KR102339656B1

KR102339656B1 - 재활용 폐기물 선별 시스템 및 선별 방법

Info

Publication number: KR102339656B1
Application number: KR1020210085401A
Authority: KR
Inventors: 오명석; 이상엽
Original assignee: 엠엔테크(주)
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2021-12-15

Abstract

재활용 폐기물 선별 시스템 및 선별 방법이 개시된다.
본 발명의 일례에 의한 재활용 폐기물 선별 시스템은, 재활용 폐기물이 담겨 반입되는 봉투를 파봉하는 파봉부; 상기 파봉부에 의해 파봉된 봉투를 재활용 폐기물과 분리하여 회수하는 봉투 회수부; 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물을 플라스틱, 유리병, 금속, 종이 및 비닐로 분리 및 선별하는 제1 선별부; 상기 제1 선별부에서 선별된 플라스틱을 PET와 기타 플라스틱으로 분리 및 선별하는 제2 선별부; 상기 제2 선별부에서 선별된 PET를 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET로 분리 및 선별하는 제3 선별부; 및 상기 제2 선별부에서 선별된 상기 기타 플라스틱을 재질별로 선별하는 제4 선별부;를 포함한다.

Description

재활용 폐기물 선별 시스템 및 선별 방법{Sorting system and method for recycled waste}

본 발명은 재활용 가능한 폐기물을 선별하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비닐봉투 또는 마대자루 등과 같은 봉투에 담겨 반입된 재활용 폐기물을 재질에 따라 분리 및 선별하는 재활용 폐기물 선별 시스템 및 선별 방법에 관한 것이다.

재활용 폐기물의 선별은 마을 또는 아파트 단지 등의 주거지에서 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 주거지에서 재활용 폐기물의 선별이 잘 이루어지지 않고 있고, 선별을 잘하는 주거지가 있다 하더라도 재활용 폐기물들을 완벽히 선별하는 것은 실질적으로 불가능하다.

이 때문에 유리병 및 금속과, PET(polyethylene terephthalate), PE(polyethylene), PP(polypropylene), PS(polystyrene) 등의 플라스틱류 폐기물이 섞여 있는 재활용 폐기물들이 마대 자루 또는 비닐 봉투와 같은 봉투에 담겨져서 재활용 선별 처리장에 반입되고 있으며, 이에 따라 봉투를 파봉하고, 파봉된 봉투에서 나온 재활용 폐기물을 종류별로 선별하고 있다.

그런데 종래의 폐기물 선별 시스템에서는 파봉된 봉투(비닐 봉투 또는 마대 자루)가 재활용 폐기물에 섞여 들어가서 선별 과정을 어렵게 만드는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 플라스틱류의 선별을 위해 광학 선별 방식이 이용되고 있지만, 종래의 광학 선별 방식은 유리병, 플라스틱류, 철캔, 알루미늄캔, 비닐, 종이 및 그 외 재활용 불가 잔재물이 모두 섞여 있는 상태에서 이루어지므로 효율성이 떨어진다.

또한, 종래에도 여러 선별 방식을 조합하여 폐기물 선별에 적용하고 있지만, 섞여 있는 재활용 폐기물들의 종류가 해당 선별 방식에 적합하지 않아, 선별 작업이 복잡하고 불편하며 비경제적이라는 단점이 있었다.

특허등록 제10-1949321호(2019년 2월 12일 등록)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 재활용 폐기물이 담겨 반입된 비닐봉투 또는 마대자루 등과 같은 봉투를 파봉한 후 파봉된 봉투를 재활용 폐기물로부터 분리하여 선별 효율을 높일 수 있고, 차례대로 적용되는 선별 방식들 각각에 어울리게 재활용 폐기물들의 종류를 점진적으로 그리고 효과적으로 줄여가면서 재활용 폐기물에 대해 선별을 진행하여, 다양한 종류가 혼합된 재활용 폐기물을 효율적으로 분리 및 선별할 수 있는 재활용 폐기물 선별 시스템 및 선별 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 재활용 폐기물 선별 시스템은, 재활용 폐기물이 담겨 반입되는 봉투를 파봉하는 파봉부; 상기 파봉부에 의해 파봉된 봉투를 재활용 폐기물과 분리하여 회수하는 봉투 회수부; 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물을 플라스틱, 유리병, 금속, 종이 및 비닐로 분리 및 선별하는 제1 선별부; 상기 제1 선별부에서 선별된 플라스틱을 PET와 기타 플라스틱으로 분리 및 선별하는 제2 선별부; 상기 제2 선별부에서 선별된 PET를 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET로 분리 및 선별하는 제3 선별부; 및 상기 제2 선별부에서 선별된 상기 기타 플라스틱을 재질별로 선별하는 제4 선별부;를 포함한다.

