KR100497318B1 - 건설 폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조방법 및 장치 - Google Patents
건설 폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 건설 폐기물처리와 이 과정에서 발생하는 폐 콘크리트를 이용한 레미콘용 재생 세골재(폐 콘크리트에서 골재를추출하여 만든 부순모래를 재생 세골재라 이하 칭한다)제조에 적합한 골재 제조 장치에 관한다. 본 발명은 토분과 이물질을 제거한 폐 콘크리트를 구성하고 있는 조골재, 세 골재, 시멘트 몰탈로 이루어져있는 것을 해쇄(解碎)와 파쇄 및 박리를 하여 자연 상태의 건축용 세 골재를 제조함에 있어서 장치는 건설 폐기물을 원료하여 이것을 휘드 호퍼에 투입하여 공급된 건설 폐기물에서 폐 콘크리트와 토분을 1차 건식 스크린으로 걸러서 토분등 이 물질을 제거하고 벨트에 공급하여 운반도중수선으로 폐 목재, 플라스틱, 폐 아스콘등 대형 이물질을 수선(手選)한 후 압축식 파쇄기로 1차 파쇄한 폐 콘크리트를휘더로 공급하면서 휀으로 2차 이물질 제거와 자력선별기로 1차 자성물질 제거 후 2차 건식 스크린으로 토분등 이물질을재차 거른 후 자선기를 거처서 쏘팅기에 투입 습식으로 4차 이물질을 제거 탈수하고 2차 압축식 파쇄기에 투입 파쇄한 것을 휘더로 공급과정에서 천으로 4차 이물질제거와 자선기로 2차 자성물질을 제거한 후 압축식 파쇄기에 투입 3차 파쇄한다. 이 파쇄한 것을 3차 자선기로 자성물질을 제거하고 필요시 변환 단파를 이용 3종 골재를 중간산물로 배출저장하거나, 습식 스크린에 투입하여 걸러서 스크린 상단에 잔류하여 통과한 입자의 것은 2차 압축식 파쇄기에 재 투입 파쇄하고, 하단 스크린에 잔류하여 통과한 입자의 것은 휀으로 5차 이물질 제거 후 롤 크러셔에 투입 파쇄한 후 4차 자선기로 자성물질을 제거 한 후 임팩트 크러셔에 투입 파쇄 마광 후 습식스크린 하단에 투입하여 5mm이하로 걸러서 통과한 슬러리 상태의 것을 멀티플 크래시파이어( Multiple Classifier)로 보내어 분급한다.
상기 처리한 5mm이하의 슬러리상태의 것을 멀티플 크래시 파이어로 재생 세골재와 미분 슬러지 및 미세 이물질을 슬러지탁수로 분급하여 재생 세 골재는 탈수하여 재생 부순모래 제품으로 배출하고, 슬러지 탁수는 시크너로 보내어 응집제로 응집침전시켜서 농집 슬러지는 저장조에 저장하였다가 일정량씩 인출하여 필터플레스로 탈수하여 케이크로 만들어 폐기하는 장치이다.
Description
본 발명은 건설 폐기물인 폐 콘크리트를 이용하여 토목 및 건축용 콘크리트세 골재를 제조하기 위한 재생 세 골재 제조방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 건설 폐기물을 이용하여 토분, 철재, 플라스틱, 목재등의 이물질을 제거한 잔여물의 주구성물질인 폐 콘크리트는 조골재와 세 골제(모래)및 시멘트 몰탈로 이루어져 있으며 이것을 일관공정으로 골재를 추출하여 천연골재 상태의 물성을 가지는 양질의 재생 세 골재(폐 콘크리트에서 추출하여 생산된 재생 부순모래)를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선행기술에 있어 건식과 습식 처리법이 있으며 건식은 현재까지는 폐 콘크리트에 포함되어 있는 토분 및 철재류와 나무, 비닐, 플라스틱, 종이 등의 불순물 제거하는 공정과 2차로 건식으로 압축식파쇄와 건식 스크린 등으로 거르는정도로 콘크리트 대소입자의 파쇄물로 만들어 도로포장용 혼합골재 및 되 메우기 등에 사용하는 정도의 품질의 것이다.
국내 선행기술로 대한민국 실용신안 등록번호 20-0202906 및 등록번호 제 20-0236037호, 특허 공개번호 특 2000-0058365호 및 특허공개번호 특2001- 0106385호 등이 있으나 모두 건식으로 처리하여 제품이 상기 혼합석 범주를 벗어나지 못하는방법으로 레미콘용으로는 사용 할 수 없다. 또한 건식과 습식혼용 방법으로 실용신안 등록번호 제 20-0236037호 및 실용신안 등록번호 제 20-0219931호 및 대한 민국특허 등록번호 제10-0277280호에 게시되고 있으나 이들 방법은 전량 또는 스크린으로 걸어서 일부만을 임팩트로 마광하는 방법으로 이 방법은 콘크리트의 일부를 1회만 임팩트 처리함으로 시멘트몰탈을 완전 박리 할 수 없어 비중이 낮고 흡수율이 높아서 KS기준치에 만족 할 수 없으며, 또한 골재와 슬러지의 분급처리와 탁수의 후처리 방법이 생략되어 있어 일관된 방법이 아니다.
선행 기술 일례로 최근 공개된 기술로서 대한민국 특허 공개번호 특2002-0042569호에 개시하고 있는 도 1의 공정도와 같이 건설 폐기물을 원료로한 재생 골재 제조방법을 상세 설명하면,도1과 같이 1차 처리된 건설폐기물의 폐 콘크리트 및 석분 등의 원료를 투입 하는 호퍼와 진동공급기(01)로 공급된 원료의 이물질을 제거 하기위하여 컨베이어로 운반도중 철제종류 등 자성물질을 제거하는 제1벨트마그넷자선기(02)로 자성물질이 제거된 폐 콘크리트를 벨트에서 낙하시키는 과정에풍력으로 나물조각 및 비닐은 이물질을 제거하는 휀(fan)(03-1)장치; 와 풍력으로 이물질이 제거된 폐 콘크리트 원료를물의 부력을 이용한 이물질을 제거하는 쏘팅기(Sorting)(04); 와 쏘팅된 폐 콘크리트의 수분을 제거하는 탈수장치(05);와탈수된 폐 콘크리트 원료를 파쇄하는 제1 압축식 파쇄기(06)인 유압식의 숏해드 콘크러셔(06)로 파쇄된 폐 콘크리트를 투입하여 걸르는 상단은 건식 이고 중단에 고무판으로 분리되고, 하단은 살수 장치가 된 복합식 제1 진동스크린(07)과 이 제1 진동스크린 상단 스크린 망위에 잔류 통과한 입자는 제1 압축식 파쇄기(06)에 재투입 파쇄하고, 스크린망을 통과한입자는 벨트로 이송 도중에 제2휀(03-2)으로 가벼운 이물질제거와 철재류등 자성물질을 2차로 제거하는 데 있어 필요에따라 고정식 자선기 또는 벨트 자선기(Belt Magnet)(08);와 이 2차 자성물질 제거한 입자의 것을 원심력을 이용한 충격식으로 메탈 판에 부딪혀서 부서지고, 마모되고, 깎이는 작용을 이용하여 1차로 파쇄와 마광 박리하는 돌과 메탈 형(Rockon Metal type)으로된 수직 샵트 임팩터기(vertical shaft impact)(09);와 1차 해쇄와 마광된 것을 제1 진동 스크린 하단에 투입 살수장치가된 습식으로 걸르는 제1 진동스크린(07);과 제 1 진동스크린의 하단 스크린을 통과한 입자의 것을 탁수 제거와 탈수를 하는 탈수장치(10);와 제1진동 스크린 하단의 스크린에 잔류 통과한 조 입자와 이 스크린을 통과 하여탁수제거와 탈수된 세 입자의 것을 합하여 마광과 박리를 하는 데 있어 마광 박리 효과가 탁월한 돌과 돌이 서로 부딪혀서 부서지고 깍 이고 마모되는 원리를 이용한 돌과 돌형(Rock on Rock type)으로 만들어진 수직 샵트 임팩터기(verticalshaft impact)(10)로 2차 마광 박리 처리하는 돌과 돌형의 충격식 마광 박리기(11);와 2차 해쇄 마광 박리된 것을 제2 습식 진동스크린(12) 상단에 투입 5mm 내지 8mm 스크린망과 중단에 1mm 내지 5mm의 스크린과 하단에 4mm 내지 6mm로 거르는습식의 제2 습식 진동스크린(12)장치와 제2 습식 진동 스크린 상단 및 중단에 잔류 통과한 것을 제3차 휀(03-3) 의 풍력으로 이물질 제거 후 3차 마광 및 박리하는 제3 충격식 마광 박리기(13)와; 3차 마광과 박리를 한 것을 하단 스크린에 투입 살수 장치가 된 습식으로 스크린망 4mm 내지 6mm 로 거르는 제2 습식 진동스크린(12)과; 제2 진동스크린 하단을 통과한 입도의 슬러리 상태의 것을 재생 세 골재와 슬러지 및 이물질을 종합적으로 분급처리 하는 멀티플 크래시파이어(Multiple Classifier)분급기(14)와; 제2 습식 진동스크린 하단에 잔류 통과한 4mm 이상 20mm 이하의 입자 것을 재생 조골재 제품으로 배출하여 저장 하는 하치장과;
