KR102179675B1 - 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템 - Google Patents

포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 포장재 폐기물이 담긴 폐기물 봉투를 파봉 및 이송하는 파봉 컨베이어; 상기 파봉 컨베이어를 통과한 포장재 폐기물을 분쇄하는 제1분쇄기; 와전류를 이용하여, 상기 제1분쇄기에 의해 분쇄된 포장재 폐기물 중 기설정된 무게 이상의 비철금속이 포함된 포장재 폐기물을 걸러내는 비철금속 선별기; 벨크로를 이용하여, 상기 비철금속 선별기를 통과한 포장재 폐기물에 포함된 부직포 재질을 제거하는 부직포 선별기; 상기 부직포 선별기를 통과한 포장재 폐기물을 상기 제1분쇄기보다 작은 크기로 분쇄하는 제2분쇄기; 상기 제2분쇄기에 의해 분쇄된 포장재 폐기물을 수조에 흘려서 비중 차이를 이용하여 상기 수조에 가라앉은 타재질을 분리하는 비중선별기; 상기 비중선별기를 통과한 포장재 폐기물을 녹여서 압출 성형하는 압출기; 및 압출된 포장재 폐기물을 펠릿 형태로 커팅하는 커팅기를 포함하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템을 개시한다.

Description

포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템{PELLET-TYPE REPROCESSING SYSTEM FOR PACKAGING FILM WASTES}
본 발명은 생활계 폐기물 중 하나인 포장재에서 재활용이 가능한 재질을 선별하여 펠릿으로 성형하는 시스템에 관한 것이다.
일상생활에서 배출되는 생활계 폐기물 중 포장재는, 매립하면 토양을 오염시키고, 임의로 소각할 경우에는 대기오염과 화재 발생의 원인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 포장재를 재활용하는 다양한 공법들이 개발되고 있다.
예컨대 등록특허 제10-1915279호(2018.10.30. 등록)에는 선별된 폐비닐을 분쇄 및 집진하고 이물질을 제거한 뒤 압축하는 공법이 개시되어 있다. 상기 특허문헌에는 이물질을 제거하는 과정에서 스크린과 털이개를 이용하여 폐비닐의 이물질을 빠르고 효율적으로 제거할 수 있는 것으로 설명되어 있다.
상기 특허문헌에서 언급하는 제거 대상 이물질이란 음식물이나 흙 등과 같이 폐비닐의 표면에 묻어 있는 대상을 가리킨다. 그러나 실제로 포장재 폐기물이 담긴 폐기물 봉투를 열어보면, 포장재뿐만 아니라 금속캔, 물티슈, 플라스틱 등 다양한 물질이 뒤섞여 있는 것이 현실이다.
구체적으로, 포장재가 주로 음식물을 담고 있어서, (물)티슈, 플라스틱 수저 등이 포장재에 담겨 함께 버려지는 경우가 많이 있다. 아울러, 포장재 중에는 알루미늄 층이 두껍게 형성된 복합필름 포장재가 있는데, 이는 상기 알루미늄 층으로 인하여 포장재로서 재활용이 불가능하다.
따라서, 포장재를 재활용하는 공법에서 제일 중요한 것은 상술한 이물질들을 제거하여 실제 재활용 가능한 포장재를 선별하는 작업이라고 할 수 있다.
통상적으로는 상술한 이물질들을 제거하기 위하여 화학 공정이 수행된다. 그러나 화학 공정은 재활용 공정에 시간이 많이 소요되고, 안전 사고 발생 위험이 크다는 단점이 있다.
본 발명의 일 목적은, 별도의 화학 공정 없이 포장재 폐기물에서 재활용이 가능한 재질을 선별하여 펠릿으로 성형하는 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 포장재 폐기물 내에 다수 포함된 물티슈 등을 제거할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 포장재 폐기물이 담긴 폐기물 봉투를 파봉 및 이송하는 파봉 컨베이어; 상기 파봉 컨베이어를 통과한 포장재 폐기물을 분쇄하는 제1분쇄기; 와전류를 이용하여, 상기 제1분쇄기에 의해 분쇄된 포장재 폐기물 중 기설정된 무게 이상의 비철금속이 포함된 포장재 폐기물을 걸러내는 비철금속 선별기; 벨크로를 이용하여, 상기 비철금속 선별기를 통과한 포장재 폐기물에 포함된 부직포 재질을 제거하는 부직포 선별기; 상기 부직포 선별기를 통과한 포장재 폐기물을 상기 제1분쇄기보다 작은 크기로 분쇄하는 제2분쇄기; 상기 제2분쇄기에 의해 분쇄된 포장재 폐기물을 수조에 흘려서 비중 차이를 이용하여 상기 수조에 가라앉은 타재질을 분리하는 비중선별기; 상기 비중선별기를 통과한 포장재 폐기물을 녹여서 압출 성형하는 압출기; 및 압출된 포장재 폐기물을 펠릿 형태로 커팅하는 커팅기를 포함하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템을 개시한다.
