KR20050073963A - 건설폐기물의 폐아스콘 분리방법과 그 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페콘크리트와 토사 등 각종의 폐기물이 혼재된 건설폐기물의 일반적인 처리과정에서 폐아스콘만을 선별 분리한 후 이를 유용재로 재활용하기 위해 필요한 폐아스콘의 분리방법과 그 장치를 중간처리시스템의 일환으로 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 수거된 건설폐기물의 투입단계; 투입된 건설폐기물의 파쇄와 금속재 제거단계; 파쇄된 건설폐기물의 이송과 선별단계; 세척과 부유물질 제거단계 및 입형구조개선을 위한 재순환단계를 포함하는 건설폐기물의 재처리방법 에 있어서, 표면상의 이물질 세척후 이송된 건설폐기물을 선별스크린을 통해 입경별로 분리시키는 제1단계; 소정의 입경단위를 갖는 건설폐기물을 확개된 베이스로 안내하는 제2단계; 베이스에 위치된 건설폐기물을 복수개의 이송로로 분산시켜 순차적으로 이동시키는 제3단계; 제3단계에서 세척되어 이송되는 아스콘을 그 고유의 색상별 혹은 화학반응별 근거리 검출을 통해 일반 건설폐기물에서 폐아스콘만을 특정하는 제4단계; 제4단계의 검출에 따른 특정과 동시에 인가된 전기적 신호에 의해 이송로 상측에 위치된 복수의 에어분사노즐이 선택적으로 개방되어 분사되는데, 배출구와 인접된 위치의 페아스콘을 향해 에어분사노즐과 그 분사방향이 선택될 수 있도록 위치검출수단과 연동되도록 한 제5단계; 에어분사노즐에 의해 이송로에서 분리 배출된 폐아스콘과 건설폐기물에서 미분리된 일반 건설폐기물과 폐아스콘이 잔존하고 있을 경우 이를 제4단계로 강제리턴시켜 재분리될 수 있도록 한 제6단계; 및 배출된 폐아스콘만을 별도로 수집하여 보관로에 이송시키는 제7단계와 그 구체적인 수단이 순차적으로 구비됨을 기술적 사상의 특징으로 삼는다.

Description

건설폐기물의 폐아스콘 분리방법과 그 처리장치{Separation Method for Waste Asphalt Concrete of Waste Construction Materials and Processing Device thereof}

본 발명은 건설폐기물에서 폐아스콘만의 선별 분리와 그 처리장치에 관한 것이다.

특히 본 발명은 폐콘크리트와 토사 등 각종의 폐기물이 혼재된 건설폐기물의 일반적인 처리과정에서 폐아스콘만을 선별하여 분리한 후 이를 유용재로 재활용하기 위해 필요한 폐아스콘의 중간처리시스템을 제공한다.

이른바 다양한 용도와 기능으로 최근의 산업사회에서 주목받고 있는 아스콘(Ascon) 즉 아스팔트 콘크리트 혼합물은 그 고유의 특성과 유용성에 따라 여러 분야에 걸쳐 폭 넓게 적용되고 있다.

예컨대 도로포장재로서의 아스콘은 전통적인 고유의 기능에서 한 단계 더 발전한 여러 부가적인 기능(즉 non-slip, 투수 및 컬러콘 등)을 포함한 채 보/차도용은 물론이고 최근에는 자전거 도로와 광장 등에도 폭 넓게 시공되어 이용자의 안락함과 안전성 및 시각적인 만족감을 제공하고 있다.

그러나 아스콘은 기본적으로 인체에 유해한 화학적 부산물인 아스팔트를 주된 구성요소로 하고 있어 일반적으로 무기물로 구성되어 인체에 무해한 일반 건설폐기물과는 달리 취급되어야 할 특유성을 갖고 있다.

즉 폐아스콘의 방치는 토양과 수질 및 공기 등과 관련하여 심각한 오염의 주범으로 자리잡고 있으며 자연생태계를 파괴하여 동/식물의 성장을 저해하는 등 오늘날의 산업사회에서 시급히 해결되어야 할 환경문제로 부상하고 있는 실정이다.

따라서 위와 같은 문제의 해결을 위해서는 아스콘의 제조와 시공단계는 물론 시공이후단계에서도 별도의 재처리를 위한 후속적인 공정이 마련되어야 할 것이나,그 개발과정과 공정 및 장치의 추가 그리고 경제적인 비용의 증가는 아스콘 사용시 얻어지는 유용성에 비해 더 클 수도 있다는 문제점을 포함하고 있다.

