KR20020000186A - 건설폐기물의 재생골재 생산용 세척수조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설폐기물의 효율적인 재활용을 도모하여 자원 부족의 해결과 환경 보존에 효과적으로 대처할 수 있도록 건설폐기물의 중간처리장치에 적용되어 골재와 혼재되어 있는 폐목재 등의 부유물질이 골재의 세척과정에서 발생될 경우 이를 처리하여 양질의 재생골재를 생산하기 위한 개선된 기능의 세척수조인데, 이를 위하여 본 발명은 건설폐기물의 재활용 처리 시스템중 파쇄와 선별과정을 거친 골재가 투입되어 세척과 쓰레기 등의 부유물질 상승을 가능토록 한 수조에 있어서, 상기 수조내에 복수개로 설치되어 일정 압력의 물을 분사함으로서 물 흐름을 조성하고 골재의 세척 및 골재와 분리된 쓰레기가 수면위로 부상될 수 있도록 한 물 분사 노즐; 및 상기 부유물질을 수조외로 배출키위해 일 방향으로의 연속적인 물 흐름 유발이 가능하도록 회전구동되는 회전틀을 구비하여 부유물질의 강제 압송이 가능케됨을 특징으로 한다.

Description

건설폐기물의 재생골재 생산용 세척수조 {A water tank of construction waste washing for recycleing gravel production}

본 발명은 건설폐기물의 효율적인 재활용을 도모하여 자원 부족의 해결과 환경 보존에 효과적으로 대처할 수 있도록 건설폐기물의 중간처리장치에 적용되어 골재와 혼재되어 있는 폐목재 등의 부유물질이 골재의 세척과정에서 발생될 경우 이를 처리하여 양질의 재생골재를 생산하기 위한 개선된 기능의 세척수조에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 각종 건축, 토목공사등 건설현장에서 발생되는 토사, 콘크리트덩이, 폐목재 및 아스팔트 콘크리트덩이를 수집하여 양질의 재생골재를 생산하기 위해 파쇄, 선별, 세척 등의 공정을 마련함에 있어 선별공정을 거쳐 수조내로 이송된 골재를 세척함과 동시에 쓰레기의 부유 및 배출을 위하여 물 분사 노즐과 회전틀 혹은 스크류를 일체로 포함하는 건설폐기물의 재생골재 생산용 세척수조에 관한 것이다.

이른바, 과거 개발우선정책과 고도성장주의의 정책으로 축조된 각종 건축, 토목공사물은 노후화 및 기능의 현저한 저하에 따라 이제 재개발, 재건축 또는 구조물의 해체 대상이 되고 있어 그 폐기물이 급증하고 있는 실정이다.

일반적으로, 건설폐기물이라 함은 쓰레기, 폐자재 등이 섞인 흙이나 모래, 자갈, 토석 또는 이들이 혼합된 형태의 토사와, 콘크리트덩이, 폐목재, 아스팔트 콘크리트덩이 및 건설 오니 등을 지칭하는 것이며, 그 주요 특성의 하나가 건설폐기물의 대부분이 무기물로 구성되어 있어 인체에 무해하다는 것과, 다종의 폐기물이 혼재된 상태로 배출되어 그 처리가 복잡, 곤란하다는 점을 들 수 있는데, 바로 이점이 그 동안 유용재로 활용할 수 있는 건설폐기물 처리에 관한 정부와 업계의 무관심을 유발한 원인이라 할 것이다.

때문에, 이러한 폐기물의 적절한 관리를 통해 실질적인 재활용을 가능케 함으로 환경오염의 최소화와 부족자원의 대체화, 그리고 건설산업전반에 걸친 원가절감을 적극적으로 도모해야 한다.

특히,『자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률』의 제정으로 건설폐기물의재활용이 의무화되기 시작하였고, 이를 계기로 종래 단순 소거처리의 폐기물 처리방식에서 부분적, 혹은 폐기물의 처리에서부터 재생까지의 일괄적인 처리를 담당하는 여러 장치가 제안되기 시작하였다.

