하여 토사와 가연성쓰레기를 박리하는 건조공정(S6)과,
상기 건조공정(S6)을 거쳐 선별된 가연성쓰레기에 부착된 토사 및 미분을 진동스크린(92)의 상,하부에 회전타격채(90)(91)가 장착된 진동및타격장치(100)를 통해 진동과 타격으로 2차 감량화하여 선별하는 2차 가연성쓰레기선별공정(S7)과,
상기 2차 감량화하여 선별된 가연성쓰레기를 파분쇄기(110)를 통해 50mm 이하로 잘게 파분쇄함과 동시에 외부로 비산되는 먼지와 이물질을 집진장치(120)로 집진하는 파분쇄공정(S8)과,
상기 파분쇄된 가연성쓰레기를 성형압출기(150)에 투입하여 성형시켜서 배출하는 압출성형공정(S9)과,
상기 압출성형된 가연성쓰레기를 성형하여 연료화시킨 가연성연료(SRF)를 포장기(151)로 포장하는 포장공정(S10)을 포함하여 이루어지되,
상기 전처리선별감량화공정(S1)은,
굴착 운반되어 온 매립쓰레기를 일정하게 정량투입시키는 정량연속투입기(A)와,
상기 정량연속투입기(A)를 통해 공급되어 온 매립쓰레기를 1차 트로멜선별기(10)를 통해 100mm 이하의 토석과 가연성쓰레기를 선별하여 100mm이상의 가연성쓰레기와 토석은 1차 가연성감량화선별장치(130)로 직접 이송시키고,
100mm이하로 선별된 토사와 가연성쓰레기를 2차로 선별하는 2중 트롬멜선별기(20)를 통해 65mm 내지 25mm이하의 토석과 가연성 쓰레기를 선별하고,
상기 2중 트롬멜선별기(20)와 1차 트롬멜선별기(10)를 통해 선별된 가연성 쓰레기를 선별하여 1차 및 2차 가연성감량화선별기(130)(131)를 통해 토사와 가연성쓰레기를 재차 선별하는 공정으로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가연성 연료화 선별장치는 수거된 가연성매립쓰레기나 음식물 쓰레기를 건조장에서 자연건조시켜 정량투입기(A)로 투입하여 1차 트롬멜선별기(10)에서 토사와 이물질을 선별하고, 상기 1차 트롬멜선별기(10)와 연결된 2차 가연성을 정밀 선별하기 위한 2중 트롬멜선별기(20)에서 100mm이하의 토사와 이물질을 선별하고, 선별된 가연성쓰레기는 이송되어 1차 가연성감량화선별기(130)와, 상기 1차 가연성감량화선별기(130)와 연결된 2차 가연성감량화선별기(131)를 통해 다시 100mm이상의 중대형 토석과 이물질 및 토사를 선별하여 가연성쓰레기를 감량화하는 전처리선별감량화장치(200)와,
상기 전처리선별감량화장치(200)에서 선별된 가연성쓰레기를 정량으로 공급하기 위한 정량공급장치(30)와,
상기 정량공급장치(30)를 통해 투입된 가연성쓰레기를 1차 300mm이하로 파쇄하는 1차 파쇄기(40)로 파쇄하여 가연성쓰레기에 혼입된 금속을 1차 자력선별기(50)로 선별하는 1차 파쇄및자력선별장치(300)와,
상기 1차 파쇄된 가연성쓰레기를 2차 150mm 이하로 파쇄하는 2차 파분쇄기(41)로 파쇄하여 가연성 쓰레기에 혼입된 금속을 2차 자력선별기(51)로 선별하는 2차 파분쇄및자력선별장치(400)와,
상기 2차 파쇄된 가연성쓰레기를 2중 트롬멜선별기(60)와 가연성이물질선별기(70)를 통해 150mm와 50mm이하의 토사와 가연성쓰레기를 선별하고, 상기 2중 트롬멜선별기(60)를 통해 선별된 150mm이상의 가연성쓰레기를 2차 파분쇄및자력선별장치(400)로 컨베이어벨트를 타고 리턴이송시켜 파쇄하는 1차 감량화 선별하는 1차 가연성쓰레기선별장치(500)와,
상기 1차 선별된 가연성쓰레기에 부착된 토사와 미분을 박리하여 탈락함과 동시에 열풍과 요동운동으로 건조하는 건조장치(80)와,
상기 건조장치(80)를 거쳐 건조된 가연성쓰레기에 부착된 토사와 미분을 2차 감량화 선별하기 위해 진동스크린(92)의 상, 하부에 회전타격채(90)(91)가 장착된 진동및타격장치(100)와,
상기 2차 선별된 가연성쓰레기를 50mm이하로 잘게 파분쇄기(110)로 파분쇄함과 동시에 외부로 비산되는 먼지와 이물질을 집진장치(120)로 집진하는 파분쇄장치(600)와,
상기 파분쇄된 가연성쓰레기를 성형압출기(150)에 투입하여 가연성 연료로 사용하기 위해 가연성연료(SRF)를 압출성형하는 압출성형장치(700)와,
상기 압출성형된 가연성연료(SRF)를 압축하여 및 포장기(151)로 포장하는 포장장치(800)를 포함하여 이루어지되,
상기 전처리선별감량화장치(200)는,
1차적으로 150mm 이하의 가연성쓰레기와 토석을 선별할 수 있도록 구동하는 1차 트롬멜선별기(10);
상기 1차 트롬멜선별기(10)에서 선별된 토석을 2차적으로 65mm 이상의 가연성쓰레기와 토석을 선별할 수 있는 내부선별드럼(21)과 25mm 이하의 가연성쓰레기와 토석을 선별할 수 있게 외부선별드럼(22)이 복층구조로 결합하여 이루어져서 2차로 가연성쓰레기를 정밀선별하기 위한 2중 트롬멜선별기(20);
상기 1차 트롬멜선별기(10)와 2중 트롬멜선별기(20)를 통해 선별된 가연성쓰레기를 다시 건조 선별하기 위해 전방에 각각 열풍기(130a)(131a)를 장착하여 열풍을 투입함과 동시에 외주면에 다수개의 타공이 천공되어 회전하는 1차 및 2차 가연성감량화선별기(130)(131);를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 가연성쓰레기를 전처리 공정(S1~S5)의 감량화선별기를 통해 가연성쓰레기에 혼재된 토사와 이물질 및 금속 등을 선별하여 감량화시킨 후, 후속처리시설인 본 공정(S6~S10)의 가연성 연료화 선별장치를 통해 가연성쓰레기를 가공하여 제조하기 때문에, 고품질의 가연성쓰레기를 Fluff Type의 F.SRF 규격에 맞추어 연료화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 가연성쓰레기를 투입하여 이송할 때, 정량으로 공급이 이루어지도록 정량공급장치를 장착하였기 때문에, 가연성 연료화 선별시스템에 불규칙적인 투입에 의한 과부하가 걸리지 않고 연속하여 작업성이 이루어지므로 작업능률의 향상을 가져올 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 건조공정에서도 다단으로 형성된 메쉬컨베이어벨트를 타고 상부에서 하부로 이송하는 가연성쓰레기에 수평과 수직으로 열풍을 불어 넣어서 이송 도중에도 와류운동과 요동운동이 계속적으로 진행되기 때문에, 가연성쓰레기에 부착된 미분을 박리하면서 건조 시킴으로써 선별효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
그뿐만 아니라 본 발명에 의하면, 1차 가연성 쓰레기 선별장치에서 선별된 가연성쓰레기를 진동및타격장치의 진동스크린에 의한 상하진동과 회전타격채의 회전날개가 회전하면서 가연성쓰레기에 타격을 가하여 부착된 미분을 박리(탈락)시키도록 하였기 때문에, 최종적으로 선별되어 배출되는 가연성쓰레기에는 토사 및 미분이 완벽하게 제거되어 선별이 이루어지므로 고품질의 연료화를 얻을 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법을 나타낸 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 생활쓰레기 및 매립된 가연성쓰레기를 연료화하기 위한 전처리 장치와 가연성 연료화시스템을 결합하여 개략적으로 나타낸 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전처리 장치에서 토사 등의 불연성을 분리 배출하는 감량화 선별장치를 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 생활쓰레기 및 매립된 가연성쓰레기를 선별하여 연료화하기 위한 가연성 연료화 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 2중 트롬멜선별기의 사용상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 2중 트롬멜선별기를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전처리 감량화 공정에 설치되는 불연성 감량화 트롬멜선별기를 사용하는 사용상태를 나타낸 사시도 및 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전처리 감량화 선별장치에 설치되는 불연성 감량화 트롬멜선별기를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전처리 감량화 장치에 설치되는 불연성 감량화 트롬멜선별기의 단부에 원통형선별구의 장착상태 및 작동상태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 정량공급장치의 사용상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 정량공급장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 1차 파쇄장치를 나타낸 평면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 1차 파쇄장치를 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 2차 파분쇄장치를 나타낸 평면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 2차 파분쇄장치를 나타낸 단면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 건조장치의 사용상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 17은 본 발명에 따른 건조장치를 나타낸 단면도이다.
