KR101825267B1 - 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 - Google Patents

자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매립된 가연성 쓰레기에서 재활용이 가능한 가연성 쓰레기를 분리하여 대량 연료화 하는 선별시스템에 관한 기술로서, 건조장에서 자연건조를 통한 에너지를 절감하고, 가연성 폐기물을 1차파쇄기와 금속선별기로 투입하여 1차적으로 파쇄하는 한편 금속류를 분리하여 감량화선별기와 진동스크린을 통해 가연성 폐기물에 혼합된 흙, 자갈 등의 이물질을 분리 선별한 다음, 다시 2차파쇄기와 금속선별기로 투입하여 가연성 폐기물을 파쇄하는 한편 금속류를 분리하며, 1차 및 2차파쇄건조선별기를 통해 가연성 폐기물을 5~10㎝ 크기로 파쇄하는 한편 흙이나 토사 등의 이물질을 분리 배출한 후, 선별된 가연성 폐기물을 건조기에 투입하여 120~200℃로 가열 건조하고, 3차파쇄건조선별기와 분쇄기를 통해 가연성 폐기물을 5㎝ 이하로 잘게 파쇄하는 한편 흙, 미분 등의 이물질을 분리함으로써, 고품질의 가연성 쓰레기를 분리 선별하여 Fluff Type의 F.SRF 규격에 맞도록 연료화 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 에 관한 기술이다.

Description

자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 {Massive fuelization sorting system for reclaimed combustible waste based on natural drying process}
본 발명은 매립된 가연성 쓰레기에서 재활용이 가능한 가연성 쓰레기를 분리하여 대량 연료화 하는 선별시스템에 관한 기술로써, 보다 상세하게 설명하면 택지개발사업이나 간선 SOC사업 등에서 발생되는 대규모의 비위생 매립장 또는 과거에 불법 매립된 쓰레기가 발생되면 가연성 쓰레기 (폐비닐, 폐합성수지 등) 의 재활용에 저해요소가 되는 수분 및 이물질을 에너지세이빙 및 연료화 실현을 위해 자연건조장을 조성하여 자연건조하고, 트롬맬, 자력선별기, 파·분쇄기, 타격파쇄 및 풍력건조에 의한 가연성 쓰레기 선별장치, 선별과정에서 필연적으로 발생하는 혼합폐기물 (가연물, 토사류) 을 순환형 토사정밀 선별시스템을 통해 가연물 회수를 극대화하고 토사를 자원화함으로써, Fluff Type의 F.SRF (비성형 고형연료) 규격에 맞도록 비용 효율적이고 고품질의 가연성 쓰레기 연료화 하는 자연건조과정 및 순환형 토사정밀 선별시스템을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템에 관한 기술이다.
일반적으로 비위생 매립지 또는 순환형 매립장에 매립된 폐쓰레기 중에는 재활용이 가능한 가연성 폐쓰레기와, 토사 및 골재가 선별되지 않은 그대로 매립되고 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 기술 뿐만 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.
대한민국 등록특허 제10-0958200호. 대한민국 등록특허 제10-0998793호. 대한민국 등록특허 제10-0866517호. 대한민국 등록특허 제10-1373117호.
본 발명은 종래 가연성 폐기물에 혼합된 각종 이물질을 제거하기 위하여 수조와 건조기 등의 대형 시설을 필요로 하는 문제점과, 많은 에너지와 동력이 필요한 한편 많은 인력이 투입되고, 작업시간이 길어지는 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 수차례 시험결과 전처리 과정인 선별기에서 선별 직후, 3원선별된 가연성 폐기물은 함수량이 높아 가연성 폐기물을 연료화하는 것은 에너지 소비가 크고, 비닐류는 가능하나 천류는 연료화를 위한 함수량이 높아 실질적으로 불가 알 수 있었고,
이에, 우선 선별된 가연성 쓰레기를 건조장을 확보해 자연 건조하여 함수비를 최대한 저감시켜 가연성 폐기물을 1차파쇄기와 금속선별기로 투입하여 1차적으로 파쇄하는 한편 금속류를 분리하고, 감량화선별기와 진동스크린을 통해 가연성 폐기물에 혼합된 흙, 자갈 등의 이물질을 분리 선별한 다음, 다시 2차파쇄기와 금속선별기로 투입하여 가연성 폐기물을 파쇄하는 한편 금속류를 분리하며, 1차 및 2차파쇄건조선별기를 통해 가연성 폐기물을 10~30㎝ 크기로 파쇄하는 한편 흙이나 토사 등의 이물질을 분리 배출한 후, 선별된 가연성 폐기물을 건조기에 투입하여 120~200℃로 가열 건조하고, 3차파쇄건조선별기와 분쇄기를 통해 가연성 폐기물을 5㎝ 이하로 잘게 분쇄하는 한편 흙, 미분 등의 이물질을 분리 배출함으로써, 고품질의 가연성 쓰레기를 분리 선별하여 Fluff Type의 F.SRF 규격에 맞도록 연료화 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
매립되어 있던 쓰레기를 선별한 젖은 쓰레기를 선행공정을 통한 건조장에서 태양열을 이용한 자연 건조를 실시하여 최대한 건조된 가연성 쓰레기로 전처리하는 건조장; 상기 건조된 가연성 쓰레기를 비, 눈으로부터 보호하는 보관장; 상기 보관장에서 투입되는 가연성 폐기물을 10~30㎝ 크기로 파쇄하는 1차파쇄기; 상기 1차파쇄기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 1차금속선별기; 상기 1차금속선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 흙, 자갈 등의 이물질을 선별 배출하는 감량화선별기; 상기 감량화선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 가연성과 흙, 미분을 분리 선별 배출하는 진동스크린; 상기 감량화선별기와 진동스크린을 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 10~20㎝ 크기로 파쇄하는 2차파쇄기; 상기 