이러한 이유로 건설공사에 따른 도로의 신설 포장은 물론이고 별도의 시설공사나 개/보수공사 등으로 아스콘 철거 후 재포장 작업을 시행할 경우에 상기의 문제점은 공사주체자의 입장에서 적지 않은 부담이 되어 왔다.

그러나 무엇보다도 폐아스콘의 재활용을 위한 방안은 매우 제한적인 범위내에서만 제시되어 있는 관계로 이를 극복하기 위한 보다 효과적인 폐아스콘의 선별분리와 재활용방안은 건설페기물의 재처리사업에서 해결되어야 할 현안으로 자리잡고 있다.

그럼에도 폐아스콘을 처리하기 위한 적절한 방안은 여전히 제시되어 있지 못하여 철거된 폐아스콘의 대부분은 수거후 영구 매립되고 있는 실정이다.

폐아스콘과 함께 한때 건축폐기물의 대부분을 차지하고 있었던 폐콘크리트는 발달된 자원의 재처리기술에 힘입어 배출량의 60% 이상이 새로운 건축자재로 재활용되고 있으며 그 량은 점차 증가될 것으로 예견되고 있다.

몇 년 사이 이러한 폐콘크리트의 재처리방안은 파쇄용 크러셔와 선별스크린의 발달에 힘입어 비약적으로 제시되었고 이중 많은 기술들이 이미 신규의 특허권 혹은 건설 및 환경신기술로 등재되어 있다.

그러나 같은 건축폐기물로서 이러한 폐콘크리트에 비해 폐아스콘의 재활용 방안은 현재까지도 그 답보상태를 벗어나지 못하고 있으며, 일부 국내외 특허권의 대부분도 지엽적인 활용기술의 개선에만 그 초점이 맞추어져 있다.

이러한 주 원인으로는 혼재된 건축폐기물에서 특별히 폐아스콘만을 선별하여 이를 분리시키는 자동화된 방안이 전혀 마련되어 있지 못하므로 그 대부분을 작업자의 시각에 의한 수작업에 의존할 수 밖에 없다는 문제점에 근거하여 페아스콘을 효율적으로 재처리할 수 없었다.

따라서 폐콘크리트와 함께 폐아스콘이 일괄 취급될 수 밖에 없다는 현실적인 문제에 그 원인을 두고 있다.

특히 아스콘은 아스팔트라는 점액성의 화학적 부산물의 특성에 따라 일반 폐콘크리트에서 선별 분리되어도 그 재활용이 폐콘크리트에 비하여 결코 용이하지 않다는 점을 감안하여도 여전히 폐아스콘의 재활용을 위한 기술개발이 지연되고 있다는 점은 산업 및 환경정책상 개선되어야 할 문제점으로 남는다.

따라서 폐아스콘의 선별 분리와 그 재활용 방안이 마련되어 아스팔트와 골재가 유용한 건축재료로 다시 활용될 수 있다면 이는 자원의 효율적인 이용과 국토보전 그리고 쾌적한 삶의 보장이라는 측면에서 그 파급효과는 매우 클 것으로 평가될 것이다.

특히 폐아스콘과 관련한 폐기물처리 관련법의 개정입법은 정부내 관련부처와 폐기물처리업체의 인식전환 및 기술개발에 충분한 동기를 부여할 것으로 판단된다.

따라서 본 발명은 일반 건축폐기물에서 특별히 폐아스콘만을 일정한 입경단위별로 선별 분리하여 적치될 수 있도록 함에 그 안출된 주요 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적으로는 폐아스콘의 분리에 따라 순도높은 폐콘크리트만의 수집도 가능할 수 있도록 함에도 있다.

이러한 본 발명의 목적은 일반 건설폐기물과 구분되는 폐아스콘만의 특징에 근거한 고도의 검출방법과 그 취출수단에 의해 달성될 수 있을 것이다.

본 발명의 폐아스콘 분리방법과 그 처리장치는 이하의 상세한 설명을 통해 보다 양호한 상태로 재현될 수 있을 것이다.

첨부된 도 1은 폐아스콘의 선별 분리를 위한 공정도이며, 도 2는 그 처리장치를 보다 구체적으로 도시해 보인 것이다.

먼저 본 발명은 수거된 각종 건설폐기물을 일정 용량의 호퍼(10)상에 투입하고 이와 같이 투입된 건설폐기물을 1차 파쇄기(11)인 죠크러셔를 통해 일정 크기로 파쇄시킨 후 그 파쇄물을 이송 컨베이어에 적치시켜 다음 공정으로 이송하되, 그 이송과정중 자선기(12)를 이용하여 철근이나 못 등의 금속재가 적절히 제거될 수 있도록 한다.