도 18은 본 발명에 따른 건조장치를 나타낸 평면도이다.
도 19는 본 발명에 따른 진동스크린의 사용상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 19a는 본 발명에 따른 진동스크린에 장착된 커버그릴을 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 20은 본 발명에 따른 진동스크린을 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 21은 본 발명에 따른 다용도 다방면에서 집진이 가능한 집진장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 22는 본 발명에 따른 다용도 다방면에서 집진이 가능한 집진장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 23은 본 발명에 따른 다용도 다방면에서 집진이 가능한 집진장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 매립된 가연성쓰레기 및 생활쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법의 주된 요지는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 가연성쓰레기(이하에서는 생활쓰레기 포함)에서 토사와 이물질을 선별하는 전처리선별감량화공정(S1)과, 선별된 가연성쓰레기를 정량으로 공급하는 정량공급공정(S2)과, 가연성쓰레기를 1차 파쇄기(40)를 통해 300mm이하로 파쇄하고, 또 가연성쓰레기에 혼합된 금속을 1차 자력선별기(50)로 선별하는 1차 파분쇄및자력선별공정(S3)과, 1차 파쇄된 가연성 쓰레기를 150mm 이하로 2차 파분쇄기(41)로 파쇄하고, 또 가연성쓰레기에 혼합된 금속을 2차 자력선별기(51)로 선별하는 2차 파분쇄및자력선별공정(S4)과, 가연성쓰레기에 혼합된 토사와 이물질을 선별하여 감량화하고, 가연성 쓰레기를 150mm 이하로 일정하게 파쇄하고 공급할 수 있도록 형성된 1차 가연성쓰레기선별공정(S5)과, 1차 가연성쓰레기선별공정에서 선별된 가연성쓰레기를 건조하여 토사를 박리하여 분리하는 건조공정(S6)과, 건조된 가연성쓰레기에 부착된 토사 및 미분을 진동과 타격에 의해 감량화 선별하는 2차 가연성쓰레기선별공정(S7)과, 가연성쓰레기를 파분쇄함과 동시에 외부로 비산되는 먼지와 이물질을 집진장치로 집진하는 파분쇄공정(S8)과, 상기 파분쇄된 가연성쓰레기를 압출성형기로 압출 및 성형하는 압출성형공정(S9)과, 상기 가연성 쓰레기를 압출성형하여 연료화시킨 가연성연료(SRF)를 포장기로 포장하는 포장공정(S10)을 포함하여 이루어진 것이다.
상기 본 발명에 따른 각각의 주요 공정에 대하여 도면과 대응하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1. 전처리선별감량화공정(S1)
가정에서 배출되는 생활쓰레기 및 택지개발사업이나 간선 SOC사업 등에서 발생되는 대규모의 비위생 매립장 또는 과거에 불법으로 매립장에 매립된 가연성쓰레기(폐비닐, 폐합성수지 등)를 수거하여 건조장에서 자연건조시킨다.
이때 자연건조는 태양광을 이용하여 자연건조하는 것이지만, 현장 여건에 따라 설치된 태양열집진모듈을 통해 태양열을 집광하여 충전지에 충전된 전기에너지로 가동하는 건조기로 가연성쓰레기(생활 쓰레기 포함)를 건조할 수도 있다.
그리고 본 발명은 상기 건조된 가연성쓰레기를 가연성 연료화 선별장치(900)에 직접 투입하여 선별가공하지 않고, 고품질의 가연성연료(SRF)를 제조하기 위하여 전처리선별감량화장치(200)을 통해 사전에 미리 가연성쓰레기에 혼합된 토사와 이물질을 완전하게 선별하여 감량화한 후, 후처리 시설인 가연성 연료화 선별장치(900)로 이송하여 선별 가공할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 건조된 가연성쓰레기를 정량공급하는 정량공급장치(A)로 투입하여 1차 트롬멜선별기(10)를 통해 100mm~150mm 이하의 토사와 가연성쓰레기를 선별한다. 상기 1차 트롬멜선별기(10)는 이미 알려진 공지의 기술이기 때문에, 상기 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
그리고 1차 트롬멜선별기(10)를 통해 100mm~150mm 이상의 가연성쓰레기와 토석 등의 이물질은 컨베이어벨트로 배출되어 1차 가연성감량화선별기(130)로 이송되어 가연성쓰레기와 불연성인 토석 등의 이물질을 선별하여 배출한다,
또 상기 선별된 100mm~150mm 이하의 토사와 가연성쓰레기는 컨베이어벨트를 타고 이송되어 내부 선별드럼(21)과 외부 선별드럼(22)이 결합하여 일체로 형성되어 2차 가연성쓰레기를 정밀선별하기 위한 2중 트롬멜선별기(20)를 통해 25mm이하의 토사를 선별하여 배출시키고, 또 25mm 이상의 선별된 가연성쓰레기는 컨베이어벨트를 타고 2차 감량화선별기(131)로 이송되어 토사를 선별되어 배출시킨다.
또 상기 선별된 25mm이하의 토사는 컨베이어벨트를 타고 토사정밀선별기(11)로 이송되어 토사와 가연성쓰레기를 선별하여 토사를 배출시킨다. 그리고 선별된 가연성쓰레기는 2차로 가연성쓰레기를 정밀선별하는 2중 트롬멜선별기(20)에서 배출되는 가연성쓰레기와 합류하여 2차 감량화선별기(131)로 이송된다.
그리고 상기 2중 트롬멜선별기(20)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 외주면에 다수개의 통공(21a)(22a)이 천공된 원통형의 내부 선별드럼(21)과 외부 선별드럼(22)이 2중으로 결합하여 형성되어 있다. 상기 내부 선별드럼(21)에서는 65mm 이하의 토사를 선별하고, 외부 선별드럼(22)에서는 25mm 이하의 토사를 선별한다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 1차 및 2차 가연성감량화선별기(130, 131)의 입구에는 열풍기(130a)(131a)가 장착되어 열풍기에서 발생하는 열풍에 의해 토사 등의 이물질과 가연성쓰레기를 비중에 의해 선별하게 된다. 이때 1차 및 2차 가연성감량화선별기(130, 131) 역시 원통의 선별드럼(트롬멜)으로 외주면에는 다수개의 통공이 천공되어 토사를 선별하여 외부로 배출하게 된다.
그리고 1차 가연성감량화선별기(130)에서 가연성쓰레기를 선별하여 배출하고, 선별하여 하부로 배출된 토사와 이물질은 컨베이어벨트를 타고 2차 감량화선별기(131)로 이송된다. 또 2차 감량화선별기(131)에서 가연성쓰레기를 선별하여 배출하고, 선별하여 하부로 배출된 토사와 이물질은 다시 컨베이어벨트를 타고 이송되어 불연성감량화선별기(132)에서 재차 선별작업하여 토사와 불연성물질 및 가연성쓰레기를 선별하는 작업이 이루어진다.
상기 불연성감량화선별기(132)는 도 7 내지 도 9에 나타내는 바와 같이, 원통의 선별드럼으로 외주면에는 다수개의 통공이 천공되어 토사를 선별하여 적재함은 물론 단부에는 선별되어 배출되는 가연성쓰레기에 미처 선별되지 못한 토석을 토석의 중량에 의해 하부로 낙하시켜 선별하여 적재할 수 있도록 다수개의 토석낙하편(141)이 원통형으로 형성된 외주면을 따라 낱개로 원통형선별구(140)에 장착되어 있다. 상기 토석낙하편(141)은 탄성재질로 이루어져 있기 때문에, 하부로 젖혀지더라도 탄성에 의해 원상복귀가 가능하다.
즉, 도 8의 사용상태에 나타내는 바와 같이, 불연성감량화선별기(132)를 통해 선별되어 단부로 배출될 때, 원통형선별구(140)에 장착된 토석낙하편(141)에 배출되는 토석이 안착되면, 상기 토석낙하편(141)은 토석의 중량에 견디지 못하고 하부로 젖혀지면서 토석을 선별하여 하부에 장착된 배출컨베이어벨트(142)(143)로 배출하여 이송하게 되는 것이다.
이때 불연성감량화선별기(132)는 전방으로 경사지게 형성되어 있고, 입구에도 열풍기(F)가 장착되어 있어 선별되는 가연성쓰레기를 건조시키도록 한다.
그리고 현장여건에 따라 전술한 바와 같이, 2차로 가연성쓰레기를 정밀선별하는 2중 트롬멜선별기(20)에서 선별된 토사를 다시 선별하기 위하여 토사정밀선별기(11)를 2중 트롬멜선별기(20)의 후방에 추가로 설치하여 25mm 이하의 토사와 가연성쓰레기를 재차 선별한다. 이때 선별된 가연성쓰레기는 2차로 가연성을 정밀선별하는 2중 트롬멜선별기(20)에서 선별된 가연성쓰레기와 함께 컨베이어벨트를 타고 2차 감량화선별기(131)로 이송된다.
