KR20030084522A

KR20030084522A - 연속 공정에 의한 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)재처리 장치

Info

Publication number: KR20030084522A
Application number: KR1020020023292A
Authority: KR
Inventors: 전흥재; 조민규
Original assignee: 전흥재; 주식회사 삼덕엔지니이링
Priority date: 2002-04-27
Filing date: 2002-04-27
Publication date: 2003-11-01

Abstract

본 발명은 고효율, 소형 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)처리 장치에 관한 것으로서, 현장에서 쓰이고 남은 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)를 재활용하기 위해서는 건조 후 파쇄 및 분쇄 공정을 거쳐 분말로 만든 후, 유동화제 및 선택적 충전제를 혼합하여야 한다.

레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)재처리 장치는 크게 절단 및 건조부(이하 건조부), 분쇄부, 혼합부로 이루어져 있으며, 건조부에서는 설치공간을 최소화하기 위해 다단식으로 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)를 이송하며 동시에 교반과 절단을 실시하여 건조효율을 극대화 한다. 이후 분쇄부를 거쳐 분말화 된 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)에 일정비율로 유동화제 및 충전제를 혼합한다. 따라서 본 발명에서는 이러한 일련의 과정을 연속적으로 처리하여 시간을 절약할 수 있으며, 설치공간을 최소화하여 처리 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)재처리 장치를 제안한다.

Description

연속 공정에 의한 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste) 재처리 장치{Remicon sludge waste recycling system by using continuous process}

본 발명은 레미콘 슬러지(RSW)의 고효율 재처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조부, 분쇄부, 혼합부로 이루어져 있으며, 기존에는 각 단위 작업을 분리해서 처리하였으므로 작업시간과 설치 공간이 비효율적이었다. 따라서 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)의 최종 생산량을 기준으로 각 단위 작업부의 수치 및 능력을 계산하여 각 단위작업을 연속적으로 처리할 수 있게 하여 기존의 작업공정중에 발생하는 여러 가지 비효율성을 최소화 하고 생산력을 극대화시킬 수 있도록 하는 연속 공정에 의한 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste) 재처리 장치 개발에 대한 요구는 계속되어왔다. 이러한 배경에서 본 발명은 이루어 졌으며, 연속적인 레미콘 슬러지의 재처리 장치 개발을 위해 각 부분에 세부설계와 실험 및 이론적 분석을 실시하였다.

우리나라는 연간 약 1억㎥ 정도의 레미콘이 생산되고 있다. 각 공장마다 양의 차이는 있지만 일반적으로 1m^3당3-10kg 정도, 연간 30-100만톤의 레미콘 슬러지가 발생되는데, 그 처리비용을 톤당 약 3만원으로 보았을 경우 연간 90-300억원의 처리비용이 발생하게 된다. 통상 타설작업이 끝난 후 공장으로 돌아오는 레미콘 운반차는 지정된 장소에서 세척되는데, 이때 발생되는 슬러지는 수집처리된다. 레미콘 슬러지는 일반적으로 필터 프레스(filter press)로 수분을 제거한 후 공공 매립지에서 안정 처리되는 것이 원칙이나, 지상에 불법 투기되기도 한다. 이러한 기존의 매립방법은 매립지반을 연약화 시키고, 건조되면 분진 등이 발생된다. 또한 레미콘 슬러지가 안전과정을 거치지 않고 매립지에 처리되어 물과 접촉하게 되면 주변의 수질을 강한 알칼리성으로 변화시키기 때문에 환경적으로 안전한 폐기 장소 확보와 위생처리에 많은 어려움이 있다. 따라서 막대한 경비가 따르는 매립보다는 재활용이 요구된다. 그러나 레미콘 슬러지는 수경성을 보이지 않는다는 단점 이외에, 입도 및 화학성분 등을 감안하여 볼 때 콘크리트용 방수제, 경량 기포 콘크리트 및 시멘트의 원료로 사용될 수 있는 가능성을 보여주고는 있으나, 회수에 따르는 비용이 너무 크기 때문에 재활용 사례가 거의 없는 실정이다. 또한 플라스틱이나 타이어의 충전제, 경량 골재용 재료로서의 이용 가능성이 제시되기도 하였지만경제적 회수처리의 문제가 여전히 해결되지 아니한 관계로 이 역시 적용이 불투명한 실정이다.

