KR200296874Y1 - 폐기물선별시스템을 구성하는 수처리기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 일정한 용량의 물을 채울 수 있는 역삼각형 하부구조를 갖는 수조(10)와, 상기 수조의 하단부로부터 연속하여 상향의 경사를 갖도록 연장 형성되는 물 회수로(20)와, 상기 수조 및 물 회수로를 지지하기 위한 프레임(30)과, 수조내부의 하단부로부터 물 회수로를 통하여 상부로 노출되도록 연장 설치되는 골재배출컨베이어(40)와, 수조의 바닥 및 회수로의 바닥부에 토분 이송관(51)이 연장설치되고 그 내부에 스크류(52)가 설치되어 수조하부에 쌓인 토분을 스크류로 이송하여 토분이송관(51) 상부에서 하향의 경사로 형성된 배출관(53)을 통하여 배출하는 토분 배출장치(50)와, 수조상부의 골재투입구측(11)에 설치된 부유물배출장치(60)가 포함된 구성을 특징으로 하는 폐기물선별시스템을 구성하는 수처리기이다.

Description

폐기물선별시스템을 구성하는 수처리기{Floating Matters and Soil Separating Device from Construction Refuse}

본 고안은 건설폐기물로부터 재활용 가능한 골재를 선별하기 위한 건설폐기물 처리시스템의 구성요소인 수처리기에 관한 것이며, 상세히는 일련의 처리공정 흐름중 이물질 및 골재의 세척이 이루어지도록 구성한 수처리기에 관한 것이다.

종래 건설폐기물은 골재, 스티로폼, 목재, 철근등 다양한 형태의 부산물이 포함된 형태로 발생되며, 단순 매립에 의해 처리하거나 종류별로 선별 분류하여 재활용/매립/소각대상으로 처리하게 된다.

단순 매립의 경우 여러 가지 제한사항이 있고, 매립지의 확보도 곤란할 뿐만 아니라 토지의 오염이나 훼손등의 우려가 높고, 엄격한 관리가 요구되는 등 문제점이 많아 분류 후 선별처리가 바람직하고, 일반적으로 분류 후 선별처리가 시행되고 있으며, 재활용 골재의 회수처리방법이 가장 바람직한 처리방법이다.

건설폐기물은 그 특성상 골재(모래포함)가 주로 포함되고, 그외 철근, 단열보온재로 사용되는 스티로폼, 천조각, 목재 등이 함께 포함된다.

따라서, 골재의 회수후 재활용을 위해서는 크기 별 분리/파쇄/금속분리/이물질분리/세척등의 공정을 반복적으로 시행하게 된다.

이중 스티로폼이나 나무조각등의 이물질이나 골재에 묻어 있는 토사는 생산품의 품질에 영향을 미치고, 전체처리작업의 효율에 영향을 미치는 요소이다.

종래, 이와같은 폐기물의 처리공정중 이물질이나 골재의 세척을 위해 다양한 구조의 처리장치가 제시되고 있으며, 때때로 풍압을 가하여 가벼운 물질을 날려보내는 방법도 사용되나 완전하지 않으며, 골재에 묻어 있는 이물질이나 토분기등의 제거는 곤란하였다.

이러한 이유로 종래 골재를 수조에 투입하여 부유물을 분리하고, 가라앉은 골재는 스크류 등으로 배출시키는 구조의 수처리장치가 제시되어 사용되고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 수처리장치는 수조에 물을 채운 상태에서 골재를 투입하여 수면으로 떠오르는 부유물은 회전날개(회전 축에 일정간격으로 팔을 부착한 날개)로 걷어내고, 가라앉은 골재는 퍼올리는 구조로 이루어짐으로 토분기와 골재의 완전한 분리가 이루어지지 않고, 골재의 배출과정에서 많은 량의 물이 함께 퍼올러져 물의 공급이 지속적으로 이루어져야 하는 문제점이 있으며, 수처리작업장 주위 사방으로 물이 튀어 작업환경이 열악해지는 문제점이 있었다.

또한, 골재와 함께 토분기등이 함께 배출됨으로서 골재 세척이 제대로 이루어지지 않고 생산된 골재의 품질이 저하되는 단점이 있었다.

무엇보다도 건설폐기물의 선별 후 재활용은 연속화되고, 자동화된 일련의 처리공정에 의해 이루어져야만 처리의 성력화를 기할 수 있는데 종래 제시되거나 사용되어 온수처리기들은 독립적 사용에 기반을 둔 것으로 연속적인 처리에는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 건설폐기물로부터 고품질의 골재를 분리 선별하여 재활용할 수 있도록 할 목적으로 안출된 것이다.

