KR20180000793A

KR20180000793A - 바다에 매립된 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화 하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180000793A
Application number: KR1020160078854A
Authority: KR
Inventors: 임명순; 임대빈
Original assignee: 주식회사 그린환경
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2018-01-04
Also published as: KR101820908B1

Abstract

바닷속에서 얻은 바텀애시의 염도를 낮추어 골재를 선별하는 방법 및 장치가 개시된다. 이 장치는 U자 관 형상의 하우징, 상기 하우징의 일측에 구비되며, 바다에 매립된 습식 바텀애시가 소정의 양만큼 투입되는 습식 바텀애시 투입부, 상기 바텀애시 투입부에 투입된 바텀애시를 상기 하우징 내부로 밀어넣고, 확산 현상을 통해 상기 바텀애시 내 염분이 녹은 물을 배출하는 제1 스크류, 상기 하우징의 타측에 구비되며, 염도가 없는 물이 투입되는 상기 투입된 바텀애시의 양만큼 투입되는 민물 투입부, 상기 바텀애시의 염도가 소정의 염도 이하로 낮아지면, 상기 바텀애시를 배출하는 골재 배출부, 상기 골재 배출부로 상기 바텀애시를 배출하도록 상기 바텀애시를 긁어내고, 상기 민물 투입부에서 투입된 물을 상기 하우징의 타단으로 배출되도록 하는 제2 스크류 및 상기 바텀애시에서 포함된 염분이 녹은 염수를 배출하는 염수 배출구를 포함한다. 본 발명에 따르면, 바텀애시 무게의 3배에 해당하는 물을 연속적으로 투입함으로서 3.5%의 바다물 염도를 바다 매립된 바텀애시를 염도 0.025%~0.03% 이하의 골재로 선별할 수 있다.

Description

바다에 매립된 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화 하는 방법 및 장치{omitted}

본 발명은 습식 바텀애시를 콘크리트용 골재화 하는 기술에 관한 것이다. 보다 자세하게는 바다에 매립된 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화력발전소에서 유연탄을 연소하고 난 후 남게 되는 석탄회는 유연탄 연소 후 모이는 장소에 따라 바텀애시(bottom ash)와 플라이애시(fly ash) 등으로 구분한다. 바텀애시는 노벽, 고열기, 재열기 등에 부착되어 있다가 자제중량에 의해 보일러 바닥으로 떨어지는 것으로서 입경이 0.5~6.0mm 정도이므로 모래내지 잔자갈 범주에 속한다. 한편, 플라이 애시는 공기예열기 아래 호퍼에 모이는 것으로 보통 10~150㎛ 정도이며, 평균입경은 20~30㎛로서 시멘트의 입경과 비슷하다. 배출되는 바텀 애시에는 급속 냉각에 의해 침상의 유리질이 다량 포함되어 있고 그 외에도 다양한 입도와 불규칙한 입형을 가진 물질이 혼합되어 있다. 바텀 애시는 발생량이 플라이애시보다 적고 연구가 미진하여 재활용되지 않고 전량 회처리장 또는 매립장으로 이송되어 매립되었다.

플라이애시는 콘크리트 혼화제로 이전부터 사용되었다. 반면, 건식 바텀애시는 경량 골재의 규격인 KS F 2534와 KS F 4570에 적합하도록 입도 분포를 조정하여 경량 골재로 사용하기 시작하였다. 하지만 습식 바텀애시는 건조에 많은 비용과 노력이 요구되어 재활용이 어려우므로 그대로 바다에 매립되었다.

최근에 콘크리트의 수요가 급증하여 하천에서 채취한 모래만으로는 수요를 충당할 수 없어 바닷모래가 많이 사용되고 있다. 바닷모래는 해저에서 퍼 올린 바닷모래에서 이물질을 제거하여 모래를 선별하고, 이를 다시 민물로 세척하여 염분을 제거하여 건축용 골재로 사용한다.

하지만, 모래와는 달리 화력발전소 등의 폐기물인 습식 바텀애시가 바닷가에 다량이 매립되는데, 매립된 습식 바텀애시를 골재로 재활용하는 방법이 요구되는 실정이다.