그 일례가 현재 각 건설업체에서 반입하여 사용하고 있는 크러셔의 이용을 들 수 있다. 그러나 건설폐자재는 그 대부분이 다종다양한 여러 물품이 혼합되어 배출되는 경우가 많고, 이동식 기기의 성능상 소정의 품질을 확보하기가 곤란하다는 문제를 포함하고 있다.

이와는 달리 국내 실용신안 공고 제94-4771호로 제안된『쓰레기 처리장치』는 쓰레기 자체가 자유 낙하되면서 여러 과정을 거쳐가는 동안에 금속류, 비금속류를 절단 분류하고, 또한 흙이나 먼지를 분리시키는 등의 단계를 거치도록 하여 재사용이 가능한 자원을 좀더 많이 수거할 수 있도록 구성되었으며, 이를 위해 경사 프레임의 상부에 투입구와, 1차 컨베이어, 돌편이 돌설된 축 로울러를 포함하는 1차 로울러 크러셔를 축설하고, 전자석의 기능을 갖는 로울러와 비전도성의 비자성 로울러 및 원형 파이프로 구성되는 1차 자석 컨베이어, 받침날과 유동날로 구성된 절단기, 1차 걸름망, 2차 로울러 크러셔, 2차 컨베이어, 2차 자석 컨베이어, 2차 걸름망 및 3차 수평 컨베이어를 순차적으로 설치하여 구성되어 있다.

또한, 일본국 특허공보 평5-21632호로 제안된『쓰레기 처리장치』역시 투입된 쓰레기를 압착시키기 위한 압착기와, 분쇄기 그리고 이를 분리하기 위한 분리기구 및 용융로를 마련하고, 용융된 물질을 소정의 크기로 형상화시켜 이를 순차적으로 운송 밸트를 통해 외부로 적절히 배출되도록 하기 위한 주변 구성과 설비를 갖도록 한 것이고, 또한 일본국 특허공보 평6-30755호로 제안된『콘크리트 골재의 재생방법 및 그 장치』는 건축물, 토목구조물 또는 콘크리트 구조물을 해체 작업하여 이를 파쇄 및 소정의 크기로 분쇄하여 재활용하기 위한 방법과 장치이며, 이를 위해 폐기물을 별도의 동력발생수단에 의해 편심 회전이 가능토록 축설된 회전드럼내에 투입하여 파쇄시키고, 이후 파쇄된 적정 크기의 골재를 자체의 중량으로 인해 하부로 낙하시킨 후 그 분말은 상측의 이송로를 통해 연설되어 있는 다른 공정으로 재투입되어 배출되며, 다시 그 미분은 재처리 과정을 거쳐 각각 구분되게 분리될 수 있도록 하여 적절히 필요로 하는 곳에 사용될 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 상기한 바의 인용 고안과 발명들은 각종의 폐기물이 혼재되어 있는 건설폐기물의 자동 분리와 이를 통한 재생골재의 품질 고급화를 달성하기에 역부족이었으며, 그 효용성도 매우 낮아 현실적으로 각 산업현장에 적용되어 사용되기에는 여러 장해 요인이 많았다.

한편, 하수준설토를 포함하는 건설폐기물 재생처리 시스템은 전형적인 폐기물 처리방법인 파쇄와 선별, 세척의 과정을 통해 폐기물에서 유용재를 재생한다는 것인데, 그러한 목적에도 불구하고 이러한 시스템을 이용할 경우 전체적으로 여러 폐기물이 혼재된 상태에서 구성수단의 적절치 못한 배치에 의해 자동화된 골재의 정밀 선별이 곤란하였고, 스크린과 컨베이어의 내구성을 현저히 약화시킴으로 잦은 기기의 파손을 유발하였으며, 세척과정에서의 오염도가 심하여 용수의 재사용에 많은 문제가 주어지는 등 폐단을 수반하였다.