또한, 1차 및 2차 감량화선별기(131, 132)에서 선별된 토석에 혼합된 가연성쓰레기를 재차 정밀하게 선별하기 위하여, 2차 감량화선별기(131)의 후방에 불연성감량화선별기(132)를 추가로 설치한 것이다.
상기 전처리 공정(S1~S3)의 1차 및 2차 가연성감량화선별기(130)(131)와 불연성감량화선별기(132)로부터 토석과 이물질을 선별하여 가연성쓰레기를 감량화 시킨 후, 컨베이어벨트를 타고 합류시켜서 파쇄 및 금속을 선별하는 파분쇄및자력선별공정(S3 및 S4)을 거쳐 후처리 시설인 가연성 연료화 선별장치(900)로 공급되는 정량공급장치(30)로 이송하게 된다.
이와 같이 본 발명은 가연성 쓰레기를 본 공정인 가연성 연료화 선별장치(900)에 직접 투입하여 가연성쓰레기를 선별가공 하지 않고, 전처리선별감량화 장치(200)를 통해 가연성쓰레기에 혼합된 토석 및 이물질을 먼저, 최대한 감량화 선별하고, 파쇄 및 금속을 분리하여 후처리 시설의 본 공정인 가연성 연료화 선별장치(900)로 이송하기 때문에, 가연성쓰레기의 선별효율을 더욱 높일 수 있게 되는 것이다.
그러나 종래 선행기술과 같이 수거된 가연성쓰레기를 건조시켜 전처리 공정 없이 직접 가연성 연료화 선별시스템을 통해 선별하게 되면, 가연성쓰레기에 혼합된 토사나 미분을 완전하게 박리시켜 선별할 수 없기 때문에, 연료화하기 위한 고품질의 가연성쓰레기를 얻을 수 없게 되는 것이다.
2. 정량공급공정(S2)
정량공급공정(S2)은 전처리선별감량화공정(S1)에서 미리 선별한 가연성 쓰레기를 파쇄와 금속을 분리하여 후처리 시설인 가연성 연료화 선별장치(900)로 공급할 때, 정량공급하여 불규칙한 과부하가 걸리지 않고 연속하여 선별작업이 이루어지도록 함으로써, 운전시간의 손실을 방지함과 동시에 작업능률을 향상시키고, 수리비용 등의 손실을 방지할 수 있도록 하기 위한 것이다.
즉, 선별된 가연성쓰레기를 굴삭기 또는 로더(loader)를 통해 정량공급장치(30)의 호퍼(31)로 투입한다.
상기 정량공급장치(30)는 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 가연성쓰레기를 투입하기 위한 호퍼(31)의 하부에는 정량공급수단(35)이 장착되고, 상기 정량공급수단(35)은 다수개의 버켓(32)(33)(34)들이 서로 밀착하여 결합 구성한 것이다.
그리고 상기 버켓(32)(33)(34)과 각각 연결되어 버켓(32)(33)(34)의 개폐를 구동하기 위한 실린더(36)(36a)(36b)가 버켓의 양측에 장착되어 있다.
또한, 상기 실린더(36)(36a)(36b)의 구동을 제어하는 유압유니트(37)도 후술하는 이송수단(38)의 하부에 장착되어 이송수단(38)의 진행방향에 간섭을 받지 않도록 한다. 그뿐만 아니라 상기 버켓(32)(33)(34)들의 개방에 의해 하부로 배출되는 가연성쓰레기를 이송하기 위하여 버켓(32)(33)(34)의 하부에는 이송수단(38)을 장착하여 가연성쓰레기가 정량공급할 수 있도록 형성한다.
상기와 같이 선별된 가연성쓰레기를 정량공급장치(30)의 호퍼(31)에 투입한다. 이때 유압유니트(37)에는 미리 호퍼(31)의 하부에 장착된 정량공급수단(35)의 개폐시간을 입력하여 둔다.
이와 같이 호퍼(31)에 가연성쓰레기가 투입되면, 호퍼(31)의 하부에 장착된 다수개의 버켓(32)(33)(34)들 내부로 낙하하게 된다.
이와 같이 호퍼(31)로 투입된 가연성쓰레기가 버켓(32)(33)(34)들로 낙하하게 되면, 유압유니트(37)의 구동에 의해 실린더(36)(36a)(36b)가 전, 후진하면서 호퍼(31)의 하부에 장착된 버켓(32)(33)(34)들의 개폐작업을 진행하게 되는 것이다. 이때 호퍼(31)로 투입된 가연성 쓰레기를 정량으로 공급하기 위하여 가연성쓰레기가 투입되어 공급하기 전에는 버켓(32)(33)(34)들은 폐쇄되어 있는 상태이다.
그리고 상기 정량공급수단(30)의 버켓(32)(33)(34)들의 개폐상태에 대하여 살펴보면, 버켓들이 도 11에 나타내는 도면부호 32-33-34-32-33-34와 같이 순차적인 작동을 반복하여 개폐되면서 호퍼(31)로 투입된 가연성쓰레기를 연속적으로 정량공급하는 것이다.
먼저, 유압유니트(37)의 구동에 의해 각각의 실린더(36)(36a)(36b)가 구동하게 되면, 도 5에 나타내는 후방의 버켓(32)에 장착된 실린더(36)가 후진하면서 후방의 버켓(32)을 천천히 개방하면서 가연성쓰레기를 정량으로 공급한다.
또한, 가연성쓰레기를 버켓(32) 하부의 이송수단(38)으로 낙하하여 공급한 후, 실린더(36)가 전진하면서 버켓(32)을 밀어주게 되면, 버켓(32)은 폐쇄된다.
이와 동시에 중앙부의 버켓(33)을 개방하기 위하여, 중앙부의 버켓(33)에 장착된 실린더(36a)가 후진하면서 중앙부의 버켓(33)을 천천히 개방하면서 가연성 쓰레기를 정량으로 공급한다.
또한, 가연성쓰레기를 버켓(33) 하부의 이송수단(38)으로 낙하하여 공급한 후, 실린더(36a)가 전진하면서 버켓(33)을 밀어주게 되면 버켓(33)은 폐쇄된다.
이와 동시에 전방의 버켓(34)을 개방하기 위하여, 전방의 버켓(34)에 장착된 실린더(36b)가 후진하면서 전방의 버켓(34)을 천천히 개방하면서 가연성 쓰레기를 정량으로 공급한다.
또한, 가연성쓰레기를 버켓(34) 하부의 이송수단(38)으로 낙하하여 공급한 후, 실린더(36b)가 전진하면서 버켓(34)을 밀어주게 되면 버켓(34)은 폐쇄된다.
상기와 같이, 도면에서 후방의 버켓(32)이 개폐상태가 끝나면, 순차적으로 중앙부의 버켓(33)과 전방의 버켓(34)들을 반복적으로 개폐시켜서 버켓(32)(33)(34)의 내부에 투입된 가연성쓰레기를 후속처리시설인 가연성 연료화 선별장치(900)로 연속하여 정량으로 공급할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 정량공급장치(30)의 작동원리에 의하여 길이가 큰 불규칙한 쓰레기는 버켓의 개폐운동에 의해 절단되므로, 걸리거나 감김 현상이 없이 일정량이 연속적으로 공급이 가능하게 되는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 가연성 연료화 선별장치(900)로 이송하는 가연성쓰레기의 공급을 정량으로 연속하여 공급함으로써, 가연성 연료화 선별장치(900)에 불규칙한 과부하가 걸리지 않고 작업의 연속성을 유지하면서 선별작업을 할 수 있는 것이다.
그러나 종래 선행기술과 같이 호퍼를 통해 가연성쓰레기를 직접 가연성 연료화 시스템의 1차 파쇄기로 투입하게 되면, 정량공급이 이루어지지 않고 불규칙하게 공급되기 때문에, 가연성 쓰레기가 많이 공급되면 막히거나 1차 파쇄기에 과부하가 걸려 고장의 원인이 발생하게 되는 문제점이 있다. 또한, 호퍼로 투입시 공급되는 가연성 쓰레기의 양을 조절해가면서 굴삭기 또는 로더로 공급된 가연성 쓰레기의 양만큼 시간차를 두고 투입하게 되므로 선별작업의 연속성을 유지하지 못하는 문제점이 있기 때문에 생산성이 떨어지고 장비 비용이 그만큼 과다 투입하게 되는 것이다.
3. 1차 파분쇄및자력선별공정(S3)
전술한 정량공급장치(30)를 거쳐 이송되어 오는 가연성쓰레기에는 대형 금속제품 또는 목재 제품과 같이 부피가 큰 이물질이 혼합되어 있기 때문에 선별을 용이하게 하기 위하여 1차 파쇄및자력선별장치(300)에서 우선하여 대규격으로 파쇄한다.