2차파쇄기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 2차금속선별기; 상기 2차금속선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하는 한편 파쇄날의 회전시 발생하는 에어로 건조기능을 강화하고, 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 1차파쇄건조선별기; 상기 1차파쇄건조선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하고, 에어로 건조시키는 2차파쇄건조선별기; 상기 2차파쇄건조선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 120~200℃로 가열 건조하는 건조기; 상기 건조기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하는 한편 회전력을 증가시켜 에어건조와 분쇄기능을 향상시키고, 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 3차파쇄건조선별기; 상기 3차파쇄건조선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 5㎝ 이하로 잘게 파쇄하고, 건조된 가연성 쓰레기에서 발생하는 분진과 먼지를 집진하는 집진기를 구비한 분쇄기;를 포함하여 구현된다.
또한 본 발명의 실시예로서, 3차파쇄건조선별기와 분쇄기에 집진시설이 설치되어 외부로 비산하는 먼지와 이물질을 집진하므로서, 대기 환경오염을 방지하고, 고순도의 가연성 SRF를 생산하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예로서, 분쇄기의 후단에 가연성 폐기물을 건조하는 한편 이물질을 분리 제거하고, 진동 운동을 하는 2차건조기가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예로서, 금속선별기는, 프레임에 설치되고, 구동모터의 작동으로 가연성 폐기물을 한쪽 방향으로 이송하는 이송컨베이어; 상기 프레임에 설치되고, 이송컨베이어의 상부에 위치하는 전자석; 상기 이송컨베이어의 상부에 회전가능케 설치되고, 구동모터의 작동으로 회전하여 가연성 폐기물을 파헤치는 브러시롤; 상기 이송컨베이어의 후단부 아래에 설치되고, 이송컨베이어의 구동롤이 영구자석으로 장착되어 이송컨베이어에 달라붙은 금속류를 긁어 떨어트리는 스크레퍼를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예로서, 건조장은, 태양열을 이용한 자연 건조장으로 바닥면은 콘크리트 포장 또는 아스팔트 포장으로 구성되어 자연 복사열을 이용하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 쓰레기 선별장에서 선별된 가연성 쓰레기를 태양열을 이용하여 건조시키는 건조장과, 건조된 가연성 쓰레기를 비, 눈으로부터 노출되지 않도록 보관하는 보관장에서 운반되어 투입되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 1차금속선별기; 상기 1차금속선별기를 거쳐서 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 흙, 자갈 등의 이물질을 선별하여 분리하는 감량화선별기; 상기 감량화선별기를 통과하고 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 재활용이 가능한 가연성 쓰레기를 선별하고 흙, 미분을 선별 배출하는 진동스크린; 및 상기 진동스크린을 통과해서 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하고, 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 1차파쇄건조선별기를 포함하고, 1차파쇄건조선별기의 타공망을 통해서 나온 이물질은, 상기 감량화선별기의 하단의 컨베이어 벨트를 통해 다시 상기 진동스크린으로 투입되어 순환되는 것을 특징으로 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예로서, 상기 순환되는 이물질은, 상기 1차파쇄건조선별기의 타공망을 통해 빠져나온 유입폐기물일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예로서, 상기 순환되는 이물질은, 상기 감량화선별기에서 분리되고, 상기 진동스크린으로 투입되는 흙, 자갈 등의 이물질과 합쳐지도록 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예로서, 상기 진동스크린은 서로 상하로 이격되어 배치되고, 내부가 타공된 제1 및 제2스크린을 포함하고, 제1스크린 상부에는, 제1스크린에 형성된 제1타공망보다 직경이 큰 가연성 쓰레기가 걸러지고, 제2스크린 상부에는, 상기 제2스크린에 형성된 제2타공망의 직경보다 크고, 상기 제1타공망의 직경보다 작은 직경의 가연성 쓰레기가 걸러지며, 상기 제2스크린 하부에는, 상기 제2타공망의 직경보다 직경이 작은 흙, 모래 등의 이물질이 걸러지며, 상기 제1 및 제2스크린 상부의 가연성 쓰레기는 상기 1차파쇄건조선별기로 이송되며, 제2스크린 하부에 모여진 흙, 모래 등의 이물질은 외부로 배출되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예는 가연성 쓰레기의 건조장과 건조된 가연성 쓰레기를 보관하는 보관장을 구비하고, 감량화선별기와 진동스크린을 통해 가연성 폐기물에 혼합된 흙, 자갈 등의 이물질을 분리 선별하여 감량화 하고, 다시 2차파쇄기와 금속선별기에서 가연성 폐기물을 파쇄 및 금속류를 분리한 다음, 1차 및 2차파쇄건조선별기를 통해 가연성 폐기물을 10~20㎝ 크기로 파쇄 및 타격하는 한편 흙이나 토사 등의 이물질을 분리 배출하고, 강한 회전력에 의해 발생하는 에어로 가연성 쓰레기를 건조시킴으로써, 수처리 공정을 적용하지 않고 가연성 폐기물에 부착된 각종 이물질을 분리하여 고품질의 가연성 쓰레기를 선별하는 효과가 있다.
