KR100312821B1 - 뭉치 폐기물의 재활용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐된 챔버(12)내에 뭉치를 넣고, 결합을 끊는 유체내에 뭉치를 담그면서, 다중 압력 환경 조건에 챔버 및 함유된 뭉치를 적용시키므로써 뭉쳐진 폐기물을 가공하는 개선된 방법에 관한것이다. 함침된 뭉치 내용물을 일정 기간동안 잠기게 한후에 섬유에 유의한 손상을 입히지 않고 부풀은 섬유의 분리를 개시하기 위해 뭉치를 펄핑 교반시킨다. 교반된 뭉치 내용물은 스크린 분리기(41)로 슬러리 및 보다 높은 정도로 오면되고 부풀지 않은 섬유 및 오염물의 배출된 덩어리로 분리된다. 배출된 덩어리가 유의한 정도의 회수가능한 섬유 물질을 함유한다면, 그것은 뭉치 형태(54)로 압축되고, 밀폐된 챔버내에 다중 압력 액체 함침 처리에 다시 적용된후에, 섬유 펄프 슬러리를 분리하는데 있어서 유사한 재활용 작업에 적용된다.

Description

뭉치 폐기물의 재활용 방법{RECYCLE PROCESSING OF BALED WASTE MATERIAL}

본 발명은 회수된 종이 섬유를 최소로 붕괴시키거나 손상시키는 폐기물의 뭉치에 함유된 여러가지 종류 및 유형의 종이 섬유 함유 제품으로부터 최대량의 셀룰로스 섬유를 회수하기 위해 뭉치의 내용물을 재활용시키기 위한 여러가지 유형의 노폐된 종이 제품을 함유하는 뭉쳐진 폐기물을 처리하는데 있어서의 개선점에 관한 것이다.

물질 자원, 특히 삼림의 보존을 향상시키고, 계속 증가하는 매립지에서 처분되는 폐기물의 양을 감속시키기 위해, 상당한 부분이 갖가지 유형의 노폐된 종이 제품으로 구성되는 폐기물 및 재활용된 종이 제품을 생산하는데 사용되는 노폐된 종이 제품의 섬유를 회수하기 위한 조성물을 재활용하는데 관심이 증가되었다. 여러 종류의 폐기물은 정상적으로 취급 및 저장을 용이하게 하기 위해 상당한 크기 및 무게를 갖는 매우 밀집된 뭉치로서 만들어진다. 이들의 매우 밀집되고 매우 무거운 뭉치의 성질때문에, 뭉치내잡다한 유형의 노폐된 종이 제품으로부터 회수된 섬유가 재활용 섬유소 제거 작업에서 절단되고 파괴되거나 단축되는 것으로부터 섬유에 최소의 손상을 주는 오염물이 없고 고 품질을 갖도록하는 경제적이고 효율적인 방식으로 뭉치의 잡다한 매우 밀집된 내용물을 처리하는데 있어서 심각한 문제점을 갖는다. 미합중국 특허 제 5,147,502 호 및 제 5,203,966 호에서, 이 문제점을 상세히 토론하고, 폐기물의 매우 밀집된 뭉치의 내용물이 예비-재활용 조건하에 처리되어, 매우 밀집된 뭉치내 함유된 노폐된 종이 제품의 섬유가 부풀고 노폐된 종이 제품의 섬유소가 제거되고 섬유가 액체 현탁액 슬러리로 분리되기 전에 섬유 결합력이 실질적으로 약해지게 하는 방법을 공개한다. 앞서 언급된 특허에서 토론되는 바와 같이, 이 예비-재활용 조절처리는 뭉쳐진 폐기물내 노폐된 종이 제품의 섬유가 바람직하게 결합이 끊기도록 부푸는 정도로 뭉치내 폐기물을 유체로 포화시킬때 뭉치의 내부로 고속 제트의 셀룰로스 섬유를 연화시키고 부풀리는 유체를 배출하므로써 밀집된 뭉처진 폐기물의 내용물을 철저하게 습식 함침시키는 것을 포함한다.

이렇게 결합이 끊기도록 부풀므로써, 노폐된 종이 제품의 섬유들 사이 및 노폐된 종이 섬유와 노페된 종이 제품의 일부를 형성하는 오염물 사이의 결합력을 감소시킨다. 밀집된 뭉쳐진 폐기물의 내용물이 예비-재활용된 조건하에 처리될 수 있는 다른 앞서 공지된 방법 Marcalus 일행의 미합중국 특허 제 4,458,845 호에서 공개된 방식에서와 같이 뭉치를 파괴하고 물 포화된 노폐된 종이의 섬유소를 제거하기전에 오랜 기간동안 물이 채워진 상태로 뭉쳐진 폐기물을 물에 잠기게 하는 것으로 구성된다. 그러나, 이 오래된 절차는 매우 밀집됨 뭉치의 노폐된 종이 내용물이 결합이 끊기게하는 유체로 충분히 포화되기 위해 과도의 시간 기간을 요구하는 심각한 불리점을 갖는다. 채워진 물내에 잠긴 뭉치내에 공기가 들어있기때문에, 타당한 시간내에 뭉치내 노폐된 종이가 매우 포화되지 못하게 한다.

