KR101472486B1 - Recycling system for waste sludge - Google Patents

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KR101472486B1
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공병설
이동영
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주식회사 시알에스
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Abstract

According to the present invention, disclosed is a waste sludge recycling device, which includes: a churner that forms a waste sludge solution in which a binder and a solid matter are separated through phase separation by a volatile organic solvent; a magnetic force generating device that is immersed in the waste sludge solution to collect a magnetic solid matter from the solid matter; a first collector that recovers the volatile organic solvent and the binder from the waste sludge solution with the magnetic solid matter removed; and a second collector that recovers the volatile organic solvent and the binder from the magnetic solid matter collected by the magnetic force generating device.

Description

폐슬러지 재생장치{RECYCLING SYSTEM FOR WASTE SLUDGE}RECYCLING SYSTEM FOR WASTE SLUDGE [0002]

본 발명은 태양전지의 제작과정에서 발생하는 폐슬러지를 분리하여 재활용할 수 있는 폐슬러지 재생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste sludge regenerating apparatus capable of separating and recycling waste sludge generated during a manufacturing process of a solar cell.

일반적으로, 태양전지용 웨이퍼는 실리카 성분이 함유된 원재료를 녹여 메탈실리콘(metal silicone)을 제조하고, 이를 폴리실리콘(poly silicone)으로 정제하여 단결정 또는 다결정 인고트(Ingot)를 생산한다. 이후, 규격에 맞게 인고트를 절단하여 태양전지용 웨이퍼를 제작한다.In general, a solar cell wafer is produced by melting a raw material containing a silica component and then producing a metal silicone, which is then purified by polysilicon to produce a single crystal or polycrystalline ingot. Thereafter, the ingot is cut according to the standard to manufacture a wafer for a solar cell.

이때, 인고트를 절단하는 과정에서는 경도가 우수한 실리콘카바이드(이하, ‘SiC’)를 절삭재로 사용하고 있고, 다량의 절삭유(오일)를 공급하면서 인고트를 절단하여 웨이퍼를 생산한다. At this time, silicon carbide (hereinafter referred to as "SiC") having excellent hardness is used as a cutting material in the process of cutting the ingot, and a wafer is produced by cutting the ingot while supplying a large amount of cutting oil (oil).

따라서, 이러한 절단공정에서는 잉고트(Ingot)에서 떨어져 나온 규소(Si)분말과 연마제인 탄화규소(SiC), 절삭유(Oil) 외에 소재(Fe, 세라믹 등)의 절삭 잔류분이 섞인 폐슬러지가 배출되고, 이러한 폐슬러지는 높은 점성을 가지고 있기 때문에 특수 폐기물로 분류되어 전량 소각 또는 매립되고 있다.Therefore, in this cutting step, the waste sludge mixed with the silicon (Si) powder separated from the ingot, the silicon carbide (SiC) as the abrasive and the cutting residue of the material (Fe, ceramics, etc.) Since these waste sludges have high viscosity, they are classified as special waste and all of them are incinerated or landfilled.

그러나, 이러한 처리방식은 폐실리콘 및 SiC를 재활용하는 것이 아니라 완전 매립하여 폐기 처리하는 것으로서 고형화 기술 및 별도의 매립지를 요구하기 때문에 많은 비용이 발생되고 있다. 또한, 주위 환경을 심각하게 오염시키는 문제가 있다.However, this type of treatment is costly, because solidification technology and a separate landfill are required, as waste silicon and SiC are not completely recycled but fully buried and disposed of. In addition, there is a problem of seriously polluting the surrounding environment.

본 발명은 태양전지 웨이퍼 제조공정에서 발생되는 폐슬러지를 오일과, 실리콘 카바이드, 및 메탈 실리콘으로 효과적으로 분리하여 재활용할 수 있는 폐슬러지 재생장치를 제공한다.The present invention provides a waste sludge regenerating apparatus capable of effectively separating waste sludge generated in a solar cell wafer manufacturing process into oil, silicon carbide, and metal silicon for recycling.

또한, 본 발명은 폐슬러지의 분리과정에서 사용되는 휘발성 유기용매를 재활용함으로써 재생비용이 절감된 폐슬러지 재생장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a waste sludge regenerating apparatus in which the recycling cost is reduced by recycling the volatile organic solvent used in the separation process of waste sludge.