아울러, 본 발명의 실시예는 1차 및 2차파쇄건조선별기를 통과한 가연성 폐기물을 건조기에 투입하여 120~200℃로 가열 건조함으로써, 가연성 폐기물의 함수비를 10% 이하로 줄여서 3차파쇄건조선별기와 분쇄기를 통해 비산되는 먼지와 분진 등의 이물질을 집진하여 고품질의 가연성 쓰레기를 선별해 Fluff Type의 F.SRF 규격에 맞도록 연료화 하는 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예는 태양열을 이용한 자연 건조장과 보관장을 구비함으로써, 수처리 공정을 적용하지 않고, 가연성 폐기물에 부착된 각종 이물질을 분리하여 고품질의 가연성 쓰레기를 선별함으로써, 설비를 소형화할 수 있고, 생산에 필요한 에너지(전기)를 대폭 절감할 수 있으며, 작업 인력을 대폭 줄이는 한편 작업시간을 현저하게 단축하고, 공사기간 단축을 위한 대량생산의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선별시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선별시스템의 설치상태도.
도 3은 본 발명의 실시예에서 금속선별기를 나타낸 설치상태도.
도 4는 본 발명의 실시예에서 파쇄건조선별기를 나타낸 설치상태도.
도 5는 본 발명의 실시예에서 파쇄건조선별기를 나타낸 작동상태도.
도 6은 본 발명의 실시예에서 감량화선별기를 나타낸 설치상태도.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선별시스템의 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성을 살펴보면, 매립쓰레기 선별장에서 선별된 가연성 쓰레기를 건조시키는 바닥면이 콘크리트나 아스팔트로 복사열을 내는 구조의 건조장(1)과, 건조된 가연성 쓰레기를 비, 눈으로부터 보호하는 보관장(5)을 구비하여 투입(7)되는 가연성 폐기물을 10~30㎝ 크기로 파쇄하는 1차파쇄기(10); 상기 1차파쇄기(10)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 1차금속선별기(20); 상기 1차금속선별기(20)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 흙, 자갈 등의 이물질을 선별하는 감량화선별기(30); 상기 감량화선별기(30)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 흙, 미분을 선별 배출하는 진동스크린(40); 상기 감량화선별기(30)와 진동스크린(40)을 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 10~20㎝ 크기로 파쇄하는 2차파쇄기(50); 상기 2차파쇄기(50)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 2차금속선별기(60); 상기 2차금속선별기(60)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하는 한편 발생하는 에어에 의하여 건조기능을 갖추고, 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 1차파쇄건조선별기(70); 상기 1차파쇄건조선별기(70)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄 건조하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 2차파쇄건조선별기(80); 상기 2차파쇄건조선별기(80)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 120~200℃로 가열 건조하는 건조기(90); 상기 건조기(90)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄 건조하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 3차파쇄건조선별기(100); 상기 3차파쇄건조선별기(100)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 5㎝ 이하로 잘게 파쇄하는 분쇄기(110); 상기 분쇄기(110)에서 발생하여 비산되는 먼지와 비산 이물질을 집진하는 집진기(120);를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 주요 구성에서 건조장(1)의 구조는 태양열을 충분히 받을 수 있는 곳으로 바닥면은 콘크리트 포장이나 아스팔트 포장을 하여 태양열의 복사열을 이용할 수 있는 구조로 하고, 보관장(5)은 비가림 시설이 되어 있는 한편 통풍이 잘되는 창고형 구조로 하며, 1차파쇄기(10)는 연속 투입되는 가연성 폐기물을 파쇄하는 기능으로서, 상기 1차파쇄기(10)는 도면에서 도 1 및 도 2와 같이, 투입 컨베이어를 통해 가연성 폐기물이 연속적으로 투입되고, 로터리 방식의 슈레이더형 파쇄기를 적용할 수 있다.
