KR101460606B1 - 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 형광등 등의 폐 전기,전자제품을 투입하여 카메라로 규정품 인지를 인식한 후 포인트를 적립하는 단계, 투입되는 형광을 파쇄기로 1차 파쇄한 후 기체상태의 수은을 음압에 의해 필터링수단에 이동시켜 처리하는 단계, 상기 1차 파쇄된 형광등을 파쇄한 후 양압에 의해 이동시키면서 비중에 의해 순차로 분리하여 수거하는 단계로서 이루어져 폐형광등의 수거효율을 높이면서 현장수거와 처리가 가능토록 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법에 관한 것이다.

Description

폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법{a recycling disposal method for waste resource}
본 발명은 형광등 등의 폐 전기,전자제품을 투입하여 카메라로 인식한 후 데이터를 저장하는 단계, 투입되는 형광을 파쇄기로 1차 파쇄한 후 기체상태의 수은을 음압에 의해 필터링수단에 이동시켜 처리하는 단계, 상기 1차 파쇄된 형광등을 2차 파쇄한 후 양압에 의해 이동시키면서 비중차에 의해 순차로 분리하여 수거하는 단계로서 이루어져 폐형광등의 수거효율을 높이면서 현장수거와 처리가 가능토록 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 형광등에는 수은과 분말상의 형광물질을 혼합되어 도포되어 있고, 양전극의 아크방전을 위한 가스가 형광등의 크기에 따라 차이는 있으나 특히 사용되는 수은은 4~50㎎정도가 사용되고 있다.
그러나, 형광물질을 인체에 심한 해가 없으나 수은은 심각한 환경오염 물질로 알려져 있어 폐형광등을 일반쓰레기와 동일하게 매립하는 등의 방법으로 처리하는 경우에는 환경오염 뿐만 아니라 수질오염의 경우에는 예상할 수 없는 문제를 야기시킬 수 있다.
이러한 폐형광등에 있는 수은의 분리수거는 해결되어야 하는 절실한 안건으로 대두하고 있으며 이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래의 특허공개 제2009-105071호에 폐형광등의 재활용하기 위한 분쇄방법 및 장치의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 폐형광등을 공급하는 공급기구(1), 분쇄기(2), 버킷 엘리베이터(3), 제1선별기(4), 로터리킬른(5), 냉각용 스크루 컨베이어(6), 제2선별기(7)등이 구비된다.
그리고, 상기 공급기구(1)는 모터에 의하여 선택적으로 구동하는 제1컨베이어(12)와 제2컨베이어(13), 엘리베이터(14) 및 제3컨베이어(15)로 구성되어 분쇄기(2)로 이송시키고, 상기 분쇄기(2)는 일반적인 구조의 회전 커터가 설치되어 상기 공급기구(1)로부터 이송된 폐형광등을 분쇄하여 배출하게 되는데, 하부에는 제1스크루 컨베이어(20)가 설치되어 분쇄물이 배출될 수 있게 되고, 상부에는 흡착탑으로 연결되는 배기관(21)이 설치되어 분쇄시에 발생하는 수은과 분진을 흡착탑으로 공급할 수 있도록 설치되며, 상기 제1선별기(4)는 출구측이 낮아지는 기울기를 가지고 망체형으로 형성되는 분리체(40)가 바이브레이터(41)가 설치된 진동체(42)에 고정되어 있는 탄성부재(43) 상에 놓여지는 구조로 되어 분쇄기(2)에서 배출되는 분쇄 배출물에서 유리 분쇄물과 금속재를 선별하고, 상기 분리체(40)의 상부 출구쪽에는 배출되는 금속재가 배출되는 제3스크루 컨베이어(44)가 설치되고, 하부 출구쪽에는 유리 분쇄물이 배출되는 제4스크루 컨베이어(45)가 설치되어 있다.
또한, 상기 제4 스크루 컨베이어(45)의 출구에는 제5스크루 컨베이어(47)가 설치되어 금속재와 분리되는 유리 분쇄물을 로터리 킬른(5)으로 이송시킬 수 있도록 하고, 상기 로터리 킬른(5)은 상기 제1선별기에서 금속재로부터 분리되어 배출되는 유리 분쇄물 표면에 착상되어 있는 수은을 분리시키기 위하여 유리 분쇄물을 가열하며 상부의 연통(50)은 흡착탑과 연결된다.