상기 멀티플 크래시 파이어(Multiple Classifier)분급기(14)는 습식 제2 진동스크린에서 이송된 4mm 내지 6mm이하 입도의슬러리 상태의 슬러리 탁수에서 150메시(mesh)내지 200메시 이상의 조립자를 긁어모아 건저 올려서 탈수기에 투입하는 버켓휠로된 분급기(14);와 분급기(14) 수조 탱크에 부유하는 이물질을 제거하는 이물질제거기(15)와; 이물질이 제거된 탁수를 필요에 따라 탁수를 직접 시크나로 보내거나, 탁수를 하이드로 사이클론으로 보내는 변환 단파(18)장치와; 슬러리 펌프와 변환 단파(18)를 거처 이송된 200메시 이상의 세 입자와 200메시 이하의 슬러지를 분리하는 분급점 200메시의 하드로 사이클론(17)장치와; 멀티플 크래시파이어(Multiple Classifier)분급기(14)에서 분급된 150메시 이상 4mm 내지 6mm이하의 재생골재(모래)와 하이드로 사이클론에서 분급된 200메시 이상의 세 입자를 합하여 탈수하는 진동 탈수기(16);와 탈수기에서 탈수된 200 메시 이상 6mm 이하의 입도를 재생 모래제품으로 저장하는 하치장;
상기 하이드로 사이클론(17)에서 세입자를 분리하고 남은 슬러지 탁수는 시크나(19)로 이송 고분자 응집제 약품을 자동으로 투약하는 자동장치로 투약하여 응집침전 시켜서 정화 시키는 방법으로 친환경적으로 탁수를 처리하여 정수된 물은 회수재사용 할 수 있는 장치가된 시크나(19)와; 응집 침전된 슬러지를 슬러리 펌프와 파이프를 이용 이송하여 저장하는 사이로(20)와; 저장된 농집 슬러지를 일정량식 인출하여 탈수하여 케이크로 만드는 맴브랜형 또는 쳄버형의 대용량 필터프레스(21)로 구성된다.
그러나 상기와 같은 재생 골재 제조 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째. 이 방법은 건설 폐기물을 토분 및 이물질을 일부 제거하고 쪼크러셔와 콘크러셔로 파쇄처리 하여 건식으로 걸러서 일정 크기로(약 40mm이하) 1차처리된 중간 원료의 것을 이용하여 처리하는 제조공정으로 1차 처리되지 않은 건설 폐기물은 처리 할수 없는 문제점이 있다.
둘째. 이 방법은 주로 V.S.I.임팩트로 처리함으로서 파쇄효율이 낮아서 생산성이 낮으며, 재생 조골재와 세골재를 동시에만드는 방법으로는 좋으나 부가 가치가 높은 재생 세 골재 만을 만들 수 없는 문제점이 있다.
셋째. 폐 콘크리트의 재생 골재 특성상 하이드로 사이크론으로 세입자를 분급 회수하여 세골재의 세립자로 활용하고 있으나 실지로 100 메쉬에서 200 메쉬 사이의 세입자에는 나무의 미세 조각 및 시멘트 몰탈의 미립자등 이물질이 많이 함유되고 있어 이것의 회수 사용은 품질이 저하 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 다음과 같은 목적을 가진다.
첫째; 상기 종래의 선행기술 제조방법 및 장치와는 달리 건축 폐기물의 토분 및 이물질 제거와 1 및 2 차 처리의 공정을 동시에 하나의 공정으로 처리 할 수 있는 건설 폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
둘째; 폐 콘크리트의 시멘트 몰탈 제거가 용이 하지 않으므로 압축식으로 압축파쇄 효율을 높이고 충격식을 혼용하여 마광 박리효과를 증진시키는 처리방법으로서 시멘트 몰탈을 거의 완전하게 제거하고 천연 상태와 같은 재생 세 골재(모래)만을 만들어 부가가치를 높이는데 있다.
셋째; 충격식 파쇄기인 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(Vertical Shaft Impact crusher)의 단점인 파쇄 되지 않고 큰입자가둥글게 마모되어 계속 회전되어 리턴량이 증가하는 문제점을 보완 하는 롤크러셔를 사용함으로서 저 비용으로 고효율의파쇄 및 품질을 향상시킴은 물론 양질의 재생 세 골재를 능률적이고 효율적인 공정으로 생산함으로서 생산원가절감을 할 수 있는 건설 폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
넷째; 1차 및 2차처리의 공정을 단일 공정으로 처리 함으로서 생산원가 절감과 생산 원단위에 따른 플랜트의 건설원가를낮출 수 있는 건축용 재생 골재를 제조하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
다섯째; 이물질의 완전 제거를 위하여 수차에 걸친 자력 선별과 휀 풍력 제거와 습식 및 건식등 이물질을 효과적 완전 제거로 친환경적으로 처리할 수 있는 건설 폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명 건설 폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조방법은 a) 폐 콘크리트, 폐목재, 플라스틱, 토분, 적벽돌,폐아스팔트조각, 비닐, 직물류조각 및 스티로폼등 다양한 이물질이 혼합되어 있는 건설 폐기물 원료를 투입하는 호퍼와 진동 휘더를 통하여 건식 스크린에 공급하는 단계;
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b) 상기 a) 단계에서 공급된 원료를 상단은 100mm 내지 200mm 눈금과 하단은 20mm내지 50mm의 눈금을 가지는 2단 건식 진동 스크린으로 토분을 1차 제거하는 단계;
c) 상기 b)단계에서 스크린 상단에 잔류 통과하는 토분이 제거된 폐 콘크리트를 컨베이어로 운반도중에 대형 이물질을 수선(手選)으로 제거하고 제1 압축식 파쇄기에 투입하는 단계;
d) 상기 c)단계에서 1차 이물질이 제거되어 이송된 폐 콘크리트를 제1 압축식 파쇄기인 조 크러셔로 파쇄하는 단계;
e) 상기 d)단계에서 파쇄된 폐 콘크리트를 휘더로 공급하는 과정에서 휀(F1)으로 2차 이물질을 제거하고 벨트자선기(M1)로 1차로 자성물질을 제거하는 단계;
f) 상기 e) 단계에서 이물질이 제거된 것과 b)단계의 스크린 하단에 잔류통과한 것을 합하여 다시 10mm 내지 20mm 스크린망이 장착된 건식 스크린으로 2차 토분을 제거하고 휀(F2)과 자력 선별기(Magnetic separator)(M2)로 3차로 이물질을 제거하는 단계;
g) 상기 f) 단계에서 토분 및 자성물질 등 이물질이 제거된 것을 습식 이물질 제거기인 쏘팅기(Sorting)에 투입하여 부유법으로 4차 이물질을 제거한 것을 탈수기로 탈수 제거 폐기하고, 폐 콘크리트는 탈수기로 탈수 후 2차 압축식 파쇄기에 투입하는 단계; 와 쏘팅 탈수과정에서 발생한 탁수들은 시크나로 보내어 다른 탁수와 같이 처리하는 단계;
h) 상기 g) 단계에서 쏘팅 처리되어 이송된 것을 2차 압축식 파쇄기인 더블조 또는 콘 크러셔를 사용하여 파쇄하는단계;
i) 상기 h) 단계에서 2차 파쇄된 것을 휘더로 B6 벨트에 공급 운반하여 3차 압축식 파쇄기에 투입파쇄한 후 습식진동 스크린에 공급하는 단계;와
j) 상기 i) 단계에서 파쇄된 것을 3차 자선기(M3)로 자성물질을 제거한 후 습식 진동 스크린의 눈금이 상단은 13mm 내지 17mm 스크린과, 하단은 4mm 내지 6mm의 스크린이 장착되고 살수(撒水)장치가 된 2단 습식 진동 스크린으로 걸러서 스크린 상단에 잔류 통과한 것은 쏘팅기로 보내어 1차 파쇄한 것과 같이 합하여 재처리하고 하단에 잔류하여 통과한 입자의 것은 3차 휀(F3)이 풍력으로 이물질을 한번더 제거 한 후 롤크러셔에 이송 투입하는 단계;와
k) 상기 j) 단계에서 이송된 것을 4개의 롤러로 구성되어 2단으로 파쇄하는 롤크러셔(14)로 4mm 내지 6mm 이하로 압축식으로 파쇄하는 단계;와
