KR101717722B1

KR101717722B1 - 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 srf 생산방법

Info

Publication number: KR101717722B1
Application number: KR1020160098395A
Authority: KR
Inventors: 김장용
Original assignee: 주식회사 신텍
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2017-03-20
Also published as: CN106944451A; CN106944451B

Abstract

본 발명은 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 기존 폐기물 매립지를 굴착해 얻은 폐기물과 신규 반입 생활폐기물을 단기간의 사전 안정화단계를 거쳐 폐기물 중에 포함된 유기물질과 수분을 제거한 상태에서 선별, 분리, 파쇄하는 전처리 단계에 투입하여 악취와 유해가스 폭발 위험없이 양질의 가연물을 분류하여 고품질의 SRF를 생산하는 방법과, 이러한 SRF 생산 과정에서 분리 배출된 양질의 토사 또는 철재류가 제거된 파쇄된 불연물을 폐기물이 굴착된 매립지에 재매립하여 자체적으로 토질을 개량하는 단계를 수행함으로써 매립지의 환경오염을 개선하면서 지속적으로 SRF 생산과 신규 폐기물 반입이 가능하도록 한 공법을 발명의 특징으로 한다.

Description

사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법{Method for manufacturing solid refuse fuel using early stabilized waste of landfill and new municipal waste}

본 발명은 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법에 관한 것으로, 자세하게는 기존 폐기물 매립지를 굴착하여 얻어진 폐기물과 신규 생활 폐기물을 사전 안정화시켜 유기물을 제거하고 함수율을 낮춘 후 전처리하여 SRF를 생산하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물 처리는 매립이나 소각 등의 방법을 이용하고 있는데, 매립방법은 환경 문제 및 추가적인 매립지 확보가 힘든 가운데 기존 매립지의 수명이 다해가고 있는 실정이고, 소각 방식 역시 다이옥신과 같은 환경 오염물질 배출 때문에 추가적인 건설이 쉽지 않은 실정이어서 폐기물 처리가 큰 사회적 문제로 대두되고 있다.

최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 매립이나 소각될 폐기물 중에 포함된 타이어, 비닐, 플라스틱을 포함한 가연성 물질을 선별하여 연료화할 수 있는 다양한 고형연료제품(SRF: Solid Refuse Fuel/ 이하 "SRF"라 칭함) 제조 기술이 부상하고 있다. 이러한 SRF 제조기술은 매립이나 소각될 폐기물 양을 줄인다는 장점과 함께 자원 재활용 측면에서 매우 바람직한 현상이다.

고형연료제품이란 기존에 단순 소각 또는 매립하던 폐합성수지, 폐고무, 폐목재 등을 수송성과 저장성, 연소 안정성을 향상시켜 석탄 열량(4,000∼5,000㎉/㎏)과 유사한 수준으로 자원화한 것이다. 코르크나 펠릿 형태로 제작돼 화력발전소 등의 보조연료로 사용되는 신재생에너지이다. SRF는 발열량이 높은 폐기물로 이루어져 소각시 고른 화력을 발생시키므로 전용발전소, 산업용 보일러 등에서 다양하게 이용되며, 또한 각 지역 난방회사 등에서 일반 가정의 난방열로 공급하기도 한다.

종래 SRF 관련 기술로 대한민국 특허 제 10-0998800호(열량측정을 통한 생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법), 대한민국 특허 제 10-1021754호(건조기를 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법), 대한민국 특허 제 10-1270936호(이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법)가 있다.

상기 대한민국 특허 제 10-0998800호는 매립폐기물로부터 회수될 수 있는 양질의 폐합성수지류 등의 자원이 가지고 있는 토사제거의 문제, 악취의 문제를 해결하고 이러한 매립폐기물의 자원을 단순 소각하여 열에너지원으로 회수하는 소극적 에너지 재활용의 문제를 적극적 재활용의 수단을 제시함에 있어서, 기존의 생활폐기물 MBT 공정에 연계시킬 수 있는 공정의 특징을 마련하여 매립폐기물과 생활폐기물의 재활용 자원을 통합처리하여 각각의 재활용 자원을 혼합한 양질의 고형연료를 생산하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있는데, 주된 구성을 살펴보면 생활폐기물의 MT(Mechanical-(Biological)Waste Treatment)공정에서 매립폐기물의 재활용 처리를 연계하는 통합공정으로서, S-A1) 각 공정을 전반적으로 제어하고 감시하는 PLC(Programmable Logic Controller)의 공정제어에 의하여, 반입한 생활폐기물을 제1 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제1 선별장치를 통과시킨 후 생활폐기물가연성 물질을 분리하는 제1선별공정; S-B1) 상기 생활폐기물과 별도로 반입한 매립폐기물을 제2 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제2 선별장치를 통과시킨 후 매립폐기물 가연성 물질을 분리하는 제2선별공정;을 포함하는 방법이다.

상기 대한민국 특허 제 10-1021754호는 매립폐기물로부터 회수될 수 있는 양질의 폐합성수지류 등의 자원이 가지고 있는 토사제거의 문제, 악취의 문제를 해결하고 이러한 매립폐기물의 자원을 단순 소각하여 열에너지원으로 회수하는 소극적 에너지 재활용의 문제를 적극적 재활용의 수단을 제시함에 있어서, 기존의 생활폐기물 MT 공정에 연계시킬 수 있는 공정의 특징을 마련하여 매립폐기물과 생활폐기물의 재활용 자원을 통합 처리하여 각각의 재활용 자원을 혼합한 양질의 고형연료를 생산하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있는데, 주된 구성을 살펴보면 MT공정에서 매립폐기물의 재활용 처리를 연계하는 통합공정으로서, S-A1) 각 공정을 전반적으로 제어하고 감시하는 PLC의 공정제어에 의하여, 생활폐기물을 제1 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제1 선별장치를 통과시킨 후 생활폐기물 가연성물질을 분리하는 제1선별공정; S-B1) 상기 생활폐기물과 별도로 반입한 매립폐기물을 제2 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제2 선별장치를 통과시킨 후 매립폐기물 가연성 물질을 분리하는 제2선별공정; S-C1) 상기 제1선별공정 및 제2선별공정을 통해 분리된 생활폐기물 가연성물질과 매립폐기물 가연성 물질을 임시 저장하는 선별혼합물저장조의 함수율측정장치를 PLC에 의해 제어하여 저장조에 혼합되어 있는 가연성혼합물질의 함수율이 10% 이하인 경우에는 하기 S-C3) 단계로 공급되고, 함수율이 10% 초과인 경우에는 하기 S-C2)의 제3선별장치에 공급되도록 조절하는 선별혼합물저장 및 1차 함수율 제어공정;을 포함하는 방법이다.