따라서, 다수의 인력을 골재 이송용 컨베이어 주위에 배치하여 일일이 수작업으로 해당 쓰레기를 선별하는 방식을 채택하거나 혹은 저수조를 이용하여 단순히 골재를 이송하는 컨베이어에 물을 통과하게 한 컨베이어 이용 시스템이 병행 사용되었으며, 건설폐기물을 1차파쇄 →선별, 분류, 세척과, 2차파쇄 →선별, 분류, 세척 및 수직적 배출방식 등도 적용되었으나, 그 선별의 주 대상은 건설폐기물에 혼재되어 있는 각종의 쓰레기가 일반적이며, 이를 통해 생산되는 재생골재 역시 그 과정에 과다한 시간과 노력이 요구되는 상황이다.

국내에 있어, 건설폐기물의 발생현황을 살펴보면 제일 비중이 큰 것은 폐기콘크리트로서 전체 건설폐기물의 약 1/3을 점유하고 있다.

상기의 페기 콘크리트를 이용하여 재생골재를 생산하는 공정도에 따르면, 폐기 콘크리트를 재생 플랜트에 반입하기 전에 파쇄기의 용도 및 용량에 적절한 크기의 치수로 분쇄한 후 재생 플랜트로 반입하고, 이 폐기 콘크리트는 죠 크러셔의 파쇄작용으로 철근과 목편과 같은 불필요한 물질이 제거되고, 그 후 임펙트 크러셔를 통해 파쇄한 후 자선기로서 철근조각을 제거하며, 각체의 치수별 체분석으로 재생골재를 선별하게 된다.

그러나, 상기의 공정에 따라 재생되는 골재 역시 표면이 거칠고, 고품질을 기대하기가 곤란하여 보다 양질의 재생골재 생산을 통해 자원의 효율적 사용이 가능할 수 있도록 배려되어야 할 필요성이 대두되었다.

이러한 요구에 적절히 부응하기 위해 본 출원인은 국내 특허등록 제235319호『건설폐기물 처리와 재활용을 위한 중간 처리방법 및 그 장치』를 제안하게 되었는바, 상기 선 등록발명은 종래 전통적인 방식의 공정상에 평면 스크린 낙하지점에쓰레기 송풍방식을 부가하였고, 물을 이용한 재생골재의 세척 및 쓰레기의 자동분류 방식을 채용하였으며, 재생골재의 입형 개선을 위한 강제 리턴방식을 적용하여 양질의 유용재 생산을 가능토록 한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 본 출원인의 선 등록발명중 특히, 세척 및 쓰레기의 자동분류 공정에 적용되어 골재에 수반되는 각종 쓰레기가 수면위로 강제부상되도록 한 후 이를 회전틀 혹은 스크류로서 강제 분리시켜 줌으로 효용성높은 개선된 방식의 세척장치를 제공함에 안출된 목적이 있다.

상기의 목적 달성을 위해 본 발명은 건설폐기물의 재활용 처리 시스템중 파쇄와 선별과정을 거친 골재가 투입되어 세척과 쓰레기 등의 부유물질 상승을 가능토록 한 수조에 있어서, 상기 수조내에 복수개로 설치되어 일정 압력의 물을 분사함으로서 물 흐름을 조성하고 골재의 세척 및 골재와 분리된 쓰레기가 수면위로 부상될 수 있도록 한 물 분사 노즐; 및 상기 부유물질을 수조외로 배출키위해 일 방향으로의 연속적인 물 흐름 유발이 가능하도록 회전구동되는 회전틀을 구비하여 부유물질의 강제 압송이 가능케됨을 특징으로 한다.

이때, 상기 회전틀을 대체하여 역시 일 방향으로의 연속적인 물 흐름이 유발될 수 있도록 구동형 스크류가 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 건설폐기물 처리장치의 설치 상태도.

