KR19990001748A - 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템 - Google Patents

Abstract

천연모래를 대체하여 사용할 수 있고 각종 폐유리류를 매립하지 않고 재활용하는 것이 가능하도록, 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 10㎜이하의 폐유리류 입자로 만드는 파쇄단계와, 파쇄단계에서 1차로 파쇄된 폐유리류 입자를 천연모래의 형상에 가까운 상태인 유리모래로 제조하는 파쇄 및 연마단계와, 파쇄된 유리모래를 크기별로 선별하는 선별단계를 포함하는 유리모래 제조방법을 제공한다.

또 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태인 유리모래로 제조하는 파쇄장치와, 파쇄장치에서 제조된 유리모래를 크기별로 선별 분류하는 선별장치와, 선별장치에서 크기별로 선별 분류된 유리모래를 원료로 사용하여 첨가제(시멘트, 경화제, 색소, 물 등)를 소정의 비율로 혼합하고 고르게 교반하는 혼합장치와, 혼합장치에서 혼합된 원료를 고압으로 압축 성형하여 소정의 형상(보도블럭이나 벽돌 등)으로 제조하는 고압 성형장치를 포함하는 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템을 제공한다.

Description

유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템

본 발명은 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템에 관한 것으로서, 폐유리나 폐도자기 등을 파쇄하여 유리모래로 만들고 시멘트와 경화제 및 색소 등을 혼합한 다음 압축 성형하여 건설자재를 제조함으로써 환경보호에 효과가 큰 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장이나 일반가정에서 사용하는 유리제품(예를 들면 병이나 용기, 컵, 렌즈, 창문, 음극선관 등)이나 도기(陶器), 자기(瓷器), 토기(土器) 제품 등이 파손되거나 불필요하여 폐기하는 경우에 발생하는 폐기물과 용융소각로에서 배출되는 슬래그(slag) 등의 폐기물(이하 폐유리류라 한다)은 대부분 매립하여 처리한다.

상기에서 유리제품의 일부는 수거하여 작업자가 손으로 선별한 다음 세정하여 재이용하고 있다.

상기와 같이 구성되는 종래의 폐유리류 처리방법인 매립은 매립 가능한 토지가 점점 줄어들고 있으며, 폐유리류가 쉽게 분해되지 않기 때문에 장기간 환경을 오염시킨다는 문제가 있다.

대체로 유리제품의 폐기물은 30% 이상, 토자기류 제품의 폐기물은 90%이상, 용융소각로에서 발생하는 슬래그는 전량 매립 처리하고 있다.

또 유리제품이 일부를 세정하여 재이용하는 경우에 있어서는 선별하는 공정이 수작업으로 이루어지기 때문에 많은 인력이 필요하고, 소정의 물건 또는 물질을 담기 위해 사용된 제품이므로 부패성이 있는 물질이 담겼던 경우에는 선별하는 공정에서 악취가 심하게 나고 비위생적이라는 문제가 있다.

더욱이 수거하고 선별한 다음 세정하는 공정으로 이루어지므로 재이용을 위하여 소요되는 비용이 많다는 문제가 있다. 즉 재이용되는 제품에 소요되는 비용이 새로 제품을 생산하는 비용보다 많아질 수 있다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수거된 폐유리류를 파쇄하여 유리모래로 만들고 시멘트나 경화제 및 색소 등을 혼합하여 건설자재를 제조하는 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 유리모래 제조방법은 공급되는 폐유리류(유리제품이나 도자기 제품의 폐품 또는 용융소각로에서 배출되는 슬래그 등)를 파쇄하여 작은 덩어리(예를 들면 입자의 크기가 10㎜이하인 폐유리류 입자)로 만드는 파쇄단계와, 상기한 파쇄단계에서 1차로 파쇄된 폐유리류 입자를 천연모래의 형상에 가까운 상태 즉 파쇄된 폐유리류 입자의 날카롭고 예리한 모서리를 제거하여 천연모래의 형상에 가까운 형상의 제품(이하 유리모래라 한다)으로 제조하는 파쇄 및 연마단계와, 제조된 유리모래를 입자의 크기별로 선별하는 선별단계를 포함한다.