상기에서 1차파쇄기(10)는 건조장(1)에서 1차적으로 자연 건조된 가연성 폐기물이 운반되거나 보관장(5)에서 운반되어 투입 컨베이어를 통해 연속적으로 투입되며, 가연성 폐기물을 10~30㎝ 크기로 파쇄하게 된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 1차금속선별기(20)는 1차파쇄기(10)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 기능으로서, 상기 1차금속선별기(20)는 도면에서 도 1 내지 도 3과 같이, 전자석(23)을 이용하는 한편 이송컨베이어(22)를 통해 가연성 쓰레기가 이송되고, 상기 이송컨베이어(22)의 구동롤(28)(29)을 영구자석으로 장착하여 가연성 쓰레기에서 각종 금속류를 분리하게 된다.
상기에서 1차금속선별기(20)는 프레임(21)에 설치되고, 구동모터(22a)의 작동으로 가연성 폐기물을 한쪽 방향으로 이송하는 이송컨베이어(22)와; 상기 프레임(21)에 설치되고, 이송컨베이어(22)의 상부에 위치하는 전자석(23)과; 상기 이송컨베이어(22)의 상부에 회전가능케 설치되고, 구동모터(25)의 작동으로 회전하여 가연성 폐기물을 파헤치는 브러시롤(24)과; 상기 이송컨베이어(22)의 후단부 아래에 설치되고, 이송컨베이어(22)에 달라붙은 금속류를 긁어 떨어트리는 스크레퍼(27);를 포함하여 구성된다.
상기에서 이송컨베이어(22)는 프레임(21)에 설치되어 구동모터(22a)의 작동으로 가연성 폐기물을 한쪽 방향으로 이송하고, 전자석(23)은 이송컨베이어(22)의 상부에 위치하도록 프레임(21)의 상측부에 설치되며, 강한 자기력이 작용하여 가연성 폐기물에 혼합된 금속류가 붙어서 분리된다.
상기에서 브러시롤(24)은 구동모터(25)의 작동으로 회전하여 가연성 폐기물을 파헤침으로써, 가연성 폐기물 속에 혼합된 금속류를 파헤쳐서 전자석(23)에 달라붙도록 하여 분리하게 된다.
또한 상기에서 이송컨베이어(22)의 구동롤(28)(29)을 영구자석으로 장착하며, 스크레퍼(27)는 이송컨베이어(22)의 후단부 아래에서 이송컨베이어(22)의 표면에 달라붙은 금속류를 긁어 제거하며, 상기 스크레퍼(27)의 아래에 금속류가 적재되는 호퍼(26)가 설치된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 감량화선별기(30)는 가연성 폐기물에서 흙, 자갈 등의 이물질을 선별하는 기능으로서, 상기 감량화선별기(30)는 도면에서 도 1과 도 2 및 도 6과 같이, 1차선별드럼(31)과 2차선별드럼(32)으로 구성되며, 본 출원인이 선등록한 특허 제10-1061166호(매립쓰레기의 감량화 선별시스템 및 선별방법)의 기술을 적용할 수 있다.
상기에서 1차선별드럼(31)은 구멍의 직경이 35~50mm로 타공망이 설치되고, 2차선별드럼(32)은 구멍의 직경이 20~25mm로 타공망이 설치되며, 상기 1차선별드럼(31)은 투입컨베이어(33)를 통해 가연성 폐기물이 투입될 경우, 비교적 큰 부피의 가연성 폐기물을 분리하여 배출컨베이어(34)로 배출하고, 타공망을 통과한 흙, 이물질은 2차선별드럼(32)으로 유입되어 부피가 큰 가연성 폐기물을 재차 선별하여 가연성 폐기물은 배출컨베이어(34)로 배출하고, 타공망을 통과한 흙, 이물질은 호퍼를 통해 배출컨베이어(35)로 떨어져 다시 이송컨베이어(36)로 공급된다.
상기에서 감량화선별기(30)는 타공망의 구멍이 큰 1차선별드럼(31)과 타공망의 구멍이 작은 2차선별드럼(32)이 일체로 구성됨에 따라 선별과정이 하나의 몸체에서 순차적으로 진행되어 협소한 공간에 설치가 가능하고, 선별효율이 높을 뿐만 아니라 가연성 폐기물을 정밀하게 선별한다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 진동스크린(40)은 감량화선별기(30)를 통해 이송 공급되는 폐기물에서 재활용이 가능한 가연성과 흙, 미분을 선별 배출하는 기능으로서, 상기 진동스크린(40)은 도면에서 도 1 및 도 2와 같이, 가연성 폐기물이 이송 공급되는 스크린이 진동체에 의해 연속적으로 요동함으로써, 흙이나 미분은 하부 쪽으로 이송 분리되고, 가연성 쓰레기는 스크린의 상부 반대쪽으로 이송 분리되어 배출된다.
