KR200403511Y1 - 생활쓰레기 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 생활 쓰레기 중에서 재생연료로 사용 있는 적정 크기의 가연성 쓰레기를 분리하기 위하여, 파쇄기와; 자력 선별기와; 디스크선별기와; 분쇄기와; 싸이크론과; 필터를 포함하는 생활쓰레기 선별장치를 제공한다.

자력선별기와 디스크선별기를 사용하여 금속 및 사기류 등의 비가연성 물질을 제거하고, 싸이크론을 이용하여 재생연료를 생산하기 위한 적정 크기 및 적정 재료의 쓰레기만을 분리함으로써 재생연료의 효율을 높이고, 또한 백을 포함하는 필터를 이용하여 공기 중 분진을 제거함으로써 쓰레기의 재활용에 의한 환경보호 뿐 아니라 분진에 의한 환경오염을 방지하는 기능도 할 수 있게 된다.

Description

생활쓰레기 선별장치{Apparatus for Assorting Domestic Waste}

본 고안은 생활쓰레기를 재생연료화하기 위한 생활쓰레기 선별장치에 관한 것으로, 생활쓰레기를 파쇄하고 이중 비가연성 물질을 제거하고 적정 크기의 가연성 쓰레기만을 포집하여 재생연료로 사용할 수 있도록 하고자 한다.

생활쓰레기로부터 재생연료를 생성하는 장치에 관하여 연구가 이루어져 왔으며, 그 대표적인 것으로 도 1에 도시되어 있는 대한민국 등록특허 제366232호를 예로 들 수 있다.

상기 특허발명은 상/하부 컨베이어(11, 12)에 탑재되는 가연성쓰레기(T)를 구동롤러(13, 14)의 회전과정에서 출구측으로 이송함과 더불어 그 출구측에 장착된 회전칼날(15)로 절단하는 투입장치(10)와; 투입장치(10)에서 공급되는 절단물을 수용함과 더불어 내부공간에 세척수(W)를 향해 공기를 압송하는 다수개의 분사노즐을 구비한 공기부상기(21)가 장착됨은 물론 바닥면에 절단물로부터 분리되는 이물질을 배출시키는 이송컨베이어(22)가 장착된 선별장치(20); 선별장치(20)의 세척수(W)에 부유되어 제1이송라인(31)을 통해 공급되는 절단물을 수용하여 내부공간에 장칙된 이송스크류(32)의 회전과정에서 탈수처리하는 탈수장치(30); 탈수장치(30)에 의해 탈수되어 제2이송라인(41)을 통해 공급되는 절단물을 수용하여 내부공간에 장착된 좌우파쇄롤러(42, 43)를 통해 파쇄하는 파쇄장치(40); 파쇄장치(40)에 의해 파쇄되어 제3이송라인(51)을 통해 공급되는 파쇄물을 수용하여 내부공간에 장착된 히팅기(52)로 용융하는 용융장치(50); 용융장치(50)에 의해 용융된 용융물을 수용하여 내부공간에 장착된 좌우성형롤러(61, 62)를 통해 성형함과 더불어 그 하부측에 장착된 반출컨베이어(63)를 통해 사용개소로 이송하는 성형장치(60)로 이루어져 있다.

그런데 이러한 종래 기술은 가연성 쓰레기를 파쇄, 성형하는 것에 관한 것으로 비가연성 물질이 섞여 있는 경우에 있어 이를 제거하기 위한 장치에 관한 언급이 없으며 또한 파쇄과정에서 많은 먼지가 발생하여 환경오염의 문제를 유발시키게 된다.

또한 PVC 등이 재생연료로 사용될 경우 소각에 의한 다이옥신 배출의 문제가 발생한다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 고안은 생활쓰레기로부터 금속물질을 분해하는 자력선별기와 그 외 비가연성 물질(음식물쓰레기 등의 유기물과 유리 등의 세라믹류)을 제거하는 디스크선별기와, 파쇄과정에서 발생하는 미세분진을 포집하는 필터를 포함하는 생활쓰레기 선별장치를 제공함으로써, 환경오염 없이 생활쓰레기로부터 재생연료에 쓰일 수 있는 가연성 물질만을 선별하고자 한다.