특히, 본 고안은 투입된 골재를 깨끗이 세척하여 재활용 가능한 골재와 토분으로 분리하며, 분리된 골재와 토분은 각기 다른 경로를 통하여 배출시키고, 비중이 가벼운 부유물질은 골재로부터 분리 배출시키는 공정이 연속적으로 이루어지도록 하여 생산된 골재성분에서 이물질의 함량을 획기적으로 감소시키고, 연속되는 일련의 처리공정과 유기적으로 맞물려 폐기물의 처리가 가능하도록 할 목적을 갖는다.

도 1 은 본 고안의 외부 구조도

도 2 는 본 고안의 내부구조도

도 3 은 골재배출장치의 구성도

도 4 는 이물질배출장치의 실시예도

도 5 는 본 고안의 평면 상태도

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 수조 11: 골재투입구 12: 수조바닥면

20: 물 회수로 30: 프레임 40: 골재배출컨베이어

41: 컨베이어프레임 42: 벨트지지롤러 43: 벨트

44: 벨트구동장치 45: 풀리 46: 구멍

50: 토분배출장치 51: 토분이송관 52: 스크류

53: 배출관 60: 부유물배출장치 61: 차단벽

62: 배출관 63: 프레임 64: 컨베이어

65: 벨트 66: 날개 67: 금속판

70: 침전조

이하 첨부된 도면에 의한 실시예에 의해 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 기본 구성을 도시하기 위한 것이고, 도 2는 그 내부 구조를 도시한 것으로, 본 고안은 일정한 용량의 물을 채울 수 있는 역삼각형 하부구조를 갖는 수조(10)와, 상기 수조의 하단부로부터 연속하여 상향의 경사를 갖도록 연장 형성되는 물 회수로(20)와, 상기 수조 및 물 회수로를 지지하기 위한 프레임(30)과, 수조내부의 하단부로부터 물 회수로를 통하여 상부로 노출되도록 연장 설치되는 골재배출컨베이어(40)와, 수조의 바닥 및 회수로의 바닥부에 토분 이송관(51)이 연장설치되고 그 내부에 스크류(52)가 설치되어 수조하부에 쌓인 토분을 스크류로 이송하여 토분이송관(51) 상부에서 하향의 경사로 형성된 배출관(53)을 통하여 배출하는 토분 배출장치(50)와, 수조상부의 골재투입구측(11)에 설치된 부유물배출장치(60)가 포함된 구성을 갖는다.

수조(10)는 일정한 량의 물을 저장하여 순화시킴으로서 골재를 세척하고, 저비중 물질(스티로폼, 검블, 옷가지, 비닐등의 이물질)을 골재로부터 분리하기 위한 것으로 이들 물질은 투입과 동시에 부상하여 후술하는 부유물배출장치에 의해 외부로 배출된다.

상기한 수조는 적정량의 물을 저장할 수 있도록 상부가 넓고 하부로 갈수록 좁아지는 호퍼형태를 가지며, 바닥은 상향의 경사를 갖고 상부는 평면으로 이루어져 투입된 골재가 침강하면서 표면에 묻어 있는 이물질을 씻어내도록 되고, 이물질 중 부유물은 부상하고, 토분기는 하부로 침강하면서 테이퍼형태로 좁아지는 바닥으로 모여 후술하는 토분 배출장치에 의해 배출되거나 수조내부의 와류에 의해 물과 섞여져 후술하는 토분배출장치에 의해 배출되는 구조를 갖는다.

물회수로(20)는 수조에서 침강하는 골재가 골재 배출컨베이어(40)에 의해 배출될 때 함께 배출되는 물을 수조로 회수하기 위한 것으로 채널형태를 가지며, 수조의 끝 부분에서 수조 바닥면(12)과 나란한 경사로 연장하여 후술하는 골재배출컨베이어의 하부를 받쳐 주는 구조를 갖는다.

골재배출컨베이어(40)는 컨베이어프레임(41)과, 벨트지지롤러(42), 벨트(43) 및 벨트구동장치(44)로 이루어져 수조로 투입된 골재를 외부로 배출시키는 작용을 한다.

상기 컨베이어프레임(41)은 수조의 바닥 하부에 일단이 고정설치되고, 타측일점은 물회수로의 단부에 고정되며, 단부는 물회수로로부터 일정길이로 연장 돌출되는 구조를 갖는다.