이와 같이, 환경적인 차원에서 레미콘 슬러지의 재활용에 대한 요구는 계속 증대되어 레미콘 슬러지의 재활용이 시급한 실정이나, 기존의 처리방법은 주로 매립에 의존하였고, 회수 처리장치는 기본적인 탈수에 국한된 장치만 있었기 때문에, 레미콘 슬러지의 재활용을 위해 젖은 상태의 레미콘 슬러지를 건조하고 분말상태로 만들어 유동화제 및 충전제를 혼합하는 일련의 작업을 연속적으로 처리하는 재처리장치를 고안하였다.

따라서, 본 발명은 레미콘 슬러지의 재활용을 위한 효율적 재처리 장치를 위해 안출된 것으로서, 기존의 작업부가 각각 독립적으로 이루어져 작업시간이나 설치공간 등에서 가지는 비효율적인 단점을 보완하려 한다. 이를 위해 레미콘 슬러지의 최종생산량을 기준으로 각 작업부의 크기, 형상, 성능을 조정하여 일괄작업이 이루어지도록 하나의 장치로 만들어, 주어진 시간내에 하나의 공정으로 높은 생산량을 얻고 동력비를 줄일 수 있도록 하였고, 각 작업부를 유기적으로 결합시켜 더 적은 설치공간을 갖는 고효율 레미콘 슬러지 재처리기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste) 재처리 장치의 전체 개략도

도 2는 건조부의 개략도

도 3은 건조부내의 이송 및 절단 날개와 그 원리

도 4는 분쇄부의 개념도

도 5는 레미콘 슬러지 재처리 장치 중 혼합부의 개략도

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)를 재활용하기 위해 기존의 독립된 공정들을 연속되는 3가지의 공정으로 구성하였다. 이는 크게 절단 및 건조부, 분쇄부, 혼합부나 나눌 수 있는데 본 발명의 전체 개요를 다시 정리한다면, 이미 기존의 특허에 의하면 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)에 적절한 유동화제를 첨가하면 레미콘 슬러지를 포함하지 않는 시멘트 모르터와 비교하여 그 특성이 크게 나쁘지 않는바, 이러한 원리를 이용하여 버려지는 레미콘 슬러지를 유동화제와 첨가할 수 있는 전체 공정을 연속적으로 실시할 수 있는 고효율 재처리 장치를 도입하는 것이다. 즉, 최초 건조기에 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)가 들어가게 되면 다단으로 된 건조기에서 건조를 함과 동시에 파쇄를 함으로써 마지막 단계에서는 잘게 부서진 형태의 건조된 슬러지를 얻을 수 있고, 이렇게 건조된 슬러지는 분쇄기를 통해 고운 분말이 된다. 이 고운 분말은 혼합기에서 적절한 유동화제와 첨가되어 시멘트 모르타를 대체할 수 있는 원료가 되는 것이다. 이때 건조 후의 슬러지 분말을 유동화제 및 충전제와 일정비율로 혼합해야 하므로 혼합비가 일정하게 유지되도록 이송스크류를 사용하였고, 일정 혼합비의 보장을 위해 동일 형상의 스크류를 사용하고 스크류의 회전수를 기어비를 이용하여 조정하였다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 장치 전체의 개략도를 나타낸 것으로 (1)은 투입구를 나타낸 곳이고 (2)는 건조절단 챔버를 나타낸 것이다 (3)은 분쇄기를 개념적으로 나타낸 그림이고, (4)는 혼합기를 개념적으로 나타낸 그림이다. 현장에서 쓰이고 남은 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste)를 (1)로 투입하게 되면 다단으로 된 건조절단 챔버를 통해 잘게 부서진 건조된 슬러지를 얻게 되고, 이 슬러지는 (3)의분쇄기를 통해 고운 분말로 된다. 이 분말은 (4)의 혼합기를 통해 적절한 비율로 유동화제와 충전제가 섞이는 것이다.