상기 대한민국 특허 제 10-1270936호는 생활폐기물 가연성 물질을 사용하여 고형연료를 생산함에 있어서 대규모의 시설 투자비를 필요로 하지 않고, 풍력선별기에서 열풍을 효과적으로 활용하여 에너지 절약형이며, 폐기물의 균등한 품질확보 및 에너지 소비 면에서 효율과 경제성을 확보할 수 있도록 개선된 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있는데, 주된 구성은 ST-C1) 생활폐기물을 반입하여 파봉기로 파봉하고, 트롬멜 스크린으로 입도에 따른 선별 이후, 자력선별기로 불연성 금속류를 분리하며, 수선별로 가연성 폐기물을 선택적으로 선별하는 제1 선별공정; ST-D1) 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 건조열풍기와 연계된 풍력선별기로 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하여 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질 또는 25% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질로 열풍 건조시키는 제1 건조공정; ST-C2) 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질을 분쇄하여 25% 이하의 함수율을 갖는 비성형 RDF, 또는 10% 이하의 함수율을 갖는 성형 RDF를 생산하기 위하여 가연성물질을 분쇄하는 분쇄 공정;을 포함하는 방법이다.

하지만 상기와 같은 종래 기술들은 대부분 매립될 신규 가연성물질이 포함된 생활 폐기물만을 단독 사용하거나 아니면 매립된 후 유기물질이 완전히 제거된 상태의 기 매립 폐기물과 함께 신규 가연성물질이 포함된 생활 폐기물을 직접 전처리 수단을 통해 선별, 분리, 파쇄 후 SRF제조용 원료를 얻는 방법만 개시되어 있어서 매립된 후 유기물질 분해 과정중에 침출수나 악취를 발생시키는 매립 폐기물에 대한 활용방안이 제시되지 않아 매립지의 조기 환경개선이나 굴착된 폐기물 매립지에 대한 복토나 성토과정을 토질 개량 사업 등이 어려워 지속적인 신규 폐기물 유입과 SRF 원료 생산이 가능한 친환경적인 재순환 매립지 제공이 어렵다는 단점이 있다.

참고로 유기물질과 수분을 포함하고 있는 매립 폐기물의 활용방법은 보통 SRF 제조 등에 사용하지 않고 대부분 연소 과정을 통해 소각한 다음 재매립하는 단순 처리과정을 거침으로써 자원 재활용률이 나쁘고 소각과정에서 발생하는 미세먼지와 냄새로 인한 추가적인 환경오염을 유발하고, 연소 후 매립된 폐기물 중에 포함된 불연물을 추가적으로 건식 또는 습식과정의 선별 분리과정을 거치지 않으면 연소된 불연물에 남아있는 오염물질로 인해 매립된 토사 품질이 불량하여 환경문제가 개선되지 못한다는 악순환이 반복되고 있다.

또한 종래의 가연성 폐기물을 이용한 SRF 제조방법을 보면 대부분 유기성물질을 함유한 폐기물을 직접 전처리 시설에 투입하고 있기 때문에 혐기성 분해에 의한 CH₄과 NH₃, H₂S 같은 악취 물질 및 유해 가스 발생으로 인한 작업자의 가스중독 문제와 높은 함량의 메탄가스로 인한 폭발 위험성으로 인한 작업자 안전문제가 대두되고 있다.

또한 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 수분과 악취 제거를 위한 건조장치 및 가스 제거장치를 포함하여 폐기물로부터 SRF용 원료를 생산하는 방법이 제시되고 있는데, 다만 이와 같은 건조장치나 가스 제거 수단이 구비되어도 대부분 폐기물의 크기별 선별이 끝난 후 다단 파쇄단계를 거쳐 최종 가연성 물질을 분류하는 후반 공정에 설치되기 때문에 여전히 악취 발생문제와 밀폐 공간에서의 가스 폭발 위험성을 완전히 해결하지 못하고 있다는 단점이 이 있다. 또한 이러한 시설을 구비하는데 따른 설비가 복잡해진다는 것과 설비의 제조단가와 운전비용이 상승한다는 문제점이 있다.

또한 상기 SRF 제조 기술을 포함한 대부분의 SRF 제조 기술들은 보통 1차 파쇄기로 가연물을 파쇄한 후 풍력 비중선별 공정을 거치거나 직접 2차 파쇄기로 가연물을 파쇄하여 규격(50mm) 이하의 SRF를 생산하고 있어서 1차 파쇄 과정에서 철재류 등의 불연물에 의한 1차 파쇄기의 과도한 소모 발생 및 고장 발생 등으로 생산성이 저하되고, 1차 파쇄기 이후에 설치된 자석을 이용한 철재류 분리시 파쇄된 철재류가 가연물과 혼합된 상태로 공급됨으로써 분류가 힘들고, 재차 가연물을 재분류해야 하는 문제점 때문에 생산성이 저하되고, 불연물과 가연물이 최종 단계까지 혼합되는 경우가 많아 SRF의 품질을 저하시킨다는 단점이 있다.

국내 등록특허공보 등록번호 10-0998800(2010.11.30) 국내 등록특허공보 등록번호 10-1021754(2011.03.04) 국내 등록특허공보 등록번호 10-1270936(2013.05.29) 국내 등록특허공보 등록번호 10-0667458(2007.01.04.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기존 폐기물 매립지를 굴착해 얻은 폐기물과 신규 반입 생활폐기물을 단기간의 사전 안정화단계를 거쳐 폐기물 중에 포함된 유기물질과 수분을 제거한 상태에서 선별, 분리, 파쇄하는 전처리 단계에 투입하여 악취와 유해가스 폭발 위험 없이 양질의 가연물을 분류하여 고품질의 SRF를 생산하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 사전안정화 단계를 거친 폐기물을 전처리시 초기 가연성 물질과 불연성 물질이 혼합된 상태에서는 비 파쇄방식으로 선별과정을 거치도록 하고, 파쇄는 공기순환 풍력비중 선별단계를 거친 가연물만을 파쇄토록 함으로써 폐기물 전처리과정에서 발생되는 파쇄 공정 횟수를 줄여 선별에 따른 전체 에너지 소비를 저감하여 고품질의 SRF를 생산하는 방법을 제공하는데 있다.

