가연성 폐기물의 연료화 선별방법 및 선별장치{Screening methods and screening devices of combustible wastes}

본 발명은 가연성 폐기물의 연료화 선별방법 및 선별장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 택지개발사업이나 간선 SOC사업 등에서 발생 되는 대규모의 비위생 매립장이나 기존의 매립장을 재정비하는 순환형 매립장 정비시 쓰레기 선별과정에서 가연성류의 발열량에 저해요소가 되는 토사, 자갈 등의 회분성 이물질을 분리 제거하고 함수비를 줄이고, Fluff Type의 F.SRF 규격에 맞는 고품질의 가연성 폐기물을 연료화할 수 있도록 선별하기 위한 것이다.

일반적으로, 생활계 폐기물이나 사업장 폐기물을 비롯한 각종 쓰레기와 인간이 사용하고 버린 각종 폐가구, 목재 문틀, 폐비닐, 폐합성수지 등과 같은 다양한 폐기물이 배출된다.

이러한 각종 폐기물은 소각하거나 땅에 매립하는 방식으로 처리하여 왔다.

그러나 도시의 팽창과 발달로 인하여 과거 매립되었던 쓰레기장이 토지로 복원되거나 재개발되는 과정에서 발생하는 가연성 폐기물을 소각 처리하는 경우 다이옥신 등과 같은 무수한 유해 물질이 대기 중에 그대로 방출됨에 따라 환경 파괴 및 인간의 건강을 위협하는 요소로 작용함은 물론 그 처리비 또한 낭비적 요소로 막대한 비용이 투입되는 등의 문제점이 있어 왔다.

또한, 가연성 폐기물을 소각하는 경우에는 가연성 가스가 배출되는데, 이러한 가연성 가스는 연료로서 재사용 가능하지만, 통상적인 소각 방식으로는 유용한 가연성 가스를 회수하여 재사용하는 것이 불가능하므로 자원을 낭비하는 결과가 초래된다.

한편, 이러한 폐기물들을 재매립하는 경우에는 그 처리비용뿐만 아니라 지하수를 오염시키고 토양을 산성화하는 등 자연환경과 생태계의 파괴를 야기하는 문제가 또한, 심각하게 대두 되고 있는 실정이다.

이러한, 문제점들을 해결하기 위한 움직임이 활발해 지면서, 가연성 폐기물을 이용하여 가연성 가스를 추출하거나 SRF나 RDF와 같은 대체 연료를 생산하는 등의 기술이 개발되고 있다.

그러나 가연성 폐기물에는 순수한 가연성 폐기물로 존재하지 않고 각종 이물질이 포함되어 있으며, 특히, 매립되어 있던 폐기물에는 다량의 토사, 돌, 미분 등과 같은 회분과 많은 수분 등이 포함되어 있다.

따라서, 종래 매립 폐기물의 처리 기술은 토사 등의 재활용 기술뿐만 아니라 가연성 폐기물을 이용하여 가스를 생산하거나 연료를 생산하기 전에 이물질을 제거하는 전처리 공정이 필수적이다.

종래 가연성 폐기물의 이물질을 제거하는 기술은 대개 수 처리를 이용한 것으로, 혼합 폐기물(가연성 폐기물과 이물질이 혼합된 것)을 수조에 투입하여 세척수에 의해 가연성 폐기물을 세척함으로써 이물질을 제거하며, 이어서, 건조기를 이용하여 가연성 폐기물을 건조하는 방식이다.

따라서, 종래의 가연성 폐기물의 이물질 제거 기술은 수조와 건조기 등의 대형 시설을 필요로 하기 때문에, 넓은 부지를 필요로 하며 많은 인력이 투입되어야 하고 또한, 작업시간이 길어지는 문제점이 있다.

또한, 수처리 방식은 가연성 폐기물과 이물질 간의 부착력을 없애 이물질을 제거하는 것이기 때문에, 이물질 제거 효율이 떨어지는 문제점도 있다.

그리고 이물질 제거를 위해 사용된 세척수를 재사용할 수 있지만, 이 세척수에는 다량의 이물질이 혼합되어 있기 때문에 반드시 이물질을 제거하여야 하며, 세척수에서 이물질을 제거하는 방법은 통상적으로 침전, 이물질 응집 등의 공정을 거친다. 즉, 세척수를 재활용하기 위한 대형의 시설을 필요로 하는 문제점도 있다.