l) 상기 k) 단계에서 파쇄 후 이송된 것을 4차 자선기(M4)로 자성물질을 제거한후 원심력으로 돌이 앤빌에 부딪혀서 마광과 박리작용이 탁월한 돌과 메탈형(Rock on Metal type)의 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(vertical shaft impact crusher)(15)에 투입하여 충격식으로 마광 박리 처리하여 입형을 개선하는 단계;
m) 상기 l)단계에서 버티칼 샵트 임팩트 크러셔로 마광 박리하여 입형 개선된 것을 습식 진동 스크린하단에 투입하여 걸러서 스크린을 통과한 4mm 내지 6mm 이하 0mm 까지의 입자의 슬러리 상태의 것을 멀티플 크래시 파이어에 이송하여 분급하는 단계; 와
n) 상기 m) 단계에서 이송된 6mm이하 입자의 슬러리 상태의 모래와 탁수를 멀티플 크래시 파이어 분급기로 슬러리 탱크내의 나선형 스크류로 조립자들을 버켓휠 쪽으로 이동시켜서 분급점 150 메쉬 내지 200메쉬로 하여 버켓휠로 재생 모래를 건저서 탈수기로 보내어 탈수하여 재생모래 제품으로 배출하고, 슬러지 탁수는 스크류로 뒤집어서 미세 이물질을부유케 하여 슬러지 탁수와 같이 슬러리 탱크 후미의 배출구를 통하여 슬러지 집수 및 펌핑 장치를 통하여 시크나로 이송하는 단계;
o) 상기 n)단계에서 시크나에 이송된 슬러지 탁수에 응집제를 자동조절 투여기로 시크나에 투입 교반 반응시켜 슬러지를 응집 농축하여 농집 슬러지로 만들어 슬러지 저장조에 이송 저장하는 단계; 와
p) 상기 o) 단계에서 저장된 농축 슬러지를 일정량씩 인출하여 필터프레스로 탈수하여 케이크로 만들어 폐기 처리하는 단계; 와
q) 상기 p)단계의 필터프레스 탈수과정에서 정화된 물과, 상기 o) 단계의 시크나에서 정화된 물을 회수 보충수탱크에 저장 재사용하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
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상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명의 건설 폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조장치는 건설폐기물의 원료를 투입 저장 공급하는 호퍼 및 진동 휘더; 와
상기 진동 휘더로부터 공급된 원료를 상단은 100mm 내지 200mm 눈금과 하단은 20mm내지 50mm의 눈금을 가지는 2단건식 진동 스크린으로 토분을 1차 제거하는 건식 스크린;과
상기 건식 스크린에서 토분이 제거된 폐 콘크리트를 컨베이어로 운반도중 수선(手選)으로 이물질을 제거한 후 1차로 파쇄하는 압축식 파쇄기인 조크러셔;와
상기 파쇄된 폐 콘크리트를 벨트에 공급하는 휘더와 공급하는 과정에서 풍력으로 2차 이물질을 제거하는 휀(F1)과 자성물질을 제거하는 벨트자선기(M1);와
상기 벨트자선기(M1)로 이물질이 제거된 것과 건식 스크린 하단에 잔류통과한 것을 합하여 다시 2차 토분을 제거하는 제2 건식 스크린;과
상기 건식 스크린으로 걸러진 것을 2차로 풍력과 자력으로 자성 물질을 제거하는 휀(F2)과 자력 선별기(Magneticseparator)(M2);와
상기 토분 및 자성물질 등 이물질이 제거된 것을 습식 이물질 제거기인 쏘팅기(Sorting)에 투입하여 습식 부유기법으로 이물질을 제거한 것을 탈수하는 탈수기;와 습식으로 이물질이 제거된 폐 콘크리트 중간 원료의 수분을 탈수하는탈수기로 구성된 쏘팅장치;와
상기 중간 원료를 탈수 후 2차 압축식으로 파쇄하는 파쇄기인 콘크러셔 또는 더블조 크러셔;와
상기 단계에서 2차 파쇄된 것을 휘더로 B6 벨트에 공급 운반하여 파쇄하는 3차 압축식 파쇄기;와
상기 3차 파쇄된 것을 3차 자선기(M3)로 자성물질을 제거한 후 습식 진동 스크린의 상단은 13mm 내지 17mm 스크린과, 하단은 4mm 내지 6mm의 스크린이 장착되고 살수(撒水)장치가 된 습식 진동 스크린에 투입 거르는 2단 습식 진동 스크린;과
상기 단계에서 걸러서 스크린 상단에 잔류 통과한 것은 쏘팅기로 보내어 재처리하고 하단에 잔류하여 통과한 입자의것을 풍력으로 이물질을 한번더 제거는 3차 휀(F3);과
상기 3차 휀으로 이물질이 제거된 것을 4개의 롤을 이용 2단으로 파쇄하는 롤크러셔에서 4mm 내지 6mm 이하로 압축식으로파쇄하는 롤크러셔;와
상기 단계에서 파쇄 후 이송된 것을 4차 자선기(M4)로 자성물질을 제거한후 원심력으로 돌이 앤빌에 부딪혀서 마광과 박리작용이 있는 돌과 메탈형(Rock On Metal type)의 마광 입형개선기인 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(vertical shaftimpact crusher); 와
상기 단계에서 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(15)로 마광 박리하여 입형 개선된 것을 습식 진동 스크린하단에 투입하여 걸러서 스크린을 통과한 4mm 내지 6mm 이하 0mm 까지의 입자의 슬러리 상태의 것을 이송하여 분급하는 멀티플 크래시파이어;와
상기 단계에서 이송된 6mm이하 입자의 슬러리 상태의 모래와 탁수를 멀티플 크래시 파이어 분급기로 슬러리 탱크내의나선형 스크류로 조립자들을 버켓휠 쪽으로 이동시켜서 분급점 150 메쉬 내지 200메쉬로 하여 버켓휠로 재생 모래를 건저서 탈수 하여 재생 세골재로 배출하는 탈수기;와
상기 분급 과정에서 발생하는 슬러지 탁수는 스크류로 뒤집어서 미세 이물질을 부유케 하여 슬러지 탁수와 같이 슬러리탱크 후미의 배출구를 통하여 슬러지를 집수 이송하는 집수조 및 펌프장치; 와
상기 단계에서 이송된 슬러지 탁수에 응집제를 자동조절 투여기로 투입 교반 반응시켜 슬러지를 응집 농축하는 시크나;와
상기 단계에서 농집 슬러지를 파이프로 이송하여 저장하는 저장조; 와
상기 단계에서 저장된 농축 슬러지를 일정량씩 인출하여 탈수하여 케이크로 만드는 필터플래스;와
상기 단계의 필터프레스의 탈수과정에서 여과된 물과, 시크나에서 정화된 물을 회수하여 재사용할 수 있게하는 보충수 탱크; 와
상기 전단계의 기계와 장비를 자동 콘트롤하는 콘트롤 룸;과
상기 각 기계와 장치를 연결 원료를 운송하는 복수개의 벨트 컨베이어를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 롤크러셔는 원료를 일정하고 고르게 투입하는 진동 공급기와 서로 같은 방향으로 구동하며 압축 및 전단력으로 2단 파쇄하는 4개의 롤과, 롤을 구동시키는 유압식 모터와, 유압모터를구동시키고 롤과롤을 압축하는 유압기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 제거용 쏘팅기는 벨트 컨베이어에서 떨어지는 원료가 이탈하지 않도록 하는 가이드 장치와 이물질 제거장치에 물이 채워진 탱크 내에 2m 내외의 광폭을가지고 원료의 수중 운송 중 미끄러지지 않게 설계된 광폭 벨트 컨베이어에 원료가 떨어지면 가벼운 이물질은 물위로 부상하게 되고 원료는 컨베이어를 타고 탈수기로 이송 탈수되며, 부상된 이물질은 탁수와 같이 후미로 이동이물질 제거 장치에 의하여 제거 탈수기로 탈수되고, 조업으로 인한 탁수 및 와류에 의하여 침전되는 세 입자의침전물은 역회전 하면서 탱크철판을 쓸어 올리는 벨트제거기로 연속 제거하여 탈수된 탁수와 합하여 시크나로이송하거나 또는 탈수기에 투입 상부 컨베이어로 이송한 것과 합하여 진동기의 가진력에 의하여 역 구배로된 탈수 스크린에 잔류 통과하면서 탈수가 이루어진 것은 다음 단계인 압축 파쇄기에 투입하고 탈수된 탁수는 벨트제거기의 슬러지와 합하여 시크나로 이송하여 멀티플 분급기의 슬러지와 같이 응집 침전 처리하는 것을 특징으로 한다.
