KR20230081203A - 축분을 이용한 인공골재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축분을 이용한 인공골재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산 폐기물인 축분을 유용한 자원으로 활용할 수 있는 인공골재의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 축분을 이용한 인공골재의 제조방법은 축분을 일정 함수량으로 건조시키는 전처리단계와, 전처리단계에서 건조된 축분을 파쇄기에 투입하여 파쇄하는 파쇄단계와, 파쇄단계에서 파쇄된 축분을 가열하여 유기물을 분해하는 열분해단계와, 열분해단계에서 수득한 탄화물을 회수하여 저장조에 저장하는 회수단계와, 저장조에 저장된 탄화물을 바인더와 혼합하는 믹싱단계와, 믹싱단계에서 수득한 혼합물을 입상으로 성형하는 성형단계와, 성형단계에서 수득한 입상 성형체를 열처리하여 표면을 경화시키는 표면경화단계를 포함한다.

Description

축분을 이용한 인공골재의 제조방법{manufacturing method of artificial aggregate using waste livestock excreta}

본 발명은 축분을 이용한 인공골재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산 폐기물인 축분을 유용한 자원으로 활용할 수 있는 인공골재의 제조방법에 관한 것이다.

건축을 위해서는 다양한 건축재료들이 사용된다. 건축재료의 대표적인 예로 시멘트나 골재를 들 수 있다.

골재는 주로 천연의 모래나 자갈, 쇄석을 사용하고 있으나, 천연 골재의 고갈과 무분별한 석산 개발 및 쇄석 채취 등에 따른 환경 문제의 부각으로 인해 향후 골재 수급이 점차 어려워지고, 국내 자연 골재 자원의 수급상 골재 이용 가능 부존량의 감소, 골재 채취원의 원거리화와 교통체증에 따른 유통 비용의 상승 등으로 골재 공급상 문제가 점차 심화되고 있는 실정이다.

이에 따라 천연의 골재를 대체하기 위한 노력의 일환으로 고로 슬래그(Blast Furnace slag)골재, 동 슬래그(Copper slag) 골재 및 연(Lead slag) 슬래그와 같은 인공골재가 개발되어 있다.

슬래그는 골재로 유용하게 활용되는 폐기물이긴 하나, 최근에 슬래그의 활용범위가 넓어지고 그 수요가 많아져 수급의 원활성, 비용의 측면에서 불리한 면이 있다.

한편, 축산농가에서 배출되는 축산 분뇨는 일반적으로 가축의 대사작용 중 발생하는 고체액체성 물질로 BOD 2만 ~ 3만ppm 정도의 고농도 유기물질이다. 이러한 축산 분뇨는 관리 및 활용의 정도에 따라 자연 및 인간에 득과 실이 될 수 있는 물질로서, 축산분뇨는 오수분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률에 의해 축산폐수로 규정하고 있다.

축산 분뇨는 고농도의 유기물로 이루어져 있어 별도의 처리과정을 거치지 않고 방류하게 되면 하천과 호수를 오염시키게 된다. 특히 질소와 인이 다량 함유되어 수계에 부영양화를 초래하여 음용수뿐만 아니라 농업용수 등 하천수의 이용을 불가능하게 만든다. 따라서 축산 분뇨를 활용할 수 있는 대책을 필요로 한다.

1. 대한민국 등록특허 제 10-0797297호: 콘크리트 잔골재 대체용 슬래그 및 이를 포함하는 내구성이 우수한 콘크리트 조성물 2. 대한민국 등록특허 제 10-1222076호: 고로괴재슬래그 골재를 포함하는 콘크리트 조성물

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 축산 폐기물인 축분을 골재 등과 같은 건축재료의 자원으로 활용할 수 있는 인공골재의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 축분을 이용한 인공골재의 제조방법은 축분을 일정 함수량으로 건조시키는 전처리단계와; 상기 전처리단계에서 건조된 축분을 파쇄기에 투입하여 파쇄하는 파쇄단계와; 상기 파쇄단계에서 파쇄된 축분을 가열하여 유기물을 분해하는 열분해단계와; 상기 열분해단계에서 수득한 탄화물을 회수하여 저장조에 저장하는 회수단계와; 상기 저장조에 저장된 탄화물을 바인더와 혼합하는 믹싱단계와; 상기 믹싱단계에서 수득한 혼합물을 입상으로 성형하는 성형단계와; 상기 성형단계에서 수득한 입상 성형체를 열처리하여 표면을 경화시키는 표면경화단계;를 포함한다.