한편, 철근 콘크리용 골재로 사용하기 위하여 KS F 2534(구조용 경량 골재), KS F 4570(프리캐스트 콘크리트용 바텀애시 골재) 기준은 염화물량(즉, NaCl 환산량)이 굵은 골재는 0.03% 이하이고, 잔골재는 0.025% 이하로 될 것을 규정하고 있다. 바다에 매립된 습식 바텀애시를 채취하면 그 염도는 바다의 염도와 동일하거나 거의 유사한 3.5%일 것이다. 따라서 이러한 습식 바텀애시의 염도를 낮춰야 콘크리용 골재로 사용 가능하다.

기존의 기술로는 바다에 매립된 습식 바텀애시를 세척하기 위하여 140배의 양의 물로 세척하는 것이 요구되어 사실상 불가능하였고, 습식 바텀애시는 바닷속에 그대로 방치하고 있었다. 이를 개선하여 확산 현상을 이용하여 습식 바텀애시를 골재로 활용함에 대한 연구가 시급하다.

한국등록특허 10-1146732(2012.05.09) 한국등록실용신안 20-0189314(2000.05.04)

본 발명의 기술적 과제는 확산 현상을 이용하여 바다에 매립된 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 기술적 과제는 단순한 모래와는 달리 확산 현상과 바텀애시의 특성을 활용하여 바다에 매립된 습식 바텀애시를 콘크리트용 골재화 함에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 U자 관 형상의 하우징. 하우징의 일측에 구비되며, 바다에 매립된 습식 바텀애시가 투입되는 습식 바텀애시 투입부. 바텀애시 투입부에 투입된 바텀애시를 하우징 안쪽으로 밀어넣고, 염도가 높은 물을 배출하도록 회전하며, 습식 바텀애시 투입부의 일부분에 구비되는 제1 스크류, 하우징의 타측에 구비되며, 염도가 없는 물이 투입된 바텀애시의 2 내지 3배의 양만큼 투입되는 민물 투입부, 소정의 기준값 이하로 염도가 낮아진 바텀애시가 배출되는 골재 배출부, 골재 배출부로 염도가 낮아진 바텀애시가 배출되도록 염도가 낮아진 바텀애시를 긁어내고, 민물 투입부에서 투입된 물을 하우징의 타단으로 배출되도록 하는 제2 스크류, 바텀애시에서 포함된 염분이 녹은 염수를 배출하는 염수 배출구를 포함하며, 위치 에너지를 이용하여 민물 투입부에서 투입된 민물에 염분이 녹아 염수 배출구로 배출되도록, 민물 투입부가 구비되는 하우징의 일단이 염수 배출구가 구비되는 하우징의 타단보다 소정의 높이 이상 높게 구비됨을 특징으로 하는 골재화 장치.

본 발명에 따르면 염도 3.5%의 바닷물에 매립된 습식 바텀애시를 0.025%~0.03% 염도 이하로 낮추어 철근 콘크리용 골재로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모래 선별 장치의 일 예를 나타낸다.
도 2는 통상의 모래 선별 장치를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 바텀애시 선별 장치의 일부를 확대한 도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 바텀애시 선별 장치의 골재 배출부에서 바텀애시 투입부까지의 염도 변화를 나타내는 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 통상의 모래 선별 장치를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 채취선에 고성능 펌프를 구비하여 흡입관으로 해저에서 바닷모래를 퍼올리고, 이를 스크린에 분사하여 진흙 덩어리, 돌, 기타 이물질 등을 제거하여 모래를 선별해 내고, 물기를 제거하여 바닷모래를 채취한다. 이렇게 채취된 바닷모래는 컨베이어 등으로 운반선에 싣고 육지로 운반하여 민물로 세척하여 건축용 골재로 사용한다.

이제부터, 본 발명에 따른 바다에 매립된 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화 하는 방법 및 장치를 설명한다.

염분(또는 소금, NaCl)은 20℃의 물 100mL에서 약 36g이 녹고, 50℃의 물 100mL에서 약 37g이 녹는다. 염분이 물에 녹을 때 Na 이온과 Cl 이온으로 이온화되어 다른 물질과 흡착되기 어렵다. 바닷물의 염도는 약 3.5% 내외이다.