벨트지지롤러(42)는 도 3과 같이 벨트를 "V"형태로 받쳐 골재의 수용량을 증가시키기 위한 것으로 컨베이어 프레임 상부에 일정간격으로 설치된다.

벨트는 골재를 실어 외부로 배출하기 위한 것으로 컨베이어프레임 양단에 고정 설치되는 풀리(45)에 걸려 벨트구동장치(44)에 의해 반 시계방향으로 회전하면서 골재를 받아 외부로 배출한다.

상기 벨트에는 일정간격으로 다수의 구멍(46)이 형성되며, 상기 구멍은 토분이 하부로 빠져나가도록 작용 하여 골재배출시 토분(흙, 미세 모래등)이 함께 배출되는 것을 방지하는 작용을 한다.

토분배출장치(50)는 골재에 포함된 토분이 수조 하부로 침전되어 쌓이는 토분을 주기적으로 외부로 배출하거나 흙탕물 형태로 존재하는 토분을 연속적으로 배출 시키기 위한 장치로 수조의 바닥 및 회수로의 바닥부와 나란하게 원통형의 토분 이송관(51)을 설치하고, 내부에 토분이송 또는 흙탕물을 이송하기 위한 스크류(52)를 설치하며, 토분 이송관 상부에 하향의 경사를 갖도록 배출관(53)을 설치하며, 상기 스크류를 구동하기 위한 구동장치가 결합된 구조로 이루어진다.

수조하부에 접하는 토분이송관(51)은 개방되어 침전된 토분 또는 흙탕물이 흡입되도록 구성되며, 배출관의 출구는 바닥에 설치된 다단계의 침전조(70)와 연결된다.

상기한 토분배출장치는 수조내부에 와류를 형성하여 투입된 골재가 연속적으로 씻겨지도록 하거나 골재배출컨베이어의 물속이송에 의해 이물질이 씻겨지도록 할 수 있다.

이 경우 수조에 형성된 흙탕물을 배출관을 통하여 배출하고 배출된 물은 침전조에 의해 단계적으로 침전시키며, 침전조의 상층수를 수조내부로 투입하는 순환사이클을 사용할 수 있다.

상기 구성은 수조하부에는 다소 무거운 이물질만 쌓이고 대부분의 이물질 및 부유토는 토분배출장치에 의해 흙탕물 형태로 배출되어 외부의 수조에서 침전 처리된다.

부유물 배출장치는 수조에 투입된 골재에 포함된 부유물질(물에 뜨는 물질)을 분리제거하기 위한 장치로 스티로폼, 천조각, 나무조각, 비닐등이 여기에 포함된다.

상기한 부유물배출장치(60)는 수조 상부의 골재가 투입되는 구역을 20∼30㎝깊이로 차단벽(61)을 형성하여 무거운 골재는 침강하여 바닥으로 가라앉는 과정에서 씻겨져 골재배출컨베이어에 실리고, 가벼운 부유물은 차단벽내에 갖히도록 한 상태에서 외부로 걷어내는 장치이다.

상기 부유물배출장치는 다양한 형태로 구성할 수 있으나 도 4 및 도 5에 의한 실시예는 골재투입구 둘레로 20∼30㎝깊이의 차단벽(61)을 형성하고, 수조측면에 배출판(62)을 형성하며, 수조 상부에는 프레임(63)에 의해 지지되는 컨베이어(64)를 설치하며, 컨베이어를 구성하는 벨트(65)에는 일정 간격으로 유연한 구조의 날개(66)를 형성한 구조를 예시한 것이다.

상기 구조에 의한 부유물배출장치의 실시예는 차단벽내에 갖힌 부유물을 연속적으로 걷어 내어 외부로 배출시킬 수 있는 장점이 있다.

특히, 날개는 하단부가 금속판(67)에 의해 컨베이어의 벨트에 고정된 고무판을 사용함으로서 차단벽이나 배출판등에 접촉시 구부려져 효과적으로 부유물을 걷어낼 수 있게 된다.

상기 구성에 의해 원통형설별기나 에어분류에 의해 어느정도 이물질을 분리한 상태의 골재를 수조로 투입하면, 비중이 가벼운 스티로폼등과 같은 이물질은 부상하여 차단벽 내로 가두어지며, 부유물배출장치에 의해 외부로 배출된다.

무거운 골재는 침강하면서 수류에 의해 씻겨져 이물질은 물과 함께 혼합되어 분리되고, 골재는 하부에서 대기하고 있는 골재배출컨베이어의 벨트에 실려 외부로 방출된다.

