KR200422558Y1 - 건설폐기물 선별분리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건설폐기물 선별분리장치에 관한 것으로, 원석, 토사, 이물질 등이 혼합된 건설폐기물을 재활용하기 위해 파쇄할 때 파쇄가능한 원석만 파쇄기에 공급하여 재생효율을 높이고 장비의 손상을 방지할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

개시된 본 고안에 따른 건설폐기물 선별분리장치는, 원석(콘크리트 덩어리), 토사, 이물질이 혼합된 건설폐기물을 공급하는 진동피더(100)와 소정 크기의 선별공(210)이 구비되어 상기 진동피더에 의해 공급되는 건설폐기물 중 상기 선별공 이하 입도의 토사를 하부로 배출하는 토사 선별스크린(200)과 상기 토사 선별스크린의 측방에 설치되어 상기 토사 선별스크린을 통과하는 건설폐기물의 진행방향을 가로지는 방향으로 바람을 공급하여 송풍력에 의해 상기 토사 선별스크린을 통과하는 상기 건설폐기물 중 가벼운 이물질을 상기 토사 선별스크린의 외부로 비산 선별함으로써 상기 토사 선별스크린 상에 상기 선별공 이상 크기의 원석만 남도록 하는 송풍기(300)와 그리고, 상기 토사 선별스크린의 배출단에 설치되어 상기 토사 선별스크린에서 공급되는 소정 크기 이상의 원석만 파쇄하는 파쇄기(400)를 포함하여 구성된다.

혼합된 건설폐기물을 공급하는 진동피더(100)와 소정 크기의 선별공(210)이 구비되어 상기 진동피더에 의해 공급되는 건설폐기물 중 상기 선별공 이하 입도의 토사를 하부로 배출하는 토사 선별스크린(200)과 상기 토사 선별스크린의 측방에 설치되어 상기 토사 선별스크린을 통과하는 건설폐기물의 진행방향을 가로지는 방 향으로 바람을 공급하여 송풍력에 의해 상기 토사 선별스크린을 통과하는 상기 건설폐기물 중 가벼운 이물질을 상기 토사 선별스크린의 외부로 비산 선별함으로써 상기 토사 선별스크린 상에 상기 선별공 이상 크기의 원석만 남도록 하는 송풍기(300)와 그리고, 상기 토사 선별스크린의 배출단에 설치되어 상기 토사 선별스크린에서 공급되는 소정 크기 이상의 원석만 파쇄하는 파쇄기(400)를 포함하여 구성된다.

건설폐기물, 파쇄, 죠크라샤, 토사 선별스크린, 송풍기

Description

건설폐기물 선별분리장치{Separation Equipment of the Construction Waste}

도 1은 본 고안에 따른 건설폐기물 선별분리장치의 사시도.

도 2는 본 고안에 의한 건설폐기물 선별분리장치의 측면도.

도 3은 본 고안에 의한 건설폐기물 선별분리장치의 평면도.

본 고안은 건설폐기물 선별분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원석(콘크리트 덩어리), 토사, 이물질 등이 혼합된 건설폐기물을 재생하는 과정에서 파쇄가 필요한 원석만 파쇄기에 공급되도록 한 건설폐기물 선별분리장치에 관한 것이다.

이른바, 개발우선정책과 고도성장주의의 정책추진에 따라 이제까지 국내에서는 그 역기능인 환경문제는 고려의 대상에서 다소 벗어나 있었음이 현실이었다.

그러나 이러한 성장위주 정책의 결과 그 부산물의 각종의 폐기물과 오염물질의 증가는 이제 더 이상 미뤄질 수 없는 절박한 시점에 도달되어 있다.

특히, 각종 건축, 토목공사의 건설산업폐기물은 매우 급격한 증가를 보이고 있는 바, 이는 도시와 지방 건축물의 노후화 및 기능저하에 따라 최근 활발하게 진행되고 있는 재개발, 재건축의 활성화 및 구조물의 해체에 주로 기인한다.

일반적으로, 건설폐기물이라 함은 쓰레기, 폐자재등이 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 것으로 바로 이점이 그 동안 유용재로 활용할 수 있는 건설폐기물 처리에 관한 정부와 업계의 무관심의 원인을 제공한 것이라 할 것이다.

이러한 무관심은 귀중한 자원의 낭비를 수반하였고, 그나마 이루어지고 있던 재생골재의 품질저하를 유발시키게 되어, 재생골재의 활용도는 성토나, 복토 및 매 립용 등 대부분이 토사대용으로 사용되는데 그치고 있었다.

