KR100696614B1 - The manufacturing method of high quality aggregate form construction waste by heating - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건설 폐기물로부터 청정 순환 골재를 생산하는 방법에 대한 것으로 다시 말하면 구조물의 설치 또는 해체에 따라 발생하는 건설폐기물 즉 폐 콘크리트, 폐 블록, 벽돌, 전신주, 기타 혼합 토사로부터 파쇄 분리 과정을 거처 순환 골재를 생산하는 과정에서 이물질을 완전 분리함으로서 청정 순환 골재를 생산할 수 있는 방법에 관한 발명이다. 본 발명에 의한 방법은 건설 폐기물의 효율적인 재활용을 도모하여 자원 고갈과 환경 보존에 효과적으로 대처할 수 있도록 하는 방법으로 일정 크기의 폐 콘크리트 덩어리를 고열 가열로에 투입한 후 이를 고열(600℃ 전후)로 가열하여 일정시간을 유지함으로서, 골재를 결합하고 있는 시멘트 페이스트 부분 즉 경화제에 포함되어 있는 결정수를 잃어버리도록 하여 결합력을 극도로 저하되게 한다. 이러한 방법으로 고온 처리된 건설폐기물에 약한 충격력을 주는 것과 동시에 서로 마찰하는 작용과 필요시 세척의 방법으로 골재에 붙어있는 이물질을 완전히 제거하여 고 순도의 청정 순환 골재를 생산함으로서 소비자가 원하는 품질 및 친 환경적인 청정골재의 생산이 가능한 발명이다..The present invention relates to a method for producing clean circulating aggregate from construction waste, that is, circulating through crushing separation from construction waste generated by the installation or dismantling of the structure, ie, waste concrete, waste block, brick, telephone pole, and other mixed soils. The present invention relates to a method for producing clean circulation aggregates by completely separating foreign matters during the production of aggregates. The method according to the present invention promotes efficient recycling of construction waste to effectively cope with resource depletion and environmental preservation. The waste concrete mass of a certain size is put into a high temperature heating furnace and then heated to a high temperature (around 600 ° C.). By maintaining a predetermined time, the cement paste portion, that is, the crystallization water contained in the hardener, to which the aggregate is bonded is lost, so that the bonding force is extremely reduced. In this way, it gives weak impact to the construction wastes treated with high temperature, and rubs against each other and cleans the foreign matter adhering to the aggregate by the method of cleaning if necessary to produce high purity clean circulation aggregate. It is an invention that can produce environmentally clean aggregates.
청정순환골재, 건설폐기물, 고온가열, 결정수, 페이스트 Clean circulating aggregate, construction waste, high temperature heating, crystal water, paste
Description
도1 : 기존 건설 폐기물 처리 흐름도Figure 1: Existing Construction Waste Disposal Flowchart
도2 : 본 발명에 의한 건설 폐기물 처리 흐름도2 is a construction waste treatment flow chart according to the present invention
도3 : 본 발명에 의한 고온 가열로 및 분리 장치 구조도3: Structure diagram of high temperature furnace and separation device according to the present invention
* 도면의 중요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on important parts of the drawing
1. 건조로 2. 가열 컨베이어1. Drying Furnace 2. Heating Conveyor
3. 건조로 투입 컨베이어 4. 분사용 물 공급 장치3.
5. 지 지 로라 6. 건설 폐기물5. Jiro Laura 6. Construction Waste
7. 물 분사 장치 8. 분리 장치 외통7.
9. 분리장치 내통 10. 분리장치 날개9. Separator
11. 배출장치 12. 스크린선별기11.
13. 선별기 물 분사장치13. Selector water injector
. 본 발명은 건설 폐자재인 콘크리트 류 와 혼합성 건설 폐기물 및 건설 폐자재 류 등으로부터 순환 골재를 생산하는 과정 중에서 건설폐자재를 고열로 가열하는 과정과 마찰 분쇄 분리 과정에 의하여 이물질을 제거하는 방법에 대한 것이다.. The present invention is a method for removing foreign matters by heating the construction waste material at high temperature and friction crushing separation process during the production of circulating aggregate from concrete and mixed construction waste and construction waste materials. It is about.
