KR102551714B1

KR102551714B1 - 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템

Info

Publication number: KR102551714B1
Application number: KR1020230041685A
Authority: KR
Inventors: 오인석
Original assignee: 오인석
Priority date: 2023-03-30
Filing date: 2023-03-30
Publication date: 2023-07-05

Abstract

본 발명은 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 공급 루트를 통해 동시에 공급되는 폐기물들을 이용하여 원스텝 공정에 의해 재생골재를 생산할 수 있도록 하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 반복적으로 이루어지는 선별 및 파쇄 과정에서의 효율을 향상시킴으로써 건설 및 토목 자재나 벽돌의 재료로 재활용될 수 있는 양질의 재생골재를 생산할 수 있도록 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템에 관한 것이다.

Description

폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템{Recycled aggregate production system using waste}

폐기물(廢棄物)은 인간이 생활함에 있어서 사용하고 시대가 지남에 따라 생활이나 산업활동에 더 이상 필요하지 아니하게 된 물질을 뜻하는 것으로, 그 종류로는 생활폐기물, 사업장폐기물 등이 있다.

이 중, 생활폐기물은 일상생활 중 그 사용용도를 다하여 더 이상 역할을 하지 못하여 버려지는 폐기물을 의미하는 것이고, 물질사업장폐기물은 사람의 경제활동 중 발생되는 폐기물을 의미하는 것으로, 건축폐기물 또는 산업폐기물로 불리기도 하는데, 이러한 폐기물들을 그대로 매립하는 경우, 매립지의 확보가 쉽지 않을 뿐만 아니라, 환경에도 심각한 영향을 미치므로 최근 들어 전세계적으로 폐기물을 처리 또는 재활용하기 위한 여러가지 대책들이 연구되고 있다.

그 중, 가장 대표적인 것이 재생골재인데, 상기 재생골재는 폐기물을 파쇄하여 나온 산물을 물리적 또는 화학적 처리 과정을 거쳐 골재로 이용하는 것을 의미한다.

재활용 골재인 재생골재의 사용은 천연 골재의 품귀에 대비하고, 천연골재에 비해 가격이 60% 수준에 불과하므로, 직접적인 공사 비용 감소와 환경보전 효과까지 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 천연골재에 비해 강도가 낮고 흡수율이 높은 단점으로 인해 도로포장 기층용이나 아스콘용 골재 등으로 사용이 제한적인 문제점이 있다.

최근 들어, 기술개발 및 시설투자 등으로 인해 재생골재의 품질이 천연골재와 비슷한 수준으로 향상된 것으로 평가되고 있지만, 재활용 골재라는 부정적 인식과 편견으로 인해 아직까지 재생골재의 사용이 미비하다.

즉, 통계에 따르면 2020년 기준 재생골재의 사용 비중은 전국 골재 수요의 14.6%에 불과하고, 건설폐기물 발생량 대비 재생골재의 사용량, 즉 실질 재활용률은 27.7% 정도에 불과하여 아직까지 재생골재의 생산 및 사용이 제대로 이루어지지 않고 있는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 폐기물의 재활용률 증가를 위한 재생골재의 생산성 향상과, 재생골재에 대한 인식 개선 및 재생골재의 활용 범위를 넓힐 수 있도록 하기 위한 질적 향상을 동시에 실현시킬 수 있도록 하는 재생골재 생산 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-2185881호(2020. 11. 26. 등록) 2. 대한민국 등록특허공보 제10-2358583호(2022. 02. 04. 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 복수 개의 루트를 통해 공급되는 폐기물들을 원스텝 공정에 의해 선별 및 파쇄 처리하여 재생골재를 생산할 수 있도록 함으로써 재생골재의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 반복적으로 이루어지는 선별 및 파쇄 과정에서의 선별 효율 및 파쇄 효율을 향상시킴으로써 재생골재의 생산성 및 품질을 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 재생골재 생산 시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,