이때 자선기(12)는 각 이송경로마다 단수 혹은 복수개로 적절히 배치될 수 있을 것인데 이는 작업과정에 따라 선택될 수 있는 사양에 불과하다.

이와 같이 파쇄되어 이송된 건설폐기물은 평판 진동식이나 혹은 원형의 트롬멜 형식을 갖는 1차 선별기(13)로 투입되어 토사와 함께 일정 입경 이하의 파쇄물과 분리될 수 있도록 하는데, 특히 선별작업의 원활함과 동시에 폐비닐이나 섬유조각 등도 일괄적으로 분리처리될 수 있도록 복수의 송풍기(13a)를 통한 에어블로워 시스템이 가동될 수 있도록 배려한다.

이후 선별된 폐기물은 이송경로에 마련된 세척조(14)에 투입되어 이송되는 과정을 거치면서 폐목재 등 부유물질이 제거됨과 동시에 폐기물 표면의 이물질 등을 세척하게 되는데, 이를 위해 고압의 물분사노즐과 수중폭기조 등이 연속반복적으로 작동하여 침전된 폐기물이 충분한 시간동안 고루 세척될 수 있도록 한다.

이때 아스팔트에 의해 오염된 세척물은 별도의 물 침전조로 일괄 유입되고, 화학처리를 거쳐 고형화 된 기름때가 수거될 수 있도록 한다.

세척작업이 완료되면 역시 죠크러셔로 마련된 2차 파쇄기(15)로 이송되어 폐아스콘의 분리에 적합한 크기로 이를 파쇄한 후 2차 선별기(16)에 투입하여 약 50 mm크기의 폐기물 덩이로 최종 선별작업이 이루어지게 하는데 이 과정에서 필요에 따라 파쇄된 폐기물의 입형구조개선을 위한 강제 재순환단계가 마련된다.

한편 상기 세척조(14)는 본 발명의 배치 설계상 또는 세척의 완벽함을 도모한다는 관점에서 도 2의 B도에서와 같이 2차 파쇄기(15) 이후에 설치하거나 혹은 2차 파쇄기(15)를 기준으로 이를 복수화 할 수도 있다.

상기와 같은 공정은 이미 제시된 건설폐기물의 일반화 된 공정을 일부 조합한 것이라 하겠는데, 본 발명은 이와 연이어 2차 선별기(16)를 거쳐 소정의 입경단위를 유지하는 건설폐기물을 상협하광형식의 확개된 진동형 베이스(20)로 안내한 후 첨부된 도 5의 조절부에서와 같이 별도의 동력발생수단과 감속기에 의해 연동되는 정역 회전부(21)에 의해 순차적으로 좌/우로 분산되도록 하여 폐기물이 어느 한곳으로 편중되지 않고 고르게 펼쳐져 이송될 수 있도록 이를 분리 정렬한다.

상기 베이스(20)에 펼쳐져 슬라이드 안내되는 건설폐기물은 도 3에 제시된 A와 B도의 부분 확대도에서와 같이 어느 경우나 순차적으로 각 이송로(22)로 투입된 채 일방향을 향하여 진행하는데, 각 이송로(22)는 경우에 따라 컨베이어 연동시스템을 채택하거나 혹은 자중 낙하방식의 슬라이딩이 가능할 수 있도록 일정각도의 경사도를 유지할 수 있게 한다.

이때 각 이송로(22) 상측에는 폐아스콘 특유의 아스팔트 색상이나 화학반응에 따라 이를 근거리 검출하여 인식하는 전자식 검출부(23)가 마련되는데, 검출의 정확도를 위해 이송되는 폐기물과의 높이차가 최대 6Omm이하로 유지될 수 있도록 하여 측정의 정확도를 유지한다.

상기 검출부(23)의 인식과 동시에 인가된 전기적 신호에 의해 이송로(22)의 양방향 혹은 일방향에 위치된 복수개의 고압 에어분사구(24)가 인접된 폐아스콘 덩이를 향하여 순간적으로 고압의 공기를 분사하여 폐아스콘 덩이만을 선별적으로 이송로(22)의 바깥으로 이탈시키게 되는데, 상기 검출부(23)의 인가신호에 따른 인접폐아스콘의 인식과 분사의 동시적인 연동은 제어계측과 수치제어에 따라 별도의 조작자에 의해 조절될 수 있으며 본 발명에서와 같이 자동 조절시스템에 의해 이루어질 수도 있다.