상기 진동스크린(40)에서 분리된 흙, 미분은 스크린에서 떨어져 외부에 적재되고, 또한 진동스크린(40)에서 선별된 가연성 쓰레기는 컨베이어를 통해 2차파쇄기(50)로 이송 공급된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 2차파쇄기(50)는 감량화선별기(30)와 진동스크린(40)을 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 파쇄하는 기능으로서, 상기 2차파쇄기(50)는 도면에서 도 1 및 도 2와 같이, 1차파쇄기(10)와 같은 로터리 방식의 슈레이더형 파쇄기를 적용할 수 있고, 공급되는 가연성 폐기물(가연성 쓰레기, 자갈, 토석)을 10~20㎝ 크기로 파쇄하게 된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 2차금속선별기(60)는 2차파쇄기(50)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 금속류를 분리하는 기능으로서, 상기 2차금속선별기(60)는 1차금속선별기(20)와 같이, 전자석을 이용하여 가연성 쓰레기에서 각종 금속류를 분리하게 된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 1차파쇄건조선별기(70)는 2차금속선별기(60)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 및 파쇄하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하고, 회전력에 의해 발생하는 에어에 의하여 건조기능을 향상시키며, 상기 1차파쇄건조선별기(70)는 도면에서 도 1 및 도 2와, 도 4 및 도 5와 같이, 프레임(71a)의 상부에 반원통형으로 설치되고, 한쪽 상부에 투입구(71b)가 설치된 커버(71)와; 상기 커버(71)의 하부에 반원통형의 대칭으로 설치되고, 한쪽 하부에 배출구(72a)가 설치된 타공망(72)과; 상기 커버(71)와 타공망(72)의 내부를 관통하여 프레임(71a)에 회전가능케 설치되는 한편 일정 간격으로 다수개의 파쇄날(73a)이 설치된 샤프트(73)와; 상기 프레임(71a)에 고정 설치되고, 샤프트(73)를 회전시키는 모터(74)와; 상기 타공망(72)의 외주연을 감싸게 설치되는 호퍼(75); 및 상기 호퍼(75)의 하부에 연결 설치되고, 흙과 각종 이물질을 이송하는 컨베이어(76);를 포함하여 이루어진다.
상기에서 1차파쇄건조선별기(70)는 모터(74)의 구동으로 샤프트(73)와 파쇄날(73a)이 고속으로 대략 700~900rpm으로 회전하는 상태에서 강한 회전력으로 에어를 발생하여 가연성 쓰레기를 이동시키며, 투입구(71b)를 통해 가연성 폐기물이 투입되면, 다수의 파쇄날(73a)과 고정날(72b)이 서로 교차하면서 가연성 폐기물을 타격 및 파쇄하여 흙이나 각종 이물질을 털어내 분리하고, 가연성 쓰레기를 건조하여 이동시키며, 여기서 분리된 흙이나 각종 이물질은 타공망(72)을 통과해서 컨베이어(76)로 모아져 외부로 이송되고, 가연성 쓰레기는 배출구(72a)를 통해 외부로 배출됨으로써, 가연성 쓰레기를 분리 선별하게 된다.
상기에서 1차파쇄건조선별기(70)는 모터의 구동으로 샤프트와 다수의 파쇄날이 고속으로 회전하면서 가연성 폐기물을 타격 및 파쇄하여 5~15㎝ 크기로 파쇄하게 된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 2차파쇄건조선별기(80)는 1차파쇄건조선별기(70)와 같은 구조이나, 회전력을 900~1100rpm으로 향상시키고, 1차파쇄건조선별기(70)를 통하여 이송 공급되는 가연성 폐기물을 재차 타격 및 파쇄 건조하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 기능으로서, 상기 2차파쇄건조선별기(80)는 도면에서 도 1 및 도 2와, 도 4 및 도 5와 같이, 1차파쇄건조선별기(70)와 같은 구성을 적용할 수 있고, 가연성 폐기물을 타격 및 파쇄하여 5~10㎝ 크기로 파쇄하게 된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 건조기(90)는 2차파쇄건조선별기(80)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 가열 건조하는 기능으로서, 상기 건조기(90)는 도면에서 도 1 및 도 2와 같이, 컨베이어를 통해 가연성 폐기물이 이송 공급되고, 원통형의 본체 외부에서 히터를 통해 본체 내부로 열을 가하여 내부온도를 120~200℃로 가열하게 된다.
