KR101781132B1 - 폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트 및 그를 이용한 폐유리 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필름 접합유리를 재활용하기 위하여 1차 파쇄 분리, 유리선별, 전단력을 이용한 2차 분리, 회수물질 세척-건조 공정을 수행할 수 있는 플랜트 및 폐유리 처리 방법에 관한 것으로서, 폐유리를 1차 파유리로 및 분쇄하기 위하여 슈레더 장치 및 햄머밀을 구비하는 파쇄기와, 상기 1차 파유리에서 유리를 선별하는 유리선별기와, 상기 1차 파유리에 전단력을 가하여 유리와 필름을 분리하기 위한 전단분리기와, 회수물질에 워터제트를 분사하여 세척한 후 건조시키는 회수물질 세척-건조기를 포함하는 폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트를 제공한다.
또한, 본 발명은 폐유리를 슈레더 장치 및 햄머밀 장치를 이용하여 파쇄/분쇄하는 제1 공정(S100)과, 상기 제1 공정에서 1차 파쇄된 파유리들에서 순수 유리를 선별하고 회수하는 제2 공정(S200)과, 상기 제2 공정에서 유리가 회수된 1차 파유리의 잔여 물질에 전단력을 가하여 필름재료인 제1 물질과 제2 물질 그리고 미분의 유리로 분리해내는 제3 공정(S300)과, 상기 제3 공정에서 회수된 상기 제1 물질 또는 상기 제2 물질에 워터제트(water jet)를 가하여 세척하고 건조하여 회수하는 제4 공정(S400)을 포함하는 폐유리 처리 방법을 제공한다.

Description

폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트 및 그를 이용한 폐유리 처리 방법{FILM-GLASS SEPARATING PLANT FOR WASTED GLASS RECYCLING AND TREATING METHOD USING THEREOF}
본 발명은 자동차 폐유리 등의 필름접합유리로부터 유리와 필름을 분리하는 재활용하는 플랜트에 관한 것으로서, 1차 파쇄 분리, 유리선별, 전단력을 이용한 2차 분리, 회수물질 세척-건조 공정을 수행할 수 있는 폐유리 재활용을 위한 필름-유리 플랜트 및 폐유리 처리 방법에 관한 것이다.
필름접합유리는 유리 층 사이에 특정 수지 또는 필름이 코팅되거나 적층되어 접합된 특수유리를 말한다. 통상적으로 자동차 유리는 사고 시 탑승자를 보호하기 위하여 수지를 이용한 필름을 이용하여 접합되는 필름접합유리 중 하나이다. 이러한 수지는 유리 사이에서 필름을 형성하여 유리의 강도를 높이고 취성을 낮추어 유리의 파편이 비산되지 않게 한다. 자동차 유리뿐만 아니라, 고층 빌딩에 사용되는 유리는 균열이 발생하더라도 비산되는 경우 큰 사고로 이어질 수 있기 때문에 취성을 낮추기 위하여 복수개의 유리층 사이에 수지 층을 형성하여 접합한 필름 접합유리를 이용한다. 특히, 최근에는 유리의 강도와 관련된 물성뿐만 아니라, 용도에 따른 편광능력, 적외선 흡수력 등을 높일 수 있는 물성을 달리하기 위한 다양한 물질의 필름을 이용하여 유리를 접합하고 있는 실정이다.
특히, 자동차는 일정 수명이 되면 폐기하여야 하는 소모품이기 때문에, 자동차 폐유리의 재활용 필요성이 대두되고 있다. 자동차 유리에는 폴리비닐부틸레이트(PVB)와 같은 수지 필름이 이용되며, 이하, PVB 필름과, 선팅필름을 갖는 일반적인 자동차용 유리를 중점으로 하여 종래 기술 및 본 발명을 설명한다.