상기한 파쇄 및 연마단계에서는 1차 파쇄된 폐유리류 입자에 대한 2차 파쇄를 행함과 동시에 연마를 행하는 것에 의하여 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 둔각 또는 둥글게 성형하여 유리모래를 제조한다.

상기한 선별단계에서 크기별로 선별되는 유리모래는 각각 필요로 하는 곳으로 출하된다.

또 본 발명의 유리모래 제조 시스템은 공급되는 폐유리류(유리제품이나 도자기 제품의 폐품 또는 슬래그 등)를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태 즉 파쇄된 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 제거하여 유리모래를 제조하는 파쇄장치를 포함한다.

상기한 파쇄장치는 하나 이상의 단계로 이루어지는 것이 폐유리류의 파쇄를 효율적으로 행하여 유리모래를 대량으로 생산 할 수가 있으므로 바람직하다.

상기에서 1단계 파쇄장치는 큰 덩어리인 유리나 도자기 폐품 또는 슬래그 등의 폐유리류를 파쇄하여 작은 덩어리인 입자의 크기가 10㎜이하인 폐유리류 입자로 가공하는 것에 의하여 다음 단계의 파쇄시 부하를 줄일 수 있도록 구성하고, 2단계 파쇄장치 또는 2단계 이상의 파쇄장치는 상기한 1단계 파쇄장치를 통과하면서 제조된 폐유리류 입자를 다시 미세한 입자로 가공하면서 예리한 모서리를 연마하여 천연모래의 형상과 가까운 유리모래를 제조하도록 구성한다.

또 본 발명의 유리모래 제조 시스템은 상기한 파쇄장치에서 제조된 유리모래를 크기별로 선별 분류하는 선별장치를 더 포함하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명의 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템은 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태 즉 파쇄된 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 제거하여 유리모래를 제조하는 파쇄장치와, 상기한 파쇄장치에서 제조된 유리모래를 크기별로 선별 분류하는 선별장치와, 상기한 선별장치에서 크기별로 선별 분류된 유리모래에 첨가제를 소정의 비율로 혼합하여 고르게 교반하는 혼합장치와, 상기한 혼합장치에서 혼합된 원료를 고압으로 압축 성형하여 소정의 형상으로 제조하는 고압 성형장치를 포함한다.

상기한 혼합장치에서 유리모래에 소정의 비율로 혼합하는 첨가제는 시멘트와 경화제 및 색소와 물이고, 상기한 고압 성형장치에서 압축 성형하여 소정의 형상으로 제조하는 제품은 보도블럭이나 차도블럭 또는 벽돌 등의 건설자재이다.

더욱이 본 발명의 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템은 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태 즉 파쇄된 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 제거하여 유리모래를 제조하는 파쇄장치와, 상기한 파쇄장치에서 제조된 유리모래를 크기별로 선별 분류하는 선별장치와, 상기한 선별장치에서 크기별로 선별 분류된 유리모래에 아스팔트 등을 소정의 비율로 혼합하여 고르게 교반하는 혼합장치와, 상기한 혼합장치에서 혼합된 원료를 이용하여 도로포장용 재료를 제조하는 도로포장재 제조장치를 포함하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템에 의하면, 각종 폐유리류를 매립하지 않고 재활용하여 건설자재를 생산하므로 환경보호에 매우 유리하다.

또 본 발명의 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템에 의하여 생산되는 유리모래는 천연모래보다 강도가 높기 때문에 건설자재로 재활용하는 경우에 고강도의 제품을 생산하는 것이 가능하여 건축물 등의 내구성이 향상된다.

더욱이 본 발명의 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템에 의하여 생산되는 유리모래를 이용하여 도로포장을 행하면 자동차의 불빛이 반사되므로 야간에도 곡선도로나 횡단보도 등의 식별이 용이해지므로 교통사고 방지에 효과가 크다.

도 1은 본 발명에 따른 유리모래 제조방법의 일실시예를 나타내는 블럭도.

도 2는 본 발명에 따른 유리모래 제조 시스템의 일실시예를 나타내는 공정블럭도.

도 3은 본 발명에 따른 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 일실시예를 나타내는 공정 블럭도.

