KR102601807B1 - 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별방법 및 장치 - Google Patents
건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 택지개발사업이나 간선 SOC사업 및 건설현장 등에서 발생되는 대규모의 비위생 매립장 또는 과거에 불법으로 매립된 비위생 매립장에 매립된 매립폐기물에서 불연성폐기물인 폐토석을 골재와 토사로 최대한 회수하여 건설현장에 재활용하고, 선별된 가연성폐기물(폐 비닐)은 가연성연료로 소각또는 열분해하여 오일과 가스를 얻을 수 있도록 하기 위한 것으로서 건설 폐토사, 토석의 재활용이 가능한 골재(도로포장용 혼합골재, 동상방지층골재, 콘크리트골재 등)생산 선별방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는, 메인트롬멜선별기에서 선별된 골재를 토사정밀선별기를 통하여 토석과 토사를 정밀 선별하고, 메인트롬멜선별기에서 선별된 불연성 가연성폐기물은 가연성감량화선별기에서 가연성폐기물과 폐토석으로 분리 선별함은 물론 선별된 폐토석을 불연성파쇄기로 파쇄하여 다단진동스크린을 이용하여 재차 규격별로 골재를 생산 선별할 수 있도록 함으로서, 매립토사에 혼재된 토석과 토사 및 가연성폐기물을 효과적으로 분리 선별하여 골재생산과 선별토사의 재활용을 극대화하고, 선별된 가연성폐기물들을 SRF생산과 열분해하여 오일 및 가스를 얻기 위한 원료를 제공함으로서 건설 폐토사, 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별방법 및 장치에 관한 것이다.
그 구성은 폐기물이 야적된 매립쓰레기를 굴착운반 수거하여 정량으로 일정하게 공급하는 정량공급장치(10)와,
상기 정량공급장치(10)에서 공급된 매립쓰레기를 불연성 가연성폐기물과 토석을 2원 선별하는 메인트롬멜선별기(20)와,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별된 가연성폐기물을 감량화하는 가연성감량화 선별기(30)와,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별된 토사에서 가연성폐기물과 토석 및 토사를 선별하는 토사정밀선별기(40)와,
상기 가연성강량화선별기(30)와 토사정밀선별기(40)에서 배출되는 불연성 토석에서 이물질을 제거하는 이물질감량화선별기(50)와,
상기 이물질감량화선별기(50)에서 공급되는 불연성 토석을 파쇄하는 불연성 파쇄기(60)와,
상기 불연성파쇄기(60)에서 파쇄된골재를 40mm의 토석과 25mm의 골재로 선별하는 다단진동스크린(70)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
그 구성은 폐기물이 야적된 매립쓰레기를 굴착운반 수거하여 정량으로 일정하게 공급하는 정량공급장치(10)와,
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Description
본 발명은 택지개발사업이나 간선 SOC사업 및 건설현장 등에서 발생되는 대규모의 비위생 매립장 또는 과거에 불법으로 매립된 비위생 매립장에 매립된 매립폐기물에서 불연성폐기물인 골재를 토석과 토사로 최대한 정밀하게 회수하여 발생현장에 재활용하고, 선별된 가연성폐기물(폐 비닐)은 가연성연료로 완전 선별하여 소각 또는 열분해하여 오일과 가스를 얻을 수 있는 원료를 공급하기 위한 건설 폐토사, 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는, 메인트롬멜선별기에서 선별된 골재를 토사정밀선별기를 통하여 토석과 토사로 정밀 선별하고, 메인트롬멜선별기에서 선별된 토석과 불연물쓰레기 및 가연성폐기물은 자력선별기를 거쳐 가연성감량화선별기로 공급되어 토석과 불연물쓰레기를 비중선별과 트롬멜선별하여 배출하므로 가연성폐기물만을 선별하고, 토사정밀선별기에서 선별된 폐골재와 가연성감량화선별기에서 공급되는 토석을 불연성파쇄기로 파쇄후 다단진동스크린으로 공급하여 다종류의 골재를 선별할 수 있도록 함으로서, 매립토사에 혼재된 토석과 토사 및 가연성폐기물을 효과적으로 분리 선별하여 매립토사의 재활용을 극대화하고, 선별된 가연성폐기물들을 SRF생산과 열분해하여 오일 및 가스를 얻기 위한 원료를 공급함으로서 매립쓰레기에서의 건설 폐토사, 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 비위생 매립지 또는 순환형 매립장을 도시계획이나 재정비 과정에서 발생되는 매립된 폐쓰레기 중에는 재활용이 가능한 가연성과 토사 및 골재가 복토재와 혼합되어 선별되지 않은 그대로 매립되고 있으므로 지반의 불균형 침하나 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.
그리고 토사와 쓰레기가 혼재된 폐토석 쓰레기는 현재의 선별기 등으로 최대한 선별한다 하여도 토사속에 이물질이 과다하게 포함되어 성토재나 복토재로 재사용할 수 없는 사회적 문제점으로 대두되고 있다.