폐차장에서는 우선 자동차에서 유리 제품과 다른 고철 등의 재료로부터 분리 한 후 PVB와 유리를 분리하는 과정을 거친다. 선팅 필름의 경우 현재 재활용하기는 어려우므로 분리 회수하여 폐기하고 있다. 분리된 폐유리의 경우 다른 유리 제품의 원료로 재활용될 수 있으며, PVB의 경우는 회수된 PVB 플레이크를 그대로 재사용하거나, 분산액으로 만들어 자동차 유리 접착 등에 이용할 수 있으며, PVB플레이크를 제올라이트로 합성하여 미세 입자로 만들거나 팰릿으로 만들어 PVB 성형물을 제조하는데 재활용 될 수도 있다.
그러나 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 유리를 파쇄/분쇄하여 밀도나 비중차이를 이용하여 파유리와 미분으로 분리하는 정도로서, 유리만을 회수할 수 있었고, 특정의 필름을 별도로 분리하는 데는 어려움이 있었다.
따라서 유리뿐만 아니라 PVB 등 필름 재료를 효과적으로 회수할 수 있는 공정 및 플랜트가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 폐유리의 1차 파쇄/분쇄과정에서 파쇄된 유리와 필름 혼합물 들 중 일정 크기 이하로 분쇄되어 필름으로부터 완전히 분리된 유리들을 1차적으로 회수하는 것에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폐유리를 1차 파유리로 및 분쇄하기 위하여 슈레더 장치 및 햄머밀을 구비하는 파쇄기와, 상기 1차 파유리에서 유리를 선별하는 유리선별기와, 상기 1차 파유리에 전단력을 가하여 유리와 필름을 분리하기 위한 전단분리기와, 회수물질에 워터제트를 분사하여 세척한 후 건조시키는 회수물질 세척-건조기를 포함하는 폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트를 제공한다.
상기 유리 선별기는, 상기 1차 파쇄된 유리가 투입되는 파유리투입구와,상기 파유리투입구와 연결되며 일정 경사를 갖는 통로 및 수많은 천공으로 이루어진 다공성 구조로 이루어진 하나 이상의 스크린을 구비하는 스크린부와, 상기 스크린부에 진동을 가하는 진동부를 포함하고, 상기 스크린에 의해 상기 통로는 스크린부 내에서 형성되는 둘 이상의 통로로 구획되며, 상기 각 통로에는 각 통로를 통과한 물질이 배출되는 선별출구가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전단분리기는. 상기 1차 파유리가 투입되는 투입구를 구비하며 상기 투입된 1차 파유리에 전단력을 가하여 2차 파유리를 생성하는 전단기와, 상기 전단기에서 배출되는 2차 파유리 중 입자가 작은 유리를 회수하는 유리 선별기와, 상기 2차 파유리에서 유리가 회수된 잔여 물질이 투입되는 챔버와, 상기 2차 파유리에서 유리가 회수된 입자들 중 자중이 가벼운 제1 물질의 입자를 흡입하는 제1 물질회수부와, 상기 제1 필름재료의 입자가 흡입되고 남은 제2 물질의 입자를 회수하는 지2 물질회수부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1 물질회수부는 상기 챔버와 연결된 감압수단을 포함하며, 상기 감압수단은 상기 챔버와 연결된 싸이클론 집진기일 수 있다.
상기 전단기는, 회전자와, 상기 회전자의 외주면에서 날이 상기 회전자에서 멀어지는 방향을 향하고 상기 회전자의 축에 평행하게 배치된 복수개의 블레이드를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회수물질 세척-건조기는, 상기 회수물질을 투입하는 투입구와, 워터제트를 분사하여 필름 회수물 입자의 표현에서 이물질을 분리시키는 세척기와, 상기 세척기에서 내에 일정 수위를 형성하는 세척조와, 상기 세척기를 통과한 회수물 입자를 건조시키는 건조기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 건조기는, 상기 세척기를 거친 젖은 필름 회수물 입자를 이송하는 이송벨트와, 상기 이송벨트 상에 배치되어 상기 이송벨트를 거치를 상기 필름 회수물 입자를 건조시키는 건조가열기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 회수물질은 PVB 필름일 수 있다.