종래의 방법으로는 건설폐기물을 이용하여 순환골재를 생산할 시 쓰레기 및 토분 등의 이물질이 다량 함유 하고 있어 순환골재의 품질에 악 영향을 주고 있었다. 이러한 주요 원인으로는 건설폐기물의 발생원 즉 건축물 철거 시 다량의 쓰레기 류, 고철, 비철, 토분, 목재, 합성수지, 종이류, 등의 이물질이 포함된 상태로 처리장에 반입되어, 호파에 투입하고 죠-크라샤에 의해 파쇄 하는 과정에서 이물질의 덩어리와 콘크리트 덩어리를 혼합시킨 상태에서 파쇄 하는 방법을 이용하였다. 이보다 개선된 방법으로 출원인에 의한, 이물질을 수작업과 살수에 의해 먼저 제거한 후 분쇄하는 방법이 도입되었으나, 이 방법들에 의해서 생산되는 순환골재는 제조 후 골재에 부착되는 이물질로서 시멘트 성분이 다량 함유되어있어 순환 골재를 레미콘 등 건설 자재로 사용하기에는 흡수율, 압축강도 등 품질에 악 영향을 주고 있었다. 특히 흡수율을 결정하는 각 종류의 시멘트 성분의 부착으로 인하여 흡수율이 7.85% 이상으로 측정되고 있어 이는 신규 골재에 비해 수 십 배의 흡수율 차이를 보임과 동시에 강도의 보장이 어려움으로 재활용에서 배제되는 등 많은 문제점이 있었다.In the conventional method, when the recycled aggregate is produced using construction waste, it contains a large amount of foreign substances such as garbage and soil, which adversely affects the quality of the recycled aggregate. These main causes are the source of construction waste, that is, a large amount of garbage, scrap, non-ferrous metals, soil, wood, synthetic resins, papers, etc., when they are demolished, are brought into the treatment plant and put into the hopper. During the shredding process, the shredding method was performed in the state of mixing the mass of foreign matter and the mass of concrete. An improved method has been introduced by the Applicant to remove the foreign matter first by hand and watering, and then to pulverize. However, the recycled aggregate produced by these methods contains a large amount of cement as a foreign matter attached to the aggregate after manufacture. Therefore, the use of circulating aggregates for construction materials such as ready-mixed concrete had a bad effect on the quality such as absorption rate and compressive strength. In particular, the absorption rate is measured to be more than 7.85% due to the attachment of each type of cement component to determine the absorption rate, which is tens of times higher than the new aggregates, and it is excluded from recycling due to difficulty in guaranteeing strength. There was a problem.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 골재에 부착된 이물질인 시멘트 성분의 분리를 완전하게 제거하려는 목적으로 일정크기와 일정량의 건설 폐기물 덩어리를 투입하여 이를 고온처리를 함으로서, 콘크리트를 결합시키고 있는 시멘트 페이스트 내의 결합수를 고온에 의해 제거하게 되고 이로 인해 콘크리트의 결합력이 와해됨으로 적은 외력에도 이물질이 분해 되는 원리를 이용함으로서 시멘트성분이 골재에서 분리 제거하는 힘이 급격히 줄어지게 된다. 따라서 이 고온처리된 건설 폐기물을 연속적인 파쇄를 위해 크랏샤에 의하여 일정크기로 분쇄하고 분쇄된 건설폐기물을 가열로에 투입하여 일정온도와 시간을 유지한 뒤 이를 연속적으로 살수 및 충격과 마찰을 가함으로, 결합력을 상실한 건설폐기물로부터 시멘트성분이 분리 제거되어 고 순도의 모래와 골재를 생산할 수 있는 경쟁력 있는 설비로 구성하게 되는 청정골재 생산 방법을 제공함을 목적으로 한다.Therefore, the present invention is to combine the concrete by inputting a certain amount and a certain amount of construction waste mass in order to completely remove the separation of the cement component of the foreign matter attached to the aggregate in order to solve the above problems. As the bonding water in the cement paste is removed by high temperature, the bonding force of the concrete is deteriorated, and thus the force to separate and remove the cement component from the aggregate is reduced drastically by using the principle that foreign matters are decomposed at a small external force. Therefore, this hot-treated construction waste is crushed to a certain size by crusher for continuous crushing, and the crushed construction waste is put into a heating furnace to maintain a constant temperature and time, and then spraying, impact and friction continuously. The purpose of the present invention is to provide a method for producing a clean aggregate, which is composed of a competitive facility capable of producing high purity sand and aggregates by separating and removing cement components from construction waste which has lost bonding strength.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 아래와 같은 특징을 갖는다.
