이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 전체 흐름을 개략적으로 도시한 개략도, 도 2는 본 발명의 전체 시스템을 도시한 상태도, 도 3a 내지 3c는 본 발명의 수처리부를 도시한 사시도 및 단면도로서,
원석투입호퍼(10)의 일측 저면으로 조(21)가 형성되어 있는 제 1 조크러셔(20), 콘 맨틀헤드(31)와 콘 케이브볼(32)로 형성되어 있는 콘크러셔(30), 상이한 크기의 다공망체(41)(41')로 형성된 제 1,2 스크린(40)(40'), 석재 유입컨베이어(4)(4')와 석재 유출컨베이어(5)(5')가 형성되어 있는 집수조(50), 송풍기(61)가 형성되어 있는 이물질선별기(60), 이송컨베이어의 조합으로 형성된 통상의 건설폐기물 선별시스템에 있어서, 상기 원석투입호퍼(10)의 저면으로 다수개의 선별대(11)가 소정간격으로 형성되어 있는 1차 선별부(100);와 이송컨베이어(3-1)를 통해 1차 선별부(100)의 원석투입호퍼(10) 일측으로 제 1 스크린(40)이 연결되어 있고, 상기 제 1 스크린(40)의 일측으로 이송컨베이어(3-2)가, 하측으로는 토사 배출컨베이어(3-3)가 형성되어 있는 2차 선별부(200);와 이송컨베이어(3-4)(3-5)를 통해 1차 선별부(100)의 원석투입호퍼(10) 타측으로 제 1,2 조크러셔(20)(20')가 연결되어 있는 1,2차 파쇄부(300);와 1,2차 파쇄부(300)의 이송컨베이어(3-5)와 2차 선별부(200)의 이송컨베이어(3-2)가 제 2스크린(40')의 일측으로 연결 장착되어 있고, 상기 제 2스크린(40')의 하측에는 토사 배출컨베이어(3'-3)와 유입컨베이어(4)가, 일측에는 유입컨베이어(4')가 장착되어 있는 3차 선별부(400);와 3차 선별부(400)와 연결된 이송컨베이어(3-6)를 통해 3차 선별부(400)의 일측으로 콘크러셔(30)가 연결되어 있고, 상기 콘크러셔(30)의 일측으로는 이송컨베이어(3-7)가 연결되어 있는 3차 파쇄부(500); 3차 선별부(400) 하측과 일측의 유입컨베이어(4)(4')가 집수조(50)에 연결되어 있되, 상기 집수조(50) 내부에는 와이퍼(81)가 형성된 이송컨베이어(82)를 통해 토사를 선별해 내는 토사선별기(80)가 장착되어 있고, 상측으로는 이물질 차단 가이드(62), 송풍기(61), 이물질 배출컨베이어(63)로 구성된 이물질 선별기(60)가 장착되어 있는 수처리부(600);와 수처리부(600) 일측에 석재 유출컨베이어(5)(5')가 장착되어 있되, 상기 유출컨베이어(5)(5')의 표면에는 다수개의 토사 및 물 배출공(7)이 형성되어 있고, 하측으로는 토사 및 물 안내슈트(6)가 형성되어 있는 석재 유출부(700);의 조합으로 형성됨을 특징으로 하는 것이다.