상기 제1 선별부는, 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물에 설정 풍력의 바람을 불어 바람에 날리지 않고 떨어지는 고비중 재활용 폐기물과 바람에 날려 배출되는 중비중 이하 재활용 폐기물을 분리하는 풍력선별기와, 상기 중비중 이하 재활용 폐기물을 진동하는 경사 이송부에서 이송시키면서, 상기 경사 이송부에서 아래로 내려가는 중비중 재활용 폐기물과 상기 경사 이송부를 타고 끝까지 올라가는 저비중 재활용 폐기물을 분리하는 발리스틱 선별기와, 상기 고비중 재활용 폐기물 중에서 유리병을 선별하기 위한 제1 수선별 컨베이어와, 상기 저비중 재활용 폐기물 중에서 비닐 및 종이를 분리 및 선별하기 위한 제2 수선별 컨베이어와, 상기 발리스틱 선별기에서 선별된 중비중 재활용 폐기물과 상기 제1 수선별 컨베이어에서 상기 유리병과 분리된 고비중 재활용 폐기물을 포함하는 중비중 및 고비중 재활용 폐기물 중에서 플라스틱, 금속 및 비닐류를 수작업으로 선별하기 위한 제3 수선별 컨베이어와, 상기 제3 수선별 컨베이어의 이송 경로 상에 배치되어 자력에 의해 철을 선별하는 자력선별기를 포함한다.

상기 수선별 컨베이어에서 수선별되는 금속은 알루미늄일 수 있다.

상기 제1 선별부는, 상기 수선별 컨베이어에서 수선별된 알루미늄을 압축하는 알루미늄 압축기와, 상기 자력선별기에 의해 선별된 철을 압축하는 철 압축기와, 상기 자력선별기에 의해 선별된 철 중에서 철캔을 타공하도록 상기 철 압축기와 상기 자력선별기 사이에 배치된 타공기를 더 포함할 수 있다.

상기 타공기는, 호퍼를 상부에 구비하고 내부에는 타공 챔버가 형성된 프레임과, 상기 타공 챔버 내에 서로 평행하게 그리고 회전 가능하게 설치된 제1 샤프트 및 제2 샤프트와, 상기 제1 샤프트에 일렬로 형성되어 상기 제1 샤프트와 일체로 회전하되, 원주를 따라 복수개의 커터날들이 형성된 복수개의 제1 회전 커터와, 상기 제2 샤프트에 일렬로 형성되어 상기 제2 샤프트와 일체로 회전하되, 원주를 따라 형성된 커터날들이 상기 제1 회전 커터의 커터날들과 교대로 엇갈리게 배치되는 복수개의 제2 회전 커터와, 상기 제1 샤프트와 상기 제2 샤프트를 회전 구동하여 상기 제1 회전 커터와 상기 제2 회전 커터를 회전시키는 구동부를 포함하며, 서로 이웃하는 두 제1 회전커터들 사이의 간격과 서로 이웃하는 두 제2 회전커터들 사이의 간격 각각은 상기 철캔의 최대 직경보다 크고, 상기 제1 회전커터와 상기 제1 회전커터와 이웃하는 제2 회전커터 사이의 간격은 최소 크기를 갖는 철캔의 최소 직경보다 크며, 철캔이 서로 이웃하는 두 제1 회전커터들 사이의 간극을 통해 아래로 빠질 때, 상기 두 제1 회전커터들 사이에 위치한 제2 회전커터의 커터날이 상기 간극 내로 들어가 철캔을 타공할 수 있다.

상기 풍력선별기는, 재활용 폐기물을 점진적으로 상승 이송시키는 풍력선별용 컨베이어와, 일측벽에는 상기 풍력선별용 컨베이어의 말단이 도입되는 입구부가 형성되고 반대편 타측벽과 천장 사이에 상승 배출구가 형성되고 상기 입구부와 인접하도록 바닥에 제1 낙하 배출구가 형성되고 상기 제1 낙하 배출구에 비해 상기 입구부와 더 멀게 제2 낙하 배출구가 바닥에 형성된 풍력 선별용 하우징과, 상기 입구부와 상기 상승 배출구와 상기 제1 낙하 배출구와 상기 제2 낙하 배출구를 연결하도록 상기 풍력 선별용 하우징에 형성된 가이드 통로와, 상기 입구부에 인접하도록 상기 가이드 통로 내에 설치되며 상기 풍력선별용 컨베이어의 말단에서 떨어지는 재활용 폐기물을 상기 상승 배출구를 향해 밀어 올리는 방향으로 에어를 분사하는 에어 블로워와, 모터에 의해 회전 구동하여 상기 제1 낙하 배출구의 상측에 있는 재활용 폐기물을 제2 낙하 배출구 측으로 보내는 회전 이송부를 포함할 수 있다.

상기 가이드 통로는 상기 제1 낙하 배출구를 향해 점차적으로 좁아지는 제1 낙하 통로와 제2 낙하 배출구를 향해 점차적으로 좁아지는 제2 낙하 통로를 포함하며, 제1 낙하 통로의 상부와 제2 낙하 통로의 상부 사이 공간을 점유하도록 상기 회전 이송부가 배치될 수 있다.