또한, 현행 [폐기물관리법] 의하면, 현행 사용되고 있는 매립쓰레기 선별기 및 기계장치는 "폐기물 재활용시설"의 범주에는 포함되나, [건설폐기물재활용촉진법] 의하면, 현행 선별기 및 기계장치는 건폐법시행령 제6조에 정하는 파쇄분쇄장치가 정착되지 아니한 시설이므로 "건설 폐기물 처리시설"로 인정되지 않아 분리,선별된 폐토사(건설폐토석)이 재활용 기준에 만족하더라도 선별기는 "건설 폐기물 처리시설"이 아니므로 폐기물처리하도록 규정되어 있어 선별된 토석 및 토사를 성토재 등으로 재활용하지 못하므로 불법적으로 재활용하고 있는 실정으로서, 위법 여부 민원에 항상 노출되고 있는 현실이다.
따라서, 폐쓰레기는 재활용이 가능한 고철과 같은 자원과 가연성 소각용 쓰레기 및 매립용 쓰레기로 분리 선별하여 재활용이 불가능한 쓰레기만을 소각 또는 매립하여 처리함으로써, 쓰레기의 처리량을 대폭 줄이는 한편 선별된 가연성폐기물를 건조선별분리 과정을 거치는 가연성 연료화 선별과정에 재투입하여 건조시키고, 이물질을 제거하여 감량화시켜 재생 연료화(SRF)함으로서, 소각 또는 매립량을 최소화하여 효율적으로 처리할 필요성이 있다.
종래 건축쓰레기나 또는 매립쓰레기에서 토사 및 골재를 선별 분리하여 재활용하고, 선별 분리된 폐쓰레기에서 재 매립쓰레기와 재활용 및 가연성 소각용 쓰레기를 선별 분리하여 최소한의 폐쓰레기만 매립할 수 있도록 함으로써, 매립량을 대폭 줄이는 한편 환경오염을 방지하는 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0404147호, 제10-0674817호, 제10-0870621호, 제10-1061166호가 제시된 바 있다.
상기에서 "등록특허 제10-0404147호"는 송풍기의 풍속을 이용한 벤츄리관 형상의 쓰레기선별기를 설치하여 먼지 등의 비산을 방지하고, 제1선별기에서 미쳐 분리되지 못한 토사와 재활용자재 및 매립쓰레기를 분리 선별함으로써, 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 거칠게 배출되는 토사를 선별입도가 작은 토사선별기를 통과시켜 쓰레기의 선별 작업량을 유지하면서 양질의 토사를 선별할 수 있고, 금속제거이송컨베이어에 의해 금속재로 이루어진 재활용 쓰레기를 분리 선별하도록 구성되어 있다.
또한 "등록특허 제10-0674817호"는 선별시스템에서 토사가 분리 배출된 혼합폐기물인 토석과 잡쓰레기를 이송낙하시키면서 송풍을 가하여 혼합쓰레기를 비중이 큰 폐콘크리트, 잡석 등과 비중이 작은 소각용 및 재활용 쓰레기로 분리 선별함으로써, 쓰레기의 재활용 비율을 높이는 한편 선별쓰레기를 건조선별분리기에 재 투입하여 건조시키고, 이물질을 제거하여 재활용과 소각 또는 매립대상 쓰레기로 분리 선별하여 쓰레기의 종류에 따라 감량화시켜 효율적으로 처리할 수 있도록 구성되어 있다.
또한 "등록특허 제10-0870621호"는 건설폐기물의 중간 처리과정에서 발생되는 폐사토 또는 비위생 쓰레기 매립장에서 수거한 매립폐기물에 포함된 혼합쓰레기를 선별시스템의 제1선별기에서 개략적으로 35mm∼50mm 정도로 선별된 선별토사나 골재에서 이물질을 분리 제거하기 위해 1차 선별기에서 배출되는 선별토사를 이물질분리 컨베이어로 이송하는 과정과, 상기 선별토사와 골재에 혼합되어 있는 경량성 이물질인 비닐, 목재, 스티로폼, 섬유류, 가죽, 검불류 등을 배출하는 과정에서 1차 및 2차에 걸쳐 송풍에 의한 비중분리로 분리함과 동시에 3차에 걸쳐 진동채를 통과하면서 양질의 토사나 골재를 분리 선별하도록 구성되어 있다.
그러나 이러한 종래 선행기술에서 생산되는 골재는 규격별 입자가 골고루 분포하지 못할 뿐만 아니라 생산된 골재에 토사 미분과 비닐조각, 목재조각, 나무뿌리 등 잡쓰레기와 이물질이 포함되어 있으므로 생산된 골재를 콘크리트 재료로 사용할 경우, 강도가 떨어지고 흡수율이 높아 골재로서 품질을 보장할 수 없는 문제점들이 있어 폐토석으로 건설폐기물 중간처리장에 위탁처리하고 있는 것이다.
특히, 선별드럼 또는 스크린 등의 선별기로 선별된 골재에 혼합되어 있는 이물질(미분ㆍ비닐ㆍ목재ㆍ가죽ㆍ플라스틱ㆍ섬유 등)은 골재와 분리시켜 선별하기가 매우 어려운 실정으로 즉, 골재와 유사한 크기의 이물질은 선별드럼 또는 스크린을 이용하여 선별작업을 실시하여도 선별드럼 또는 스크린의 망체를 통과하여 그대로 골재에 혼합됨으로써, 선별된 골재에 혼합되어 있는 이물질의 분리작업은 매우 어려운 문제점이 있었다.