삭제

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 유기물 분해가 완료되지 않은 매립지 폐기물과, 신규 반입되어 적치된 생활폐기물을 해당 현장에서 임시로 설치된 이동식 안정화 장치를 통해 공기를 주입하여 호기성 분위기하에서 단기간에 유기물을 분해하면서 발생된 가스와 수분은 추출하는 과정을 수행하는 사전 안정화단계와;

사전안정화 단계 후 굴착된 매립지 폐기물과 적치중인 신규 생활폐기물을 운반 후 각각 적치 후 파봉투스를 장착한 굴삭기로 파봉하여 조대 가연물을 선별하는 단계와;

조대 가연물이 제거된 폐기물을 각각의 원형선별기에 공급하여 1차 토사를 제거하는 입도선별단계, 토사가 제거된 폐기물을 풍력비중선별장치를 통해 불연물, 2차 토사, 가연물로 선별하는 풍력비중 3원선별단계, 파쇄장치로 선별된 가연물을 파쇄하는 파쇄단계로 순차 처리하는 전처리단계와;

전처리후 분류된 가연물을 성형하여 SRF를 제조하는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법을 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로, 상기 사전 안정화단계는 유기물질 분해가 완료되지 않은 기존 폐기물 매립지와 신규 생활 폐기물이 적치된 곳에 공기주입용 랜스 및 가스추출용 랜스로 이루어진 이동식 안정화 장치를 설치하는 단계와;

공기주입용 랜스로 공기 공급에 따른 호기성 유기물 분해 촉진과 가스추출용 랜스를 통한 유기물 분해과정에서 발생한 가스와 수분의 배출을 통한 폐기물의 안정화단계; 및 임시 설치된 이동식 안정화 장치의 제거 및 이동 단계;를 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 이동식 안정화 장치를 설치하는 단계는 매립지에 적용할 경우는, 유기물질 분해가 완료되지 않은 굴착대상 기존 폐기물 매립지와 신규 생활 폐기물이 적치된 장소에 일정간격으로 배열된 복수개의 공기주입용 랜스와 가스추출용 랜스를 박고, 상기 공기주입 랜스에는 공기 공급라인을 설치하여 공기공급수단을 통해 고압의 공기를 공급하도록 구성하고, 상기 가스추출 랜스에는 가스 추출라인을 설치하여 가스흡입수단을 통해 호기성 유기물 분해 과정에서 발생한 가스를 추출하도록 구성한 단계일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 전처리 단계의 입도선별단계는, 유기물이 분해된 수분함량이 저감된 건조상태의 매립지 폐기물 또는 생활폐기물이 각 진동 호퍼를 통해 원형선별기에 투입되어 일정 크기 이하의 토사 폐기물은 원형선별기 하부로 선별 낙하한 다음 토사 이송 컨베이어를 통해 배출되고, 일정 크기 이상의 폐기물은 원형선별기를 통과하여 끝단으로 낙하 후 폐기물 이송 컨베이어를 통해 배출되어 풍력비중 3원선별단계로 공급되는 단계일 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 전처리 단계의 풍력비중 3원선별단계는 입도 선별 단계를 통과한 폐기물이 폐기물 이송컨베이어의 끝단에서 낙하시 3원선별용 사이클론의 풍력배출관을 통해 배출된 공기의 풍력에 의해 불연물 중에 포함된 가연물이 비산하여 각각의 풍력비중 3원선별 장치를 구성하는 각각의 다단 에어컨베이어의 제 1 에어컨베이어 속으로 유입되고, 불연물은 하부의 불연물 이송 컨베이어로 낙하되어 불연물과 가연물이 선별되는 1차 선별단계와;

1차 선별된 가연물 중 중량가연물은 제 1 에어컨베이어의 끝단에서 제 1 하부 이송컨베이어와 제 2 하부 이송컨베이어 사이의 하부에 설치된 중량 가연물 이송 컨베이어로 낙하되어 선별되는 2차 선별 단계와;

상기 2차 선별을 통과한 경량 가연물은 제 2 에어컨베이어의 끝단과 연결된 3원선별용 사이클론의 측방향으로 유입시킨 후 하향 회전시켜 경량 가연물 이송 컨베이어로 낙하 배출시키는 3차 선별단계;로 이루어질 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 3차 선별단계에서 제 2 에어컨베이어로 비산되어 이송 중인 가연물 중 무게가 무거운 중량 가연물은 낙하하여 역회전 구동되는 제 2 하부 이송컨베이어에 의해 중량 가연물 이송 컨베이어로 배출되도록 구성될 수 있다.

삭제

바람직한 실시예로, 상기 전처리 단계의 파쇄단계는 중량 가연물 이송 컨베이어와 경량 가연물 이송 컨베이어의 끝단에서 낙하하는 가연물을 받은 좌우이송 가연물 컨베이어가 양측단 하부에 설치된 파쇄장치로 선택적으로 방향을 전환시켜 가연물을 공급하여 파쇄토록 하고, 파쇄된 가연물은 파쇄장치 하부의 가연물 배출 컨베이어를 통해 SRF 제조장치로 배출시키는 단계일 수 있다.

삭제

상기와 같은 본 발명은 유기물질 분해가 완료되지 않은 매립된 폐기물과 신규 생활폐기물을 곧바로 전처리 단계(선별, 분리, 파쇄)에 공급하지 않고 현장에서 폐기물 내부로 공기 주입, 오염가스 추출 및 함수율 저감 과정을 통해 단기간 내에 사전 안정화하는 단계를 거치도록 함으로써 유기성 오염 물질의 호기성산화, 휘발, 탈기 및 건조 작용이 일어나도록 하여 혐기성 분해에 의한 CH₄과 NH₃, H₂S 같은 악취 물질 및 유해 가스 발생과 수분 발생 문제를 해결하여 재혐기성화가 일어나지 않는 상태를 유지하면서 후속되는 전처리단계에 투입토록 함으로써 전처리 과정 중 작업자의 가스 노출로 인한 중독방지 및 높은 함량의 메탄가스로 인한 폭발 위험을 사전에 방지함과 동시에 별도의 악취제거수단이나 가스 추출수단 및 건조수단 구비없이 안전하고 친환경적으로 SRF 생산이 가능하다는 장점과,

또한 사전 안정화 단계를 거친 유기물질 분해가 완료되지 않은 매립된 폐기물과 신규 생활폐기물을 전처리시 파쇄 공정 횟수를 줄여 SRF 제조용 가연성 원료 선별에 따른 전체 에너지 소비를 저감하도록 초기 가연성 물질과 불연성 물질이 혼합된 상태에서는 비 파쇄방식으로 선별과정을 거치도록 하고, 파쇄는 공기순환 풍력비중 선별단계를 거친 가연물만을 파쇄토록 하여 고품질의 SRF를 생산할 수 있다는 장점과,

또한 신규 반입 생활폐기물과 함께 유기물질 분해가 완료되지 않은 기존 폐기물 매립지를 굴착하여 얻어진 유기성 폐기물과 함께 사전 안정화 단계를 거친후 안전하게 고품질의 SRF를 생산하는 과정에서 발생된 양질의 토사 또는 철재류가 제거된 파쇄된 불연물을 재매립시켜 매립지의 토질을 개량하면서 침출수 발생이나 악취발생과 같은 환경오염을 적극적으로 개선함과 동시에 지속적으로 신규 생활 폐기물의 반입이 가능하여 별도의 매립지를 마련하지 않아도 기존 매립지를 활용하여 재순환 매립이 가능하다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 SRF 제조용 원료를 생산하고, SRF생산 중 배출된 토사의 재매립 공정을 포함하는 전체 공정 순서도이고,
도 2는 도 1의 전체 공정 순서에 따른 본 발명을 수행하는 전체 장치 구성도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 상세 사전안정화 단계를 보인 공정 순서도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 사전 안정화 단계를 수행하는 수단을 보인 예시도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 상세 전처리 단계를 보인 공정 순서도이고,
도 6 및 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 전처리단계를 수행하는 수단을 보인 구성도이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 SRF 제조용 원료를 생산하고, SRF생산 중 배출된 토사의 재매립 공정을 포함하는 전체 공정 순서도이고, 도 2는 도 1의 전체 공정 순서에 따른 본 발명을 수행하는 전체 장치 구성도이다.