상기 버티칼 샵트 임팩트 크러셔는 원료 투입구로 투입된 원료가 로터가 장착된 버티칼 샵트의 회전력이 로터를 고속 회전시켜 원심력으로 3개의 로터 팁을 통하여 뿌려진 원료가 하우징에 부착된 앤빌(Anvil)에 부딪히면서 파쇄 회전하여 나오는 힘과 로터에서 새로 뿌려지는 원료가 서로 부딪혀서 깍이고 마모되는 것으로 마광과 박리작용을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 멀티플 크래시 파이어는 습식진동스크린린을 통과한 슬러리(모래와 슬러지가 포함된 탁수)가 유입되는 슬러리 탱크와 슬러리중의 모래를 일 방향으로 이동시켜며 뒤집어주어 이물질을 부상 하게하는 스크루가 내장된 슬러리탱크와, 상기 스크루로 이동된 모래를 버켓휠(BucketWheel)로 건져 올려서 진동기로 탈수시키는 탈수기와 상기 멀티플 크래시 파이어로부터 부상된 이물질과 분급된 미분의 슬러리 탁수가 저장되는 탁수탱크와, 상기 슬러리 탁수를 펌프로 펌핑하여 시크나로 보내는중간 조정조를 구비한 것을 특징으로 한다.
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이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도2의 공정도와 도3의 계통도를 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 재생 세 골재 제조방법은 도2 및 도3 의 공정 계통도와 같이
a) 폐 콘크리트, 폐목재, 플라스틱, 토분, 적벽돌,폐아스팔트조각, 비닐, 직물류조각 및 스티로폼등 다양한 이물질이 혼합되어 있는 건설 폐기물 원료를 투입하는 호퍼(01) 와 진동 휘더(02)를 통하여 건식 스크린(03)에 공급하는 단계;
b) 상기 a) 단계에서 공급된 원료를 상단은 100mm 내지 200mm 눈금과 하단은 20mm내지 50mm의 눈금을 가지는 2단 건식 진동 스크린(03)으로 토분을 1차 제거하는 단계;
c) 상기 b)단계에서 스크린 상단에 잔류 통과하는 토분이 제거된 폐 콘크리트를 컨베이어로 운반도중에 대형 이물질을 수선(手選)으로 제거하고 제1 압축식 파쇄기에 투입하는 단계;
d) 상기 c)단계에서 1차 이물질이 제거되어 이송된 폐 콘크리트를 제1 압축식 파쇄기(04)인 조 크러셔로 파쇄하는 단계;
e) 상기 d)단계에서 파쇄된 폐 콘크리트를 휘더(05)로 공급하는 과정에서 휀(F1)으로 2차 이물질을 제거하고 벨트자선기(M1)로 1차로 자성물질을 제거하는 단계;
f) 상기 e) 단계에서 이물질이 제거된 것과 b)단계의 스크린 하단에 잔류통과한 것을 합하여 다시 10mm 내지 20mm 스크린망이 장착된 건식 스크린(06)으로 2차 토분을 제거하고 휀(F2)과 자력 선별기(Magnetic separator)(M2)로 3차로 이물질을제거하는 단계;
g) 상기 f) 단계에서 토분 및 자성물질 등 이물질이 제거된 것을 습식 이물질 제거기인 쏘팅기(Sorting)(07)에 투입하여부유법으로 4차 이물질을 제거한 것을 탈수기(09)로 탈수 제거 폐기 하고, 폐 콘크리트는 탈수기(08)로 탈수 후 2차 압축식 파쇄기(10)에 투입하는 단계; 와 쏘팅 탈수과정에서 발생한 탁수들은 시크나로 보내어 다른 탁수와 같이 처리한다.
h) 상기 g) 단계에서 쏘팅 처리되어 이송된 것을 2차 압축식 파쇄기(10)인 더블조 또는 콘 크러셔를 사용하여 파쇄하는단계;
i) 상기 h) 단계에서 2차 파쇄된 것을 휘더(11)로 B6 벨트에 공급 운반하여 3차 압축식 파쇄기(12)에 투입파쇄한 후 습식진동 스크린(13)에 공급 하는 단계; 와 파쇄기(12)로 파쇄된 것을 필요에 따라 가변 댐퍼 스위치로 회로 변경하여 3종 골재로 배출 저장하기도 한다.
j) 상기 i) 단계에서 파쇄된 것을 3차 자선기(M3)로 자성물질을 제거한 후 습식 진동 스크린의 눈금이 상단은 13mm 내지 17mm 스크린과, 하단은 4mm 내지 6mm의 스크린이 장착되고 살수(撒水)장치가 된 2단 습식 진동 스크린(13)으로 걸러서 스크린 상단에 잔류 통과한 것은 쏘팅기(07)로 보내어 1차 파쇄한 것과 같이 합하여 재처리하고 하단에 잔류하여 통과한 입자의 것은 3차 휀(F3)이 풍력으로 이물질을 한번더 제거 한 후 롤크러셔(14)에 이송 투입하는 단계;와
k) 상기 j) 단계에서 이송된 것을 4개의 롤러로 구성되어 2단으로 파쇄하는 롤크러셔(14)로 4mm 내지 6mm 이하로 압축식으로 파쇄하는 단계;와
l) 상기 k) 단계에서 파쇄 후 이송된 것을 4차 자선기(M4)로 자성물질을 제거한후 원심력으로 돌이 앤빌에 부딪혀서 마광과 박리작용이 탁월한 돌과 메탈형(Rock on Metal type)의 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(vertical shaft impact crusher)(15)에 투입하여 충격식으로 마광 박리 처리하여 입형을 개선하는 단계;
m) 상기 l)단계에서 버티칼 샵트 임팩트 크러셔로 마광 박리하여 입형 개선된 것을 습식 진동 스크린(13)하단에 투입하여걸러서 스크린을 통과한 4mm 내지 6mm 이하 0mm 까지의 입자의 슬러리 상태의 것을 멀티플 크래시 파이어(16)에 이송하여 분급하는 단계; 와
n) 상기 m) 단계에서 이송된 6mm이하 입자의 슬러리 상태의 모래와 탁수를 멀티플 크래시 파이어 분급기(16)로 슬러리 탱크내의 나선형 스크류로 조립자들을 버켓휠 쪽으로 이동시켜서 분급점 150 메쉬 내지 200메쉬로 하여 버켓휠로 재생 모래를 건저서 탈수기(17)로 보내어 탈수하여 재생모래 제품으로 배출하고, 슬러지 탁수는 스크류로 뒤집어서 미세 이물질을부유케 하여 슬러지 탁수와 같이 슬러리 탱크 후미의 배출구를 통하여 슬러지 집수 및 펌핑 장치(18)를 통하여 시크나(19)로 이송하는 단계;
o) 상기 n)단계에서 시크나(19)에 이송된 슬러지 탁수에 응집제를 자동조절 투여기로 시크나(19)에 투입 교반 반응시켜슬러지를 응집 농축하여 농집 슬러지로 만들어 슬러지 저장조(21)에 이송 저장 하는 단계; 와
p) 상기 o) 단계에서 저장된 농축 슬러지를 일정량씩 인출하여 필터프레스(22)로 탈수하여 케이크로 만들어 폐기 처리하는 단계; 와
q) 상기 p)단계의 필터프레스(22) 탈수과정에서 정화된 물과, 상기 o) 단계의 시크나(19)에서 정화된 물을 회수 보충수탱크(20)에 저장 재사용 하는 단계; 와
r) 상기 시스템 전체의 주요 기계와 장비들을 자동 콘트롤하는 콘트롤 롬(23)을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 건설 폐기물을 이용한 폐 콘크리트로 재생 세 골재를 제조하는 장치는 도2 및 도3의 공정 계통도와 같이 건설폐기물을 이용한 재생 세골재 만을 제조하는 장치를 상세 설명하면 건설폐기물의 원료를 투입 저장 공급하는 호퍼(01) 및 진동 휘더(02); 와