철근 콘크리용 골재는 KS F 2534(구조용 경량 골재), KS F 4570(프리캐스트 콘크리트용 바텀애시 골재) 규격에 따르면 염화물량(즉, NaCl 환산량)이 굵은 골재는 0.03%, 잔골재는 0.025% 이하가 될것이 요구된다.

이러한 염화물량 규격에 적합하려면, 염도 약 3.5%의 바닷속 습식 바텀애시를 0.025%의 염도로 낮추어야 한다. 단순히 민물로 씻어 염도를 낮추려면 염분의 약 140배의 물이 필요하다. (즉, 3.5/0.025 = 140).

바다에 매립된 습식 바텀애시의 500g에는 순수한 바텀애시 450g과 약 50mL의 바닷물(염도 3.5%)이 포함된다. 50mL의 바닷물의 염화물량은 1.75g이다. (즉, 50*3.5/100=1.75). 이와 같이 1.75g의 염분을 함유한 50mL의 바닷물에 50mL의 140배인 7000mL의 민물을 투입하면 0.025%의 염도로 변환된다. (즉, 1.75g / 7000mL*100 = 0.025%)

본 발명에 따른 일 실시예로, 바다에 매립된 습식 바텀애시의 500g에는 1.75g의 소금이 함유하고 있다. 1.75g의 소금이 함유하고 있는 바텀애시에 염도가 없는 500mL의 민물을 1차로 공급하면, 확산 현상으로 인하여 바텀애시 내부에 민물이 투입된다. 이와 같이 민물이 1차 투입된 바텀애시는 0.35%의 염도를 가진 바텀애시가 된다.

0.35% 염도를 가진 500g의 바텀애시는 0.175g의 소금을 함유한다(즉, 50mL*0.35/100=0.175g).

민물이 1차 투입된 바텀애시에 500mL의 민물을 2차로 공급하면, 확산 현상으로 인하여 바텀애시 내부에 민물이 재투입된다. 이와 같이 민물이 2차 투입된 바텀애시는 0.035%의 염도를 가진 바텀애시가 된다(즉, 0.175g/500mL*100=0.035%)

0.035% 염도를 가진 500g의 바텀애시는 0.0175g의 소금을 함유한다(즉, 50mL*0.035/100=0.0175g).

민물이 2차 투입된 바텀애시에 70mL의 민물을 3차로 공급하면, 확산 현상으로 인하여 바텀애시 내부에 민물이 재투입된다. 이와 같이 민물이 3차 투입된 바텀애시는 0.025%의 염도를 가진 바텀애시가 된다(즉, 0.0175g/70mL*100=0.025%)

본 발명에 따르면, 총 1070mL의 물을 이용하여 3.5%의 염도를 가진 바텀애시를 0.025%의 염도를 가진 바텀애시로 만들었다. 0.025%의 염도를 가진 바텀애시는 철근 콘크리용 골재로 사용하기 위한 KS F 2534(구조용 경량 골재), KS F 4570(프리캐스트 콘크리트용 바텀애시 골재)기준을 만족한다.

본 발명에 따른 다른 실시예로, 바다에 매립된 습식 바텀애시의 500g에 1.75g의 소금이 함유되어 있다. 1.75g의 소금이 함유하고 있는 바텀애시에 염도가 없는 300mL의 물을 1차로 투입하여 이동시키면, 1차 통과된 바텀애시는 0.583%의 염도를 가진다(즉, 1.75g/300mL*100 = 약 0.583%)

0.583% 염도를 가진 500g의 바텀애시는 0.2915g의 소금이 함유한다(즉, 50mL*0.583/100=0.2915g). 1차 통과된 바텀애시에 염도가 없는 300mL의 물을 2차로 투입하여 이동시키면, 2차 통과된 바텀애시는 0.0972%의 염도를 가진다(즉, 0.2915g/300mL*100=0.0972%).

0.0972% 염도를 가진 2차 통과된 500g의 바텀애시는 0.0486g의 소금을 함유한다(즉, 50mL*0.0972/100=0.0486g). 2차 통과 된 바텀애시에 염도가 없는 194mL의 물을 3차로 투입하여 이동시키면, 3차 통과된 바텀애시는 0.025%의 염도를 가진다( 0.0486g/194mL*100=0.025%).