또한, "등록특허 제10-1061166호"는 폐토사와 골재 및 가연성과 불연성쓰레기를 형상별로 구분하여 선별하는 방법을 제시하고 있으나, 선별된 가연성폐기물는 재활용되지 못하고, 소각되거나 재매립되어 왔으며, 이와 같이 매립쓰레기의 단순한 선별방법으로는 현행법규에서 정하고 있는 재활용 기준을 충족시킬 수 없을 뿐만 아니라 선별된 토사나 가연성폐기물를 재활용하지 못하고 소각하거나 매립할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
그리하여 대한민국 공개특허 제10-2015-0145726호의 "자연 건조과정을 적용한 매립된 가연성폐기물의 대량 연료화 선별시스템"이 공개 되었으나, 상기 구성은 가연성폐기물에 함유된 함수율만을 제거하기 위하여 건조장에서 건조시킨 다음 가연성폐기물를 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 가연성폐기물를 전처리공정에서 1차적으로 토사에 대한 선별 감량화작업 없이 직접 가연성 연료화 선별시스템으로 이송하기 때문에, 가연성폐기물의 감량화 선별이 효율적이지 못하여 고품질의 연료로 사용하는데 부적합 하였다.
그뿐만 아니라, 특허출원 제10-2003-29104호의 건축폐기물 선별시스템에서도 대량의 토사를 선별할 수는 있으나, 토사를 선별하는 다공망체의 mesh가 커서 선별된 토사의 입자가 클 뿐만 아니라, 토사에 폐비닐이나 폐자재 등 폐기물이 함유되어 있어 토사의 선별이 적합하지 못했던 것이다.
상기 개시된 선행기술 이외에도 등록특허 제10-0189690호의 "쓰레기 분리용 선별장치"가 개시되어 있으나, 상기 구성은 매립폐기물을 선별하기 위해 먼저 매립폐기물을 트롬멜선별기에 투입하기 전에 파쇄기(크라샤)를 이용하여 파쇄시킨 후, 선별기를 이용하여 토석과 토사를 선별하기 때문에, 파쇄가 불필요한 토사와 가연성쓰레기 등이 동시에 처리됨으로 용량이 많아 파쇄하는데 비효율적이며, 또 선별된 토석과 토사에는 파쇄된 가연성 이물질이 부착 및 혼합되어 있으므로 토석과 토사의 정밀선별에 품질이 저하되는 퇴보적인 심각한 문제점이 있었던 것이다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 법규적 문제점을 해결하고, 선별된 토석과 토사 및 가연성폐기물을 용도에 따라 적법하게 재활용할 수 있는 선별방법과 선별장치를 제시함으로써, 종래의 문제점들을 해결하고, 폐자원의 처리효율을 높혀 선별된 토석과 토사를 산업현장에서 용도에 따라 적법하게 재활용하고자 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 종래 선행기술에서 폐토사의 처리효율이 현저히 떨어지고, 선별효율이 저하되는 문제점과, 토사에 혼합되어 있는 이물질의 분리효율이 떨어지는 문제점들을 개선하고자 창출된 기술로서, 선별토사에 혼재된 가연성폐기물과 이물질을 효과적으로 분리 선별하여 고품질(양질)의 재활용 골재와 토사를 생산함은 물론 선별된 가연성폐기물을 연료의 재활용을 극대화 함으로써, 친환경적으로 매립토사를 처리하고자 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 가연성폐기물을 가연성감량화선별기로 투입시 정량투입을 할 수 있도록 하였기 때문에, 가연성감량화선별기에 불규칙한 과부하가 걸리지 않고 선별작업의 연속성이 이루어지게 되므로, 수리비용과 운전시간 등의 손실을 방지하고자 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 가연성감량화선별기에서 선별된 가연성폐기물에 토석과 토사가 함께 배출되지 않고, 가연성폐기물과 토석 및 토사가 완벽하게 분리 선별되어 배출할 수 있도록 하는데에도 그 목적이 있는 것이다.
그뿐만 아니라, 본 발명은 토사정밀선별기와 이물질감량화선별기에서 선별된 폐토석인 골재를 다시 불연성파쇄기를 이용하여 파쇄하여 규격별로 골재(40mm 이하) 및 토사(25mm 이하)를 선별하여 포장용 혼합골재, 동상방지층 골재 등으로 재활용하고자 함을 목적으로 한다.