또한 가연성 물질 중 PVC 등 연소시 유해물질이 발생하는 화학물질을 제거하여 보다 환경 친화적인 재생연료의 생산을 가능하게 하고자 한다.

본 고안의 다른 목적 및 효과는 후술하는 고안의 구성 및 첨부하는 도면을 통하여 보다 분명해질 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 파쇄기와; 자력에 의하여 금속성 폐기물을 분리하는 자력 선별기와; 상기 자력선별기를 통과한 쓰레기에서 비가연성 쓰레기를 제거하기 위하여, 다수의 회전축과 상기 다수의 회전축에 설치되는 다수의 정육각형 디스크를 포함하는 디스크선별기와; 상기 디스크선별기로부터 배출되는 가연성 쓰레기를 분쇄하기 위한 분쇄기와; 상기 분쇄기를 통과한 분쇄물을 흡입하는 팬과; 콘 형상의 하우징과, 침전하는 분쇄물의 포집을 위한 제 1 포집부를 포함하고, 팬을 통해 유입되는 분쇄물을 윈심력을 이용하여 분리하는 싸이크론과; 상기 싸이크론을 통과한 분쇄물 중 일정 중량 이상의 분쇄물이 침전되는 제 2 포집부와, 공기가 배출되는 공기배출구와, 공기 중 분진을 제거하기 위한 백을 포함하는 필터를 포함하는 생활쓰레기 선별장치를 제공한다.

상기 제 1 포집부에 포집되는 분쇄물을 상기 자력선별기, 디스크선별기 또는 분쇄기 중 어느 하나로 순환시킬 수 있는 이송부가 포함될 수 있다.

또한 상기 디스크선별장치를 통과한 쓰레기 중에서 PVC 등을 제거하기 위한 광학선별기를 더욱 포함될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 실시에 따른 쓰레기 선별장치의 개략도이다.

본 고안의 실시에 따르면 생활쓰레기가 파쇄기(100)로 투입되어 파쇄된 후 컨베이어 벨트 등 이송장치를 따라 이동하며 자력선별기(200)를 통과하게 된다. 상기 자력선별기(200)를 통과한 생활쓰레기는 디스크선별기(300)를 거쳐 분쇄기(400)를 통과하고 팬(500)에 의해 흡입되어 싸이크론(600)과 필터(700)를 거치게 되어 있다.

상기 파쇄기(100)는 생활쓰레기를 파쇄하기 위한 커터(미도시) 등의 파쇄수단이 내부에 설치되어 있고, 상기 파쇄기(100)를 통과한 생활쓰레기는 약 100mm정도의 크기를 갖게 된다.

상기 파쇄기(100)에서 파쇄된 생활쓰레기는 컨베이어 벨트에 의해 상기 자력선별기(200)를 통과하게 되는데, 상기 자력선별기(200)에는 큰 자력을 갖는 자석(210)이 설치되어 있어 통과하는 생활쓰레기에 포함될 수 있는 금속물질을 제거하게 된다. 상기 자석(210)은 상기 자력선별기(200)의 상부에 설치되는 것이 바람직하다.

다음으로 생활쓰레기는 상기 디스크선별기(300)를 거치게 되는데, 상기 디스크선별기(300)에는 회전하는 축에 고정되어 있는 디스크(미도시)가 설치되어 있고, 금속물질이 제거된 생활쓰레기 중에서 비중이 큰 사기류나 음식물쓰레기 등이 제거되어 가연성 쓰레기만을 남기게 된다.

상기 디스크선별기(300)를 통과하게 되면 가연성 쓰레기만이 남게 되는데, 이 중에 PVC 등 염소 성분을 포함하는 물질이 포함되어 있는 경우 이를 재생연료로 사용하게 되면 그 연소과정에서 다이옥신이 발생하는 문제가 생긴다. 따라서 PVC 등을 제거하기 위한 광학선별기(미도시)를 상기 디스크선별기(300)와 분쇄기(400) 사이에 설치할 수 있다. 상기 광학선별기는 광센서를 이용하여 PVC가 갖는 투과율을 갖는 물질을 찾아내어 제거하게 된다.