도 3의 A와 B도는 이러한 이송로를 평면상태에서 부분 확대한 것이며, 도 4의 A와 B도 역시 상기 도 3의 A와 B도를 입체적인 사시도로 표현한 것인데, 도 3의 A에서와 같이 하나의 이송로(22) 폭을 대략 파쇄된 폐기물의 개당 입경 사이즈보다 다소 여유있는 크기로 설정한 후 양 측벽을 일정길이로 부분 개방(α)시켜 놓은 후 개방된 부분에 에어분사구(24)를 설치하여 측벽이 개방된 노출된 부분으로 검출되어 특정된 폐아스콘 덩이가 외부로 이탈될 수 있도록 함이 바람직하다.

이 경우에는 각 이송로(22)의 하단에 횡방향의 폭넓은 이송 컨베이어(30)를 배치하여 상측에서 낙하되는 폐아스콘 덩이를 연속적으로 수용하여 적치할 수 있도록 한다.

이와는 달리 도 3의 B에서와 같이 측벽이 없는 평면 상태로 다소 넓은 폭을 갖고 이동하는 이송로(22)의 좌/우 양측 하방을 선택하여 별도의 배출슈트(25)를 설치한 후 좌/우 양방향에 위치된 에어분사구(24)에 의해 낙하된 폐아스콘 덩이가 상기 배출슈트(25)에 낙하되어 이송 적치될 수 있도록 구성할 수도 있다.

이때 검출부(23)는 단수이거나 혹은 1차와 2차로 구분되는 복수로 마련될 수 있는데, 복수로 마련될 경우의 2차 검출부(23a)는 이송로(22)의 끝단부에 위치되어 최종 분리된 폐콘크리트중에서 잔존하는 폐아스콘의 유무를 확인한 후 이를 베이스(20)로 강제 재순환시키는 역할을 담당한다.

상기 검출부(23)는 적외선 또는 광 및 포토센서중 적어도 어느 하나의 수단으로 이루어지거나 혹은 이들의 복합적인 구성으로 이루어질 것인데, 선택에 따라 아스콘 표면의 물성검출을 위한 터치센서로도 대체될 수 있다.

또한 색상의 선명도를 위하여 아스팔트와 반응하여 폐콘크리트와 구분되는 색상이 재현될 수 있도록 별도의 화학재 도포공정이 마련될 수 있음도 물론이다.

이와 함께 상기 에어분사구(24)는 전자식 솔레노이드방식의 개폐수단을 구비하는 것으로, 피스톤 출몰방식의 에어실린더로 대체전환될 수도 있다.

이러한 본 발명의 모든 공정은 작업자에 의해 용이하게 판독될 수 있도록 별도의 스크린 모니터(40)를 통해 표시되어 외부 제어가 가능할 수 있도록 배려된다.

이러한 각 과정을 거쳐 분리 배출된 폐아스콘과 폐콘크리트는 각각 별도로 수집되어 보관된 후 재활용될 수 있도록 구성되는 것이다.

이때 본 발명의 전체적인 공정에 있어 각 공정별로 인터록(Interlock) 시스템을 도입하여 중간의 어느 한 공정이나 장치에 문제가 발생될 경우 더 이상 후속공정으로의 진행이 즉각 중지될 수 있도록 배려된다.

이와 같은 본 발명의 폐아스콘 분리방법과 그 처리장치에 따르면, 각종 건설폐기물과 함께 일괄 배출되는 화학적 부산물로서의 폐아스콘 덩이가 폐콘크리트 덩이와 명확하게 선별 분리되어 배출될 수 있는 관계로 환경보존에 일조하면서도 페아스콘만의 유용재 활용이 가능해진다.

즉 분리되어 배출되는 폐아스콘은 아스팔트와 굵은골재 및 잔골재 또는 포장용 채움재가 가열 또는 상온에서 혼합된 폐기물 덩이인 관계로 건설폐기물의 중간처리에 심각한 장애요인으로 기능하였으나, 이를 일반 건설폐기물에서 별도로 분리한 후 재활용할 수 있는 방안의 토대가 마련될 수 있어 그 산업상 유용성은 매우 클 것으로 판단된다.

한편, 본 발명은 이하의 상세한 설명을 통해 그 방법과 장치에 대하여 바람직한 실시예를 설명하고 있으나 이는 본 발명의 이해를 구하기 위한 예시에 불과할 뿐 본 발명이 이러한 범위내에 제한받지 아니함은 명백하다.