폐기물 이송부, 골재선별기, 자력선별기, 파쇄기 및 골재 배출부를 각각 포함하여 서로 연결되는 제1 및 제2구역과, 상기 자력선별기에 의해 선별된 철금속을 배출하는 철금속 배출부를 포함하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템에 있어서, 상기 제2구역에 구비되는 폐기물 이송부는 제1구역으로부터 전달되는 폐기물들을 골재선별기, 자력선별기 및 파쇄기의 순서로 반복적으로 투입 및 배출시킬 수 있는 순환식 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제2구역에 구비되는 폐기물 이송부에 연결 설치되고, 상기 폐기물 이송부로부터 공급되는 철금속이 제거된 상태의 폐기물들을 순환시키는 폐기물 순환부와, 상기 폐기물 순환부에 순차적으로 구비되는 골재선별기와 파쇄기를 포함하는 제3구역을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3구역에 각각 구비되는 골재 배출부는 서로 연결되어 하나의 통합 배출부를 형성하고, 상기 통합 배출부에는 배출되는 재생골재에 포함된 철금속을 선별하기 위한 자력선별기가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 제1구역은 폐기물 이송부, 골재선별기, 자력선별기, 파쇄기 및 골재 배출부를 각각 포함하는 복수 개의 루트로 분리 구성되고, 각 루트에 포함된 파쇄기를 통과한 폐기물들은 하나의 폐기물 이송부로 통합되어 제2구역으로 공급될 수 있다.

또한, 상기 골재선별기에 구비되는 선별망 내측에는 투입된 폐기물들이 벽면을 따라 미끄러지는 현상을 방지하기 위한 U자형 프레임이 길이 방향으로 고정 설치될 수 있다.

또한, 상기 선별망의 출구부 쪽에 형성된 구멍의 크기는 입구부 쪽에 형성된 구멍의 크기에 비해 작은 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 파쇄기의 외벽 내측에 구비되는 라이너에는 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 내측으로는 파쇄기의 중심 방향을 향해 돌출되는 돌출부재가 삽입 결합되어 해머로부터의 간격을 줄일 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 돌출부재는 파쇄기 중심 방향으로의 높이 조절이 가능하도록 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 반복적으로 이루어지는 선별 및 파쇄 과정에서의 막힘 현상 발생을 줄이고, 선별 효율 및 파쇄 효율을 향상시킴으로써 재생골재의 생산성 및 품질을 동시에 향상시킬 수 있음은 물론 그에 따라 재생골재의 활용 범위를 넓힐 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 복수 개의 루트를 통해 공급되는 폐기물들을 원스텝 공정에 의해 선별 및 파쇄 처리하여 재생골재를 생산할 수 있도록 함으로써 재생골재의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 철금속이 제거된 상태의 폐기물들을 이용한 재생골재 생산 과정을 추가적으로 진행하기 위한 제3구역에서의 추가 선별 및 파쇄 작업을 통해 비철금속을 포함한 중금속 등 폐기물의 유해 성분을 감소시킴으로써 재생골재의 품질 기준이나 사용 기준치를 모두 충족시킬 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템의 구성 및 폐기물 투입 흐름도를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템을 이용하여 생산된 재생골재의 배출 흐름도를 나타낸 도면.
도 3의 (a),(b)는 도 1에 나타낸 본 발명 중 골재선별기의 특징적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 1에 나타낸 본 발명 중 파쇄기의 특징적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명에 따른 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템의 구성 및 폐기물 투입 흐름도를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템을 이용하여 생산된 재생골재의 배출 흐름도를 나타낸 도면이며, 도 3의 (a),(b)는 도 1에 나타낸 본 발명 중 골재선별기의 특징적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에 나타낸 본 발명 중 파쇄기의 특징적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명은 복수 개의 공급 루트를 통해 동시에 공급되는 폐기물들을 이용하여 원스텝 공정에 의해 재생골재를 생산할 수 있도록 하여 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 반복적으로 이루어지는 선별 및 파쇄 과정에서의 효율을 향상시킴으로써 건설 및 토목 자재나 벽돌의 재료로 재활용될 수 있는 양질의 재생골재를 생산할 수 있도록 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템(10)(이하, '시스템(10)'이라 한다.)에 관한 것으로, 그 주요 구성은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 수집된 폐기물들이 투입되어 1차적으로 선별 및 파쇄되는 제1구역(100)과, 상기 제1구역(100)에서 1차 파쇄된 폐기물들이 투입되어 추가적인 선별 및 파쇄작업이 이루어지는 제2구역(200) 및 폐기물에 포함된 철금속들이 선별되어 배출되는 철금속 배출부(400)를 포함할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제1구역(100)은 폐기물 이송부(110), 골재선별기(120), 자력선별기(130), 파쇄기(crusher)(140) 및 골재 배출부(150)(이하, 각각 '제1폐기물 이송부(110)', '제1골재선별기(120)', '제1자력선별기(130)', '제1파쇄기(140)' 및 '제1골재 배출부(150)'라 한다.)를 포함할 수 있는데, 먼저 상기 제1폐기물 이송부(110)는 재생골재 생산에 사용될 폐기물들을 시스템(10) 내로 투입 및 이동시키는 역할을 하는 것으로, 통상의 컨베이어 수단이 사용될 수 있다.

