KR100988036B1 - 폐스티로폼의 체적감소 처리장치 - Google Patents

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본 발명은 발포수지 제품인 폐스티로폼을 수집하여 재활용하는 것에 있어서, 수집된 폐스티로폼의 체적을 줄이기 위한 체적 감소 처리장치에 관한 것인데 보다구체적인 것은 폐스티로폼을 수집하여 파쇄하고 파쇄물을 송풍기로 이송하여 공압싸이크론에서 이물질과 분리한 다음 수조에 강제 투입하여 세척한 다음 비중분리하여 건져낸 것을 압출기 호퍼에 투입하여 고압스팀열기로 가열하여 용융시켜서 압출하는 방법으로 잉고트화 함으로써 부피를 운반과 보관이 편리하도록 함으로써 재활용 작업이 용이하도록 하는 폐스티로폼의 체적감소 처리장치이다.

Description

폐스티로폼의 체적감소 처리장치{typic diminisher for waste styrofoam}
본 발명은 발포수지 제품인 폐스티로폼을 수집하여 재활용하는 것에 있어서, 수집된 폐스티로폼의 체적을 줄이기 위한 체적 감소 처리장치에 관한 것인데 보다구체적인 것은, 폐스티로폼을 수집하여 파쇄하고 파쇄물을 송풍기로 공압싸이크론에 이송하여 이물질을 분리한 다음 수세비중분리부의 구조에 낙하시켜 세척한 후 비중분리하여 건저내고 압출기로 이송하고 압출기에서 고압스팀으로 용융시켜 압출다이스로 압출함으로써 잉고트화시켜서 체적을 줄일 수 있게 하는 처리장치이다.
통상적으로 스티로폼은 무게가 가볍고 부피는 크기 때문에 폐스티로폼을 재활용하기 위해 수집하려면 보관을 위해 상당한 면적이 확보되어야 하고 이동과 운반과정에서도 부피가 켜서 불편을 겪기 때문에 현장에서 소각하거나 매립하는 것이 다반사로 이루어지는바 중요자원이 손실되고 환경오염을 유발하는 원인이 되고 있다.
따라서 폐스티로폼을 용융하여 압착함으로써 부피를 줄이는 방법이 제시되어 있으나 용융단계에서 전열을 사용하므로 비용이 많이 들고 악취가 많이 나며 연속처리가 난처한 등의 제약으로 현실화가 어려운 불편이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것이다.
본 발명은 폐스티로폼을 수집하여 파쇄하고 파쇄물을 송풍기로 이송하여 공압싸이크론에서 이물질과 분리한 다음 수조에 강제 투입하여 세척한 다음 비중분리하여 건져낸 것을 압출기 호퍼에 투입하여 고압스팀열기로 가열하여 용융시켜서 압출하는 방법으로 잉고트화 함으로써 부피를 운반과 보관이 편리하도록 함으로써 재활용 작업이 용이하도록 하는 것이다.
이와 같이 된 본 발명은 육상 해상에 흩어져 있는 각종 폐스티로폼을 수집하여 파쇄통에 넣고 파쇄하여 일정크기로 만들어서 송풍관을 통해 공압싸이크론으로이송시켜서 이물질을 1차 분리하고 이물질이 1차 분리된 파쇄물을 수조에 넣어 세척한 다음 비중분리방법으로 건져내어 압출기 호퍼에 투입하기 때문에 폐스티로폼에 묻어 있는 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있고, 압출기에 투입된 파쇄물은 압출기 속에서 150~200℃의 고압스팀열기를 받아 용융되어 스크류로 이송되고 다단계의 압출단계를 통해 압출되기 때문에 압출다이스로 잉고트화된 압출물을 얻을 수 있게 되며, 잉고크화된 압출물을 이를 일정길이로 절단함으로써 잉고트화된 처리물을 포장하거나 보관하거나 운반할 수 있게 되므로 적은 부피로 만들 수 있게 된다.