3차로 투입된 총량의 794mL의 물로 3.5%의 염도를 0.025%의 염도를 가진 바텀애시를 생산하게 되어 철근 콘크리용 골재로 사용하기 위하여 KS F 2534(구조용 경량 골재), KS F 4570(프리캐스트 콘크리트용 바텀애시 골재)기준으로 염화물량(NaCl 환산량)이 굵은 골재 0.03%, 잔골재 0.025% 이하로 될 것을 규정하고 있는 것을 만족한다.

단순하게 바텀애시 용량 500g당 물을 7000mL 투입하여야 0.025% 염도가 될 수 있다.

반면 본 발명에 따른 장치에 연속적으로 물을 투입하면서 흐르게 하여 염도 낮추면 0.025% 이하로 염도를 낮추기 위하여 바텀애시 용량 500g의 1.59~2.14배인 794~1070mL의 물만 필요하다.

기존에 필요한 물의 약 11~15%를 이용하여 습식 바텀애시를 콘크리트용 골재화할 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예로, 바텀애시 용량 500g에 대하여 물을 100mL 또는 200mL를 3회 투입하여도 0.025%이하로 염도를 낮출 수 있으며, 물이 더 적게 소모되지만 바텀애시가 골재화되는 속도가 느려진다.

아래에서 이러한 원리를 이용하는 골재화 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 바다에 매립된 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화 하는 장치의 일 예를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 이 골재화 장치는 U자 관 형상의 하우징(200) 내에 습식 바텀애시 투입부(110), 제1 스크류(120), 민물 투입부(130), 제2 스크류(140), 골재 배출부(150) 및 염수 배출부(160)를 포함한다.

일 예로, 민물 투입부(130)와 골재 배출부(150)가 하우징의 일단에 나란히 구비되거나 통합적으로 구비될 수 있다. 다른 예로, 습식 바텀애시 투입부(110)와 염수 배출구(160)가 하우징의 타단에 나란히 구비되거나 통합적으로 구비될 수 있다.

습식 바텀애시 투입부(110)는 하우징(200)의 일측에 구비되며, 바다에 매립된 습식 바텀애시가 투입된다. 이하에서, 500g의 바텀애시가 투입되었다고 가정한다.

습식 바텀애시에서 포함된 염분이 녹은 염수는 염수 배출구(160)로 배출된다.

제1 스크류(120)는 상기 습식 바텀애시 투입부의 일부분에 구비된다.

제1 스크류(120)는 상기 바텀애시 투입부에 투입된 바텀애시를 상기 하우징 안쪽으로 밀어넣고,염도가 높은 물을 배출하도록 회전한다. 즉, 제1 스크류(120)가 회전하여 습식 바텀애시 투입부(110)에서 투입된 습식 바텀애시가 하우징(200) 내부로 투입된다.

제1 스크류(120)는 민물 투입부(130)에서 투입 된 민물이 하우징의 타단으로 계속해서 밀어넣는 동시에, 습식 바텀애시에 함유된 염분으로 인하여 염도가 높아진 물을 염수 배출구(160)로 밀어낸다. 즉, 염수 배출구(160)는 상기 바텀애시에서 포함된 염분이 녹은 염수를 배출한다.

일 예로, 민물 투입부(130)와 골재 배출부(150)가 구비되는 하우징(200)의 일단보다 습식 바텀애시 투입부(110)와 염수 배출구(160)가 구비되는 하우징(200)의 타단의 높이가 낮도록 구성된다. 즉, 위치 에너지를 이용하여 상기 민물 투입부에서 투입된 민물에 염분이 녹아 상기 염수 배출구로 배출되도록, 상기 민물 투입부가 구비되는 상기 하우징의 일단이 상기 염수 배출구가 구비되는 상기 하우징의 타단보다 소정의 높이 이상 높게 구비된다. 이를 통해 공급된 민물이 염수로 변환된 후 배출되는 과정이 자연스럽다.