본 발명에 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생장치는, 휘발성 유기용매에 의해 바인더와 고형물이 상분리된 폐슬러지 용액을 형성하는 교반기; 상기 폐슬러지 용액에 침지되어 상기 고형물 중에서 자성 고형물을 수집하는 자력발생장치; 상기 자성 고형물을 제거된 폐슬러지 용액에서 휘발성 유기용매 및 바인더를 회수하는 제1응집기; 및 상기 자력발생장치에 의해 수집된 자성 고형물에 함유된 휘발성 유기용매 및 바인더를 회수하는 제2응집기;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for recycling waste sludge, comprising: a stirrer for forming a waste sludge solution in which a binder and a solid are phase-separated by a volatile organic solvent; A magnetic force generating device immersed in the waste sludge solution to collect magnetic solids from the solid matter; A first flocculator for recovering the volatile organic solvent and the binder from the waste sludge solution from which the magnetic solid is removed; And a second agglomerator for recovering the volatile organic solvent and the binder contained in the magnetic solid collected by the magnetic force generator.

본 발명에 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생장치에서, 상기 비자성 고형물은 실리콘카바이드(SiC)를 포함하고, 상기 자성 고형물은 메탈 실리콘(metal silicone)을 포함하고, 상기 바인더는 오일을 포함한다.In the waste sludge regeneration apparatus according to an embodiment of the present invention, the non-magnetic solid material includes silicon carbide (SiC), the magnetic solid material includes metal silicone, and the binder includes oil.

본 발명에 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생장치에서, 상기 자력발생장치는 전원인가시 5000(G) 내지 20000(G)의 자기장을 갖는 전자석을 포함한다.In the waste sludge regeneration apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic force generating apparatus includes an electromagnet having a magnetic field of 5000 (G) to 20000 (G) upon power application.

본 발명에 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생장치에서, 상기 자력발생장치는 상기 전자석을 이동시킬 수 있는 암(arm)을 포함한다.In the waste sludge regeneration apparatus according to an embodiment of the present invention, the magnetic force generating device includes an arm capable of moving the electromagnet.

본 발명에 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생장치는, 상기 제1응집기와 제2응집기에 의해 회수된 휘발성 유기용매와 바인더가 수용되는 반응조; 상기 반응조에서 기화된 휘발성 유기용매가 응축되는 응축기; 상기 제1응집기에 의해 회수된 비자성 고형물을 건조하는 제1건조기; 및 상기 제2응집기에 의해 회수된 자성 고형물을 건조하는 제2건조기;를 포함하고, 상기 응축기에 응축된 휘발성 유기용매는 상기 교반기에 제공된다.The waste sludge regeneration apparatus according to an embodiment of the present invention includes a reaction tank containing a volatile organic solvent and a binder recovered by the first and second aggregators; A condenser in which the volatile organic solvent vaporized in the reaction tank is condensed; A first drier for drying the non-magnetic solids recovered by the first aggregator; And a second drier for drying the magnetic solids recovered by the second agglomerator, wherein the volatile organic solvent condensed in the condenser is provided in the agitator.

본 발명에 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생방법은, 태양전지 폐슬러지와 휘발성 유기용매를 교반하여 바인더와 고형물이 상분리된 폐슬러지 용액을 제조하는 단계; 상기 폐슬러지용액에 전자석을 침지하여 상기 고형물 중에서 자성 고형물을 수집하는 단계; 상기 자성 고형물을 제외한 폐슬러지 용액에서 휘발성 유기용매 및 바인더를 분리하여 비자성 고형물을 회수하는 단계; 및 상기 수집된 자성 고형물에 함유된 휘발성 유기용매 및 바인더를 분리하여 자성 고형물을 회수하는 단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of recycling waste sludge, comprising: preparing a waste sludge solution having a binder and a solid phase separated by stirring a solar cell waste sludge and a volatile organic solvent; Immersing the electromagnet in the waste sludge solution to collect magnetic solids in the solids; Separating the volatile organic solvent and the binder from the waste sludge solution except for the magnetic solid to recover the non-magnetic solid; And separating the volatile organic solvent and the binder contained in the collected magnetic solids to recover magnetic solids.