상기 제1폐기물 이송부(110)에는 제1골재선별기(120), 제1자력선별기(130) 및 제1파쇄기(140)가 순차적으로 설치되고, 상기 제1폐기물 이송부(110)의 후방 단부는 후술할 제2구역(200)의 폐기물 이송부(210)와 연결되어 제1파쇄기(140)에 의해 1차 파쇄된 폐기물들을 제2구역(200)으로 공급하도록 구성될 수 있다.

다음, 상기 제1골재선별기(120)는 제1폐기물 이송부(110)를 통해 공급되는 폐기물들로부터 골재로 사용될 수 있는 모래 또는 자갈을 1차적으로 선별하는 역할을 하는 것으로, 체 형태의 선별망(122)을 말아서 부착한 원통을 비스듬히 설치하여 회전시키면서 모래 또는 자갈을 선별하는 방식의 원통형선별기(Trommel)가 사용될 수 있다.

다음, 상기 제1자력선별기(130)는 제1골재선별기(120)를 통과한 폐기물들 중 철금속 및 철금속을 포함하는 폐기물(이하, '철금속'이라 한다)들을 1차 선별하는 역할을 하는 것으로, 상기 제1자력선별기(130)에 의해 선별된 철금속들은 하부에 위치되는 철금속 배출부(400)를 통해 배출될 수 있으며, 상기 철금속 배출부(400)는 통상의 컨베이어 수단으로 구성될 수 있다.

다음, 상기 제1파쇄기(140)는 제1자력선별기(130)를 통과한 폐기물들을 1차 파쇄하는 역할을 하는 것으로, 회전하는 해머(144)를 이용하여 폐기물을 파쇄하는 충격식 파쇄기가 사용될 수 있다.

이때, 본 발명에서 사용되는 골재선별기(120,220,320), 자력선별기(130,230,530) 및 파쇄기(140,240,340)의 기본 구성들은 기존의 재생골재 생산 시스템에서 사용되고 있는 것들과 동일할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 본 발명에 적용될 수 있는 골재선별기(120,220,320) 및 파쇄기(140,240,340)의 특징적인 구성들에 대해서는 후술하기로 한다.

다음, 상기 제1골재 배출부(150)는 제1골재선별기(120)의 하부에 위치되도록 설치되어 제1골재선별기(120)에 의해 1차 선별된 모래 또는 자갈, 즉 골재들을 배출시키는 역할을 하는 것으로, 마찬가지로 통상의 컨베이어 수단이 사용될 수 있다.

즉, 상기 제1구역(100)에서의 생산 과정을 간략히 설명하면, 먼저 상기 제1폐기물 이송부(110)를 통해 최초로 공급된 폐기물들에 포함될 골재들은 상기 제1골재선별기(120)에 의해 1차 선별되어 제1골재 배출부(150)를 통해 배출되고, 상기 제1골재선별기(120)에 의해 선별되지 않은 폐기물들은 제1폐기물 이송부(110)에 의해 제1자력선별기(130)로 공급될 수 있다.

다음, 상기 제1자력선별기(130)는 공급된 폐기물에 포함된 철금속들을 1차 선별하여 철금속 배출부(400)를 통해 배출시키고, 상기 제1자력선별기(130)에 의해 선별되지 않은 폐기물들은 마찬가지로 제1폐기물 이송부(110)에 의해 제1파쇄기(140)로 공급될 수 있다.

그리고, 상기 제1파쇄기(140)에 의해 1차 파쇄된 폐기물들은 다시 제1폐기물 이송부(110)를 통해 이동하여 후술할 제2구역(200)으로 공급될 수 있다.