상기 제1 선별부는, 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물로부터 비닐, 종이 및 기타 재활용 불가 잔재물을 수작업으로 선별하기 위해, 상기 풍력선별기의 전단에 배치된 선행 수선별 컨베이어를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 선별부는, 상기 제1 선별부에서 선별된 플라스틱을 받아 정방향 또는 역방향으로 이송하는 정역 이송 컨베이어와, 정상 운전시 상기 정역 이송 컨베이어에 의해 정방향으로 이송된 플라스틱을 받아, 광학 선별에 의해 PET를 기타 플라스틱과 분리 및 선별하는 PET 광학 자동 선별기와, 비상 운전시 상기 정역 이송 컨베이어에 의해 역방향으로 이송된 플라스틱을 받아, PET, PE, PP, PS를 수선별하기 위한 플라스틱 수선별 컨베이어를 포함할 수 있다.

상기 PET 광학 자동 선별기는, 광학 선별용 컨베이어와, 상기 광학 선별용 컨베이어의 말단을 수용하도록 배치되며 경사 격벽판에 의해 분리 구획된 직접 배출구와 날림 배출구를 바닥에 포함하되, 상기 날림 배출구가 상기 직접 배출구보다 상기 광학 선별용 컨베이어의 말단과 멀리 떨어져 있는 선별 하우징과, 상기 광학 선별용 컨베이어를 타고 이송된 플라스틱의 재료가 PET인지 여부를 알려주는 광학 분석기와, PET로 확인된 플라스틱에 에어를 분사하여 상기 날림 배출구로 날려 내보내는 에어 분사 유닛을 포함할 수 있다.

상기 제3 선별부는, 상기 제2 선별부에서 선별된 PET를 받아, 광학 선별에 의해 무색 PET와 기타 PET를 분리 및 선별하는 무색 PET 자동 광학 선별기와, 상기 무색 PET에서 라벨과 캡을 제거하는 라벨 및 캡 제거기와, 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET를 저장하는 무색 PET 저장 호퍼를 포함할 수 있다.

상기 라벨 및 캡 제거기는, 챔버와, 무색 PET를 상기 챔버에 투입시킬 수 있도록 상기 챔버와 연결되는 무색 PET 투입구와, 상기 챔버를 통과하는 무색 PET를 배출하기 위해 상기 챔버와 연결되는 무색 PET 배출구와, 무색 PET에서 분리되는 라벨 및 캡을 상기 챔버로부터 배출하기 위해 상기 챔버와 연결되는 라벨 및 캡 흡입구를 갖는 케이싱과, 상기 챔버에 회전 가능하게 배치되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하면서 상기 무색 PET 투입구로 투입되는 무색 PET를 상기 무색 PET 배출구 측으로 이송시키도록 상기 회전축의 외면에 나선형으로 배치되는 나선 가이드와, 축 삽입구멍을 구비하여 상기 축 삽입구멍에 상기 회전축이 삽입되는 방식으로 상기 회전축과 결합되는 타격체 바디와, 상기 타격체 바디의 외면으로부터 상기 케이싱의 내면 측으로 돌출되는 복수의 타격 날을 구비하고, 상기 회전축의 회전에 따라 회전하면서 상기 타격체 바디와 상기 케이싱의 내면 사이를 통과하는 무색 PET를 타격하면서 무색 PET로부터 라벨 및 캡을 분리시킬 수 있도록 상기 나선 가이드보다 상기 무색 PET 배출구에 가까이 배치되는 타격체와, 상기 케이싱의 내면 측으로 돌출되도록 상기 회전축의 외면에 결합되되, 상기 회전축의 회전 방향을 따라 복수 개가 이격 배치되고, 상기 회전축과 함께 회전하면서 무색 PET를 타격하여 무색 PET로부터 라벨 및 캡을 분리시킬 수 있도록 상기 타격체보다 상기 무색 PET 배출구에 가까이 배치되는 회전날과, 무색 PET에서 분리되는 라벨 및 캡을 상기 챔버로부터 흡입하여 배출시킬 수 있도록 상기 라벨 흡입구와 연결되어 상기 라벨 흡입구를 통해 상기 챔버에 흡입력을 제공하는 라벨 흡입기를 포함하고, 상기 타격체에 구비되는 축 삽입구멍의 내경은 상기 회전축의 외경보다 크며, 상기 타격체는 상기 타격체 바디와 상기 케이싱의 내면 사이의 간격이 가변하도록 상기 회전축의 회전에 연동하여 회전할 수 있다.

상기 제3 선별부는, 상기 무색 PET와 분리된 기타 PET에서 유색 PET와 판 PET를 수작업으로 선별하기 위한 PET 수선별 컨베이어를 더 포함할 수 있다.