뭉쳐진 폐기물내에 함유된 폐휴지는 정상적으로 몇몇 제품의 섬유에 납, 플라스틱, 라텍스, 아스팔트, 또는 다른 비-섬유 물질같은 오염물이 실질적으로 없는 다양한 유형의 셀룰로스 섬유를 함유하는 제품을 포함한다. 이 성질을 갖는 비교적 오염되지 않은 섬유 제품은 골판지 박스, 버려진 사무실 서류, 편지지, 수건감같은 파괴된 최종-종이 제품이다. 섬유로 구성되는 다른 유형의 종이 제품은 섬유 및 그들의 외부 벽이 여러 정도로 침투된 오염된 물질을 함유하고, 오염물이 습식 강도같은 제품의 섬유에 특별한 성질을 제공하는 비-섬유 오염물이 함유한다. 다른 유형의 종이 제품은 오염물이 덮혀있어서 제품의 내부 섬유 부분내로 유체가 침투되는 것을 막는 표면을 덮는 유체 배리어를 갖는다. 배리어가 덮힌 섬유 물질내에 결합을 끊는 유체의 침투에 있어서 심각한 문제점을 제공하는 전형적인 이 후자 유형의 제품은 우유 판지, 살균 쥬스 박스, 냉동기 랩, 호일 합판지, 코우팅된 위생 제품, 습기 배리어 선적 마대등이다. 상기 언급된 특허에서 공개된 예비-재활용 조절 처리 절차에 적용된 뭉치내 함유된 폐휴지의 비교적 오염되지 않은 셀룰로스 섬유로부터 섬유소 제거 분리시키후에, 고도로 오염된 섬유 물질 또는 유체 배리어 오염물로 덮힌 표현을 함유하는 노폐된 종이 제품의 셀룰로스 섬유를 한층 더 분리하는 어려움때문에, 뭉치내 함유된 오염물 및 비-섬유 폐기물과 함께 매립지에 결합이 끊이지 않고 오염물을 함유하거나 오염물로 덮힌 섬유 물질을 처리하는 것이 일반적으로 실행되어 왔다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 하나 이상의 유체 배리어 코우팅을 갖는 노폐된 종이 제품을 포함하는, 빽빽히 뭉쳐진 폐기물에서 발견될 모든 유형의 섬유를 함유하는 노폐된 종이 제품으로부터 최대량의 고 품질의 셀룰로스 섬유를 회수하는 것이다. 상기 지시된 목적을 달성하기 위해, 다양한 정도의 진공 압력 환경하에 액체내에 샘플을 담그는 것으로 구성되는 하나 이상의 액체 함침 주기에 샘플을 적용시키고나서, 연속 토론에서 과압력으로서 언급되고, 연속적으로 토론된 특정 조건하에 주위 대기압 이상일 수 있는 대기압을 다시 적용시키므로써 액체가 노출된 모서리를 통해 중합체 코우팅된 판지 샌드위치(즉, 우유 판지 샘플)의 내부내로 침투되는 침투도 및 침투 시간을 결정하는데 있어서 일련의 3개의 실험을 수행했다. 샌드위치 샘플의 섬유내부내로 액체를 침투시키기위해 외부 모서리가 노출되도록 외부 모서리가 절단된 중합체 코우팅된 우유 판지 샘플상에서 실험을 수행했다.

테스트 결과

직경으로 14.2㎝의 원형 판을 3개의 다른 조건에 적용시켜, 침투의 깊이를 60초 및 180초 후에 측정했다:

A. 원형 판을 대기압 미만의 25"Hg의 진공에 적응시키고, 물을 배출 3분 후에 도입하고 침투를 관찰한 후에 대기압을 복귀시켰다. 이 절차를 두번 이상 반복하고, 부분적으로 침투된 원판을 물에 담궜다.

B. 원형 판을 대기압 미만의 29.4"Hg의 진공에 적용시키고, 물을 배출 3분후에 도입하고 침투를 관찰한 후에 대기압을 복귀시켰다. 이 절차를 반복하고, 부분적으로 침투된 원판을 물에 담궜다.

C. 원형 판을 대기압 미만의 29.4"Hg의 진공에 적용시키고, 물을 배출 3분후에 도입하고 침투를 관찰한 후에 대기압을 복귀시켰다. 이 절차를 첫번째 배출에서도입된 물을 먼저 배수한 후에 반복했다.

시도 "A" 및 "B"에서, 물의 제거없이 두번째 배출, 미세한 공기 버블이 원판의 모서리로부터 나오는 것을 관찰했다.

이들 시도로부터의 결론은:

1. 29.4" Hg의 진공에서 1 단계 처리는 침투 깊이에 있어서 25"Hg에서 3 단계와 동등하다.

2. 두번째 배출전에 물의 제거가 어느정도 유리한 것으로 보이나, 작은 정도이다.

3. 공기는 첫번째 단계의 침투후에 종이-중합체 샌드위치의 내부에 들어있고, 이는 침투를 한층 더 억제하여, 유체의 보다 완전한 침투를 얻기위해 공기의 부가를 배출이 요구된다.

4. 공기가 침투시키지 않는 종합체 배리어에 의해 잡히기 때문에, 대기압 이상의 과압은 유체 침투의 깊이를 증가시키는것을 도울 것이다. 예컨대, 29.4"Hg 진공에 이어 1 대기압(14.7psi) 과압후에 침투의 깊이는 1.80초 후에 75%일 것이고; 두번째 배출후에 @29.0"Hg, 이어서 1 대기압 과압후에 99%+ 일 것이다. 25"Hg의 보다 낮은 진공에서, 1 대기압의 과압은 첫번째 배출후에 58%로부터 두번째 배출후에 72%, 및 세번째 배출후에 단지 76%의 침투를 증가시킬 것이다.

5. 이들 시도 결과로부터, 29"Hg 이상의 진공, 이어서 과압의 조합, 및/또는 각 단계의 처리후에 유체를 제거하므로써 중합체 샌드위치된 종이-팔지를 효과적으로 침투시킬것이다. 상기 시도에서 측정된 효과는 종이를 함유하는 폐기물의 촘촘하게 묶인 뭉치의 침투 깊이; 20-35 lb/ft³의 뭉치 밀도로 관찰되었다.

6. 배출후에 대기압 이상의 적용의 효과를 결정하기 위해 이들 테스트 결과를 모델링하므로써, 시도 "B"의 계산된 침투의 깊이가, 14.7psia 대신에 500 psig 과압에서 수행된다면, 침투의 예상된 깊이는 34초 침투 시간후에 73%로부터 95%까지 증가될 것이라는 것을 알 수 있다.

7. 테스트의 관찰로부터 유추된 한층더 유의한 발견은, 샘플의 중합제 외부 코우팅이 샌드위치의 중앙 부분으로 구성되는 섬유 물질로부터 분리되고, 오염물 덩어리가 그의 원래 외부 커버링 치수로부터 크기에 있어서 거의 또는 전혀 감소되지 않은채 남아있게 된다는 것이다. 상기와 같이, 샌드위치의 섬유 중앙으로부터 분리된 전체 오염물의 비교적 큰 단편은 셀룰로스 물질의 재활용하기 위한 섬유소 제거에서 샌드위치의 중앙 부분의 셀룰로스 섬유로부터 보다 쉽게 분리가능하다.