즉, 1차 파쇄기(40)를 이용하여 부피와 길이가 큰 쓰레기를 100~300mm의 크기정도로 파쇄한다. 이때 1차 파쇄기(40)는 일반적으로 알려진 파쇄기를 이용할 수 있으나, 본 발명에서는 하기와 같이 연속적인 힘의 작용이 가능한 무단 연속파쇄장치를 사용하였다.
상기 1차 파쇄기(40)는 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 본체(42)의 내부에 서로 평행하게 형성되는 한쌍의 회전축(43)(44)에 각각 파쇄날(45)(46)을 간격을 두고 장착한다.
그리고 하여 파쇄날(45)과 파쇄날(45) 사이의 간격으로 파쇄날(46)을 삽입하여 서로 엇갈리게 장착한다. 따라서 상기 파쇄날(45)과 파쇄날(46)이 교차하는 교차점(X)에서 가연성쓰레기를 절단할 수 있도록 구성한 것이다.
이때 파쇄날(45)(46)은 가연성쓰레기를 절단할 수 있게 외주면으로 간격을 두고 다수개의 걸림턱(45')(46')이 형성되어 있어 걸림턱(45')(46')의 회전에 의해 가연성쓰레기는 내측으로 모아지면서 교차점(X)에서 절단이 이루어지는 것이다.
상기 구성에 따른 작동상태는, 모터(M)의 동력을 전달받아 감속기(S)에서 감속되어 회전하는 회전축(43)과 기어로 맞물린 회전축(44)에 일정한 간격을 두고 각각 장착된 다수개의 파쇄날(45)(46)이 서로 대향하여 내측으로 엇갈리면서 회전한다. 이때 내측으로 각각 회전하는 파쇄날(45)(46)의 외주면으로 돌출 형성된 걸림턱(45')(46')에 의해 가연성쓰레기는 본체(42) 내부의 외측에서 내측의 중앙으로 유입되어 파쇄날(45)(46)이 교차하는 교차점(X)에서 가연성쓰레기가 절단이 되는 것이다.
그리고 상기 1차 파쇄기(40)에 의해 파쇄된 가연성쓰레기에는 토사는 물론 각종 금속류가 혼합되어 있기 때문에, 고품질의 가연성쓰레기를 선별하기 위해서는 금속류를 분리하여 선별해야 한다.
따라서 가연성쓰레기에 혼합된 금속류를 선별하여 분리하기 위해서는 1차 파쇄기(40)의 전방에 장착된 1차자력선별기(50)를 이용하여 금속을 분리 선별한다. 이때 상기 1차 자력선별기(50)는 전자석이나 영구자석을 이용한다.
따라서 금속류가 분리 선별된 가연성쓰레기와 토사 등의 이물질은 전방에 설치된 2차 파분쇄및자력선별장치(400)로 컨베이어벨트를 타고 이송하게 된다.
4. 2차 파분쇄및자력선별공정(S4)
1차 파쇄되어 이송되는 가연성쓰레기와 1차 가연성쓰레기선별공정(S5)에서 리턴되어 오는 150mm 이상의 가연성쓰레기를 다시 2차 파분쇄기(41)를 이용하여 100~150mm의 크기로 2차 파분쇄한다. 또한, 가연성쓰레기에 선별되지 않고 잔존하는 금속류를 다시 선별하기 위하여 2차 자력선별기(51)를 이용하여 금속류를 선별한다.
상기 2차 파분쇄기는 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 본체(52)의 내부에 서로 평행하게 형성되는 한쌍의 회전축(53)(54)에 각각 파분쇄날(55)(56)을 간격을 두고 형성한다. 그리고 상기 파분쇄날(55)과 파분쇄날(55) 사이에 파분쇄날(56)을 삽입하여 서로 엇갈리게 장착한다.
따라서 상기 파분쇄날(55)과 파분쇄날(56)이 교차하는 교차점(X')에서 가연성쓰레기가 절단될 수 있도록 구성한 것이다.
이때, 파분쇄날(55)(56)은 외주면으로 가연성쓰레기를 절단할 수 있게 간격을 두고 다수개의 돌출날(55')(56')이 형성되어 있어 돌출날(55')(56')의 회전에 의해 가연성쓰레기는 절단이 되는 것이다.
그리고 상기 각각의 파분쇄날(55)(56)의 상부측 외측으로 45도의 각도에 맞추어 장착된 회전축(53a)(54a)에 각각 파분쇄날(55a)(56a)을 다수개 간격을 두고 결합한다. 이때 하측의 회전축(53)(54)에 각각 형성된 파분쇄날(55)(55)과 파분쇄날(56)(56) 사이로 상부측의 회전축(53a)(54a)에 각각 장착된 파분쇄날(55a)(56a)을 각각 엇갈리게 삽입하여 구성한다. 또한, 상기 파분쇄날(55a)(56a)의 외주연에는 회전방향으로 간격을 두고 각각 걸림턱(55a')(56a')을 다수개 형성한다.
따라서 본체(52) 내부로 유입되는 가연성쓰레기는 상부측의 파분쇄날(55a)(56a)이 회전하면서 걸림턱(55a')(56a')에 의해 내측으로 끌어 모아지면서 하부측의 내측으로 회전하는 파분쇄날(55)(56)의 돌출날(55')(56')에 의해 교차점(X')에서 가연성쓰레기는 절단되도록 구성한다.
상기 구성에 의한 작동상태는, 모터(M)(M')의 동력을 전달받아 감속기(S)(S')에서 감속되어 회전하는 두개의 회전축(53a)(54a)에 기어로 맞물린 하부의 회전축(53)(54)이 서로 내측으로 회전한다.
이때 회전축(53a)(54a)에 형성된 파분쇄날(55a)(56a)에는 회전방향으로 다수개의 걸림턱(55a')(56a')이 형성되어 있음으로써, 본체(42)의 내부로 유입되는 가연성쓰레기는 걸림턱(55a')(56a')에 걸려 파분쇄날(55a)(56a)의 회전방향인 내측으로 끌어당겨서 중앙으로 유입한다.
따라서 내측 중앙으로 유입된 가연성쓰레기는 상기 회전축(53)(54)의 회전에 의해 일정한 간격을 두고 각각 장착된 다수개의 파분쇄날(55)(56)이 서로 대향하여 내측으로 엇갈리면서 회전할 때, 서로 교차하는 교차점(X')에서 가연성쓰레기가 파분쇄날(55)(56)의 돌출날(55')(56')에 의해 파쇄 및 절단이 순조롭게 진행이 되는 것이다.
또한, 상기 회전축(53)(54)(53a)(54a)에 장착된 파분쇄날(55)(56)(55a)(56a)의 하부에는 메쉬망(57)이 타원으로 장착되어 있기 때문에, 상기 메쉬망(57)에 근접하여 회전하는 파분쇄날(55)(56)(55a)(56a)이 회전하면서 교차점(X)에서 절단된 가연성쓰레기를 메쉬망(57)에 밀착시켜서 분쇄하여 배출시킨다. 그리고 배출이 안된 가연성쓰레기는 파분쇄날(55)(56)(55a)(56a)의 회전에 의해 다시 분쇄되어 메쉬망(57)을 통해 배출이 되는 것이다.
이와 같이 상기 2차 파분쇄기(41)에 의해 파쇄된 가연성쓰레기에는 토석은 물론 각종 금속류가 혼합되어 있기 때문에, 고품질의 가연성쓰레기를 선별하기 위해서는 금속류를 분리하여 선별해야 한다.
따라서 가연성쓰레기에 혼합된 금속류를 선별하여 분리하기 위해서는 2차 파분쇄기(41)의 전방에 장착된 2차자력선별기(51)를 이용하여 금속을 분리 선별한다. 이때 상기 2차 자력선별기(51)는 전자석이나 영구자석을 이용한다.
상기와 같이 일정 규격 이하로 파쇄된 가연성쓰레기는 전방에 설치된 가연성쓰레기를 감량화하기 위한 1차 가연성 쓰레기 선별장치(500)으로 이송하게 된다.
5. 1차 가연성 쓰레기 선별공정(S5)
상기 100mm~150mm의 크기로 파쇄됨과 동시에 금속류가 선별되어 이송되는 가연성쓰레기에는 토사와 토석 및 회분성의 이물질이 혼합되어 있기 때문에, 2중 트롬멜선별기(60)와 가연성이물질선별기(70)를 이용하여 토사 등의 이물질과 가연성 쓰레기를 2차에 걸쳐 크기별로 선별하여 양질의 가연성쓰레기를 선별취득하기 위한 공정이 이루어진다.
즉, 파쇄되어 이송된 가연성쓰레기는 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 2중 트롬멜선별기(60)를 통과할 때, 내부 선별드럼(21)의 통공(21a)을 통해 150mm이하의 토사를 선별하고, 외부 선별드럼(22)의 통공(22a)을 통해 50mm 이하의 토사를 선별하게 된다.