따라서, 이러한 폐기물의 관리를 통해 실질적인 재활용을 가능하게 함으로 환경오염의 최소화와 부족자원의 대체화, 그리고 건설산업기반의 원가절감을 적극적으로 도모해야 할 것이다.

이를 위하여, 국내에서는 최근 『자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률』이 제정되어 건설폐기물의 재활용이 의무화되기 시작하였으며, 비로소 재활용을 위한 각종 생산설비가 제작되어 각종 산업 현장에 적용되기 시작하였다.

상기에서와 같이 건설폐기물의 재활용 의무화에 따라 종래 단순 소각처리의 폐기물 처리방식에서 벗어나 부분적, 혹은 폐기물 처리에서부터 재생까지의 일괄적인 처리를 담당하는 여러 장치가 제안되었다.

종래 기술에 따른 건설폐기물 재생기술은, 대개 건설폐기물가 투입되는 호퍼, 호퍼에 투입된 건설폐기물을 적정량으로 공급하는 피더, 상기 피더를 통해 공급되는 건설폐기물을 파쇄하는 하나 이상의 파쇄수단, 건설폐기물에서 철근류를 선별하는 자석수단, 건설폐기물을 세척하는 세척수단, 건설폐기물을 입도별로 선별하는 스크린, 건설폐기물을 이송하는 컨베이어를 포함하여 구성된다.

종래 기술에 의한 건설폐기물 재생기술은 1차파쇄→선별 →2차파쇄 →선별의 방식이 주로 사용되고 있다. 이러한 작업방법은 국내 건설폐기물의 발생 여건상 재생골재의 품질을 향상시킬 수 없으며 이렇게 생산된 재생골재는 각 건설현장에서 사용이 불가능하여 대부분 복토 또는 단순 매립용으로 사용될 수밖에 없는 실정이다. 특히 국내 건설 페기물은 대부분이 혼합 페기물로 기존의 기술로는 쓰레기의 선별 작업에 한계가 있어 대부분이 매립지에 매립되고 있는 실정이다.

구체적으로 설명하면, 건설폐기물은 현재 국내의 건설폐기물 발생 특성은 배출 사업자의 환경의식 결여와 해체공사시 사전 분리작업의 미비로 인하여 단순 건설폐기물이 아닌 혼합폐기물의 형태로 발생되고 있다. 즉, 재생시설에 공급되는 건설폐기물은 원석(콘크리트 덩어리), 토사, 이물질(폐비닐, 폐목재, 폐스티로폼, 폐의류 등)이 혼합된 상태이며, 이처럼, 각종 물질이 혼합된 상태로 1차파쇄→선별 →2차파쇄→선별공정을 거치게 되는데, 실질적으로 파쇄대상은 일정 크기 이상의 원석이지만, 원석, 토사, 각종 이물질이 혼합된 상태로 파쇄된 후 선별되어 선별된 제품은 원석이외에도 토사, 이물질이 혼합된 상태이므로 골재의 품질이 떨어진다.

그리고, 종래의 건설폐기물 현장의 기술력은 건설폐기물을 1차 파쇄기에 투입하기 전에 지저분한 폐기물을 장비로 바닥(지면)에 깔고 인력으로 수작업해서 다시 장비로 모아 1차 파쇄기에 투입하는 공정을 거쳐야 하므로 선별작업이 번거롭고 비효율적인 문제점이 있다.

또한, 1차 파쇄를 할 경우 나무등 이물질이 잘게 원석과 같이 파쇄가 되어 골재와 같이 섞이기 때문에 골재의 선별시 나무조각 등의 이물질이 골재와 같이 혼합되어 우천시 선별작업이 더욱더 큰 문제점으로 대두된다.

또한, 원석, 토사, 이물질이 혼합되어 파쇄된 파쇄물을 송풍력에 의해 선별하는데, 이때, 파쇄한 잔골재가 이물질과 함께 날리기 때문에 바람의 강도를 약하게(잔골재는 바람의 영향을 받지 않을 정도의 힘)할 수 밖에 없다. 따라서, 선별된 골재, 토사, 이물질이 순수하지 못하고 서로 혼합되므로 제품의 질이 떨어지고 재 선별공정을 거쳐야 하는 단점도 있다.

또한, 이러한 종래 기술은 제품의 품질뿐만 아니라 장비의 고장을 유발하기도 한다. 죠크라샤 등의 파쇄기는 원석을 파쇄하도록 설계되었기 때문에 원석 이외의 폐기물이 투입되면 파쇄효율이 떨어질 뿐 아니라, 토사와 이물질에 의해 오동작이 발생된다.