[선행기술 문헌]

1. 특허등록 제 10-0958200호 : 건설폐기물 중간처리과정 중 선별된 가연성 폐기물의 이물질 제거 장치

2. 특허등록 제 10-0998793호 : 생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법

3. 특허등록 제 10-0866517호 : 가연성 폐기물의 자원화를 위한 분리선별 장치와 그 방법

본 발명은 상기와 같은 복잡한 공정과 비경제적인 문제점을 해결하고, 시멘트제조공장, 제지공장, 발전소 등에서 사용될 수 있는 Fluff SRF를 생산하기 위하여 창출한 것으로, 매립장에서 매립쓰레기 선별공정에 의해 선별 분리된 가연성 폐기물에는 다수의 혼합된 토사, 잔돌, 철재류 등이 포함되고 있는 관계로 자석 선별 및 1차 감량화 선별공정에서 분리한 후, 분리된 가연성 폐기물을 200~300mm로 파쇄하고, 파쇄된 가연성 폐기물에 부착된 토사 등 이물질을 타격하여 2차 감량선별공정에서 선별하여 이물질을 제거함으로써, 처리대상 가연성 폐기물을 감량화하여 배출되는 가연성 감량화 선별공정이다.

또한, 상기 감량화된 가연성 폐기물을 폐기 또는 소각처리하지 아니하고 자원화 하는 단계로써 회전하는 원통형의 킬른건조기에 투입하여 킬른 건조기 내부 온도를 120~200℃의 온도로 가열하여 건조함과 동시에 단부측에 설치된 콤프레셔를 통해 내부로 공급되는 찬 공기를 이용하여 가연성 폐기물의 함수비를 10%이하로 건조하도록 하는 건조공정이다.

또한, 경사지게 설치된 킬른건조기의 단부측에는 회전트롬멜을 장착하여 회전하면서 건조된 가연성 폐기물에 잔존하여 부착된 토사 등의 이물질을 회전트롬멜 하부측의 선별구로 재차 분리함과 동시에 이물질이 제거된 순수한 가연성 폐기물은 전방의 배출구로 배출하는 건조이물질 배출공정과 건조된 가연성에 부착되어 있는 이물질을 타격 원심력방법에 의한 선별로 감량화하는 3차 감량화 공정과 F.SRF규격에 맞는 크기의 원료로 파쇄 및 분쇄하는 공정과, 압축, 포장하는 공정을 거쳐 고순도의 연료화 F.SRF를 가공생산하는 것을 목적으로 한다.

따라서 본 발명은 쓰레기 매립지에서 선별된 가연성 폐기물을 감량화시켜 건조시킴과 동시에 가연성 폐기물에 부착된 이물질과 수분을 최대한 제거한 고순도의 가연성 폐기물만을 얻을 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도면에 나타내는 바와 같이, 쓰레기매립장의 매립쓰레기선별공정에서 선별된 저순도의 가연성 폐기물과 일반 폐기물인 폐비닐, 폐타이어, 폐합성수지와 같은 고순도의 가연성 폐기물을 혼합기(10)에서 혼합하는 혼합공정(S10)과,

상기 혼합공정(S10)에서 혼합된 가연성 폐기물을 컨베이어벨트로 이송하는 과정에서 가연성 폐기물에 혼합된 철재류를 자력선별기(20)로 이물질인 철재류를 선별하는 자력선별공정(S20)과,

상기 자력선별공정(S20)을 거쳐 선별된 가연성 폐기물에 부착된 토사, 잔돌 회분성 이물질은 가연성 폐기물 탈락날개판(38)을 형성한 회전트롬멜(31)에 다수개 천공된 통공(32)으로 배출시켜서 가연성 폐기물만 선별하도록 형성하고, 일측에는 통공막힘방지노즐(36)을 형성하여 통공이 막히지 않도록 함과 동시에 외측에는 비산물방지상부하우징(37)을 형성하여 가연성 폐기물선별시 비산물이 외부로 발산되는 것을 방지하도록 형성한 1차 감량화 선별기(30)로 선별하는 1차 감량화 선별공정(S30)과,

상기 1차 감량화 선별공정(S30)에서 선별된 가연성 폐기물을 200~300mm의 크기가 되게 로터리파쇄기(40)를 이용하여 파쇄하는 1차 파쇄공정(S40)과,

상기 1차 파쇄공정(S40)에서 파쇄된 가연성 폐기물에 부착되어 잔존하는 토사와 같은 이물질을 회전선별플레이트(63)를 이용하여 이물질을 분리시키고, 회전트롬멜(61)을 통해 이물질을 배출시키는 2차 감량화 선별기(60)로 선별하는 2차 감량화 선별공정(S50)을 포함하는 공정으로 선별된 가연성 폐기물에서 토사, 잔돌, 목재, 잔 부스러기와 같은 이물질을 제거하는 가연성 감량화선별공정(B)과,