조크러셔(20)에 원석폐기물을 투입하여 파쇄하는 1차 파쇄단계;와 1차 파쇄된 석재를 콘크러셔(30)에 투입하여 파쇄하는 2차 파쇄단계;와 2차 파쇄된 석재를 스크린(40)으로 선별하여 분리 이송시키는 선별단계;와 선별된 각 파쇄물을 집수조(50)로 이송시켜 이물질과 토사를 분리하는 수처리단계;를 거쳐서 선별되는 통상의 폐기물 선별방법에 있어서, 원석폐기물을 원석투입호퍼(10)에 투입하여 입자가 큰 원석과 중,소입자의 석재 및 토사로 선별하는 1차 선별단계(S1);와 상기 원석을 제 1 조크러셔(20)로 파쇄하는 1차 파쇄단계(S2)를 거친 파쇄물을 제 2 조크러셔(20')로 재파쇄하는 2차 파쇄단계(S2');와 상기 중,소입자의 석재 및 토사를 이송컨베이어(3-1)를 통해 다공망체(41)가 형성된 제 1 스크린(40)으로 이송하되, 상기 다공망체(41)를 통해 토사는 토사 배출컨베이어(3-3)를 통해 배출하고, 중,소입자의 석재는 이송컨베이어(3-2)로 이송하여 석재과 토사를 직경에 따라 분리 선별하는 2차 선별단계(S1');와 2차 선별단계(S1')에서 선별된 중,소입자의 석재와 2차 파쇄단계(S2')에서 파쇄된 중,소입자의 석재를 이송컨베이어(3-2)(3-5)로 제 2 스크린(40')에 이송하여 상기 각 석재에 혼재된 토사는 토사 배출컨베이어(3'-3)를 통해 배출하고, 소입자의 석재 및 자갈은 석재 유입컨베이어(4)(4')로 이송하며, 중입자의 석재는 이송컨베이어(3-6)로 이송하여 직경에 따라 재 분리 선별하는 3차 선별단계(S1");와 3차 선별된 석재 중 제 2 스크린(40')의 다공망체(41')를 통과하지 못한 중입자의 석재를 이송컨베이어(3-6)를 통해 콘크러셔(30)에 투입하여 파쇄한 후 이송컨베이어(3-7)를 통해 제 2 스크린(40')으로 재투입하는 3차 파쇄단계(S2");와 3차 선별된 각 석재를 유입컨베이어(4)(4')로 집수조(50)에 유입시켜 토사선별기(80)와 이물질선별기(60)를 통해 석재와 토사 및 이물질을 분리하는 수처리단계(S3);와 수처리된 석재를 배출공(7)이 형성된 유출컨베이어(5)(5')로 유입시켜 석재에 혼재된 미량의 토사와 물을 안내슈트(6)를 통해 집수조(50)로 배출하는 환원단계(S4);를 거쳐서 선별됨을 특징으로 하는 것이다.본 발명에 대해 설명하기 이전에 종래의 기술에 해당하는 조크러셔(20)(20'), 콘크러셔(30), 스크린(40)(40'), 집수조(50)의 기능 및 구조에 대해 좀 더 상세히 설명하면,먼저 조크러셔(Jaw Crusher)(20)(20')는 양쪽에 있는 강철로 된 철판인 조(jaw)(21) 사이에 암석을 투입하면, 이것이 물려 들어가면 양쪽 중 한쪽은 고정되어 있고 다른쪽이 움직이는데, 이때의 압력으로 부수어져서 암석은 자기 중력과 밀어내는 힘에 의하여 토출 방향으로 내려오게 되는 것이다.콘크러셔(Cone Crusher)(30)는 충격력과 압축력을 이용하여 분쇄하는 기계로, 짧은 수직 모양의 중심축 위에 우산처럼 생긴 콘 맨틀 헤드(31)를 달아서, 이것의 편심운동으로 틀에 장치한 콘 케이브 볼(cone cave ball)(32)에 원석이 물려서 아래로 내려가면서 파쇄는 것이다. 스크린(40)(40')은 메쉬가 상이한 다공망체를 일단 또는 이단으로 형성한 후 진동을 통해 석재 및 토사를 크기에 따라 선별하기 위한 것이다.집수조(50)는 선별된 석재에 혼재된 이물질은 수중 위 부유시키고, 토사는 수중 아래로 가라앉히기 위한 것으로 집수조의 상단 일측으로는 부유물질의 배출을 유도하기 위한 송풍기가 설치되어져 있고, 집수조 저면으로는 와이퍼가 형성된 이송컨베이어로 토사를 배출시킬 수 있는 것이다.상기와 같은 종래 기술을 조합하여 형성된 본 선별시스템의 장착상태를 설명하면, 먼저 1차 선별부(100)의 일측으로 2차 선별부(200)를, 타측으로는 1,2차 파쇄부(300)를 연결 형성하고, 상기 2차 선별부(200)와 1,2차 파쇄부(300)에는 3차 선별부(400)를 연결한다. 또한 3차 선별부(400)에는 3차 파쇄부(500)와 수처리부(600)를 연결하고, 상기 수처리부(600)에는 석재 유출부(700)를 연결한다. 