상기와 같이 150mm이상의 비교적 큰 부피의 가연성쓰레기는 컨베이어벨트를 타고 2차 파분쇄및자력선별장치(400)로 리턴 이송되어 재차 선별 작업을 하게 된다.
그리고 50mm이하의 토사를 선별하여 분리된 가연성쓰레기는 컨베이어벨트를 타고 전방에 설치된 건조장치(80)로 이송하게 된다.
또한, 50mm이하로 선별된 토사 등의 이물질은 다시 컨베이어벨트를 타고 가연성이물질선별기(70)로 이송되어 가연성쓰레기에 잔존하는 토사 등의 이물질을 18mm 이하로 선별하여 적재한다. 그리고 선별된 가연성쓰레기는 컨베이어벨트를 타고 다시 2중 트롬멜선별기(60)에서 분리된 가연성 쓰레기와 합류하여 컨베이어벨트를 타고 건조장치(80)로 이송하게 되고, 18mm 이하의 토사와 이물질은 외부로 배출하게 됨으로써 양질의 가연성 쓰레기를 회수하게 되는 것이다.
이와 같이 2중 트롬멜선별기(60)는 타공망의 통공(21a)이 큰 내부 선별드럼(21)과 타공망의 통공(22a)이 작은 외부 선별드럼(22)이 일체로 결합하여 구성됨에 따라 선별과정이 하나의 몸체에서 순차적으로 진행되어 협소한 공간에 설치가 가능하고, 선별효율이 높을 뿐만 아니라 가연성쓰레기를 정밀하게 선별한다.
6. 건조공정(S6)
상기 1차 가연성 쓰레기 선별장치(500)에서 선별되어 이송되어 오는 가연성쓰레기가 도 16 내지 도 18에 나타내는 바와 같이, 건조장치(80)의 본체(81) 상부에 형성된 호퍼(81a)로 투입되면 다단으로 장착된 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)를 타고 상부에서 하부로 이송되면서 열풍관(82a)(83a)(84a)(85a)(86a)과 열풍분사봉(82b)(83b)(84b)(85b)(86b)에서 분사되는 열풍에 의해 와류운동과 요동운동을 하면서 빠르게 건조되는 것이다.
즉, 건조장치(80)는 본체(81)의 상부에 호퍼(81a)가 형성되고, 호퍼(81a)의 하부에는 로터리투입기(81b)가 장착되어 있다. 상기 로터리투입기(81b)는 외주면으로 다수개의 돌출턱(81c)이 형성되어 있으므로, 상기 돌출턱(81c)의 회전에 의해 투입되는 가연성쓰레기를 회전시켜서 호퍼(81a)의 내부에 가연성쓰레기가 적체되는 것을 방지함은 물론 투입되는 양을 조절해가면서 연속적으로 투입할 수 있도록 구성한다.
또한, 상기 본체(81)의 내부에는 다단으로 메쉬건베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)가 장착되어 있다. 이때 다단으로 형성된 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)는 ㄹ자형으로 가연성쓰레기를 상부에서 하부로 낙하시켜 이송하도록 설치된다.
그리고 상기 각각의 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)가 회전하는 방향의 입구에는 열풍을 투입하여 부유된 가연성쓰레기를 와류운동과 요동운동에 의해 건조시켜서 전방으로 이송시키기 위한 열풍관(82a)(83a)(84a)(85a)(86a)이 설치되어 있고, 또 각각의 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)의 내부에도 열풍분사봉(82b)(83b)(84b)(85b)(86b)이 길이방향으로 형성되어 있고, 또 상기 분사봉(82b)(83b)(84b)(85b)(86b)의 상부측 표면에는 열풍을 수직으로 분사하여 가연성쓰레기에 요동운동을 촉진시켜 건조함과 동시에 전방으로 이송하기에 편리하도록 상승시키기 위한 분사노즐(82c)(83c)(84c)(85c)(86c)이 다수개 천공되어 있다. 또한, 선별되어 이송되는 가연성쓰레기 이외의 토사는 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)에 형성된 구멍을 통해 하부로 낙하하면서 토사배출구(87)로 배출이 된다. 또한, 가연성쓰레기는 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)를 타고 배출구(81d)로 배출이 된다.
이와 같이 건조장치(80)의 호퍼(81a)로 유입된 가연성쓰레기는 호퍼(81a)의 하부에 장착된 로터리투입구(81b)의 회전에 의해 적체현상을 방지함과 동시에 투입양을 조절하여 투입시킨다.
따라서 로터리투입구(81b)를 통해 투입된 가연성쓰레기는 본체(81) 내부의 상부에 설치된 메쉬컨베이어벨트(82)를 타고 전방으로 이송할 때, 열풍관(82a)에서 분사되는 열풍에 의해 부유되면서 와류현상을 일으키면서 건조되고, 또 메쉬컨베이어벨트(82)의 내부에 장착된 열풍분사봉(82b)의 분사노즐(82c)을 통해 상부로 분사되는 열풍에 의해 요동운동을 치면서 건조가 촉진된다.
또한, 메쉬컨베이어벨트(82)를 타고 이송되는 가연성쓰레기에 혼합된 토사 등의 이물질은 메쉬컨베이어벨트(82)의 구멍을 통해 하부로 낙하된다.
이와 같이 가연성쓰레기는 상기 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)를 타고 상부측에서 하부측으로 순차적으로 이송되면서 열풍관(82a)(83a)(84a)(85a)(86a)에서 분사되는 열풍과 열풍분사봉(82b)(83b)(84b)(85b)(86b)의 분사노즐(82c)(83c)(84c)(85c)(86c)을 통해 상부로 분사되는 열풍에 의해 와류운동과 요동운동을 거쳐 건조가 촉진되고, 이와 동시에 토사 등의 이물질은 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)의 구멍을 통해 하부로 낙하되면서 토사배출구(87)로 배출되어 내부에 장착된 이송스크류(88)에 의해 외부로 배출이 되고, 또 선별된 가연성 쓰레기는 배출구(81d)를 통해 컨베이어벨트를 타고 이송이 되는 것이다.
또한, 상기 열풍은 송풍기(89)에서 송풍되는 열을 가열기(89a)에서 가열하여 얻어진 열풍을 열풍관(82a)(83a)(84a)(85a)(86a)과 열풍분사봉(82b)(83b)(84b)(85b)(86b)으로 이송하여 분사하는 것이다.
그리고 상기 본체(81)의 일측에는 열풍관(82a)(83a)(84a)(85a)(86a)과 열풍분사봉(82b)(83b)(84b)(85b)(86b)에서 분사된 열풍을 회수하기 위한 유입구(81e)가 형성되고, 상기 유입구(81e)에는 필터를 장착하여 이물질은 제거하고 열풍만 유입하도록 형성하고, 회수된 열풍은 응축기(89b)를 거쳐 열교환기(89c)를 통해 열교환 한 후, 열풍에 의해 유입된 습기를 제습기(89d)에서 제습한 후, 열풍은 다시 송풍기(89)를 통해 열풍관(82a)(83a)(84a)(85a)(86a)과 열풍분사봉(82b)(83b)(84b)(85b)(86b)으로 순환시켜 재활용함으로써, 열효율을 향상시킬 수 있는 것이다.
본 발명에서는 본체(81) 내부에 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)를 5단으로 형성하고 있으나, 현장 여건에 따라 5단 이하의 3단이나 또는 5단 이상인 5단~다수단으로 설치하여 토사와 가연성쓰레기를 건조하여 선별할 수 있도록 한다.
그리고 상기와 같이, 건조되어 선별된 가연성쓰레기는 다시 전방에 설치된 2차 감량화 작업을 하기 위한 진동및타격장치(100)로 컨베이어벨트를 타고 이송하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 건조공정(S6)에서도 열풍에 의해 수평으로 이송하는 가연성 쓰레기를 다시 수직방향인 상부측으로 열풍을 분사하여 와류운동과 요동운동으로 건조시키면서 이송하기 때문에, 건조시간을 단축시킬 수 있다. 또 가연성 쓰레기를 메쉬컨베이어벨트를 타고 이송시키기 때문에, 가연성 쓰레기에 혼합된 토사 등의 이물질이 이송중에도 메쉬컨베이어벨트에 형성된 구멍을 통해 낙하하여 선별이 되기 때문에 선별효율을 높일 수 있다.
그러나 종래의 선행기술은 원통형의 본체 외부에서 히터를 통해 본체 내부로 열을 가하여 내부온도가 120~200℃로 가열하는 것으로, 가연성 쓰레기를 건조만 할 뿐 토사의 선별작업이 추가적으로 이루어지지 않으므로 선별효율을 최대로 높일 수는 없었던 것이다. 또 히터를 사용하여 건조하기 때문에, 화재발생문제가 발생하였고 전기량의 소모가 많아 경제적이지 못하였던 것이다.