상기 믹싱단계는 불연성 폐기물을 더 혼합한다.

상기 불연성 폐기물은 건설폐기물, 금속폐기물, 석분 중에서 선택된 적어도 어느 하나이다.

상기 믹싱단계에서 상기 바인더는 시멘트 또는 고분자 수지이다.

상기 파쇄기는 개방된 상부를 통해 축분이 투입되는 원통형의 회전드럼과, 상기 회전드럼을 회전시키기 위한 제 1회전구동부와, 상기 회전드럼의 바닥을 관통하여 상기 회전드럼의 내부 중앙에 수직하게 설치되는 회전폴과, 상기 회전폴을 회전시키되 상기 회전드럼과 반대방향으로 회전시키기 위한 제 2회전구동부와, 상기 회전폴의 상부에 설치되어 상기 회전드럼의 상부를 통해 투입되는 축분과 충돌하여 축분을 측면 방향으로 비산시키는 비산유닛과, 상기 회전드럼의 내측면에 설치되어 상기 비산유닛을 통해 비산되는 축분을 파쇄하는 파쇄날개와, 상기 회전드럼의 하부에서 상부 방향으로 축분을 이동시킬 수 있도록 상기 회전폴의 외주면에 나선형으로 형성된 스크류부재를 구비하고, 상기 파쇄단계는 상기 회전드럼과 상기 회전폴을 서로 반대방향으로 회전시키면서 상기 비산유닛에 축분이 충돌할 수 있도록 상기 회전드럼의 상부로 축분을 투입하여 파쇄한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 축산폐기물인 축분을 이용하여 모래나 자갈을 대체할 수 있는 인공골재를 제조함으로써 폐기물을 유용한 자원으로 재활용할 수 있고, 제조원가를 낮출 수 있어 경제적이다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 인공골재의 제조방법에 사용되는 장치의 구성을 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 인공골재의 제조방법을 나타낸 블록도이고,
도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 인공골재의 제조방법에 사용되는 장치의 파쇄기를 나타낸 단면도이고,
도 4는 도 3의 요부를 발췌하여 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축분을 이용한 인공골재의 제조방법에 대하여 구체적으로 살펴본다.

먼저, 본 발명의 인공골재의 제조방법에 사용되는 제조장치에 대하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 건조된 축분을 잘게 파쇄하는 파쇄기(10)와, 파쇄기(10)에서 분쇄된 축분을 가열하여 유기물을 분해하는 연속식 소성로(15)와, 연속식 소성로(15)에서 열분해되어 발생된 탄화물이 저장되는 저장조(20)와, 저장조(20)에 저장된 탄화물을 바인더와 혼합하는 믹서(25)와, 믹서(25)에서 혼합된 혼합물을 입상으로 성형하는 성형기(30)와, 성형기(30)에서 배출된 입상 성형체를 열처리하여 표면을 경화시키는 건조기(35)를 구비한다.

축산농가에서 배출된 축분은 많은 양의 수분을 함유하고 있으므로 전처리과정을 통해 수분을 조절한다. 가령, 축분을 건조시켜 함수량을 5 내지 15중량%로 조절할 수 있다. 건조된 축분은 축분저장조(1)에 저장한 후 파쇄기(10)에서 잘게 분쇄시킨다.

파쇄기(10)는 통상적인 구조로서, 내부에 회전축이 설치되고, 회전축에 다수의 분쇄날개들이 설치된다. 축분이 파쇄기(10) 내부로 투입되면, 분쇄날개들이 회전하면서 축분을 잘게 분쇄한다.

파쇄기(10)에서 분쇄된 축분은 이송컨베이어(13)에 의해 연속식 소성로로(15) 공급된다. 이송컨베이어(13)는 연속식 소성로(15)의 내측을 통과하도록 설치된다.