상기 제3 선별부는, 상기 제2 선별부에서 선별된 PET를 받아, 광학 선별에 의해 무색 PET와 기타 PET를 분리 및 선별하는 무색 PET 자동 광학 선별기와, 상기 기타 PET에서 유색 PET와 판 PET를 분리 및 선별하기 위한 PET 수선별 컨베이어와, 선별된 무색 PET의 라벨과 캡을 제거하기 위한 라벨 및 캡 제거기와, 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET가 저장되는 무색 PET 저장 호퍼와, 선별된 유색 PET의 라벨과 캡을 제거하기 위한 라벨 및 캡 제거기와, 라벨 및 캡이 제거된 유색 PET가 저장되는 유색 PET 저장 호퍼와, 선별된 판 PET가 저장되는 판 PET 저장 호퍼를 포함할 수 있다.

상기 제3 선별부는 상기 무색 PET 저장 호퍼, 상기 유색 PET 저장 호퍼, 상기 판 PET 저장 호퍼 중 하나에서 배출된 동종의 PET를 압출 결속하는 PET 압축 결속기를 더 포함할 수 있다.

상기 PET 압축 결속기는, 압축실과, PET 투입을 위해 상기 압축실과 연결되는 투입구와, 압축된 PET의 배출을 위해 상기 압축실과 연결되는 배출구와, 압축된 PET를 와이어로 결속하는 와이어 결속 작업 시 이용되는 하우징 개구를 양 측면에 길이방향을 따라 복수개 구비하는 하우징과, 상기 배출구를 개폐할 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 개폐 도어와, 상기 압축실에 투입된 PET를 가압할 수 있도록 상기 압축실에 이동 가능하게 배치되는 압축 피스톤과, 상기 압축 피스톤을 작동시키는 피스톤 구동기를 갖는 압축유닛과, 상기 하우징의 측면에 마련되는 하우징 개구를 통해 배출되는 이물질을 상기 하우징의 주변으로 흩어지지 않게 차폐할 수 있도록 상기 하우징의 외측에 배치되는 차폐부재와, 상기 차폐부재와 결합되고 상기 하우징의 외측에 배치되는 가이드 레일을 따라 슬라이드 이동하는 이동 프레임을 갖는 차폐유닛을 포함할 수 있다.

상기 제4 선별부는, 상기 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제1 플라스틱을 선별하는 제1 플라스틱 자동 광학 선별기와, 제1 플라스틱이 분리되고 남은 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제2 플라스틱을 선별하는 제2 플라스틱 자동 광학 선별기와, 제1 플라스틱 및 제2 플라스틱이 분리되고 남은 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제3 플라스틱을 자동 선별하는 제3 플라스틱 자동 광학 선별기와, 상기 제1 플라스틱, 상기 제2 플라스틱 및 상기 제3 플라스틱 각각을 저장하는 제1 플라스틱 저장 호퍼, 제2 플라스틱 저장 호퍼 및 제3 플라스틱 저장 호퍼와, 상기 제1 플라스틱 저장 호퍼, 상기 제2 플라스틱 저장 호퍼 및 상기 제3 플라스틱 저장 호퍼 중 하나에서 배출된 플라스틱을 압축 및 결속하는 플라스틱 압축 결속기를 포함할 수 있다.

상기 파봉부는, 상측에 투입구를 하우징과, 상기 투입구의 아래에 있도록 상기 하우징 내에 배치되어 상기 투입구 통해 투입된 재활용 폐기물이 담긴 봉투를 이송하는 파봉용 이송 컨베이어와, 상기 파봉용 이송 컨베이어의 말단과 이격된 상태로 마주하게 설치되어 상기 파봉용 이송 컨베이어의 말단에서 떨어지는 봉투를 파봉하는 파봉유닛과, 상기 파봉유닛에 의해 파봉된 봉투에서 나온 재활용 폐기물을 배출시키기 위한 폐기물 배출구를 포함할 수 있다.

상기 봉투 회수부는, 상기 파봉부에 의해 파봉된 봉투를 위로 들어올린 후 전방으로 보내는 픽업유닛과, 상기 픽업유닛에 의해 픽업된 봉투를 바람으로 불어 픽업유닛에서 분리 이송시키는 에어 블로워와, 바람에 의해 상기 픽업유닛으로부터 이송된 봉투를 측방향으로 이송시켜 배출하는 봉투 배출 컨베이어를 포함할 수 있다.

상기 파봉유닛은, 상기 파봉용 이송 컨베이어의 말단 부근에서 모터 구동에 의해 회전하여 상기 파봉용 이송 컨베이어에서 떨어지는 재활용 폐기물 담긴 봉투를 들어올리는 원통형 회전칼날과, 상기 회전칼날을 기준으로 상기 파봉용 이송 컨베이어의 반대 측에 배치되며 상기 회전칼날을 향해 탄성적으로 편향되어 상기 회전칼날과 함께 봉투를 파봉하는 복수개의 무빙칼날을 포함하며, 상기 복수개의 무빙칼날 각각은 피봇축을 중심으로 선회 가능하게 설치되되, 상기 피봇축을 기준으로 상측의 편향력 인가부와 하측의 칼날부를 포함하며, 상기 편향력 인가부에는 상기 칼날부가 상기 회전칼날을 향해 편향되도록 편향력을 인가하는 스프링이 연결될 수 있다.