상기 진동 공급기(02)로부터 공급된 원료를 상단은 100mm 내지 200mm 눈금과 하단은 20mm내지 50mm의 눈금을 가지는 2단건식 진동 스크린으로 토분을 1차 제거하는 건식 스크린(03)장치; 와
상기 건식 스크린에서 토분이 제거된 폐 콘크리트를 컨베이어로 운반 도중 수선(手選)으로 이물질을 제거한 후 1차 파쇄하는 압축식 파쇄기인 조크러셔(04);와
상기 파쇄된 폐 콘크리트를 벨트에 공급하는 휘더(05)와 공급하는 과정에서 풍력으로 2차 이물질을 제거하는 휀(F1)과 또한 자성물질을 제거하는 벨트자선기(M1);와
상기 벨트자선기(M1)로 이물질이 제거된 것과 건식 스크린(03) 하단에 잔류통과한 것을 합하여 다시 2차 토분을 제거하는제2 건식 스크린(06);과
상기 건식 스크린(06)으로 걸러진 것을 2차로 풍력과 자력으로 자성 물질을 제거하는 휀(F2)과 자력 선별기(Magneticseparator)(M2); 장치
상기 토분 및 자성물질 등 이물질이 제거된 것을 습식 이물질 제거기인 쏘팅기(Sorting)(07)에 투입하여 습식 부유기법으로 이물질을 제거한 것을 탈수하는 탈수기(09);와 습식으로 이물질이 제거된 폐 콘크리트 중간 원료의 수분을 탈수하는 탈수기(08)로 구성된 쏘팅장치;와
상기 중간 원료를 탈수 후 2차 압축식으로 파쇄하는 파쇄기(10)인 콘크러셔 또는 더블조 크러셔;와
상기 단계에서 2차 파쇄된 것을 휘더(11)로 B6 벨트에 공급 운반하여 3차 압축식 파쇄기(12)인 숏 해드 콘크러셔;와 필요에 따라 파쇄한 것을 가변 댐퍼스위치로 회로 변경하여 조골재로 배출 저장 할 수 있는 장치를 더한다.
상기 3차 파쇄된 것을 3차 자선기(M3)로 자성물질을 제거한 후 습식 진동 스크린의 상단은 13mm 내지 17mm 스크린과, 하단은 4mmn 내지 6mm의 스크린이 장착되고 살수(撒水)장치가 된 습식 진동 스크린에 투입 거르는 2단 습식 진동 스크린(13);장치와
상기 단계에서 걸러서 스크린 상단에 잔류 통과한 것은 쏘팅기(07)로 보내어 재처리하고 하단에 잔류하여 통과한 입자의것을 풍력으로 이물질을 한번 더 제거는 3차 휀(F3);장치와
상기 3차 휀으로 이물질이 제거된 것을 4개의 롤을 이용 2단으로 파쇄하는 롤크러셔에서 4mm 내지 6mm 이하로 압축식으로파쇄하는 롤크러셔(14);와
상기 단계에서 파쇄 후 이송된 것을 4차 자선기(M4)로 자성물질을 제거한후 원심력으로 돌이 앤빌에 부딪혀서 마광과 박리작용이 탁월한 돌과 메탈형(Rock on Metal type)의 마광 입형개선기인 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(vertical shaftimpact crusher)(15); 와
상기 단계에서 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(15)로 마광 박리하여 입형 개선된 것을 습식 진동 스크린(13)하단에 투입하여걸러서 스크린을 통과한 4mm 내지 6mm 이하 0mm 까지의 입자의 슬러리 상태의 것을 이송하여 분급하는 멀티플 크래시 파이어(16);와
상기 단계에서 이송된 6mm이하 입자의 슬러리 상태의 모래와 탁수를 멀티플 크래시 파이어 분급기(16)로 슬러리 탱크내의나선형 스크류로 조립자들을 버켓휠 쪽으로 이동시켜서 분급점 150 메쉬 내지 200메쉬로 하여 버켓휠로 재생 모래를 건저서 탈수 하여 재생 세골재로 배출하는 탈수기(17);와
상기 분급 과정에서 발생하는 슬러지 탁수는 스크류로 뒤집어서 미세 이물질을 부유케 하여 슬러지 탁수와 같이 슬러리탱크 후미의 배출구를 통하여 슬러지를 집수 이송하는 집수조 및 펌프장치(18); 와
상기 단계에서 이송된 슬러지 탁수에 응집제를 자동조절 투여기로 투입 교반 반응시켜 슬러지를 응집 농축하는 시크나(19);와
상기 단계에서 농집 슬러지를 파이프로 이송하여 저장하는 저장조(21); 와
상기 단계에서 저장된 농축 슬러지를 일정량씩 인출하여 탈수하여 케이크로 만드는 필터프레스(22); 와
상기 단계의 필터프레스(22)의 탈수과정에서 여과된 물과, 시크나(19)에서 정화된 물을 회수하여 재사용할 수 있게 하는 보충수 탱크(20); 와
상기 전단계의 주요 기계와 장비를 자동 콘트롤하는 장치가된 콘트롤 룸(23);과
상기 각 기계와 장치를 연결 원료를 운송하는 복수개의 벨트 컨베이어를 구비한다.도 4와 같이 롤크러셔(14)는 압축력과 전단력 및 약간의 마찰력으로 피파쇄물이 큐빅으로 파쇄되고 미분발생이 적은 것이 특징으로 재생골재 제조에 새로 도입한 기계로 그 구조는 4개의 롤로 2단으로 파쇄하는 유압구동식 롤 크러셔로그 구조를 설명하면 원료를 일정하고 고르게 투입하는 진동 공급기(201)와 서로 같은 방향으로 구동하며 압축 및 전단력으로 2단 파쇄하는 4개의 롤(202)과, 롤을 구동시키는 유압식 모터와(203), 유압모터를 구동시키고 롤과롤을 압축하는 유압기(204)로 구성된다.도5의 이물질 제거용 쏘팅기(07) 구조를 상세 설명하면 벨트 컨베이어에서 떨어지는 원료가 이탈하지 않도록 하는가이드 장치(301)와 이물질 제거장치에 물이 채워진 탱크(300) 내에 2m 내외의 광폭을 가지고 원료의 수중 운송중 미끄러지지 않게 설계된 광폭 벨트 컨베이어에(302) 원료가 떨어지면 가벼운 이물질은 물위로 부상하게 되고 원료는 컨베이어(302)를 타고 탈수기(08)로 이송 탈수되며, 부상된 이물질은 탁수와 같이 후미로 이동 이물질 제거 장치(304)에 의하여제거 탈수기(09)로 탈수되고, 조업으로 인한 탁수 및 와류에 의하여 침전되는 세 입자의 침전물은 역회전 하면서 탱크철판을 쓸어 올리는 벨트제거기(303)로 연속 제거하여 탈수된 탁수와 합하여 시크나(19)로 이송하거나 또는 탈수기(08)에투입 상부 컨베이어(302)로 이송한 것과 합하여 진동기(305)의 가진력에 의하여 역 구배로된 탈수스크린에 잔류 통과하면서 탈수가 이루어진 것은 다음 단계인 압축 파쇄기(10)에 투입하고 탈수된 탁수는 벨트 제거기(303)의 슬러지와 합하여 시크나(19)로 이송하여 멀티플 분급기(16)의 슬러지와 같이 응집 침전 처리한다.