상기 제1분쇄기는 포장재 폐기물을 150mm 이하의 크기로 분쇄하도록 형성될 수 있고, 상기 제2분쇄기는 포장재 폐기물을 80mm 이하의 크기로 분쇄하도록 형성될 수 있다.
포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 상기 파봉 컨베이어와 상기 제1분쇄기 사이에는, 포장재 폐기물에 포함된 고철류를 걸러내는 자석 드럼이 구비될 수 있다.
포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 상기 제1분쇄기와 상기 비철금속 선별기 사이에는, 원심력을 이용하여 분쇄된 포장재 폐기물 중의 먼지를 제거하는 싸이클론과, 포장재 폐기물에 묻은 이물질을 털어내는 이물질 털이기가 순차적으로 구비될 수 있다.
포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 상기 비중선별기와 상기 압출기 사이에는, 포장재 폐기물을 세척하는 세척기, 세척된 포장재 폐기물을 탈수하는 탈수기, 및 열풍을 이용하여 탈수된 포장재 폐기물의 물기를 말리는 건조기가 순차적으로 구비될 수 있다.
상기 압출기는, 제1온도로 포장재 폐기물을 녹이도록 형성되고, 이물질을 필터링하는 1차 거름망을 구비하는 1차 용융기; 및 상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 포장재 폐기물을 녹이도록 형성되고, 상기 1차 거름망보다 입자 크기가 작은 이물질을 필터링하는 2차 거름망을 구비하며, 상기 2차 거름망을 통과한 포장재 폐기물을 압출 성형하는 2차 용융기를 포함할 수 있다.
상기 제1온도는 280℃ 이상 320℃ 이하로 설정될 수 있고, 상기 제2온도는 220℃ 이상 280℃ 이하로 설정될 수 있다.
포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 상기 부직포 선별기와 상기 제2분쇄기 사이에는, 포장재 폐기물을 기설정된 사이즈로 압축하는 압축기와, 압축된 포장재 폐기물을 해체하는 압축품 해체기가 순차적으로 구비될 수 있다.
본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 포장재 폐기물이 담긴 폐기물 봉투를 파봉 및 이송하는 파봉 컨베이어; 상기 파봉 컨베이어를 통과한 포장재 폐기물을 분쇄하는 분쇄기; 및 포장재 폐기물에 포함된 부직포 재질을 제거하는 부직포 선별기를 포함하며, 상기 부직포 선별기는, 포장재 폐기물을 이송하는 컨베이어의 이송 경로 상에 회전 가능하게 설치되는 회전축을 구비하는 회전유닛; 상기 회전축에 반경방향으로 돌출된 형태로 설치되어 회전 시에 상기 컨베이어 상에서 이송되는 포장재 폐기물과 접촉되도록 형성되고, 상기 접촉 시에 상기 포장재 폐기물에 포함된 부직포 재질이 부착되도록 형성되는 벨크로봉; 및 상기 벨크로봉의 회전 경로 상에 인접하게 설치되어, 상기 벨크로봉에 부착된 부직포 재질을 떼어내도록 형성되는 브러쉬 유닛을 포함하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템을 개시한다.
상기 브러쉬 유닛은, 상기 컨베이어 상의 고정된 위치에 설치되고, 회전되는 상기 벨크로봉이 통과하도록 형성되는 개구부를 구비하는 바디; 및 상기 벨크로봉이 상기 개구부를 통과시에 상기 벨크로봉에 대한 솔질이 이루어지도록, 상기 개구부에 구비되는 브러쉬를 포함할 수 있다.
상기 부직포 선별기는, 일부가 상기 브러쉬 유닛과 상기 컨베이어 사이에 배치되어, 상기 벨크로봉에서 분리된 부직포 재질을 수집부로 가이드하도록 형성되는 이송 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 이송 가이드에는 회전되는 상기 벨크로봉이 통과하도록 형성되는 개구부가 구비될 수 있다.
상기 브러쉬 유닛은 상기 이송 가이드에 돌출된 형태로 설치될 수 있다.