더하여, 상기 냉각용 스크루 컨베이어(6)의 상부는 제2 선별기(7)로 연결되어 로터리 킬른(5)에서 배출되는 고온의 유리 분쇄물을 냉각시키고, 상기 제2선별기(7)는 출구측이 낮아지는 기울기를 가지고 망체형으로 형성되는 분리체(70)가 바이브레이터(71)가 설치된 진동체(72)에 고정되어 있는 탄성부재(73) 상에 놓여지는 구조로 되어, 로터리 킬른(5)에서 수은이 제거되어 배출되는 유리 분쇄물에서 분쇄유리와 분말을 분리시키게 되는데, 분리체(70) 상부로는 일정 크기 이상의 유리 분쇄물이 분리되고, 분리체(70) 하부로는 분말 상태의 유리 분쇄물이 분리되는 구성으로 이루어 진다.
그러나, 상기와 같은 폐형광등 분쇄방법 및 장치는, 폐형광등을 현장에서 처리할 수 없으며, 폐형광등의 자발적 수집을 위한 별도의 유인 효과가 없고, 장치가 복잡하면서 부피가 커 설치공간의 제약이 따르게 되는 단점이 있는 것이다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 폐형광등 또는 휴대폰등을 포함하는 전기,전자제품 수거효율을 높이면서 현장수거와 처리가 가능토록 하며, 오염원의 외부 노출을 방지하면서 전기,전자제품을 유리와 프라스틱 또는 금속으로 분리시켜 재활용이 가능토록 하고, 오염물을 여과시켜 오염물의 외부 노출에 의한 공기오염을 최소화하도록 하며, 수거된 폐형광등의 보관에 따른 안전사고나 공간활용의 문제점을 해소하도록 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 전기,전자제품을 투입한 후 카메라로 투입되는 전기,전자제품에 관한 데이터를 저장하는 단계; 투입되는 형광등을 파쇄기로 1차 파쇄한 후 기체상태의 수은을 음압에 의해 필터링수단에 이동시켜 처리하는 단계; 상기 1차 파쇄된 형광등을 2차 파쇄한 후 양압에 의해 이동시키면서 비중차에 의해 분리시켜 수거하는 단계로서 이루어진 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법을 제공한다.
그리고, 본 발명의 필터링수단은, 냉각유니트의 내측을 수은이 통과하도록 하면서 상승되는 기상의 수은을 다층구조의 헤파필터로 이루어진 필터부재에 통과시켜 배출토록 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법을 제공한다.
더하여, 본 발명의 분리수거 단계는 개폐밸브를 갖는 복수의 싸이클론이 각각 연결되면서 비중이 낮은 물질은 부유토록 하고 비중은 높은 물질은 침강토록 설치되어 개폐밸브의 개방시 침강되는 물질은 저장조에 낙하토록 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 1차 파쇄단계는, 파쇄기에 하나 이상의 도어가 구비되어 밀폐공간을 형성토록 하면서 기체상태의 수은을 제1이젝터가 구비되는 배기라인을 통하여 음압에 의해 필터링수단에 이동시키도록 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법을 제공한다.
그리고, 본 발명의 배기라인에는 다공상의 디스크가 다층으로 적층되는 보조필터가 설치되어 수은을 1차 여과한 후 필터부재에 공급토록 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법을 제공한다.
계속하여, 본 발명의 파쇄기와 이송관 및 싸이클론과 필터부재가 순차로 연결되면서 밀폐공간을 형성토록 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 파쇄기와 이송관 및 싸이클론 중 선택되는 어느 하나 이상이 서브배기라인을 통하여 필터부재에 연결되는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법을 제공한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 폐형광등이나 휴대폰등을 포함하는 전기,전자제품 수거효율을 높이면서 현장수거와 처리가 가능하며, 오염물의 외부 노출을 방지하면서 전기,전자제품을 유리와 알루미늄 또는 프라스틱으로 분리시켜 재활용이 가능하고, 오염물을 여과시켜 오염물의 외부 노출에 의한 공기오염을 최소화하며, 수거된 폐형광등의 보관에 따른 안전사고나 공간활용의 문제점을 해소하는 효과가 있는 것이다.