또한, 본 발명은 폐유리를 슈레더 장치 및 햄머밀 장치를 이용하여 파쇄/분쇄하는 제1 공정(S100)과, 상기 제1 공정에서 1차 파쇄된 파유리들에서 순수 유리를 선별하고 회수하는 제2 공정(S200)과, 상기 제2 공정에서 유리가 회수된 1차 파유리의 잔여 물질에 전단력을 가하여 필름재료인 제1 물질과 제2 물질 그리고 미분의 유리로 분리해내는 제3 공정(S300)과, 상기 제3 공정에서 회수된 상기 제1 물질 또는 상기 제2 물질에 워터제트(water jet)를 가하여 세척하고 건조하여 회수하는 제4 공정(S400)을 포함하는 폐유리 처리 방법을 제공한다.
상기 제1 물질은 선팅 필름이고, 상기 제2 물질은 PVB 필름일 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 1차 파쇄분리 후 직경이 큰 유리 입자를 회수하고, 2차 전단 분리 후 필름 재료인 회수물질들과 직경이 작은 유리 입자를 개별적으로 분리 회수 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 필름 재료인 회수물질을 세척 및 건조시킬 수 있어서 필름물질을 고순도로 회수 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 폐유리 재활용 과정을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필름-유리 회수 플랜트의 각 공정 및 설비를 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필름-유리 회수 플랜트의 각 공정에 투입되고 배출되는 물질들의 상태를 도시한 사진이다.
도 4은 본 발명에 따른 필름-유리 회수 플랜트의 필름-유리 분리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 필름-유리 회수 플랜트의 유리 선별기를 도시한 정면도이다.
도 6은 도 5의 측면도이다.
도 7은 도 5의 평면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 필름-유리 회수 플랜트의 필름-유리 전단분리기를 도시한 측면도이다.
도 9는 도 8의 전단분리기의 블레이드 전단기이다.
도 10은 본 발명에 따른 필름-유리 회수 플랜트의 회수물 세척-건조기의 일 실시예 구성을 도시한 모식도이다.
도11은 도 10의 회수물 세척-건조기의 원통형 세척기의 단면을 도시한 도면이다.
도 12은 도 10의 회수물 세척-건조기 중 원통형 세척기의 세척 과정을 도시한 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다.
필름접합유리는 두 장의 판유리 사이에 폴리비닐부티날 필름(polyvinyl butyral film, 이하, PVB필름)과 같은 접합 필름을 포함하는 유리를 의미하나, 자동차용 폐유리의 경우 선팅필름도 포함되므로, 본 발명에서 처리하는 필름접합유리는 자외선 차단용 필름과 같은 코팅 필름(선팅필름)이 표면에 부착된 유리도 포함한다. 본 발명에서 회수물질은 제1 물질과 제1 물질에 비해 밀도가 큰 제2 물질로 정의하며 필름 재료이다. 이 실시예에서 설명하는 폐유리는 자동차 폐유리이며, 제1 물질은 선팅필름이고 제2 물질은 PVB필름이다.
도 2는 본 발명에 따른 필름-유리 분리 과정 및 플랜트를 개략적으로 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플랜트는 폐유리를 슈레더 장치 및 햄머밀 장치를 이용하여 파쇄/분쇄하는 제1 공정(S100), 제1 공정에서 1차 파쇄된 파유리들에서 순수 유리를 선별하고 회수하는 제2 공정(S200), 유리가 회수 된 후 제1 물질, 제2 물질 및 유리가 접합된 입자들에 전단력을 가하여 제1 물질, 제2 물질 및 미분의 유리로 분리해내는 제3 공정(S300), 회수된 제1 물질 또는 제2 물질에 워터제트(water jet)를 가하여 세척하여 순도를 높이고 건조하여 회수하는 제4 공정(S400)을 포함한다.