상기에서 건조기(90)는 내부온도가 120~200℃로 가열된 상태에서 컨베이어를 통해 가연성 폐기물이 내부로 이송되면서 건조과정이 진행되고, 가연성 폐기물이 연속적으로 이송되면서 건조과정이 진행됨에 따라 건조시간을 단축하는 한편 건조효율을 높이며, 가연성 폐기물의 함수비를 10% 이하로 낮추게 된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 3차파쇄건조선별기(100)는 건조기(90)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 및 파쇄하여 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 기능으로서, 상기에서 3차파쇄건조선별기(100)는 도면에서 도 1 및 도 2와, 도 4 및 도 5와 같이, 1차파쇄건조선별기(70)와 같은 구성을 적용할 수 있으나, 회전속도(1100~1200rpm)를 보다 높이고, 파쇄날과 고정날의 접촉으로 가연성 폐기물을 타격 및 파쇄하여 5~8㎝ 크기로 파쇄하게 된다.
또한 본 발명의 주요 구성에서 분쇄기(110)는 3차파쇄건조선별기(100)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 잘게 파쇄하는 기능으로서, 상기 분쇄기(110)는 도면에서 도 1 및 도 2와 같이, 1차파쇄기(10)와 같은 로터리 방식의 슈레이더형 파쇄기 또는 고속 회전하는 임펙트 방식의 파쇄기를 적용할 수 있고, 공급되는 가연성 폐기물을 5㎝ 이하로 잘게 분쇄하게 된다.
한편 본 발명의 실시예는 선별시스템의 운전중 대기오염을 방지하고자 3차파쇄건조선별기(100)와 분쇄기(110)에 집진시설을 설치할 수 있으며, 상기 3차파쇄건조선별기(100)와 분쇄기(110)에서 외부로 비산하는 먼지와 이물질을 집진하여 대기오염을 방지하며, 집진시설은 사이클론이나 배그필터 방식을 적용할 수 있다.
상기에서 집진시설을 1차파쇄기(10)ㆍ2차파쇄기(50)ㆍ1차파쇄건조선별기(70)ㆍ2차파쇄건조선별기(80)에 모두 적용할 경우, 외부로 비산하는 먼지와 이물질을 집진하여 대기오염을 효과적으로 방지할 수 있으며, 가연성 쓰레기에 접착되는 미세한 분진을 제거함으로써, 고순도의 가연성 쓰레기 연료(SRF)를 생산할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예는 분쇄기(110)의 후단에 가연성 폐기물을 건조하는 한편 이물질을 분리 제거하는 2차건조기를 추가로 설치할 수 있으며, 상기 2차건조기는 연속적으로 건조과정이 진행될 수 있도록 스크린벨트건조기를 적용할 수 있다.
상기에서 2차건조기는 가연성 폐기물이 스크린벨트를 통해 연속적으로 이송되면서 건조과정이 진행되고, 스크린벨트 위에서 건조과정이 진행되며 미분과 이물질이 스크린벨트를 통과하여 떨어지면서 분리 제거된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예는 감량화선별기와 진동스크린을 통해 가연성 폐기물에 혼합된 흙, 자갈 등의 이물질이 분리 선별되어 감량화되고, 재활용이 가능한 가연성 쓰레기를 최대한 회수하여 그 효율을 높일 수 있으며, 다시 2차파쇄기와 금속선별기에서 가연성 폐기물이 파쇄되는 한편 금속류가 분리된 다음, 1차 및 2차파쇄건조선별기를 통해 가연성 폐기물이 5~10㎝ 크기로 파쇄 및 타격 건조되는 한편 흙이나 토사 등의 이물질이 분리 배출됨으로써, 수처리 공정을 적용하지 않고 가연성 폐기물에 부착된 흙이나 각종 이물질을 분리하게 된다.
아울러, 본 발명의 실시예는 1차 및 2차파쇄건조선별기를 통과한 가연성 폐기물이 건조기에 투입되어 120~200℃로 가열 건조됨으로써, 가연성 폐기물의 함수비를 10% 이하로 줄이고, 건조된 가연성 쓰레기를 다시 파쇄 건조 선별하여 규격에 맞는 고품질의 가연성 쓰레기를 선별함에 따라 대체 연료로 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선별시스템의 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 선별시스템은 1차금속선별기 (110) , 감량화선별기 (120) , 진동스크린 (130) 및 1차파쇄건조선별기 (140) 를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 설명하는 1차금속선별기 (110) , 감량화선별기 (120) , 진동스크린 (130) 및 1차파쇄건조선별기 (140) 등의 각 구성의 기능은 상술하였던 구성과 동일한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
건조장에서 건조시킨 가연성 폐기물을 투입호퍼 컨베이어 (101) 를 통해 선별시스템으로 투입하게 된다. 그 후 1차금속선별기 (110) 가 배치되고, 1차금속선별기 (110) 는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리할 수 있다.