도1은 종래의 폐형광등 재활용 장치를 도시한 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 폐형광등 처리방법을 도시한 블럭도이다.
도3은 본 발명에 따른 폐형광등 처리방법이 적용되는 시스템을 도시한 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 폐형광등 처리방법이 적용되는 시스템을 도시한 요부 측면도이다.
도5는 본 발명에 따른 폐형광등 처리방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 따른 폐형광등 처리방법을 도시한 블럭도이고, 도3은 본 발명에 따른 폐형광등 처리방법이 적용되는 시스템을 도시한 사시도이며, 도4는 본 발명에 따른 폐형광등 처리방법이 적용되는 시스템을 도시한 요부 측면도이고, 도5는 본 발명에 따른 폐형광등 처리방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은, 투입구(101)가 구비되는 하우징(100)에 전기,전자제품의 하나인 폐형광등(L)을 투입하고, 투입되는 폐형광등을 하우징(100)의 내측에 설치되는 카메라(C)로 규정품 인지를 인식한 후 마이콤(M)에 포인트를 적립한다.
이때, 상기 마이콤(M)은, 포인트의 적립을 사용자의 ID를 수동입력하는 방식으로 입력하거나 별도의 구비되는 카드를 통하여 적립한다.
또한, 상기 마이콤(M)은, 투입되는 전기,전자제품의 종류를 판단하거나 투입되는 종류별 갯수의 누적 카운트가 가능토록 미리 프로그램되어 전기,전자제품의 수거율을 알 수 있도록 설치된다.
더하여, 상기 마이콤(M)은, 유,무선을 통하여 서버와 연결되어 전국적인 폐 전기,전자제품의 수거율 파악이 가능토록 된다.
그리고, 상기 투입구(101)에 투입되는 형광등을 파쇄기(110)로 1차 파쇄하고, 이때 발생되는 기체상태의 수은을 음압에 의해 필터링수단(130)에 이동시켜 처리한다.
이때, 상기 파쇄기(110)에 작용하는 음압은, 파쇄기(110)와 필터링수단(130)을 직접 연결하는 배기라인(140)에 구비되면서 컴프러셔에 연결되는 제1이젝터(141)를 통하여 발생시킨다.
또한, 상기 파쇄기(110)는, 파쇄날(111)이 구비되는 제2챔버(113)에 제2도어(114)가 구비되면서 상기 제2챔버(113)와 분리되는 제1챔버(116)에 투입구를 폐쇄토록 V자 형상의 제1도어(117)가 구비되어 밀폐공간의 형성이 가능토록 하면서 정품의 폐형광등 투입이나 비정품인 폐형광등 등의 배출이 가능토록 된다.
그리고, 상기 1차 파쇄된 폐형광등을 2차 파쇄한 후 양압이 작용 하는 이송수단(160)에 의해 이동시키면서 비중차에 의해 순차로 낙하시켜 분리 수거한다.
이때, 상기 이송수단(160)은, 경사 설치되는 이송관(161)의 내측에 스크류컨베이어(163)가 구비되면서 비중차에 의해 부유되는 물질과 스크류컨베이어에 의해 상승되는 물질을 분리 배출토록 복수의 배출구(165)가 구비되어 부유되는 물질과 칩상태의 물질을 분리시켜 싸이클론에 공급토록 한다.
더하여, 상기 2차 파쇄된 폐형광등의 공급이 가능토록 하는 양압은, 이송관(161)의 일측에 연결되면서 컴프레셔에 연결되어 동작하는 제2이젝터(166)를 통하여 발생토록 한다.
계속하여, 상기 파쇄된 폐형광등의 분리수거 단계는, 개폐밸브(181)를 갖는 복수의 싸이클론(180)이 각각 연결되면서 비중이 낮은 물질은 부유토록 하고 비중은 높은 물질는 침강토록 설치되어 개폐밸브의 개방시 저장조(183)에 수납토록 설치된다.
즉, 상기 싸이클론에 파쇄되는 물질이 투입되면 콘 형상을 유지하는 싸이클론의 벽면을 따라 투입되는 물질이 회전하면서 원심력에 의해 비중에 무거운 물질은 콘의 아래로 싸이게 되고, 부유되는 물질은 양압에 의해 다른 싸이클론에 공급되는 제2차의 분리공정을 수행하게 된다.
