KR20090005001U

KR20090005001U - 다단계형 모래 취출장치

Info

Publication number: KR20090005001U
Application number: KR2020070018724U
Authority: KR
Inventors: 이규봉
Original assignee: 맑은환경산업 주식회사
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2009-05-26

Abstract

본 고안은 모래 취출장치에 관한 것으로서, 미처리 상태의 모래를 세척하고 골재용으로 사용하기에 적합한 모래를 선별적으로 취출하는 다단계형 모래 취출장치에 있어서, 세척과 함께 입자크기에 따른 모래의 분리가 이루어지는 세척스크린유니트; 세척스크린유니트로부터 낙하하는 물과 모래 및 슬러지의 1차 분급이 이루어지는 1차 무동력 싸이클론; 물을 탈수하고 모래를 수집하는 탈수스크린유니트; 1차 무동력 싸이클론에서 배출되는 물과 모래 및 슬러지와, 탈수스크린유니트에서 낙하하는 물을 수집하여 제1모래이송펌프로 유도하는 제1수집조; 제1수집조로부터 공급되는 물과 모래 및 슬러지의 2차 분급 및 3차 분급이 이루어지는 2차 및 3차 동력 싸이클론; 3차 동력 싸이클론으로부터 배출되는 물과 모래 및 슬러지를 수집하여 제2모래이송펌프로 유도하는 제2수집조; 및 제2수집조로부터 공급되는 물과 모래 및 슬러지의 4차 분급이 이루어지는 4차 동력 싸이클론;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단계형 모래 취출장치를 제공함으로써, 높은 회수율을 실현하고, 슬러지 발생량 감소와 그에 따른 슬러지처리비용 절감 및 세척용으로 사용되는 공급되는 물의 공급량 감소와 그에 따른 폐수처리비용의 절감을 가능하게 한다.

무동력 싸이클론, 탈수스크린유니트, 동력 싸이클론, 기포발생기

Description

다단계형 모래 취출장치{MULTI-STAGE TYPE SAND EXTRACTING APPARATUS}

도 1은 종래기술에 따른 모래 취출장치의 일 예를 개략적으로 도시한 배치구성도,

도 2는 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치를 개략적으로 도시한 배치구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110: 세척스크린유니트 120: 1차 무동력 싸이클론

130: 탈수스크린유니트 140: 제1수집조

150: 제1모래이송펌프 160: 2차 동력 싸이클론

170: 3차 동력 싸이클론 180: 제2수집조

190: 제2모래이송펌프 200: 4차 동력 싸이클론

210: 폐수처리시스템 220: 기포발생기

본 고안은 모래 취출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 석산 등에서 골재용 자갈을 생산할 때 부수적으로 발생하게 되는 석분이나 건물 철거시 발생하는 폐골재를 분쇄하여 생성한 모래 또는 강이나 바다에서 채취한 모래를 골재용 모래로 사용하기에 적합하도록 세척하고 선별하는 모래 취출장치에 관한 것이다.

경제발전과 더불어 주거환경과 교통환경을 포함하는 생활환경의 개선에 대한 요구의 증가로 인해 개발수요가 급증하고 있으며, 이와 같은 개발수요의 구체적인 형태라 할 수 있는 건축공사 및 토목공사에 필수적인 콘크리트 사용량의 증가로 인해 골재용으로 사용되는 모래의 소비 또한 급증하고 있다.

과거에는 주로 하천에서 채취한 자연사를 골재용 모래로 사용하였으나, 장기간의 누적된 채취로 인하여 현재 자연사가 거의 고갈된 상태로서 더 이상 자연사로는 골재용 모래 수요를 감당할 수 없는 상황이며, 따라서 상당부분의 골재용 모래 수요는 바다에서 채취한 해사를 통해 충족되고 있다. 이와 더불어, 근래에는 골재용 자갈을 채취하는 석산에서 자갈을 채취하고 남은 석분을 분쇄하여 생산한 모래나, 건물철거시 발생하는 폐콘크리트 등을 분쇄하여 생산한 모래 또한 골재용 모래로 활용되고 있는 실정이다.