연속식 소성로(15)는 터널 구조로 이루어진다. 연속식 소성로(15)의 내부는 열원에 의해 800 내지 1400℃로 가열된다.

파쇄기(10)에서 배출된 축분은 이송컨베이어(13)를 따라 연속식 소성로(15)를 연속적으로 통과한다. 연속식 소성로를 통과하면서 축분은 고온에 의해 유기물이 열분해된다. 축분은 열분해되어 재(ash)와 같은 형태의 탄화물이 발생된다.

연속식 소성로(15)에서 배출되는 탄화물은 이송컨베이어(13)를 따라 이송되어 저장조(20)에 저장된다. 저장조(20)에 저장된 탄화물은 스프링컨베이어(21)에 의해 믹서(25)로 투입된다.

믹서(25)는 내부에 교반 임펠러가 설치된 통상적인 구조이다. 믹서(25)의 상부에는 탄화물투입호퍼(26)와, 바인더투입호퍼(27), 물투입호퍼(28)가 설치된다.

스프링컨베이어(21)를 통해 배출되는 탄화물은 탄화물투입호퍼(26)로 유입된다. 탄화물투입호퍼(26)는 탄화물을 일정량 계량하여 믹서(25) 내부로 배출한다. 그리고 바인더투입호퍼(27)는 바인더를 일정량 계량하여 믹서(25) 내부로 배출하고, 물투입호퍼(28)는 물을 일정량 계량하여 믹서(25) 내부로 배출한다.

도시되지 않았지만 바인더투입호퍼(27)는 바인더가 저장된 바인더탱크와 연결되어 바인더를 공급받는다. 그리고 물투입호퍼(28)는 물탱크와 연결되어 물을 공급받는다.

탄화물투입호퍼(26)와, 바인더투입호퍼(27), 물투입호퍼(28)에는 통상적인 계량기가 각각 설치되어 설정된 양만큼 내용물을 배출할 수 있다.

바인더투입호퍼(27) 및 물투입호퍼(28)를 통해 일정량의 바인더와 물이 믹서(25) 내부로 투입된다. 바인더와 물은 믹서(25)에 동시에 투입되거나 순차적으로 투입될 수 있다. 또한, 바인더와 물 중 어느 하나만 믹서(25)에 투입될 수 있다.

그리고 필요에 따라 첨가제를 믹서(25)의 내부로 일정량 투입할 수 있도록 믹서(25) 상부에 첨가제투입호퍼가 더 설치될 수 있다. 첨가제로 안료, 혼화재 등을 들 수 있다.

믹서(25)의 내부로 투입된 탄화물과 바인더, 또는 탄화물과 물, 또는 탄화물과 바인더 및 물이 혼합되어 반죽 형태의 혼합물을 이룬다. 믹서(25)에서 혼합된 혼합물은 성형기(30)를 통해 입상으로 성형된다.

성형기(30)는 믹서기(25)로부터 배출되는 혼합물은 일정한 모양으로 성형한다. 성형기로 통상적인 압출기를 이용할 수 있다.

믹서기(40)에서 배출된 혼합물은 호퍼(31)를 통해 성형기(30)의 내부로 유입되어 압출성형된다. 성형기(30)를 통해 혼합물은 펠릿 형태와 같은 입상의 성형체로 형성된다.

또한, 성형기로 로터리 성형기를 이용할 수 있다. 로터리 성형기에 의해 구형의 입상으로 성형할 수 있다. 또한, 혼합물을 성형몰드에 투입하여 일정한 모양으로 성형할 수 있음은 물론이다.

성형기(30)에서 배출된 입상 성형체는 이송컨베이어(33)에 의해 이송되어 건조기(35)로 투입되어 열처리된다.

성형기(30)에서 성형된 입상 성형체들은 표면에 수분이나 바인더가 묻어있는 상태이므로 이동이나 보관시 성형체들끼리 서로 달라 붙을 수 있다. 따라서 성형 후 열처리하여 성형체의 표면을 경화시킬 필요가 있다.