1차금속선별기 (110) 를 통과한 가연성 폐기물은 수선별 이송컨베이어 (102) 를 통과해 감량화선별기 (120) 로 투입되게 된다.
감량화선별기 (120) 는 공급되는 가연성 폐기물에서 흙, 자갈 등의 이물질을 선별하게 된다. 선별된 이물질은 감량화선별기 (120) 의 하부로 모이게 되고, 운집된 이물질들은 감량화선별기 토사 이송컨베이어 (121) 를 통해 진동스크린 (130) 으로 이송된다.
감량화선별기 (120) 를 통과한 가연성 폐기물은 2차금속선별기 (103) 로 이송된다. 2차금속선별기 (103) 를 통과하며 각종 금속류가 분리된 가연성 폐기물은 유압식 파쇄기 (104) 에서 분쇄된 후, 1차파쇄건조선별기 (140) 로 투입된다.
1차파쇄건조선별기 (140) 는 상술하였던 유압식파쇄기 (104) 및 선별이송컨베이어 (131) 를 통해 유입되는 가연성 폐기물들을 타격 파쇄하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질 등을 분리한다.
여기서 분리된 흙, 이물질들은 제1순환컨베이어 (151) 및 제2순환컨베이어 (152) 를 순차적으로 이동하여, 다시 진동스크린 (130) 으로 투입되게 된다. 다시 말해, 진동스크린 (130) 에서 1차파쇄건조선별기 (140) 로 투입된 가연성 폐기물이 1차파쇄건조선별기 (140) 에서 파쇄되며 다시 분리되는 흙 등의 이물질로 걸러지게 되고, 이렇게 걸러진 이물질은 제1및 제2순환컨베이어 (151)(152) 를 거쳐 다시 진동스크린 (130) 으로 투입되게 된다. 한편, 1차파쇄건조선별기 (140) 에서 다시 진동스크린 (130) 으로 투입되는 가연성 폐기물이 섞여 있는 이물질은, 1차파쇄건조선별기 (140) 의 타공망을 통해 빠져나온 가연성 폐기물일 수 있다.
이러한 과정을 거쳐, 타공망 등을 통해서 나온 토사류와 가연물을 지속적으로 분리할 수 있게 되고, 이에 따라 보다 높은 효율로 가연물을 회수할 수 있게 된다.
한편, 1차파쇄건조선별기 (140) 에서 다시 진동스크린 (130) 으로 투입되는 가연성 폐기물이 함유된 이물질은, 감량화선별기 (120) 에서 분리되고, 진동스크린 (130) 으로 투입되는 감량화선별기 토사 이송컨베이어 (121) 의 흙, 자갈 등이 포함된 이물질과 합쳐질 수 있다.
1차파쇄건조선별기 (140) 를 통과한 가연성 폐기물은 1차파쇄건조선별기의 배출컨베이어 (105) 를 거쳐, 2차파쇄건조선별기 (150) 로 투입될 수 있다.
2차파쇄건조선별기 (150) 에서 파쇄되는 가연성 폐기물들은 가연성 폐기물과 흙, 이물질 등으로 분리될 수 있다. 여기서 분리된 흙, 이물질들은 2차파쇄건조선별기 (150) 로부터 빠져나가는 배출컨베이어로 이송되고, 순차적으로 제2순환컨베이어 (152) 로 이동하여, 다시 진동스크린 (130) 으로 투입될 수 있다. 이는, 1차 파쇄건조선별기 (140) 에서 파쇄과정을 거치며 분리되는 흙, 이물질 등이 다시 진동스크린 (130) 으로 투입되는 것과 같은 과정이다. 이러한 과정은, 1차파쇄건조선별기 (140) 를 통해 파쇄되는 가연성 폐기물에서 미처 분리되지 않은 흙 등의 이물질을 걸러낼 수 있다. 또한, 흙 등과 함께 뭉쳐있는 가연성 폐기물들로부터 가연성 물질을 분리해 낼 수 있다.