도면을 참조하면 본 발명은 크게 매립지 폐기물의 사전 안정화를 통한 SRF 생산방법과; 이러한 SRF 생산과정을 통해 배출된 토사등을 사전 안정화 후 굴착한 매립지에 재매립하여 토질을 개량하는 매립지의 재순환 매립공법이 유기적으로 결합된 일군의 발명이다.

즉, 폐기물의 사전 안정화단계에서 전처리단계를 거처 가연물을 분류하여 SRF를 생산하는 방법까지는 동일하고, 이러한 과정에서 배출된 양질의 토사나 철재류가 제거된 파쇄된 불연물을 SRF 생산을 위해 굴착된 매립지에 재매립하여 토질을 개량하는 단계;를 더 포함하는 것만 차이가 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 SRF 생산방법은 크게,

유기물 분해가 완료되지 않은 매립지 폐기물과, 신규 반입되어 적치된 생활폐기물을 해당 현장에서 임시로 설치된 이동식 안정화 장치를 통해 공기를 주입하여 단기간에 호기성 분위기하에서 유기물을 분해하면서 발생된 가스와 수분은 추출하는 과정을 수행하는 사전 안정화단계(S10)와;

사전안정화 단계 후 굴착된 매립지 폐기물과 적치중인 신규 생활폐기물을 운반 후 각각 적치 후 파봉투스를 장착한 굴삭기로 파봉하여 조대 가연물을 선별하는 단계(S20)와;

조대 가연물이 제거된 폐기물을 각각의 원형선별기에 공급하여 1차 토사를 제거하는 입도선별단계, 토사가 제거된 폐기물을 풍력비중선별장치를 통해 불연물, 2차 토사, 가연물로 선별하는 풍력비중 3원선별단계, 파쇄장치로 선별된 가연물을 파쇄하는 파쇄단계로 순차 처리하는 전처리단계(S30)와;

전처리후 분류된 가연물을 성형하여 SRF를 제조하는 단계(S40);를 포함하여 구성된다.

상기 파봉투스를 장착한 굴삭기로 파봉하여 조대 가연물을 선별하는 단계(S20)와 전처리단계(S30)는 현장 여건에 따라 또는 작업중 발생하는 비산먼지 등의 발생을 억제하기 위해 건물 내부에 설치하여 실내에서 작업하도록 구성할 수도 있다.

또한 본 발명에 다른 실시 양태에 따른 매립지의 재순환 매립공법은 크게,

유기물 분해가 완료되지 않은 매립지 폐기물과, 신규 반입되어 적치된 생활폐기물을 해당 현장에서 임시로 설치된 이동식 안정화 장치를 통해 공기를 주입하여 호기성 분위기하에서 유기물을 분해하면서 발생된 가스와 수분은 추출하는 과정을 수행하는 사전 안정화단계(S10)와;

조대 가연물이 제거된 폐기물을 각각의 원형선별기에 공급하여 1차 토사를 제거하는 입도별 선별단계, 토사가 제거된 폐기물을 풍력비중선별장치를 통해 불연물, 2차 토사, 가연물로 3원선별하는 단계, 파쇄장치로 선별된 가연물을 파쇄하는 단계로 순차 처리하는 전처리단계(S30)와;

전처리후 분류된 가연물을 성형하여 SRF를 제조하는 단계(S40)와;

상기 전처리단계에서 배출된 토사와 불연물에서 철재류를 제거한 불연물을 파쇄후 폐기물이 굴착된 매립지에 재매립하여 토질을 개량하는 단계(S50);를 포함하여 구성된다.

상기 사전 안정화단계에서 사용되는 유기물질이 덜 분해된 매립지 폐기물은 매립된 기간이 오래되지 않아 유기물질이 남아 있는 상태의 폐기물인데, 이와 같은 폐기물은 단순히 종량제 봉투 등에 담긴 상태로 매립 후 방치됨으로써 공기 공급이 제한되어 호기성 분해가 아닌 혐기성 상태로 분해가 진행중인 폐기물이다. 이러한 폐기물들은 혐기성 분해과정으로 인한 CH₄과 NH₃, H₂S 같은 악취 물질 및 유해 가스가 지속적으로 발생하고, 오염된 침출수가 발생하게 된다.

따라서 기존 매립지 폐기물은 혐기성 분해과정에서 발생되는 문제 때문에 종래 SRF 생산 공정에서는 CH₄과 NH₃, H₂S 같은 악취와 유해 가스가 발생하는 폐기물을 선별장치, 분리장치 및 파쇄장치에 그대로 공급하여 전처리 단계를 수행할 수가 없었다.

만약 폐기물을 직접 전처리단계에 투입하게 되면 CH₄과 NH₃, H₂S 같은 악취 물질 및 유해 가스 때문에 작업자가 유독 가스에 노출되어 중독되거나 높은 함량의 메탄가스로 인한 폭발 위험성이 있어서 작업자의 안전문제가 발생하기 때문이다.

따라서 종래에는 혐기성 폐기물을 이용하여 SRF를 생산하기 위해 악취 제거수단과 가스제거 수단과 수분제거 수단을 구비하여 전처리단계를 수행토록 하였는데, 이로 인해 장치 구성이 복잡해지고 설치 및 운전비용이 증가되었다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 상세 사전안정화 단계를 보인 공정 순서도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 사전 안정화 단계를 수행하는 수단을 보인 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 유기물질 분해가 완료되지 않은 기존 폐기물 매립지와 신규 생활 폐기물이 적치된 곳에 공기주입용 랜스 및 가스추출용 랜스로 이루어진 이동식 안정화 장치를 설치하는 단계(S110); 공기주입용 랜스로 공기 공급에 따른 호기성 유기물 분해 촉진과 가스추출용 랜스를 통한 유기물 분해과정에서 발생한 가스와 수분의 배출을 통한 폐기물의 안정화단계(S120); 임시 설치된 이동식 안정화 장치의 제거 및 이동 단계(S130);를 통한 사전 안정화단계를 수행함으로써 종래의 문제를 해결하였다.