본 고안은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원석, 토사, 이물질이 혼합된 상태의 폐기물을 파쇄하기 이전에 실질적으로 파쇄대상만 선별하여 파쇄기에 공급함으로써 원석만 파쇄하도록 한 건설폐기물 선별분리장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 고안에 따른 건설폐기물 선별분리장치 는, 원석, 토사, 이물질이 혼합된 상태의 폐기물 중 파쇄가 필요한 원석만 파쇄기에 공급하고, 토사와 이물질은 파쇄공정 이전에 스크린과 송풍력에 의해 종류별로 선별하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미 와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 건설폐기물 재생장치는, 폐기물을 투입받아 적정량으로 공급하는 진동피더(100)와, 진동피더(100)를 통해 공급받는 건설폐기물 중 소정 입도 이하의 토사를 선별하는 토사 선별스크린(200)과, 토사 선별스크린(200)의 일측에 설치되어 송풍력에 의해 토사 선별스크린(200)을 통과하는 건설폐기물 중 가벼운 이물질(폐비닐, 폐목재, 폐의류, 폐스티로폼, 먼지 등)을 비산 선별하는 송풍기(300)(도 3에 도시됨)와, 토사 선별스크린(200)을 통과한 원석(콘크리트 덩어리)(건설폐기물 중 토사와 이물질이 제거되어 콘크리트 덩어리만 남음)를 공급받아 파쇄하는 파쇄기(400)를 포함하여 구성된다.

즉, 토사 선별스크린(200)과 송풍기(300)가 서로 다른 방법으로 폐기물을 선별하지만 서로 독립되지 않고 조합됨으로써 진동피더(100)에서 공급된 폐기물 중 토사와 이물질을 제거하여 파쇄기(400)에 원석만 공급할 수 있는 것이다.

진동피더(100)는 폐기물을 안정적으로 공급받아 배출할 수 있도록 상측과 일측이 개방된 박스 형태 호퍼(110)의 바닥부에 배치되어 진동모터(120)에 의해 떨면서 서로 붙어 있는 폐기물을 떨어뜨리고 정체현상없이 적정량의 폐기물을 공급한다.

토사 선별스크린(200)은 소정 직경(선별하려는 토사의 입도에 따라 달라질 수 있으므로 직경을 한정하지는 않는다)의 선별공(210)이 다수개 구비되며 진동모터(220)를 통해 떨면서 진동피더(100)에서 공급되는 폐기물 중 선별공(210) 이하 입도의 토사를 하부로 배출한다. 토사 선별스크린(200)은 폐기물의 이동이 원활하 도록 파쇄기(400)측으로 갈수록 하향 경사진다.

이러한 목적을 달성하기 위한 토사 선별스크린(200)은 상하 수직의 다수 격벽(211)이 선별공(210)을 사이에 두고 일렬로 배열된 박스 형태일 수 있다. 이때, 폐기물은 수분이 함유되어 격벽(211)의 상부(선별공(210)의 입구측)에 붙어 선별공(210)을 막을 수 있으므로 이를 최소화하기 위하여 격벽(211)의 상부는 곡선형으로 형성된다. 토사 선별스크린(200)의 하부에는 토사 선별스크린(200)의 선별공(210)을 통과한 토사를 일정 장소로 이송하기 위한 컨베이어(230)가 배치될 수 있다.

송풍기(300)의 송풍력에 의해 이물질이 토사 선별스크린(200)의 외부로 배출될 때 이물질과 함께 일부 토사와 잔원석이 배출될 수 있으며, 이물질과 함께 배출된 원석은 선별부지에 쌓여 주변을 오염시키고 별도의 작업을 통해 제거되어야 하므로 이러한 불필요한 작업을 최소화하기 위하여 토사 선별스크린(200)의 타측(송풍기(300)의 반대측)에는 원석배출차단판(240)이 형성된다. 원석배출차단판(240)은 자유단부로 갈수록 상향 경사지게 배치되어 송풍력에 의해 토사 선별스크린(200)의 표면을 따라 배출되려는 원석은 경사를 타고 외부로 배출되지 않도록 한다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 송풍기(300)는 그 송풍구(310)가 토사 선별스크린(200)의 일측에 배치되어 바람을 토사 선별스크린(200)의 일측에서 타측으로 불어냄으로써 토사 선별스크린(200)을 통과하는 폐기물 중 가벼운 이물질을 토사 선별스크린(200)의 외부(토사 선별스크린(200)을 중심으로 송풍구(310)의 반대측)로 비산 제거한다.