건조기(35)로 회전식 건조기를 이용할 수 있다. 가령, 건조기로 로터리킬른을 이용할 수 있다.

건조기(35) 내부로 열기가 공급되어 건조기(35) 내부로 투입된 입상 성형체는 열처리된다. 이 경우 건조기(35) 내부의 온도는 50 내지 200℃가 적절하다.

건조기(35)에서 열처리되어 표면이 경화된 입상 성형체가 인공골재이다. 이러한 인공골재는 펠릿, 구형, 타원형, 다면체 등 다양한 형태로 만들어진다.

이하, 상술한 인공골재 제조장치를 이용한 인공골재의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 축분을 일정 함수량으로 건조시키는 전처리단계를 수행한다.

축산농가에서 배출된 축분은 많은 양의 수분을 함유하고 있으므로 전처리과정을 통해 수분을 조절한다. 가령, 축분을 건조시켜 함수량을 5 내지 15중량%로 조절할 수 있다.

건조와 함께 수분을 흡수할 수 있는 흡수제를 첨가하여 축분의 함수량을 조절할 수 있다. 예를 들어 쌀겨나 짚, 황토 등을 축분에 첨가하여 건조시킨다. 이 경우 축분의 건조효율을 높일 수 있다.

건조된 축분은 축분저장조(1)에 저장된다. 축분저장조(1)에 저장된 축분은 파쇄기(10)에 투입하여 파쇄시킨다. 파쇄기(10)에 투입된 축분은 잘게 파쇄된다. 파쇄기(10)를 통해 축분은 약 1 내지 30mm 크기로 파쇄될 수 있다.

다음으로, 파쇄단계에서 파쇄된 축분을 가열하여 탄화물을 수득한다.

파쇄기(10)에서 파쇄된 축분은 이송컨베이어(13)에 의해 연속식 소성로(15)로 연속 공급된다.

연속식 소성로(15)는 내부는 열원에 의해 800 내지 1400℃로 작동된다. 파쇄기(10)에서 배출된 축분은 이송컨베이어(13)를 따라 연속식 소성로(15)를 통과한다. 연속식 소성로(15)를 통과하면서 축분은 고온에서 가열되면서 유기물이 열분해된다. 축분은 열분해되어 재(ash)와 같은 형태의 탄화물이 된다.

다음으로, 탄화물을 회수하여 저장조(20)에 저장한다. 연속식 소성로(15)에서 배출되는 탄화물은 이송컨베이어(13)를 따라 이송되어 저장조(20)로 투입되어 저장된다.

다음으로, 저장조(20)에 저장된 탄화물을 바인더와 혼합하여 믹싱한다.

저장조(20)에 저장된 탄화물은 스프링컨베이어(21)에 의해 탄화물투입호퍼(26)로 유입되고, 탄화물투입호퍼(26)로 유입된 탄화물은 일정량 믹서(25) 내부로 투입된다. 이와 함께 물이나 바인더가 믹서(25)로 투입된다.

가령, 믹서(25) 내부로 투입되는 탄화물 100중량부를 기준으로 바인더 20 내지 200중량부가 투입될 수 있다. 또한, 탄화물 100중량부를 기준으로 물 10 내지 100중량부가 투입될 수 있다. 또한, 탄화물 100중량부를 기준으로 바인더 20 내지 200중량부와 물 10 내지 100중량부가 투입될 수 있다.

바인더로 무기 바인더, 유기 바인더를 이용할 수 있다. 무기 바인더로 시멘트를 들 수 있다. 그리고 유기 바인더로 고분자 수지를 들 수 있다. 고분자 수지로 우레탄, 에폭시, 아크릴계 수지를 이용할 수 있다.

믹서(40)의 내부로 유입된 탄화물, 바인더, 물은 교반 임펠러의 회전에 의해 균일하게 혼합되어 반죽을 형성한다.

한편, 혼합과정에서 믹서(25)의 내부에 첨가제를 더 투입할 수 있다. 첨가제로 안료, 혼화재 등을 들 수 있다.

다음으로, 믹싱단계에서 수득한 혼합물을 입상으로 성형한다.