민물 투입부(130)는 상기 하우징(200)의 타측에 구비되며, 염도가 0%(또는 사실상 0%에 가까운) 민물(예, 지하수, 저수지 물)이 투입된다. 일 예로, 습식 바텀 애시가 일정량 투입되는 동안, 민물은 습식 바텀애시 무게의 2 ~ 3배의 양이 3차에 걸쳐 투입된다. 즉, 물의 투입 속도는 바텀 애시의 2 ~ 3배이다. 이하에서 실험 결과를 기초로 한 실시예를 설명한다.

<실험1>

일 실시예로, 바텀애시 500g이 투입하고, 민물이 1차로 500mL, 2차로 500mL, 3차로 70mL가 투입하였다. 바텀애시의 무게와 동일한 양의 물을 1차 및 2차에 투입하고, 염도가 소정의 기준(예, 0.025%) 이하로 낮아지는 지점까지 3차에 물을 투입한다. 이때 염도감지기가 이용될 수 있으며, 이하에서 자세히 설명한다.

“총 ~분에 걸쳐” 3차까지 총 1070mL의 물이 투입된 결과 총 바텀애시의 염도가 0.025%이하로 낮아졌음을 관측할 수 있었다.

이때, 1차에서 2차, 2차에서 3차로 민물이 투입되는 사이에 소정의 기간의 텀(term)을 두어서 투입된 민물이 확산을 통해 염도 높은 물로 변환된 후 배출되도록 할 수 있다.

<실험2>

다른 실시예로, 바텀애시 500g이 투입되면, 민물이 1차로 300mL, 2차로 300mL, 3차로 194mL가 투입된다. 바텀애시의 무게의 절반의 물을 1차 및 2차에 투입하고, 염도가 소정의 기준(예, 0.025%) 이하로 낮아지는 지점까지 3차에 물을 투입하며, 3차에 투입되는 물은 1, 2차에 투입되는 물의 양과 비슷하다.

3차까지 더 적은 양의 물(즉, 794mL)이 투입되었지만, 실험1에 비해 2배의 시간이 소요되었다.

그밖에 바텀애시의 1/5~1/2의 양의 물을 투입하는 실험을 수행하였으나, 실험1 또는 실험2의 2~5배의 시간이 소요되었으므로, 즉 상용화에 적합한 시간이 아니라고 판단되어 더 자세히 기재하지 않았다.

일 예로, 민물 투입부는 상기 습식 바텀 애시가 투입되는 양의 2 내지 3배의 민물을 상기 습식 바텀애시가 투입되는 것과 동시에 연속적으로 투입한다.

골재 배출부(150)는 소정의 기준값 이하로 염도가 낮아진 바텀애시를 배출한다. 즉, 하우징(200)의 일단에서 투입된 습식 바텀애시가 하우징(200)의 타단으로 이동하는 동안 민물 투입구(130)에서 투입된 염도 0%의 물이 하우징(200) 내에 투입된 습식 바텀애시의 염도를 단계적으로 낮춘다. 결국 염도가 0.025%~0.03% 이하로 낮아진 바텀애시는 골재화되어 골재 배출부(150)로 배출된다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 바텀애시 선별 장치의 골재 배출부에서 바텀애시 투입부까지의 염도 변화를 나타내는 도이다.

도 4를 참조하면, 골재 배출부(150)의 염도는 소정의 기준(예, 0.025%)이하이며 점차적으로 바텀애시 투입부(110)까지 바닷물의 염도(즉, 3.5%)를 띄고 있음을 알 수 있다.

골재 배출부(150)는 구조용 경량 골재 규격인 KS F 2534 규격 또는 프리캐스트 콘크리트용 바텀애시 골재 규격인 KS F 4570에 따라 굵은 골재는 0.03% 이하로 염도가 낮아지고 잔 골재는 0.025% 이하로 염도가 낮아진 골재를 배출한다.

제2 스크류(140)는 상기 골재 배출부(150)로 상기 염도가 낮아진 바텀애시가 배출되도록 상기 염도가 낮아진 바텀애시를 긁어내고, 상기 민물 투입부(130)에서 투입된 물을 상기 하우징의 타단으로 배출되도록 한다.