이들 실험 및 그를 기본으로 하는 컴퓨터 모델링으로부터, 진공 압력 환경과 연속 과압 환경의 정도, 및 진공과 과압 환경의 연속적인 적용의 수가 부과된 압력 환경하에 중합체 코우팅된 종이판지 샌드위치의 내부내로 액체가 침투하는 정도인 결과를 발견했다. 상기 지시된 실험 자료의 컴퓨터 모델링을 통해, 유의한 양의 오염물 함유하고 표면이 오염물의 유체 배리어 코우팅을 갖는 종이 섬유를 함유하는 제품내로 침투하기 위해 최적일 압력 환경에 대해 특정 결론이 유추될 수 있다. 다중코우팅된 종이판지 샌드위치의 조각뿐만아니라 원판에 결과를 적용시키고, 또한 많은 조합의 진공 및 과압의 적용을 포함하는 대기압보다 큰 (연속적으로 전공하에 액체에 담그는) 과압의 적용에서 모델링했다.

모든 모델링 결과는 잠긴 뭉치의 바닥에 위치된 다중코우팅된 종이판지에, 및 두번째와 연속 주기를 통해 잠긴 채 있는 다중코우팅된 종이판지를 함유하는 뭉치의 처리에 적용된다. 그러므로, 두번째와 연속 주기에서의 모델링에서 적용된 진공의 양은 3ft의 물에 잠기는 동안 추정된다.

침투 시간은 직경 14.2㎝인 원판 및 14.2㎝ 너비인 조각에 대해 먼저 측정된다. 다른 직경 및 너비에 대한 시간은 경우에 따라 그들을 그들의 직경 또는 너비의 비의 제곱으로 곱하므로서 측정된다. 결과는 1 in원판 및 조각에 대해 설명된다.

하기 표에서, Initial & Cycle Time으로 정해진 컬럼은:

처리 용기 도어를 열고 닫고, 뭉치를 실고 및 실지 않고, 초기의 진공을 확립하고, 유체를 첨가하고, 재가압하고, 처리 유체를 -1 회에 총 6분동안 폐내기 위해;

두번째와 연속의 주기에서, 진공을 재확립하고, -첫번째후에 각 주기의 처리를 위해 총 5분-실험에서 관찰된 다중코우팅된 판으로부터 버블링의 기간을 완결하기 위해 요구되도록 관찰된 부가의 3분 체류 시간동안 진공을 유지시키기 위해 1 in 원판 및 조각에 대해 요구된 시간을 추정값을 포함한다.

총 뭉치 처리 시간은 초기(Initial) + 주기 시간(Cycle Time)이다(침투시간을 포함한다.)

하기 표는 상기 지시된 테스트 결과의 모델링으로부터 유도된 파생된 결과를 지시한다:

결론

1in 원판 및 조각에 대한 침투 시간은 중요하지 않다. 그러므로, 고안의 목적을 위해, 총 처리 시간은 초기 시간 + 주기의 수가 6을 초과함에 따라 초과되는 주기 시간이다. 바람직한 처리는 500 psig의 과압 및 -29in Hg 게이지의 진공을 갖는 1-주기 방법이고, 이들 모두는 뭉치 처리 공정을 작동시키기 위한 장치내로 쉽게 혼입된다.

3개의 실험 및 결과 얻어진 모델링은, 유체 습식에 제품의 섬유가 노출되는 것이 제한되는 성질의 종이판지 제품 및 종이를 함유하는 뭉치내로 액체를 효과적으로 예비-재활용 조절 침투시키는 것이 하기 매개변수하에 타당한 뭉치 처리 시간내에 예상될 수 있다는 것을 가리킨다.

(1) 뭉치가 대기압하에 적어도 25"의 수은의 진공 압력( 25" Hg 게이지), 이어서 적어도 1 대기압의 과압이라는 연속 주기 환경에 적용되는 뭉치내로 유체를 도입한다.

(2) 적용된 진공 압력은 -25" Hg 게이지 이하일때, 1 대기압 이상의 과압이 요구된다.

(3) 6의 진공 압력 및 과압의 절대 압력의 비는 효과적인 주기에 요구된다.

(4) 허용가능한 진공 압력, 이어서 과압의 최소 강도가 포함될때, 진공 및 과압의 적어도 5개의 적용의 주기가 요구된다.

(5) 뭉치 처리의 바람직한 단일 주기는 처리하는 유체의 도입전에 -29" Hg 게이지의 진공 압력, 이어서 500 psig의 과압 적용으로 구성될 것이다.

(6) 단일 주기 뭉치 처리 시간은 6분 이하에서 추정되고, 부가의 5분이 연속 주기를 위해 요구된다.

본 발명의 한 형태를 실행하는 편리한 방식은 음의 압력 환경에 챔버를 적용시키고나서, 뭉치를 잠기게 하기 위해 챔버내로 충분한 양의 결합을 끊는 액체를 도입하므로써 폐기물 뭉치가 분리되는 밀봉된 챔버로부터 실질적인 양의 공기를 끌어낸후에, 잠긴 뭉치를 함유하는 챔버가 액체가 잠긴 뭉치의 내용물을 통해 침투하도록 충분한 시간동안 적어도 1 대기압의 과압 환경에 적용되는 것인 반면, 같은 결과는 폐기물 뭉치의 내용물을 통해 액체를 흐르게 하는데 있어서, 음의 압력에 이어 하나 이상의 양의 입력 대신에, 여러가지 차등의 압력 환경에 뭉치를 적용시키므로써 성취될 수 있었다.