본 발명에 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생방법은, 상기 자성 고형물을 회수하는 단계 이후에, 상기 회수된 비자성 고형물과 자성 고형물을 건조하는 단계; 및 상기 분리된 휘발성 유기용매 및 바인더를 분리하는 단계를 포함한다.The method for recovering waste sludge according to an embodiment of the present invention includes: after recovering the magnetic solid, drying the recovered non-magnetic solid and magnetic solid; And separating the separated volatile organic solvent and the binder.

본 발명에 따르면, 태양전지 웨이퍼 제조공정에서 발생되는 폐슬러지 용액으로부터 오일과, 실리콘 카바이드, 및 메탈 실리콘을 효과적으로 분리하여 재활용이 가능해진다.According to the present invention, oil, silicon carbide, and metal silicon can be effectively separated and recycled from the waste sludge solution generated in the solar cell wafer manufacturing process.

또한, 폐슬러지의 분리과정에서 사용되는 휘발성 유기용매를 재활용함으로써 재생비용이 절감된다.In addition, recycling costs can be reduced by recycling the volatile organic solvent used in the separation process of waste sludge.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생장치의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자력발생장치의 개념도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자력발생장치의 변형예이다.
1 is a conceptual diagram of a waste sludge regeneration apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a conceptual diagram of a magnetic force generating apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a modification of the magnetic force generating apparatus according to the embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, the terms "comprising" or "having ", and the like, specify that the presence of a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the drawings are to be construed as illustrative and not restrictive.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐슬러지 재생장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자력발생장치의 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자력발생장치의 변형예이다.FIG. 1 is a conceptual diagram of a waste sludge regeneration apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram of a magnetic force generating apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig.

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 폐슬러지 재생장치는, 휘발성 유기용매에 의해 바인더와 고형물이 상분리된 폐슬러지 용액을 수용하는 교반기(10)와, 상기 폐슬러지 용액에 침지되어 상기 고형물 중에서 자성 고형물을 수집하는 자력발생장치(20)와, 상기 자성 고형물을 제거된 폐슬러지 용액에서 휘발성 유기용매 및 바인더를 회수하는 제1응집기(31), 및 상기 자력발생장치(20)에 의해 수집된 자성 고형물에 함유된 휘발성 유기용매 및 바인더를 회수하는 제2응집기(32)를 포함한다.1, the apparatus for recycling waste sludge according to the present invention comprises an agitator 10 containing a waste sludge solution phase-separated from a binder and a solid material by a volatile organic solvent, A first flocculator 31 for recovering the volatile organic solvent and the binder from the waste sludge solution from which the magnetic solid material has been removed, And a second agglomerator 32 for recovering the volatile organic solvent and the binder contained in the solids.

교반기(10)는 호퍼에서 공급된 폐슬러지를 휘발성 유기용매와 교반하여 폐슬러지의 바인더와 고형물이 상분리된 폐슬러지 용액을 형성한다. 여기서 폐슬러지 용액은 바인더와 고형물이 상분리되고 휘발성 유기용매가 혼합된 슬러지로 정의한다. The stirrer 10 agitates the waste sludge supplied from the hopper with a volatile organic solvent to form a waste sludge solution in which the binder and solids of the waste sludge are phase-separated. Here, the waste sludge solution is defined as a sludge in which a binder and a solid are phase-separated and a volatile organic solvent is mixed.

휘발성 유기용매는 알콜류, 아세톤, 케톤류 등이 선택될 수 있으며 이하에서는 메틸알콜로 설명한다. 폐슬러지와 메틸알콜의 혼합비는 10~90: 90~10의 비율이 바람직하며 교반시간은 10 내지 60분이 바람직하다. The volatile organic solvent may be selected from alcohols, acetone, ketones and the like. The mixing ratio of waste sludge to methyl alcohol is preferably 10 to 90: 90 to 10, and the stirring time is preferably 10 to 60 minutes.

고형물은 비자성 고형물과 자성 고형물을 포함한다. 비자성 고형물은 Si, SiC와 같은 비자성 고형물을 총칭하며, 자성 고형물은 F-Si, F-SiO2와 같은 메탈 실리콘(M-Si) 또는 Fe와 같은 자성을 갖는 고형물을 총칭한다. 또한 바인더는 절삭유로 사용된 오일이다. 이하에서는 유기용매에 의해 상분리된 폐슬러지를 폐슬러지 용액으로 설명한다.The solids include non-magnetic solids and magnetic solids. Non-magnetic solid materials are collectively referred to as non-magnetic solid materials such as Si and SiC, and magnetic solid materials are collectively referred to as metal silicon (M-Si) such as F-Si and F-SiO 2 or magnetic materials such as Fe. The binder is also an oil used as a cutting oil. Hereinafter, waste sludge phase-separated by an organic solvent will be described as a waste sludge solution.