상기 감량화된 가연성 폐기물을 자원화 연료화하기 위하여 더욱 정밀하게 선별과 파쇄하는 공정으로써, 가연성 폐기물의 발열량에 가장 큰 영향을 주는 함수비를 저감시킬 수 있는 수단으로 회전하는 원통형의 킬른건조기에 선별된 가연성 폐기물을 투입하는데, 이때 킬른 건조기 내부 온도를 너무 높게(200℃ 이상) 하면 가연성 폐기물의 함수를 건조하기 전에 오그라져 함수를 내포하는 문제점이 발생하므로 습기를 제거하기 위한 내부온도를 120~200℃ 내에서 유지하는 것이 바람직하다.

이와 같이 건조과정을 거친 가연성 폐기물은 킬른건조기 배출구로 이동하게 되는데 단부측에서 공급되는 찬공기를 가연성 폐기물에 분사시켜 접촉시키면 건조효과가 매우 크게 되는 것이다.

상기 킬른 건조기는 투입부는 높게 배출부는 낮게 하여 경사지게 설치하며 킬른 건조기의 단부측에는 회전트롬멜을 장착하여 건조된 가연성 폐기물에 잔존하여 부착된 토사 등의 이물질을 회전트롬멜 선별구를 통하여 분리배출하고, 가연성 폐기물을 건조하여 함수비를 저감시키는 공정과, 상기 건조된 가연성을 다시 타격원심력 방식에 의한 가연성 폐기물을 제거하는 3차 감량화 선별공정과, 1차 파쇄공정(S40)에서 파쇄된 가연성 폐기물을 F.SRF규격에 맞는 50mm 이하로 파쇄 분쇄하는 공정과, 압축과 포장하는 공정을 거쳐 가연성 폐기물을 연료화하는 선별장치를 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 쓰레기매립장에서 선별된 저순도의 가연성 폐기물과 일반폐기물인 폐비닐, 폐합성수지와 같은 고순도의 가연성 폐기물을 혼합하는 혼합기(10)와,

상기 혼합기(10)에서 혼합된 가연성 폐기물을 컨베이어벨트로 이송하면서 가연성 폐기물에 혼합된 철재류를 선별하기 위한 자력선별기(20)와,

상기 자력선별기(20)에서 선별된 가연성 폐기물에 혼합된 토사, 잔돌, 회분성 이물질을 1차 선별하는 1차 감량화 선별기(30)와,

상기 1차 감량화 선별기(30)에서 선별된 가연성 폐기물을 200~300mm로 1차 파쇄하는 1차 로터리파쇄기(40)와,

상기 1차 로터리파쇄기(40)에서 파쇄된 가연성 폐기물을 회전축(62)에 십자형으로 다수 장착된 회전선별플레이트(63)가 회전하면서 타격하여 가연성 폐기물에 부착 및 혼합된 토사와 같은 이물질을 회전트롬멜(61)로 분리 선별하는 2차 감량화선별기(60)와,

상기 2차 감량화선별기(60)에 의해 선별된 가연성 폐기물을 본체(71)의 내부에 투입하여 걸림턱(71')에 걸려 회전시키면서 외주면으로 형성된 가열부(72)에서 120~200℃의 온도로 가열하여 1차 건조시킴과 동시에 단부측에 장착된 콤프레셔(80)에서 공급되는 찬 공기를 에어공급관(81)의 분사노즐(82)을 통해 가연성 폐기물에 분사하여 2차 건조시켜서 건조된 가연성 폐기물에 부착된 토사와 같은 잔여 이물질은 하부의 선별구(73)로 선별하여 배출하고, 함수비 10%이하로 건조된 가연성 폐기물은 배출구(74)로 배출시킬 수 있게 단부측에 회전트롬멜(75)이 형성된 킬른건조기(70)와,

상기 킬른건조기(70)에서 선별된 가연성 폐기물을 회전축(62)에 다수 장착된 회전선별플레이트(63)로 타격하여 가연성 폐기물에 부착되어 잔존하는 토사와 같은 이물질을 회전트롬멜(61)로 선별하고, 회전트롬멜(61)의 내부면에 길이방향으로 다수개 장착되어 자력발생 온/오프 스위치 또는 레버(110)에 의해 자기력을 생성하는 자석(90)에 의해 잔존하는 금속을 선별하는 3차 감량화 선별기(60')와,