뭉치내 섬유 물질의 섬유소 제거를 개시하기 전에 뭉쳐진 폐기물의 재활용에서 초기 작업으로서 적용가능한 본 발명의 기본 특징은 밀폐된 챔버내에 뭉치를 분리하고, 하기로 구성되는 다중 압력 환경하에 하나 이상의 액체 삽입 주기에 함유된 뭉치 및 밀폐된 챔버를 적용시키므로써 섬유를 부풀리고 결합을 끊는 유체로 뭉치 내용물의 습식 함침시키는 것이다:

(1) 밀폐된 챔버의 내부내에 제 1 (바람직하게 진공) 압력을 확립하고,

(2) 뭉치를 담글때, 충분한 양의 결합을 끊는 액체를 가압된 챔버내로 도입하고,

(3) 제 1 압력 이상의 제 2 (바람직하게 양의) 압력에 액체를 함유하는 챔버의 내부를 적용시키며,

(4) 뭉치의 내부를 통해 실질적으로 액체를 침투시키기 때문에, 충분한 시간동안 제 2 압력에서 뭉치 및 유체를 함유하는 챔버를 유지시킨다.

부풀리고 결합을 끊는 액체로 뭉치를 완전히 습식 함침시킨후에, 뭉치는 챔버로부터 제거되고, 결합을 끊는 액체에 노출된 노폐된 종이 제품 셀룰로스 섬유를 결합을 끊어 부풀리기에 충분한 시간동안 온화한 상태로 유지시킨 후에, 액체 함침된 뭉치의 내용물은 남아있는 뭉치의 홈있는 내용물로부터 부품은 셀룰로스 섬유로부터 섬유소 제거되고 분리된다. 뭉쳐진 노폐된 종이 제품은, 뭉치의 홈있는 내용물이 유의한 양의 결합이 끊기지 않은 섬유를 함유하는 섬유 배리어 오염물로 충분히 오염되거나 덮힌 섬유 물질로 구성된다면, 이 뭉치의 홈있는 부분은 바람직하게 다중 압력 환경 조건하에 하나 이상의 주기로 액체 함침되고 섬유소 제거 재활용된다.

제 1 도는 본 발명의 폐기물 뭉치를 다중 압력 액체 함침시키는 장치 및 방법을 설명하는 도식적 다이아그램이다.

제 2 도는 제 1 도에 따라 함침된 폐기물 뭉치의 내용물을 재활용하기 위한 장치 및 방법을 설명하는 도식적 다이아그램이다.

먼저, 본 발명의 뭉치를 다중 압력하에 액체 함침시킬 수 있는 도식적 배치를 나타내는 제 1 도를 참고로, 송입 컨베이어 시스템(10)은 그의 열린 위치가 점선으로 설명되는 점검문(13)을 통해 진공 처리 챔버(12)의 내부내로 얕은 단(36)내에 지지된 폐기물 뭉치(11)를 수송하기 위한 방식으로 정렬되고, 반출 컨베이어 시스템(14)은 제 2 도에서 연속적으로 서술된 방식으로 한층 더 가공하기 위한 처리 챔버(12)내에서 액체 함침된 뭉치(15)를 제거하기 위해 정렬된다. 처리 챔버(12)는 라인(17) 및 3-방향 저장기 밸브(18)를 통해 처리 액체 저장기(16)에 연결되고, 3-방향 밸브(18) 및 배수 라인(35)을 통해 처리 유체 보충 탱크(22)에 연결된다. 처리하려고 하는 가장 큰 뭉치를 수용하는데 있어서 처리 챔버(12)의 내부 치수를 최소화하기 위해, 처리 챔버 용량은 라인(20)을 통해, 오버플로우 헤더(19)에 연결하므로써 보충될 수 있다. 그러나, 본원에서 토론된 처리 주기에 요구될 처리 액체의 총 부피를 수용하기 위해 처리 챔버가 충분한 크기를 갖는다면, 헤더가 제거될 수 있다. 처리 주기중에 뭉치를 담그기 위해 충분한 양의 처리 액체가 처리 챔버내에서 유지되는 것을 보증하기 위해 여러가지 다른 명백한 대안적 장치가 이용될 수 있다. 대기 연결 라인(21)을 갖는 저장기(16)은 밸브 및 펌프 조립체(23)가 부착된 주입 라인(34)을 통해 처리 유체 보충 탱크(22)에 연결된다. 세척 유체 탱크(22a)는 중단 밸브(22b)가 부착된 라인을 통해 처리 챔버(12)에 연결된다. 진공 펌프(24)의 흡입 면은 중단 밸브(26)가 부착된 라인(25)을 통해 처리 챔버(12) 및 상호연결된 헤더(19)에 연결된다.

전형적으로 암모니아 또는 산화 가스의 성질을 갖는 처리 가스의 제 2 원(61)은 또한 라인(61a) 및 밸브(61b)을 통해 라인(20)내로 연결된다. 라인(28)을 통해 액체 저장기(16)에 연결된 흡입 면을 갖는 고압 펌프(27)은 그의 압력 면을 통해 연결되고, 3-방향 가압 밸브(30)은 라인(29)을 통해 상호연결된 헤더(29) 및처리 챔버(12)로 연결되고, 이때 제 3 위치에 고정될때, 3-방향 가압 밸브의 제 3 면(31)은 대기에 연결된다. 작동 메카니즘(33)에 의한 수직 운동을 위해 처리 챔버(12)내에 지지된 뭉치를 안정시키는 아암(32)은 처리 챔버내에 함유된 뭉치와 접촉하고 접촉하지 않고 수직으로 조정될 수 있다.