상기 픽업유닛은, 서로 평행한 한 쌍의 원판과 상기 한 쌍의 원판의 중심에 대하여 원형으로 배열된 채 상기 한 쌍의 원판을 일체로 연결하는 복수개의 리브를 포함하고, 모터 구동에 의해 회전하는 그릴 원통형 회전체와, 상기 그릴 원통형 회전체와 함께 회전하되, 봉투를 들어올리는 픽업 구간에서 상기 그릴 원통형 회전체의 외측으로 상승하여 봉투에 걸리는 복수개의 픽업 후크와, 상기 복수개의 픽업 후크가 상기 픽업 구간에 있는 동안에는 상기 그릴 원통형 회전체의 외부로 돌출되도록 하고, 상기 복수개의 픽업 후크가 상기 픽업 구간을 지나면 상기 그릴 원통형 회전체 내부에 위치하도록 상기 복수개의 픽업 후크를 출몰시키는 출몰 작동 기구를 포함할 수 있다.

상기 출몰 작동 기구는, 상기 한 쌍의 원판 각각의 내부면에 형성되되, 상기 한 쌍의 원판 각각의 중심에 대한 동심원을 따라 일정 간격으로 배열된 복수개의 레버축들과, 상기 그릴 원통형 회전체 내부에 위치하며, 일측이 상기 레버축들 각각에 회전 가능하게 연결된 복수개의 레버들과, 상기 레버들 각각의 타측에 결합된 휠과, 상기 휠의 중심에서 상기 그릴 원통형 회전체의 중심과 평행하게 길게 연장되고 상기 복수개의 픽업 후크가 형성된 축대와, 상기 그릴 원통형 회전체가 회전하는 동안 상기 휠이 타고 이동하는 것을 허용하며, 중심으로부터 반경이 일정한 일정 곡률 구간과 중심으로부터의 반경이 일정 곡률 구간보다 작게 정해지며 곡률이 변하도록 형성된 가변 곡률 구간이 형성된 캠면을 구비하는 고정캠과, 상기 복수개의 레버의 일측 외측면에서 상기 축대와 중심이 일치하도록 외측으로 돌출된 가이드 로드와, 상기 휠이 상기 캠면을 타고 이동하는 동안 상기 가이드 로드가 가이드되는 원호형 가이드 슬롯을 포함할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 재활용 폐기물 선별 방법은, 재활용 폐기물이 담겨 반입되는 봉투를 파봉하는 단계;

파봉된 봉투를 재활용 폐기물과 분리하여 회수하는 단계; 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물 중에서 플라스틱, 금속, 비닐 및 종이를 분리 및 선별하는 제1 선별 단계; 상기 제1 선별 단계에서 선별된 플라스틱 중에서 PET를 기타 플라스틱과 분리 및 선별하는 제2 선별 단계; 상기 제2 선별 단계에서 선별된 PET 중에서 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET를 분리 및 선별하는 제3 선별 단계; 및 상기 제2 선별 단계에서 PET와 분리된 기타 플라스틱을 재질별로 선별하는 제4 선별 단계;를 포함한다.

상기 제1 선별 단계는, 파봉된 봉투와 분리된 재활용 폐기물에 설정 풍력의 바람을 불어 바람에 날리지 않고 떨어지는 고비중 재활용 폐기물과 바람에 날려 배출되는 중비중 이하 재활용 폐기물을 분리 및 선별하는 단계와, 상기 중비중 이하 재활용 폐기물을 진동하는 경사 이송부에서 이송시키면서, 상기 경사 이송부에서 아래로 내려가는 중비중 재활용 폐기물과 상기 경사 이송부를 타고 끝까지 올라가는 저비중 재활용 폐기물을 분리 및 선별하는 단계와, 상기 고비중 재활용 폐기물 중에서 유리병을 선별하는 단계와, 상기 유리병을 선별한 후 반송된 고비중 재활용 폐기물과 상기 중비중 재활용 폐기물을 포함하는 고비중 및 중비중 재활용 폐기물 중에서 플라스틱과 금속을 분리 및 선별하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 금속 중에서 철을 선별하기 위해 자력선별기가 이용될 수 있다.

상기 유리병을 선별하는 단계는 유리병을 색깔별로 선별할 수 있다.

상기 제2 선별 단계에서는, 정상 운전시, 정역 이송 컨베이어로 플라스틱을 정방향으로 이송하면서, 플라스틱을 광학 선별에 의해 PET와 기타 플라스틱으로 선별하고, 비상 운전시, 정역 이송 컨베이어로 플라스틱을 역방향으로 이송하면서, 플라스틱을 플라스틱 수선별 컨베이어에서 PET, PE, PP, PS로 수선별할 수 있다.