따라서 재활용하기 편한 모양으로 만들어져 부피를 최소화시킬 수 있는 효과를 얻게 되고, 이로인해 다음단계 처리가 용이하게 되는 효과를 얻을 수 있다.
특히 본 발명의 처리장치는 폐스티로폼을 파쇄기에 투입하여 원통체내에서 1차 2차로 파쇄하여 여과망을 통과시키므로 2~10mm 규격의 파쇄물을 얻을 수 있고, 송풍기로 이송하여 공압싸이크론에 투입하여 분리하므로 미세한 입자로 분쇄된 것이 상부 배출관을 통해 수세비중분리실의 저수조로 이송되고 비중이 큰 이물질은 공압싸이크론 바닥으로 낙하하여 처리통에 담겨져 별도 처리될 수 있게 되며, 저수조에 투입되는 분쇄물은 저수조에 투입되면서 분쇄물을 이송해온 공기는 천정(301)의 배기공(302)으로 배출되고 분쇄물은 샤워노즐(303)에서 분사되는 고압살수에 의하여 강제 하강하여 저수조물에 낙하므로 낙하과정에서 물살을 받아 이물질이 분리되고 물위에 떨어진 분쇄물은 살수작용과 더불어 교반되므로 표면에 묻어 있는 이물질이 세척되게 되어 분쇄물은 부상하고 이물질은 가라앉기 때문에 수면에 부상하는 분쇄물은 건져내어 이송관을 통해 압출기 투입호퍼에 투입하므로 깨끗이 세척된 것만 압출기로 보낼 수 있고, 압출기 호퍼에 투입되어 압출기로 들어가면 수분은 압출관의 저수부에서 일단 배출되어 별도의 물통에 담기게되고 분쇄물은 스크류에 밀려서 고압스팀으로 가열되는 압출기 속에 강제 투입되어 이송되면서 150~200℃의 열기를 받게 되어 용융되고 1단계 2단로 구성된 압출기를 통과하여 압출다이스로 압출됨에 따라 잉고트를 형성하게 된다.
이때 압출기는 압출통의 직경이 입구는 크고 출구측은 작은 다단계 압출기로 되어서 스크류에 의거 강제 압출되므로 폐스티로폼 분쇄물이 보다 효율적으로 용융시켜서 잉고트형성이 용이하게 되며 잉고트로 성형되어 압출됨으로써 일정길이로 절단하여 규격화할 수 있기 때문에 성형물의 취급이 용이하게 되고 폐품의 체적을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 처리장치는 파쇄에서 이송세척에 이르는 단계에서 분진이 외부로 비산되지 않으며 소음이 적고 냄새가 거의 나지 않아 민원소지가 발생하지 않으며 용융단계에서 고압스팀으로 용융시키기 때문에 악취가 발생하지 않는 작업이 가능하게 되고 처리단계에서 사용한 물을 재활용할 수 있는 이점이 있으며, 공압싸이크론과 저수조에 이물질 처리함체가 있어서 누적된 이물질의 배출과 처리가 용이하므로 안전한 처리가 이루어질 수 있고, 열원을 고압스팀을 사용하므로 스팀량을 전자밸브로 관리하여 적절한 공급이 편리할 뿐 아니라 온도센서(S)를 이용하여 용융에 필요한 최적 온도(150~200℃)를 유지할 수 있어서 에너지 낭비를 줄일 수 있으며, 압출다이스의 압출구 형상을 네모 또는 원과 같이 다양하게 선택할 수 있어서 잉고트의 형상을 다양화시킬 수 있으며 압출기의 외면이 보온되어 있어서 열기낭비를 줄일 수 있고, 압출기의 경사를 15도로 유지하여 압출다이스의 높이를 높게 유지함으로써 호퍼에서 투입되는 분쇄물에 혼입된 수분이 밑으로 향하 배출되므로서 압출기에 투입되는 분쇄물에 수분이 많이 함유되는 것을 막을 수 있는 등의 이점이 있어 연속처리가 가능하여 능률적인 처리효과를 낼 수 있도록 되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 전체적인 예시도
도 2는 본 발명의 파쇄부와 송풍 이송장치 예시도
도 3은 본 발명의 공압싸이크론부 예시도
도 도 4는 본 발명의 수세비중분리부 예시도
도 5는 압출부 예시도이다.