골재용 모래로 사용되는 이상과 같은 모래들은 강이나 바다에서의 채취와 동시에 또는 분쇄공정을 통한 생산과 동시에 골재용 모래로 사용될 수 있는 것은 아니며, 채취상태 또는 분쇄상태에서 모래에 섞여 있는 각종 유기물이나 염분, 분진 등의 이물질을 제거하는 과정을 거친 이후에 사용 가능한 상태가 된다. 즉, 이물질 이 포함된 모래를 콘크리트 배합용 골재로 사용하게 되면, 강도와 내구성에 치명적인 영향을 미칠 수 있음에 따라, 이물질 제거는 필수적인 과정이라 할 수 있다.

일반적으로, 이상과 같이 강이나 바다에서 채취한 모래 또는 석산에서 발생하는 석분이나 폐골재를 분쇄하여 생산한 모래를 골재용 모래로 사용하기에 적합하도록 처리하기 위한 것으로서, 모래 취출장치가 사용되고 있다.

종래기술에 따른 구체적인 일 예로서, 석산에서 대량으로 발생하는 석분을 이용하여 골재용으로 사용하기에 적합한 모래를 취출하는 대한민국 실용신안등록출원 제20-1994-21038호의 "모래 취출장치"가 개시된 바 있다.

도 1은 종래기술에 따른 모래 취출장치의 일 예를 개략적으로 도시한 배치구성도이다.

도 1 및 상기 대한민국 실용신안등록출원의 도 2에 개시된 바와 같은, 모래 취출장치는, 자갈을 채취하는 과정에서 발생하는 석분이 투입되는 공급호퍼(10)와, 이송컨베이어(11)에 의해 공급호퍼(10)로부터 이송되는 석분을 모래입자로 적합한 크기(예를 들어, 5mm) 이하가 되도록 분쇄하는 분쇄기(20)와, 이송컨베이어(12)에 의해 분쇄기(20)로부터 공급되는 분쇄된 석분을 골재용으로 사용하기에 적합한 입자크기의 모래와 추가적인 분쇄가 필요한 석분으로 분리하는 세척스크린유니트(30)를 구비한다. 세척스크린유니트(30)에는 분쇄된 석분과 함께 물이 공급되며, 모래는 물과 함께 세척스크린유니트(30)를 통과하여 낙하하게 되고, 세척스크린유니트(30)에서 걸러진 입자크기가 큰 석분은 피드백컨베이어(13)를 통해 다시 분쇄기(20)로 보내져 추가적인 분쇄과정을 거치게 된다.

상기 모래 취출장치는 또한, 주싸이클론(40), 보조사이클론(50), 탈수스크린유니트(60) 및 수집조(70) 등을 구비한다. 여기서, 주싸이클론(40)은 세척스크린유니트로(30)부터 낙하하는 물과 모래가 유입되는 것으로서, 나선형의 공급관과 오버플로우관 및 하단부의 배출관을 구비한다. 나선형 공급관을 통해 물과 모래가 주싸이클론 내부로 유입되어, 주싸이클론 내부공간에 소용돌이 형태의 배출관측으로 향하는 와류유동이 발생하게 되며, 따라서 주싸이클론 내부에서 원심력과 비중 차에 의한 분급이 일어나게 된다. 이와 같은 분급의 결과, 배출관을 통해 대부분의 모래와 약간의 물(예를 들어, 대략 80%의 모래와 20%의 물)이 배출된 다음 탈수스크린유니트(60) 위로 낙하하게 되고, 나머지의 물과 모래(예를 들어, 대략 약 80%의 물과 20%의 모래) 및 슬러지는 주싸이클론(40) 상부로 넘쳐 오버플로우관을 통해 바로 수집조(70)에 모이게 된다. 참고로, 슬러지라 함은 석분 등에 포함되어 있던 비중이 낮은 분진이나 각종 유기물, 모래로 사용하기에 적합하지 않을 정도로 입자크기가 매우 작은 미세 석분 등 모래를 제외한 이물질을 총칭하는 것으로서, 물로 모래를 세척하는 과정에서 모래와 분리되는 것이라 할 수 있다.

탈수스크린유니트(60)는 주사이클론(40)의 배출관을 통해 낙하하는 물과 모래 중 모래를 걸러내고 물은 아래로 통과하도록 하는 용도로 사용되는 것으로서, 물과 모래를 분리하는 역할을 수행함과 더불어 진동발생기와 함께 설치되어 모래에 묻은 물을 탈수하는 역할을 수행한다. 탈수스크린유니트(60)에 의해 취출된 모래는 별도의 공간으로 배출되어 모이게 되고, 물은 수집조(70)에 모이게 된다.