도 6 의 돌과 메탈형(Rock on Metal Type) 임팩트 크러셔는 돌이 앤빌에 부딪혀서 파쇄되면서 마모됨으로서 시멘트몰탈을 제거하는 마광과 박리작용이 탁월한 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(15)의 구조를 설명하면 원료 투입구(411)로 투입된 원료가 로터(412)가 장착된 수직 샵트(414)의 회전력이 로터(412)를 고속 회전시켜 원심력으로 3개의 로터 팁을 통하여 뿌려진 원료가 하우징(410)에 부착되어 있는 앤빌(Anvil)에 부딪히면서 파쇄되어 회전하여 나오는 힘과 로터(412)에서 새로 뿌려지는 원료가 앤빌에 부딪혀서 깍이고 마모되는 것으로 마광과 박리작용이 탁월한 돌과 메탈형의 버티칼 샵트 임팩트 크러셔를 더 구비한다. 따라서 압축식 파쇄기인 롤크러셔(14)로 파쇄 한 것을 깍아 주는 돌과 메탈형의 버티칼 샵트임팩트 크러셔로 마지막으로 처리함으로서 골재에 부착된 시멘트 몰탈을 효과적으로 제거하여 품질 향상을 시킬 수 있다.도 7 의 상기 멀티플 크래시파이어(16)는 습식진동스트린(13)을 통과한 슬러리(모래와 슬러지가 포함된 탁수)가 유입되는 슬러리 탱크(501)와 슬러리중의 모래를 일 방향으로 이동시키며 뒤집어주어 이물질을 부상 하게하는 스크류(502)가 내장된 슬러리탱크(501)와, 상기 스크류(502)로 이동된 모래를 버켓휠(Bucket Wheel)(503)로 건져 올려서 진동기(504)로 탈수시키는 탈수기(17)와 상기 멀티플 크래시 파이어(16)로부터 부상된 이물질과 분급된 미분의 슬러리 탁수가 저장되는 탁수탱크(511)와, 상기 슬러리 탁수를 펌프(512)로 펌핑하여 시크나로 보내는 중간 조정조(514)를 구비한다. 본 멀티플 크래시 파이어는 이물질과 슬러지 탁수를 하이드로 사이크론을 거치지 않고 탁수탱크(511)를 통하여 시크나로 이송 처리함으로서 미립자의 이물질 제거와 탁수를 동시에 처리하고 재생 세 골재의 미세입자조절을 할 수 있다.자력선별기로 금속류의 자성물질 제거와 풍력으로 비닐 섬유류 등 이물질을 제거 하고, 목재편, 플라스틱편, 스치로폼 등은 물에 의한 부유 기법 등으로 선별제거를 각각 4내지 5차에 걸쳐 이물질을 완벽하게 제거하는 장치가 구비되고, 부수적으로 적당한 수분 함량을 조절을 할 수 있어 폐 콘크리트의 접착강도를 떨어트려서 파쇄와 마광 및 박리 효과를 높여줌으로서 효율적으로 양질의 재생 세 골재를 생산 할 수 있다.상기 재생 세 골재 각 제조 장치에는 이송 공급시키기 위한 복수개의 컨베이어가 더 구비된다.본 발명 장치는 이물질이 제거된 폐콘크리트로 전량 부가 가치가 높은 재생 세 골재로 제조가능하게 한다.
상기 본 발명의 방법 및 장치에 관한 실시예의 상세 설명과 같은 방법과 선행기술의 방법으로 시제품을 제조하여 물성 시험을 한 실시예 별 결과는 표1과 같다.
〈실시 예1〉
상기 표1의 실시 예 1과 같이 폐 콘크리트를 1차 처리된 것을 선행기술과 같은 방법으로 임팩트에 단 3회 통과 처리 시키고 입도조절을 하지 않은 재생 세 골재의 물성시험결과 표건 비중2.41, 절건 비중 2.31이고 흡수율 4.27중량 %로 KS 기준치인 비중 2.5 이상, 흡수율 3중량 %이하를 만족 시키지 못하였다.
〈실시 예 2〉
상기 표1의 실시 예 2와 같이 폐 콘크리트를 1차 처리된 것을 선행기술과 같은 방법으로 임팩트에 3회 통과 처리하고 입도 조절한 재생 세 골재의 물성시험결과 표건 비중2.50, 절건 비중 2.42이고 흡수율 2.89주량 %로 KS 기준치인 비중 2.50 이상, 흡수율 3중량 %이하를 약간 상회하고 있다.
〈실시 예 3〉
상기 표 1의 실시예 3 에서와 같이 건설 폐기물을 본 발명과 같은 방법으로 제조하고 특히 유압식 롤러 크러셔와 돌과 메탈형의 버티칼 샵트 임팩트 크러셔에 각1회 통과 처리하고 입도 조절을 하지 않은 재생 세 골재의 물성시험결과 표건 비중2.50, 절건 비중 2.43이고 흡수율 2.75중량 %로 KS 기준치인 비중 2.50 이상, 흡수율 3중량 %이하를 약간 상회하는 결과로 검출되었다.
〈실시 예4〉
상기 표 1의 실시 예 4 에서와 같이 건설폐기물을 본 발명과 같은 방법으로 제조하고 특히 유압식 롤러 크러셔와 돌과 메탈형의 버티칼 샵트 임퍽트 크러셔에 각1회 통과 처리고 입도 조절을 한 재생 세 골재의 물성시험결과 표건 비중2.51, 절건 비중 2.50이고 흡수율 1.89중량 %로 KS 기준치인 비중 2.50 이상, 흡수율 3중량 % 이하를 만족시키는 시제품을 만들 수 있었다.
상술한 바와 같은 본 발명 재생 골재 제조방법 및 장치는 다음과 같은 이점을 가진다.
첫째, 연간 수 천만 톤씩 발생하는 건축 폐기물을 이용하여 부가 가치가 높은 재생 세 골재(재생 부순모래)를 전량 제조하여 공급함으로서 건설폐기물을 유용자원화하고 환경오염을 방지 할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 건설폐기물을 일반적으로 1차처리인 토분등 이물질 제거와 폐 콘크리트를 회수하여 40mm 이하로 파쇄하여 성토용혼합골재로 만드는 1차처리 공정과 이것을 재차 처리하여 재생 조골재 및 세골재를 생산하는 2차처리 공정으로 나누어 처리하고 있으나 본 발명은 1차 및 2차 공정을 단일화하여 단순한 일관공정으로 부가가치가 높은 재생 세골재를 생산함으로써 생산성향상과 원가절감을 할 수 있을 뿐아니라, 기계의 중복 시설방지로 시설비 감소로 재생 골재생산 플랜트의 제작설비원가를 낮출 수 있고 운전 유지비 낭비를 방지함으로서 재생 골재 제조원가의 절감을 크게 할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 건축 폐기물에 함유되어 있는 불순물을 건식 및 습식과 풍력, 자력, 부력등의 다양한 기법으로 이물질을 제거 함으로써 양질의 레미콘용 세골재를 생산할 수 있는 제조 공법을 제공하는 효과가 있다.
넷째, 3차의 압축 파쇄 및 1차의 압축 및 전단 파쇄와 1차의 충격식 마쇄를 걸쳐 파쇄 마광 및 박리를 중복으로 실시하여시멘 몰탈과 각을 제거 처리함으로서 시멘트 몰탈의 박리와 입형 개선 효과가 극대화 되어 재생 골재의 난제인 비중과 흡수율 문제를 해결 할 수 있다. 즉 재생 골재의 비중을 높여 주고 흡수율을 낮출 수 있어 인터록킹 및 시멘트 벽돌 제조원료와, 레미콘 콘크리트 제조 혼합 원료로 적합한 재생 세 골재를 생산함으로서 고갈되어가는 건설자재를 원활하게 공급할 수 있는 효과가 있다.
다섯째. 재생 골재 제조의 마지막 공정이 원심력에 의한 충격식으로 돌과 돌이 부딪히게 하여 모를 깎아줌으로서 자연골재와 같은 정도로 원마도(圓磨度)를 가지고 시멘트 몰탈을 효과적으로 제거된 재생 골재 제품으로 생산함으로서 다중의 마쇄에의한 미분발생을 방지하고 부가가치가 높은 세골재(모래)를 만들 수 있어서 제품의 입형판정 실수율이 53중량% 이상이고 미분을 깨끗이 세척된 재생 골재이므로 콘크리트의 작업성과 밀도 및 접착성을 높여줌으로 콘크리트강도를 높게하여 시멘트 량을 절감할 수 있는 경제적인 효과가 있다.