이제, 제 1 도에서 표현된 본 발명의 방식으로 함침된 폐기물의 뭉치가 모든 유형의 종이 제품으로부터 고 품질의 셀룰로스 섬유 최대량을 회수하기 위해 최적으로 재활용될 수 있는 도식적 장치를 나타내는 제 2 도를 참고로, 제 1 도의 방식으로 먼저 다중 압력하에 결합을 끊는 유체에 함침시킨 폐기물 뭉치(15)는 반출 컨베이어 시스템(14)에 의해 제거하고 수송하기 위한 얕은 단(36)에서 지지되고, 물 또는 적합한 원(설명되지 않음)으로부터 공급된 다른 적합한 펄핑 액체를 함유하는 섬유화기 또는 섬유 분산 장치(37)내에 부착된다. 섬유화기제는 액체 함침된 뭉치내에 부풀려지고 결합이 끊겨진 폐휴지 섬유를 분리하기 위해 분리하거나 제조될때 펄핑 액체내에서 충분히 교반시키는 통상의 유형이나, 진공 처리 챔버(12)내에 섬유 물질로부터 결합이 끊겨지는 호일, 적층물같은 오염물의 단편 또는 오염된 섬유의 덩어리 크기를 상당히 줄이거나 섬유를 상당히 손상시킬 정도로 충분히 교반시키지는 않는다. 전형적인 섬유화기 탱크(37)은 오염된 물질의 단편으로 얽히지 않게 하기 위해 섬유화기 탱크의 내부 측벽과 실질적으로 접하여 회전하도록 장착된 로우터(38)를 갖는다. 바람직하게 수직 배플(39)은 편리하게 Trommel Screen 유형의 펄프 분리기(41)의 흡입구(40)내로 유도하는 섬유화기의 상부에서 배출구와 로우터(38)사이에 섬유화기 탱크(37)의 내부내로 하향으로 뻗어있다. 분리기(41)의펄프 수용기(42)는 재생 이용된 종이 제품이 생산되는 펄프 세척 또는 가공 시스템내로 배출되는 슬러리 회수펌프(43)의 흡입구에 연결된다. 펄프 분리기(41)의 폐기물 배출 도관(45)으로부터 뻗어있는 배출된 폐기물 컨베이어(44)는 펄프 세척 또는 가공 시스템내로 배출되는 슬러리 펌프(51)의 흡입구에 연결된 펄프 수용기(50)을 갖는 Trommel Screen의 성질의, 제 2 펄프 분리기(49)의 흡입구(48)내로 또는 제 2 펄프 분리기(49)의 흡입구(48)내에 비어있는 분쇄기(47)내로 컨베이어(44)의 배출구 말단에 불량 폐기물을 나르는 2-위치 디버터(diverter)(46)를 갖는다. 제 2 분리기의 폐기물 배출구(52)는 폐기물 배출 라인(53)을 통해, 유압 액체 추출기 및 묶음틀(54)에 연결하여, 추출기내에 함유된 배출된 폐기물로부터 액체를 추출하고 추출기 내용물을 압축하여 반쯤-젖은 배출된 뭉치(55)로 만든다. 추출기-묶음틀(54)의 배출구 말단은 제 1 도의 진공-가압기 액체 처리 시스템 또는 연속해서 토론되는 CTDS 장치(60)의 송입 컨페이어 시스템(10)상에 배출된 뭉쳐진 물질(55)를 재부착시키기 위해 배치된 2차 재활용 컨베이어 시스템(59)에 또는 폐기물 처리 장소(예컨대, 매립지)에 배출된 뭉치(55)를 나르는 2-위치 디버터(57)인 추출기-묶음틀(54)의 배출구 말단에서 처리 컨베이어(56)와 연결된다. 제 2 뭉치 재활용 컨베이어 스스템(59)로부터 처리 챔버(12)내로 수용된 배출된 뭉치(55)의 제 2 진공-가압된 액체 처리는 제 1 도의 진공-가압된 액체 처리 시스템의 생산 용량을 감소시키므로, 대안적으로 2차 뭉치 재활용 컨베이어 시스템(59)는 제 2 펄프 분리기 흡입구(48)내로 분리된 펄프 슬러리를 배출하고, 추출기 및 묶음틀(54)내로 배출된 물질을 배출하기 위해 배치된 미합중국 특허 제5,271,805 호에서 서술된 유형의 "결합-처리-분산-분리"(CTDS) 장치(60)내로 선택된 배출된 뭉쳐진 물질(55)을 분류하기 위해 적용될 수 있다.

다시 제 1 도를 참고로, 처리되지 않은 뭉치(11)를 다중 압력 또는 진공-가압하에 함침 처리하기 위한 주기는 얕은 단(36)상에 뭉치를 처리 챔버(12)내에 도입하고, 챔버를 밀봉하기 위해 챔버 도어(13)을 밀폐한 후에 진공 펌프 밸브(26)가 열려서, 밀폐된 위치에서 3-방향 저장기 밸브(18), 3-방향 가압 밸브(30) 및 세척 밸브(22b)를 놓으므로써 진공 펌프의 용량에 뭉치를 함유하는 처리 챔버(12)내에 진공 압력을 가하므로써 시스템의 나머지로부터 분리된 처리 챔버(12) 및 상호연결된 헤더(19)에 진공 펌프(24)의 흡입구 면을 연결하므로써 시작되고, 이는, 가장 편리하게 연속적으로 작동될 수 있다.

이 배출 기간중에, 저장기(16)은 편리하게 연결 라인(34) 및 그의 정상적으로 밀폐된 밸브 및 펌프 조립체(23)를 통해 보충 탱크(22)로부터 처리 유체가 재공급될 수 있다. 처리 유체는 순수한 물의 성질을 갖는 잘-공지된 섬유를 부풀리고 결합을 끊는 유체 또는 바람직하게 산화제등을 함유하는 유체 또는 묽은 수산화암모늄의 성질을 갖는 PH 약 7.0-11.5를 갖는 알칼리성 유체중 임의일 수 있다. 명백하게, 노폐된 종이 제품으로 구성되는 섬유 물질이 유체 배리어 오염물로 심하게 오염되거나 덮힐때, 보다 강한 처리유체가 요구된다. 처리 챔버(12)로부터 공기를 배출하는 중에 또는 그전에, 안정화시키는 아암(32)는 낮춰져서 뭉치와 접속하여 아암 작동 메카니즘(33)을 작동시키므로써 고정된 위치내로 그것을 고정시킨다. 실질적으로 진공 펌프(24)의 용량에 처리 챔버(12) 및 상호연결된 헤더(19)로부터 공기를 배출하고나서, 3-방향 저장기 밸브(18)는 처리 챔버(12) 및 저장기(16)를 상호연결하는 열린 위치에 고정되므로써 저장기(16)으로부터 처리 액체가 라인(17)을 통해 흘러 처리 챔버(12) 및 헤더(19)를 채운다.