구체적으로 상기 공기주입용 랜스(110) 및 가스추출용 랜스(120)로 이루어진 이동식 안정화 장치(1)를 설치하는 단계는 매립지에 적용할 경우는, 유기물질 분해가 완료되지 않은 굴착대상 기존 폐기물 매립지와 신규 생활 폐기물이 적치된 장소에 일정간격으로 배열된 복수개의 공기주입용 랜스(110)와 가스추출용 랜스(120)를 박고, 상기 공기주입 랜스(110)에는 호스나 배관으로 연결된 공기 공급라인(111)을 설치하여 압축기나 송풍기와 같은 공기공급수단(112)을 통해 고압의 공기를 공급하도록 구성하고, 상기 가스추출 랜스(120)에는 호스나 배관으로 연결된 가스 추출라인(121)을 설치하여 흡입용 송풍기로 이루어진 가스흡입수단(122)을 통해 호기성 유기물 분해 과정에서 발생한 가스를 추출하도록 구성하였다.

상기 공기주입용 랜스 및 가스추출용 랜스에 연결된 공기 공급라인 또는 가스 추출라인은 매립지의 크기에 따라 다단으로 분배기(130), 헤더(140)등을 사용하여 공급 또는 추출시 다단 설정하여 분배 또는 추출토록 구성할 수 있다.

또한 고압 공기를 주입시 호기성 반응 속도를 높이기 위해 히팅 수단을 구비하여 고온 고압의 공기를 공급하도록 구성할 수도 있다.

또한 호기성 상태에서 유기물질이 분해하면서 발생된 가스를 저장하는 가스 저장탱크를 구비하고 가스추출 라인을 연결하여 저장하도록 구성할 수 있다. 만약 가스를 저장 후 개질하여 연료용 또는 취사용으로 사용하지 않을 경우는 직접 보일러까지 가스라인을 연결하여 연소시켜 온수를 얻도록 구성할 수도 있다.

상기 사전 안정화단계는 상기한 구성과 같이 구성된 공기주입용 랜스 및 가스추출용 랜스를 굴착대상 기존 폐기물 매립지와 신규 생활 폐기물이 적치된 장소에 임시로 설치 후 고압의 공기를 공급함으로써 호기성 미생물에 의한 유기물 분해가 촉진되고, 이러한 호기성 미생물에 의한 유기물 분해과정에서 발생된 각종 가스는 흡입 압력이 형성된 가스추출용 랜스를 통해 추출되게 된다.

이때 폐기물의 호기성 분위기하 분해 과정에서 발생한 열로 인해 발생된 수분 또는 처음부터 폐기물 속에 함유되어 있던 수분들도 함께 배출되게 된다.

상기 안정화 단계는 단기간에 이루어지게 하는 것이 원활한 SRF 생산을 위한 폐기물 공급을 위해 중요한데 대략 10일 정도의 기간 내에 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이정도의 기간이면 호기성반응에 의한 유기물의 분해가 충분히 이루어질 수 있기 때문에 혐기성 악취의 발생과 가스의 발생을 사전 제거할 수 있고, 후속 공정인 굴착, 이송, 선별, 파쇄 과정에서 재혐기성화가 일어나지 않고 충분한 기간 동안 호기성 상태를 유지하게 된다.

상기 임시 설치된 이동식 안정화 장치의 제거 및 이동 단계는 본 발명의 중요한 단계 중 하나로 종래의 매립지에서 고정형 랜스를 항타하여 매립지에 깊숙이 박은 후 공기를 공급하여 장기간에 걸쳐 매립지가 안정화될 때까지 고정 설치하는 것이 아니라 공기주입용 랜스 및 가스추출용 랜스로 이루어진 이동식 안정화 장치를 굴착될 면적만큼의 매립지에 얕은 깊이 즉, 굴착이 이루어지는 깊이만큼만 설치한 다음 SRF 생산에 투입될 수 있을 상태로 유기물이 분해되고 가스와 수분이 배출되어 건조된 상태에 이를 수 있는 기간 동안의 사전 안정화단계까지만 임시 설치하였다가, 굴착 전에 모두 제거하고, 새로운 굴착 대상 매립지로 옮겨 새로 설치할 수 있게 이동하는 단계이다.

이와 같은 이동식 안정화 장치의 설치와 제거를 매립지 전체에 걸쳐 순차적으로 반복하게 되면 SRF 생산을 위한 사전 안정화된 매립지 폐기물을 얻을 수 있고, 폐기물이 굴착된 매립지는 SRF 생산 과정에서 분류 배출되는 일정크기의 토사 및 철재류 제거 후 파쇄시킨 불연물로 재매립하여 토질을 개량할 수 있게 된다.

마찬가지로 신규 생활 폐기물에 적용시는, 매립지에 적용한 것과 동일한 방법으로 이동식 안정화 장치를 반입된 신규 생활 폐기물 적지 장소에 설치하여 고기주입용 랜스를 통래 고압 공기를 공급하여 호기성 반응이 일어나도록 하여 단기간에 유기물질을 분해하고, 분해과정에 발생한 가스와 수분은 가스추출용 랜스를 통해 배출시킨다.

이후 사전 안정화가 완료되면 이동식 안정화 장치를 제거 후 새로 적치된 생활폐기물에 이동식 안정화 장치를 설치하는 작업을 한다.

사전 안정화 단계 후 굴착된 매립지 폐기물과 적치중인 신규 생활폐기물을 운반 후 각각 적치 후 파봉투스를 장착한 굴삭기로 파봉하여 조대 가연물을 선별하는 단계(S20)는, 적치된 사전안정화가 완료된 후 운반되어 각각의 장소 즉, 원형선별기에 공급하기 위한 장소에 적치된 매립폐기물 또는 생활 폐기물을 감싸고 있는 종량제 비닐 봉투 또는 기타 봉투 등을 파봉용 투스(tooth)를 장착한 굴삭기(2)로 파봉하여 조대 가연물을 선별하는 단계이다.

이러한 파봉 단계를 거치면서 노출된 조대한 가연물은 쉽게 선별되어 불필요하게 추가적인 선별과정을 거쳐 가연물로 선별할 필요 없이 직접 SRF를 제조하는 단계로 투입되어 자원화될 수 있다. 이때 크기가 너무 클 경우 SRF 제조장치에 투입 전에 파쇄기를 통해 일정 크기로 파쇄한 후 공급하면 된다.

파봉시 사용되는 파봉 투스(201)는 굴삭기의 암 끝단에 장치된 버킷에 장착하거나, 버킷을 제거하고 교체 장착된 장치로 폐기물을 파쇄하는 장치로, 파쇄 능력은 없고 종량제 비닐 봉투에 담겨 반입된 폐기물을 꺼내기 위해 종량제 비닐 봉투만 파봉할 수 있도록 한 장치이다. 한 실시예로 파봉 투스의 형상은 송곳처럼 비닐을 뚫을 수 있으면 충분한데 필요에 따라 다양한 투스 형상이나 버킷과의 결합구조 또는 버킷 대신에 장착되는 결합구조를 사용할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 파봉 단계를 가짐으로써 폐기물 속에 포함된 불연물의 파쇄를 방지하여 가연물과 불연물이 잘게 파쇄될 경우 발생하는 선별력 저하를 방지하는 역할도 하게 된다. 또한 토사, 불연물 및 가연물이 혼재되어 뭉친 상태에서 파쇄기를 작동시 부하 때문에 많은 에너지가 소모되어 비효율적이다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 상세 전처리 단계를 보인 공정 순서도이고, 도 6 및 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 전처리단계를 수행하는 수단을 보인 구성도이다.