이때, 벨트에 형성된 구멍은 토사를 포함한 이물질을 바닥으로 통과시켜 침전되게 하며, 와류발생장치(수조내부의 물을 휘저어주는 장치)를 설치할 경우에는 흙탕물형태로 각종 이물질이 골재와 분리된다.

흙탕물 또는 바닥의 침전물은 토분배출장치에 의해 배출되어 침전조로 배출된다.

골재배출컨베이어를 타고 배출된 골재는 콘크락셔, 임팩트크락셔, 마그네틱분리기등을 거쳐 입도별로 선별됨으로서 다양한 크기의 골재(예, 6mm이하, 20mm이하, 40mm이하)로 배출된다.

이상의 구성에 의한 본 고안은 연속적으로 건설폐기물에 포함된 이물질을 분리하고 골재를 세척하여 배출함으로서 건설폐기물처리의 자동화된 시스템에 매우 유용하게 사용되며, 일반 건설폐기물로부터 재활용가능한 골재를 매우 유용하게 선별 분리할 수 있는 이점이 있다.

도면중 미설명부호 100은 작업인부를 위한 발판, 101은 부유물, 102는 골재, 103은 가는 토사, 104는 골재를 컨베이어벨트에 안내하기 위한 안내판, 105는 스크류구동모터를 표시한 것이다.

본 고안은 투입된 골재를 깨끗이 세척하여 재활용 가능한 골재와 토분 및 비중이 가벼운 부유물질을 골재로부터 연속적이고 효과적으로 분리하여 골재성분에서 이물질의 함량을 획기적으로 감소시키고, 연속되는 일련의 처리공정과 유기적으로 맞물려 폐기물의 처리가 가능하도록 함으로서 건설폐기물로부터 고품질의 골재를 분리 선별하여 재활용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 일정한 용량의 물을 채울 수 있는 역삼각형 하부구조를 갖는 수조(10)와, 상기 수조의 하단부로부터 연속하여 상향의 경사를 갖도록 연장 형성되는 물 회수로(20)와, 상기 수조 및 물 회수로를 지지하기 위한 프레임(30)과, 수조내부의 하단부로부터 물 회수로를 통하여 상부로 노출되도록 연장 설치되는 골재배출컨베이어(40)와, 수조의 바닥 및 회수로의 바닥부에 토분 이송관(51)이 연장설치되고 그 내부에 스크류(52)가 설치되어 수조하부에 쌓인 토분을 스크류로 이송하여 토분 이송관(51) 상부에서 하향의 경사로 형성된 배출관(53)을 통하여 배출하는 토분 배출장치(50)와, 수조상부의 골재투입구측(11)에 설치된 부유물배출장치(60)가 포함된 구성을 특징으로 하는 폐기물선별시스템을 구성하는 수처리기.
2. 제1항에 있어서, 골재배출컨베이어(40)는 컨베이어프레임(41)과, 벨트지지롤러(42), 벨트(43) 및 벨트구동장치(44)로 이루어지고, 상기 컨베이어프레임(41)은 수조의 바닥 하부에 일단이 고정설치되고, 타측 일점은 물회수로의 단부에 고정되며, 단부는 물회수로로부터 일정길이로 연장 돌출되며, 상기 벨트에는 일정간격으로 다수의 구멍(46)이 형성되어 상기 구멍을 통하여 토분이나 이물질이 빠져나가도록 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물선별시스템을 구성하는 수처리기.
3. 제1항에 있어서, 부유물배출장치(60)는 수조 상부의 골재가 투입되는 구역을20∼30㎝깊이로 차단벽(61)을 형성하고, 수조측면에 배출판(62)을 형성하며, 수조 상부에는 프레임(63)에 의해 지지되는 컨베이어(64)를 설치하며, 컨베이어를 구성하는 벨트(65)에는 일정 간격으로 유연한 구조의 날개(66)를 형성한 구조로 한 것을 특징으로 하는 폐기물선별시스템을 구성하는 수처리기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 수조 내부에 와류를 형성하기 위한 수단이 포함된 것을 특징으로 하는 폐기물선별시스템을 구성하는 수처리기.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 토분 배출장치(50)로부터 배출되는 토분 및 이물질은 다단계의 침전조로 배출되고, 침전조의 상층수는 수조내로 재순환되도록 구성한 것을 특징으로 하는 폐기물선별시스템을 구성하는 수처리기.