도 4는 본 발명에 따른 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 다른 실시예를 나타내는 공정 블럭도.

다음으로 본 발명에 따른 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 유리모래 제조방법의 일실시예는 공급되는 유리나 도자기 폐품 또는 슬래그 등의 폐유리류를 파쇄하여 작은 덩어리(예를 들면 입자의 크기가 10㎜이하인 폐유리류 입자)로 만드는 파쇄단계(S1)와, 상기한 파쇄단계(S)에서 1차로 파쇄된 폐유리류 입자를 천연모래의 형상에 가까운 상태 즉 파쇄된 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 제거하여 천연모래의 형상에 가까운 형상의 제품인 유리모래로 제조하는 파쇄 및 연마단계(S2)와, 제조된 유리모래를 입자의 크기별로 선별하는 선별단계(S3)를 포함한다.

상기한 파쇄 및 연마단계(S2)에서는 상기한 파쇄단계(S1)에서 1차 파쇄된 폐유리류 입자에 대하여 2차 파쇄를 행함과 동시에 연마를 행하는 것에 의하여 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 둔각 또는 둥글게 성형하여 유리모래를 제조한다.

상기한 선별단계(S3)에서 입자의 크기별로 선별된 유리모래는 각각 필요한 곳으로 출하된다. 상기한 선별단계에서는 1.2㎜이하, 1.2∼2.5㎜, 2.5∼5㎜, 5∼8㎜의 크기별로 각각 분류하여 필요한 곳으로 공급하는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 따른 유리모래 제조 시스템의 일실시예는 도2에 나타낸 바와 같이, 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태 즉 파쇄된 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 제거하여 천연모래의 형상에 가까운 형상의 제품인 유리모래로 제조하는 파쇄장치(10)를 포함한다.

상기한 파쇄장치(10)에는 수거되는 폐유리류를 임시로 저장하는 저장호퍼(도면에 나타내지 않음)와, 저장호퍼에 저장된 폐유리류를 일정량씩 상기한 파쇄장치(10)로 공급하는 정량 공급용 컨베이어 및 이송용 컨베이어로 이루어진 이송장치가 연결된다.

상기한 파쇄장치(10)는 하나 이상의 단계로 이루어지는 것이 폐유리류의 파쇄를 효율적으로 행하여 유리모래를 대량으로 생산할 수가 있으므로 바람직하다.

즉 상기에서 1단계 파쇄장치(12)는 유리제품이나 도자기 제품의 폐품 또는 용융소각로에서 배출되는 슬래그 등의 폐유리류를 파쇄하여 작은 덩어리(예를 들면 입자의 크기가 10㎜이하인 폐유리류 입자)로 가공하는 것에 의하여 다음 단계의 파쇄시 부하를 줄일 수 있도록 구성하고, 2단계 파쇄장치(14) 또는 2단계 이상의 파쇄장치는 상기한 1단계 파쇄장치(12)를 통과하면서 제조된 폐유리류 입자를 미세한 입자로 가공하면서 예리한 모서리를 연마하여 천연모래의 형상과 가까운 유리모래를 제조하도록 구성한다.

상기한 1단계 파쇄장치(12) 또는 2단계 파쇄장치(14)는 도면에 나타내지 않았지만, 내면에 소정의 돌기가 형성된 통안에 소정의 회전속도로 회전하고 표면에 소정의 돌기가 형성된 파쇄막대를 설치하여 파쇄하면서 연마를 행하도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉 맷돌이나 연자방아와 같은 원리를 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기한 1단계 파쇄장치(12)와 2단계 파쇄장치(14)는 컨베이어로 이루어진 이송장치에 의하여 연결되어 1차 파쇄된 폐유리류 입자가 2단계 파쇄장치(14)로 공급되도록 구성한다.

또 본 발명에 따른 유리모래 제조 시스템은 상기한 파쇄장치(10)에서 제조된 유리모래를 입자의 크기별로 선별 분류하는 선별장치(16)를 더 포함하는 것도 가능하다.

상기한 선별장치(16)는 스크린(screen) 또는 진동 스크린을 이용하여 이루어지고, 여러 단계의 크기별로 유리모래를 선별하도록 이루어진다.