도시된 바와 같이 파봉 단계를 거쳐 비닐 봉투가 제거되고, 조대한 가연물이 제거되고, 대부분의 유기물이 분해된 수분함량이 저감된 건조 상태의 매립지 폐기물 또는 생활폐기물은 입도선별단계(S310), 3원선별단계(S320) 및 파쇄단계(S330)로 이루어진 전처리 단계(S30)를 각각 거쳐 SRF제조에 사용된 가연물, 매립지 매립에 사용되는 토사 및 철재류를 포함하는 골재로 이루어진 불연물로 선별하게 된다. 이하 상세하게 전처리 단계의 각 단계를 설명한다.

먼저, 원형선별기에 공급하여 1차 토사를 제거하는 입도선별단계(S310)는 유기물이 분해된 수분함량이 저감된 건조상태의 매립지 폐기물 또는 생활폐기물이 각 진동 호퍼(3)를 통해 일정하고 고르게 펼쳐진 후 트롬멜 스크린과 같은 원형선별기(4)에 투입되어 일정 크기 이하의 토사 폐기물은 원형선별기 하부로 선별 낙하한 다음 토사 이송 컨베이어(401)를 통해 배출되고, 일정 크기 이상의 폐기물은 원형선별기를 통과하여 끝단으로 낙하 후 폐기물 이송 컨베이어(402)를 통해 배출되어 풍력비중 3원선별단계로 공급된다.

경우에 따라 유기물이 분해된 수분함량이 저감된 건조상태의 매립지 폐기물 또는 생활폐기물은 상기와 같이 각각 공급되어 선별되지 않고 하나로 혼합하여 공급하여 단일의 공정으로 선별토록 구성할 수 있다. 다만 이와 같은 경우는 처리용량 문제가 발생할 수도 있어서 흐름상 각각의 전처리 단계를 가지고 파쇄시 합쳐지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 원형선별기의 하부로 배출되는 크기 및 끝단으로 배출되는 크기는 타공의 크기를 필요로 하는 임의로 설정하면 되나, 본 발명에서는 바람직한 한 실시예로 하부로 배출되는 크기는 35mm 이하로 설정하였고, 끝단으로 배출되는 크기는 35mm 크기보다 큰 것으로 설정하였다. 하지만 이와 같은 수치가 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한 상기 토사를 배출하는 토사 이송컨베이어(401) 또는 풍력비중 3원선별단계로 공급되는 폐기물 이송컨베이어(402)의 구동드럼은 영구자석식 구동드럼으로 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면 이송 컨베이어의 끝단에서 철재류를 선별하여 배출할 수 있기 때문이다. 영구자석식 구동드럼의 설치 위치는 컨베이어의 끝단인 폐기물 배출단 쪽에 설치하는 것이 낙하시 철재물을 분리하는데 바람직하다.

또한 상기 원형선별기를 지나 풍력비중 3원선별단계로 공급되는 이송컨베이어는 인버터 모터로 이송 컨베이어의 속도를 조절하여 폐기물이 빠르게 이동하도록 구성함으로써 불연물과 가연물이 겹쳐지는 커튼 현상을 줄이도록 구성하게 구성할 수 있다. 이와 같이 이송컨베이어 속도를 조절하게 되면 가연물 선별 효율이 향상된다. 커튼 현상이 발생하게 되면 가연물과 불연물이 겹쳐져서 선별 효율이 떨어지는 현상으로 가벼운 불연물이 겹치면 불연물이 가연물 컨베이어로 배출되고, 무거운 불연물과 겹쳐치면 가연물이 선별되지 못하고 불연물 컨베이어로 배출되는 현상을 말한다.

상기 입도선별단계에서 원형선별기의 하부로 낙하된 폐기물은 사전 안정화 단계를 거친 폐기물이기 때문에 함수율이 적어 대부분 건조된 상태를 유지하기 때문에 별도의 추가 선별 장치 없어도 이송 컨베이어의 끝단에 설치된 자석드럼에 의해 토사 중에 포함된 철재류와 같은 불연물이 쉽게 선별된다.

상기 입도선별단계를 통과한 폐기물은 각각 풍력비중 3원선별 장치(5)를 통해 3단 선별되는 풍력비중 3원선별단계(S320)를 가진다.

풍력비중 3원선별단계를 수행하는 상기 풍력비중 3원선별 장치는 본 출원인의 본 발명 이전의 기출원 특허들에 개시된 장치로 다단 에어컨베이어(51)와, 이 다단 에어컨베이어로 송풍력 송풍력 및 흡입력을 제공하는 3원선별용 사이클론(52)으로 구성되어 3단 선별하는 장치이다.

상기 다단 에어컨베이어(51)는 풍력에 의해 비산된 공기와 가연물이 이동하도록 상부와 좌우측면이 막힌 제 1 에어컨베이어(511)와 제 2 에어컨베이어(512)가 상승되는 경사 구조로 구성되고, 제 1 에어컨베이어 및 제 2 에어컨베이어의 개방된 하부에는 각각 제 1 하부 이송컨베이어(513)와 제 2 하부 이송컨베이어(514)가 동일한 상승 경사로 일정 간격 이격되어 설치된다.

상기 제 1 하부 이송 컨베이어는 낙하하는 무거운 가연물을 중량가연물 이송 컨베이어로 배출하도록 정 회전 구동되게 구성하고, 제 2 하부 이송 컨베이어로 날리는 가연물 중 비교적 무거워서 제 2 컨베이어로 낙하하는 가연물을 중량가연물 이송 컨베이어(515)로 배출하기 위하여 역 회전 구동되게 구성된다.

상기 제 1 에어컨베이어(511)에 의한 풍력선별이 이루어지기 위한 풍력은 3원선별용 사이클론(52)의 풍력배출관(521)이 상기 입도선별 단계를 통과한 폐기물을 이송하는 폐기물 이송컨베이어(402)의 끝단 하부에 설치되어 노즐을 통해 풍력이 제공된다. 이와 같은 풍력에 의해 낙하하는 폐기물 중 무거운 불연물 중에 포함된 가연물을 날려 제 1 에어컨베이어(511) 및 그 하부 제 1 하부 이송 컨베이어로 유입되도록 함으로써 풍력 선별되게 된다. 이후 비산되지 않고 하부 제 1 하부 이송 컨베이어의 끝단까지 이송되는 중량 가연물은 낙하하여 중량가연물 이송 컨베이어(515)을 따라 이송 후 파쇄장치로 배출되도록 구성된다.