이에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 원석투입호퍼(10)의 저면으로 다수개의 바가 소정간격으로 이격 형성된 선별대(11)를 형성하여 1차 선별부(100)로 형성한 후, 하측으로는 이송컨베이어(3-1)를 장착하여 다단 다공망체(42)(42')로 형성된 제 1 스크린(40) 즉, 2차 선별부(200)와 연결하는데, 이때 상기 2차 선별부(200)의 다단 다공망체(42)(42')는 하단 다공망체(42')의 망구조를 상단 다공망체(42)의 망구조 보다 조밀하게 형성하여 상단 다공망체(42)에서 걸러진 석재 및 토사가 하단 다공망체(42')에서 한번더 선별되도록 한다. 또한 상기 제 1 스크린(40)의 상단 다공망체(42)와 하단 다공망체(42')의 일측에는 이송컨베이어(3-2)를 장착하고, 하단 다공망체(42')의 하측으로는 토사 배출컨베이어(3-3)를 장착한다.그리고 1차 선별부(100) 일측으로는 전후로 조금씩 진동하는 강철제의 철판과 이와 마주 보는 고정판 사이에 암석 등의 덩어리를 물려 넣고 짓씹어 부수게 하는 제 1 조크러셔(20)를 장착하고, 제 1 조크러셔(20)의 일측에는 이송컨베이어(3-4)를 장착하여 제 1 조크러셔(20)와 동일한 제 2 조크러셔(20')를 연결하며, 제 2 조크러셔(20')의 일측에는 이송컨베이어(3-5)를 장착하여 1,2차 파쇄부(300)로 형성하는데, 상기 각 이송컨베이어(3-1)(3-4)(3-5)상에는 통상의 자력선별기(90)를 장착하여 석재 및 토사에 함유된 금속물질을 선별케 한다.상기 제 2 조크러셔(20')와 제 1 스크린(40)에 장착된 이송컨베이어(3-5)(3-2)는 3차 선별부(400)인 제 2 스크린(40')과 연결하는데, 상기 제 2 스크린(40')은 제 1 스크린(40)에서와 같이 다단 다공망체(43)(43')로 형성하되, 하단의 다공망체(43')는 망구조가 조밀하게 구성된 제 1 다공망체(43'-1)와 상기 제 1 다공망체(43'-1) 보다는 덜 조밀하게 구성된 제 2 다공망체(43'-2)로 형성한다. 상기 제 2 스크린(40')의 제 1 다공망체(43'-1) 하측으로는 토사 배출컨베이어(3'-3)를 장착하고, 제 2 다공망체(43'-2) 하측과 일측으로는 유입컨베이어(4)(4')를 장착하며, 상단의 다공망체(43) 일측으로는 이송컨베이어(3-6)를 장착하여 3차 파쇄부(500)인 콘크러셔(30)와 연결하는데, 이때 상기 콘크려셔(30)는 짧은 수직 모양의 중심축 위에 우산처럼 생긴 콘 맨틀 헤드를 달아서, 이것의 편심운동으로 틀에 장치한 콘 케이브 볼(cone cave ball)에 원석이 물려서 아래로 내려가면서 파쇄하는 통상적인 구조이다.상기 콘크러셔(30)의 하측에는 다시 이송컨베이어(3-7)를 연결하여 제 2 조크러셔(20')와 제 2 스크린(40')을 연결하는 이송컨베이어(3-5)에 재연결한다.그리고 유입컨베이어(4)(4') 일측으로는 수처리부(600)를 형성하는데, 상기 수처리부(600)는 유출컨베이어(5)(5')가 장착된 집수조(50)로 형성한다. 도 3a 내지 3b에 도시된 바와 같이 상기 집수조(50) 일측으로는 이물질 배출컨베이어(63)를 장착하고, 타측으로는 토사적층함(83)을 장착한다. 또한 그 내부에는 와이퍼(81)가 형성된 토사 이송컨베이어(82)를 장착하고, 중심으로는 이물질이 유출컨베이어(5)(5')에 혼재된 상태로 이송되지 않도록 이물질 차단 가이드(62)와 송풍기(61)을 형성한다.또한 상기 유출컨베이어(5)(5')에는 표면으로 토사 및 물을 배출하는 배출공(7)을 형성하고, 하측으로 상기 배출공(7)을 통해 배출되는 토사 및 물을 집수조(50)로 환원시키기 위한 안내슈트(6)를 장착한 후, 석재 유출부(700)를 형성시킴으로써 본 발명에서 구현하고자 하는 선별시스템이 완성된다.그리고 완성된 선별시스템 중 1차 선별부(100)의 원석투입호퍼(10), 2차 선별부(200)와 3차 선별부(400)의 제 1,2 스크린(40)(40')과 1,2차 파쇄부(300)의 제 1,2조크러셔(20)(20') 하부 양측으로는 원석의 파쇄와 선별을 용이하게 하기 위한 통상의 진동장치가 장착되어져 있다.