일반적으로 폐슬러지에는 SiC와 같은 비자성 고형물이 다수 포함되어 있고, 메탈 실리콘은 상대적으로 소량만이 포함된다. 그러나, 일반적인 재생장치는 이러한 메탈 실리콘을 불순물로 제거하고 비자성 고형물만을 회수하고 있어 재생효율이 낮은 문제가 있다.Generally, waste sludge contains a large number of non-magnetic solids such as SiC, and metal silicon contains only a relatively small amount. However, a typical regenerating apparatus removes such metal silicon as an impurity and recovers only non-magnetic solid material, resulting in low regeneration efficiency.

도 2를 참고하면, 자력발생장치(20)는 로봇암(220)이 전자석(210)을 폐슬러지 용액에 침지하여 자성 고형물(S2)을 회수한다. 이때, 폐슬러지 용액은 자력발생장치(20)에 별도로 마련된 수조(A)로 이동되어 자성 고형물을 회수할 수도 있으며, 직접 교반기(10)에 전자석을 침지하도록 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the magnetic force generator 20 immerses the electromagnet 210 in the waste sludge solution to recover the magnetic solid material S2. At this time, the waste sludge solution may be moved to the water tank A provided separately to the magnetic force generator 20 to recover the magnetic solid material, or may be configured to directly immerse the electromagnet in the agitator 10.

전자석(210)은 폐슬러지 용액에서 자성물을 수집하는 습식 자석(Wet Strontium Magnet)이 사용될 수 있으며, 전원인가시 5000(G) 내지 20000(G)의 자기장을 갖는 전자석이 바람직하다. The electromagnet 210 may be a wet magnet that collects magnetic material from the waste sludge solution, and preferably an electromagnet having a magnetic field of 5000 (G) to 20000 (G) at the time of power application.

전자석의 자기장이 5000(G) 이하인 경우에는 오일(S1) 내에 상분리되어 있는 메탈 실리콘(S2)이 자력에 끌리지 않으므로 수집이 어려워 회수율이 떨어지는 문제가 있으며, 20000(G) 이상인 경우에는 상대적으로 자장이 높고 전력 소비가 커지는 문제가 있다. When the magnetic field of the electromagnet is 5000 (G) or less, the metal silicon S2 that is phase-separated in the oil S1 is not attracted to the magnetic force, There is a problem that the power consumption is high.

전자석(210)에 자성 고형물(S2)이 수집되면 폐슬러지 용액을 배출하고, 전자석을 별도의 장소로 이동시켜 전원을 오프시킨다. 전원이 오프되면, 자성 고형물(S2)은 별도의 용기에 손쉽게 분리될 수 있다.When the magnetic solid material S2 is collected in the electromagnet 210, the waste sludge solution is discharged, and the electromagnet is moved to another place to turn off the power. When the power is turned off, the magnetic solids S2 can be easily separated into separate containers.

본 구성에 의하면 복잡하고 처리가 어려운 중액분리 등의 분리방법을 이용하지 않고도, 전자석을 이용하여 비자성 고형물(S3)과 자성 고형물(S2)을 손쉽게 분리할 수 있는 장점이 있다.According to this constitution, there is an advantage that the non-magnetic solid material S3 and the magnetic solid material S2 can be easily separated by using electromagnets without using a separation method such as a complicated and difficult to separate liquid-liquid separation.

이때, 오일을 먼저 분리하면 고형물만 남기 때문에 건조되지 않은 슬러지(Sludge) 상태로는 자력 분리가 어려운 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 SiC와 Si-metal을 건조 후 자력분리를 하여야 하는 단점을 보완하기 위하여 묽은 슬러리(Slurry) 상태에서 자력으로 분리하고 남은 오일과 메칠알코올을 분리하여 재생하는 특징이 있다.At this time, if the oil is firstly separated, only the solid matters are left, so that there is a problem that it is difficult to separate the magnetic force in a sludge state that is not dried. Therefore, in order to compensate for the disadvantage that the SiC and the Si-metal are separated after the drying, the present invention separates the remaining oil and the methyl alcohol from the diluted slurry and recycles it.