상기 회전축은, 상기 벨크로봉이 포장재 폐기물을 상기 컨베이어에 의한 이송 방향에 반대 방향으로 퍼올리도록, 상기 컨베이어에 의한 이송 방향에 대하여 역방향으로 회전되도록 형성될 수 있다.
상기 브러쉬 유닛은 상기 컨베이어 상의 포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로 상기 회전축의 전방에 위치할 수 있다.
상기 회전축에는 반경 방향으로 삽입봉이 돌출 형성될 수 있으며, 상기 벨크로봉은 상기 삽입봉에 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
상기 삽입봉은 복수 개로 구비되어, 상기 회전축의 길이방향 또는 반경방향 중 적어도 하나를 따라 기설정된 간격을 두고 이격되게 배치될 수 있다.
상기 벨크로봉은, 플렉서블한 재질로 형성되고, 상기 삽입봉에 끼움 가능하게 형성되는 바디; 및 상기 바디를 감싸도록 형성되는 벨크로부를 포함할 수 있다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 비철금속 선별기에 의해 알루미늄 층이 두껍게 형성된 복합필름 포장재가 제거되고, 부직포 선별기에 의해 포장재 폐기물 내에 다수 포함된 물티슈 등이 제거되며, 비중선별기에 의해 비중이 무거운 타재질이 제거되도록 이루어지므로, 별도의 화학 공정 없이도 포장재 폐기물에서 재활용이 가능한 재질이 선별되어 펠릿으로 성형될 수 있다. 따라서, 화학 공정이 주를 이루는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템 대비, 안전 사고 발생 위험이 현저하게 줄어들게 되며, 재활용 공정이 보다 신속하게 이루어질 수 있다.
둘째, 부직포 선별기가 부직포 재질은 부착되지만 비닐 재질은 미부착되는 벨크로봉을 이용하여 포장재 폐기물 내에 다수 포함된 물티슈 등을 제거하도록 이루어지므로, 최종적으로 성형되는 펠릿의 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템을 보인 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 시스템에 따른 포장재의 재활용 공법을 나타낸 순서도.
도 3은 도 1에 도시된 부직포 선별기의 측면도.
도 4는 도 1에 도시된 부직포 선별기의 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템을 보인 개념도.
이하, 본 발명에 관련된 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템(100)을 보인 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시스템에 따른 포장재의 재활용 공법을 나타낸 순서도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템(100)은 생활계 폐기물 중 하나인 포장재에서 재활용이 가능한 재질을 선별하여 펠릿으로 성형하도록 이루어진다. 상기 선별 과정에서, 폐기물 봉투에 담긴 고철, 알루미늄 층이 두껍게 형성된 복합필름 포장재, 포장재 폐기물 내에 다수 포함된 물티슈, 기타 이물 등이 제거된다.
이를 위하여, 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템(100)은 파봉 컨베이어(111), 제1분쇄기(113), 비철금속 선별기(116), 부직포 선별기(117), 제2분쇄기(118), 비중선별기(119), 압출기(123) 및 커팅기(126)를 포함하며, 포장재 폐기물이 이들을 순차적으로 거치도록 이루어진다.
파봉 컨베이어(111)는 포장재 폐기물이 담긴 폐기물 봉투를 파봉 및 이송하도록 이루어진다. 파봉 컨베이어(111)는 파봉 장치 및 컨베이어를 포함한다.
일 예로, 파봉 장치는 회전축(117a')에 장착된 칼날을 통하여 투입된 폐기물 봉투를 찢고, 포장재 폐기물을 적당한 크기로 분쇄하도록 형성된다. 파봉 장치에 의해 분쇄된 포장재 폐기물은 컨베이어에 대략적으로 일정한 양으로 공급되어, 이후의 원활한 공정 흐름을 가능하게 한다.
파봉 컨베이어(111)에서 배출된 포장재 폐기물은 후술하는 제1분쇄기(113)로 유입되기 전에, 자석 드럼(112)을 통과하도록 형성될 수 있다. 즉, 포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 파봉 컨베이어(111)와 제1분쇄기(113) 사이에는, 자석 드럼(112)이 구비될 수 있다. 포장재 폐기물이 자석 드럼(112)을 통과하는 과정에서, 포장재 폐기물에 포함된 고철류(예를 들어, 철캔, 철사, 못 등)는 자석 드럼(112)을 통과하지 못하여 걸러지게 된다.