한편, 상기 제1구역(110)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 두 개 이상의 루트, 즉 복수 개의 루트로 분리 구성될 수 있는데, 각각의 루트에는 전술한 제1폐기물 이송부(110), 제1골재선별기(120), 제1자력선별기(130), 제1파쇄기(140) 및 제1골재 배출부(150)가 포함될 수 있다.

즉, 재생골재 생산에 사용될 폐기물들을 복수 개의 공급 루트를 통해 공급하여 1차 선별 즉, 1차 골재 선별과 1차 철금속 선별 및 파쇄 작업을 복수 개의 루트에서 동시에 진행할 수 있도록 함으로써 재생골재의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

이때, 각각의 루트에 포함된 제1폐기물 이송부(110)의 후방 단부, 즉 제1파쇄기(140)의 후방에 위치되는 제1폐기물 이송부(110)들은 하나의 폐기물 이송부(110)로 통합되어 각각의 루트에서 1차 파쇄된 폐기물들을 한꺼번에 모아서 제2구역(200)으로 공급하도록 구성될 수 있다.

다음, 상기 제2구역(200)은 제1구역(100)에서의 1차 파쇄가 완료된 폐기물들에 대한 추가적인 선별 및 파쇄를 진행하여 제1구역(100)에서 선별되는 골재에 비해 입자 크기가 작고 수분 함량이 적은 재생골재를 생산하기 위한 구역으로, 전술한 제1구역(100)과 마찬가지로 폐기물 이송부(210), 골재선별기(220), 자력선별기(230), 파쇄기(240) 및 골재 배출부(250)(이하, 각각 '제2폐기물 이송부(210)', '제2골재선별기(220)', '제2자력선별기(230)', '제2파쇄기(240)' 및 '제2골재 배출부(250)'라 한다.)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 제1구역(100)의 제1폐기물 이송부(110)를 통해 이송된 폐기물들은 제2폐기물 이송부(210)로 공급되어 제2골재선별기(220), 제2자력선별기(230) 및 제2파쇄기(240)로 순차적으로 공급될 수 있으며, 상기 제2골재선별기(220), 제2자력선별기(230) 및 제2파쇄기(240)에서 이루어지는 작업들은 전술한 제1구역(100)에서와 동일할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

단, 상기 제2구역(200)의 제2폐기물 이송부(210)는 제1구역(100)으로부터 전달되는 폐기물들을 순환시키도록 구성될 수 있는데, 이는 선별 및 파쇄 작업의 반복을 통해 재생골재의 생산성 및 품질을 동시에 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제1구역(100)으로부터 전달되는 폐기물들을 제2폐기물 이송부(210)에 의해 순환시키는 경우, 제2골재선별기(220), 제2자력선별기(230) 및 제2파쇄기(240)의 순서로 반복적으로 투입 및 배출될 수 있어 골재의 생산량, 즉 상기 제2골재선별기(220)에 의해 선별되는 골재의 양을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 반복되는 파쇄과정을 통해 선별되는 골재의 크기를 조절하거나 골재에 포함된 수분 함량을 줄일 수 있으므로 재생골재의 품질 또한 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제2폐기물 이송부(210)에 의해 순환되는 폐기물에 포함된 철금속의 선별 효율 향상을 위해 상기 제2자력선별기(230)는 복수 개로 설치될 수 있으며, 시스템의 간소화를 위해 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 및 제2자력선별기(130,230)에 의해 선별되는 철금속들은 모두 하나의 라인을 통해 배출될 수 있도록 철금속 배출부(400) 및 자력선별기(130,230)를 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 시스템(10)은 상기 제2폐기물 이송부(210)에 연결 설치되는 제3구역(300)을 더 포함할 수 있는데, 상기 제3구역(300)은 철금속이 제거된 상태의 폐기물들을 이용한 재생골재 생산 과정을 추가적으로 진행하기 위한 구성일 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제3구역(300)은 폐기물 순환부(310), 골재선별기(320)(이하, '제3골재선별기(320)'라 한다), 파쇄기(340)(이하, '제3파쇄기(340)'라 한다) 및 골재 배출부(350)(이하, '제3골재 배출부(350)'라 한다)를 포함할 수 있는데, 먼저 상기 폐기물 순환부(310)는 순환 구조로 이루어지는 제2폐기물 이송부(210)에 연결 설치되어 제2구역(200)에서의 선별 및 파쇄 작업이 완료된 폐기물들을 순환시키는 역할을 하는 것으로, 제2파쇄기(240)와 제2골재선별기(220)의 사이에 위치되는 제2폐기물 이송부(210)와 연결될 수 있다.