수집조(70)는 주싸이클론(40)의 오버플로우관과 이하에서 상세히 설명하는 보조싸이클론(50)의 오버플로우관 및 탈수스크린유니트(60)를 통해 유입된 슬러지와 물 및 모래가 모이게 되는 곳으로서, 내부공간의 바닥측에서 보조사이클론(50)으로 연결되는 급수관 및 급수관을 통해 물과 함께 가라앉은 모래를 보조사이클론(50)으로 공급할 수 있도록 동력을 제공하는 모래이송펌프(75)와 함께 설치되며, 오수를 정화하는 폐수처리시스템(80)과 오수배출관(81)을 통해 연결된다. 수집조(70)의 하부에 가라앉게 되는 비중이 큰 모래는 모래이송펌프(75)에 의해 물과 함께 급수관을 경유하여 보조사이클론(50)으로 공급되며, 비중이 낮은 슬러지는 물과 함께 오수배출관(81)을 경유하여 폐수처리시스템(80)으로 배출된다.

한편, 보조싸이클론(50)은 수집조(70)로부터 모래이송펌프(75)에 의해 공급되는 물과 모래가 유입되는 것으로서, 주싸이클론(40)과 마찬가지로 오버플로우관과 나선형 공급관 및 하부의 배출관을 구비한다. 보조싸이클론(50)에서 또한 나선형 공급관으로 물과 모래가 공급되어 원심력과 비중 차에 의한 분급이 일어나며, 분급의 결과 일부 모래와 물이 배출관을 통해 탈수스크린유니트(60)로 공급되고, 넘쳐 흐르는 나머지의 물과 모래 및 슬러지는 오버플로우관을 통해 바로 수집조(70)로 되돌려 보내지게 된다. 즉, 보조싸이클론(50)을 통해 골재용으로 활용가치가 있으나 버려질 상황에 놓였던 모래를 일부(예를 들어, 약 10% 정도) 취출할 수 있게 되며, 따라서 회수율을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 폐수처리시스템(80)은 소량의 모래를 포함하는 슬러지와 함께 유입되는 물을 정화하는 역할을 수행하고, 정수된 물을 정수공급관(85)을 통해 세척스크린유니트(30)로 공급한다.

참고로, 이상에서 주싸이클론(40)은 중력에 의해 물과 모래 등이 공급되는 무동력 싸이클론이며, 보조싸이클론(50)은 모래이송펌프에 의해 물과 모래 등이 공급되는 동력 싸이클론이라 할 수 있다.

그러나, 이상과 같은 종래기술에 따른 모래 취출장치는 주싸이크론(40)과 보조싸이클론(50)에 의한 분급과정을 통해 모래를 취출함에도 불구하고 상당량의 미세모래를 취출하지 못하는 문제점이 있다. 구체적으로, 이상의 모래 취출장치를 사용한 작업에서 모래 회수율은 90%를 넘지 못하며, 10% 이상의 모래가 슬러지에 포함되어 폐기물로 처리되는 실정이다. 또한, 이상과 같이 슬러지에 포함되어 버려지는 모래에는 입자크기가 작지만 골재용으로 사용할 수 있는 미세모래가 대부분을 차지하며, 또한 미세모래는 골재용 모래의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것임에도 불구하고 폐기물로 처리되어, 단순히 낮은 회수율에 의한 생산량 감소의 원인이 될 뿐만 아니라 모래의 품질 향상에 걸림돌로 작용하며, 나아가 폐기물 처리비용의 증가와 환경오염을 초래하는 원인으로 작용한다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 고안한 것으로서,

본 고안은 높은 회수율로 골재용 모래를 취출할 수 있도록 하여 폐기되는 슬러지의 양을 감소시킴과 더불어 세척에 사용되는 물의 정수 비용을 절약할 수 있도록 하는 모래 취출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 고안은 높은 세척효율 구현을 통해 고품질의 골재용 모래를 얻을 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.