본 발명은 폐스티로폼을 일정입도로 분쇄하는 분쇄부와 분쇄된 폐스티로폼을 풍력으로 이송하는 송풍이송부와 풍력으로 이송된 폐스티로폼 분쇄물을 공압싸이크론에 투입하여 풍력으로 이물질을 분리하는 공압싸이크론과 이물질이 1차 여과된 분쇄물을 저수조에 강제 투입하여 수세하고 비중분리하는 수세비중분리부와 수세된 폐스티로폼 분쇄물을 고압스팀으로 가열되는 압출기의 호퍼에 투입하여 압출스크류로 이송하면서 150~200℃로 용융압출시켜 잉고트화하는 압출부와 압출부에 스팀을 공급하는 스팀보일러부로 이루어지는 구성이다.
상기에서 폐스티로폼 분쇄부(1)는 원통형상되어 상단부에 투입구가 있고 분쇄실(101) 내부에 1차분쇄날(102)과 2차분쇄날(103)이 상하측으로 배치되고 분쇄통(100)하부에 하단이 축소되는 여과배출실(104)이 형성되어 분쇄실과 여과배출실사이에 직경 2~10mm 크기의 여과공(105a)이 형성된 여과판(105)이 장치되며, 여과실 주벽 일측으로 배출관(106)이 형성되어 배출관속에 송풍기(107)가 장치된 분쇄통(100)이 형성되고
공압싸이크론부(2)는 분리통(200) 주벽상단에 투입구(201)가 형성되어 분쇄통의 배출관(106)의 상단이 접속되고 분리통(200) 천정 중앙부에 배출관(202)이 형성되어 저수조로 연결되며 분리통 하부에 이물질수용부(203)가 형성되어 서랍형배출용기(204)가 장치되고 수세비중분리조(3)는 원통형으로 되어 상단부 천정(301)에 다수의 배기공(302)이 형성되고 샤워노즐(303)이 장치된 수용실(300)이 형성되어 수용실 주벽에 공압싸이크론 배출관(202)이 연결되는 접속부(300a)가 형성되고 수용실하부에 저수실(304)이 형성되어 수면에서 주벽 외부로 스크류(305)가 장치된 이송관(306)이 형성되어 스크류를 이송관 끝에 장치된 전동기(307)로 스크류가 구동되며 저수실 상부에 급수관(304a)이 형성되고 저수실 바닥 일측으로 배출구(304b)가 형성된다.
한편 압출부(4)는 투입호퍼(400)가 부착된 입구측에 직경이 큰 대구경압출관(401)이 형성되어 내부에 스크류 외경이 큰 스크류(402)가 장치되어 전동기로 구동되고 대구경압출관(401)의 출구측에 직경이 작은 소규경압출관(403)이 형성되어 스크류 외경이 작은 스크류(404)가 장치되는 다단계 압출관을 구비하여 소구경압출관 끝에서 압출다이스(405)가 형성되어 개폐판(406)이 장치되고 대구경압출관과 소구경압출관 외주에 외통(407)(408)이 피복되어 스팀보일러(5)에서 공급된 고압스팀이 공급관(501)으로 연결되어 공급되며 고압스팀공급관의 요소에 전자 개폐밸브(502)가 장치되고 압출관 외면에 온도센서(S)가 구비되며, 대구경압출관(401)의 입구측 바닥에 저수부(401a)를 형성하여 배수공(401b)을 뚫고 배수공 외면에 개폐밸브(409a)가 장치된 연결관(409)을 부착하여 별도의 저수통(6)으로 연결시킴으로써 과잉수분을 배출시킬 수 있게 한 구성이다.