그 이외에도 본 발명은 종래 기술과 같이 매립쓰레기를 먼저 파쇄하여 선별하지 않고, 골재와 가연성폐기물을 선별하고 폐토사에서 토석과 토사를 선별한 후, 선별된 폐토석을 파쇄기를 이용하여 다시 스크린처리함으로서 규격별로 분리하여 고품질의 골재(포장용 혼합골재, 동상방지층골재, 성토용골재)를 얻도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 구성에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 선별장치의 구성은 폐기물이 야적된 매립쓰레기를 굴착 운반 수거하여 정량으로 일정하게 공급하는 정량공급장치(10)와,
상기 정량공급장치(10)에서 공급된 매립쓰레기를 불연성, 가연성폐기물과 폐토사를 선별하는 메인트롬멜선별기(20)와,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별된 불연성쓰레기와 가연성폐기물을 분리하여 감량화하는 가연성감량화선별기(30)와,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별된 폐토사를 토석과 토사에 혼합된 가연성폐기물을 선별하는 토사정밀선별기(40)와,
상기 가연성감량화선별기(30)와 토사정밀선별기(40)에서 선별된 토석과 불연성폐기물에서 가연성폐기물을 재차 제거하는 이물질감량화선별기(50)와,
상기 이물질감량화선별기(50)에서 분리선별된 폐토석을 이송받아 파쇄하는 불연성파쇄기(60)와,
상기 불연성파쇄기(60)에서 파쇄된 골재를 규격별로 골재를 분리 선별하는 다단진동스크린(70)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 선별방법은 폐기물이 야적된 매립쓰레기를 정량공급장치(10)를 통해 정량으로 공급하고, 정량으로 공급된 매립쓰레기를 메인트롬멜선별기(20)에서 선별토사와 불연성, 가연성폐기물을 2원 선별하는 1차 메인트롬멜1단계 선별방법(S1)과,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 1차 선별된 불연성폐기물과 가연성폐기물을 자력선별기(80)을 거쳐 가연성감량화선별기(30)에 공급하여 가연성폐기물과 토석 및 불연성폐기물을 선별하는 2단계 가연성감량화선별방법(S2)과,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별된 선별토사를 토사정밀선별기(40)에 공급하여 -40㎜의 골재와 -20㎜의 토사를 선별하는 3단계 토사정밀선별방법(S3)과,
상기 가연성감량화선별기(30)에서 배출되는 토석과 토사정밀선별기(40)에서 선별된 40㎜이상의 골재에 혼합된 가연성폐기물과 이물질을 이물질감량화선별기(50)에서 제거하는 이물질감량화선별방법(S4)과,
상기 이물질감량화선별기(50)에서 가연성을 분리배출하고 선별된 폐토석을 불연성파쇄기(60)에 공급하여 파쇄한 후, 다단진동스크린(70)을 통해 -40㎜의 골재와 -25㎜의 골재를 선별하는 4단계 폐토석을 골재로 생산하는 선별방법(S5)과,
상기 가연성감량화선별기(30)에서 배출된 폐토석과 토사정밀선별기(40)에서 공급되는 토석을 이물질감량화선별기(50)를 통해 가연성폐기물 재차 제거배출하고, 선별된 폐토석은 불연성파쇄기(60)에서 40㎜이하로 파쇄되고 다단진동스크린(70)으로 이송하여 -40㎜골재 및 -25㎜골재를 분리 생산하고 ＋40㎜이상 폐토석은 다시 리턴되어 가연성감량화선별기(30)와 토사정밀선별기(40)에서 공급되는 폐토석과 재합류되어 골재가 생산되는 4단계 골재 생산 방법(S6)을 포함하여 골재를 생산하고 토사 및 가연성폐기물을 정밀하게 선별하는 방법을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 매립쓰레기를 선별하는 과정에서 골재를 생산장치를 토사 및 가연성폐기물을 선별하는 선별장치와 간단하게 상호연계 나열하여 설치할 수 있도록 함으로써, 폐토석을 폐기물처리하지 않고 지우너화할 수 있으며 폐토석의 별도 투입 작업을 줄이고 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 메인트롬멜선별기와 가연성감량화선별기를 통해 불연성폐기물과 가연성폐기물을 분리 선별하고, 토사정밀선별기와 다단진동스크린을 통해 -40㎜의 골재와 -25㎜의 골재를 정밀하게 선별생산하고, 다단진동스크린에서 40㎜ 이상의 오버사이즈(over size) 골재를 리턴하여 파쇄시켜서 다시 골재를 선별 생산하고, 이물질감량화선별기를 통해 불연성 폐토석에서 가연성폐기물을 다시 제거함으로서, 종래의 선별방법보다 더욱 정밀하게 용도에 부합되는 골재와 토사 및 가연성폐기물을 선별할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 토사정밀선별기에서 선별된 20㎜의 선별토사에 혼합된 이물질은 사이클론선별장치, 40㎜의 토석에 혼합된 이물질은 수조선별장치를 통해 제거함으로서, 토석 및 토사를 정밀하게 선별하여 고품질로 생산할 수 있도록 하는데에도 그 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선별장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선별장치의 설치상태를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선별장치의 토사정밀선별기에 설치되는 사이클론선별기와 수조선별기의 결합상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가연성감량화선별기의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 사이클론선별기의 설치상태를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 토사정밀선별장치의 수조선별기를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다단진동스트린을 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 선별장치의 설치상태를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선별장치의 토사정밀선별기에 설치되는 사이클론선별기와 수조선별기의 결합상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가연성감량화선별기의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 사이클론선별기의 설치상태를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 토사정밀선별장치의 수조선별기를 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다단진동스트린을 나타낸 정면도이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 저의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 건설 폐토사, 토석의 재활용이 가능한 선별장치에 대하여 도면을 통하여 중요한 구성만을 살펴보면, 도 1에 나타내는 바와 같이, 폐기물이 야적된 매립쓰레기를 굴착, 운반 수거하여 정량으로 일정하게 공급하는 정량공급장치(10)와, 정량공급장치(10)에서 공급된 매립쓰레기를 토사 및 불연성과 가연성폐기물을 선별하는 메인트롬멜선별기(20)와, 상기 매인트롬멜선별기(20)에서 선별된 불연성과 가연성폐기물을 분리 선별 감량화하는 가연성감량화선별기(30)와, 상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별된 선별토사를 40mm의 토석과 20mm 토사로 선별하는 토사정밀선별기(40)와, 상기 가연성감량화선별기(30)에서 공급되는 불연성 폐토석과, 상기 토사정밀선별기(40)에서 공급되는 폐토석에 혼합된 가연성폐기물을 제거하는 이물질감량화선별기(50)와, 상기 이물질감량화선별기(50)에서 가연성이물질 분리 선별된 폐토석을 공급받아 파쇄하는 불연성파쇄기(60)와, 상기 불연성파쇄기(60)에서 파쇄된 골재를 규격별로 선별생산 하는 다단진동스크린(70)을 포함하여 구성한 것이다.