상기 제3 선별 단계는, 광학 선별에 의해 PET를 무색 PET와 기타 PET로 분리 및 선별하는 단계와, 선별된 무색 PET의 라벨과 캡을 제거하는 단계와, 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET를 저장하는 단계와, 무색 PET와 분리된 기타 PET를 수선별하여 유색 PET와 판 PET로 분리 및 선별하는 단계와, 선별된 유색 PET의 라벨과 캡을 제거하는 단계와, 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET와 선별된 판 PET를 각각 저장하는 단계와, 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET, 라벨 및 캡이 제거된 유색 PET 및 판 PET 각각을 압축 및 결속하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제4 선별 단계는, 상기 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제1 플라스틱을 분리 및 선별하는 단계와, 제1 플라스틱이 분리되고 남은 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제2 플라스틱을 분리 및 선별하는 단계와, 상기 제1 플라스틱 및 제2 플라스틱이 분리되고 남은 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제3 플라스틱을 선별하는 단계와, 상기 제1 플라스틱, 상기 제2 플라스틱 및 상기 제3 플라스틱 각각을 저장하는 단계와, 상기 제1 플라스틱, 상기 제2 플라스틱 및 상기 제3 플라스틱 각각을 압축 및 결속하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 재활용 폐기물 선별 시스템 및 선별 방법은, 재활용 폐기물이 담겨 반입된 봉투를 파봉한 후 파봉된 봉투를 재활용 폐기물로부터 분리하여 선별 효율을 높일 수 있고, 차례대로 적용되는 선별 방식들 각각에 어울리게 재활용 폐기물들의 종류를 점진적으로 그리고 효과적으로 줄여가면서 재활용 폐기물들에 대해 선별을 진행할 수 있어, 다양한 종류가 혼합된 재활용 폐기물들을 효과적으로 분리 및 선별할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 폐기물 선별 시스템을 전반적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 봉투 회수형 파봉장치를 셜명하기 위한 평면도이다.
도 3은 봉투 회수형 파봉장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 3의 사각형 "A" 부분의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2 내지 도 4에 도시된 봉투 회수형 파봉장치의 주요 부분들을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 도 2 내지 도 5에 도시된 봉투 회수형 파봉장치의 픽업유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 풍력선별기를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 자력선별기를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 철캔 타공기를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12 내지 도 14는 PET 자동 광학 선별기를 설명하기 위한 도면들이다.
도 15 내지 도 19는 라벨 및 캡 제거기를 설명하기 위한 도면들이다.
도 20 내지 도 26은 PET 압축 결속에 이용되는 압축 결속기를 설명하기 위한 도면들이다.
도 27은 본 발명의 여러 변형 실시예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 28은 본 발명에 따른 재활용 폐기물 선별 방법을 전반적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 29는 재활용 폐기물에서 플라스틱, 철, 금속 및 비닐을 선별하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 폐기물 선별 시스템은, 재활용 폐기물이 담겨 반입되는 봉투를 파봉하는 파봉부(1000)와, 상기 파봉부(1000)에 의해 파봉된 봉투를 재활용 폐기물과 분리하여 회수하는 봉투 회수부(2000)와, 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물을 플라스틱, 유리병, 금속, 종이 및 비닐로 분리 및 선별하는 제1 선별부(3000)와, 상기 제1 선별부(3000)에서 선별된 플라스틱을 PET와 기타 플라스틱으로 분리 및 선별하는 제2 선별부(4000)와, 상기 제2 선별부(4000)에서 선별된 PET를 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET로 분리 및 선별하는 제3 선별부(5000)와, 상기 기타 플라스틱을 재질별로 선별하는 제4 선별부(6000)를 포함한다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 상기 파봉부(1000)와 상기 봉투 회수부(2000)가 하나의 봉투 회수형 파봉 장치(1)를 구성한다.

상기 파봉부(1000)는, 상측에 투입구(1120)를 구비한 하우징(1100)과, 상기 투입구(1120)의 아래에 있도록 상기 하우징(1100) 내에 배치되어 상기 투입구(1120)를 통해 투입된 재활용 폐기물이 담긴 봉투를 이송하는 파봉용 이송 컨베이어(1200)와, 상기 이송 컨베이어(1200)의 말단과 이격된 상태로 마주하게 설치되어, 상기 파봉용 이송 컨베이어(1200)의 말단에서 떨어지는 봉투를 파봉하는 파봉유닛(1300)과, 상기 파봉유닛(1300)에 의해 파봉된 봉투에서 나온 재활용 폐기물을 배출시키도록 상기 파봉유닛(1300)의 하부에 형성된 폐기물 배출구(1140)를 포함한다. 또한, 상기 폐기물 배출구(1140)에 인접하여 상기 봉투 회수부(2000)가 설치된다.