여섯째, 신기계인 유압식 4개의 롤로 2단 파쇄하는 유압식 롤크러셔를 사용하여 압축력과 전단력으로 압쇄를 함으로서 편석과 미분 슬러지 발생이 극소화하고 입형이 큐빅으로 파쇄됨으로 양질의 세골재를 생산 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 건축폐기물(폐 콘크리트)로부터 재생 골재를 제조하는 공정 계통도,
도 2는 본 발명에 따른 건설 폐기물을 이용하여 재생 세 골재를 제조하기 위한 장치의 전체적인 구조를나타낸 계통도
도 3은 본 발명에 따른 건설 폐기물을 이용하여 재생 세 골재를 제조하기 위한 계통도
도4는 본 발명에 따른 세쇄(細碎)를 하는 유압식 4롤로 2단 파쇄하는 롤 크러셔 구조도.
도 5는 이물질 습식으로 제거하는 쏘팅기 및 부대 탈수 장치 구조도.
도 6은 본 발명에 따른 골재와 시멘트 몰탈을 해쇄와 박리하는 돌과 메탈형(Rock On Metal Type)의 버티칼 샵트 임팩트크러셔(충격식V. S. I.) 구조도
도 7는 본 발명 재생 세골재 제조장치중 재생 모래와 슬러지 및 미세 이물질 분급용 멀티플 크래시 파이어(MultipleClassifier)와 부대 탈수 및 탁수이송장치 구조도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
01- -.휘드 호퍼 02 - -.진동 휘더(Feeder)
03 - -.건식스크린 04 - - 압축식 파쇄기 조크러셔
M1- -.벨트 자선기(Belt Magnet)F1- - -풍력 선별기 휀
07- -.쏘팅기(Sorting) 10- -.압축식 파쇄기(콘크러선 또는 더블조)
13- -.습식 진동스크린 14- -.유압식 4롤크러셔(4 roll crusher)
15 - -.충격식 버티칼 샵트 임펙트 크러셔(Vertical shaft impact crusher)
16 - -멀티플 크래시 파이어(Multiple Classifier)
19 - -. 시크나(thickener) 22 - -. 필터프레스(filter press)
Claims (7)
- a) 폐 콘크리트, 폐목재, 플라스틱, 토분, 적벽돌,폐아스팔트조각, 비닐, 직물류조각 및 스티로폼등 다양한 이물질이 혼합되어 있는 건설 폐기물 원료를 투입하는 호퍼(01) 와 진동 휘더(02)를 통하여 건식 스크린(03)에 공급하는 단계;b) 상기 a) 단계에서 공급된 원료를 상단은 100mm 내지 200mm 눈금과 하단은 20mm내지 50mm의 눈금을 가지는 2단 건식 진동 스크린(03)으로 토분을 1차 제거하는 단계;c) 상기 b)단계에서 스크린 상단에 잔류 통과하는 토분이 제거된 폐 콘크리트를 컨베이어로 운반도중에 대형 이물질을 수선(手選)으로 제거하고 제1 압축식 파쇄기에 투입하는 단계;d) 상기 c)단계에서 1차 이물질이 제거되어 이송된 폐 콘크리트를 제1 압축식 파쇄기(04)인 조 크러셔로 파쇄하는 단계;e) 상기 d)단계에서 파쇄된 폐 콘크리트를 휘더(05)로 공급하는 과정에서 휀(F1)으로 2차 이물질을 제거하고 벨트자선기(M1)로 1차로 자성물질을 제거하는 단계;f) 상기 e) 단계에서 이물질이 제거된 것과 b)단계의 스크린 하단에 잔류통과한 것을 합하여 다시 10mm 내지 20mm 스크린망이 장착된 건식 스크린(06)으로 2차 토분을 제거하고 휀(F2)과 자력 선별기(Magnetic separator)(M2)로 3차로 이물질을 제거하는 단계;g) 상기 f) 단계에서 토분 및 자성물질 등 이물질이 제거된 것을 습식 이물질 제거기인 쏘팅기(Sorting)(07)에 투입하여 부유법으로 4차 이물질을 제거한 것을 탈수기(09)로 탈수 제거 폐기하고, 폐 콘크리트는 탈수기(08)로 탈수 후 2차 압축식 파쇄기(10)에 투입하는 단계;와 쏘팅 탈수과정에서 발생한 탁수들은 시크나로 보내어 다른 탁수와 같이 처리하는 단계;h) 상기 g) 단계에서 쏘팅 처리되어 이송된 것을 2차 압축식 파쇄기(10)인 더블조 또는 콘 크러셔를 사용하여 파쇄하는단계;i) 상기 h) 단계에서 2차 파쇄된 것을 휘더(11)로 B6 벨트에 공급 운반하여 3차 압축식 파쇄기(12)에 투입파쇄한 후 습식진동 스크린(13)에 공급하는 단계;와j) 상기 i) 단계에서 파쇄된 것을 3차 자선기(M3)로 자성물질을 제거한 후 습식 진동 스크린의 눈금이 상단은 13mm 내지 17mm 스크린과, 하단은 4mm 내지 6mm 의 스크린이 장착되고 살수(撤水)장치가 된 2단 습식 진동 스크린(13)으로 걸러서 스크린 상단에 잔류 통과한 것은 쏘팅기(07)로 보내어 1차 파쇄한 것과 같이 합하여 재처리하고 하단에 잔류하여 통과한 입자의 것은 3차 휀(F3)이 풍력으로 이물질을 한번더 제거 한 후 롤크러셔(14)에 이송 투입하는 단계;와k) 상기 j) 단계에서 이송된 것을 4개의 롤러로 구성되어 2단으로 파쇄하는 롤크러셔(14)로 4mm 내지 6mm 이하로 압축식으로 파쇄하는 단계;와l) 상기 k) 단계에서 파쇄 후 이송된 것을 4차 자선기(M4)로 자성물질을 제거한후 원심력으로 돌이 앤빌에 부딪혀서 마광과 박리작용이 탁월한 돌과 메탈형(Rock on Metal type)의 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(vertical shaft impact crusher)(15)에 투입하여 충격식으로 마광 박리 처리하여 입형을 개선하는 단계;m) 상기 l)단계에서 버티칼 샵트 임팩트 크러셔로 마광 박리하여 입형 개선된 것을 습식 진동 스크린(13)하단에 투입하여 걸러서 스크린을 통과한 4mm 내지 6mm 이하 0mm 까지의 입자의 슬러리 상태의 것을 멀티플 크래시 파이어(16)에 이송하여 분급하는 단계; 와n) 상기 m) 단계에서 이송된 6mm이하 입자의 슬러리 상태의 모래와 탁수를 멀티플 크래시 파이어 분급기(16)로 슬러리 탱크내의 나선형 스크류로 조립자들을 버켓휠 쪽으로 이동시켜서 분급점 150 메쉬 내지 200메쉬로 하여 버켓휠로 재생 모래를 건저서 탈수기(17)로 보내어 탈수하여 재생모래 제품으로 배출하고, 슬러지 탁수는 스크류로 뒤집어서 미세 이물질을부유케 하여 슬러지 탁수와 같이 슬러리 탱크 후미의 배출구를 통하여 슬러지 집수 및 펌핑 장치(18)를 통하여 시크나(19)로 이송하는 단계;o) 상기 n)단계에서 시크나(19)에 이송된 슬러지 탁수에 응집제를 자동조절 투여기로 시크나(19)에 투입 교반 반응시켜 슬러지를 응집 농축하여 농집 슬러지로 만들어 슬러지 저장조(21)에 이송 저장하는 단계; 와p) 상기 o) 단계에서 저장된 농축 슬러지를 일정량씩 인출하여 필터프레스(22)로 탈수하여 케이크로 만들어 폐기 처리하는 단계; 와q) 상기 p)단계의 필터프레스(22) 탈수과정에서 정화된 물과, 상기 o) 단계의 시크나(19)에서 정화된 물을 회수 보충수탱크(20)에 저장 재사용하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조방법.