7. 2차 가연성 쓰레기 선별공정(S7)
건조장치(80)에서 건조되어 이송된 가연성쓰레기에는 아직도 토사와 미분 등이 완전히 선별되지 않고 부착되어 있으므로 이를 완전하게 선별하기 위하여 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이 진동및타격장치(100)를 구성하는 임팩트진동스크린(92)과 회전타격채(90)(91)로 이송하여 토사와 미분을 진동과 타격에 의해 완벽하게 선별하여 감량화 하는 2차 가연성 쓰레기 선별공정(S7)을 진행한다.
상기 임팩트진동스크린(92)는 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 모터의 동력을 전달받은 편심이 상하로 진동하면서 이송된 가연성쓰레기를 진동시켜서 가연성쓰레기에 혼합 및 부착되어 있는 토사와 미분을 하부로 낙하하여 선별하는 것이다.
또한, 임팩트진동스크린(100)의 상부와 하부에는 각각 고무와이어나 합성수지의 회전날개(90a)(91a)가 다수 형성된 회전타격채(90)(91)가 임팩트진동스크린(92)의 길이방향과 폭방향으로 간격을 두고 다수 설치되어 있다.
따라서 임팩트진동스크린(92)의 진동에 의해 토사가 선별된 가연성쓰레기는 회전타격채(90)의 회전날개(90a)가 가연성쓰레기를 회전하면서 타격하여 가연성쓰레기에 부착된 미분을 반복하여 박리하여 선별함과 동시에 전방으로 이송시킨다.
또한, 임팩트진동스크린(92)의 하부에 설치된 회전타격채(91)의 회전날개(91a)가 회전하면서 상하로 진동하는 임팩트진동스크린(92)의 하부표면을 타격하여 가연성쓰레기에서 선별되어 낙하하는 토사 등의 이물질에 의해 구멍이 막히지 않도록 함으로써, 작업의 연속성을 유지하게 되는 것이다.
즉, 임팩트진동스크린(92)을 따라 이송된 토사가 선별된 가연성쓰레기에 상부에 장착된 회전타격채(90)의 회전날개(90a)가 회전하면서 타격을 가하여 미분을 박리하여 분리시켜서 임팩트진동스크린(92)의 구멍을 통해 하부로 배출시킨다.
그리고 임팩트진동스크린(92)의 하부에 장착된 회전타격체(91)의 회전날개(91a)가 회전하면서 임팩트진동스크린(92)의 하부면을 타격하여 망눈막힘 현상을 해결하는 것이다.
또한, 상기 임팩트진동스크린(92)의 상부측에는 커버그릴(93)이 장착되어 있어 가연성쓰레기에 부착된 미분을 박리하면서 발생하는 먼지 등이 외부로 비산되는 것을 방지한다. 그뿐만 아니라 상기 커버그릴(93)에는 다수개의 투시창(94)이 형성되어 있어 임팩트진동스크린(92)의 작동상태를 수시로 점검할 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 건조된 가연성쓰레기에 부착된 미분을 최종적으로 임팩트진동스크린에 의한 진동과 회전타격채(90)(91)의 타격에 의해 완전히 박리 및 선별하기 때문에 선별효율을 최대로 높일 수 있다.
그러나 종래 선행기술은 진동스크린만으로 가연성쓰레기에 혼합된 토사만을 진동으로 분리하여 선별하기 때문에, 가연성쓰레기에 부착된 미분을 완전하게 분리 선별할 수 없으므로 선별효율이 낮아 고품질의 연료화를 제공할 수 없다.
이와 같이 본 발명은 임팩트진동스크린(92)과 회전타격채(90)(91)로 이루어진 진동및타격장치(100)에 의해 토사와 미분이 선별된 가연성쓰레기는 컨베이어벨트를 타고 전방에 설치된 파분쇄기(110)로 이송하게 된다.
8. 파분쇄공정(S8)
이와 같이 본 발명은 건조된 가연성쓰레기에 잔존하는 토사나 부착된 미분을 완전하게 분리 선별한 다음, 파분쇄기(110)를 통해 절단하여 분쇄하는 공정이 이루어진다.
즉, 가연성쓰레기를 Fluff의 SRF(비성형 고체연료)의 규격에 맞는 50mm 크기의 원료로 파분쇄기(110)를 통해 파분쇄하는 것이다.
상기 파분쇄기(110)는 가연성쓰레기를 파분쇄할 수 있는 것이라면 모두 사용이 가능하다.
그러나 본 발명에서는 사용하는 도 14 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 본체(52)의 내부에 서로 평행하게 형성되는 한쌍의 회전축(53)(54)에 각각 파분쇄날(55)(56)을 간격을 두고 형성한다. 그리고 상기 파분쇄날(55)과 파분쇄날(55) 사이에 파분쇄날(56)을 삽입하여 서로 엇갈리게 장착한다.
따라서 상기 파분쇄날(55)과 파분쇄날(56)이 교차하는 교차점(X')에서 가연성쓰레기가 절단될 수 있도록 구성한 것이다.
이때, 파분쇄날(55)(56)은 외주면으로 가연성쓰레기를 절단할 수 있게 간격을 두고 다수개의 돌출날(55')(56')이 형성되어 있어 돌출날(55')(56')의 회전에 의해 가연성쓰레기는 절단이 되는 것이다.
그리고 상기 각각의 파쇄분날(55)(56)의 상부측 외측으로 45도의 각도에 맞추어 장착된 회전축(53a)(54a)에 각각 파분쇄날(55a)(56a)을 다수개 간격을 두고 결합한다. 이때 하측의 회전축(53)(54)에 각각 형성된 파분쇄날(55)(55)과 파분쇄날(56)(56) 사이로 상부측의 회전축(53a)(54a)에 각각 장착된 파분쇄날(55a)(56a)을 각각 엇갈리게 삽입하여 구성한다. 또한, 상기 파분쇄날(55a)(56a)의 외주연에는 회전방향으로 간격을 두고 각각 걸림턱(55a')(56a')을 다수개 형성한다.
따라서 본체(52) 내부로 유입되는 가연성쓰레기는 상부측의 파분쇄날(55a)(56a)이 회전하면서 걸림턱(55a')(56a')에 의해 외측에서 내측으로 끌어모아 중앙으로 유입하여 하부측의 내측으로 회전하는 파분쇄날(55)(56)의 돌출날(55')(56')에 의해 교차점(X')에서 가연성쓰레기가 절단되도록 구성한다.
상기 구성에 의한 작동상태는, 모터(M)(M')의 동력을 전달받아 감속기(S)(S')에서 감속되어 회전하는 두개의 회전축(53a)(54a)에 기어로 맞물린 하부의 회전축(53)(54)이 서로 내측으로 회전한다.
이때 회전축(53a)(54a)에 형성된 파분쇄날(55a)(56a)에는 회전방향으로 다수개의 걸림턱(55a')(56a')이 형성되어 있음으로써, 본체(42)의 내부로 유입되는 가연성쓰레기는 걸림턱(55a')(56a')에 걸려 파분쇄날(55a)(56a)의 회전방향인 내측으로 끌어당겨서 중앙으로 유입한다.
따라서 내측 중앙으로 유입된 가연성쓰레기는 상기 회전축(53)(54)의 회전에 의해 일정한 간격을 두고 각각 장착된 다수개의 파분쇄날(55)(56)이 서로 대향하여 내측으로 엇갈리면서 회전할 때, 서로 교차하는 교차점(X')에서 가연성쓰레기가 파분쇄날(55)(56)의 돌출날(55')(56')에 의해 파쇄 및 절단이 순조롭게 진행이 되는 것이다.
또한, 상기 회전축(53)(54)(53a)(54a)에 장착된 파분쇄날(55)(56)(55a)(56a)의 하부에는 메쉬망(57)이 타원으로 장착되어 있기 때문에, 상기 메쉬망(57)에 근접하여 회전하는 파분쇄날(55)(56)(55a)(56a)이 회전하면서 교차점(X)에서 절단된 가연성쓰레기를 메쉬망(57)에 밀착시켜서 분쇄하여 배출시킨다. 그리고 배출이 안된 가연성쓰레기는 파분쇄날(55)(56)(55a)(56a)의 회전에 의해 다시 분쇄되어 메쉬망(57)을 통해 배출이 되는 것이다.
그리고 전술한 2차 감량화 공정인 진동및타격장치(100)에 의해 토사 등의 미분을 선별할 때 발생하는 이물질과, 파분쇄기(110)에서 파분쇄 작업중 외부로 비산되는 미분 등의 이물질이 대기오염시키는 것을 방지하고자 전술한 진동스크린(100)과 파분쇄기(110)에 집진장치(120)(120')를 연결하여 집진할 수 있도록 설치할 수 있다.
상기 집진장치(120)(120')는 도 21 내지 도 23에 나타내는 바와 같이, 본체는 원추형의 사이로로 형성되고, 본체(121)의 중간부분에는 간격을 두고 사방에 공기를 주입하기 위한 유입구(122)가 형성되어 있고, 하부에는 토사 등의 미분을 배출하기 위한 배출구(123)가 형성되어 있다. 따라서 다수개의 유입구(122) 각각에 분진이 발생하는 여러 장소의 분진발생원(선별장치, 파분쇄장치 등)들과 각각 덕트(122a)로 한번에 연결하여 분진을 제거할 수 있는 것이다.