상기 봉투 회수부(2000)는 파봉된 봉투를 위로 들어올린 후 전방으로 보내는 픽업유닛(2200)과, 상기 픽업유닛(2200)에 의해 픽업된 파봉 봉투를 바람으로 불어 픽업유닛(220)에서 분리 이송시키는 에어 블로워(2400)와, 바람에 의해 상기 픽업유닛(2200)으로부터 이송된 파봉 봉투를 측방향으로 이송시켜 배출하는 봉투 배출 컨베이어(2600)를 포함한다.

상기 파봉유닛(1300)은, 파봉용 이송 컨베이어(1200)의 말단 부근에서 모터 구동에 의해 회전하여 상기 파봉용 이송 컨베이어(1200)에서 떨어지는 폐기물이 담긴 봉투를 들어올리면서 파봉하는 원통형 회전칼날(1310)과, 상기 회전칼날(1310)을 기준으로 상기 파봉용 이송 컨베이어(1200)의 반대 측에 배치되며, 상기 회전칼날(1310)을 향해 탄성적으로 편향되어 상기 회전칼날(1310)과 함께 봉투를 파봉하는 복수개의 무빙칼날(1320)을 포함한다. 상기 복수개의 무빙칼날(1320)은 좌우로 나란하게 배열된다.

상기 회전칼날(1310)은 외주를 따라 360도 전체에 걸쳐 일정 간격으로 형성된 복수개의 톱니날들을 포함한다. 톱니날들은 회전하면서 폐기물이 담긴 봉투를 잘 들어올릴 수 있는 형상을 갖는다. 또한, 상기 톱니날들은 상기 회전칼날(1310)의 좌우 폭 전체에 걸쳐 형성된다.

상기 무빙칼날(1320)은 위에서 아래로 길게 연장되며, 상기 회전칼날(1310)의 회전축보다 높게 하우징(1200)의 상부에 설치된 피봇축(1301)을 중심으로 선회 가능하게 설치된다. 또한, 상기 무빙칼날(1320) 각각은 상기 피봇축(1301)을 기준으로 상측의 편향력 인가부(1322)와 하측의 칼날부(1324)로 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 편향력 인가부(1322)에는 상기 칼날부(1324)가 상기 회전칼날(1310)을 향해 항상 편향되도록 상기 무빙칼날(1320)에 편향력을 인가하는 인장스프링(1330)이 연결된다. 상기 인장스프링(1330)의 일단은 상기 편향력 인가부(1322)에 연결되고 상기 인장스프링(1320)의 타단은 하우징(1100)의 말단 상부 측에 연결될 수 있다.

또한, 상기 무빙칼날(1320)의 칼날부(1324)는 원호 형태 또는 활 형태를 가지며, 상기 회전칼날(1310)의 톱니날들과 마주할 수 있는 날톱니들이 형성된다.

재활용 폐기물이 담긴 봉투가 파봉용 이송 컨베이어(1200)의 말단에서 떨어질 때, 원통형 회전칼날(1310)은 자체 구비된 톱니날들이 재활용 폐기물이 담긴 봉투에 박힌 상태로 회전하여 상기 봉투를 위로 들어올린다. 이때, 봉투가 부분적으로 파봉된다. 위로 들어 올려진 후 아래로 내려가는 봉투는 회전칼날(1310)과 상기 회전칼날(1310)을 향해 편향력을 받고 있는 무빙칼날(1320)의 칼날부(1324) 사이에서 회전칼날(1310)과 무빙칼날(1320)의 협력에 의해 완전히 파봉된다.

이때, 재활용 폐기물이 담긴 봉투가 떨어지는 힘이 회전칼날(1310)과 무빙칼날(1320) 사이를 벌리는 힘으로 작용하고, 그에 대항하여 인장스프링(1330)이 지속적인 편향력을 제공하므로, 무빙칼날(1320)과 회전칼날(1310)은 효과적으로 봉투를 파봉할 수 있다.

파봉된 봉투에서 나온 재활용 폐기물은 상기 파봉유닛(1300)의 하부에 형성된 폐기물 배출구(1140)를 통해 떨어져 배출되어 이하 이하 설명되는 공급 컨베이어(3001; 도 1 참조) 상으로 전달되고, 파봉된 봉투는 전술한 봉투 회수부(2000)에 의해 회수된다.

상기 봉투 회수부(2000)는 파봉된 봉투를 위로 들어올려 전방으로 보내는 픽업유닛(2200)과, 상기 픽업유닛(2200)에 의해 들어 올려진 파봉 봉투를 바람으로 불어 픽업유닛(2200)에서 분리 이송시키는 에어 블로워(2400)와, 바람에 의해 상기 픽업유닛(2200)으로부터 이송된 파봉 봉투를 측방향으로 이송시켜 배출하는 봉투 배출 컨베이어(2600)를 포함한다.

또한, 상기 봉투 회수부(2000)는 상기 픽업유닛(2200)과 상기 파봉부(1000)의 파봉유닛(1300) 사이의 상대적 높이 조절을 위한 높이조절부(2100)를 더 포함한다.