따라서 상기 플랜트는 제1 공정(S100)을 위한 파쇄기(100), 제2 공정(S200)을 위한 유리선별기(200), 제3 공정(S300)을 위한 필름분리기(300) 및 제4 공정(S400)을 위한 회수물질 세척-건조기(400)로 이루어지며, 본 발명은 1차 파쇄된 파유리에서 순수 유리만 선별해내는 유리선별기(200)에 관한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 파쇄기(100)에서 1차 파쇄된 유리는 직경 5mm 이상의 제2 물질 필름 또는 그 접합물(B1), 직경 5mm 이상의 제1 물질 또는 그 접합물(C1) 및 직경 5mm 미만의 미분으로 깨진 미세유리(D1)로 이루어진다. 미세유리(D1)는 1mm 미만의 직경을 갖는 미분 유리를 포함할 수 있다. 수지로 이루어진 제1 물질 및 지2 물질은 취성이 낮기 때문에 유리보다 현저히 큰 입자를 이루고 있는 상태이다. 유리 선별기(200)에서 유리를 회수 한 1차 파유리(D2)유리에는 유리와 제1 물질 및 제2 물질이 접합된 상태이다. 필름분리기(300)에서 제1 물질, 제2 물질 및 유리가 서로 분리되어 회수된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 파쇄기(100)는 슈레더 장치(110)와 햄머밀(120)를 구비하며, 폐기된 접합유리가 투입되면 슈레더 장치를 통해 전단력을 가하고 햄머밀로 두드려 1차 파유리(유리조각과 제1 물질 및 제2 물질, 유리 및 그들의 접합유리 조각으로 이루어진 혼합물)를 생성한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 유리 선별기(200)는 파쇄기(100)를 통과한 1차 파유리가 투입되는 파쇄유리투입구(210)와 일정 경사를 갖는 통로를 구비하고, 상기 통로의 경사를 따라 진행하는 유리를 입자 크기별로 선별하는 스크린부(220) 및 스크린부(220)에 진동을 가하는 진동모터(250)를 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스크린부(220) 내에는 제1 스크린(221a)과 제2 스크린(221b)을 포함하고 제1 스크린(221a) 상부의 제1 통로(222a), 제1 스크린(221a) 및 제2 스크린(221b) 사이의 제2 통로(222b) 및 제2 스크린(221b) 하부의 제3 통로(222c)를 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 스크린(221a) 및 제2 스크린(221b)은 복수개의 천공으로 이루어진 다공성 메쉬구조로 이루어진다. 이 실시예에서 제1 스크린(221a)의 메쉬 구조의 각 전공의 크기는 대략적으로 5mm이며, 제2 스크린(221b)의 메쉬구조의 각 천공의 크기는 대략적으로 1mm이다.
제1 스크린(221a)을 통과하지 못한 5mm 이상의 필름 또는 필름-유리 접합물이 제1 통로(222a)를 통해 통과하며, 제1 통로(222a)의 단부는 제1 선별출구(231)와 연결되어 5mm 이상의 입자들이 제1 선별출구(231)를 통해 배출된다. 제1 스크린(221a)을 통과하고 제2 스크린(221b)을 통과하지 못한 1mm 내지 5mm의 직경을 갖는 큰 입자의 파유리들이 제2 통로(222b)를 통해 통과하며, 제2 통로(222b)의 단부는 제2 선별출구(232)와 연결되어 1mm 내지 5mm의 직경을 갖는 입자의 파유리들이 제2 선별출구(232)를 통해 배출된다. 제1 스크린(221a)과 제2 스크린(221b)을 통과한 1mm 미만의 직경을 갖는 큰 입자의 파유리들이 제3 통로(222c)를 통해 통과하며, 제3 통로(222c)의 단부는 제3 선별출구(233)와 연결되어 1mm 미만의 직경을 갖는 미분입자의 파유리들이 제3 선별출구(233)를 통해 배출된다.
스크린부(220)에는 진동모터(250)가 결합되어 진동모터(250)의 구동에 의해 스크린부(220) 전체가 진동한다. 따라서 파쇄유리투입구(210)를 통과한 1차 파유리들이 스크린부(220)의 경사를 따라 제1 내지 제3 선별출구(231, 232, 233)를 향해 진행한다. 스크린부(220)는 코일 스프링으로 이루어진 완충지지체(260)로 지지되어 스크린부(220)의 진동이 완충한다. 따라서 스크린부(220)의 진동이 다른 장치에 미치는 영향을 최소화한다.