이를 실현하기 위한 본 고안은,

공급호퍼 또는 공급호퍼와 분쇄기를 경유하여 이송컨베이어에 의해 공급되는 미처리 상태의 모래를 세척하고 골재용으로 사용하기에 적합한 모래를 선별적으로 취출하는 다단계형 모래 취출장치에 있어서,

미처리 상태 모래와 물이 함께 공급되어 물에 의한 세척이 이루어지며, 골재용 모래로 사용이 적합한 기준 이하의 입자크기를 갖는 모래와 물은 하부로 낙하시키고 기준 이상의 입자크기를 갖는 모래를 별도로 분리해 내는 세척스크린유니트;

상기 세척스크린유니트로부터 중력에 의해 낙하하는 물과 적정 입자크기의 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 탈수스크린유니트로 배출하는 배출관 및 나머지의 물과 모래 및 슬러지를 배출하는 상부의 오버플로우관을 구비하는 1차 무동력 싸이클론;

모래와 물을 공급받아 물을 탈수하고 모래를 수집하는 상기 탈수스크린유니트;

상기 1차 무동력 싸이클론의 오버플로우관을 통해 배출되는 물과 모래 및 슬러지와, 상기 탈수스크린유니트에서 낙하하는 물을 수집하여 제1모래이송펌프로 유도하는 제1수집조;

상기 제1모래이송펌프의 동력에 의해 공급되는 물과 모래 및 슬러지가 유입 되는 나선형 공급관과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 상기 탈수스크린유니트로 배출하는 배출관 및 나머지의 물과 모래 및 슬러지를 배출하는 상부의 오버플로우관을 구비하는 2차 동력 싸이클론;

상기 2차 동력 싸이클론의 오버플로우관으로부터 공급되는 물과 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 상기 탈수스크린유니트로 배출하는 배출관 및 나머지의 물과 모래 및 슬러지를 배출하는 상부의 오버플로우관을 구비하는 3차 동력 싸이클론;

상기 3차 동력 싸이클론의 오버플로우관으로부터 배출되는 물과 모래 및 슬러지를 수집하여 제2모래이송펌프로 유도하는 제2수집조; 및

상기 제2모래이송펌프의 동력에 의해 공급되는 물과 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 상기 세척스크린유니트로 배출하는 배출관 및 나머지의 물과 슬러지를 폐수처리시스템으로 배출하는 상부의 오버플로우관을 구비하는 4차 동력 싸이클론;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단계형 모래 취출장치를 제공한다.

그리고, 상기 1차 무동력 싸이클론에 고압의 기포를 공급하는 기포발생기를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치를 개략적으로 도시한 배치구 성도이다.

본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 공급호퍼(도1 참조) 또는 공급호퍼와 분쇄기(도 1참조)를 경유하여 이송컨베이어(101)에 의해 공급되는 미처리 상태의 모래를 세척하고 골재용으로 사용하기에 적합한 모래를 선별적으로 취출하는 것으로서, 미처리 상태 모래와 세척을 위한 물이 함께 공급되는 세척스크린유니트(110)를 구비한다. 여기서, 미처리 상태의 모래는 강이나 바다에서 채취한 후 별도의 처리를 거치지 않은 모래, 석산에서 골재용 자갈을 채취하는 과정에서 발생하는 석분을 분쇄하여 생산한 모래, 건물철거시 발생하는 폐골재를 분쇄하여 생성한 모래 등 그대로 골재용으로 사용하기에 적합하지 않아 별도의 처리를 필요로 하는 모래를 말한다 할 수 있다. 세척스크린유니트(110)에서 공급호퍼 등을 경유하여 공급되는 미처리 상태의 모래와 물이 혼합되어 물에 의한 모래의 1차적인 세척이 이루어지며, 골재용 모래로 사용이 적합한 기준(예를 들어, 5mm) 이하의 입자크기를 갖는 모래와 물이 기준 이상의 입자크기를 갖는 모래와 별도로 분리된다. 분리된 적정 입자크기의 모래는 물과 함께 낙하하게 되고, 입자크기가 큰 모래 등은 다른 경로로 배출되어 분쇄와 같은 별도의 처리를 거친 후 다시 세척스크린유니트(110)로 공급된다.