믹서(40)의 내부에서 배출되는 반죽 형태의 혼합물은 호퍼(31)를 통해 성형기(30)로 투입된다. 성형기(30)로 투입된 혼합물은 일정한 모양으로 성형된다.

다음으로, 성형단계에서 수득한 입상 성형체를 열처리하여 표면을 경화시킨다.

이를 위해 성형기(30)에서 배출되는 입상 성형체를 이송컨베이어(33)를 통해 건조기(35) 내부로 투입시킨다. 건조기(35) 내부로 투입된 입상 성형체는 열처리되면서 표면이 경화된다. 입상 성형체는 표면과 함께 내부까지 경화됨은 물론이다. 열처리의 일 예로 50~200℃에서 1 내지 10시간 동안 건조시킬 수 있다.

건조기(35) 내부에서 열처리된 입상 성형체는 일정한 강도를 갖는 인공골재가 된다. 인공골재는 펠릿, 구형, 타원형, 다면체 등 다양한 형태로 만들어진다. 또한, 인공골재는 약 0.1 내지 50mm 크기로 형성될 있다. 이러한 인공골재를 가벼우면서도 고강도의 특성을 갖는다.

본 발명에 따라 제조된 인공골재를 시멘트와 혼합하여 콘크리트 블록, 벽돌, 타일, 석고보드, 건축마감재 등을 제조할 수 있다.

한편, 본 발명은 믹싱단계에서 불연성 폐기물을 탄화물에 더 혼합할 수 있다. 가령, 믹서의 내부에 불연성 폐기물을 투입하여 탄화물, 바인더, 물과 함께 혼합하여 혼합물을 수득할 수 있다. 불연성 폐기물은 분말 형태로 이용하는 것이 바람직하다.

불연성 폐기물은 건설폐기물, 금속폐기물, 석분 중에서 선택된 적어도 어느 하나이다.

건설폐기물로 폐콘크리트, 폐골재 등과 같이 건설현장에서 발생되는 다양한 종류의 폐기물을 들 수 있다.

그리고 금속폐기물로 금속이 포함된 분진이나 광재를 들 수 있다. 분진은 알루미늄 폐 분진 또는 카본 폐 분진일 수 있다. 알루미늄 폐 분진은 알루미늄을 용해하는 용해로에서 발생한 분진을 집진기를 통해 회수한 것이다. 카본 폐 분진은 금속 용탕을 주형에 부어 주조시 발생되는 분진을 집진기로 회수한 것이다. 집진기에 집진된 카본 폐 분진은 먼지 등의 각종 이물질, 금속산화물, 카본 등이 포함되어 있다.

광재는 용해로의 용탕표면에서 발생된다. 금속 광재로 알루미늄 광재를 이용할 수 있다. 알루미늄 광재는 알루미늄 용해로의 용탕 표면에서 발생된다.

석분은 돌가루로서, 채석장이나 돌 가공고정에서 발생되는 분진이다.

이와 같이 본 발명은 축분 외에도 각종 산업현장에서 발생되는 건설폐기물, 금속폐기물, 석분 등과 같은 산업 폐기물을 유용한 자원으로 재활용할 수 있다.

한편, 본 발명은 도 3 및 도 4에 도시된 파쇄기가 적용된 인공골재 제조장치를 이용하여 인공골재를 제조할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 파쇄기(50)는 개방된 상부를 통해 축분이 투입되는 원통형의 회전드럼(51)과, 회전드럼을 회전시키기 위한 제 1회전구동부(60)와, 회전드럼(51)의 내부 중앙에 수직하게 설치되는 회전폴(55)과, 회전폴(55)을 회전시키되 회전드럼(51)과 반대방향으로 회전시키기 위한 제 2회전구동부(65)와, 회전폴(55)의 상부에 설치되어 회전드럼(51)의 상부를 통해 투입되는 축분과 충돌하여 축분을 측면 방향으로 비산시키는 비산유닛(70)과, 회전드럼(51)의 내측면에 설치되어 비산유닛(70)을 통해 비산되는 축분을 파쇄하는 파쇄날개(80)와, 회전드럼(51)의 하부에서 상부 방향으로 축분을 이동시킬 수 있도록 회전폴(55)의 외주면에 나선형으로 형성된 스크류부재(57)를 구비한다.