제1분쇄기(113)는 파봉 컨베이어(111)를 통과한 포장재 폐기물을 분쇄하도록 형성된다. 예를 들어, 제1분쇄기(113)는 포장재 폐기물을 150mm 이하의 크기로 분쇄하도록 형성된다.
제1분쇄기(113)에서 배출된 포장재 폐기물은 후술하는 비철금속 선별기(116)로 유입되기 전에, 싸이클론(114)과 이물질 털이기(115)를 통과하도록 형성될 수 있다. 즉, 포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 제1분쇄기(113)와 비철금속 선별기(116) 사이에는, 싸이클론(114)과 이물질 털이기(115)가 순차적으로 구비될 수 있다.
싸이클론(114)은 원심력을 이용하여 분쇄된 포장재 폐기물 중의 먼지를 제거하도록 형성된다. 포장재 폐기물이 싸이클론(114)으로 유입되면, 가벼운 먼지는 흡입력에 의해 상측으로 이동하고, 먼지보다 상대적으로 무거운 포장재 폐기물은 아래로 이동하여, 상호 분리된다.
이물질 털이기(115)는 포장재 폐기물에 묻은 이물질(예를 들어, 음식물, 수분 등)을 털어내도록 형성된다.
비철금속 선별기(116)는 와전류를 이용하여, 제1분쇄기(113)에 의해 분쇄된 포장재 폐기물 중 기설정된 무게 이상의 비철금속이 포함된 포장재 폐기물을 걸러내도록 형성된다. 비철금속 선별기(116)는 알루미늄 층이 두껍게 형성되어 포장재로서 재활용이 어려운 복합필름 포장재를 선별하도록 이루어진다. 참고로, 비철금속 선별기(116)에 의해, 자석 드럼(112)에 의해 걸러지지 않은 비철금속(예를 들어, 알루미늄 캔 등)이 선별될 수 있음은 물론이다.
비철금속 선별기(116)는, 알루미늄 층이 기설정된 두께로 형성된 복합필름 포장재와 재활용이 가능한 포장재가 제1분쇄기(113)에 의해 분쇄되었을 때의 무게 차이를 고려하여, 이들을 명확히 분리할 수 있는 와전류를 발생시키도록 형성된다.
부직포 선별기(117)는 벨크로를 이용하여 비철금속 선별기(116)를 통과한 포장재 폐기물에 포함된 부직포 재질(a, 예를 들어, 물티슈, 티슈, 패브릭 등)을 제거하도록 형성된다. 여기서, 벨크로는 부직포 재질(a)이 붙을 수 있도록 꺼끌꺼끌하게 형성된 부재이다. 참고로, 벨크로는 부직포 재질(a)이 제품의 상표명이 고유명사로 굳어진 것으로서, 찍찍이, 훅앤루프 패스너, 터치 패스너 등으로도 불리운다.
부직포 선별기(117)에 대해서는 뒤에서 도 3과 도 4를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
제2분쇄기(118)는 부직포 선별기(117)를 통과한 포장재 폐기물을 제1분쇄기(113)보다 작은 크기로 분쇄하도록 형성된다. 예를 들어, 제2분쇄기(118)는 포장재 폐기물을 80mm 이하의 크기로 분쇄하도록 형성된다.
비중선별기(119)는 제2분쇄기(118)에 의해 분쇄된 포장재 폐기물을 수조에 흘려서 비중 차이를 이용하여 수조에 가라앉은 타재질을 분리하도록 형성된다. 예를 들어, 포장재 폐기물은 물에 뜨지만, 플라스틱 조각이나 병 조각, 돌 등은 수조에 가라앉게 된다.
비중선별기(119)에서 배출된 포장재 폐기물은 후술하는 압출기(123)로 유입되기 전에, 세척기(120), 탈수기(121) 및 건조기(122)를 순차적으로 통과하도록 형성될 수 있다. 즉, 포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 비중선별기(119)와 압출기(123) 사이에는, 세척기(120), 탈수기(121) 및 건조기(122)가 순차적으로 구비될 수 있다.
세척기(120)는 포장재 폐기물을 세척하도록 형성되고, 탈수기(121)는 세척된 포장재 폐기물을 탈수하도록 형성되며, 건조기(122)는 열풍을 이용하여 탈수된 포장재의 폐기물의 물기를 말리도록 형성된다.
압출기(123)는 비중선별기(119)를 통과한 포장재 폐기물을 녹여서 압출 성형하도록 형성된다. 즉, 비중선별기(119)를 통과한 포장재 폐기물은 압출기(123)에서 멜팅된 후 실과 같은 형태로 배출된다.