처리 액체를 배출시키고, 처리 액체로 처리 챔버(12)를 충전시킨후에, 3-방향 저장기 밸브(18) 및 진공 펌프 밸브(26)를 밀폐시키고 밸브의 제 3 위치(31) 대기 연결부에 3-방향 가압 밸브(30)를 위치시키므로써 유체가 채워진 처리 챔버(12) 및 헤더(19)에 대기압 과압이 가해지되므로써, 헤더(19)내로 연결된 라인(29)를 통해 잠겨진 뭉치를 함유하는 액체가 채워진 처리 챔버(12)에서 대기압 과압을 가압한다. 초 대기압이 잠겨진 뭉치를 함유하는 액체가 채워진 처리 챔버(12)내에 가압된다면, 3-방향 저장기 밸브(18) 및 진공 펌프 밸브(26)는 처리 챔버를 분리시키기 위해 밀폐되고, 고압 펌프(27)는 작동되고, 3-방향 가압 밸브(30)는 열려서 헤더(19)내로 고압 펌프(27)의 배출구를 연결하고, 라인(29)를 통해 처리 챔버(12)를 연결하고, 이때, 고압 펌프는 라인(28)을 통해 저장기(16)으로부터 액체를 끌어당긴다.

뭉치 조절 처리가 단일 배출-가압 주기로 구성된다면, 과압이 뭉치 및 그의 보이드를 통해 실질적으로 과압이 제공될 수 있는 정도로 처리 액체를 침투시키는 충분한 시간동안 적용된후에, 과량의 처리 액체는 보충 탱크(22)내로 이끄는 배수 라인(35)내로 밸브의 제 3 위치 연결 라인(17)에 3-방향 저장기 밸브(18)을 고정시키고, 밀폐된 진공 펌프 밸브(26) 및 작동이 멈춘 고압 펌프로 밸브의 대기로 열린 면(31)에 3-방향 가압 밸브(30)을 고정시키므로써 처리 챔버(12)로부터 보충탱크(22)내로 배수될 수 있다. 처리 챔버(12)로부터 과량의 액체를 끌어낸후에, 뭉치 안정화시키는 아암(32)이 올려지고, 처리 챔버 도어(13)가 열려지고, 액체 함침된 뭉치(15)가 반출 컨베이어 시스템(14)에 의해 제거되고, 제 2 도의 재활용 가공 시스템내로 수송되고, 이때 함침된 뭉치(15)내 폐휴지의 부풀려지고 결합을 끊는 섬유는 제 2 도에 관해 연속하여 서술된 방식으로 뭉치 내용물의 비-섬유 오염된 물질로부터 분리된다. 뭉치내 노폐된 종이 제품의 성질이, 다중 진공-가압 주기가 오염물로부터 원하는 정도의 결합이 끊긴 종이 섬유를 얻기 위해 필요하다고 고려되도록 한다면, 과압의 초기 적용후에, 제 2 이상의 배출-가압 주기는 처리 챔버(12)로부터 과량의 유체를 배수하고 함침된 뭉치를 제거하기전에 제 1 주기에 대해 토론된 같은 절차를 이용하므로써 개시된다. 또한 처리 챔버로부터 액체 함침된 뭉치를 제거하기 전에, 및 과량의 처리 유체가 보충 탱크내로 배수되기전에 또는 후에, 함침된 뭉치는 상호연결된 헤더(19) 및 처리 챔버(12)내로 라인(25)을 통해 작동 진공 펌프(24)의 흡입구 면을 연결하는 진공 펌프 밸브(26)를 밸브의 열린 위치로 놓고, 세척 탱크 밸브(22b)를 열므로써(이때, 저장기 연결 밸브(18)은 밀폐됨) 세척 탱크(22a)의 내용물로부터 끌어낸 적합한 세척 유체 또는 제 2 유형의 처리 유체로 세척될 수 있다.

상기 서술된 장치 및 절차는 본 발명의 기본 양상만을 설명하고, 많은 다른 장치 및 절차는 뭉쳐진 폐기물이 본 발명을 실행하는데 적용되는 본 발명의 다중 압력 환경을 확립하는데 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예컨대, 진공 펌프의 배출 면은 대기압보다 더 큰 낮은 정도의 과압이 액체가 채워진 처리 챔버상에 적용될때, 당업자에게 명백할 밸브 및 연결 장치를 통해 연결될 수 있다.

다시 제 2 도를 참고로, 부풀고 결합이 끊긴 액체로 함침된 뭉치(15)는 결합을 끊는 액체가 뭉치내 노폐된 종이 제품의 노출된 섬유와 접촉되고 그에 의해 흡수되기에 충분한 시간동안 반출 컨베이어 시스템(14)에 온화한 상태로 유지된 후에, 섬유화기 펄핑 유체를 교반시키므로써 부풀은 노폐된 종이 섬유들 사이를 및 이들 섬유와 앞서 서술된 진공-가압 조절 처리에 의해 섬유 물질로부터 결합이 끊긴 비-섬유 오염물 덩어리 및 오염된 섬유의 덩어리사이를 분리하기 시작하는 섬유화기(37)에 폐기물 뭉치(15)가 부착된다.