상기와 본 발명에 따른 주요구성을 도면을 통하여 보다 구체적으로 각각의 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.
1) 정량공급장치(10)의 구성
도 1에 나타내는 바와 같이, 폐기물이 야적된 매립쓰레기를 수거하여 정량으로 일정하게 공급하는 정량공급장치(10)를 구성한다. 상기 정량공급장치(10)는 본 발명자가 등록받은 등록특허 제10-2351405호의 "정량공급장치"를 사용하는 것이 바람직하지만, 다른 기술구성으로 이루어진 정량공급장치를 사용하여도 무방하다.
상기 정량공급장치(10)를 통해 매립쓰레기를 정량으로 공급할 때, 매립쓰게기에 혼합된 금속을 선별하기 위하여 정량공급장치(10)의 배출구에 자력선별기가 형성되어 있다.
2) 메인트롬멜선별기(20)의 구성
상기 정량공급장치(10)에서 공급된 매립쓰레기를 40mm 이하의 토사와 불연성쓰레기, 가연성폐기물로 2원 선별하는 메인트롬멜선별기(20)를 구성한다.
상기 메인트롬멜선별기(20)는 통공이 서로 다른 2개의 40mm 트롬멜선별기(21)를 외측에 65mm 트롬멜선별기(22)를 내측에 복층으로 연결하여 경사지게 설치한 구성으로, 트롬멜선별기(21)(22)의 회전에 의해 불연성 및 가연성폐기물은 전방으로 이송되고, 토사는 트롬멜선별기(21)(22)에 다수 천공된 통공을 통하여 하부로 배출되어 이송컨베이어벨트 (110)를 타고 토사정밀선별기(40)로 이송된다.
즉, 메인트롬멜선별기(20)에서는 불연성쓰레기, 가연성폐기물과 토사를 2원 선별하는 것이다.
3) 자력선별기(80)의 구성
상기와 같이 메인트롬멜선별기(20)에서 1차 선별된 불연성쓰레기와 가연성폐기물은 이송컨베이어벨트(111)를 타고 이송하면서 이송컨베이어벨트(111)의 상부측에 장착된 자력선별기(80)에 의해 폐기물에 혼합된 금속을 선별하도록 구성한다. 따라서 자력선별기(80)는 금속이 제거된 폐기물만을 정밀하게 선별하도록 구성한 것이다.
4) 가연성감량화선별기(30)의 구성
그리고 상기 자력선별기(80)에서 금속이 선별된 불연성스레기 및 가연성폐기물은 이송컨베이어벨트(111)를 타고 불연성쓰레기와 가연성폐기물로 분리하기 위하여 모터의 동력에 의해 회전하는 가연성감량화선별기(30)로 투입되어 송풍기(가연성감량화선별기(30)의 전방 입구측에 설치; 도면에 미도시)의 송풍에 의해 비중이 큰 토석과 불연성쓰레기는 하방향으로 낙하되어 배출하고 가연성폐기물만을 선별하도록 한다. 이때 메인트롬멜선별기(20)에서 미처 선별 되지 못하고 가연성폐기물과 함께 배출된 토석 및 토사는 가연성감량화선별기(30) 내부에 정착된 트롬멜스크린의 통공을 통해 하부로 배출되어 이송컨베이어벨트(112)를 타고 이송 배출하도록 구성한다.
즉, 도 4에 나타내는 바와 같이, 가연성감량화선별기(20)의 트롬멜스크린 내부에는 일정 간격을 두고 스크류 형태로 차단봉(211)을 다수 설치하여 가연성폐기물이 차단봉 (211)에 부딪치면서 가연성폐기물에 부착된 토사가 분리되어 하부의 통공으로 낙하하여 배출되도록 함으로써, 선별되는 가연성폐기물과 함께 토석 및 토사가 전방으로 배출되는 것을 방지하도록 구성한다.
또한, 가연성감량화선별기(30)의 후방측 내부에는 전술한 바와 같이, 간격을 두고 설치된 차단봉(221)과 차단봉(221) 사이에 스크류 형태로 탄성(유동성)을 갖는 차단막(222)을 설치하여 가연성폐기물에 부착된 토사가 차단봉(221) 및 차단막(222)에 부딪치면서 하부의 통공으로 낙하하여 배출되도록 함으로써, 풍력에 의하여 배출되는 가연성폐기물과 함께 토사가 전방으로 배출되는 것을 최대한 방지하도록 구성한다.
보다 구체적으로는 가연성폐기물에 혼합 및 부착되어 있는 토석 및 토사를 풍력에 의하여 배출되는 과정에서 이탈 분리하여 트롬멜스크린 하부로 낙하시켜 가연성폐기물과 함께 배출되는 것을 감소시킬 수 있도록 하는 것이다.