상기 3차 감량화 선별기(60')에서 선별된 가연성 폐기물을 50mm크기 이하로 절단 및 분쇄하여 F.SRF 규격의 고순도 가연성 폐기물 연료를 얻을 수 있도록 2차 로터리파쇄기(40')와 상기 로터리파쇄기(40)에서 파쇄 및 분쇄하여 배출하는 F.SRF를 압축 및 포장하는 압축포장기(100)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 매립장에서 선별된 저순도의 가연성 폐기물과 폐비닐, 폐합성수지 등과 같은 고순도의 가연성 폐기물을 혼합하여 철재류, 토사 등의 이물질을 선별한 후, 다시 타격 및 파쇄를 반복하여 가연성 폐기물을 선별한 후, 원통형으로 회전하는 킬른건조기를 통과시켜 토사 등의 이물질을 건조, 선별한 후, 다시 타격선별 및 파쇄와 분쇄과정을 반복하기 때문에 함수량이 10% 이하의 순수하고 고순도의 건조한 가연성 폐기물을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가연성 폐기물에 물을 이용하지 않고 원통형으로 형성된 킬른 건조기의 가열부에서 발생하는 열과 찬공기를 투입하여 가연성 폐기물을 회전시켜서 잔존하는 토사 등의 이물질을 완전히 제거하면서 건조하기 때문에 고순도의 연료화를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가연성 폐기물 선별방법의 개략공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가연성 폐기물 선별장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2a는 도 2에 표기된 A를 확대하여 나타낸 단면도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가연성 폐기물 선별장치의 1차 감량화 선별기를 나타낸 구조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가연성 폐기물 선별장치의 1차 및 2차 파쇄기를 나타낸 구조도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 가연성 폐기물 선별장치의 내부에 설치되는 외측 및 내측파쇄칼날과 수평지지턱에 설치되는 파쇄날을 확대하여 나타낸 종단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가연성 폐기물 선별장치의 2차 감량화 선별기를 나타낸 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 가연성 폐기물 선별장치의 킬른 건조기를 나타낸 구조도이다.
도 7은 본 발명에 따른 가연성 폐기물 선별장치의 3차 감량화 선별기를 나타낸 구조도이다.

이하, 본 발명에 따른 가연성 폐기물의 선별방법 및 선별장치에 대한 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 가연성 연료화 선별방법을 하기 위하여 먼저, 매립장 쓰레기에 혼합된 저순도의 가연성 폐기물(A)을 선별한다.

이때 매립장 쓰레기 선별은 일반적인 방법으로 선별기에 매립장 쓰레기를 투입하여 가연성 폐기물에 혼합된 토사를 1차 선별하고, 다시 가연성 폐기물에 혼합된 가연성 폐기물을 2차에 걸쳐 정밀하게 선별하여 가연성 폐기물과 토사를 구분 및 선별한다. 이때 토사는 재활용 성토로 이용한다.

그리고 상기와 같이 선별된 저순도의 가연성 폐기물(A)은 다시 토석과 토사 및 이물질을 분리하여 토석은 재활용하고 이물질은 매립한다.

상기와 같이 선별된 저순도의 가연성 폐기물(A)을 연료화하기 위한 공정을 도 1에 의거하여 하기와 같이 구체적으로 설명한다.

1) 가연성 폐기물 혼합공정(S10)

매립장 쓰레기에서 선별된 저순도의 가연성 폐기물(A)과 폐비닐, 폐합성수지 등가 같은 고순도의 가연성 폐기물(B)을 혼합기(10)에서 혼합하여 혼합된 가연성 폐기물(C)을 얻게 된다.

2) 가연성 폐기물에 혼합된 철재류의 자력선별공정(S20)

상기 혼합공정에서 혼합된 가연성 폐기물(C)을 컨베이어벨트로 이송하는 과정에서 가연성 폐기물(C)에 혼합된 철재류를 자력선별기(20)를 이용하여 선별한다.

이때 가연성 폐기물(C)에는 철재류만 선별되고, 가연성 폐기물(C)에 혼합된 토사, 잔돌, 회분성 이물질은 선별되지 못하고 컨베이어벨트를 타고 1차 감량화 선별기(30)로 이송한다.

3) 가연성 폐기물 1차 감량화선별공정(S30)

상기 자력선별기(20)를 이용하여 철재류가 선별된 가연성 폐기물(C)에 혼합된 토사, 잔돌, 회분성 이물질의 선별은 가연성 폐기물이 컨베이어벨트(33)로 이송되어 회전트롬멜(31)에 투입되어 회전할 때, 다수개 천공된 통공(32)을 통해 하부로 이물질이 선별되어 이물질 이송 컨베이어벨트(34)를 타고 이송하고, 가연성 폐기물은 전방의 가연성 폐기물 이송 컨베이어벨트(35)를 타고 다음 단계로 이송된다.