2차파쇄건조선별기 (150) 를 통과한 가연성 폐기물은 2차파쇄건조선별기의 배출컨베이어 (106) 를 통해 건조기, 3차파쇄건조선별기 및 분쇄기 등으로 진행하게 된다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
1: 건조장 5: 보관장
10: 1차파쇄기 20: 1차금속선별기
30: 감량화선별기 40: 진동스크린
50: 2차파쇄기 60: 2차금속선별기
70: 1차파쇄건조선별기 80: 2차파쇄건조선별기
90: 건조기 100: 3차파쇄건조선별기
110: 분쇄기 120: 집진기

Claims (8)

  1. 쓰레기 선별장에서 선별된 가연성 쓰레기를 태양열을 이용하여 건조시키는 건조장(1)과, 건조된 가연성 쓰레기를 비, 눈으로부터 노출되지 않도록 보관하는 보관장(5)에서 운반되어 투입되는 가연성 폐기물을 10~30㎝ 크기로 파쇄하는 1차파쇄기(10);
    상기 1차파쇄기(10)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 1차금속선별기(20);
    상기 1차금속선별기(20)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 흙, 자갈 등의 이물질을 선별하는 감량화선별기(30);
    상기 감량화선별기(30)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 재활용이 가능한 가연성 쓰레기를 선별하고 흙, 미분을 선별 배출하는 진동스크린(40);
    상기 감량화선별기(30)와 진동스크린(40)을 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 10~20㎝ 크기로 파쇄하는 2차파쇄기(50);
    상기 2차파쇄기(50)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 2차금속선별기(60);
    상기 2차금속선별기(60)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 1차파쇄건조선별기(70);
    상기 1차파쇄건조선별기(70)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 2차파쇄건조선별기(80);
    상기 2차파쇄건조선별기(80)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 120~200℃로 가열 건조하는 건조기(90);
    상기 건조기(90)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄 건조하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 3차파쇄건조선별기(100);
    상기 3차파쇄건조선별기(100)를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 5㎝ 이하로 잘게 파쇄하는 분쇄기(110);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    3차파쇄건조선별기(100)와 분쇄기(110)에 집진시설이 설치되어 외부로 비산하는 먼지와 이물질을 집진하는 것을 특징으로 하는 집진기(120)를 구비한 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 .
  3. 제 1항에 있어서,
    분쇄기(110)의 후단에 가연성 폐기물을 건조하는 한편 이물질을 분리 제거하는 2차건조기가 설치된 것을 특징으로 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 .
  4. 제 1항에 있어서,
    금속선별기(20)(60)는,
    프레임(21)에 설치되고, 구동모터(22a)의 작동으로 가연성 폐기물을 한쪽 방향으로 이송하는 이송컨베이어(22); 상기 프레임(21)에 설치되고, 이송컨베이어(22)의 상부에 위치하는 전자석(23); 상기 이송컨베이어(22)의 상부에 회전가능케 설치되고, 구동모터(25)의 작동으로 회전하여 가연성 폐기물을 파헤치는 브러시롤(24); 상기 이송컨베이어(22)의 후단부 아래에 설치되고, 이송컨베이어(22)의 구동롤(28)(29)이 영구자석으로 장착되어 이송컨베이어(22)에 달라붙은 금속류를 긁어 떨어트리는 스크레퍼(27);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 .
  5. 제 1항에 있어서,
    건조장(1)은,
    태양열을 이용한 자연 건조장으로 바닥면은 콘크리트 포장 또는 아스팔트 포장으로 구성되어 자연 복사열을 이용하는 것을 특징으로 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 .
  6. 쓰레기 선별장에서 선별된 가연성 쓰레기를 태양열을 이용하여 건조시키는 건조장과, 건조된 가연성 쓰레기를 비, 눈으로부터 노출되지 않도록 보관하는 보관장에서 운반되어 투입되는 가연성 폐기물에서 각종 금속류를 분리하는 1차금속선별기;
    상기 1차금속선별기를 거쳐서 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 흙, 자갈 등의 이물질을 선별하여 분리하는 감량화선별기;
    상기 감량화선별기를 통과하고 이송 공급되는 가연성 폐기물에서 재활용이 가능한 가연성 쓰레기를 선별하고 흙, 미분을 선별 배출하는 진동스크린;
    상기 진동스크린을 통과해서 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하고, 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 1차파쇄건조선별기; 및
    상기 1차파쇄건조선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 2차파쇄건조선별기; 를 포함하고,
    상기 1차파쇄건조선별기의 타공망을 통해서 나온 이물질 또는 상기 2차파쇄건조선별기의 타공망을 통해서 나온 이물질은, 상기 감량화선별기의 하단의 컨베이어 벨트를 통해 다시 상기 진동스크린으로 투입되어 순환되도록 구성되고,
    상기 2차파쇄건조선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 120~200℃로 가열 건조하는 건조기;
    상기 건조기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 타격 파쇄 건조하는 한편 가연성 폐기물과 흙, 이물질을 분리하는 3차파쇄건조선별기; 및
    상기 3차파쇄건조선별기를 통해 이송 공급되는 가연성 폐기물을 5㎝ 이하로 잘게 파쇄하는 분쇄기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 순환되는 이물질은,
    상기 1차파쇄건조선별기의 타공망을 통해 빠져나온 가연성 폐기물인 것을 특징으로 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 .
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 순환되는 이물질은,
    상기 감량화선별기에서 분리되고, 상기 진동스크린으로 투입되는 흙, 자갈 등의 이물질과 합쳐지는 것을 특징으로 하는 자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템 .
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