즉 예를 들면 1단계에서는 5∼8㎜의 크기인 유리모래를 걸러내고, 2단계에서는 2.5∼5㎜의 크기인 유리모래를 걸러내며, 3단계에서는 1.2∼2.5㎜의 크기인 유리모래와 1.2㎜ 이하의 크기인 유리모래를 걸러내도록 이루어지는 것이 바람직하다.

상기한 파쇄장치(10)와 선별장치(16)도 컨베이어로 이루어진 이송장치를 이용하여 서로 연결한다.

상기와 같이 여러 종류의 크기로 선별된 유리모래는 각각 필요한 곳으로 출하된다.

그리고 본 발명에 따른 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 일실시예는 도 3에 나타낸 바와 같이, 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태 즉 파쇄된 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 제거하여 천연모래의 형상에 가까운 형상의 제품인 유리모래로 제조하는 파쇄장치(10)와, 상기한 파쇄장치(10)에서 제조된 유리모래를 입자의 크기별로 선별 분류하는 선별장치(16)와, 상기한 선별장치(16)에서 크기별로 선별 분류된 유리모래에 첨가제를 소정의 비율로 혼합하고 고르게 교반하는 혼합장치(18)와, 상기한 혼합장치(18)에서 혼합된 원료를 고압으로 압축 성형하여 소정 형상의 건설자재로 제조하는 고압 성형장치(20)를 포함한다.

상기한 선별장치(16)와 혼합장치(18) 및 상기한 혼합장치(18)와 고압 성형장치(20)의 사이에는 컨베이어로 이루어진 이송장치를 설치하여 서로를 연결한다.

상기한 혼합장치(18)에서 유리모래에 소정의 비율로 혼합하는 첨가제는 시멘트와 경화제 및 색소와 물이고, 상기한 고압 성형장치(20)에서 압축 성형하여 소정의 형상으로 제조하는 제품은 보도블럭이나 차도블럭 또는 벽돌 등의 건설자재이다.

상기한 고압 성형장치(20)를 통하여 제조되는 제품은 상기한 제품 이외에도 여러 가지 건설자재에 적용하는 것이 가능하다.

상기한 고압 성형장치(20)에서 제조된 제품(예를 들면 보도블럭이나 차도블럭 또는 벽돌 등의 건설자재)은 건조시킨 다음 건설현장으로 출하된다.

또 상기한 혼합장치(18)에서 유리모래에 혼합하는 첨가제인 색소를 여러종류를 사용하면 다양한 색상의 제품을 생산할 수가 있고, 다양한 색상의 제품을 이용하여 보도나 차도를 포장하면 꽃이나 동물 등의 형상이나 여러 가지 도형의 문양 등을 표현하는 것이 가능해진다.

상기한 본 발명에 따른 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 일실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 유리모래 제조 시스템의 구성과 마찬가지의 구성으로 이루어진다.

더욱이 본 발명에 따른 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 다른 실시예는 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태 즉 파쇄된 폐유리류 입자의 예리한 모서리를 제거하여 유리모래를 제조하는 파쇄장치(10)와, 상기한 파쇄장치(10)에서 제조된 유리모래를 입자의 크기별로 선별 분류하는 선별장치(16)와, 상기한 선별장치(16)에서 크기별로 선별 분류된 유리모래에 아스팔트 등을 소정의 비율로 혼합하여 고르게 교반하는 혼합장치(22)와, 상기한 혼합장치(22)에서 혼합된 원료를 이용하여 도로포장용 재료를 제조하는 도로포장재 제조장치(24)를 포함한다.

상기한 본 발명에 따른 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 일실시예와 마찬가지의 구성으로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템의 다른 실시예에 의하여 제조되는 제품을 이용하여 횡단보도나 곡선도로 등의 형광표시용 포장재로서 도로 포장을 행하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 유리모래를 플라스틱 등에 혼합하여 플라스틱의 강도를 증가시키는 보강재료로 유리모래를 사용하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템은 일련의 공정을 자동화하는 것이 가능하며, 자동화를 행하면 생산비용이 절감되고, 대량 생산이 가능해진다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 유리모래 제조방법 및 유리모래 제조 시스템에 의하여 제조되는 유리모래는 해안가의 모래사장, 건축 및 건설자재 원료, 형광표시용 도로포장재 원료, 점토질 토양의 배수용 재료, 수경 재배용의 정화용 재료, 골프장의 벙커용 모래, 플라스틱 원료에 혼합하여 강도를 높이기 위한 강도보강재료 등의 그 사용범위가 광범위하다.