회전드럼(51)은 상부가 개방된 원통형으로 이루어진다. 회전드럼(51)의 바닥은 경사지게 형성된다. 도시되지 않았지만 회전드럼(51)은 지지프레임(100)에 회전가능하도록 지지된다. 이를 위해 회전드럼(51)의 외주면 하부측에는 원주둘레를 따라 360도로 플랜지(53)가 형성된다. 플랜지(55)는 롤러(54)에 의해 지지된다.

제 1회전구동부(60)는 회전드럼(51)을 일방향으로 회전시킨다. 도시된 제 1회전구동부(60)는 제 1모터(61)와, 제 1모터(61)의 구동축에 결합된 제 1구동기어(62)와, 회전드럼(51)의 외주면에 설치되어 제 1구동기어(62)와 치합하는 링 형태의 제 1종동기어(64)를 구비한다.

도시되지 않았지만 제 1모터(61)는 지지프레임(100)에 고정되게 설치된다. 제 1모터(61)가 작동하면 제 1구동기어(62)와 치합하는 제 1종동기어(64)에 의해 회전드럼(51)은 회전이 가능하다.

회전폴(55)은 회전드럼(51)의 내부 중앙에 수직하게 설치된다. 회전폴(55)은 회전드럼(51)의 바닥을 관통한다. 회전폴(55)의 상단은 회전드럼(51)의 상단보다 낮게 형성된다. 회전폴(55)의 하부는 회전드럼(51)의 하방으로 연장되어 지지프레임(100)에 회전가능하도록 지지된다.

제 2회전구동부(65)는 회전폴(55)을 회전시킨다. 도시된 제 2회전구동부(65)는 제 2모터(66)와, 제 2모터(66)의 구동축에 결합된 제 2구동기어(67)와, 회전폴(55)에 결합되어 제 2구동기어(67)와 치합하는 제 2종동기어(69)를 구비한다. 제 2모터(66)가 작동하면 회전폴(55)이 회전한다. 제 2모터(66)는 제 1모터(61)와 회전방향이 반대이다.

비산유닛(70)은 회전폴(55)의 상부에 설치된다. 비산유닛(70)은 회전드럼(51)의 상부를 통해 투입되는 축분과 충돌하여 축분을 측면 방향으로 비산시키는 역할을 한다.

비산유닛(70)은 회전폴(55)의 상부에 결합된 회전플레이트(71)와, 회전플레이트(71)에 설치되는 다수의 비산블레이드들(73)을 구비한다.

회전플레이트(71)는 회전드럼(51)의 중앙에 위치한다. 회전플레이트(71)는 원판형으로 형성된다.

비산블레이드(73)는 회전플레이트(71)에 하나 이상이 설치된다. 도시된 예에서 비산블레이드(73)는 회전플레이트(71)의 중심에서 방사상으로 배치되도록 4개가 설치된다. 비산블레이드(73)는 회전플레이트(71)의 회전방향으로 굽어지게 형성된다.

회전드럼(51)의 상부를 통해 투입되는 축분은 회전플레이트(71)와 충돌하면서 1차로 분쇄된다. 그리고 분쇄된 축분은 비산블레이드(73)에 의해 측면방향으로 넓게 비산된다.

파쇄날개(80)는 회전드럼(51)의 내측면에 다수가 설치된다. 파쇄날개(80)는 비산유닛(70)을 통해 비산되는 축분과 충돌하면서 축분을 더욱 잘게 파쇄하는 역할을 한다. 특히, 파쇄날개(80)가 설치된 회전드럼(51)과 비산유닛(70)의 회전방향은 반대이므로 비산유닛(70)을 통해 비산되는 축분과 파쇄날개(80)의 충돌시 축분에 더 큰 충격을 주어 축분의 파쇄효과를 높일 수 있다.