로봇암(220)은 메탈실리콘(S2)이 수집될 수 있도록 전자석(210)을 이동시키도록 구성할 수 있다. 구체적으로 로봇암(220)은 복수의 힌지(도시되지 않음)를 포함하여 전자석(210)을 전후좌우로 회동시킬 수 있다.The robot arm 220 can be configured to move the electromagnet 210 so that the metal silicon S2 can be collected. Specifically, the robot arm 220 may include a plurality of hinges (not shown) to rotate the electromagnet 210 in the front, rear, left, and right directions.

또한, 도 3과 같이 수조(A)가 하부로 갈수록 면적이 좁아지는 테이펴 형상으로 형성되고, 측면에는 전자석(211)이 배치된 구조도 가능하다. 이러한 구조에 의하면 별도의 로봇암을 생략할 수 있으며 폐슬러지 용액이 하부홀(A1)을 통해 배출되면서 자성 고형물(S2)은 측면에 배치된 전자석(211)에 흡착된다. 따라서 메탈 실리콘(S2)이 제외된 폐슬러지 용액이 다 배출되면 수조(A)에는 자성 고형물(S2)만이 수집된다.In addition, as shown in FIG. 3, the water tank A may be formed in a tapered shape that the area becomes narrower toward the bottom, and the electromagnet 211 may be disposed on the side surface. According to this structure, a separate robot arm can be omitted, and the magnetic sludge S2 is adsorbed to the electromagnet 211 disposed on the side while the waste sludge solution is discharged through the lower hole A1. Therefore, when the waste sludge solution excluding the metal silicon S2 is discharged, only the magnetic solid S2 is collected in the water tank A.

폐슬러지 용액이 배출되면 전자석에 전원을 오프시키고 전자석에 흡착된 자성 고형물을 손쉽게 회수할 수 있다. When the waste sludge solution is discharged, the power to the electromagnet is turned off and the magnetic solid adsorbed on the electromagnet can be easily recovered.

이때, 수조(A)의 측면 기울기가 30도 이상인 경우에는 폐슬러지 용액의 배출속도가 빨라 자성 고형물(S2)이 전자석이 흡착되는 정도가 줄어들게 된다. 따라서, 수조 측면의 기울기는 30도 이하로 완만하게 형성되고, 하부홀(A2)의 크기도 적절히 조절될 수 있다.At this time, when the side slope of the water tank (A) is 30 degrees or more, the discharging speed of the waste sludge solution is fast, and the degree to which the magnetic solids (S2) adsorbs the electromagnets is reduced. Therefore, the inclination of the side surface of the water tank is gently formed to be 30 degrees or less, and the size of the lower hole A2 can be appropriately adjusted.

다시 도 1을 참조하면, 자력발생장치(20)의 전자석에 자성 고형물이 수집되면, 자성 고형물이 제거된 폐슬러지 용액은 제1응집기(31)로 배출된다. 제1응집기(31)는 배출된 폐슬러지 용액이 수용되어 비중차에 의해 오일과 고형물을 분리하게 된다.Referring again to FIG. 1, when magnetic solids are collected in the electromagnet of the magnetic force generator 20, the waste sludge solution from which the magnetic solid is removed is discharged to the first flocculator 31. The first flocculator 31 receives the discharged waste sludge solution and separates the oil and the solid matter by the specific gravity difference.

또한, 자력발생장치(20)에 의해 수집된 자성 고형물은 제2응집기(32)로 이동한다. 수집된 자성 고형물에도 오일 또는 휘발성 유기용매가 포함되어 있으므로 이를 또 다시 분리하는 과정이 필요하다. 제2응집기(32)는 전술한 제1응집기(31)와 동일한 방법으로 오일을 분리하여 메탈 실리콘을 회수하게 된다.Further, the magnetic solids collected by the magnetic force generator 20 move to the second flocculator 32. Collected magnetic solids also contain oil or volatile organic solvents, so it is necessary to separate them again. The second flocculator 32 separates the oil to recover the metal silicon in the same manner as the first flocculator 31 described above.