즉, 가연성감량화선별기(30)의 내부에 설치된 차단봉(31)과 차단막(32)에 의해 가연성폐기물이 부딪치게 되면서 토석 및 토사가 분리되어 하부로 낙하되면서 내부 트롬멜스크린의 통공을 통해 분리 배출되므로 가연성폐기물만 정밀하게 선별할 수 있는 것이다.
5) 토사정밀선별기(40)의 구성
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별되어 이송컨베이어벨트(110)를 타고 이송되는 선별토사는 토사정밀선별기(40)로 이송된다.
이때 토사정밀선별기(40)의 전방에는 사이클론선별장치(90)를 형성하여 송풍을 투입함으로써, 토사 내부의 가벼운 이물질을 부유시키고 토사정밀선별기(40)의 내부로 토사의 유입을 원활하게 하도록 구성한다.
상기 토사정밀선별기(40)로 유입된 골재는 회전에 의해 전방에서는 20mm이하의 토사를 선별하고, 후방에서는 40mm의 토석을 선별하도록 구성한다. 즉, 토사정밀선별기(40)의 전방에는 20mm의 통공이 천공되어 있고, 후방에는 40mm의 통공이 천공되어 있기 때문에, 토석과 토사의 선별이 구분되어 정밀하게 이루어지는 것이다. 그리고 선별되지 못한 40mm이상의 토석은 후방으로 배출되어 컨베이어벨트(113)를 타고 4단계인 골재생산단계로 이송하도록 구성한다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 토사정밀선별기(40)에서 선별된 20mm의 토사가 이송컨베이어벨트(114)를 타고 이송할때 사이클론선별장치(90)가 가동하면서 토사에 혼합된 이물질을 흡입하도록 구성한다. 즉, 사이클론선별장치(90)는 토사정밀선별기(40)로 투입되는 골재의 유입을 원활하게 할 수 있도록 송풍을 배출하고, 또 토사정밀선별기(40)에서 선별된 20mm의 토사에 혼합된 이물질을 흡입하도록 동시에 가동이 되는 것이다. 그리고 흡입된 이물질을 사이클론선별장치(90)의 내부에 유입되어 하부로 배출하도록 구성되어 있다.
그뿐만 아니라 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 토사정밀선별기(40)에서 선별된 40mm의 토석은 수조선별장치(100)의 내부로 유입되어 설치된 이송컨베이어벨트(115)를 타고 이송하도록 구성한다.
따라서 40mm의 토석은 수조선별장치(100)의 내부로 가라앉게 되고, 40mm의 토석에 혼합된 이물질은 부유하게 되므로 40mm의 토석을 정밀하게 선별할 수 있도록 구성한 것이다. 또한, 상기 수조선별장치(100)의 상부 일측에는 외부표면에 브러쉬(115a')가 다수장착된 이물질제거컨베이어벨트(115a)를 설치하여 구성한다. 따라서 모터의 구동에 의해 이물질제거컨베이어벨트(115a)가 회전하게 되면 수조선별장치(100)에 부유된 이물질은 브러쉬(115a)의 회전에 의해 수조선별장치(100)의 외부로 배출이 되는 것이다.
6) 이물질감량화선별기(50)의 구성
상기 가연성감량화선별기(30)에서 배출되는 폐토석과 토사정밀선별기(40)에서 배출되는 폐토석이 컨베이어벨트(112,113)를 타고 이송하게 되는데, 이때 폐토석에는 미처 제거되지 못한 가연성폐기물을 2차에 걸쳐서 선별하는 이물질감량화선별기(50)의 내부로 이송하게 된다.
가연성폐기물을 제거하기 위하여 모터의 동력에 의해 회전하는 이물질감량화선별기(50)의 내부로 폐토석이 유입되면, 이물질감량화선별기(50)에서 가연성폐기물만을 송풍 선별제거하여 전방으로 배출하고, 폐토석은 통공을 통해 하부로 배출되어 컨베이어벨트(116)를 타고 불연성파쇄기(60)으로 이송한다.
7) 불연성파쇄기(60)의 구성
이물질감량화선별기(50)에 의해 가연성폐기물을 제거하고 컨베이어벨트(116)를 타고 이송되는 폐토석을 다시 25mm의 골재와 40mm의 골재로 선별생산하기 위하여 불연성파쇄기(크라샤)(60)의 내부로 유입되어 파쇄된다.
상기 불연성파쇄기(60)는 일반적으로 알려진 것으로, 회전되는 로터에 돌출되게 설치된 브로바로 40mm 이상의 토석을 타격하고, 브로바로 타격된 토석을 1,2차 타격판에 부딪혀 파쇄되게 하는 임팩트 크라샤를 사용하지만, 토석을 파쇄하는 크라샤(죠, 콘크라샤, 이동식크라샤 등)는 모두 적용이 가능하다.
상기 불연성파쇄기(60)에 의해 파쇄된 40mm 이상의 토석은 40mm 이하의 다양한 크기로 파쇄가 되어 컨베이어벨트(117)를 타고 전방에 설치된 스크린으로 이송하게 된다.
8) 다단진동스크린(70)의 구성
상기 컨베이어벨트(117)를 타고 파쇄되어 이송되는 골재는 도 7에 나타내는 바와 같이, 다단진동스크린(70)에 의해 40mm 이상의 골재, 40mm의 골재, 25mm의 골재로 선별되어 각각의 컨베이어벨트를 타고 이송된다.