스크류부재(57)는 회전폴(55)의 외주면에 형성된다. 스크류부재(57)는 회전폴(55)의 하부에서 상부까지 나선형의 궤적을 따라 형성된다. 회전폴(55)이 회전하면 회전드럼(51)의 하부에 모여있는 파쇄된 축분은 스크류부재(57)에 의해 상부 방향으로 이동한다. 스크류부재(57)에 의해 축분은 상부로 이동하면서 회전폴(55)의 주위로 낙하하여 퍼진다. 이러한 스크류부재(57)에 의해 축분은 상하로 이동되면서 분쇄되므로 축분은 균일한 크기로 파쇄될 수 있다.

파쇄단계를 수행하기 위해서 제 1모터(61)와 제 2모터(66)를 작동시켜 회전드럼(51)과 회전폴(55)을 서로 반대방향으로 회전시킨다. 회전드럼(51)과 회전폴(55)이 회전하는 상태에서 축분저장조에 저장된 건조 축분을 회전드럼(51)의 상부를 통해 회전드럼(51)의 내부로 투입한다.

회전드럼(51)의 내부로 투입된 축분은 비산유닛(70)과 충돌하면서 1차로 파쇄된 후 옆으로 넓게 비산된다. 그리고 비산된 축분은 파쇄날개(80)와 충돌하면서 2차로 파쇄된다. 2차로 파쇄된 축분은 스크류부재(57)에 의해 회전드럼(51)의 내측 하부에서 상부로 계속적으로 순환하면서 잘게 파쇄된다.

이와 같은 파쇄과정을 통해 본 발명은 건조된 축분을 더욱더 효과적으로 파쇄할 수 있다.

이상에서 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 파쇄기 15: 연속식 소성로
20: 저장조 25: 믹서
30: 성형기 35: 건조기

Claims (5)

1. 축분을 일정 함수량으로 건조시키는 전처리단계와;
   상기 전처리단계에서 건조된 축분을 파쇄기에 투입하여 파쇄하는 파쇄단계와;
   상기 파쇄단계에서 파쇄된 축분을 가열하여 유기물을 분해하는 열분해단계와;
   상기 열분해단계에서 수득한 탄화물을 회수하여 저장조에 저장하는 회수단계와;
   상기 저장조에 저장된 탄화물을 바인더와 혼합하는 믹싱단계와;
   상기 믹싱단계에서 수득한 혼합물을 입상으로 성형하는 성형단계와;
   상기 성형단계에서 수득한 입상 성형체를 열처리하여 표면을 경화시키는 표면경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축분을 이용한 인공골재의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 믹싱단계는 불연성 폐기물을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 축분을 이용한 인공골재의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 불연성 폐기물은 건설폐기물, 금속폐기물, 석분 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 축분을 이용한 인공골재의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 믹싱단계에서 상기 바인더는 시멘트 또는 고분자 수지인 것을 특징으로 하는 축분을 이용한 인공골재의 제조방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 파쇄기는 개방된 상부를 통해 축분이 투입되는 원통형의 회전드럼과, 상기 회전드럼을 회전시키기 위한 제 1회전구동부와, 상기 회전드럼의 바닥을 관통하여 상기 회전드럼의 내부 중앙에 수직하게 설치되는 회전폴과, 상기 회전폴을 회전시키되 상기 회전드럼과 반대방향으로 회전시키기 위한 제 2회전구동부와, 상기 회전폴의 상부에 설치되어 상기 회전드럼의 상부를 통해 투입되는 축분과 충돌하여 축분을 측면 방향으로 비산시키는 비산유닛과, 상기 회전드럼의 내측면에 설치되어 상기 비산유닛을 통해 비산되는 축분을 파쇄하는 파쇄날개와, 상기 회전드럼의 하부에서 상부 방향으로 축분을 이동시킬 수 있도록 상기 회전폴의 외주면에 나선형으로 형성된 스크류부재를 구비하고,
   상기 파쇄단계는 상기 회전드럼과 상기 회전폴을 서로 반대방향으로 회전시키면서 상기 비산유닛에 축분이 충돌할 수 있도록 상기 회전드럼의 상부로 축분을 투입하여 파쇄하는 것을 특징으로 하는 축분을 이용한 인공골재의 제조방법.
   
   

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