즉, 제2구역(200)에서 제2폐기물 이송부(210)에 의해 순환되는 폐기물들은 작업자의 육안이나 카메라 등의 촬영수단(미도시)에 의해 모니터링될 수 있는데, 모니터링 결과 제2자력선별기(230)에 의한 철금속의 선별 및 제2파쇄기(240)에 의한 폐기물의 파쇄가 더 이상 불필요하다고 판단되는 경우, 제2파쇄기(240)로부터 배출된 폐기물들이 제2폐기물 이송부(210)로부터 폐기물 순환부(310)로 이동할 수 있도록 폐기물의 이동 방향을 전환시킬 수 있다.

이때, 도시하지는 않았으나, 상기 촬영수단에 의한 폐기물들의 촬영 영상 분석을 통해 제2파쇄기(240)로부터 배출된 폐기물들의 평균적인 크기를 확인한 후, 확인된 크기가 기설정된 크기 보다 작은 경우, 제어수단(미도시)을 이용하여 제2파쇄기(240)로부터 배출된 폐기물들의 이동 방향 전환, 즉 제2폐기물 이송부(210)로부터 폐기물 순환부(310)로의 이동 방향 전환이 자동으로 이루어지도록 구성될 수도 있다.

상기 폐기물 순환부(310)로 투입된 철금속이 제거된 상태의 폐기물들은 제3골재선별기(320)로 투입되어 선별된 골재들은 제3골재 배출부(350)를 통해 배출되고, 선별되지 않은 폐기물들은 제3파쇄기(340)로 투입되어 파쇄되는 과정을 반복하게 되고, 작업자의 육안이나 카메라 등의 촬영수단에 의한 모니터링 결과 더 이상의 폐기물의 파쇄가 불필요하다고 판단되는 경우, 제3구역(300)에서의 선별 및 파쇄 작업을 중단시킬 수 있다.

따라서, 상기 제3구역(300)에서의 추가 선별 및 파쇄 작업을 통해 비철금속을 포함한 중금속 등 폐기물의 유해 성분을 감소시킴으로써 재생골재의 품질기준이나 사용 기준치를 충족하지 못하는 경우가 발생되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

그리고, 상기 제1 내지 제3구역(100,200,300)에 각각 구비된 골재선별기(120,220,320)에 의해 선별될 골재들을 배출시키는 골재 배출부(150,250,350), 즉 제1 내지 제3골재 배출부(150,250,350)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 서로 연결되어 하나의 통합 배출부(500)를 형성할 수 있고, 상기 통합 배출부(500)에는 생산된 재생골재에 포함될 수 있는 철금속 성분을 최종적으로 선별하여 제거하기 위한 자력선별기(530)와 철금속 배출부(400')가 추가적으로 설치될 수 있다.

이때, 상기 통합 배출부(500)에서는 자력선별기(530)에 의한 선별이 불가능한 비철금속이나 기타 골재로 사용될 수 없는 폐기물들에 대한 선별작업이 수작업으로 진행될 수 있으며, 이와 같은 선별작업은 재생골재 생산을 위해 투입되는 폐기물의 종류나 필요에 따라 제1 내지 제3구역(100,200,300)에서도 진행될 수 있다.

또한, 도시하지는 않았으나, 상기와 같이 수작업에 의해 선별된 비철금속 등 기타 폐기물들을 배출하기 위한 폐기물 배출부가 추가적으로 구비될 수도 있다.

한편, 상기 골재선별기(120,220,320)에 구비된 선별망(122)에 형성된 구멍의 크기는 제1구역(100)에서 제3구역(300)으로 갈수록 작아지도록, 즉 제1골재선별기(120)의 선별망(122)에 형성된 구멍(122a)이 가장 크고, 제3골재선별기(320)의 선별망(122)에 형성된 구멍(122a)이 가장 작도록 형성할 수 있는데, 이는 각 구역에서의 폐기물에 포함된 수분 함량을 고려한 것이다.

즉, 폐기물이 최초로 투입되는 제1구역(100)에서는 폐기물에 포함된 수분 함량이 높으므로 선별망(122)에 형성된 구멍의 크기가 작을 경우, 선별망(122)을 통한 골재의 회수가 제대로 이루어지지 않을 수 있다.