이때 분진 발생원에서 분진을 집진장치의 유입구(122)로 유입하기 위하여, 상기 유입구(122)의 전방에는 송풍기(122b)가 장착되어 있다. 즉, 송풍기(122b)가 가동하면 팬의 작동에 분진발생원에서 발생된 분진을 흡입하여 덕트(122a)를 통해 집진장치(120)의 유입구(122a)를 거쳐 내부로 유도되는 것이다.
그리고 본체(121)의 내부에 형성된 원통형케이스(124)의 상부측에 결합하여 형성되는 필터지지판(124a)에는 카트리치형 필터(125)가 다수 장착되어 있다. 또한, 상기 필터(125)는 필터지지판(125a)에 다수 천공된 삽입공(124a)에 삽입되어 지지된다. 따라서 필터(125)와 필터(125)의 사이로 유입되는 분진이나 먼지를 필터링할 수 있게 구성한 것이다.
그리고 필터(125)의 내부에는 공기배출관(126)이 각각 장착되어 있어, 필터(125)의 표면에 부착된 분진이나 먼지 등을 공기배출관(126)을 통해 배출되는 공기로 분리하여 하부의 배출구(123)로 배출할 수 있도록 구성한다.
또한, 필터(125)를 거쳐 정화된 공기는 공기배출구(127)를 통해 배출하도록 구성한다.
상기 구성에 의해 본체(121)의 일측 사방으로 형성된 유입구(122)를 통해 먼지 등이 유입되면 유입된 먼지는 원통형케이스(124)의 표면을 따라 회전하면서 하부로 이송되어 원통형케이스(124)의 내부에 다수 장착된 다수개의 필터(125)와 필터(125)의 사이로 유입되어 먼지는 필터(125)의 표면에 부착이 되고, 필터링되어 분진이 제거된 공기는 본체(121)의 상부의 공기배출구(127)로 배출된다.
또한, 필터(125)의 표면에 부착된 분진은 에어탱크(126a)에서 공급되어 공기배출관(126)을 통해 분사되는 공기는 필터(125)의 외주면으로 통과하면서 필터(125)의 외주면에 부착된 먼지를 탈락시켜서 본체(121) 하부의 배출구(123)로 배출시켜서 컨베이어벨트(128)를 타고 이송하여 적재한다.
그리고 본체(121)의 일측에는 사다리(129)와 점검구(120a)를 형성하여 사다리(129)를 타고 올라가 점검구(120a)를 통해 본체(121)의 내부를 점검하거나 필터를 교체할 수 있도록 구성되어 있다.
따라서 가연성쓰레기를 선별하여 분리하는 과정에서 발생되는 미세한 분진을 완전하게 제거함으로써, 주변환경의 오염을 줄이고, 또 분진제거로 인한 고순도의 가연성 쓰레기 연료(SRF)를 생산할 수 있다.
또한, 파분쇄된 가연성쓰레기는 전방에 설치된 압출성형장치(700)로 컨베이어벨트를 타고 이송한다.
9. 압출성형공정(S9)
상기와 같이 고순도로 파쇄된 가연성쓰레기를 압출성형장치(700)에 형성된 압출성형기(150)를 통과시켜서 가연성연료(SRF)로 압출 성형하여 가공하는 것이다.
10. 포장공정(S10)
상기와 같이 압출성형된 가연성연료(SRF)를 포장장치(800)에 형성된 포장기(151)로 포장한 후, 가연성연료를 출하하게 되는 것이다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10. 1차 트롬멜선별기 11. 토사정밀선별기
20. 2중 트롬멜선별기 21. 내부 선별드럼
22. 외부 선별드럼 21a, 통공
22a. 통공 30. 정량공급장치
31. 호퍼 32, 33, 34. 버켓
35. 정량공급수단 36, 36a, 36b. 실린더
37. 유압유니트 38, 이송수단
40. 1차 파쇄기 41. 2차 파분쇄기
42. 본체 43, 44. 회전축
45, 46. 파쇄날 45', 46'. 걸림턱
50. 1차 자력선별기 51. 2차 자력선별기
52. 본체 53, 54. 회전축
55, 56. 파분쇄날 57. 매쉬망
60. 2중 트롬멜선별기 70. 가연성이물질선별기
80. 건조장치 81. 본체
81a, 호퍼 81b. 로터리투입구
81c. 돌출턱 81d. 배출구
81e. 유입구 82~86. 메쉬컨베이어벨트
82a~86a. 열풍관 82b~86e. 열풍분사봉
82c~86c. 분사노즐 87. 토사배출구
88. 이송스크류 89. 송풍기
89a. 가열기 89b. 응축기
89c. 열교환기 89d. 제습기
90, 91. 회전타격채 90a, 91a. 회전날개
92. 임팩트진동스크린 100. 진동및타격장치
110. 파분쇄기 120, 120'. 집진장치
130. 1차 가연성감량화선별기 130a. 열풍기
131. 2차 가연성감량화선별기 131a. 열풍기
132. 불연성감량화선별기 140. 원통형선별구
141. 토석낙하편 150. 압출성형기
151. 포장기 200. 전처리선별감량화장치
300. 1차 파쇄및자력선별장치 400. 2차 파분쇄및자력선별장치
500. 1차 가연성 쓰레기선별장치 600. 파분쇄장치
700. 압출성형장치 800. 포장장치
900. 가연성 연료화 선별장치

Claims (17)

  1. 매립장에서 굴착 운반되어 온 쓰레기 또는 수거되 온 생활쓰레기와 음식물 쓰레기를 건조장에서 자연건조시켜 정량으로 투입시키는 정량연속투입기(A)에 투입하여 1차 트롬멜선별기(10)와 2차 가연성쓰레기를 정밀선별하는 2중 트롬멜선별기(20) 및 1 및 2차 감량화선별기(130)(131)를 통해 쓰레기에서 불연성(토사, 돌, 금속류 등)과 가연성을 분리 선별하는 전처리선별감량화공정(S1);
    상기 전처리선별감량화공정(S1)에서 선별된 가연성쓰레기를 정량공급장치(30)로 정량공급하는 정량공급공정(S2);
    상기 정량공급장치(30)를 통해 투입된 가연성쓰레기를 1차 파쇄기(40)로 파쇄한 후, 가연성쓰레기에 혼합된 금속을 1차 자력선별기(50)로 선별하는 1차 파분쇄및자력선별공정(S3);
    상기 1차 파쇄된 가연성쓰레기를 2차 파분쇄기(41)로 파쇄한 후, 가연성쓰레기에 혼합된 금속을 2차 자력선별기(51)로 선별하는 2차 파분쇄및자력선별공정(S4);
    상기 2차 파쇄된 가연성쓰레기를 2중 트롬멜선별기(60)와 가연성이물질선별기(70)를 통해 토사와 미분 및 가연성쓰레기를 반복하여 감량화하여 선별하는 동시에 외부로 비산되는 먼지나 이물질을 집진기(120')로 집진하는 1차 가연성쓰레기선별공정(S5);
    상기 1차 감량화하여 선별된 가연성쓰레기를 건조시키기 위해 본체(81) 내부에 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)가 다단으로 형성된 건조장치(80) 내의 열풍으로 이송하는 가연성 쓰레기를 와류운동과 요동운동으로 건조하여 토사와 가연성쓰레기를 박리하는 건조공정(S6);
    상기 건조공정(S6)을 거쳐 선별된 가연성쓰레기에 부착된 토사 및 미분을 진동스크린(92)의 상,하부에 회전타격채(90)(91)가 장착된 진동및타격장치(100)를 통해 진동과 타격으로 2차 감량화하여 선별하는 2차 가연성쓰레기선별공정(S7);
    상기 2차 감량화하여 선별된 가연성쓰레기를 파분쇄기(110)를 통해 50mm 이하로 잘게 파분쇄함과 동시에 외부로 비산되는 먼지와 이물질을 집진장치(120)로 집진하는 파분쇄공정(S8);
    상기 파분쇄된 가연성쓰레기를 성형압출기(150)에 투입하여 성형시켜서 배출하는 압출성형공정(S9);
    상기 압출성형된 가연성쓰레기를 성형하여 연료화시킨 가연성연료(SRF)를 포장기(151)로 포장하는 포장공정(S10);을 포함하여 이루어지되,
    상기 전처리선별감량화공정(S1)은,
    굴착 운반되어 온 매립쓰레기를 일정하게 정량투입시키는 정량연속투입기(A)와,
    상기 정량연속투입기(A)를 통해 공급되어 온 매립쓰레기를 1차 트로멜선별기(10)를 통해 100mm 이하의 토석과 가연성쓰레기를 선별하여 100mm이상의 가연성쓰레기와 토석은 1차 가연성감량화선별장치(130)로 직접 이송시키고,
    100mm이하로 선별된 토사와 가연성쓰레기를 2중 트롬멜로 형성되어 2차 가연성쓰레기를 정밀선별하는 2중 트롬멜선별기(20)를 통해 65mm 내지 25mm이하의 토석과 가연성 쓰레기를 선별하고,
    상기 2중 트롬멜선별기(20)와 1차 트롬멜선별기(10)를 통해 선별된 가연성 쓰레기를 선별하여 1차 및 2차 가연성감량화선별기(130)(131)를 통해 토사와 가연성쓰레기를 재차 선별하는 공정으로 구성한 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 1차 가연성쓰레기선별공정(S5)은,
    1차적으로 2중 트롬멜선별기(60)를 통해 50mm와 150mm의 가연성쓰레기와 토사를 선별하고, 선별된 150mm이상의 가연성쓰레기는 2차 파분쇄및자력선별공정(S4)으로 리턴 순환시켜서 다시 파쇄 선별하고,
    2차적으로 50mm이하로 선별된 가연성이 함유된 토사를 다시 가연성이물질선별기(70)를 통해 토사(18mm이하)를 선별하여 배출하고,
    선별된 가연성쓰레기는 2중 트롬멜선별기(60)에서 선별된 가연성쓰레기와 합류하여 건조공정(S6)으로 이송하도록 구성한 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 건조공정(S6)은,
    본체(81)의 내부에 다단으로 형성되어 가연성쓰레기를 상부측에서 하부측으로 이송한 메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)의 입구에 설치된 열풍관(82a)(83a)(84a)(85a)(86a)에서 분사하는 열풍으로 건조하여 이송하고,
    메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)의 내부에 설치된 열풍분사봉(82b)(83b)(84b)(85b)(86b)의 상부표면에 천공된 분사노즐(82c)(83c)(84c)(85c)(86c)에서 상부측으로 분사하는 열풍으로 가연성쓰레기를 와류운동과 요동운동을 발생시켜서 건조하고,
    메쉬컨베이어벨트(82)(83)(84)(85)(86)의 구멍을 통해 토사를 낙하하여 본체(81) 하부의 토사배출구(87)에 장착된 이송스크류(88)를 통해 외부로 배출하는 건조공정으로 구성한 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 2차 가연성분리선별공정(S7)은 1차적으로 임팩트진동스크린(180)에 의해 토사와 미분을 선별함과 동시에 임팩트진동스트린(180)의 상부와 하부에 고무와이어나 합성수지로 이루어진 회전날개(191)(191a)를 장착한 회전타격채(190)(190a)로 토사와 미분을 2차적으로 타격하여 선별하는 공정으로 구성한 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법.