그리고, 상기 필터링수단(130)은, 냉매유니트(131)의 내측을 수은이 통과하도록 하면서 상승되는 기상의 수은은 헤파필터(133a)등의 다층구조로 이루어진 필터부재(133)를 통과한 후 배출토록 설치된다.
이때, 배출되는 공기는 열비점분리, 세정탑, 건식반응탑, 백필터, 촉매탑등의 2차필터링수단(미도시)을 통하여 더 여과하여도 된다.
또한, 상기 배기라인(140)에는 다공상의 디스크(144a)가 다층으로 적층되는 보조필터(144)가 설치되어 필터부재에 1차 필터링된 공기를 공급토록 한다.
계속하여, 상기 파쇄기(110)와 이송관(161) 및 싸이클론(180)과 필터링수단(130)이 순차로 연결되면서 밀폐공간을 형성한다.
한편, 상기 파쇄기(110)와 이송관(161) 및 싸이클론(180) 중 선택되는 어느 하나 이상이 서브배기라인(170)을 통하여 필터링수단(130)에 연결되는 구성으로 이루어 진다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.
도2 내지 도5에서 도시한 바와같이 본 발명은, 하우징(100)의 투입구를 통하여 폐형광등(L)을 투입하면 상기 마이콤(M)에 미리 입력되는 프로그램에 의해 투입되는 폐형광등(L)을 카메라(C)로서 인식하여 스캔토록 한다.
또한, 상기 마이콤(M)은, 투입되는 전기,전자제품의 종류를 판단하면서 투입되는 종류별 갯수의 누적 카운트를 수행하여 전기,전자제품의 수거율을 알 수 있게되고, 폐 전기,전자제품을 수거하는 사람에게 수거량에 따른 포인트 등을 적립시키는 인센티브를 제공하게 폐 전기,전자제품의 수거를 활성화 시키게 된다.
이때, 상기 하우징(100)의 투입구에 구비되는 제1도어(117)는 V자 형상을 유지하여 투입되는 형광등을 스캔완료후 까지 보관하여 규정된 형광등이 아닐 경우 실린더에 의해 하우징의 외측으로 회전되어 배출토록 하고, 규정된 형광등일 경우 하우징(100)의 내측방향으로 회전되어 제2도어(114)에 공급토록 한다.
그리고, 상기 제1도어(117)가 닫히면서 제2도어(114)가 개방되어 제2챔버(113)의 내측에 폐형광등(L)이 투입될 때 파쇄날(111)이 1차 회전되어 폐형광등의 유리부분을 파쇄토록 한다.
이때, 상기 파쇄기(110)에 연결되는 배기라인(140)의 제1이젝터(141)가 동작하여 파쇄기(110)에서 필터링수단(130)으로 기체상태의 수은을 흡입하는 음압을 형성함으로써 수은을 필터링수단(130)으로 이송시킨다.
그리고, 상기 필터링수단(130)은 기상의 수은을 여과하기 위해 헤파필터(133a)등이 다층으로 적층되는 필터부재(133)를 통과한 후 외부에 배출한다.
이때, 상기 필터링수단(130)은, 냉각유니트(131)의 내측을 수은이 통과하도록 하도록 설치되어 수은을 응축시켜 액상상태로 1차 포집토록 하고, 상기 냉매유니트에서 포집되지 않는 상승되는 기상의 수은은 헤파필터(133a)등의 다층구조로 이루어진 필터부재(133)를 통과한 후 배출토록 설치된다.
한편, 상기 폐형광등(L)을 투입시 카메라(C)에 의해 규정품 및 투입갯수를 인식하면 상기 마이콤은 사용자의 수동입력이나 소지한 카드등을 통하여 포인트를 적립함으로써 폐형광등의 효율적인 수거가 가능토록 된다.
그리고, 상기와 같은 1차 파쇄후 수은이 제거되는 폐형광등을 파쇄기에 의해칩 또는 알갱이 상태로 파쇄한다.
이때, 상기 파쇄기에 의해 파쇄가 완료된 폐형광등은 파쇄날(111)과 보조날(112)의 상호 작용에 의해 파쇄된 후 이송되어 이송관(161)이 연결되는 일정한 위치에 모이게 된다.