1 : 분쇄부 2 : 공압싸이크론
3 : 수세비중분리조 4 : 압출부
5 : 스팀보일러 6 : 저수통
100 : 분쇄통 101 : 분쇄실
102 : 1차분쇄날 103 : 2차분쇄날
104 : 여과배출실 105 : 여과판
105a : 여과공 106 : 배출관
107 : 송풍기 200 : 분리통
201 : 투입구 202 : 배출관
203 : 이물질수용부 204 : 서랍형배출용기
300 : 수용실 300a : 접속부
301 : 천정 302 : 배기공
303 : 샤워노즐 304 : 저수실
304a : 급수관 304b : 배출구
305 : 스크류 306 : 이송관
307 : 전동기 400 : 투입호퍼
401 : 대구경압출관 401a : 저수부
401b : 배수공 402 : 큰 스크류
403 : 소규경압출관 404 : 작은 스크류
405 : 압출다이스 406 : 개폐판
407,408 : 외통 409 : 연결관
409a : 개폐밸브 501 : 공급관
502 : 전자개폐밸브

Claims (1)

  1. 폐스티로폼 분쇄부(1)는 원통형상되어 상단부에 투입구가 있고 분쇄실(101) 내부에 1차분쇄날(102)과 2차분쇄날(103)이 상하측으로 배치되며 분쇄통(100)하부에 하단이 축소되는 여과배출실(104)이 형성되어 분쇄실과 여과배출실사이에 직경 2~10mm 크기의 여과공(105a)이 형성된 여과판(105)이 장치되고, 여과실 주벽 일측으로 배출관(106)이 형성되어 배출관속에 송풍기(107)가 장치된 분쇄통(100)이 형성된 분쇄부(1)와
    분리통(200) 주벽상단에 투입구(201)가 형성되어 분쇄통의 배출관(106)의 상단이 접속되고 분리통(200) 천정 중앙부에 세로로 배출관(202)이 형성되어 저수조로 연결되며 분리통 하부에 이물질수용부(203)가 형성되어 서랍형배출용기(204)가 장치되는 공압싸이크론부(2)와
    원통형으로 되어 상단부 천정(301)에 다수의 배기공(302)이 형성되고 샤워노즐(303)이 장치된 수용실(300)이 형성되어 수용실 주벽에 공압싸이크론부의 배출관(202)이 연결되는 접속부(300a)가 형성되고 수용실하부에 저수실(304)이 형성되어 수면에서 주벽 외부로 스크류(305)가 장치된 이송관(306)이 형성되어 스크류를 이송관 끝에 장치된 전동기(307)로 스크류가 구동되며 저수실 상부에 급수관(304a)이 형성되는 수세비중분리조(3)와
    수세비중분리조의 이송관(306)과 접속되는 투입호퍼(400)가 구비되고 투입호퍼(400)가 부착된 입구측에 직경이 큰 대구경압출관(401)이 형성되어 내부에 스크류 외경이 큰 스크류(402)가 장치되어 전동기로 구동되고 대구경압출관(401)의 출구측에 직경이 작은 소규경압출관(403)이 형성되어 스크류 외경이 작은 스크류(404)가 장치되는 다단계 압출관을 구비하여 소구경압출관 끝에서 압출다이스(405)가 형성되어 개폐판(406)이 장치되고 대구경압출관과 소구경압출관 외주에 외통(407)(408)이 피복되어 스팀보일러(5)에서 공급된 고압스팀이 공급관(501)을 통해 외통속으로 연결되며, 고압스팀공급관의 요소에 전자 개폐밸브(502)가 장치되고 압출관 외면에 온도센서(S)가 구비되며, 대구경압출관(401)의 입구측 바닥에 저수부를 형성하고 배수공(401b)을 뚫어서 배수공 외면에 개폐밸브(409a)가 장치된 연결관(409)을 부착하여 별도의 저수통(6)에 연결시키는 압출부(4)와 압출부에 스팀을 공급하는 보일러(5)로 이루어지는 폐스티로폼의 체적 감소 처리장치
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