폐기물에 포함된 수분 함량은 폐기물의 파쇄가 진행될수록 낮아지게 되므로, 폐기물의 파쇄가 이루어지기 전에 1차적으로 골재를 선별하는 제1구역(100)의 골재선별기(120), 즉 제1골재선별기(120)의 선별망(122)에 형성된 구멍의 크기를 가장 크게 할 수 있다.

또한, 상기 선별망(122)에 형성된 구멍의 크기를 다르게 할 경우 생산되는 재생골재의 입도를 다양화할 수 있어, 재생골재의 활용도를 증가시킬 수 있음과 동시에 보다 고품질의 콘크리트, 벽돌 등을 생산할 수 있다.

그리고, 상기 선별망(122)에 형성된 구멍(122a)의 크기는 하나의 골재선별기(120,220,320) 내에서도 서로 다르게 형성할 수 있는데, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 선별망(122)의 출구부 측에 형성된 구멍(122a)의 크기를 선별망(122)의 입구부 측에 형성된 구멍(122a)의 크기에 비해 작게 형성할 수 있다.

이는 골재선별기(120,220,320)에 의한 골재 선별 효율을 증가시킬 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 선별망(122)의 구멍(122a) 크기 변화를 통해 선별망(122)의 망막힘 현상을 억제시킬 수 있다.

즉, 상기 선별망(122)의 구멍(122a) 크기를 일정하게 형성하면, 골재선별기(120,220,320)의 내측으로 투입되는 폐기물의 수분 함량이 높은 경우, 폐기물이 선별망(122) 내부에서 제대로 전진하지 못하고 구멍(122a)을 막아버리는 망막힘 현상이 빈번하게 발생될 수 있고, 이러한 망막힘 현상으로 인해 골재선별기(120,220,320)에 의한 선별 효율이 저하될 수 있다.

이에 비해, 본 발명에서와 같이, 상기 선별망(122)의 입구부 측에 형성된 구멍(122a)의 크기를 출구부 측에 형성된 구멍(122a)의 크기에 비해 크게 할 경우, 선별망(122) 내부에서의 폐기물들의 이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있고, 그에 따라 망막힘 현상이 줄어들게 되므로 골재선별기(120,220,320)에 의한 선별 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 골재선별기(120,220,320)는 선별망(122)의 내측에 길이 방향으로 고정 설치되는 U자형 프레임(124)을 더 포함할 수 있는데, 상기 U자형 프레임(124) 또한 골재선별기(120,220,320)에 의한 선별 효율을 향상시키는 효과를 보일 수 있다.

즉, 상기 골재선별기(120,220,320) 내측으로 투입된 폐기물들은 선별망(122)과 함께 회전하면서 전방으로 이동하게 되는데, 폐기물들이 선별망(122)의 내측 벽면을 따라 미끄러지는 경우 폐기물들이 선별망(122)의 하부에만 위치하게 되어 마찬가지로 망막힘 현상이 발생될 수 있고, 그에 따라 구멍(122a)을 통한 선별이 제대로 이루어지지 않을 수 있다.

상기 U자형 프레임(124)은 이와 같은 현상을 방지하기 위한 구성으로, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 선별망(122)의 내측에 길이 방향으로 고정 설치되어 폐기물들이 선별망(122)의 내측 벽면을 따라 미끄러지는 현상을 방지함과 동시에 U자형 프레임(124)에 의해 지지되어 선별망(122)과 함께 회전한 폐기물들이 선별망(122)의 상단에서 아래쪽으로 큰 낙차로 낙하하도록 함으로서 선별망(122)에 의한 선별 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

한편, 상기 제1 내지 제3구역(100,200,300)에 각각 구비되는 파쇄기(140,240,340), 즉 제1 내지 제3파쇄기(140,240,340)로는 전술한 바와 같이, 고속으로 회전하는 해머(144)를 이용하여 폐기물을 파쇄하는 충격식 파쇄기가 사용될 수 있는데, 이러한 파쇄기(140,240,340)의 외벽(145) 내측에는 해머(144)에 의한 타격에 의해 파쇄된 폐기물들이 충돌하여 더 작은 크기로 파쇄되거나 해머(144)를 향해 반발되도록 하여 추가적인 파쇄가 이루어지도록 하는 다수 개의 라이너(142)가 구비될 수 있다.