제1 선별출구를 통과한 필름접합 유리들은 제1 물질, 제2 물질 및 유리를 현저히 분리하기 위한 제3 공정(S300)으로 투입되고. 제2 선별출구(232) 및 제3 선별출구(233)를 통과한 유리들은 도 3의 미세유리(D1)로 분리되어 회수된다. 회수된 유리는 공병 등 유리 제품 재활용에 이용되며, 입자의 크기에 따라 서로 다른 용도로 재활용 될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 필름분리기(300)는 전단분리기로 이루어진다. 유리가 선별된 1차 파유리(D2)는 필름분리기의 파유리투입구(310)로 투입된다. 투입된 1차 파유리(D2)는 회전력을 이용하여 에 전단력을 가하는 전단기(320)를 통과한다. 1차 파유리중 복수개의 물질이 접합되어 있는 입자들은 전단기에서 가하는 전단력에 의해 서로 벗겨져 분리된다.
전단기(320)는 1차 파유리가 일정 크기 이하로 조각 날 때까지 전단력을 가할 수 있도록 출구 측에 일정 크기 이하(예컨대, 2mm 이하)의 천공들을 갖는 메쉬구조의 제1 스크린(330)이 설치된다. 제1 스크린(330)에 의해 일정 크기 이상의 입자는 전단기(320)에서 배출되지 못하고 전단기(320)에 의해 일정 크기 이하로 2차 파쇄된 후 배출된다.
2차 파유리는 2차 유리선별기(342)를 통과하면서 유리 미분을 선별 회수한다. 전단기(320)를 통과하면서 2차 파쇄된 입자 중 유리는 취성이 강하기 때문에 다른 물질(제1 물질 및 제2 물질과 같은 필름 재료)에 비해 훨씬 작은 직경을 갖게 된다. 이 실시예에서 2차 유리선별기(342)는 회전하는 원통으로 이루어지며 내부에 2차 파유리 이송을 위한 이송스크류(344)가 형성된다. 2차 유리선별기(342)는 구동모터(340)에 의해 회전하며, 2차 파유리는 2차 유리선별기(342) 내부의 이송스크류(344)에 의해 이송된다.
2차 유리선별기(342) 하측에는 유리를 회수하는 깔때기 형상의 유리수집부(348)가 배치되며, 2차 유리선별기(342)의 대응하는 위치에는 일정 크기, 예컨대, 직경 1mm의, 천공들이 구비되어 2차 유리선별기(342)가 회전하는 동안 천공의 직경보다 작은 유리 입자들이 배출된다.
배출된 유리 입자에 제1 물질 및 제2 물질과 같은 이물질이 있는 경우 이들을 이용한 재활용 유리제품의 질이 떨어 질 수 있다. 취성이 큰 유리 입자는 직경이 제1 물질 및 제2 물질 또는 이들과 접합된 유리 입자보다 작은 것이 일반적이다. 따라서 이 실시예에서는 2차 유리선별기(342)와 유리수집부(348) 사이에 2차 유리선별기(342) 천공의 직경보다 더 작은 직경(예컨대 10㎛ 내지 700㎛ 사이)을 갖는 천공을 갖는 메쉬구조의 제2 스크린(346)을 배치하여 유리수집부(348)에서 회수하는 유리의 순도를 높일 수 있도록 하였다.
2차 유리선별기(342)를 통과한 2차 파유리입자들에서 유리가 제거되며, 제1 물질과 제2 물질 입자들이 남는다. 이 입자들은 2차 유리선별기(342)의 천공의 크기보다 크며 제1 스크린(330)의 천공의 크기보다 작은 직경을 가지므로 직경 1mm 내지 2mm의 입자들이다. 이 입자들은 분리챔버(350)에 투입된다.
분리챔버(350) 내부는 제1 물질회수부(360)에 의해 감압되며, 분리챔버의(350)의 제1 물질배출구(354)와 제1 물질회수부(360)의 제1 물질흡입구(362)는 배관(354)으로 연결되며, 제1 물질회수부(360)에는 감압펌프(364)와 제1 물질축적부(366)가 구비된다. 전술한 바와 같이, 제1 물질은 PVB 입자에 비해 밀도가 낮아 가벼운 선팅 필름입자를 포함하며, 선팅필름, 미분 유리, 먼지 등의 이물질도 제1 물질과 함께 회수된다.