- 삭제
- 건설폐기물의 원료를 투입 저장 공급하는 호퍼(01) 및 진동 휘더(02); 와상기 진동 휘더(02)로부터 공급된 원료를 상단은 100mm 내지 200mm 눈금과 하단은 20mm내지 50mm의 눈금을 가지는 2단건식 진동 스크린으로 토분을 1차 제거하는 건식 스크린(03);과상기 건식 스크린에서 토분이 제거된 폐 콘크리트를 컨베이어로 운반도중 수선(手選)으로 이물질을 제거한 후 1차로 파쇄하는 압축식 파쇄기인 조크러셔(04);와상기 파쇄된 폐 콘크리트를 벨트에 공급하는 휘더(05)와 공급하는 과정에서 풍력으로 2차 이물질을 제거하는 휀(F1)과 또한 자성물질을 제거하는 벨트자선기(M1);와상기 벨트자선기(M1)로 이물질이 제거된 것과 건식 스크린(03) 하단에 잔류 통과한 것을 합하여 다시 2차 토분을 제거하는 제2건식 스크린(06);과상기 건식 스크린(06)으로 걸러진 것을 2차로 풍력과 자력으로 자성 물질을 제거하는 휀(F2)과 자력 선별기(Magneticseparator)(M2); 장치상기 토분 및 자성물질 등 이물질이 제거된 것을 습식 이물질 제거기인 쏘팅기(Sorting)(07)에 투입하여 습식 부유기법으로 이물질을 제거한 것을 탈수하는 탈수기(09);와 습식으로 이물질이 제거된 폐 콘크리트 중간 원료의 수분을 탈수하는 탈수기(08)로 구성된 쏘팅장치;와상기 중간 원료를 탈수 후 2차 압축식으로 파쇄하는 파쇄기(10)인 콘크러셔 또는 더블조 크러셔;와상기 단계에서 2차 파쇄된 것을 휘더(11)로 B6 벨트에 공급 운반하여 파쇄하는 3차 압축식 파쇄기(12)와;상기 3차 파쇄된 것을 3차 자선기(M3)로 자성물질을 제거한 후 습식 진동 스크린의 상단은 13mm 내지 17nm 스크린과, 하단은 4mm 내지 6mm의 스크린이 장착되고 살수(撒水)장치가 된 습식 진동 스크린에 투입 거르는 2단 습식 진동 스크린(13);과상기 단계에서 걸러서 스크린 상단에 잔류 통과한 것은 쏘팅기(07)로 보내어 재처리하고 하단에 잔류하여 통과한 입자의 것을 풍력으로 이물질을 한번 더 제거는 3차 휀(F3);과상기 3차 휀으로 이물질이 제거된 것을 4개의 롤을 이용 2단으로 파쇄하는 롤크러셔에서 4mm 내지 6mm 이하로 압축식으로파쇄하는 롤크러셔(14);와상기 단계에서 파쇄 후 이송된 것을 4차 자선기(M4)로 자성물질을 제거한후 원심력으로 돌이 앤빌에 부딪혀서 마광과 박리작용이 있는 탁월한 돌과 메탈형(Rock on Metal type)의 마광 입형개선기인 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(vertical shaftimpact crusher)(15); 와상기 단계에서 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(15)로 마광 박리하여 입형 개선된 것을 습식 진동 스크린(13)하단에 투입하여걸러서 스크린을 통과한 4mm 내지 6mm 이하 0mm 까지의 입자의 슬러리 상태의 것을 이송하여 분급하는 멀티플 크래시 파이어(16);와상기 단계에서 이송된 6mm이하 입자의 슬러리 상태의 모래와 탁수를 멀티플크래시 파이어(16)로 슬러리 탱크내의나선형 스크류로 조립자들을 버켓휠 쪽으로 이동시켜서 분급점 150 메쉬 내지 200메쉬로 하여 버켓휠로 재생 모래를 건저서 탈수 하여 재생 세골재로 배출하는 탈수기(17);와상기 분급 과정에서 발생하는 슬러지 탁수는 스크류로 뒤집어서 미세 이물질을 부유케 하여 슬러지 탁수와 같이 슬러리탱크 후미의 배출구를 통하여 슬러지를 집수 이송하는 집수조 및 펌프장치(18); 와상기 단계에서 이송된 슬러지 탁수에 응집제를 자동조절 투여기로 투입 교반반응시켜 슬러지를 응집 농축하는 시크나(19);와상기 단계에서 농집 슬러지를 파이프로 이송하여 저장하는 저장조(21); 와상기 단계에서 저장된 농축 슬러지를 일정량씩 인출하여 탈수하여 케이크로 만드는 필터프레스(22); 와상기 단계의 필터프레스(22)의 탈수과정에서 여과된 물과, 시크나(19)에서 정화된 물을 회수하여 재사용할 수 있게 하는보충수 탱크(20); 와상기 전단계의 기계와 장비를 자동 콘트롤하는 장치가된 콘트롤 룸(23);과상기 각 기계와 장치를 연결 원료를 운송하는 복수개의 벨트 컨베이어를 포함하여 이루어진 건설폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조장치.
- 청구항 3 항에 있어서, 상기 롤크러셔(14)는 원료를 일정하고 고르게 투입하는 진동 공급기(201)와 서로 같은 방향으로 구동하며 압축 및 전단력으로 2단 파쇄하는 4개의 롤(202)과, 롤을 구동시키는 유압식 모터와(203), 유압모터를구동시키고 롤과롤을 압축하는 유압기(204)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조장치.
- 청구항 3 항에 있어서, 상기 이물질 제거용 쏘팅기(07)는 벨트 컨베이어에서 떨어지는 원료가 이탈하지 않도록 하는 가이드 장치(301)와 이물질 제거장치에 물이 채워진 탱크(300) 내에 2m 내외의 광폭을가지고 원료의 수중 운송 중 미끄러지지 않게 설계된 광폭 벨트 컨베이어(302)에 원료가 떨어지면 가벼운 이물질은 물위로 부상하게 되고 원료는 컨베이어(302)를 타고 탈수기(08)로 이송 탈수되며, 부상된 이물질은 탁수와 같이 후미로 이동이물질 제거 장치(304)에 의하여 제거 탈수기(09)로 탈수되고, 조업으로 인한 탁수 및 와류에 의하여 침전되는 세 입자의 침전물은 역회전 하면서 탱크철판을 쓸어 올리는 벨트제거기(303)로 연속 제거하여 탈수된 탁수와 합하여 시크나(19)로이송하거나 또는 탈수기(08)에 투입 상부 컨베이어(302)로 이송한 것과 합하여 진동기(305)의 가진력에 의하여 역 구배로된 탈수스크린에 잔류 통과하면서 탈수가 이루어진 것은 다음 단계인 압축 파쇄기(10)에 투입하고 탈수된 탁수는 벨트제거기(303)의 슬러지와 합하여 시크나(19)로 이송하여 멀티플 분급기(16)의 슬러지와 같이 응집 침전 처리하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조장치.
- 청구항 3 항에 있어서, 상기 버티칼 샵트 임팩트 크러셔(15)는 원료 투입구(411)로 투입된 원료가 로터(412)가 장착된 버티칼 샵트(414)의 회전력이 로터(412)를 고속 회전시켜 원심력으로 3개의 로터 팁을 통하여 뿌려진 원료가 하우징(410)에 부착된 앤빌(Anvil)에 부딪히면서 파쇄 회전하여 나오는 힘과 로터(412)에서 새로 뿌려지는 원료가 서로 부딪혀서 깍이고 마모되는 것으로 마광과 박리작용을 가지는 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조장치.
- 청구항 3 항에 있어서, 상기 멀티플 크래시 파이어(16)는 습식진동스크린(13)을 통과한 슬러리(모래와 슬러지가 포함된 탁수)가 유입되는 슬러리 탱크(501)와 슬러리중의 모래를 일 방향으로 이동시키며 뒤집어주어 이물질을 부상 하게하는 스크루(502)가 내장된 슬러리탱크(501)와, 상기 스크루(502)로 이동된 모래를 버켓휠(BucketWheel)(503)로 건져 올려서 진동기(504)로 탈수시키는 탈수기(17)와 상기 멀티플 크래시 파이어(16)로부터 부상된 이물질과 분급된 미분의 슬러리 탁수가 저장되는 탁수탱크(511)와, 상기 슬러리 탁수를 펌프(512)로 펌핑하여 시크나로 보내는중간 조정조(514)를 구비한 것을 특징으로 하는 건설폐기물을 이용한 재생 세 골재 제조장치.
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