또한 상기 제 2 에어컨베이어(512)에 낙하하지 않고 비산하여 통과한 가벼운 가연물은 제 2 에어컨베이어의 끝단과 연통되게 연결된 3원선별용 사이클론(52)의 측방향으로 유입시킨 후 하향 회전되어 경량 가연물 이송 컨베이어(516)로 낙하하여 이송후 파쇄장치로 배출되도록 구성된다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명의 풍력비중 3원선별단계는,

먼저 입도 선별 단계를 통과한 함수율이 적어 건조상태인 냄새가 적은 폐기물은 각각의 폐기물 이송컨베이어(402)의 끝단에서 불연물 이송 컨베이어(522)로 낙하시 상기 폐기물 이송컨베이어(402)의 끝단 하부에 설치된 3원선별용 사이클론의 풍력배출관(521)을 통해 배출된 공기의 풍력에 의해 불연물 중에 포함된 가연물이 비산하여 각각의 풍력비중 3원선별 장치를 구성하는 각각의 다단 에어컨베이어(51)의 제 1 에어컨베이어(511) 속으로 유입되면서 불연물과 가연물이 선별되는 1차 선별단계를 가진다.

상기 1차 선별단계에 의해 불연물과 가연물이 선별된 가연물 중 중량가연물은 제 1 에어컨베이어(511)의 끝단에서 내부 상부쪽에서 하부방향으로 돌출되되, 길이방향 배치되고 폭방향으로 하나 이상 설치된 걸림부재 등에 걸려 2차 에어컨베이어(512)로 유입되지 못하고 제 1 하부 이송컨베이어와 제 2 하부 이송컨베이어 사이의 벌어진 간격 하부에 설치된 중량 가연물 이송 컨베이어(515)로 낙하되어 선별되는 2차 선별단계를 가진다.

이와 같이 선별하는 이유는 크기가 큰 중량 가연물은 3원선별용 사이클론의 가연물 회수에 부하가 걸릴 수 있기 때문이다.

상기 2차 선별단계를 통과한 경량 가연물은 제 2 에어컨베이어(512)의 끝단과 연결된 3원선별용 사이클론(52)의 측방향으로 유입시킨 후 하향 회전시켜 경량 가연물 이송 컨베이어(516)로 낙하 배출하여 이송시키는 3차 선별단계를 가진다.

이때 제 2 에어컨베이어로 비산되어 이송 중인 가연물 중 무게가 무거운 중량 가연물은 낙하하여 역회전 구동되는 제 2 하부 이송컨베이어에 의해 중량 가연물 이송 컨베이어(515)로 배출된다.

또한 상기 중량가연물을 배출하는 중량 가연물 이송 컨베이어(515)는 구동 드럼을 영구자석식 구동드럼으로 설치하여 풍력에 의하여 가연물과 같이 혼합되어 배출되는 철재류를 선별한 후 순수 가연물만을 배출토록 구성할 수 있다. 구동드럼의 위치는 끝단에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 각 중량 가연물 이송 컨베이어(515)에서 이송중인 중량 가연물과 각 경량 가연물 이송 컨베이어(516)에서 이송중인 경량가연물은 끝단에서 낙하하면서 파쇄단계에 가연물을 공급하게 된다.

상기 입도선별단계를 통과한 폐기물은 파쇄단계(S330)를 거치면서 일정크기로 파쇄되어 전처리 단계의 마지막 단계를 수행하게 된다.

파쇄단계는 상기 중량 가연물 이송 컨베이어(515)와 경량 가연물 이송 컨베이어(516)의 끝단에서 낙하하는 가연물을 받은 좌우이송 가연물 컨베이어(601)가 양측단 하부에 설치된 파쇄장치(6)로 선택적으로 방향을 전환시켜 가연물을 공급하여 파쇄가 이루어지게 된다.

좌우이송 가연물 컨베이어(601)는 좌측 또는 우측으로 컨베이어가 구동되게 구동모터가 정회전 역회전 하도록 구성된 컨베이어로, 좌우이송 가연물 컨베이어(601)의 일측단 하부 및 타측단 하부에는 각각 파쇄장치(6)이 설치되어 해당방향으로 가연물이 낙하하게 되면 파쇄를 수행하게 된다. 이와 같이 구성한 이유는 파쇄장치가 고장나거나 부하가 걸릴 경우 연속적인 운전이 중지될 수 있기 때문이다.

이를 위해 2개의 좌우이송 가연물 컨베이어(601)로 구성할 경우 파쇄장치는 총 3개를 구비하여 중앙의 파쇄장치는 양쪽 좌우이송 가연물 컨베이어(601)로부터 가연물을 공급발을 수 있게 된다. 만약 3개 가운데 가운데 파쇄장치만 정상이고 양측 파쇄장치가 고장나면 양측으로 가연물을 공급받을 경우도 생긴다.

상기 파쇄장치들은 공급받은 중량가연물과 경량가연물을 SRF 제조장치 성형시 필요로 하는 크기로 파쇄한 후 하부에 위치한 가연물 배출 컨베이어(602)로 배출한다.

가연물 배출 컨베이어(602)는 상부에 위치한 파쇄장치들에서 낙하한 가연물을 SRF 제조장치로 공급하게 된다.

상기와 같은 단계를 모두 거치면 본 발명에 따른 전처리단계가 완료된다.

상기 전처리단계를 거쳐 일정크기로 파쇄된 가연물은 가연물 배출 컨베이어(602)를 통해 SRF 제조장치(7)에 공급되어 필요한 형태로 성형되어 SRF가 제조된다. SRF 제조장치는 공지의 장치 중 어느 것을 사용해도 되므로 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 상기와 같은 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산 방법이 종료되면, 굴착된 매립지를 친환경적으로 토질을 개량하가 위해 배출되어 적치 상태에 있는 토사와 철재류가 자석드럼 등에 의해 제거된 불연물을 굴착된 매립지에 재매립하여 토질을 개량하는 단계;를 가진다.

이후 동일한 방법으로 굴착된 매립지마다 토사와 철재류가 제거된 불연물을 이용하여 재매립하여 토질을 개량하면 된다. 여기서 불연물이라 함은 주로 골재, 석재, 세라믹재와 같은 것을 말한다.

또한 상기 설명에서는 굴착시 매립지의 일 영역을 굴착후 이웃하는 장소에서 굴착하는 것처럼 예시적으로 표현하였으나, 만약 굴착된 곳의 하부 영역에서도 유기물이 덜 분해된 폐기물이 존재한다면 수평방향으로 굴착하는 것 뿐만 아니라 추가적으로 수직 방향으로도 굴착할 수 있음은 물론이다.