감압모터(364)는 제1 물질회수부(360) 내부를 진공 형성하여 및 분리챔버(350) 내부에 압력차를 형성한다. 따라서 가벼운 제1 물질과 이물질 들이 제1 물질회수부(360)로 흡입된다. 분리챔버(350) 내부에는 서로 이격되게 배치된 복수개의 블레이드로 이루어진 제2 물질가이드(352)가 구비되어 자중이 무거운 제2 물질(PVB 필름)은 제2 물질가이드(352)를 따라 낙하하여 제2 물질배출구(356)로 배출된다. 자중이 가벼운 제1 물질과 이물질은 제2 물질가이드(352)들 사이의 이격된 공간을 통해 제1 물질회수부(360)로 흡입된다.
이 실시예에서, 제1 물질회수부(360)는 싸이클론 집진기일 수 있다. 제1 물질회수부(360) 상부에는 먼지나 미분 유리를 흡입하기 위한 터보팬(370)이 형성되어 제1 물질인 선팅필름 이외의 이물질들을 걸러낸다. 터보팬(370)에 부착된 필터(도시하지 않음)는 미세 먼지나 미량의 미분유리를 집진할 수 있다. 따라서 제2 물질축적부(366)에는 고순도의 선팅필름(B2)만이 회수될 수 있다.
전술한 과정들을 통해 2차 파유리는 유리수집부(348)에서 유리가 회수되고, 제2 물질배출구(356)에서 제2 물질(PVB필름) 입자이 배출되며, 제1 물질축적부(366)에 제1 물질(선팅필름) 입자가 축적된다. 필름-유리가 완전히 분리되지 않은 상태의 입자는 제2 스크린에 의해 걸러지며, 먼지나 미세 입자형태의 미분유리는 터보팬(370)에 연결된 필터(도시하지 않음)에 의해 여과된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 전단기(320)는 하우징 내에 지지대(322)에 의해 고정되며, 회전자(324)의 외주면에서 날이 회전자(324)에서 멀어지는 방향을 향하고 회전자(324)의 축에 평행하게 배치된 복수개의 블레이드(326)로 구성된다. 복수개의 블레이드(326)는 회전자(324)에 의해 하우징 내에서 회전하는데 축방향으로 배치된 블레이드(326)의 날은 회전축 방향에 평행하므로 블레이드 날의 배치방향과 이동방향이 직교하여 입자들에 전단력을 제공하면서 1차 파유리 입자들을 찢어냄으로써 2차 파유리로 가공하는 것이다.
필름분리기(300)를 통해 회수된 제1 물질 또는 제2 물질 입자들 표면에는 미분 유리, 먼지 등 입자의 직경이 작은 이물질이 묻어 있을 수 있다. 따라서 고순도의 필름 입자를 회수하기 위해서는 상기 이물질을 제거하는 과정이 필요하다.
도 10에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 회수물질 회수물질 세척-건조기(400)는 회수된 필름재료(제1 물질 또는 제2 물질, 이하 '회수물질'이라 함)의 입자(B2)가 투입되는 회수물질 투입구(410)와, 투입된 회수물질 입자가 세척되는 세척조(420)와, 세척조(420) 상에서 회수물질 입자를 이송하며 내부에 워터제트를 분사하여 회수물질(B2) 입자에 묻은 이물질을 세척하는 원통형 세척기(430)와, 세척된 회수물질 입자를 건조시키는 건조기(450)를 포함한다.
원통형 세척기(430)은 세척조 상에 배치되며, 내부에 회수물질 이송스크류(437)를 구비한다. 회수물질 이송스크류(437)의 회전축(434)은 이송모터(432)에 의해 회전하며 투입구(410)를 통해 투입된 회수입자(B2)를 이송스크류(437)의 형성 방향으로 이송시킨다.
도 11에 도시된 바와 같이, 원통형 세척기(430)의 내주면에는 복수개의 분사기(438)가 배치되며, 이송스크류(437)에 의해 이송되는 회수입자에 워터 제트를 분사한다.