그리고, 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 세척스크린유니트(110)로부터 낙하하는 물과 적정 입자크기의 모래 및 세척과정에서 발생하는 슬러지를 공급받아, 이들이 원심력과 비중 차에 의한 1차 분급과정을 거치도록 하는 1차 무동력 싸이클론(120)을 구비한다. 1차 무동력 싸이클론(120)은 세척스크린유니트(110) 로부터 중력에 의해 낙하하는 물과 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관(121)과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를, 이하에서 설명되는 바와 같은, 하부에 위치하는 탈수스크린유니트(130)로 배출하는 배출관(123) 및 나머지의 물과 모래 및 슬러지를 배출하는 상부의 오버플로우관(125)을 구비한다. 1차 분급의 결과, 1차 무동력 싸이클론(120) 내부공간의 하부에 모이게 되는 비중이 큰 모래(예를 들어, 대략 80%의 모래)와 약간의 물은 하부의 배출관(123)을 통해 배출되고, 상부에 모이게 되는 비중이 작은 슬러지와 나머지의 물과 모래(예를 들어, 대략 20%의 모래)는 상부의 오버플로우관(125)을 통해 배출된다.

또한, 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 물과 혼합된 상태의 모래를 공급받아 물을 탈수하고 모래를 수집하는 탈수스크린유니트(130)를 구비한다. 탈수스크린유니트(130)는 주로 1차 무동력 싸이클론(120)의 배출관(123)을 통해 배출되는 물과 모래를 공급받아 진동발생기(도시 안됨) 등으로 진동을 가하는 방식으로 탈수과정을 수행하여, 물은 하부로 낙하시키고, 모래는 수집하여 별도의 공간으로 배출한다.

더불어, 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 탈수스크린유니트(130)를 거치지 않고 1차 무동력 싸이클론(120)의 오버플로우관(125)을 통해 직접 배출되는 물과 모래 및 슬러지와, 탈수스크린유니트(130)에서 낙하하는 물을 수집하여 제1모래이송펌프(150)로 유도하는 제1수집조(140)를 구비한다.

그리고, 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 제1모래이송펌프(150)의 동력에 의해 공급되는 물과 모래 및 슬러지를 공급받아, 이들이 원심력과 비중 차 에 의한 2차 분급과정을 거치도록 하는 2차 동력 싸이클론(160)을 구비한다. 2차 동력 싸이클론(160)은 1차 무동력 싸이클론(120)과 유사하게 물과 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관(161)과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 탈수스크린유니트(130)로 배출하는 배출관(163) 및 상부에 모이는 나머지의 물과 모래 및 슬러지를 배출하는 상부의 오버플로우관(165)을 구비한다. 2차 분급과정은 이상의 1차 분급과정에서 가장 비중이 큰 성분의 모래가 분리되어 이미 배출된 상태에서 이루어지게 되는 것으로서, 따라서 이미 분리된 모래보다 상대적으로 비중이 낮아 1차 분급에서 분리가 어려웠던 성분의 모래를 분리해 내게 되며, 2차 분급에서 역시 비중에 따라 2차 동력 싸이클론(160) 내부공간의 하부에 모이게 되는 모래(예를 들어, 대략 10%의 모래)와 약간의 물은 하부의 배출관(163)을 통해 배출되고, 상부에 모이게 되는 비중이 작은 슬러지와 나머지의 물과 모래(예를 들어, 대략 10%의 모래)는 상부의 오버플로우관(165)을 통해 배출된다. 여기서, 배출관(163)을 통해 배출되는 모래와 물은 탈수스크린유니트(130)로 공급되어 탈수과정을 거치게 되며, 오버플로우관(165)을 통해 배출되는 슬러지와 물 및 모래는 후술하는 3차 동력 싸이클론(170)으로 공급된다.