도 2는 본 발명의 세척수조를 도시해 보인 평면 구성도.

도 3의 (a)(b)(c)는 본 발명 세척수조의 각 실시예에 따른 작용상태를 도시해 보인 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 수조 11,12 : 물 분사 노즐

13 : 회전틀 14 : 스크류

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부도면을 참조한 이하의 설명을 통해 보다 구체적으로 재현될 수 있을 것이다.

첨부된 도 1에는 본 발명이 적용되는 건설폐기물의 처리장치를 도시하여 보았는바, 이와 같은 배치 플랜트 설계를 갖는 처리장치는 전체적으로 중앙집중 제어방식에 따라 전자동화된 시스템으로 동작될 것이며, 따라서 그 만큼 소모 인력의 감소와 작업량의 확대를 단시간내에 구현할 수 있게된다.

먼저, 건설폐기물의 처리공정을 개략적으로 살펴보면, 수집된 폐기물은 별도의 선별 과정을 거치지 않고 죠 크러셔(JAW CRUSHER)로 이루어진 파쇄수단에 투입되어 약 200㎜이하의 크기로 파쇄 처리되며, 파쇄된 골재는 그 직 하단부에 위치하여 철편 분리기인 자선기를 통해 각종의 금속물질이 걸러진 채 이송밸트 수단인 컨베이어 밸트에 순차적으로 낙하 적치되는데, 상기 컨베이어 밸트는 폐기물의 낙하지점을 기준으로 하여 상측을 향할 수 있도록 위치 설정되며, 그 선단의 직 하방에서 하향될 수 있도록 경사진 형태의 선별수단이 고정되어 있다.

상기 선별수단은 토분(토사)과 골재와의 분리를 위해 일정 주기로 반복 진동되는 평면형 스크린으로 비닐조각이나, 섬유조각 및 가는 철사조각 등이 걸리지 않도록 타공철판이 요망되며, 통상 40㎜의 골재 크기로 분리 선별될 수 있도록 체걸름이 수행된다.

상기 경사진 평면형 스크린의 하단으로는 수평식의 설치 상태를 유지한 채 경질의 러버재질로 이루어진 수조(10)가 구비됨으로 비로소 본 발명의 개선된 기능을 갖는 세척수조가 제공될 수 있다.

상기 수조(10)로는 상기의 공정을 거쳐 선별된 골재가 그대로 투입될 수 있는데, 이때 골재가 고르게 펼쳐진 상태에서 체걸름된 채 수조(10)에 투입될 수 있도록 타공철판의 하단 양쪽으로 블로워를 상호 엇갈리게 설치하여 풍력에 와류를 발생시킴으로서 바람의 세기를 균일하면서도 일정하게 유지할 수 있으며, 이와 같이 형성된 와류는 별도의 라인을 통해 분출지점까지 연장될 수 있음으로 골재의 배출이 용이하게 된다.

첨부된 도 2는 상기 수조의 평면도이며, 도 3의 (a)(b)(c)는 각각 본 발명 세척수조의 실시예도인바, 도시된 바와 같이 상기 선별된 골재가 투입되어 세척의 과정 및 쓰레기의 자동불류 과정을 거치게 되는 수조(10)는 바람직하게는 골재의 낙하 지점을 보다 깊게 형성한 채로 타측으로 갈수록 얕은 상태를 유지할 수 있도록 테이퍼진 외부 형태를 갖도록 하며, 이 테이퍼면을 따라 수조(10)의 내부 청소용 물 분사 노즐(12)이 설치되고, 그 상단에서 골재 세척 및 상기 골재에 혼재된 각종 폐목재 등의 쓰레기를 수면위로 부상키위한 물 분사 노즐(11)이 내 설치된다.