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상기와 같은 선별 시스템을 통해 건축폐기물을 선별하는 과정을 설명하면,
도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이 먼저 1차 선별단계(S1)에서는 통상의 진동장치를 통해 진동하는 원석투입호퍼(10)에 원석폐기물을 투입하여 원석에 혼재된 중,소입자의 재활용 석재와 토사를 선별대(11)를 통해 별도로 선별하게 되는데, 이때 상기 선별대(11)를 통과하지 못한 입자가 큰 원석은 제 1 조크러셔(20)로 바로 투입되고, 이때 제 1 조크러셔(20)의 진동으로 인하여 선별대(11)를 통과한 중,소입자 석재와 토사는 원석투입호퍼(10) 하측의 이송컨베이어(3-1)를 통해 제 1 스크린(40)으로 이송하게 된다.
2차 파쇄단계(S2)에서는 상기 1차 선별단계(S1)를 통해 선별된 원석 중 입자의 크기가 큰 원석이 제 1 조크러셔(20)에 투입되어 파쇄되고, 상기 파쇄물은 다시 제 2 조크러셔(20')의 진동을 통해 재파쇄되어 원석의 입자를 축소시키게 되며, 이어 제 2 스크린(40)으로 유입된다.
2차 선별단계(S1')에서는 상기 1차 선별단계(S1)를 통해 선별된 원석 중 중,소입자 석재와 토사를 진동하는 제 1 스크린(40)으로 재선별하게 되는데, 이때 제 1 스크린(40)의 다공망체(41)가 다단으로 형성된 상,하단 다공망체(42)(42')로 형성되어 있어, 입자의 크기에 따라 3가지 종류로 분리 선별하게 된다. 즉, 제 1 스크린(40)의 상,하단 다공망체(42)(42')를 모두 통과한 토사는 토사 배출컨베이어(3-3)를 통해 이송되고, 상단 다공망체(42)를 통과하지 못한 중입자의 석재와 하단 다공망체(42')를 통과하지 못한 소입자의 석재는 하나로 합쳐진 후 이송컨베이어(3-2)를 통해 제 2 스크린(40')으로 유입된다.
3차 선별단계(S1")에서는 상기 2차 선별단계(S1')를 거친 파쇄물 중 토사는 제 1 스크린(40) 하측의 토사 배출컨베이어(3-3)를 통해 외부로 배출되고, 입자가 작은 석재와 2차 파쇄단계(S2')를 거친 파쇄물은 이송컨베이어(3-5)를 통해 진동하는 제 2 스크린(40')으로 유입되어 분리 선별하는데, 이때 파쇄물은 제 2 스크린(40')의 상단 다공망체(43)를 통과한 입자와 통과하지 못한 것으로 분리되며, 통과한 입자는 다시 하측 다공망체(43')를 통과하면서 하단 다공망체(43')를 통과한 입자와 통과하지 못한 것으로 분리된다. 또한 하단 다공망체(43')에서는 입자의 크기에 따라 제 1 다공망체(43'-1)를 통과한 토사와, 제 2 다공망체(43'-2)를 통과한 자갈로 선별되는데, 즉 상단 다공망체(43)와 제 1 다공망체(43'-1)를 통과한 토사는 제 1 스크린(40)의 토사 배출컨베이어(3-3)와 합쳐져 배출되고, 상단 다공망체(43)를 통과하지 못한 중입자의 석재는 이송컨베이어(3-6)를 통해 콘크러셔(30)로 유입된다. 그리고 상단 다공망체(43)와 제 2 다공망체(43'-2)를 통과한 자갈은 유입컨베이어(4)를 통해 집수조(50)로 유입되고, 제 1,2 다공망체(43'-1)(43'-2)를 모두 통과하지 못한 소입자 석재는 제 2 스크린(40') 일측의 유입컨베이어(4')를 통해 집수조(50)로 유입되는 것이다.