쓰레기류, 고철, 비철, 토분, 목재, 합성수지 또는 종이류를 포함하는 이물질이 포함된 상태로 건설 폐기물이 호파에 투입되는 단계와 수동선별장치에 의해 이물질이 제거되는 단계 및 죠크라샤 및 임팩트크라샤에 의해 파쇄되고 선별기에 의해 모래 또는 자갈을 포함하는 순환골재가 선별되는 단계를 포함하여 이루어지는 건설폐기물의 순환골재 생산방법에 있어서, 상기 선별기에 의해 시멘트를 포함하는 이물질이 결합된 상태로 이송되는 건설폐기물이 건조로 투입 컨베이어에 의해 이송되어 400℃ 내지 800℃로 조정되는 고온 건조로 내의 가열 컨베이어에 투입되는 단계와; 상기 가열 컨베이어를 통해 이송되어 고온처리된 건설폐기물이 고온 건조로를 통과하여, 회전에 의한 건설폐기물 간의 충돌로 인해 시멘트 또는 페이스트를 포함하는 이물질을 분리하는 충격마찰 파쇄 분리장치로 투입되는 단계와; 상기 투입되어 시멘트 또는 페이스트를 포함하는 이물질과 분리된 건설폐기물이 충격 마찰 파쇄 분리장치의 배출장치를 통해 배출되어 스크린 분리가 가능한 스크린선별기로 이동되는 단계와; 상기 스크린선별기의 진동과 스크린의 크기에 따라 건설폐기물에서 시멘트 또는 페이스트를 포함하는 이물질이 분리된 순환골재가 선별되는 단계;를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 충격마찰 파쇄 분리장치는 고정된 분리장치 외통과, 상기 분리장치 외통 내에 위치하며 회전 가능한 분리장치 내통과 외통 하부에 형성되어 투입된 건설폐기물을 배출시키는 배출장치를 포함하여 이루어지되, 상기 내통 외연에는 내통과 결합되어 동반 회전함에 따라 투입된 건설폐기물이 충돌 또는 마찰에 의해 이물질 분리되는 분리 장치 날개가 형성된다.
또한 충격마찰 파쇄 분리장치 상부 또는 스크린선별기 상부에는 분사용 물 공급 장치에 의해 가압되어진 물을 충격마찰 파쇄 분리장치 내 또는 스크린선별기로 살수하는 물 분사 장치가 더 설치된다.
이러한 본 발명은 건설 폐기물의 효율적인 재활용을 도모하는 방법으로 일정 크기의 폐 콘크리트 덩어리를 고열 가열로에 투입한 후 이를 고열(600℃ 전후)로 가열하여 일정시간을 유지함으로서, 골재를 결합하고 있는 시멘트 페이스트 부분 즉 경화제에 포함되어 있는 결정수를 잃어버려 결합력을 없게 한 후, 충격력을 주는 것과 동시에 서로 마찰하는 작용과 필요시 세척의 방법으로 골재에 붙어있는 시멘트 종류의 이물질의 완전한 제거를 수행하고 이를 스크린선별기로 통하게 함으로서 고 순도의 청정 순환 골재를 생산하는 방법을 제공하는 방법에 대한 것으로 첨부된 도면을 기준으로 설명하기로 한다. 도1은 기존 건설 폐기물 처리 흐름도이고, 도2는 본 발명에 의한 건설 폐기물 처리 흐름도이며 도3은 본 발명의 핵심인 고온 가열로 및 분리 장치 구조도 이다.The present invention for achieving the above object has the following features.