이때 상기 회전트롬멜(31)의 일측에는 회전트롬멜(31)에 천공된 통공(32)이 막히는 것을 방지 및 청소하기 위한 통공막힘방지노즐(36)이 형성되고, 외주면에는 가연성 폐기물이 선별되는 과정에서 발생하는 비산물방지상부하우징(37)이 형성되어 있다. 그뿐만 아니라 회전트롬멜(31) 내부에는 90도 간격을 두고 가연성 폐기물이 저면에 모이는 것을 방지하기 위한 가연성 폐기물 탈락날개판(38)이 4개 형성된다. 그러나 4개에 한정하는 것은 아니고 현장여건에 따라 4개 이상 설치가 가능하다.

이때 가연성 폐기물(C)에 혼합된 토사, 잔돌, 회분성 이물질의 일부가 선별되므로 가연성 폐기물은 1차 감량화되어 가연성 폐기물 1차 로터리파쇄기(40)로 이송이 되는 것이다.

4) 가연성 폐기물 1차 파쇄공정(S40)

상기 1차 감량화선별공정(S30)에서 선별된 가연성 폐기물(C)에는 아직도 선별되지 못한 토사, 잔돌, 회분성 이물질이 부착 및 혼합되어 있다. 따라서 상기 이물질을 다시 선별하기 위하여 가연성 폐기물(C)을 1차 로터리파쇄기(40)로 파쇄하여 가연성 폐기물과 토사 등의 이물질이 파쇄과정에서 분리되게 한다.

이때 로터리파쇄기(40)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 선별된 가연성 폐기물(C)을 투입하기 위한 호퍼(41)가 상부측의 일측면에 형성되고, 내부에는 모터의 동력을 전달받아 서로 대향하여 회전하는 회전축(42)이 2개 형성되어 있다. 이때 서로 대향하여 회전하는 회전축(42)은 서로 동일한 방향으로 회전할 수도 있고, 서로 반대방향으로 회전할 수도 있다. 즉, 호퍼(41)로 투입되는 부피가 큰 가연성 폐기물이 외측 및 내측 파쇄칼날(45)(46)과 접촉되지 않고 상부로 뜨지 않도록 호퍼(41) 상부에 압축실린더(411)가 장착된 압축판(412)이 영구자석으로 형성되어 있기 때문에, 호퍼(41)로 투입된 가연성 폐기물이 내측 및 외측 파쇄칼날(45)(46)에 밀착되어 파쇄가 잘 이루어지게 함과 동시에 금속류는 분리될 수 있도록 구성한 것이다. 그뿐만 아니라 압축실린더(411)의 일측에는 가연성방지판(413)이 형성된다. 상기 가연성방지판(413)은 압축판(412)의 일측 즉, 호퍼(41) 측으로 수직되게 부착하여 압축실린더(411)에 의해 압축판(412)이 하향할 때, 호퍼(41)로 투입된 가연성 폐기물이 압축판(412) 위로 유입되는 것을 방지하기 위한 구성이다. 또한, 호퍼(41)의 경사진면에도 영구자석(414)을 설치하여 투입되는 가연성 폐기물에 혼합된 금속류를 분리하게 구성한다.

그리고 호퍼(41)를 일측면에 형성한 이유는 가연성 폐기물(C)이 원활하게 파쇄칼날의 내부로 투입되게 함과 동시에 파쇄되는 동안 대기시간과 파쇄절단시 발생하는 비산 조각 등에 의하여 투입구로 가연성 폐기물을 투입하는 컨베이어벨트를 보호하고 폐기물이 파쇄칼날에 즉시 투입되도록 하기 위한 것이다.

또한, 상기 각각의 회전축(42)에는 간격편(43)에 의해 간격을 두고 장착된 회전체(44)의 외주면에는 지지턱(441)이 돌출되게 형성되어 있고, 상기 돌출된 지지턱(441)에는 체결구(45')에 의해 외측파쇄칼날(45)이 고정되어 회전축(42)과 일체로 회전한다. 그뿐만 아니라 상기 회전체(44)와 회전체(44)에 간격을 이루도록 장착된 간격편(43)에도 외주면으로 다수개의 지지턱(431)을 돌출되게 형성하고, 돌출된 지지턱(431)에는 체결구(46')로 내측 파쇄칼날(46)을 고정되게 장착하여 회전축(42)과 일체로 회전하도록 구성한다.

이때 회전체(44)에 장착된 외측파쇄칼날(45)이 회전하면서 투입된 가연성 폐기물을 외측에서 파쇄하고, 이와 동시에 외측파쇄칼날(45)과 외측파쇄칼날(45) 사이로 유입되는 가연성 폐기물(C)에 대하여는 간격편(43)에 장착된 내측 파쇄칼날(46)이 회전하면서 파쇄하게 된다.