압출기(123)는 1차 용융기(123a) 및 2차 용융기(123b)를 포함할 수 있다.
1차 용융기(123a)는 제1온도로 포장재 폐기물을 녹이도록 형성되고, 이물질을 필터링하는 1차 거름망을 구비한다. 예를 들어, 제1온도는 280℃ 이상 320℃ 이하로 설정될 수 있다.
2차 용융기(123b)는 제1온도보다 낮은 제2온도로 포장재 폐기물을 녹이도록 형성된다. 예를 들어, 제2온도는 220℃ 이상 280℃ 이하로 설정될 수 있다.
2차 용융기(123b)는 1차 거름망보다 입자 크기가 작은 이물질을 필터링하는 2차 거름망을 구비한다. 상술한 1차 거름망과 2차 거름망을 통하여, 포장재 폐기물에서 재활용이 불가능한 이물질이 제거될 수 있다.
2차 용융기(123b)는 2차 거름망을 통과한 포장재 폐기물을 압출 성형하도록 이루어진다. 즉, 1차 거름망과 2차 거름망을 통과한 포장재 폐기물은 최종적으로 실과 같은 형태로 압출 성형된다.
압출기(123)에서 압출 성형되는 포장재 폐기물은 냉각수조(124)에 투입되어 냉각되며, 이후, 송풍기(125)에 의해 수분이 제거되도록 형성된다.
커팅기(126)는 실과 같은 형태를 가지는 포장재 폐기물을 작은 입자(예를 들어, 펠릿 형태)로 커팅하도록 형성된다. 커팅된 포장재 폐기물은 대형 마대에 포장된다.
커팅기(126)에 의해 커팅된 포장재 폐기물은 대형 마대에 포장되기 전에, 싸이클론(127)을 통과하도록 형성될 수 있다. 싸이클론(127)은 원심력을 이용하여 커팅된 포장재 폐기물 중의 먼지를 제거하도록 형성된다. 포장재 폐기물이 싸이클론(127)으로 유입되면, 가벼운 먼지는 흡입력에 의해 상측으로 이동하고, 먼지보다 상대적으로 무거운 포장재 폐기물은 아래로 이동하여, 상호 분리된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템(100)에 의하면, 비철금속 선별기(116)에 의해 알루미늄 층이 두껍게 형성된 복합필름 포장재가 제거되고, 부직포 선별기(117)에 의해 포장재 폐기물 내에 다수 포함된 물티슈 등이 제거되며, 비중선별기(119)에 의해 비중이 무거운 타재질이 제거되도록 이루어지므로, 별도의 화학 공정 없이도 포장재 폐기물에서 재활용이 가능한 재질이 선별되어 펠릿으로 성형될 수 있다. 따라서, 화학 공정이 주를 이루는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템(100) 대비, 안전 사고 발생 위험이 현저하게 줄어들게 되며, 재활용 공정이 보다 신속하게 이루어질 수 있다.
이하에서는, 부직포 선별기(117)의 상세 구조 및 메커니즘에 대하여 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 부직포 선별기(117)의 측면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 부직포 선별기(117)의 평면도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 부직포 선별기(117)는 회전유닛(117a), 벨크로봉(117b) 및 브러쉬 유닛(117c)을 포함한다.
회전유닛(117a)은 포장재 폐기물을 이송하는 컨베이어(117e)의 이송 경로 상에 설치되는 회전축(117a')을 구비한다. 본 실시예에서는, 회전축(117a')이 컨베이어(117e)의 좌우 양측에 위치하는 지지부(117f)에 회전 가능하게 설치된 것을 보이고 있다. 회전축(117a')은 모터(117g)로부터 구동력을 전달받아 회전된다.
벨크로봉(117b)은 회전축(117a')에 반경방향으로 돌출된 형태로 설치되어, 회전축(117a')의 회전 시에 회전축(117a')의 회전방향을 따라 회전하도록 형성된다.
벨크로봉(117b)은 회전축(117a')에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 본 실시예에서는, 회전축(117a')에 반경방향으로 삽입봉(117a")이 돌출 형성되고, 벨크로봉(117b)이 삽입봉(117a")에 착탈 가능하게 장착되는 것을 보이고 있다.
벨크로봉(117b)은 바디(117b') 및 벨크로부(117b")를 포함한다.