Construction waste is put into the hopper with foreign materials including garbage, scrap metal, non-ferrous metals, earth powder, wood, synthetic resin or paper, and foreign substances are removed by manual sorting device and jaw crusher and impact crusher In the circulating aggregate production method of construction waste comprising the step of sorting the recycled aggregate containing sand or gravel by the sorting machine by the sorting machine, the construction waste transported in a state in which the foreign matter containing cement is coupled by the sorting machine A step of feeding into the heating conveyor in the high temperature drying furnace which is transferred by the drying furnace input conveyor and adjusted to 400 ° C to 800 ° C; The construction wastes transported through the heating conveyor and subjected to a high temperature treatment pass through a high temperature drying furnace, and are put into an impact friction crushing separation unit for separating foreign substances including cement or paste due to collision between construction wastes by rotation; A step of discharging the construction waste separated from the foreign matter, including the cement or the paste, through the discharge device of the impact friction crushing separator and moving to a screen separator capable of screen separation; And sorting out the circulating aggregate from which foreign matter including cement or paste is separated from construction waste according to the vibration of the screen selector and the size of the screen.
Wherein the impact friction crushing separation device is a fixed separator outer cylinder, and the inside of the separator is formed inside the rotatable separator and the outer cylinder is formed to include a discharge device for discharging the input construction waste, the inner cylinder outer edge In the combined with the inner cylinder is formed a separation device wing to separate the foreign matter by the collision or friction as the construction waste injected into the accompanying rotation.
In addition, the water injection device for spraying the water pressurized by the water supply device for injection in the impact friction crushing separator or the screen selector in the impact friction crushing separator or a screen separator is further installed.
The present invention is a method of promoting the efficient recycling of construction waste by putting a certain amount of waste concrete mass into a high temperature heating furnace and maintaining it for a certain time by heating it to a high temperature (about 600 ℃), cement cement aggregates After losing the paste water, that is, the crystal water contained in the curing agent, to lose the bonding strength, imparting the impact force, rubbing each other and washing as needed, completely removing the cement-type foreign matter adhered to the aggregate. It will be described with reference to the accompanying drawings as a method for providing a method for producing a high purity clean circulation aggregate through the screen separator. 1 is an existing construction waste treatment flowchart, FIG. 2 is a construction waste treatment flowchart according to the present invention, and FIG. 3 is a structural diagram of a high temperature heating furnace and a separation device which are the core of the present invention.
이의 구성 및 작동을 첨부된 도면으로 예를 들어 설명하기로 한다.Its configuration and operation will be described by way of example in the accompanying drawings.