이때, 상기 라이너(142)에는 결합홈(142a)이 형성되고, 상기 결합홈(142a)에는 파쇄기(140,240,340)의 중심 방향을 향해 돌출되는 돌출부재(146)가 삽입 결합될 수 있는데, 상기 돌출부재(146)는 해머(144)와 라이너(142) 사이의 간격을 줄이는 역할을 할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 해머(144)에 의한 타격에 의해 파쇄된 폐기물들은 라이너(142)에 의한 반발에 의해 해머(144) 방향으로 다시 튕겨지는데, 라이너(142)와 해머(144) 사이의 간격이 줄어들수록 폐기물들의 이동거리, 즉 해머(144)에 의한 타격 및 라이너(142)에 의한 반발에 의해 폐기물들이 이동하는 거리가 짧아지게 되어 해머(144)와 폐기물 사이의 단위 시간당 유효충돌회수가 증가할 수 있고, 그에 따라 파쇄 효율이 증가될 수 있다.

상기 돌출부재(146)는 라이너(142)로부터 파쇄기(140,240,340)의 중심 방향을 향해 돌출되도록 설치되어 라이너(142)와 해머(144) 사이의 간격을 줄여 파쇄 효율을 향상시키기 위한 구성으로, 상기 돌출부재(146)가 삽입 결합되는 라이너(142)의 결합홈(142a)에는 상기 돌출부재(146)의 외측면을 감싸도록 하여 내측으로 삽입된 돌출부재(146)의 지지력을 강화하기 위한 보강부(142b)가 돌출 형성될 수 있다.

또한, 상기 돌출부재(146)는 파쇄기(140,240,340) 중심 방향으로의 높이 조절이 가능하도록 하여, 돌출부재(146)와 해머(144) 사이의 간격 조정이 가능하도록 구성될 수 있는데, 이를 통해 파쇄기(140,240,340) 내부로 투입되는 폐기물 종류에 따른 해머(140)와 폐기물 사이의 단위 시간당 유효충돌회수의 조절이 가능함은 물론 폐기물의 수분 변화에 따른 막힘 현상을 방지할 수 있다.

즉, 상기 돌출부재(146)는 높이조절수단(148)에 의해 라이너(142)의 결합홈(142a) 내측에 체결 고정될 수 있는데, 상기 높이조절수단(148)은 스크류볼트(148a)와 너트(148b)를 포함할 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 라이너(142)의 결합홈(142a) 중심부와 이에 대응되는 위치의 파쇄기 외벽(145)에 나사홀(미도시)을 형성하고, 헤드부, 즉 전방 단부가 돌출부재(146)와 일체로 결합된 스크류볼트(148a)의 후방 단부가 상기 라이너(142) 및 외벽(145)에 형성된 나사홀을 통해 외벽(145)의 외측으로 돌출되도록 결합시킨 후 외벽(145)의 외측에서 너트(148b)에 의해 스크류볼트(148a)를 고정시키는 등의 방식에 의해, 상기 돌출부재(146)를 결합홈(142a)의 내측에 고정 설치할 수 있음과 동시에, 상기 스크류볼트(148a)의 회전에 의해 돌출부재(146)의 높이 조절이 가능하도록 구성할 수 있다.