도2는 건조절단 챔버를 구체적으로 나타낸 것으로, (5)를 통해 슬러지가 들어오게 되고 (6)은 열풍을 불어넣어 c주는 입구를 나타낸 것이다. 이 열풍을 이송과 절단도중에 수분이 포함된 슬러지를 건조시키기 위한 것으로 실험을 통해 최적의 열량을 결정하였다. 앞서 언급했듯이 (7)에서는 잘게 부서진 건조된 슬러지가 나오게 된다. 도3은 건조절단 챔버안에서 이루어지는 이송과 절단의 원리를 나타낸 개념도 이다. 즉, (9)의 회전날개를 통해 슬러지는 연속적으로 이송되어지며 밑받침에 있는 절단판(13)을 통해 슬러지가 절단되어지는 것이다. (12)는 절단판의 측면도를 나타낸 것이다. (10)은 날개가 통과하는 간격을 조절하는 것으로 이것을 통해 슬러지의 크기를 결정하는 것이다. (11)은 이송날개 사이에 절단판이 지날 수 있도록 이송날개의 간격을 결정하는 것이다.

도4는 분쇄기를 개념적으로 나타낸 그림이다. (14)를 통해 들어온 슬러지는 두 개의 밀(16)을 통해 미세한 분말로 가공된다. 건조된 레미콘 슬러지는 실험에 의하면 아주 잘 부서지는 특성이 있기 때문에 밀을 선택함에 있어 문제가 되지 않는다. 도5는 혼합기를 나타낸 그림이다. 혼합기를 설계함에 있어 슬러지 분말을 유동화제 및 충전제와 일정비율로 혼합해야 하므로 혼합비가 일정하게 유지되도록 이송스크류를 사용하였고, 일정 혼합비의 보장을 위해 동일 형상의 스크류를 사용하고 스크류의 회전수를 기어비를 이용하여 조정하였다. (17)은 혼합기를 위에서 본 그림이다. 그림에서 흑색의 화살표 방향으로 슬러지와 유동화제 및 충전제가 들어가게 된다. (18)은 혼합기의 측면도인데, 마찬가지로 흑색 화살표 방향으로 슬러지와 유동화제가 들어가게 되고 회전날개를 통해 섞이게 된다.

본 발명에 따른 고효율 레미콘 슬러지 재처리 장치의 특징은 각 단계에서 연속적으로 절단, 이송, 건조, 분쇄, 혼합의 과정이 이루어지어 지므로 단일공정에 의해 이루어지고 이를 통해 재처리 효율을 극대화 한다. 또한 각 단계를 거치면서 입자의 크기는 점차 감소하고 이에 따라 입자의 총 표면적이 증가하므로 건조 효율이 역시 증가한다. 또한 최종 생산량을 기준으로 각 단계에서 투입 및 산출량이 일정하도록 조정이 가능하여 일련의 과정을 연속적으로 처리할 수 있다. 이는 각 단계에서의 구동 모터와 기어에 의한 기어비를 조절함으로써 가능하며 이를 통해 원하는 산출물을 제어할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 레미콘 슬러지(Remicon Sludge Waste) 재처리 장치는 환경보호를 위한 레미콘 슬러지의 재활용을 위해 레미콘 슬러지의 재처리 장치를 고안한 것으로 본 발명에서 제안하는 장치를 사용하면 일괄적이고 연속적인 공정을 거쳐 편리하게 레미콘 슬러지의 건조된 분말을 얻을 수 있고 이를 이용하여 레미콘 슬러지를 시멘트의 대체 물질로서 재활용하는데 좀 더 효율적으로 이용할 수 있게 된다.

Claims

레미콘 슬러지 재처리 장치 : 연속공정에 의한 레미콘 슬러지의 재처리 시스템으로 건조, 절단, 분쇄, 혼합의 독립공정을 따로따로 하지 않고 하나의 시스템으로 통합시킨 장치