원통형 세척기(430)의 원통형 하우징(436)에는 적어도 일부분에 물이 배출되기 위한 직경 50㎛ 이하의 직경을 갖는 메쉬구조가 형성되어 물과 이물질이 배출될 수 있다. 이러한 천공의 크기는 예시적인 것으로 전처리 과정에서 형성되는 회수물질(B2)의 입자의 크기보다 작도록 설계되어야 한다.
세척조(420)는 원통형 세척기(430)에서 이물질과 함께 배출된 물이 저장되며, 세척조(420)의 수위에 의해 원통형 세척기(430) 내부의 수위가 조절될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 복수개의 분사기(438)는 세척조 내부에서 워터 제트(j1, j2)를 분사하는데, 세척조의 수위에 따라 물에 잠긴 영역(W)에 분사되는 워터제트(j1)는 이송스크류(437)를 따라 이동하는 회수물질(이 실시예에서는 제1 물질인 PVB 필름)에 진동을 가하여 회수물질의 입자 표면에 부착되어 있는 이물질의 접착성을 감소시켜 분리시키는 역할을 한다. 빈 공간 영역(E)에서의 워터제트(j2), 분리된 미세 입자들로 이루어진 가벼운 이물질들이 이송스크류를 통해 더 이상 진행하지 못하도록 씻어 내리는 역할을 한다. 또한, 원통형 세척기(430)의 출구측이 입구 측에 비해 높이 위치되어 자연스럽게 이송과정에서 W영역의 워터제트(j1)에 의해 이물질을 먼저 분리시키고 이후 워터제트(j2)에 의해 이물질을 씻어내는 순으로 세척된다.
원통형세척기(432)를 통과하여 물로 이물질이 세척된 회수물질 입자는 건조기 측 투입구(452)를 통해 건조기의 이송벨트(454)에 투입된다. 이송벨트(454) 상에는 건조가열기(458)가 구비되며, 구동모터(456)에 의해 구동되는 이송벨트(454) 상에서 워터제트에 의해 세척된 회수물질이 이송되면서 건조된다. 건조과정을 통해 회수입자들의 엉김이 방지되고 순도가 높아져서 고순도의 최종 재활용 회수물(B3)이 된다.
이 실시예에서 회수물은 PVB 입자이지만, 폐유리마다 접합필름은 다른 물질이 사용될 수 있으므로 이에 한정되는 것이 아니다, 다만, 소모품인 자동차의 폐유리 발생률이 가장 높으므로 자동차 유리의 경우를 예시적으로 기재하여 PVB를 회수하는 과정을 설명한 것이다.
세척조(420)의 물은 정화기(440)로 순환하여 이물질을 여과한 후 다시 재사용 될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100: 파쇄기 110: 슈레더 장치
120: 햄머밀 장치 200: 유리선별기
210: 1차 파유리 투입구 220: 스크린부
250: 진동모터 260: 완충지지체
300: 필름분리기 320: 전단기
324: 회전자 326: 블레이드
342: 2차 유리선별기 348: 유리수집부
350: 제2 물질회수부 352: 제2 물질가이드
356: 제2 물질배출구 360: 제1 물질회수부
362: 제1 물질흡입구 364: 감압모터
400: 회수물질 세척-건조기 420: 세척조
430: 원통형 세척기 437: 이송스크류
450: 건조기 454: 이송벨트
458: 건조가열기 j1, j2: 워터 제트

Claims (11)

  1. 폐유리를 1차 파유리로 및 분쇄하기 위하여 슈레더 장치 및 햄머밀을 구비하는 파쇄기와,
    상기 1차 파유리에서 유리를 선별하는 유리선별기와,
    상기 1차 파유리에 전단력을 가하여 유리와 필름을 분리하기 위한 전단분리기와,
    회수물질에 워터제트를 분사하여 세척한 후 건조시키는 회수물질 세척-건조기를 포함하며,
    상기 전단분리기는,
    상기 1차 파유리가 투입되는 투입구를 구비하며 상기 투입된 1차 파유리에 전단력을 가하여 2차 파유리를 생성하는 전단기와,
    상기 전단기에서 배출되는 2차 파유리 중 입자가 작은 유리를 회수하는 유리 선별기와,
    상기 2차 파유리에서 유리가 회수되어, 제1 물질과 제2 물질이 혼합된 잔여 물질이 투입되는 챔버와,
    상기 제1 물질과 제2 물질이 혼합된 잔여 물질 중 자중이 가벼운 필름재료인 제1 물질의 입자를 흡입하는 제1 물질회수부와,
    상기 제1 물질과 제2 물질이 혼합된 잔여 물질에서 상기 제1 물질의 입자가 흡입되고 남은 필름재료인 제2 물질의 입자를 회수하는 제2 물질회수부를 포함하는
    폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유리 선별기는,
    상기 1차 파쇄된 유리가 투입되는 파유리투입구와,
    상기 파유리투입구와 연결되며 일정 경사를 갖는 통로 및 수많은 천공으로 이루어진 다공성 구조로 이루어진 하나 이상의 스크린을 구비하는 스크린부와,
    상기 스크린부에 진동을 가하는 진동부를 포함하고,
    상기 스크린에 의해 상기 통로는 스크린부 내에서 형성되는 둘 이상의 통로로 구획되며, 상기 각 통로에는 각 통로를 통과한 물질이 배출되는 선별출구가 형성되는
    폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 물질회수부는 상기 챔버와 연결된 감압수단을 포함하는 폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 감압수단은 상기 챔버와 연결된 싸이클론 집진기인 폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 전단기는, 회전자와, 상기 회전자의 외주면에서 날이 상기 회전자에서 멀어지는 방향을 향하고 상기 회전자의 축에 평행하게 배치된 복수개의 블레이드를 포함하는
    폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 회수물질 세척-건조기는, 상기 회수물질을 투입하는 투입구와, 워터제트를 분사하여 필름 회수물 입자의 표현에서 이물질을 분리시키는 세척기와, 상기 세척기에서 내에 일정 수위를 형성하는 세척조와, 상기 세척기를 통과한 회수물 입자를 건조시키는 건조기를 포함하는
    폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 건조기는, 상기 세척기를 거친 젖은 필름 회수물 입자를 이송하는 이송벨트와, 상기 이송벨트 상에 배치되어 상기 이송벨트를 지나는 상기 필름 회수물 입자를 건조시키는 건조가열기를 구비하는
    폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트.
  9. 청구항 1 내지 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회수물질은 PVB 필름인 폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트.
  10. 폐유리를 슈레더 장치 및 햄머밀 장치를 이용하여 파쇄/분쇄하는 제1 공정(S100)과,
    상기 제1 공정에서 1차 파쇄된 파유리들에서 순수 유리를 선별하고 회수하는 제2 공정(S200)과,
    상기 제2 공정에서 유리가 회수된 1차 파유리의 잔여 물질을, 미분 상태의 유리, 필름재료인 제1 물질 및 상기 제1 물질에 비해 밀도가 높은 필름재료인 제2 물질의 3 종류로 분리하여 회수하는 제3 공정(S300)과,
    상기 제3 공정에서 회수된 상기 제1 물질 또는 상기 제2 물질에 워터제트(water jet)를 가하여 세척하고 건조하여 회수하는 제4 공정(S400)을 포함하여 구성되며,
    상기 제3 공정(S300)은 상기 제2 공정에서 유리가 회수된 1차 파유리의 잔여 물질에 전단기를 통해 전단력을 가한 뒤에 2차 파유리 중 입자가 작은 유리를 선별하여 회수하고, 유리가 제거되어 필름 재료인 제1 물질과 제2 물질만이 혼합된 잔여물질을 챔버에 투입하여 자중이 가벼운 필름재료인 제1 물질의 입자를 흡입하여 회수한 뒤에, 남은 필름재료인 제2 물질을 회수하여 수행되는 것을 특징으로 하는 폐유리 처리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 물질은 선팅 필름이고, 상기 제2 물질은 PVB 필름인 폐유리 처리 방법.
KR1020160032223A 2016-03-17 2016-03-17 폐유리 재활용을 위한 필름-유리 회수 플랜트 및 그를 이용한 폐유리 처리 방법 KR101781132B1 (ko)

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