즉, 회전체(44)는 간격편(43)의 지름보다 크고, 간격편(43)은 회전체(44)의 지름보다 작기 때문에, 로터리파쇄기(40)로 투입되는 가연성 폐기물을 외측과 내측에서 모두 파쇄작업을 할 수 있기 때문에 파쇄 능력을 향상시키는 것이다.

그리고 상기 회전체(44)와 간격편(43)에 장착된 외측 파쇄칼날(45) 및 내측 파쇄칼날(46)의 하부에는 다수개의 통공(47)이 천공되어 호형으로 형성된 스크린망(48)이 설치되어 있기 때문에, 가연성 폐기물(C)이 파쇄되면서 가연성 폐기물에 부착 및 혼합된 토사, 잔돌, 회분성 이물질이 분리되고 적정크기로 파쇄한 후, 하부에 장착된 스크린망(48)의 통공(47)을 통해 선별이 되는 것이다.

상기와 같이 회전체(44)에만 칼날이 장착되는 것이 아니라, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 로터리파쇄기(40)의 회전체(44)의 양측에 설치되는 내측 파쇄칼날(46)과 외측 파쇄칼날(45)에 대응하여 길이방향으로 길게 형성되는 수평지지턱(420)에 파쇄날(a, b)을 고정되게 설치하여 호퍼(41)로 투입되는 가연성 폐기물을 외측 파쇄칼날(45)과 내측 파쇄칼날(46)이 회전하면서 수평지지턱(420)에 고정된 파쇄날(a, b)과 엇갈리면서 완벽하게 분쇄할 수 있도록 구성한다. 상기 내측 및 외측 파쇄칼날(45)(46)이나 파쇄날(a, b)은 도면에 도시된 것에 한정하지 않고 사용용도에 따라 다양한 칼을 선택하여 사용할 수 있다.

이때 상기 로터리파쇄기(40)의 내부에는 회전체(44)가 좌측, 우측에 2개 대향하여 설치되기 때문에, 수평지지턱(420)도 좌측 회전축과 우측 회전축의 양측에 각각 수평으로 설치하고 부호는 동일부호를 사용한다. 그리고 상기 수평지지턱(420)에는 각각 파쇄날(a, b)이 고정되게 장착된다. 즉, 회전체(44)에 설치되는 내측 및 외측 파쇄칼날(45)(46)은 회전하고, 수평지지턱(420)에 설치되는 파쇄날(a)(b)은 길이방향으로 교대로 반복하여 고정되게 설치된다.

이때 가연성 폐기물(C)의 파쇄크기에 따라 통공(47)의 크기를 다르게 설치하는데 보통 1차 파쇄시에는 200~300mm 이내로 파쇄하고, 후술하는 2차 파쇄시에는 50mm의 통공이 천공된 스크린망을 설치하면 된다.

또한, 상기 스크린망(48)의 하부에는 파쇄된 가연성 폐기물(C)과 토사 등의 이물질을 이송하는 컨베이어벨트(49)가 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 회전체(44)와 간격편(43)에 장착된 외측 및 내측 파쇄칼날(45)(46)은 마모시 교체가 가능하고, 상기 회전체(44)는 원형은 물론 사각 내지 삼각형으로 형성할 수 있고, 회전체(44)와 간격편(43)을 장착하는 회전축(42)은 육각형으로 파쇄칼날의 고정과 방향 등을 조정할 수 있도록 함과 동시에 파쇄작용시 힘의 안배가 이루어지도록 구성한 것이다.

그뿐만 아니라 상기 외측파쇄칼날(45)의 간격과 크기는 1차 파쇄시에는 50~100mm 정도의 간격으로 2차 파쇄시에는 50mm이하의 간격으로 설치하여 파쇄작업을 원활하게 이루어지도록 구성한다.

5) 가연성 폐기물 2차 감량화선별공정(S50)

상기와 같이 가연성 폐기물 1차 파쇄공정(S40)에서 파쇄된 가연성 폐기물(C)은 다시 컨베이어벨트(50)로 이송되어 2차 감량화 선별기(60)의 투입구(64)로 투입된다.

이때 2차 감량화 선별기(60)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 경사지게 형성하여 일측 상부에 투입구(64)를 형성하고, 내부에는 모터의 동력을 전달받아 회전하는 회전축(62)이 형성되어 있다.

그리고 상기 회전축(62)에는 십자형으로 장착된 회전선별플레이트(63)를 간격을 두고 다수개 장착하고, 회전선별플레이트(63)에는 회전선별플레이트의 마모를 방지하기 위한 마모방지층(69)을 장착하여 구성한다.