그리고, 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 2차 동력 싸이클론(160)의 오버플로우관(165)으로부터 공급되는 물과 모래 및 슬러지를 공급받아, 이들이 원심력과 비중 차에 의한 3차 분급과정을 거치도록 하는 3차 동력 싸이클론(170)을 구비한다. 3차 동력 싸이클론(170)은 2차 동력 싸이클론(160)과 마찬가지로, 나선형 공급관(171)과, 배출관(173) 및 오버플로우관(175)을 구비한다. 3차 분급과정은 역시 이상의 2차 분급과정에서 상대적으로 비중이 큰 성분의 모래가 분리되어 이미 배출된 상태에서 이루어지게 되는 것으로서, 따라서 2차 분급과정에서 분리된 모래보다 상대적으로 비중이 더 낮아 2차 분급에서 분리가 어려웠던 성분의 모래를 분리해 내게 되며, 3차 분급에서 역시 비중에 따라 3차 동력 싸이클론(170) 내부공간의 하부에 모이게 되는 모래(예를 들어, 대략 5~6%의 모래)와 약간의 물은 하부의 배출관(173)을 통해 배출되고, 상부에 모이게 되는 비중이 작은 슬러지와 나머지의 물과 모래(예를 들어, 대략 4~5%의 모래)는 상부의 오버플로우관(175)을 통해 배출된다. 여기서, 배출관(173)을 통해 배출되는 모래와 물은 마찬가지로 탈수스크린유니트(130)로 공급되어 탈수과정을 거치게 되며, 오버플로우관(175)을 통해 배출되는 슬러지와 물 및 모래는 후술하는 제2수집조(180)에 수집된다.

더불어, 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 3차 동력 싸이클론(170)의 오버플로우관(175)으로부터 배출되는 물과 모래 및 슬러지를 수집하여 제2모래이송펌프(190)로 유도하는 제2수집조(180)를 구비한다.

그리고, 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 제2모래이송펌프(190)의 동력에 의해 공급되는 물과 모래 및 슬러지를 공급받아, 이들이 폐기되기 전에 다시 한번 원심력과 비중 차에 의한 4차 분급과정을 거치도록 하는 4차 동력 싸이클론(200)을 구비한다. 또한, 4차 동력 싸이클론(200)은 1차 및 2차 동력 싸이클론(160)(170)과 마찬가지로, 나선형 공급관(201)과, 배출관(203) 및 오버플로우관(205)을 구비하며, 구비한 배출관(203)의 고도가 이상의 세척스크린유니트(110)보다 높은 고도에 위치하도록 설치된다. 4차 분급과정 역시 이상의 3차 분급과정에 서 상대적으로 비중이 큰 성분의 모래가 분리되어 이미 배출된 상태에서 이루어지게 되는 것으로서, 따라서 3차 분급과정에서 분리된 모래보다 상대적으로 비중이 더 낮아 3차 분급에서 분리가 어려웠던 성분의 모래를 분리해 내게 되며, 4차 분급에서 역시 비중에 따라 4차 동력 싸이클론(200) 내부공간의 하부에 모이게 되는 모래(예를 들어, 4~5%에 해당하는 거의 남아있는 대부분의 모래)와 약간의 물은 하부의 배출관(203)을 통해 배출되고, 상부에 모이게 되는 비중이 작은 슬러지와 나머지의 물은 상부의 오버플로우관(205)을 통해 배출된다. 여기서, 배출관(205)을 통해 배출되는 모래와 물은 이상의 2차 및 3차 동력 싸이클론(160)(170)의 경우와 달리 세척스크린유니트(110)로 공급되어 미처리 상태의 모래와 섞여 다시 세척 및 분급과정을 거치게 된다. 또한, 오버플로우관(205)을 통해 배출되는 슬러지와 나머지의 물은 폐수처리시스템(210)으로 보내져, 폐수처리과정을 통해 슬러지 분리를 포함한 정화가 이루어지고, 정화된 물은 다시 세척 용도로 세척스크린유니트(110)로 공급된다.

한편, 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 1차 무동력 싸이클론(120)에 고압의 기포를 공급하는 기포발생기(220)를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 고압의 기포가 1차 무동력 싸이클론(120) 하부로 공급되어 상승하면서 나선형 공급관(121)을 통해 유입되는 모래와 충돌하게 되어, 모래입자에 견고하게 붙어있어 탈착이 어려웠던 이물질 등을 모래로부터 효율적으로 제거할 수 있게 되며, 결과적으로 더욱 바람직한 품질의 골재용 모래를 얻을 수 있도록 한다.