이는 본 발명에 의한 바람직한 실시 예이며, 본 발명을 국한시키는 것은 아니다. 먼저 도2에서 보인 건설폐기물이 처리 흐름 도에 따라 진행하는 과정 중 크라샤를 통과하여 선별기에서 선별작업을 하고, 일정크기(25mm 전후)의 필요한 량을 추출하고 이를 건조로 투입하기위한 과정으로 건조로 투입 컨베이어(3)에 의하여 이송되어 가열 컨베이어(2)로 투입되며, 가열 컨베이어는 400-800℃로 온도 조정이 가능한 고온 건조로(1)에 속에서 이동하여 하게 된다. 일정크기의 건설폐기물이 수분동안 건조로(1)에 속에 체류하면서 건설폐기물(6)을 고온처리 하게 된다. 이 고온 처리된 건설폐기물(6)은 출구에 위치하고 있는 도3에 보인 바와 같은 충격 마찰 파쇄 분리장치로 투입하고 이 충격 마찰 파쇄 분리장치의 구조는 고정되어서 구조물의 역할을 겸비하는 분리장치 외통(8)과 회전이 가능한 분리장치 내통(9)으로 구성되고 분리장치 내통(9)에는 투입된 건설 폐기물(6)을 충격과 마찰이 가능하도록 하는 분리 장치 날개가(10)가 부착되어 내통의 회전 속도에 따라 회전운동을 하게 된다. 이러한 구성에 의한 충격 마찰 파쇄 분리 과정을 설명하면, 건조로에서 고온으로 처리된 후 투입된 건설폐기물(6)이 분리 장치 날개(10) 위에 낙하 이동하고, 분리 장치 내통(9)은 연속적으로 일정속도를 유지하면서 회전함과 동시에 분리장치날개(10)도 같은 회전 속도를 가짐으로서 건설폐기물(6)이 서로 부딪치고 마찰을 일으키면서 고온으로 처리되어 결정수를 잃어버린 건설폐기물(6)의 이물질 즉 시멘트 분을 분리하게 된다. 이 때에 상부에서는 분사용 물 공급 장치(4)에 의하여 가압되어진 물이 물 분사 장치(7)을 통하여 연속적으로 실수가 이루어짐으로서 이물질의 분리 효율을 증대시킨다. 상기와 같은 작용과 원리에 의하여 순환 골재인 자갈과 모래에서 시멘트 분이 분리되고 이물질인 페이스트와 시멘트가루가 혼성되어 있는 상태로 분리장치 외통(8)의 하부에 모이게 되고 이렇게 모인 혼합물을 다시 내통의 회전에 의하여 마찰을 하게함으로서 더욱더 완전하게 분리하는 작용을 하도록 하고, 이의 일정량을 배출장치(11)를 통하여 스크린선별기(12)로 이동을 하게 된다. 스크린선별기(12)의 구조는 진동으로 이송이 가능하면서 스크린 분리 기능이 있으며, 상부에서는 분리장치와 마찬가지 방법으로 선별기 물 분사장치(13)를 통하여 물이 연속적으로 분사한다. 그리고 일정 시간 간격으로 하부에서도 상부와 같은 장치에 의해 분사를 함으로서 막힘을 방지하는 구조로 되어 있다. 따라서 이 스크린선별기에서 골재를 크기 별로 분리하는 방법을 발명하여 이용함으로서 비중, 마모율, 입자모양, 체가름 통과 량 등에서 소비자가 요구하는 천연 골재에 상응하는 품질수준을 만족하고 특히 흡수율을 1.2이하를 유지하는 친환경적인 방법을 준수하면서 건설 폐기물을 이용한 청정 순환골재를 생산하는 방법을 제공하게 된다.This is a preferred embodiment of the present invention and not intended to limit the invention. First, the construction waste shown in Fig. 2 passes through the crusher in the process of proceeding according to the flow of the process, and sorts in a sorting machine, and extracts the required amount of the predetermined size (around 25mm) and puts it into the drying furnace. It is conveyed by the
이상으로 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 건설 폐기물로부터 분리된 순환골재는 흡수율, 비중, 마모율 등 주요 품질이 천연골재의 품질에 상응하는 제품 생산이 가능함으로서 경쟁력 있는 순환 골재를 소비자가 원하는 품질과 친환경적인 생산으로 1천만 톤 이상의 건설 폐기물의 소진을 위한 순환 골재의 활용 촉진에 크게 기여 할 수 있는 효과가 있는 발명이다..As described above, according to the present invention, the recycled aggregate separated from the construction waste is capable of producing a product whose main quality such as absorption rate, specific gravity, and wear rate corresponds to the quality of the natural aggregate. It is an invention that can greatly contribute to the promotion of the utilization of circulating aggregate for the exhaustion of construction waste of more than 10 million tons by production.
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