섬유화기(37)내에서 교반하여 분리된 오염물 덩어리 및 분리된 섬유와 결합이 끊기지 않은 섬유 물질 덩어리는 섬유화기 배플(39)하에, 및 덩어리 젖은 덩어리가: (1)펌프(43)를 통해 부가의 펄프 정제의 원에 배출된 분리기 수용기(42)내 수집된 섬유-액체 슬러리, 및 (2) 분리기 배출 라인(45)를 통해 흐르고 폐기물 컨베이어(44)상에 부착된 비-섬유성 오염물 및 오염물 함유 또는 덮힌 섬유 물질의 젖은 덩어리로 구성되는 배출물의 두 성분으로 분리되는 스크린 분리기(41)의 축전지(40)내로 섬유화기 로우터(38)에 의해 생성된 압력하에 섬유기로부터 흐른다. 폐기물 컨베이어(44)상에 부착된 젖은 배출된 덩어리가 약간의 오염도를 갖고 그로부터 분리가 가능한, 예컨대 비교적 오염되지 않은 종이 제품, 오염물 덮히거나 함침된 종이등으로 채워진 플라스틱 백같은 실질적양의 섬유를 함유할 수 있다. 컨베이어(44)상에 배출된 덩어리가 표면이 덮히거나 제품이 몇몇 유형의 유체 배리어에 의해 보호되는 성질을 갖는 종이 제품을 포함한다면, 컨베이어의 말단에서디버터(46)는 배출된 덩어리 물질이 충분히 절단되어 액체 침투를 위해 말단 표면이 노출된 후에 그것이 제 2 분리기(49)의 집적기(48)에 부착되는 분쇄기(47)내로 배출된 덩어리를 나르도록 위치된다. 달리, 디버터(46)는 제 2 분리기 폐기물 배출구(52)로부터 폐기물 배출 라인(53)을 통해 액체를 추출하고, 처리 컨베이어(56)상에 부착된 밀집된 반쯤-젖은 뭉치(55)로 배출된 덩어리를 압축하는 유압 액체 추출기(54)내로 흐르는 배출된 덩어리 및 펄프 세척 및 가공 시스템내로 슬러리를 펌프(51)이 배출하는 수용기(50)내에 수집된 섬유-액체 슬러리의 제 1 분리기(41)같은 두 부품내로 물질이 분리된 제 2 분리기(49)의 집적기(48)내로 직접 컨베이어상에 불량 덩어리를 나르도록 위치된다. 밀집된 젖은 뭉치(55)가 제 1 도에서 보인 처리 챔버(12)내에 진공-가압 처리 조절을 통해 제 2 시간동안 밀집된 젖은 뭉치(55)의 내용물을 재가공할 가치가 있게 만들기 때문에, 밀집된 젖은 뭉치(55)는 약 5% 이상의 유의한 종이 섬유 함량을 갖는다면, 처리 컨베이어 디버터(57)는 앞서 서술된 바와 같은 방식으로 종이 섬유의 추출을 위해 젖은 배출된 뭉치가 다시 가공되는 제 1 도의 진공-압력 처리 시스템의 송입 컨베이어 시스템(10)상에 뭉치를 부착시키는 제 2 뭉치 재활용 컨베이어 시스템(59)상에 반쯤-젖은 배출된 뭉치(55)을 나르도록 위치될 수 있다. 제 1 도의 진공-압력 함침 시스템내로 반쯤-젖은 배출된 뭉치(55)의 재도입이 이 시스템의 생산 용량을 과중시키도록 결정되고, 반쯤-젖은 배출된 뭉치(55)가 CTDS 장치내로 제 2 뭉치 재활용 컨베이어 시스템에 의해 분류된다면, 이 장치는 뭉치로부터 제 2 분리기 장치(49)의 집적기(48)내로 회수된 펄프 슬러리를 펌프로 퍼내고, 유압 액체 추출기 묶음 장치(54)내로 남아있는 오염된 덩어리를 부착한다.

다중 압력 환경 조건의 서술된 주기하에 액체 함침된 후에 뭉쳐진 폐기물은 원래 치수를 대개 보유하면서 섬유 물질 및 비-섬유 오염물로부터 분리된 상당한 양의 오염된, 결합이 끊기지 않은 섬유 물질, 오염물 피복물로 혼합된 다른 작은 입자 및 액체 현탁된 셀룰로스 섬유의 슬러리로 구성되는 잡동사니내로 내용물이 분산되도록 하는 성질을 갖는다. 섬유화기(37)에서 생성되고 그로부터 배출된 잡동사니내에 함유된 오염물 및 오염물을 함유하는 결합된 섬유 물질의 크기에 있어서 인지가능한 축소가 없기 때문에, 분리기의 스크린을 통해 통과하고 수용기(42)내에 수집된 슬러리가 스크린 분리기의 낮은 정도의 장애물을 초래하는 소량의 오염물 입자를 함유한다. 섬유화기에서 생산된 잡동사니 및 스크닐 분리기로부터 배출되거나 재활용 시스템을 통해 가공될 배출된 물질의 성질때문에, 이 배출된 물질은 가공될 펌프를 통해 흐르지 않으나, 섬유화기의 접해서 장착된 로우터(38)같은 흐름을 확립하는 도구는 재활용 시스템을 통해 액화된 불량 잡동사니가 통과하게 하는데 이용된다. 따라서, 방해된 펌프의 재활용 시스템에서 마주친 일반적 문제는 서술된 본 발명의 시스템에서 제공되지 않는다. 본 발명의 성질을 갖는 재활용 시스템에서 병합된 스크린 분리기의 수는 폐물질내 함유된 유형의 폐휴지의 성질데 따라 변할 수 있다는 것을 또한 인정해야 한다.

앞서의 설명은 본 발명의 전형적인 실시양태를 포함하고, 많은 변형 또는 변경이 첨부된 청구범위에서 서술되는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않고 본원에서 만들어질 수 있다.

Claims (9)

1. 액체 처리된 폐지를 챔버로 부터 회수하여 부불려지고 결합이 끊긴 셀룰로스 섬유를 분리시키기 위해 여과하기에 앞서 연속 차등 압력 조건중 최소한 하나이상의 주기를 확립하면서 섬유를 부풀리고 결합을 끊는 액체를 함유하는 밀폐된 챔버내에서 포획을 포함하는 섬유를 결합을 끊는 처리에 적용시킨 폐지 물질로부터 셀룰로스 섬유를 회수하는 종이 재생 방법에 있어서,

   (a) 페지를 함유하는 폐지 뭉치를 챔버내에 놓는 단계,

   (b) 상기 폐지 뭉치를 함유하는 챔버의 내부를 대기로부터 밀폐시키는 단계,

   (c) 상기 챔버내에 음의 압력인 제 1 차등 압력 조건을 확립하는 단계,

   (d) 상기 폐지 뭉치를 담글때 상기 밀폐된 챔버내로 섬유를 부풀리고 결합을 끊는 액체를 도입시키는 단계, 및

   (e) 상기 챔버내에 양의 압력인 최종 차등 압력 조건을 확립시키고, 상기 폐기물 뭉치를 담글때 상기 액체가 상기 폐기물 뭉치를 완전히 침투하기에 적당한 기간동안 상기 챔버내에 상기 액체의 충분량을 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 재생 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 (e) 단계의 최종 차등 압력 조건이 대기압보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 양의 압력 조건 및 음의 압력 조건인 하나이상의 연속적인 차등 압력 조건이 (c) 및 (e) 단계사이에서 확립되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1-3 항중 어느 한 항에 있어서, (c) 단계의 음의 압력인 상기 제 1 차등 압력 조건중 적어도 한 차등 압력 조건, 및 (c) 단계 및 (e) 단계사이에서 확립된 음의 압력 조건인 후속 차등 압력 조건이 수은 압력으로 5 in 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1-3 항 중 어느 한 항에 있어서, 음의 압력인 상기 차등 압력 조건중 어느 하나에 대한 (e) 단계의 양의 압력인 상기 최종 압력 조건의 비가 적어도 6인 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 음의 압력인 상기 차등 압력 조건중 어느 하나에 대한 단계 (e)의 양의 압력인 상기 최종 압력 조건의 비가 적어도 6인 방법.
7. 액체내에 완전히 담겨진 폐기물을 수용하는 크기로 만들어지고, 대기로 부터 밀봉되게 된 챔버(12, 19)와,