즉, 상기 다단진동스크린(70)은 상부에 1단 진동스크린(71)과 하부에 2단 진동스크린(72)이 형성되어 상하로 진동하는 것으로, 1단 진동스크린(71)에 의해 40mm 이상이 선별되고, 1단 진동스크린(71)의 하부로 낙하된 토석은 2단의 진동스크린에 의해서 40mm의 골재가 선별되고, 2단 진동스크린(72) 하부로는 25mm의 골재가 선별되어 지는 것이다.
이때 생산되는 골재는 포장용혼합골재, 동상방지층골재, 콘크리트용골재, 성토용골재 등 다양한 용도로 규격에 맞게 사용되는 것이다.
그리고 40mm의 골재와 25mm의 골재로 선별되지 못한 40mm 이상의 골재는 리턴컨베이어벨트(118)를 타고 불연성파쇄기(60)로 이송되어 전술한 작용을 반복하게 되는 것이다.
9) 리턴컨베이어벨트(118)의 구성
이때 다단진동스크린(70)의 상부 1단 진동스크린(71)에 의해 선별되지 못한 40mm 이상의 토석은 다시 리턴컨베이어벨트(118)를 타고 가연성감량화선별기(30)에서 선별 배출 된 토석을 이송하는 컨베이어벨트(112)와 합류되어 이물질감량화선별기(50)로 유입되어 최종적으로 가연성폐기물을 제거하여 선별되고, 40mm 이상의 토석은 다시 불연성파쇄기 (60)의 내부로 유입하여 파쇄하도록 하는 리턴 구성이다.
그리고 본 발명에 따른 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별방법을 살펴보면 다음과 같다.
1) 정량공급과 메인 2원선별방법(제1단계)
굴착운반 야적된 매립쓰레기를 정량공급장치(10)를 통해 정량으로 공급하고, 정량으로 공급된 메립쓰레기를 메인트롬멜선별기(20)에서 선별폐토사와 불연성 및 가연성폐기물을 2원선별하는 1단계 선별 방법이다.
2) 가연성강량화선별방법(제2단계)
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 1차 선별된 불연성 및 가연성폐기물을 감량화하기 위한 가연성감량화선별기(30)를 통해 불연성인 토석과 고철류 등과 가연성폐기물을 분리 선별하는 2단계 선별 방법이다.
이때 상기 가연성감량화선별기(30)의 내부 트롬멜스크린에는 차단봉(31)과 탄성을 갖는(유연성이 있는) 차단막(32)을 설치하여 가연성폐기물에 부착 및 혼합된 토석과 토사가 차단봉(31)과 차단막(32)에 부딪치면서 하부의 트롬멜스크린의 통공과 배출콘베이어를 통해 배출되도록 함으로써, 전방으로 배출되는 가연성폐기물에 토사나 토석등이 함께 배출되는 것을 방지하는 것이다.
따라서 가연성감량화선별기(30)에는 가연성폐기물만을 순도 높게 정밀하게 선별할 수 있는 것이다.
3) 토사정밀선별방법(제3단계)
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 40㎜이하로 선별된 토사를 토사정밀선별기(40)를 통해 40mm의 토석과 -20mm의 토사로 선별하는 방법이다.
상기 토사정밀선별기(40)에서는 2단의 트롬멜스크린에 의하여 전방에서는 20mm의 토사를 선별하고, 후방에서는 40mm의 토석을 선별하는 것이다.
이때 선별된 20mm의 토사에 혼합된 이물질은 사이클론선별기(90)를 통해 흡입하여 제거하고, 40mm의 토석에 혼합된 이물질은 수조선별장치(100)를 통해 제거하는 방법이다.
상기 사이클론선별장치(90)의 일측에서는 흡입FAN을 정착하여 토사정밀선별기(40)로 통풍 유입과 타측에서는 후두를 정착하여 토사의 이물질을 흡입하는 것이다. 또 수조선별장치(100)에서 토석의 가연성이물질을 부유시키고 부유되는 이물질을 부러쉬 (115a')가 장착되어 회전하는 이물질제거컨베이어벨트(115a)로 제거하는 방법이다.
4) 이물질감량화선별방법과 골재파쇄 선별방법(제4단계)
상기 가연성감량화 선별장치(30)에서 배출되는 토석과 토사정밀선별기(40)에서 배출되는 토석에 혼합된 이물질을 이물질감량화선별기(50)에서 선별하는 방법과 이물질이 선별된 폐토석을 파쇄하여 골재를 생산 선별하는 제4단계 골재생산 방법이다.
즉, 가연성감량화선별장치(30)에서 배출되는 토석과 토사정밀선별기(40)에서 배출되는 폐토석의 이물질감량화선별기(50)에는 폐토석에 혼합된 가연성폐기물과 이물질을 분리제거하여 폐토석만을 선별하여 이송컨베이벨트(116)를 타고 불연성파쇄기(60)으로 이송파쇄시키는 방법이다.
상기 이물질감량화선별기(30)에서 선별된 폐토석을 불연성파쇄기(60)를 이용하여 40㎜이하로 파쇄한 후, 다단진동스크린(70)을 통해 40mm의 토석과 25mm의 토사를 선별하는 방법이다.