그리고, 상기 이송관(161)의 일측에 연결되는 제2이젝터(166)의 동작에 의해 양압이 발생되면서 이송관(161) 내측의 스크류컨베이어(163) 동작에 의해 파쇄된 폐형광등을 싸이클론(180)으로 이송하게 된다.
이때, 상기 이송관(161)에는 복수의 배출구(165)가 구비되어 알갱이상태와 부유상태의 물질을 각각 배출토록 한다.
즉, 상기 이송관(161) 하측에 구비되는 배출구(165)를 통하여 알루미늄칩, 유리알갱이 등이 첫번째 싸이클론으로 분말상으로 부유되는 유리입자등은 다른 싸이클론에 투입된다.
계속하여, 상기 파쇄된 폐형광등을 분리수거하는 싸이클론(180)은 비중이 낮은 물질은 부유토록 하고 비중은 높은 물질은 침강토록 설치되어 개폐밸브의 개방시 침강되는 알루미늄이나 유리 알갱이등이 저장조(183)에 낙하되어 수납토록 된다.
또한, 상기 배기라인(140)에는 다공상의 디스크(144a)가 다층으로 적층되는 보조필터(144)가 설치되어 필터부재에 1차 필터링된 공기를 공급토록 한다.
계속하여, 상기 파쇄기(110)와 이송관(161) 및 싸이클론(180)과 필터링수단(130)이 순차로 연결되면서 밀폐공간을 형성하는 구성으로 오염된 기체의 외부누출을 방지하게 된다.
한편, 상기 파쇄기(110)와 이송관(161) 및 싸이클론(180) 중 선택되는 어느 하나 이상이 서브배기라인(170)을 통하여 필터링수단(130)에 연결되는 구성으로 배기라인의 손상이 발생될 경우 오염된 공기를 신속하게 필터링시켜 외부에 배출하게 되는 것이다.
100...하우징 101...투입구
110...파쇄기 130...필터링수단
140...배기라인 161...이송관
180...싸이클론

Claims (7)

  1. 폐 전기,전자제품을 투입한 후 카메라로 인식한 후 투입되는 폐 전기,전자제품에 관한 데이터를 저장하는 단계; 투입되는 폐 전기,전자제품중 형광등을 파쇄기로 1차 파쇄한 후 기체상태의 수은을 음압에 의해 필터링수단에 이동시켜 처리하는 단계; 상기 1차 파쇄된 형광등을 2차 파쇄한 후 양압이 작용하는 이송관을 따라 이동시키면서 비중에 의해 순차로 분리 수거하는 단계로서 이루어지고,
    상기 필터링수단은, 냉각유니트의 내측을 수은이 통과하도록 하면서 상승되는 기상의 수은은 헤파필터의 다층구조로 이루어진 필터부재를 통과한 후 배기토록 하며,
    상기 파쇄기와 이송관 및 싸이클론 중 선택되는 어느 하나 이상이 서브배기라인을 통하여 필터부재에 연결되는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터링수단은, 냉각유니트의 내측을 수은이 통과하도록 하면서 상승되는 기상의 수은은 헤파필터의 다층구조로 이루어진 필터부재를 통과한 후 배기토록 하는 것을 특징으로 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분리수거 단계는 개폐밸브를 갖는 복수의 싸이클론이 각각 연결되면서 비중이 낮은 물질은 부유토록 하고 비중은 높은 물질은 침강토록 설치되어 개폐밸브의 개방시 저장조에 낙하토록 하는 것을 특징으로 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 1차 파쇄단계는, 파쇄기에 복수의 도어가 구비되어 밀폐공간을 형성토록 하면서 기체상태의 수은을 제1이젝터가 구비되는 배기라인을 통하여 음압에 의해 필터링수단에 이동시켜 필터링 하도록 하는 것을 특징으로 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 배기라인에는 다공상의 디스크가 다층으로 적층되는 보조필터가 설치되어 필터부재에 1차 여과된 공기를 공급토록 하는 것을 특징으로 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 파쇄기와 이송관 및 싸이클론과 필터부재가 순차로 연결되면서 밀폐공간을 형성토록 하는 것을 특징으로 하는 폐 전기,전자제품의 재활용을 위한 처리방법.
  7. 삭제
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