이러한 일군의 발명이 유기적으로 결합됨으로써 본 발명은 지속적으로 폐기물을 굴착하여 얻은 유기물질이 덜 분해된 상태의 폐기물과 신규 생활폐기물을 반입한 다음 적치된 현장에서 사전안정화 후 전처리하여 가연성 물질을 얻어 SRF를 생산하고, 그 과정에서 배출된 토사를 이용 유기물질이 함유된 폐기물이 굴착된 매립지에 균일한 크기를 가진 양질의 토사나 철재류가 제거된 파쇄된 불연물로 재매립하여 토질을 개량하는 과정을 반복하면서 지속적으로 재순환 매립이 가능하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 이동식 안정화 장치 (2) : 굴삭기
(3) : 진동 호퍼 (4) : 원형 선별기
(5) : 풍력비중선별장치 (6) : 파쇄장치
(7) : SRF 제조장치 (51) : 다단 에어컨베이어
(52) : 가연물 분리용 사이클론 (110) : 공기주입용 랜스
(111) : 공기 공급라인 (112) : 공기공급수단
(120) : 가스추출용 랜스 (121) : 가스 추출라인
(122) : 가스흡입수단 (130) : 분배기
(140) : 헤더 (201) : 파봉용 투스
(401) : 토사 이송 컨베이어 (402) : 폐기물 이송 컨베이어
(511) : 제 1 에어컨베이어 (512) : 제 2 에어컨베이어
(513) : 제 1 하부 이송컨베이어 (514) : 제 2 하부 이송컨베이어
(515) : 중량가연물 이송 컨베이어 (516) : 경량가연물 이송 컨베이어
(521) : 풍력배출관 (522) : 불연물 이송 컨베이어
(601) : 좌우이송 가연물 컨베이어 (602) : 가연물 배출 컨베이어

Claims

유기물 분해가 완료되지 않은 매립지 폐기물과, 신규 반입되어 적치된 생활폐기물을 해당 현장에서 임시로 설치된 이동식 안정화 장치를 통해 공기를 주입하여 호기성 분위기하에서 단기간에 유기물을 분해하면서 발생된 가스와 수분은 추출하는 과정을 수행하는 사전 안정화단계와; 사전안정화 단계 후 굴착된 매립지 폐기물과 적치중인 신규 생활폐기물을 운반 후 각각 적치 후 파봉투스를 장착한 굴삭기로 파봉하여 조대 가연물을 선별하는 단계와; 조대 가연물이 제거된 폐기물을 각각의 원형선별기에 공급하여 1차 토사를 제거하는 입도선별단계, 토사가 제거된 폐기물을 풍력비중선별장치를 통해 불연물, 2차 토사, 가연물로 선별하는 풍력비중 3원선별단계, 파쇄장치로 선별된 가연물을 파쇄하는 파쇄단계로 순차 처리하는 전처리단계와; 전처리후 분류된 가연물을 성형하여 SRF를 제조하는 단계;를 포함하여 구성하되,
상기 사전 안정화단계는, 유기물질 분해가 완료되지 않은 기존 폐기물 매립지와 신규 생활 폐기물이 적치된 곳에 공기주입용 랜스 및 가스추출용 랜스로 이루어진 이동식 안정화 장치를 설치하는 단계와; 공기주입용 랜스로 공기 공급에 따른 호기성 유기물 분해 촉진과 가스추출용 랜스를 통한 유기물 분해과정에서 발생한 가스와 수분의 배출을 통한 폐기물의 안정화단계; 및 임시 설치된 이동식 안정화 장치의 제거 및 이동 단계;를 포함하고,
상기 이동식 안정화 장치를 설치하는 단계는, 매립지에 적용할 경우는, 유기물질 분해가 완료되지 않은 굴착대상 기존 폐기물 매립지와 신규 생활 폐기물이 적치된 장소에 일정간격으로 배열된 복수개의 공기주입용 랜스와 가스추출용 랜스를 박고, 상기 공기주입 랜스에는 공기 공급라인을 설치하여 공기공급수단을 통해 고압의 공기를 공급하도록 구성하고, 상기 가스추출 랜스에는 가스 추출라인을 설치하여 가스흡입수단을 통해 호기성 유기물 분해 과정에서 발생한 가스를 추출하도록 구성한 단계인 것을 특징으로 하는 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 전처리 단계의 입도선별단계는, 유기물이 분해된 수분함량이 저감된 건조상태의 매립지 폐기물 또는 생활폐기물이 각 진동 호퍼를 통해 원형선별기에 투입되어 일정 크기 이하의 토사 폐기물은 원형선별기 하부로 선별 낙하한 다음 토사 이송 컨베이어를 통해 배출되고, 일정 크기 이상의 폐기물은 원형선별기를 통과하여 끝단으로 낙하 후 폐기물 이송 컨베이어를 통해 배출되어 풍력비중 3원선별단계로 공급되는 단계인 것을 특징으로 하는 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법.
청구항 1에 있어서,
상기 전처리 단계의 풍력비중 3원선별단계는, 입도 선별 단계를 통과한 폐기물이 폐기물 이송컨베이어의 끝단에서 낙하시 3원선별용 사이클론의 풍력배출관을 통해 배출된 공기의 풍력에 의해 불연물 중에 포함된 가연물이 비산하여 각각의 풍력비중 3원선별 장치를 구성하는 각각의 다단 에어컨베이어의 제 1 에어컨베이어 속으로 유입되고, 불연물은 하부의 불연물 이송 컨베이어로 낙하되어 불연물과 가연물이 선별되는 1차 선별단계와;
1차 선별된 가연물 중 중량가연물은 제 1 에어컨베이어의 끝단에서 제 1 하부 이송컨베이어와 제 2 하부 이송컨베이어 사이의 하부에 설치된 중량 가연물 이송 컨베이어로 낙하되어 선별되는 2차 선별 단계와;
상기 2차 선별을 통과한 경량 가연물은 제 2 에어컨베이어의 끝단과 연결된 3원선별용 사이클론의 측방향으로 유입시킨 후 하향 회전시켜 경량 가연물 이송 컨베이어로 낙하 배출시키는 3차 선별단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법.
청구항 5에 있어서,
상기 3차 선별단계에서 제 2 에어컨베이어로 비산되어 이송 중인 가연물 중 무게가 무거운 중량 가연물은 낙하하여 역회전 구동되는 제 2 하부 이송컨베이어에 의해 중량 가연물 이송 컨베이어로 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법.
청구항 1에 있어서,
상기 전처리 단계의 파쇄단계는, 중량 가연물 이송 컨베이어와 경량 가연물 이송 컨베이어의 끝단에서 낙하하는 가연물을 받은 좌우이송 가연물 컨베이어가 양측단 하부에 설치된 파쇄장치로 선택적으로 방향을 전환시켜 가연물을 공급하여 파쇄토록 하고, 파쇄된 가연물은 파쇄장치 하부의 가연물 배출 컨베이어를 통해 SRF 제조장치로 배출시키는 단계인 것을 특징으로 하는 사전 안정화시킨 매립 폐기물 및 신규 생활폐기물을 이용한 SRF 생산방법.
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