상기 수조(10)의 청소용 물 분사 노즐(12)은 얕은 부분에서 보다 깊은 부분을 향해 분사될 수 있도록 노즐의 위치 및 방향이 선정되어 수조(10)내의 슬러지를 청소토록 배려하는 것이며, 복수개로 마련된 또다른 중/고압의 물 분사 노즐(11)은 수조(10)의 상단에 일정한 물 흐름을 유발시키고, 수조(10)내에서는 강한 와류를 발생시키도록 노즐의 위치 및 방향이 선정되어 골재의 세척은 물론 골재와 분리된 각종 쓰레기의 부유력을 극대화시켜 이를 수면으로 부상시키고, 이렇게 부유된 쓰레기를 수조(10) 일단의 물 회수 통로 쪽으로 유도하는 역할을 수행한다.

상기 수조(10)의 물 회수 통로에는 폐목재나 폐합성수지 등의 부유물질이 강제적으로 수조(10)의 외부로 분리 배출될 수 있도록 부유물질 강제 압송수단인 쓰레기 분리 회전틀(13)이 제공되는데, 연속 회전형의 수차 형식으로 고진동 회전하면서 수조(10)내의 물을 외부로 퍼 넘기게 된다.

이때, 상기 회전틀(13)의 위치에 상기 회전틀(13)을 대체하여 일 방향으로의 연속적인 물 흐름이 유발될 수 있도록 구동형 스크류(14)를 설치함으로 동일한 효용성을 창출할 수도 있다.

이와 같이 수조(10)내의 물 흐름을 통해 모아진 부유 쓰레기는 쓰레기 분리 회전틀(13)에 의하여 물과 같이 강제로 배출됨과 동시에 그 하단부에 설치된 선별 스크린에 낙하되어 물과 상호 분리되면서, 별도의 저장고로 저장될 수 있으며, 폐수는 약 4개의 침전조로 이루어진 물 회수 침전조로 유입되는 구성을 갖는다.

물론, 상기 수조(10)에는 세척된 골재가 순차적으로 상승하면서 외부로 인출될 수 있도록 수조 컨베이어 밸트가 마련되어 있으며, 이후 물과 분리된 골재는 또다른 파쇄수단인 죠 크러셔에 낙하되어 적어도 45-75㎜ 크기로 파쇄되고, 파쇄된 골재는 컨베이어 밸트의 이송수단을 통해 전술한 스크린과 동일 형태의 스크린으로 낙하 투입되고, 앞서의 분리 과정에서 분리되지 못한 잔존 금속편을 제거하는 등 공지의 폐기물 중간 처리단계를 거쳐가게 된다.

상기의 구성을 갖는 본 발명은 수조내로 골재와 같이 혼재되어 유입되는 각종의 쓰레기가 골재의 세척과 동시에 용이하면서도 간편하게 골재와 분리되어 수면위로 부상될 수 있고, 또한 외부로 배출될 수 있음으로 작업의 효율성과 재활용 골재의 품질고급화에 일조할 수 있다는 장점을 갖는다.

이하, 본 발명을 특징의 바람직한 실시에에 관련하여 도시하고 설명하였지만 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 건설폐기물의 재활용 처리 시스템중 파쇄와 선별과정을 거친 골재가 투입되어 세척과 쓰레기 등의 부유물질 상승을 가능토록 한 수조에 있어서, 상기 수조내에 복수개로 설치되어 일정 압력의 물을 분사함으로서 물 흐름을 조성하고 골재의 세척 및 골재와 분리된 쓰레기가 수면위로 부상될 수 있도록 한 물 분사 노즐; 및 상기 부유물질을 수조외로 배출키위해 일 방향으로의 연속적인 물 흐름 유발이 가능하도록 회전구동되는 회전틀을 구비하여 부유물질의 강제 압송이 가능케됨을 특징으로 하는 건설폐기물의 재생골재 생산용 세척수조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전틀을 대체하여 역시 일 방향으로의 연속적인 물 흐름이 유발될 수 있도록 구동형 스크류가 제공됨을 특징으로 하는 건설폐기물의 재생골재 생산용 세척수조.