   섬유를 부풀리고 결합을 끊는 액체의 원(16)과,

   상기 챔버내에 연속 차등 압력 조건의 하나이상의 주기를 선택적으로 확립하기 위한 수단(24, 31, 27)과,

   각 주기의 차등 압력 조건의 음의 압력 주기중에 및 최소한 최종 주기의 차등 압력 조건의 양의 압력 주기중에 폐기물 뭉치를 담글때 상기 원(16)으로부터 충분한 액체를 제공하도록 된 상기 액체 원(16) 및 상기 챔버(12, 19)를 상호 연결하고, 이로써 상기 차등 압력 조건 중에, 상기 챔버내에 함유된 폐기물 뭉치에 액체가 충분히 침투되어 상기 뭉치내에 함유된 셀룰로스 섬유의 결합을 끊어 부풀리게 하는 액체 이동 도구 (17, 28, 29)를 포함하는, 셀룰로스 섬유를 회수하기 위한 방법에서 폐지를 함유하는 폐기물 뭉치의 액체 함침용 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 챔버(12, 19) 및 상기 액체 원(16)이 도관 수단 (17)에 의해 상호 연결되고,

   상기 챔버 (12, 19)내에 연속적인 차등 압력 조건의 하나 이상의 주기를 선택적으로 확립하기위한 상기 수단은:

   상기 챔버(12, 19)에로 흡인 측 연결부(25)를 갖는 진공 펌프(24)와,

   상기 챔버(12, 19)에로 압력 측 연결부(29)를 갖는 양의 압력 펌프(27)와,

   상기 챔버(12, 19)내에 음의 압력을 확립하는 개방 위치 및 폐쇄 위치사이에서 작동가능한 상기 진공 펌프 흡인 측 연결부(25)와 연결된 제 1의 밸브 수단(26)과,

   제 1의 폐쇄 위치, 상기 챔버 (12, 19)내에 상기 통기 연결부(31)로부터 대기압을 확립하는 제 2 위치 및 상기 챔버(12, 19)내에 상기 압력 펌프(27)로부터 양의 압력을 확립하는 제 3 위치사이에서 작동가능한 상기 챔버(12)에로의 상기 양의 압력 측 연결부(29) 및 대기압 통기 연결부(31)와 연결되는 제 2의 3방 (three way)밸브 수단(30)과,

   상기 제 1 밸브가 개방되며 음의 압력이 상기 챔버(12, 19)내에 확립될 때 폐기물 뭉치를 담글때 상기 원(16)으로부터의 충분한 액체가 상기 챔버 (12, 19)내로 유동하는 개방 위치와 상기 챔버 (12, 19) 및 액체 원(16)을 분리하는 폐쇄 위치 사이에서 작동가능한 상기 도관 수단(17)과 연결된 제 3 밸브 수단(18)을 포함하고,

   상기 액체 이동 수단은:

   상기 제 1 밸브 수단이 상기 챔버(12, 19)내 음의 압력을 확립하는 상기 개방위치내에 있을 때 함유된 폐기물 뭉치를 담글때 상기 챔버(12, 19)내로 상기 원(16)으로부터 충분한 액체의 흐름을 확립하는 개방 위치 및 폐쇄위치 사이에서 작동가능한 상기 도관 수단(17)과 연결되는 제 4의 밸브 수단(18)과,

   상기 제 2의 3방 밸브 수단(30)이 상기 챔버 (12, 19)내의 양의 압력을 확립하는 상기 제 3 위치에 있는 동안 완전히 잠긴 함유된 폐기물 뭉치를 유지할때 상기 압력 펌프(27)의 흡인 측사이를 연결하는 도관 수단(28)을 포함하며, 상기 압력펌프(27)는 상기 원(16)으로부터 충분한 액체를 배출하는 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   펄핑 액체를 함유하는 섬유화기(37)와,

   상기 챔버(12, 19)로부터 상기 섬유화기(37)내로 액체에 함침된 폐기물 뭉치를 이동시키도록 된 섬유화기(37)와 상기 챔버(12, 19)를 상호연결하는 컨베이어(14)와,

   이동된 폐기물 뭉치의 내용물을 교반시킨 펄핑 액체를 수용하고, 수용된 폐기물 뭉치를:

   (1) 셀룰로스 섬유를 함유하는 분리된 낮은 정도 오염물의 펄프 슬러리 및

   (2) 비-섬유 오염물 및 비분리된 보다 높은 정도로 오염된 셀룰로스 섬유의 덩어리로 구성되는 배출된 폐기물내로 분리하기 위해 응용된 상기 섬유화기(37)와 상호연결된 스크린 분리기(37)와,

   뭉치 형태로 분리된 배출된 폐기물을 수용하고 압축하도록 응용된 상기 스크린 분리기(41)와 상호연결된 액체 추출기-묶음틀(54)과,

   재가공하기위해 뭉치 형태의 추출 폐기물을 상기 챔버(12, 19)로 복귀시키는 상기 챔버(12, 19)에로 상기 추출기-묶음틀(54)을 연결시키는 제 2 컨베이어(59)을 포함하며,

   상기 섬유화기는 이동된 폐기물 뭉치의 내용물로부터 결합을 끊도록 부풀은, 낮은 정도로 오염된 셀룰로스 섬유의 분리를 촉진시킬 때 펄핑 액체를 어느 정도 교반시키도록 된 액체 교반기(39)를 갖는 장치.