또 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템에 의하면, 각종 폐유리류를 매립하지 않고 재활용하여 건설자재를 생산하므로 환경보호에 매우 유리하다.

또 본 발명에 따른 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템에 의하여 생산되는 유리모래는 천연모래 보다 강도가 높기 때문에 건설자재로 재활용하는 경우에 고강도의 제품을 생산하는 것이 가능하여 건축물 등의 내구성이 향상된다.

더욱에 본 발명에 따른 유리모래 제조방법 및 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템에 의하여 생산되는 유리모래를 이용하여 도로포장을 행하면 자동차의 불빛이 반사되므로 야간에도 곡선도로나 횡단보도 등의 식별이 용이해지므로 교통사고 방지에 효과적이다.

Claims (7)

1. 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 입자의 크기가 10㎜이하인 폐유리류 입자로 만드는 파쇄단계와, 상기한 파쇄단계에서 1차로 파쇄된 폐유리류 입자를 천연모래의 형상에 가까운 상태인 유리모래로 제조하는 파쇄 및 연마단계와, 파쇄된 유리모래를 입자의 크기별로 선별하는 선별단계를 포함하는 유리모래 제조방법.
2. 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태인 유리모래로 제조하는 파쇄장치와, 상기한 파쇄장치에서 제조된 유리모래를 입자의 크기별로 선별 분류하는 선별장치를 포함하는 유리모래 제조 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기한 파쇄장치는 폐유리류를 파쇄하여 입자의 크기가 10㎜이하인 폐유리류 입자로 가공하는 것에 의하여 다음 단계의 파쇄시 부하를 줄일 수 있도록 구성하는 1단계 파쇄장치와, 상기한 1단계 파쇄장치를 통과하면서 제조된 폐유리류 입자를 미세한 입자로 가공하면서 예리한 모서리를 연마하여 천연모래의 형상과 가까운 유리모래를 제조하는 2단계 파쇄장치로 구성되는 유리모래 제조 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기한 선별장치에서는 유리모래를 1.2㎜이하, 1.2∼2.5㎜, 2.5∼5㎜, 5∼8㎜의 크기별로 각각 선별하는 유리모래 제조 시스템.
5. 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태인 유리모래로 제조하는 파쇄장치와, 상기한 파쇄장치에서 제조된 유리모래를 입자의 크기별로 선별 분류하는 선별장치와, 상기한 선별장치에서 입자의 크기별로 분류된 유리모래의 원료에 첨가제를 소정의 비율로 혼합하여 고르게 교반하는 혼합장치와, 상기한 혼합장치에서 혼합된 원료를 고압으로 압축 성형하여 소정의 형상으로 제조하는 고압 성형장치를 포함하는 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템.
6. 제항에 있어서, 상기한 혼합장치에서 유리모래 원료에 혼합하는 첨가제는 시멘트와 경화제 및 색소와 물이고, 상기한 고압 성형장치에서 압축 성형하여 소정의 형상 제조하는 제품은 보도블럭 또는 벽돌인 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템.
7. 공급되는 폐유리류를 파쇄하여 천연모래의 형상에 가까운 상태인 유리모래로 제조하는 파쇄장치와, 상기한 파쇄장치에서 제조된 유리모래를 입자의 크기별로 선별 분류하는 선별장치와, 상기한 선별장치에서 입자의 크기별로 분류된 유리모래의 원료에 아스팔트를 소정의 비율로 혼합하여 고르게 교반하는 혼합장치와, 상기한 혼합장치에서 혼합된 원료를 이용하여 도로포장재료를 제조하는 도로포장재 제조장치를 포함하는 유리모래를 이용한 건설자재 제조 시스템.