이때, 송풍기(300)의 송풍력이 토사선별스크린(200)의 전영역에 미치게 되면 송풍력에 의해 토사가 이물질과 함께 제거될 수 있으므로, 토사가 토사선별스크린(200)을 통해 선별될 수 있도록 송풍기(300)의 송풍구(310)는 토사선별스크린(200)의 배출측(예를 들어 토사선별스크린(200)의 중앙에서부터 배출단부)에 설치되어 바람이 토사선별스크린(200)의 일부분만 통과하도록 한다. 즉, 토사선별스크린(200)은 토사선별영역(S1)과 송풍에 의한 이물질선별영역(S2)으로 구분되는 것이며, 토사선별영역(S1)을 거치면서 토사가 선별된 상태이기 때문에 이물질선별영역(S2)을 통과하는 폐기물(토사는 선별되고 원석과 이물질이 혼합된 상태)에 강한 송풍력을 공급하여 이물질을 효과적으로 선별할 수 있다.

토사 선별스크린(200)을 중심으로 하여 송풍구(310)의 반대측에는 송풍기(300)의 송풍력에 의해 토사 선별스크린(200)의 외부로 제거된 이물질이 모이는 이물질 저장부(500)가 갖추어질 수 있다. 송풍력에 의해 선별된 이물질은 폐비닐, 폐목재, 폐의류 등이 혼합된 상태이기 때문에 이들을 다시 선별하여야 하며, 이들을 중량차에 의해 자연스럽게 선별하도록 이물질 저장부(500)의 내부에는 구획판(510)이 더 형성된다. 즉, 이물질 중 상대적으로 가벼운 폐비닐, 폐의류 등은 구획판(510) 상부에 모이고, 상대적으로 무거운 폐목재 등은 구획판(510) 하부에 모이게 된다.

파쇄기(400)는 공지의 죠크라샤일 수 있으며, 토사 선별스크린(200)을 통과하면서 토사 선별스크린(200)과 송풍기(300)에 의해 토사와 이물질이 제거된 원석을 공급받아 파쇄한다. 즉, 진동피더(100)에 혼합폐기물(원석, 토사, 이물질이 혼 합된 상태)이 투입되더라도 파쇄기(400)는 토사와 이물질이 제거된 원석만 공급받아 파쇄하게 된다.

파쇄기(400)의 하부(배출구)에는 파쇄기(400)에 의해 파쇄된 골재를 이송하는 컨베이어(410)가 장착된다.

도면 중 미설명 부호 1은 진동피더(100), 토사 선별스크린(200), 송풍기(300) 및 파쇄기(400)를 일체로 설치하기 위한 프레임이다.

본 발명에 따른 건설폐기물 선별분리방법은 다음과 같다.

(S10) 건설폐기물 피딩. 원석(콘크리트 덩어리), 토사, 이물질이 혼합된 건설폐기물을 진동피더(100)의 호퍼(110)에 투입하면, 진동피더(100)는 진동모터(120)를 통해 진동하면서 투입된 폐기물을 이송하면서 서로 붙어 있는 폐기물을 떨어뜨린다.

(S20) 토사, 이물질, 원석 선별. 폐기물은 진동피더(100)를 통해 정체 현상없이 적정량만큼 토사 선별스크린(200)으로 낙하하여, 진동모터(220)에 의해 진동되는 토사 선별스크린(200)을 통과하는 중에 토사와 이물질이 제거된다. 구체적으로 설명하면, 폐기물은 앞서 설명한 바와 같이, 원석, 토사, 이물질 등이 혼합된 상태의 폐기물은 토사선별스크린(200)의 토사선별영역(S1)에 투입되며, 폐기물 중 선별공(210)보다 입도가 작은 토사는 선별공(210)을 통해 하부로 낙하하여 컨베이어(230)를 타고 이송된다. 토사선별영역(S1)은 송풍기(300)의 영향을 받지 않기 때문에 입도와 선별공의 크기에 의해서만 토사가 선별된다.

토사가 선별된 폐기물(원석과 이물질이 혼합된 상태)은 이물질선별영역(S2) 를 거치게 된다. 이 과정에서 송풍기(300)에 의한 바람이 송풍구(310)로 배출되어 토사 선별스크린(200)의 일측에서 타측으로 횡단하는 방향(폐기물의 이송경로를 가로지는 방향)으로 불기 때문에 토사 선별스크린(200)의 상면을 따라 이송되는 폐기물 중 송풍력보다 비중이 가벼운 이물질(폐비닐, 폐목재, 폐의류, 폐스티로폼, 먼지 등)은 바람의 영향을 받아 바람과 함께 토사 선별스크린(200)의 외부로 배출된다. 이때, 일부 원석이 바람을 영향을 받을 수 있지만 원석은 토사배출방지판(240)의 경사를 넘지 못하고 다시 토사 선별스크린(200)으로 흘러내리게 된다.