바디(117b')는 중공부를 구비하는 원통형으로 형성되며, 바디(117b')의 양단부 중 적어도 하나에는 상기 중공부와 연통되는 개구가 형성된다. 바디(117b')는 개구를 통하여 삽입봉(117a")에 끼움 가능하게 형성된다. 즉, 삽입봉(117a")은 바디(117b')의 개구를 통하여 중공부에 삽입된다. 바디(117b')는 플렉서블한 재질(예를 들어, 고무)로 형성될 수 있다.
벨크로부(117b")는 바디(117b')를 감싸도록 형성된다. 벨크로부(117b")는 부직포 재질(a)이 부착될 수 있도록 꺼끌꺼끌하게 형성된다.
삽입봉(117a")은 복수 개로 구비되어, 회전축(117a')의 길이방향 또는 반경방향 중 적어도 하나를 따라 기설정된 간격을 두고 이격되게 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 삽입봉(117a")은 회전축(117a')의 길이방향 및 반경방향을 따라 기설정된 간격을 두고 이격되게 배치된다. 도 3을 통하여 삽입봉(117a")이 회전축(117a')의 반경방향을 따라 배열된 것을 확인할 수 있으며, 도 4를 통하여 삽입봉(117a")이 회전축(117a')의 길이방향을 따라 배열된 것을 확인할 수 있다.
벨크로봉(117b)은 복수 개로 구비되어, 복수의 삽입봉(117a") 각각에 하나씩 선택적으로 장착된다. 예를 들어, 포장재 폐기물의 양이 많을 경우에는 벨크로봉(117b)이 모든 삽입봉(117a")마다 장착될 수 있고, 포장재 폐기물의 양이 적을 경우에는 벨크로봉(117b)이 일부 삽입봉(117a")에만 장착될 수 있다. 즉, 포장재 폐기물의 양에 따라 벨크로봉(117b)의 사용 개수가 조절될 수 있다.
벨크로봉(117b)은 회전 시에 컨베이어(117e) 상에서 이송되는 포장재 폐기물과 접촉하도록 형성된다. 참고로, 분쇄된 포장재 폐기물은 덩어리를 이루며 컨베이어(117e) 상에서 이송된다.
본 실시예에서, 벨크로봉(117b)은 포장재 폐기물을 컨베이어(117e)에 의한 이송 방향에 반대 방향으로 퍼올리도록 형성된다. 이를 위해, 회전축(117a')은 컨베이어(117e)에 의한 이송 방향에 대하여 역방향으로 회전된다. 다시 말해서, 벨크로봉(117b)이 그리는 원의 최저점에서의 접선벡터의 방향은 컨베이어(117e)에 의한 이송 방향에 반대된다.
벨크로봉(117b)이 폐기물과 접촉 시에 포장재 폐기물에 포함된 부직포 재질(a, 예를 들어, 물티슈, 티슈, 패브릭 등)은 벨크로봉(117b)에 부착되어, 벨크로봉(117b)과 함께 회전된다. 즉, 벨크로봉(117b)은 포장재 폐기물을 퍼올리면서 포장재 폐기물에 섞여 있는 부직포 재질(a)을 선별하도록 형성된다. 반면에, 비닐 재질은 벨크로봉(117b)에 부착되지 않고, 컨베이어(117e)를 따라 이송된다.
브러쉬 유닛(117c)은 벨크로봉(117b)의 회전 경로 상에 인접하게 설치되어, 벨크로봉(117b)에 부착된 부직포 재질(a)을 떼어내도록 형성된다. 구체적으로, 브러쉬 유닛(117c)은 컨베이어(117e) 상의 고정된 위치에 설치되고, 벨크로봉(117b)이 회전 시에 브러쉬 유닛(117c)과 접촉되도록 형성된다. 상기 접촉 시에 벨크로봉(117b)에 솔질이 가해지게 되고, 상기 솔질에 의해 벨크로봉(117b)에 붙어있던 부직포 재질(a)이 떨어지게 된다.
본 실시예에서, 브러쉬 유닛(117c)은 바디(117c') 및 브러쉬(117c")를 포함한다.
바디(117c')는 컨베이어(117e) 상의 고정된 위치에 설치되며, 회전되는 벨크로봉(117b)이 통과하도록 형성되는 개구부(117c'1)를 구비한다.
브러쉬(117c")는 벨크로봉(117b)이 개구부(117c'1)를 통과시에 벨크로봉(117b)에 대한 솔질이 이루어지도록 개구부(117c'1)에 구비된다. 예를 들어, 브러쉬(117c")는 개구부(117c'1) 내에서 돌출 형성되어, 개구부(117c'1) 내에 빽빽하게 배치될 수 있다.