제2 스크류(140)는 회전하면서 하우징(200)내로 민물을 밀어넣는 동시에 염도가 낮아진 습식 바텀애시를 골재 배출부(150)로 당긴다. 즉, 염도가 낮아져 골재화된 (즉, 0.025% ~ 0.03% 염도 이하의 바텀애시 골재)를 긁어 올려 골재 배출부(150)로 배출한다. 이를 통해 골재 배출부(150)는 염도가 0.025%~0.03% 이하로 낮아진 골재를 배출하며, 이를 통해 습식 바텀애시를 염도가 낮은 철근 콘크리용 골재화할 수 있다.

본 발명에 따른 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화 하는 장치(100)는 하우징(200)내에 염도감지부(170, 도면 미표시)를 더 포함할 수 있으며, 염도감지부(170)는 골재 배출부(150)에서 배출되는 골재의 염도가 소정의 염도(예, 0.025%~0.03%) 이내인지 여부를 감지하여 표시한다. 제1 스크류 또는 제2 스크류는 염도감지부에서 감지된 염도 정보를 기초로 습식 바텀애시를 밀어넣거나 긁어내는 정도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지부에서 감지된 염도를 기초로 상기 민물 투입부에서 투입되는 민물의 양 및 투입 시간이 조절되거나, 제1 스크류 또는 제2 스크류의 회전 속도 또는 방향이 결정된다.

즉, 염도 감지부(170)는 상기 골재 배출부에 연결되며, 상기 골재 배출부에서 배출되는 골재의 염도가 소정의 염도 이내인지 여부를 감지한다. 상기 염도 감지부에서 감지된 염도를 기초로 상기 민물 투입부에서 투입되는 민물의 양 및 투입 시간이 조절되거나, 상기 제1 스크류 또는 상기 제2 스크류의 회전 속도 또는 방향이 결정된다.

도 3은 본 발명에 따른 바텀애시 선별 장치의 일부를 확대한 도이다.

도 3을 참조하면, 일 예로, 바텀애시 배출부(150)에는 다수의 스크린(screen)과 분쇄기(116)를 이용하여 입도 크기에 따라 선별하는 체가름기(115)가 연결된다.

일 예로, KS F 2534(구조용 경량 골재) 경량 골재의 잔 골재의 기준을 만족하도록, 체가름기(115)는 10mm체 100% 통과, 5mm체 90~100% 통과, 2.5mm체 80~100% 통과, 1.2mm체 50~90% 통과, 0.6mm체 25~65% 통과, 0.3mm체 10~35% 통과, 0.15mm체 2~15% 통과하는 골재를 선별한다.

다른 예로, KS F 4570(프리캐스트 콘크리트용 바텀애시 골재)기준을 만족하도록, 체가름기(115)는 굵은 골재 5는 입자의 크기가 25~13mm와 굵은 골재 7은 입자의 크기가 13~5mm와 잔 골재 는 입자의 크기가 5mm이하에 만족하는 골재를 선별한다.

또 다른 예로, 체가름기에서 선별되고 남은 바텀애시가 상기 바텀애시 배출부(150)로 다시 투입될 수 있다.

본 발명에 따른 장치를 이용하여, 바텀 애시의 양과 비슷한 양의 물을 3회 투입(즉, 1.59~2.14배의 물)하는 것만으로도 바텀애시를 KS 기준에 적합한 염도로 낮출 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 바텀애시 골재화 장치
110 : 습식 바텀애시 투입부
115 : 체가름기
116 : 분쇄기
120 : 제1 스크류
130 : 민물 투입부
140 : 제2 스크류
150 : 골재 배출부;
160 : 염수 배출부
170 : 염도 감지부
200 : 하우징