도 1은 본 발명에 있어 폐아스콘의 선별 분리를 위한 전체적인 공정상태를 도시해 보인 순서도.

도 2의 A와 B도는 도 1의 공정 순서에 따라 운영되는 처리장치의 배치 구성에 따른 실시예도.

도 3의 A와 B도는 도 2의 주요 부분을 확대 도시해 보인 각 실시예도.

도 4의 A와 B도는 도 3의 A와 B도에 따른 일부 구성의 입체 사시도.

도 5는 본 발명에 있어 파쇄된 건설폐기물의 분리 정렬을 위한 조절부를 도시해 보인 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 호퍼 11 : 1차 파쇄기

12 : 자선기 13 : 1차 선별기

14 : 세척조 15 : 2차 파쇄기

16 : 2차 선별기 20 : 베이스

21 : 정역 회전부 22 : 이송로

23 : 검출부 24 : 에어분사구

25 : 배출슈트 30 : 이송 컨베이어

40 : 스크린 모니터

Claims (2)

1. 수거된 건설폐기물의 투입단계;

   투입된 건설폐기물의 파쇄와 금속재 제거단계;

   파쇄된 건설폐기물의 이송과 선별단계;

   세척과 부유물질 제거단계 및 입형구조개선을 위한 재순환단계를 포함하는 건설폐기물의 재처리방법에 있어서,

   표면상의 이물질 세척후 이송된 건설폐기물을 선별스크린을 통해 입경별로 분리시키는 제1단계;

   소정의 입경단위를 갖는 건설폐기물을 확개된 베이스로 안내하는 제2단계;

   베이스에 위치된 건설폐기물을 복수개의 이송로로 분산시켜 순차적으로 이동시키는 제3단계;

   제3단계에서 세척되어 이송되는 아스콘을 그 고유의 색상별 혹은 화학반응별 근거리 검출을 통해 일반 건설폐기물에서 폐아스콘만을 특정하는 제4단계;

   제4단계의 검출에 따른 특정과 동시에 인가된 전기적 신호에 의해 이송로 상측에 위치된 복수의 에어분사노즐이 선택적으로 개방되어 분사되는데, 배출구와 인접된 위치의 페아스콘을 향해 에어분사노즐과 그 분사방향이 선택될 수 있도록 위치검출수단과 연동되도록 한 제5단계;

   에어분사노즐에 의해 이송로에서 분리 배출된 폐아스콘과 건설폐기물에서 미 분리된 일반 건설폐기물과 폐아스콘이 잔존하고 있을 경우 이를 제4단계로 강제리턴시켜 재분리될 수 있도록 한 제6단계; 및

   배출된 폐아스콘만을 별도로 수집하여 보관로에 이송시키는 제7단계가 순차적으로 구비됨을 특징으로 하는 건설폐기물의 폐아스콘 분리방법.
2. 호퍼; 죠크러셔로 마련되는 1차 파쇄기; 자선기; 평판 스크린이나 원형의 트롬멜로 마련되는 1차 선별기; 세척조; 및 재순환로; 2차 파쇄기; 2차 선별기; 재순환로가 구비된 건설폐기물의 재처리장치에 있어서,

   상기 2차 선별기를 거쳐 안내된 건설폐기물이 고르게 펼쳐져 이송될 수 있도록 동력발생수단으로 정역 회전되는 연동식 회전부를 포함하는 확개된 베이스와;

   상기 베이스에서 슬라이드되는 건설폐기물이 투입되어 일방향으로 진행될 수 있도록 컨베이어 연동 혹은 자중 낙하의 슬라이딩 방식을 갖는 복수개의 이송로와;

   상기 각 이송로 상측에 폐아스콘 특유의 아스팔트 색상이나 화학반응별로 이를 근거리 검출하여 인식하는 전자식 검출부와;

   상기 검출부의 인가된 전기적 신호에 의해 이송로의 상측에 위치되어 인접된 폐아스콘 덩이를 향해 순간적으로 고압의 공기를 분사함으로 폐아스콘 덩이만을 이송로 바깝으로 이탈시키는 복수의 에어분사구와;

   폐아스콘의 선별과 분리작업이 표시될 수 있도록 한 스크린 모니터; 및

   상기 분리 배출된 폐아스콘과 폐콘크리트는 각각 별도로 수집되어 보관된 후 재활용될 수 있도록 배출로가 구비됨을 특징으로 하는 건설폐기물의 폐아스콘 처리장치.