또한, 상기 회전축(62)은 전방으로 경사지게 형성되고, 회전축(62)의 투입구(64) 측에는 3개의 회전선별플레이트(63)를 장착하고, 상기 3개의 회전선별플레이트(63) 후방에는 2개씩 간격을 두고 복수개 회전선별플레이트(63)를 설치한다. 상기 회전축(62)이 경사지고, 투입구(64) 측에 3개의 회전선별플레이트(63)를 설치하는 것은 투입구(64) 측으로 투입되는 가연성 폐기물이 투입구(64) 측으로 튀지 않고 회전선별플레이트(63)에 의해 원활하게 회전하여 전방으로 이송할 수 있도록 구성한 것이다.

그리고 회전축(62)의 전방으로 다수개의 통공(65)을 천공하여 회전하는 회전트롬멜(61)을 형성하고, 상기 회전트롬멜(61)의 하부에는 가연성 폐기물(C)에서 선별된 토사와 같은 이물질을 이송하는 컨베이어벨트(66)가 형성되고, 전방의 배출구(67) 측에는 선별되어 배출되는 가연성 폐기물을 이송하는 컨베이어벨트(68)로 구성되어 있다.

따라서 2차 감량화 선별기(60)의 투입구(64)로 투입된 가연성 폐기물을 회전축에 다수 장착된 회전선별플레이트(63)에 결합된 마모방지층(69)이 회전하면서 가연성 폐기물을 회전시켜서 배출측면으로 밀어내면서 가연성 폐기물에 부착된 토사나 혼합된 토사 등의 이물질을 분리시키고, 분리된 토사 등의 이물질은 회전트롬멜(61)의 외주면으로 다수 천공된 통공(65)을 통하여 하부로 배출되어 컨베이어벨트(66)를 타고 이송되고, 또 선별된 가연성 폐기물은 회전트롬멜(61)의 전방 배출구(67)로 배출되어 컨베이어벨트(68)를 타고 이송된다.

상기 회전선별플레이트(63)는 약 30~45°방향으로 비틀려져서 스크류작용과 바람을 일으키는 선풍 작용을 할 수 있도록 제작되어 있다.

이때도 역시 가연성 폐기물(C)에 혼합된 토사, 잔돌, 회분성 이물질이 분리되어 외부로 배출되어 매립, 소각되어져서 가연성 폐기물은 2차 감량화되어 중간 가공처리장으로 이송되거나 다음 단계인 가연성 폐기물건조공정(S60)으로 이송되는 것이다.

6) 가연성 폐기물의 건조 공정(S60)

상기와 같이 2차 감량화 공정(S50)에서 선별된 가연성 폐기물을 컨베이어벨트로 이송되어 원통형으로 형성되어 회전하는 킬른건조기(70)의 투입구(78) 내부에 투입되어 건조작업이 이루어진다.

킬른건조기(70)는 원통형의 본체(71) 외부에 히터선(72')이 장착된 가열부(72)에서 가열하여 본체(71)의 내부에 120~200℃의 열을 전달하게 구성하고, 또 단부 측에 장착된 콤프레셔(80)에서 공급되는 찬 공기를 에어공급관(81)의 분사노즐(82)을 통해 본체(71)의 내부에 분사하도록 구성하여, 본체(71)의 내부로 투입된 가연성 폐기물을 열과 찬 공기로 2차에 걸쳐 함수비 10%이하로 건조작업이 이루어지도록 구성한다. 이때 가열부(72)에서 발생하는 온도가 외부로 방출되지 못하도록 보호덮개(72a)를 형성하여 보온을 유지하도록 구성한다.

또한, 단부 측에는 회전트롬멜(75)이 장착되어 건조되어 이송되는 가연성 폐기물(C)을 회전시켜서 가연성 폐기물에 부착된 잔존하는 토사와 같은 이물질을 선별하여 하부측의 선별구(73)를 통해 배출하여 컨베이어벨트(73')를 타고 이송하게 구성하고, 가연성 폐기물은 전방의 배출구(74)로 배출하여 컨베이어벨트(74')를 타고 이송하게 구성한다.

이때 본체(71) 내부면은 물론 회전트롬멜(75)의 내부면에는 길이방향으로 돌출된 걸림턱(71')을 다수 장착하여 킬른건조기(70)가 회전할 때 내부에서 회전하는 가연성 폐기물이 하부에서 모이지 않고 원활하게 회전하면서 토사 등의 이물질이 분리되도록 구성한 것이다.