브러쉬 유닛(117c)은 컨베이어(117e) 상의 포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 회전축(117a')의 전방에 위치할 수 있다. 다시 말해서, 벨크로봉(117b)은 회전축(117a')의 후방에서 포장재 폐기물을 퍼올리고, 회전축(117a')의 전방에 위치하는 브러쉬 유닛(117c)에 의해 솔질된다.
부직포 선별기(117)는 이송 가이드(117d)를 더 포함할 수 있다. 이송 가이드(117d)는, 일부가 브러쉬 유닛(117c)과 컨베이어(117e) 사이에 배치되어, 벨크로봉(117b)에서 분리된 부직포 재질(a)을 수집부(117h)로 가이드하도록 형성된다. 이송 가이드(117d)는 금속(예를 들어, 스테인리스 스틸) 또는 합성수지 재질로 형성될 수 있으며, 부직포 재질(a)이 중력에 의해 수집부(117h)로 가이드될 수 있도록 경사지게 형성될 수 있다.
수집부(117h)는 컨베이어(117e) 벨트의 좌측 또는 우측 중 적어도 일측에 배치될 수 있으며, 이를 위해 이송 가이드(117d)는 수집부(117h)를 향하여 휘어진 형태를 가질 수 있다.
이송 가이드(117d)에는 회전되는 벨크로봉(117b)이 통과하도록 형성되는 개구부(117d')가 구비된다. 개구부(117d')의 일부는 브러쉬 유닛(117c)의 바디(117c')에 구비되는 개구부(117c'1)와 상하방향으로 오버랩되도록 배치된다. 이송 가이드(117d)의 개구부(117d')는 브러쉬 유닛(117c)의 개구부(117c'1)보다 폭이 좁게 형성될 수 있다. 참고로, 브러쉬 유닛(117c)의 개구부(117c'1)는 브러쉬(117c")의 설치를 고려하여, 가이드(117d)의 개구부(117d')보다는 폭이 넓게 형성된다.
브러쉬 유닛(117c)은 이송 가이드(117d)에 돌출된 형태로 설치될 수 있다. 예를 들어, 브러쉬 유닛(117c)의 바디(117c')는 이송 가이드(117d)의 단부에서 벤딩되어 형성될 수 있다. 이 경우, 브러쉬 유닛(117c)과 이송 가이드(117d)는 일체로 형성된다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 브러쉬 유닛(117c)은 이송 가이드(117d)와 분리된 구성으로 형성될 수 있으며, 별도의 고정수단에 의해 컨베이어(117e) 상의 기설정된 위치에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 부직포 선별기(117)가 부직포 재질(a)은 부착되지만 비닐 재질은 미부착되는 벨크로봉(117b)을 이용하여 포장재 폐기물 내에 다수 포함된 물티슈 등의 부직포 재질(a)을 제거하도록 이루어지므로, 최종적으로 성형되는 펠릿의 품질이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템(200)을 보인 개념도이다.
도 5를 참조하면, 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템(200)은 제1시스템(200')과 제2시스템(200")으로 나뉠 수 있다. 제1시스템(200')은 포장재 폐기물을 선별 및 압축하도록 형성되고, 제2시스템(200")은 압축된 포장재 폐기물을 복합필름 재생원료 펠릿으로 제조하도록 형성된다.
제1시스템(200')과 제2시스템(200")은 공간적으로 분리될 수 있다.
제1시스템(200')은 앞서 도 1에서 설명한 바와 같이 파봉 컨베이어(211)부터 부직포 선별기(217)까지의 구성들에 더하여, 압축기(228)를 더 포함한다. 압축기(228)는 부직포 선별기(217)에서 배출된 포장재 폐기물을 기설정된 사이즈로 압축하도록 형성된다. 기설정된 사이즈로 압축된 포장재 폐기물은 제2시스템(200")으로 이송된다.
제2시스템(200")은 압축품 해체기(229)와, 앞서 도 1에서 설명한 바와 같이 제2분쇄기(218)부터 싸이클론(227)까지의 구성들을 포함한다. 압축품 해체기(229)는 기설정된 사이즈로 압축된 포장재 폐기물을 해체하도록 형성된다. 해체된 포장재 폐기물은 제2분쇄기(218)로 이송된다.
상술한 차이점을 제외하고는, 도 1에서 설명한 내용은 도 5에도 동일하게 적용된다. 따라서, 나머지 구성들과 공정에 대한 설명은 도 1에서 설명한 것으로 갈음하기로 한다.