Claims

바다에 매립된 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화하는 장치에 있어서,
U자 관 형상의 하우징(200);
상기 하우징의 일측에 구비되며, 바다에 매립된 습식 바텀애시가 투입되는 습식 바텀애시 투입부(110);
상기 바텀애시 투입부에 투입된 바텀애시를 상기 하우징 안쪽으로 밀어넣고,염도가 높은 물을 배출하도록 회전하며, 상기 습식 바텀애시 투입부의 일부분에 구비되는 제1 스크류(120);
상기 하우징의 타측에 구비되며, 염도가 없는 물이 상기 투입된 바텀애시의 2 내지 3배의 양만큼 투입되는 민물 투입부(130);
소정의 기준값 이하로 염도가 낮아진 바텀애시가 배출되는 골재 배출부(150);
상기 골재 배출부(150)로 상기 염도가 낮아진 바텀애시가 배출되도록 상기 염도가 낮아진 바텀애시를 긁어내고, 상기 민물 투입부(130)에서 투입된 물을 상기 하우징의 타단으로 배출되도록 하는 제2 스크류(140); 및
상기 바텀애시에서 포함된 염분이 녹은 염수를 배출하는 염수 배출구(160)를 포함하며,
위치 에너지를 이용하여 상기 민물 투입부에서 투입된 민물에 염분이 녹아 상기 염수 배출구로 배출되도록, 상기 민물 투입부가 구비되는 상기 하우징의 일단이 상기 염수 배출구가 구비되는 상기 하우징의 타단보다 소정의 높이 이상 높게 구비됨을 특징으로 하는 골재화 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 골재 배출부는
구조용 경량 골재 규격인 KS F 2534 규격 또는 프리캐스트 콘크리트용 바텀애시 골재 규격인 KS F 4570에 따라 굵은 골재는 0.03% 이하로 염도가 낮아지고 잔 골재는 0.025% 이하로 염도가 낮아진 골재를 배출함을 특징으로 하는 골재화 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 골재 배출부에 연결되며, 상기 골재 배출부에서 배출되는 골재의 염도가 소정의 염도 이내인지 여부를 감지하는 염도 감지부를 더 포함하며,
상기 염도 감지부에서 감지된 염도를 기초로 상기 민물 투바다에 매립된 습식 바텀애시의 염도를 낮추어 콘크리트용 골재화하는 장치에 있어서,
U자 관 형상의 하우징(200);
상기 하우징의 일측에 구비되며, 바다에 매립된 습식 바텀애시가 투입되는 습식 바텀애시 투입부(110);
상기 바텀애시 투입부에 투입된 바텀애시를 상기 하우징 안쪽으로 밀어넣고,염도가 높은 물을 배출하도록 회전하며, 상기 습식 바텀애시 투입부의 일부분에 구비되는 제1 스크류(120);
상기 하우징의 타측에 구비되며, 염도가 없는 물이 상기 투입된 바텀애시의 2 내지 3배의 양만큼 투입되는 민물 투입부(130);
소정의 기준값 이하로 염도가 낮아진 바텀애시가 배출되는 골재 배출부(150);
상기 골재 배출부(150)로 상기 염도가 낮아진 바텀애시가 배출되도록 상기 염도가 낮아진 바텀애시를 긁어내고, 상기 민물 투입부(130)에서 투입된 물을 상기 하우징의 타단으로 배출되도록 하는 제2 스크류(140); 및
상기 바텀애시에서 포함된 염분이 녹은 염수를 배출하는 염수 배출구(160)를 포함하며,
위치 에너지를 이용하여 상기 민물 투입부에서 투입된 민물에 염분이 녹아 상기 염수 배출구로 배출되도록, 상기 민물 투입부가 구비되는 상기 하우징의 일단이 상기 염수 배출구가 구비되는 상기 하우징의 타단보다 소정의 높이 이상 높게 구비됨을 특징으로 하는 골재화 장치.입부에서 투입되는 민물의 양 및 투입 시간이 조절되거나, 상기 제1 스크류 또는 상기 제2 스크류의 회전 속도 또는 방향이 결정됨을 특징으로 하는 골재화장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바텀애시 배출부에 다 수의 스크린(screen)과 분쇄기를 이용하여 입도 크기에 따라 선별하는 체가름기가 연결되며,
상기 체가름기에서 선별되고 남은 바텀애시가 상기 바텀 애시 배출부로 다시 투입되는 골재화 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 민물 투입부는
상기 습식 바텀 애시가 투입되는 양의 2 내지 3배의 민물을 상기 습식 바텀애시가 투입되는 것과 동시에 연속적으로 투입함을 특징으로 하는 골재화장치.