3차 파쇄단계(S2")에서는 상기 3차 선별단계(S1")에서 제 2 스크린(40')의 상단 다공망체(43)를 통과하지 못한 중입자의 석재를 제 2 스크린(40') 일측에 장착되어 있는 이송컨베이어(3-6)를 통해 콘크러셔(30)로 이송하여 소입자 내지 자갈로 파쇄하고, 파쇄된 석재는 이송컨베이어(3-7)를 통해 제 2 조크러셔(20')와 제 2 스크린(40') 사이에 장착되어 있는 이송컨베이어(3-5)에 연결하여 제 2 스크린(40')으로 재유입시킨다.
수처리단계(S3)에서는 도 3a 내지 3b에 도시된 바와 같이 제 2 스크린(40')을 통해 선별된 각 석재와 자갈을 제 2 스크린(40') 하측과 일측의 각 유입컨베이어(4)(4')를 통해 집수조(50)로 유입시키는데, 이때 유입된 각 석재에는 토사 뿐만 아니라 비닐, 스티로폼 등의 이물질이 혼재되어 있다. 여기서 토사는 비중이 높아 집수조(50) 저면으로 침전하게 되는데, 침전된 토사는 집수조(50) 저면부에 장착되어져 있는 이송컨베이어(82)의 와이퍼(81)로 긁어서 토사적층함(83)으로 이송한다.
그리고 비중이 낮은 이물질은 부유하게 되는데, 먼저 1차적으로 부유 이물질이 집수조(50) 일측으로 장착된 이물질 차단 가이드(62)에 의해 유출컨베이어(5)(5')측으로 이동하는 것을 방지하고, 2차적으로 집수조(50) 일측에 장착된 송풍기(61)를 통해 부유 이물질을 한쪽으로 모으며. 마직막으로 3차적으로 모인 부유 이물질을 이물질 배출컨베이어(63)로 배출시킨다.
환원단계(S4)에서는 집수조(50)를 통해 수처리된 소입자의 석재 및 자갈을 유출컨베이어(5)(5')로 이송할 경우 유출컨베이어(5)(5') 표면에 형성되어 있는 다수개의 배출공(7)을 통해 석재 및 자갈에 흡착되거나 첨가되어 있는 토사와 물을 유출컨베이어(5)(5') 하측의 안내슈트(6)로 배출하게 된다. 이때 안내슈트(6)는 집수조(50)측으로 하향경사지게 형성되어 있으므로 배출된 토사와 물은 집수조(50)로 환원하게 되는 것이다.즉, 1차 선별부(100)는 원석폐기물에 혼재된 중,소입자의 석재와 토사를 선별하게 되고, 1,2차 파쇄부(300)는 1차 선별부(100)에서 선별된 석재를 1,2차로 파쇄하게 되며, 2차 선별부(200)는 상기 1차 선별부(100)에서 선별된 석재 중 중,소입자 석재와 토사를 재선별하게 된다. 또한 3차 선별부(400)에서는 1,2차 파쇄부(300)와 2차 선별부(200)를 거친 파쇄물과 선별물을 재선별하게 되고, 3차 파쇄부(500)에서는 3차 선별부(400)를 통과하지 못한 중입자의 석재를 재파쇄하게 되며, 수처리부(600)에서는 선별된 석재와 자갈에 혼재된 토사와 비닐, 스티로폼 등의 이물질을 선별하게되고, 석재 유출부(700)에서는 석재에 흡착된 토사와 물을 완전히 제거하여 배출하게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 통상의 선별시스템과는 달리 원석폐기물을 파쇄하기 전에 원석폐기물에 혼합되어 있는 중,소입자의 석재와 토사를 먼저 선별하여 파쇄 효율을 증대시키고, 집수조(50)를 통한 토사선별시 선별 효율도 증대시켰다. 또한 통상의 스크린을 통한 선별시 스크린을 통과하지 못한 폐기물은 3차적으로 파쇄시킴으로써 파쇄 효율 증대와 동시에 선별 정밀도를 증대시키게 되는 것이다. 뿐만 아니라 수처리부(600)에서는 토사선별을 위해 와이퍼(81)가 장착된 이송컨베이어(82)를 장착함으로써 수자원의 낭비를 절감하게 되고, 집수조(50)의 일측에 이물질 차단가이드(62)를 형성하고 유출컨베이어(5)(5')에 배출공(7)과 안내슈트(6)를 형성함으로써, 재활 폐기물의 선별 정밀도를 더욱 증대시켰다.