송풍기(300)의 송풍력에 의해 토사 선별스크린(200)의 외부로 제거된 이물질은 송풍구(310) 반대측의 이물질 저장부(500)에 모이게 되는데, 가벼운 폐비닐, 폐의류, 폐스티로폼 등은 구획판(510) 상부에 모이고, 무거운 폐목재 등은 구획판(510) 하부에 모이게 되어 별도의 공정없이 이물질을 종류별로 선별할 수 있다.

즉, 진동피더(100)에 투입된 폐기물은 원석, 토사 및 이물질이 혼합된 상태이지만 파쇄기(400)에 공급되기 이전에 파쇄가 필요없는 토사와 이물질이 선별되어 파쇄기(400)에는 파쇄를 통과해야 하는 원석만 공급된다.

(S30) 원석(콘크리트 덩어리) 파쇄. 파쇄기(400)는 토사 선별스크린(200)의 배출단에서 낙하하는 원석을 파쇄한다. 파쇄기(400)에 의해 파쇄된 골재는 컨베이어(410)를 따라 이송된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 건설폐기물 선별분리장치에 의하면, 원석(콘크리트 덩어리), 토사, 이물질이 혼합된 폐기물 중 파쇄를 거쳐야 하 는 원석만 파쇄기에 공급되고, 파쇄공정 이전에 토사와 이물질이 종류별로 선별됨에 따라 순수한 토사와 골재가 생산되므로 제품의 품질을 향상할 수 있다. 특히, 송풍력에 의한 폐기물 선별시 폐기물은 토사가 이미 선별되어 원석과 이물질만 혼합된 상태이기 때문에 강한 송풍력을 가할 수 있으므로 모든 이물질을 선별할 수 있다.

그리고, 본 고안은 1차 파쇄 직전에 강풍으로 이물질을 선별하는 과정으로 단순하게 건설폐기물을 파쇄하고 선별하는 기술보다 기술력이 월등히 뛰어난 획기적인 기술이며, 건설폐기물의 대량투입이 가능해져 선별을 위한 시간낭비, 인력낭비, 장비낭비를 없앨 수 있으므로 원가를 절감할 수 있다.

또한, 파쇄기의 오동작을 유발하고 파쇄효율을 저하하는 토사와 이물질이 파쇄기에 투입되지 않으므로 파쇄기의 내구성 향상 및 수명을 연장할 수 있는 등의 효과가 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 원석(콘크리트 덩어리), 토사, 이물질이 혼합된 건설폐기물을 공급하는 진동피더(100)와 상기 피더에서 공급되는 건설 폐기물에 바람을 공급하여 송풍력에 의해 이물질을 선별하는 송풍기(300)와 상기 송풍기의 반대측에 설치되며 그 내부가 수평의 구획판(510)에 의해 상하 공간으로 구획되어 상기 송풍기의 송풍력에 의해 비산되는 이물질이 중량에 의해 선별되어 보관되는 이물질 저장부(500)와 그리고, 상기 송풍기의 송풍력으로부터 영향을 받지 않아 통과한 원석을 파쇄하는 파쇄기(400)를 포함하는 건설폐기물 선별분리장치에 있어서, 곡선형 상면을 갖는 다수의 수직 격벽(211)이 선별공(210)을 사이에 두고 일렬로 배열된 박스 형태이면서 상기 피더의 출구측에서부터 토사선별영역(S1)과 이물질선별영역(S2)으로 구분되며, 상기 피더의 출구측에 설치되어 상기 피더에서 공급되는 건설폐기물 중 상기 선별공 이하 입도의 토사를 하부로 배출하는 토사 선별스크린(200)을 더 포함하고, 상기 송풍기는 송풍구(310)가 상기 토사 선별스크린의 이물질선별영역에만 대응되도록 설치되어 상기 피더에서 공급되는 건설폐기물이 상기 이물질선별영역에만 송풍력이 미치지 않도록 함으로써 상기 토사선별영역에서 토사가 선별되도록 하고, 토사가 선별된 건설폐기물이 상기 이물질선별영역을 통과하는 중에 송풍력에 의해 이물질이 선별되도록 하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물 선별분리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이물질 저장부와 대응되는 상기 토사 선별스크린의 단부에 상향 경사지게 형성되어 원석의 배출을 차단하는 원석배출차단판(240)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물 선별분리장치.

Images