  7. 수거된 가연성매립쓰레기나 음식물 쓰레기를 건조장에서 자연건조시켜 정량투입기(A)로 투입하여 1차 트롬멜선별기(10)에서 토사와 이물질을 선별하고, 상기 1차 트롬멜선별기(10)와 연결된 2차 가연성쓰레기를 정밀 선별하는 2중 트롬멜선별기(20)에서 100mm이하의 토사와 이물질을 선별하고, 선별된 가연성쓰레기는 이송되어 1차 감량화선별기(130)와, 상기 1차 감량화선별기(130)와 연결된 2차 감량화선별기(131)를 통해 다시 100mm이상의 중대형 토석과 이물질 및 토사를 선별하여 가연성쓰레기를 감량화하는 전처리 선별감량화장치(200);
    상기 전처리선별감량화장치(200)에서 선별된 가연성쓰레기를 정량으로 공급하기 위한 정량공급장치(30);
    상기 정량공급장치(30)를 통해 투입된 가연성쓰레기를 1차 300mm이하로 파쇄하는 1차 파쇄기(40)로 파쇄하여 가연성쓰레기에 혼입된 금속을 1차 자력선별기(50)로 선별하는 1차 파쇄및자력선별장치(300);
    상기 1차 파쇄된 가연성쓰레기를 2차 150mm 이하로 파쇄하는 2차 파분쇄기(41)로 파쇄하여 가연성 쓰레기에 혼입된 금속을 2차 자력선별기(51)로 선별하는 2차 파분쇄및자력선별장치(400);
    상기 2차 파쇄된 가연성쓰레기를 2중 트롬멜선별기(60)와 가연성이물질선별기(70)를 통해 150mm이상과 50mm이하의 토사와 가연성쓰레기를 선별하고, 상기 2중 트롬멜선별기(60)를 통해 선별된 150mm이상의 가연성쓰레기를 2차 파분쇄장치(500)로 컨베이어벨트를 타고 리턴이송시켜 파쇄하는 1차 감량화 선별하는 1차 가연성쓰레기선별장치(900);
    상기 1차 선별된 가연성쓰레기에 부착된 토사와 미분을 박리하여 탈락함과 동시에 열풍과 요동운동으로 건조하는 건조장치(80);
    상기 건조장치(80)를 거쳐 건조된 가연성쓰레기에 부착된 토사와 미분을 2차 감량화 선별하기 위해 진동스크린(92)의 상, 하부에 회전타격채(90)(91)가 장착된 진동및타격장치(100);
    상기 2차 선별된 가연성쓰레기를 50mm이하로 잘게 파분쇄기(110)로 파분쇄함과 동시에 외부로 비산되는 먼지와 이물질을 집진장치(120)로 집진하는 파분쇄장치(600);
    상기 파분쇄된 가연성쓰레기를 성형압출기(150)에 투입하여 가연성 연료로 사용하기 위해 가연성연료(SRF)를 압출성형하는 압출성형장치(700);
    상기 압출성형된 가연성연료(SRF)를 압축하여 및 포장기(151)로 포장하는 포장장치(800);를 포함하여 이루어지되,
    상기 전처리선별감량화장치(200)는,
    1차적으로 150mm 이하의 가연성쓰레기와 토석을 선별할 수 있도록 구동하는 1차 트롬멜선별기(10);
    상기 1차 트롬멜선별기(10)에서 선별된 토석을 2차적으로 65mm 이상의 가연성쓰레기와 토석을 선별할 수 있는 내부선별드럼(21)과 25mm 이하의 가연성쓰레기와 토석을 선별할 수 있게 외부선별드럼(22)이 복층구조로 결합하여 이루어진 2중 트롬멜선별기(20);
    상기 1차 트롬멜선별기(10)와 2중 트롬멜선별기(20)를 통해 선별된 가연성쓰레기를 다시 건조 선별하기 위해 전방에 각각 열풍기(130a)(131a)를 장착하여 열풍을 투입함과 동시에 외주면에 다수개의 타공이 천공되어 회전하는 1차 및 2차 가연성감량화선별기(130)(131);를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별장치.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 전처리선별감량화장치(200)는,
    2중 트롬멜선별기(20)에서 선별된 25mm이하의 토석에서 다시 가연성쓰레기와 토석을 선별하기 위하여 2차 가연성쓰레기를 정밀선별하는 2중 트롬멜선별기(20)의 후방에 연결된 토사정밀선별기(11);
    2차 가연성감량화선별기(131)에서 선별된 토석에서 다시 가연성쓰레기와 토석을 선별하기 위하여 2차 가연성감량화선별기(131)의 후방에 연결된 불연성감량화선별기(132);를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 불연성감량화선별기(132)는,
    전단의 선별장치에서 선별되지 못하고 전방으로 배출되는 토석이 중량에 의해 낙하하면서 가연성쓰레기와 선별될 수 있도록 불연성감량화선별기(132)의 배출구 단부에 장착된 원통형선별구(140)의 외주면을 따라 토석낙하편(141)이 다수 장착되어 구성한 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별장치.
  11. 삭제
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 1차 가연성쓰레기선별장치(900)는
    1차적으로 2중 트롬멜선별기(60)를 통해 50mm와 150mm의 가연성과 토석을 선별하고, 선별된 150mm이상의 가연성쓰레기와 토석은 2차 파분쇄및자력선별장치(400)로 컨베이어벨트를 타고 리턴 순환시켜서 다시 파쇄하고,
    2차적으로 50mm이하로 선별된 가연성과 토석을 다시 가연성이물질선별기(70)를 통해 18mm이하로 토석을 배출하여 가연성쓰레기를 선별할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 7항에 있어서,
    상기 1차 파쇄장치는
    본체(42)의 내부에 서로 평행하게 형성되는 한쌍의 회전축(43)(44)에 각각 간격을 두고 외주면에 다수개의 걸림턱(45')(46')이 형성된 파쇄날(45)(46)을 장착하고,
    상기 파쇄날(45)과 파쇄날(45) 사이로 파쇄날(46)을 삽입하여 서로 엇갈리게 장착하여,
    상기 파쇄날(45)과 파쇄날(46)이 회전하면서 교차하는 교차점(X)에서 가연성쓰레기를 절단할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 및 매립된 가연성 쓰레기를 연료화하기 위한 선별장치.
  17. 삭제
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