Claims (10)

  1. 포장재 폐기물이 담긴 폐기물 봉투를 파봉 및 이송하는 파봉 컨베이어;
    상기 파봉 컨베이어를 통과한 포장재 폐기물을 분쇄하는 제1분쇄기;
    와전류를 이용하여, 상기 제1분쇄기에 의해 분쇄된 포장재 폐기물 중 기설정된 무게 이상의 비철금속이 포함된 포장재 폐기물을 걸러내는 비철금속 선별기;
    벨크로를 이용하여, 상기 비철금속 선별기를 통과한 포장재 폐기물에 포함된 부직포 재질을 제거하는 부직포 선별기;
    상기 부직포 선별기를 통과한 포장재 폐기물을 상기 제1분쇄기보다 작은 크기로 분쇄하는 제2분쇄기;
    상기 제2분쇄기에 의해 분쇄된 포장재 폐기물을 수조에 흘려서 비중 차이를 이용하여 상기 수조에 가라앉은 타재질을 분리하는 비중선별기;
    상기 비중선별기를 통과한 포장재 폐기물을 녹여서 압출 성형하는 압출기; 및
    압출된 포장재 폐기물을 펠릿 형태로 커팅하는 커팅기를 포함하고,
    상기 부직포 선별기는,
    포장재 폐기물을 이송하는 컨베이어의 이송 경로 상에 회전 가능하게 설치되는 회전축을 구비하는 회전유닛;
    상기 회전축에 반경방향으로 돌출된 형태로 설치되어 회전 시에 상기 컨베이어 상에서 이송되는 포장재 폐기물과 접촉되도록 형성되고, 상기 접촉 시에 상기 포장재 폐기물에 포함된 부직포 재질이 부착되도록 형성되는 벨크로봉;
    상기 벨크로봉의 회전 경로 상에 인접하게 설치되어, 상기 벨크로봉에 부착된 부직포 재질을 떼어내도록 형성되는 브러쉬 유닛; 및
    일부가 상기 브러쉬 유닛과 상기 컨베이어 사이에 배치되어, 상기 벨크로봉에서 분리된 부직포 재질을 수집부로 가이드하도록 형성되는 이송 가이드를 포함하며,
    상기 브러쉬 유닛은,
    회전되는 상기 벨크로봉이 통과하도록 형성되는 개구부를 구비하는 바디; 및
    상기 벨크로봉이 상기 개구부를 통과시에 상기 벨크로봉에 대한 솔질이 이루어지도록, 상기 개구부에 구비되는 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1분쇄기는 포장재 폐기물을 150mm 이하의 크기로 분쇄하도록 형성되고,
    상기 제2분쇄기는 포장재 폐기물을 80mm 이하의 크기로 분쇄하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 상기 파봉 컨베이어와 상기 제1분쇄기 사이에는, 포장재 폐기물에 포함된 고철류를 걸러내는 자석 드럼이 구비되는 것을 특징으로 하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 상기 제1분쇄기와 상기 비철금속 선별기 사이에는, 원심력을 이용하여 분쇄된 포장재 폐기물 중의 먼지를 제거하는 싸이클론과, 포장재 폐기물에 묻은 이물질을 털어내는 이물질 털이기가 순차적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 상기 비중선별기와 상기 압출기 사이에는, 포장재 폐기물을 세척하는 세척기, 세척된 포장재 폐기물을 탈수하는 탈수기, 및 열풍을 이용하여 탈수된 포장재 폐기물의 물기를 말리는 건조기가 순차적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압출기는,
    제1온도로 포장재 폐기물을 녹이도록 형성되고, 이물질을 필터링하는 1차 거름망을 구비하는 1차 용융기; 및
    상기 제1온도보다 낮은 제2온도로 포장재 폐기물을 녹이도록 형성되고, 상기 1차 거름망보다 입자 크기가 작은 이물질을 필터링하는 2차 거름망을 구비하며, 상기 2차 거름망을 통과한 포장재 폐기물을 압출 성형하는 2차 용융기를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1온도는 280℃ 이상 320℃ 이하이고,
    상기 제2온도는 220℃ 이상 280℃ 이하인 것을 특징으로 하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    포장재 폐기물의 이송 방향을 기준으로, 상기 부직포 선별기와 상기 제2분쇄기 사이에는, 포장재 폐기물을 기설정된 사이즈로 압축하는 압축기와, 압축된 포장재 폐기물을 해체하는 압축품 해체기가 순차적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 포장재 생활계 폐기물의 펠릿형 재가공 시스템.
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