제1응집기(31)에 의해 회수된 비자성 고형물(실리콘 카바이드)은 제1건조기(41)를 통해 건조되어 별도로 포장되고, 제2응집기(32)에 의해 회수된 자성 고형물(메탈 실리콘)은 제2건조기(42)를 통해 건조되어 별도로 포장된다.The non-magnetic solids (silicon carbide) recovered by the first agglomerator 31 are dried and separately packed through the first dryer 41 and the magnetic solids (metal silicon) recovered by the second agglomerator 32, Is dried through the second dryer (42) and packed separately.

제1응집기(31)와 제2응집기(32)를 통해 분리된 오일 및 휘발성 유기용매는 반응조(50)로 배출되며, 반응조(50)가 50도 내지 100도로 가열되면 휘발성 유기용매가 휘발되어 분리된다. 반응조(50)에 잔존하는 오일은 별도의 저장탱크에 저장되며, 휘발된 유기용매는 응축기(60)에 의해 응축된 후 다시 교반기(10)로 이동하여 재활용된다. The oil and volatile organic solvent separated through the first flocculator 31 and the second flocculator 32 are discharged to the reaction tank 50. When the reaction tank 50 is heated to 50 to 100 degrees, . The oil remaining in the reaction tank 50 is stored in a separate storage tank, and the volatilized organic solvent is condensed by the condenser 60 and then transferred to the agitator 10 for recycling.

본 발명에 따르면, 자력발생장치(20)에 의해 자성 고형물(메탈 실리콘)만을 효과적으로 수집할 수 있어 고형물을 중액분리하거나 비중에 의해 분리하는 기존의 재생장치에 비해 효율이 높은 장점이 있다.
According to the present invention, it is possible to collect only magnetic solids (metal silicon) effectively by the magnetic force generating device 20, and it is advantageous in efficiency compared with the conventional regenerating apparatus which separates the solid matter by heavy liquid separation or specific gravity.

이하에서는 본 발명에 따른 폐슬러지 재생방법을 순서대로 설명한다.Hereinafter, the waste sludge regeneration method according to the present invention will be described in order.

먼저 폐슬러지 용액을 제조하는 단계에서, 태양전지 폐슬러지를 교반기(10)에 투입하고 폐슬러지와 휘발성 유기용매를 교반하여 폐슬러지를 바인더와 고형물로 상분리한다. 따라서, 바인더와 실리콘 카바이드 및 메탈 실리콘은 각각의 층을 이루며 상분리된다.First, in the step of producing the waste sludge solution, the solar cell waste sludge is put into the agitator 10, and the waste sludge and the volatile organic solvent are stirred to separate the waste sludge into a binder and a solid. Thus, the binder, silicon carbide and metal silicon form respective layers and are phase-separated.

이후 자성 고형물을 수집하는 단계에서 폐슬러지 용액에 전자석을 침지하여 고형물 중에서 자성 고형물만을 수집한다. Thereafter, in the step of collecting magnetic solids, electromagnets are immersed in the waste sludge solution to collect only the magnetic solids from the solids.

이후, 비자성 고형물을 회수하는 단계는 자성 고형물을 제외한 폐슬러지 용액에서 휘발성 유기용매 및 바인더를 분리하여 비자성 고형물만을 수집한다. 필요하면 비장성 고형물을 비중분리, 중액 분리하여 각각의 고형물(예를 들면 Si, SiC)로 또 다시 분리할 수 있다.Thereafter, in the step of recovering the non-magnetic solid, only the non-magnetic solid is collected by separating the volatile organic solvent and the binder from the waste sludge solution except for the magnetic solid. If necessary, the non-aqueous solid can be separated again from the respective solids (for example, Si, SiC) by separating the specific gravity and intermediate liquid.

이후 수집된 자성 고형물과 비자성 고형물에 함유된 휘발성 유기용매 및 바인더를 분리하여 고형물을 회수하고, 이들을 건조하여 포장한다.The volatile organic solvent and binder contained in the magnetic and non-magnetic solids collected thereafter are separated to recover the solids, which are then dried and packaged.