가연성 쓰레기만이 포함되어 있는 생활쓰레기는 연소 효율의 측면을 고려하여 상기 분쇄기(400)에 의해 작은 크기로 분쇄된다. 상기 분쇄기(400)를 통과한 쓰레기는 대략 10~30mm의 크기를 갖게 된다. 상기 파쇄기(100)에 의해 파쇄된 쓰레기를 10~30mm의 크기로 분쇄하는 경우, 분쇄기에 과부하가 걸릴 수 있는데, 이러한 경우에는 상기 분쇄기(400) 앞에 파쇄기를 설치하여 부하를 줄일 수 있다.

상기 분쇄기(400)를 통과한 분쇄물은 상기 팬(500)에 의해 흡입되어 상기 싸이크론(600)으로 투입되는데, 팬에 의해 공기와 함께 투입되는 분쇄물은 콘 형상의 상기 싸이크론(600) 내부에서 회전하며 원심력이 작용하게 된다. 원심력과 중력의 작용 속에서 크기가 작은 분쇄물은 상기 싸이크론(600)의 상부에 설치된 출구를 통하여 공기의 흐름을 통해 빠져나가고, 크기가 크거나 비중이 큰 물질은 저면에 형성된 제 1 포집부(610)에 쌓이게 된다. 상기 자력선별기(200) 및 디스크 선별기(300)에서 제거되지 못한 금속류나 사기류 등의 비가연성 물질과 상기 분쇄기(400)에서 적정 크기로 분쇄되지 못한 물질들이 본 과정을 통해 제거된다.

상기 제 1 포집부(610)에 포집된 쓰레기는 비가연성 물질을 제거하고 적정 크기로 분쇄하기 위하여 이송부(620)에 의해 상기 자력선별기(200)로 순환된다. 포집된 쓰레기의 순환은 상기 자력선별기(200)로 이루어지는 것 외에, 금속 물질이 없다면 상기 디스크 선별기(300)나 상기 분쇄기(400)로 이루어질 수도 있다.

상기 싸이크론(600)을 통과한 분쇄물은 상기 필터(700)를 거쳐 공기와 가연성 쓰레기로 분리된다. 상기 싸이크론(600)을 통과한 공기에는 미세 분진이 포함되어 환경오염의 문제를 발생시킬 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 상기 필터(700) 상부에 공기배출구(730)가 형성되고 하부에는 제 2 포집부(720)가 형성되며, 본체 내부에 백(710)이 형성되어 있다. 상기 필터(700)로 쓰레기가 투입되면 공기는 상기 공기배출구(730)로 배출되고 적정 크기의 가연성 쓰레기만이 상기 제 2 포집부(720)에 포집되는데, 공기에 포함되어 있는 미세 분진을 제거하기 위하여 상기 백(710)이 설치된다. 공기가 상기 공기배출구(730)로 배출되는 과정에서 상기 백(710)의 표면에 미세 분진이 흡착되고 청정 공기만이 배출된다. 분진의 흡착량이 증가하면 공기의 흐름을 막을 수 있기 때문에 상기 백(710)에는 정기적으로 강한 흐름의 공기로 충격을 주어 분진이 탈착되도록 한다.

상기 필터(700)의 하부에는 제 2 포집부(720)가 형성되어 공기와 분리된 가연성 쓰레기가 포집된다. 상기 제 2 포집부(720)에는 비가연성 물질이 제거되고 또한 재생연료화하기에 적당한 크기의 쓰레기만이 포집되고 로터리 밸브 등에 의해 정기적으로 배출되어 재생연료로 사용된다.

도 3은 본 고안의 일 구성인 디스크선별기의 선별 원리를 도시한다.

상기 디스크선별기(300)는 쓰레기의 이동 방향과 수직하게 다수의 회전축(미도시)이 형성되어 있고, 상기 회전축 각각에는 다수의 디스크(320)가 인접하는 회전축의 디스크와 교차되게 설치된다.