정리하면, 이상과 같은 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치는 1차 무동력 싸이클론(120)과 2차, 3차 및 4차 동력 싸이클론(160)(170)(200)에 의한 여러 단계의 분급이 이루어지게 되어, 이물질을 포함한 미처리 상태로 투입되는 모래에서 이물질을 슬러지 형태로 분리해 내며 적정 입자크기 이상의 모래를 제외한 거의 대부분의 모래를 분리해 낼 수 있다. 즉, 높은 회수율을 실현하여 결과적으로 슬러지 발생량을 줄여 주며, 슬러지를 폐기처리하는 비용 또한 절감할 수 있도록 한다. 나아가, 4차 동력 싸이클론(200)에서 분급이 이루어진 후, 배출관(203)을 통해 배출되는 모래와 슬러지를 포함하지 않는 물이 세척스크린유니트(110)로 다시 공급됨에 따라 부분적인 순환구조를 갖게 되며, 따라서 세척스크린유니트(110)에 세척을 위해 공급되는 정화된 물의 양을 줄여 줄 수 있도록 함과 더불어, 폐수처리비용 또한 절감할 수 있도록 한다. 또한, 상기한 바와 같이 기포발생기(220)를 통해 고압 기포를 공급하여 높은 세척효율을 실현할 수 있음에 따라 고품질의 모래를 생산하는데 적합하다 하겠다.

이상과 같은 본 고안에 따른 다단계형 모래 취출장치를 제공함으로써, 본 고안은 슬러지에 뒤섞인 채 버려지는 모래가 거의 발생하지 않을 정도로 높은 회수율로 모래를 취출할 수 있도록 함과 더불어 슬러지의 양을 감소시켜 슬러지 처리비용의 절감을 도모할 수 있으며, 이미 세척에 사용되었던 물을 부분적으로 재순환시켜 새롭게 공급되는 물의 양을 감소시킴과 더불어 폐수처리비용의 절감 또한 기대할 수 있도록 한다. 나아가, 세척효율의 현저한 향상을 통해 고품질의 모래를 생산할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다.

이상과 같은 본 고안은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 실용신안등록청구범위에 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 설계변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

공급호퍼 또는 공급호퍼와 분쇄기를 경유하여 이송컨베이어에 의해 공급되는 미처리 상태의 모래를 세척하고 골재용으로 사용하기에 적합한 모래를 선별적으로 취출하는 다단계형 모래 취출장치에 있어서,

미처리 상태 모래와 물이 함께 공급되어 물에 의한 세척이 이루어지며, 골재용 모래로 사용이 적합한 기준 이하의 입자크기를 갖는 모래와 물은 하부로 낙하시키고 기준 이상의 입자크기를 갖는 모래를 별도로 분리해 내는 세척스크린유니트;

상기 세척스크린유니트로부터 중력에 의해 낙하하는 물과 적정 입자크기의 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 탈수스크린유니트로 배출하는 배출관 및 나머지의 물과 모래 및 슬러지를 배출하는 상부의 오버플로우관을 구비하는 1차 무동력 싸이클론;

모래와 물을 공급받아 물을 탈수하고 모래를 수집하는 상기 탈수스크린유니트;

상기 1차 무동력 싸이클론의 오버플로우관을 통해 배출되는 물과 모래 및 슬러지와, 상기 탈수스크린유니트에서 낙하하는 물을 수집하여 제1모래이송펌프로 유도하는 제1수집조;

상기 제1모래이송펌프의 동력에 의해 공급되는 물과 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 상기 탈수스크린유니트로 배출하는 배출관 및 나머지의 물과 모래 및 슬러지를 배 출하는 상부의 오버플로우관을 구비하는 2차 동력 싸이클론;

상기 2차 동력 싸이클론의 오버플로우관으로부터 공급되는 물과 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 상기 탈수스크린유니트로 배출하는 배출관 및 나머지의 물과 모래 및 슬러지를 배출하는 상부의 오버플로우관을 구비하는 3차 동력 싸이클론;

상기 3차 동력 싸이클론의 오버플로우관으로부터 배출되는 물과 모래 및 슬러지를 수집하여 제2모래이송펌프로 유도하는 제2수집조; 및

상기 제2모래이송펌프의 동력에 의해 공급되는 물과 모래 및 슬러지가 유입되는 나선형 공급관과, 분급의 결과 하부에 모이는 물과 모래를 하부에 위치하는 상기 세척스크린유니트로 배출하는 배출관 및 나머지의 물과 슬러지를 폐수처리시스템으로 배출하는 상부의 오버플로우관을 구비하는 4차 동력 싸이클론;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단계형 모래 취출장치.
제 1항에 있어서,

상기 1차 무동력 싸이클론에 고압의 기포를 공급하는 기포발생기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단계형 모래 취출장치.