그뿐만 아니라 본체(71)에는 싸이클론 배기장치(71a)가 장착되어 본체(71) 내부의 열기와 공기 등을 순환하여 배출할 수 있도록 구성한다.

그리고 본체(71)의 길이는 20~25m, 직경은 2~5m의 원통형이며, 외부면에는 본체를 회전하는 구동부롤러(77)와 구동시 부하를 줄여주기 위한 감속장치(76)가 장착되어 있다.

7) 가연성 폐기물 3차 감량선별공정(S70)

상기 건조공정(S60)에서 건조된 가연성 폐기물(1)을 3차 감량화 선별기(60')를 통해 선별한다. 이때 3차 감량화 선별기는 전술한 2차 감량화 선별기(60)의 구성과 동일한 것으로, 2차 감량화 선별기(60)를 2개를 평면 또는 상하로 단이지게 연결한 구성한다. 그러나 3차 감량화 선별기(60')는 2차 감량화 선별기(60)의 회전트롬멜(61)의 내부면에 길이방향으로 다수개의 자석(90)을 형성하여 잔존하는 금속을 선별하는 구성을 추가한 것이다. 따라서 가연성 폐기물이 감량화 선별기(60')로 투입되어 회전트롬멜(61)의 내부에서 회전선별플레이트(63)에 의해 회전하면서 토사 등의 이물질 및 자석(90)에 의해 잔존하는 금속이 분리되어 가연성 폐기물이 배출되는 배출구(67)의 하부에 단이지게 감량화 선별기(60")를 하나 더 설치하여 가연성 폐기물이 감량화 되게 3차에 걸쳐 토사 등의 이물질과 금속을 선별하도록 구성한다. 이때 자석(90)은 자력발생 온/오프 스위치 또는 레버에 의해 자력을 온/오프 하도록 구성한다. 즉, 자력발생 온/오프 스위치 또는 레버(110)를 온시켜서 회전트롬멜(61) 회전하게 되면 길이방향으로 다수 형성된 자석(90)에서 자기력이 발생하여 잔존하는 금속을 선별되고, 또 가연성 폐기물을 선별한 후에는 자력발생 온/오프 스위치 또는 레버(110)를 오프 시켜서 자석(90)으로 발생하 는 자기력을 차단하여 자석(90)에 부착된 금속을 분리하여 선별하면 되는 것이다.

그리고 상기 2개의 감량화선별기에서 선별된 토사 등의 이물질을 이송하는 컨베이어벨트는 서로 연결하여 동시에 이송이 이루어지도록 구성한다.

따라서 상기 3차 감량화 선별과정에서 토사, 잔돌, 회분성 이물질이 완전히 선별되므로 순수하고 고순도의 가연성 폐기물만이 얻어지게 된다.

8) 가연성 폐기물 2차 파쇄공정(S80)

상기 3차 감량화 선별공정(S70)에서 선별된 가연성 폐기물을 다시 2차 로터리파쇄기(40')로 50mm로 절단 및 분쇄하여 고순도의 가연성 폐기물을 얻을 수 있도록 구성한다. 이때 2차 로터리파쇄기(40')의 구성은 이미 전술한 1차 로터리파쇄기(40)의 구성과 동일하나, 회전축칼날의 간격을 50mm이하로 구성한다.

9) 압축 및 포장(S90)

상기와 같이 순순하게 고순도로 선별된 가연성 폐기물은 압축포장기(100)를 이용하여 압축과 포장되어 이송되는 것이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 비록 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

10. 혼합기 20. 자력선별기
30. 1차 감량화 선별기 31. 회전트롬멜
32. 통공 40, 40'. 로터리파쇄기
41. 호퍼 42. 회전축
411. 압축실린더 412. 압축판
413. 가연성방지판 414. 영구자석
43. 간격편 44. 회전체
431, 441. 지지턱 45. 외측 파쇄칼날
45', 46'. 체결구 46. 내측 파쇄칼날
47. 통공 48. 스크린망
49. 컨베이어벨트 60, 60', 60". 감량화 선별기
61. 회전트롬멜 62. 회전축
63. 회전선별플레이트 64. 투입구
65. 통공 66. 컨베이어벨트
67. 배출구 68. 컨베이어벨트
69. 마모방지층 70. 킬른건조기
71. 본체 71'. 걸림턱
71a. 싸이클론 배기장치 72. 가열부
72'. 히터선 72a. 보호덮개
73. 선별구 74. 배출구
75. 회전트롬멜 75'통공
76. 감속장치 77. 구동부롤러
78. 투입구 80. 콤프레셔
81. 에어공급관 82. 분사노즐
90. 자석 100. 압축포장기
110. 자력발생 온/오프 스위치 또는 레버