10: 교반기
20: 자력발생장치
31: 제1응집기
32: 제2응집기
50: 반응조
10: stirrer
20: magnetic force generator
31: First agglomerator
32: second agglomerator
50: Reactor

Claims (7)

휘발성 유기용매에 의해 바인더와 고형물이 상분리된 폐슬러지 용액을 제조하는 교반기;
상기 폐슬러지 용액에 침지되어 상기 고형물 중에서 자성 고형물을 수집하는 자력발생장치;
상기 자성 고형물을 제거된 폐슬러지 용액에서 휘발성 유기용매 및 바인더를 회수하는 제1응집기; 및
상기 자력발생장치에 의해 수집된 자성 고형물에 함유된 휘발성 유기용매 및 바인더를 회수하는 제2응집기;를 포함하는 폐슬러지 재생장치.
A stirrer for producing a waste sludge solution in which a binder and a solid are phase-separated by a volatile organic solvent;
A magnetic force generating device immersed in the waste sludge solution to collect magnetic solids from the solid matter;
A first flocculator for recovering the volatile organic solvent and the binder from the waste sludge solution from which the magnetic solid is removed; And
And a second flocculator for recovering the volatile organic solvent and the binder contained in the magnetic solid collected by the magnetic force generating device.
제1항에 있어서,
상기 자성 고형물은 메탈 실리콘(metal silicone)을 포함하고, 상기 바인더는 오일을 포함하는 폐슬러지 재생장치.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetic solid comprises metal silicon, and the binder comprises oil.
제1항에 있어서,
상기 자력발생장치는 전원인가시 5000(G) 내지 20000(G)의 자기장을 갖는 전자석을 포함하는 폐슬러지 재생장치.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetic force generating device includes an electromagnet having a magnetic field of 5000 (G) to 20000 (G) upon power application.
제3항에 있어서,
상기 자력발생장치는 상기 전자석을 이동시킬 수 있는 암(arm)을 포함하는 폐슬러지 재생장치.
The method of claim 3,
Wherein the magnetic force generating device includes an arm capable of moving the electromagnet.
제1항에 있어서,
상기 제1응집기와 제2응집기에 의해 회수된 휘발성 유기용매와 바인더가 수용되는 반응조;
상기 반응조에서 기화된 휘발성 유기용매가 응축되는 응축기;
상기 제1응집기에 의해 회수된 비자성 고형물을 건조하는 제1건조기; 및
상기 제2응집기에 의해 회수된 자성 고형물을 건조하는 제2건조기;를 포함하고,
상기 응축기에 응축된 휘발성 유기용매는 상기 교반기에 제공되는 폐슬러지 재생장치.
The method according to claim 1,
A reaction tank in which the volatile organic solvent and the binder recovered by the first and second coagulants are accommodated;
A condenser in which the volatile organic solvent vaporized in the reaction tank is condensed;
A first drier for drying the non-magnetic solids recovered by the first aggregator; And
And a second drier for drying the magnetic solids recovered by the second coagulant,
Wherein the volatile organic solvent condensed in the condenser is provided in the stirrer.
태양전지 폐슬러지와 휘발성 유기용매를 교반하여 바인더와 고형물이 상분리된 폐슬러지 용액을 제조하는 단계;
상기 폐슬러지용액에 전자석을 침지하여 상기 고형물 중에서 자성 고형물을 수집하는 단계;
상기 자성 고형물을 제외한 폐슬러지 용액에서 휘발성 유기용매 및 바인더를 분리하여 비자성 고형물을 회수하는 단계; 및
상기 수집된 자성 고형물에 함유된 휘발성 유기용매 및 바인더를 분리하여 자성 고형물을 회수하는 단계;를 포함하는 폐슬러지 재생방법.
Preparing a waste sludge solution in which the binder and the solid are phase-separated by stirring the solar cell waste sludge and the volatile organic solvent;
Immersing the electromagnet in the waste sludge solution to collect magnetic solids in the solids;
Separating the volatile organic solvent and the binder from the waste sludge solution except for the magnetic solid to recover the non-magnetic solid; And
Separating the volatile organic solvent and the binder contained in the collected magnetic solids and recovering the magnetic solids.
제6항에 있어서,
상기 자성 고형물을 회수하는 단계 이후에,
상기 회수된 비자성 고형물과 자성 고형물을 건조하는 단계; 및
상기 분리된 휘발성 유기용매 및 바인더를 분리하는 단계를 포함하는 폐슬러지 재생방법.
The method according to claim 6,
After the step of recovering the magnetic solids,
Drying the recovered non-magnetic solid and magnetic solid; And
And separating the separated volatile organic solvent and the binder.
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