종래의 디스크는 원형을 주로 사용하였으나, 본 고안에서는 정육각형의 디스크를 사용하여, 이동하는 쓰레기의 전진력을 크게 하고 디스크의 공극 사이로 비중이 큰 물체(사선 표시)는 낙하하게 된다. 자력선별기를 통과한 쓰레기 중에서 비중이 큰 물질은 주로 사기류 등이기 때문에 상기 디스크선별기(300)를 이용하여 비가연성 쓰레기의 제거가 가능하다. 상기 디스크선별기(300)를 통과한 쓰레기의 대부분은 종이나 플라스틱으로, 재생연료에 가장 적합하게 된다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 구성(양태)에 대하여 기술하였으나, 본 고안이 이에 한정되는 것은 아니다. 오히려 본 고안의 당업자라면 다양한 변형과 변경을 용이하게 생각해 낼 수 있음은 자명한 사실이라 할 것이다. 그러나 그와 같은 변형과 변경은 본 고안의 정신을 훼손하지 않는 범위 내에서 본 고안의 권리범위에 속하게 된다는 점은 첨부하는 청구의 범위를 통하여 보다 분명해질 것이다.

본 고안은 비가연성, 가연성 물질이 섞여 있는 생활쓰레기에서 비가연성 물질만을 제거하고, 적정 크기의 가연성 쓰레기만을 분리함으로써 생활쓰레기의 재생연료화 효율을 높인다.

또한 쓰레기의 분쇄 등으로 발생하는 미세 분진을 제거하고, 가연성 쓰레기 중에서 연소 시 다이옥신 등의 유해물질을 발생시킬 수 있는 물질을 제거함으로써 쓰레기의 재활용 측면과 더불어 환경오염 방지에 더욱 효과적이다.

도 1은 종래 생활쓰레기 선별장치의 사시도

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 생활쓰레기 선별장치의 사시도

도 3은 본 고안의 일 구성인 디스크선별기의 선별원리를 나타낸 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 간단한 설명*

100 : 파쇄기 200 : 자력선별기

300 : 디스크선별기 320 : 디스크

400 : 분쇄기 500 : 팬

600 : 싸이크론 610 : 제 1 포집부

620 : 이송부 700 : 필터

710 : 백 720 : 제 2 포집부

Claims (3)

1. 파쇄기(100)와;

   자력에 의하여 금속성 폐기물을 분리하는 자력 선별기(200)와;

   상기 자력 선별기(200)를 통과한 쓰레기에서 비가연성 쓰레기를 제거하기 위하여, 다수의 회전축과 상기 다수의 회전축에 설치되는 다수의 정육각형 디스크(320)를 포함하는 디스크선별기(300)와;

   상기 디스크선별기(300)로부터 배출되는 가연성 쓰레기를 분쇄하기 위한 분쇄기(400)와;

   상기 분쇄기(400)를 통과한 분쇄물을 흡입하는 팬(500)과;

   콘 형상의 하우징(630)과, 침전하는 분쇄물의 포집을 위한 제 1 포집부(610)를 포함하고, 팬(500)을 통해 유입되는 분쇄물을 윈심력을 이용하여 분리하는 싸이크론(600)과;

   상기 싸이크론(600)을 통과한 분쇄물 중 일정 중량 이상의 분쇄물이 침전되는 제 2 포집부(720)와, 공기가 배출되는 공기배출구(730)와, 공기 중 분진을 제거하기 위한 백(710)을 포함하는 필터(700)

   를 포함하는 생활쓰레기 선별장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 포집부(610)에 포집되는 분쇄물을 상기 자력선별기(200), 디스크선별기(300) 또는 분쇄기(400) 중 어느 하나로 순환시킬 수 있는 이송부(620)가 포함되는 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 선별장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 디스크선별장치(300)를 통과한 쓰레기 중에서 PVC 등을 제거하기 위한 광학선별기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 생활쓰레기 선별장치.