상기와 같이 돌출부재(146)의 높이 조절, 즉 돌출부재(146)와 해머(144) 사이의 간격 조절이 가능할 경우, 전술한 바와 같이 해머(144)와 폐기물 사이의 단위 시간당 유효충돌회수의 조절이 가능하므로 투입되는 폐기물의 종류 등 특징에 따라 최적의 파쇄 효율을 보일 수 있도록 조절할 수 있음은 물론 파쇄기(140,240,340) 내부의 유효 용적 변화를 유도하여 폐기물의 수분 변화에 따른 막힘 현상 발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 해머(144)의 타격에 의한 폐기물과의 충돌이 돌출부재(146)에서 주로 발생하게 되므로 라이너(142)의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 폐기물과의 충돌에 의한 마모 등 파손이 발생되는 경우, 기존에는 파쇄기(140,240,340)의 유지 및 보수를 위해 라이너(142) 전체를 교체하여야 했던 것임에 비해, 본 발명에서는 상대적으로 교체가 용이하고 비용이 저렴한 돌출부재(146)의 교체만으로 파쇄기(140,240,340)의 유지 및 보수가 가능하므로, 파쇄기(140,240,340)의 유지 및 보수에 소요되는 시간 및 비용을 대폭 저감시킬 수 있는 효과를 보일 수도 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템(10)에 의하면, 반복적으로 이루어지는 선별 및 파쇄 과정에서의 막힘 현상 발생을 줄이고, 선별 효율 및 파쇄 효율을 향상시킴으로써 재생골재의 생산성 및 품질을 동시에 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 재생골재의 활용 범위를 넓힐 수 있을 뿐만 아니라, 복수 개의 루트를 통해 공급되는 폐기물들을 원스텝 공정에 의해 선별 및 파쇄 처리하여 재생골재를 생산할 수 있도록 함으로써 재생골재의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있음과 동시에 철금속이 제거된 상태의 폐기물들을 이용한 재생골재 생산 과정을 추가적으로 진행하기 위한 제3구역(300)에서의 추가 선별 및 파쇄 작업을 통해 비철금속을 포함한 중금속 등 폐기물의 유해 성분을 감소시킴으로써 재생골재의 품질 기준이나 사용 기준치를 모두 충족시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

10 : 재생골재 생산 시스템 100 : 제1구역
110,210 : 폐기물 이송부 120,220,320 : 골재선별기
122 : 선별망 122a : 구멍
124 : U자형 프레임 130,230,530 : 자력선별기
140,240,340 : 파쇄기 142 : 라이너
142a : 결합홈 142b : 보강부
144 : 해머 146 : 돌출부재
148 : 높이조절수단 148a : 스크류볼트
148b : 너트 150,250,350 : 골재배출부
200 : 제2구역 300 : 제3구역
310 : 폐기물 순환부 400, 400' : 철금속 배출부
500 : 통합배출부

Claims

폐기물 이송부, 골재선별기, 자력선별기, 파쇄기 및 골재 배출부를 각각 포함하여 서로 연결되는 제1 및 제2구역과, 상기 자력선별기에 의해 선별된 철금속을 배출하는 철금속 배출부를 포함하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템에 있어서,
상기 제2구역에 구비되는 폐기물 이송부는 제1구역으로부터 전달되는 폐기물들을 골재선별기, 자력선별기 및 파쇄기의 순서로 반복적으로 투입 및 배출시킬 수 있는 순환식 구조로 이루어지되,
상기 제2구역에 구비되는 폐기물 이송부에 연결 설치되고,
상기 제2구역에 구비되는 폐기물 이송부로부터 공급되는 철금속이 제거된 상태의 폐기물들을 순환시키는 폐기물 순환부와, 상기 폐기물 순환부에 순차적으로 구비되는 골재선별기와 파쇄기 및 골재선별기에 의해 선별된 재생골재를 배출하는 골재 배출부를 포함하는 제3구역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3구역에 각각 구비되는 골재 배출부는 서로 연결되어 하나의 통합 배출부를 형성하고, 상기 통합 배출부에는 배출되는 재생골재에 포함된 철금속을 선별하기 위한 자력선별기가 구비된 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 제1구역은 폐기물 이송부, 골재선별기, 자력선별기, 파쇄기 및 골재 배출부를 각각 포함하는 복수 개의 루트로 분리 구성되고, 각 루트에 포함된 파쇄기를 통과한 폐기물들은 하나의 폐기물 이송부로 통합되어 제2구역으로 공급되는 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 골재선별기에 구비되는 선별망 내측에는 투입된 폐기물들이 벽면을 따라 미끄러지는 현상을 방지하기 위한 U자형 프레임이 길이 방향으로 고정 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템.
제 5항에 있어서,
상기 선별망의 출구부 쪽에 형성된 구멍의 크기는 입구부 쪽에 형성된 구멍의 크기에 비해 작은 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 파쇄기의 외벽 내측에 구비되는 라이너에는 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 내측으로는 파쇄기의 중심 방향을 향해 돌출되는 돌출부재가 삽입 결합되어 해머로부터의 간격을 줄일 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템.
제 7항에 있어서,
상기 돌출부재는 파쇄기 중심 방향으로의 높이 조절이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물을 이용한 재생골재 생산 시스템.