즉, 다단진동스크린(70)의 1단 진동스크린(71)을 통해 40mm의 토석을 선별하고, 2단 진동스크린(72)을 통해 25mm의 토사를 선별하고, 1단 진동스크린(71)에서 선별되지 못한 40mm의 골재는 리턴컨베이어벨트(118)를 타고 이송시키는 방법이다.
상기 가연성감량화선별기(30)에서 선별된 토사와 다단진동스크린(70)에서 선별된 40mm이상의 골재를 리턴하여 이물질감량화선별기(50)를 통해 가연성폐기물을 재차 제거 하고, 불연성파쇄기(60)에 투입 파쇄한 후 다단진동스크린(70)으로 이송하여 재차 40㎜이하의 골재를 생산하기 위한 방법이다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 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. 정량공급장치 20. 메인트롬멜선별기
21. 전방 트롬멜선별기 22. 후방 트롬멜선별기
30. 가연성감량화선별기 31. 차단봉
32. 차단막 40. 토사정밀선별기
50. 이물질감량화선별기 60. 불연성파쇄기
70. 다단진동스크린 71. 1단 진동스크린
72. 2단 진동스크린 80. 자력선별기
90. 사이클론선별장치 100. 수조선별장치
110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117. 이송컨베이어벨트
115a, 이물질제거컨베이어벨트 115a'. 브러쉬
118. 리턴컨베이어벨트
21. 전방 트롬멜선별기 22. 후방 트롬멜선별기
30. 가연성감량화선별기 31. 차단봉
32. 차단막 40. 토사정밀선별기
50. 이물질감량화선별기 60. 불연성파쇄기
70. 다단진동스크린 71. 1단 진동스크린
72. 2단 진동스크린 80. 자력선별기
90. 사이클론선별장치 100. 수조선별장치
110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117. 이송컨베이어벨트
115a, 이물질제거컨베이어벨트 115a'. 브러쉬
118. 리턴컨베이어벨트
Claims (11)
- 폐기물이 야적된 매립쓰레기를 굴착운반 수거하여 정량으로 일정하게 공급하는 정량공급장치(10)와,
상기 정량공급장치(10)에서 공급된 매립쓰레기를 불연성, 가연성폐기물과 폐토사를 2원 선별하는 메인트롬멜선별기(20)와,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 공급받는 불연성, 가연성폐기물에서 철재류를 제거하고 가연성폐기물을 감량화하는 자력선별기(80) 및 가연성감량화선별기(30)와,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별된 폐토사에서 토사 및 토석과 가연성폐기물을 선별하는 토사정밀선별기(40)와,
상기 가연성감량화선별기(30)에서 공급되는 불연성폐토석과 토사정밀선별기(40)에서 공급되는 폐토석에서 재차 이물질을 제거하는 이물질감량화선별기(50)와,
상기 이물질감량화선별기(50)에서 공급되는 폐토석을 일정크기 이하로 파쇄하는 불연성파쇄기(60)와,
상기 불연성파쇄기(60)에서 파쇄된 토석을 규격별로 골재로 구분 선별하는 다단진동스크린(70)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별장치에 있어서,
상기 가연성감량화선별기(30)의 내부에는 간격을 두고 스크류형태로 차단봉(31)을 다수 형성하고,
상기 가연성감량화선별기(30)의 후방측 내부에는 간격을 두고 스크류형태로 설치된 차단봉(31)의 사이에 120도 간격을 두고 스크류형태로 차단막(32)을 다수 형성하여,
가연성폐기물에 혼합 및 부착되어 있는 토석 및 토사를 풍력에 의하여 배출되는 과정에서 이탈 분리하여 트롬멜스크린의 하부로 낙하시켜 가연성폐기물과 함께 배출되는 것을 감소시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 메인트롬멜선별기(20)에서 선별된 가연성폐기물에 혼합된 금속을 선별하는 자력선별기(80)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별장치. - 제 1항에 있어서,
상기 가연성감량화선별기(30)에서 선별된 폐토석과 토사정밀선별기(40)에서 리턴되는 폐토석을 이물질감량화선별기(50)로 이송하여 재차 가연성폐기물을 제거할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별장치. - 제 1항에 있어서,
상기 불연성파쇄기(60)에서 파쇄되어 다단진동스크린(70)을 통해 선별된 40mm이상의 골재는 리턴컨베이어벨트(118)를 타고 이물질감량화선별기(50)로 회수되어 가연성폐기물과 토석을 재차 선별하도록 구성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별장치. - 제 1항에 있어서,
상기 토사정밀선별기(40)의 전방에서 송풍 투입과 토사정밀선별기(40)에서 선별된 토사에 혼합된 이물질을 흡입할 수 있도록 하는 사이클론선별장치(90)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별장치. - 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
상기 토사정밀선별기(40)에서 선별된 토석에 혼합된 이물질을 비중에 의해 선별하는 수조선별장치(100)를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사와 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별장치. - 제 7항에 있어서,
상기 수조선별장치(100)는 수조 내부에 토석을 운반하는 컨베이어벨트(115)를 설치하고, 수조의 수면 위에는 부유 이물질을 배출하는 브러쉬(115a')가 장착된 이물질제거컨베이어벨트(115a)를 구성한 것을 특징으로 하는 건설 폐토사, 토석의 재활용이 가능한 골재생산 선별장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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| KR100674817B1 (ko) | 2005-12-29 | 2007-01-25 | 성안산업개발 주식회사 | 비중분리식 쓰레기 감량화 선별장치 |
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