상기 픽업유닛(2200)은, 서로 평행한 한 쌍의 원판(2212, 2212)과 상기 한 쌍의 원판(2212, 2212)의 중심에 대하여 원형으로 배열된 채 상기 한 쌍의 원판(2212, 2212)을 일체로 연결하는 복수개의 리브(2214)를 포함하고 모터 구동에 의해 회전하는 그릴 원통형 회전체(2210)와, 상기 그릴 원통형 회전체(2210)와 함께 회전하되, 파봉 봉투를 들어올리는 픽업 구간에서 상기 그릴 원통형 회전체(2210)의 외측으로 상승하여 파봉 봉투에 걸리는 복수개의 픽업 후크(2260)와, 상기 복수개의 픽업 후크(2260)가 상기 픽업 구간에 있는 동안 상기 리브(2214)들 사이를 통해 돌출 상승시키되, 상기 픽업 구간을 지나면 상기 복수개의 픽업 후크(2260)를 상기 그릴 원통형 회전체(2210) 내로 하강시키도록, 상기 복수개의 픽업 후크(2260)를 출몰시키는, 출몰 작동 기구를 포함한다.

본 실시예에서, 상기 출몰 구동 기구는 상기 한 쌍의원판(2210, 2210) 각각의 내부면에 형성되되, 상기 한 쌍의 원판(2212, 2212) 각각의 중심에 대한 동심원을 따라 일정 간격으로 배열된 복수개의 레버축(2220)들과, 상기 그릴 원통형 회전체(2210) 내부에 위치하며, 일측이 상기 레버축(2220)들 각각에 회전 가능하게 연결된 복수개의 레버(2230)들과, 상기 레버(2230)들 각각의 타측에 결합된 휠(2240)과, 상기 휠(2240)의 중심에서 상기 그릴 원통형 회전체(2210)의 중심과 평행하게 길게 연장되고 상기 복수개의 픽업 후크(2260)가 일정 간격으로 형성된 축대(2250)와, 상기 그릴 원통형 회전체(2210)가 회전하는 동안 상기 휠(2240)이 타고 이동하는 것을 허용하며, 중심으로부터 반경이 일정한 일정 곡률 구간과 중심으로부터의 반경이 일정 곡률 구간보다 작게 정해지며 곡률이 변하도록 형성된 가변 곡률 구간이 형성된 캠면(2420)을 구비하는 고정캠(2400)과, 상기 복수개의 레버(2230)의 일측 외측면에서 상기 축대(2250)와 중심이 일치하도록 외측으로 돌출된 가이드 로드(2270)와, 한 쌍의 원판(2212) 중 일측 원판(2212)에 형성되어, 상기 휠(2240)이 상기 캠면(2420)의 가변 곡률 구간을 타고 이동하는 동안, 상기 가이드 로드(2270)가 가이드되는 상기 원호형 가이드 슬롯(S)를 포함한다.

파봉 봉투를 들어올리는 픽업 구간에 있어서는, 상기 휠(2240)이 상기 캠면(2420)의 일정 곡률 구간을 타고 이동하는 구간이며, 이 구간에서는, 축대(2250)에 형성된 복수개의 픽업 후크(2260)가 상기 리브(2214)들에 의해 정해지는 반경을 지나 상기 그릴 원통형 회전체(2210)의 외측으로 돌출되어, 상기 그릴 원통형 회전체(2210)와 함께 회전하면서 봉투를 아래에서 위로 들어올리게 된다. 이때, 상기 축대(2250)와 상기 원판(2212)의 중심 사이의 거리는 일정하면서 최대이다.

상기 픽업 후크(2260)에 의해 파봉 봉투가 들어 올려진 후, 상기 휠(2240)이 상기 캠면(2420)의 가변 곡률 구간을 타고 이동하게 되며, 이에 따라, 상기 축대(2250)와 상기 원판(2210)의 중심 사이의 거리가 감소되어 상기 축대(2250)에 형성된 픽업 후크(2260)는 상기 그릴 원통형 회전체(2210)의 내부로 들어가게 된다. 상기 그릴 원통형 회전체(2210)가 더 회전하여 픽업 후크(2260)가 봉투를 들어올릴 수 있는 픽업 구간에 가까워지면, 상기 휠(222)이 상기 캠면(2420)의 가변 곡률 구간 중 중심으로부터의 반경이 점진적으로 커지는 구간을 타고 움직이게 되어, 축대(2250) 및 상기 축대(2250)에 형성된 픽업 후크(2260)는 다시 상승하게 된다.

본 실시예에서, 상기 그릴 원통형 회전체(2210)의 중심에 대하여, 3개 그룹의 픽업 후크(2260)들이 120도 간격으로 배열되어 이들 각각이 봉투 픽업을 위한 상승 돌출과 봉투와의 분리를 위한 하강 가라앉음을 반복한다. 그러나 상기 픽업 후크들의 배치 간격 및 개수는 상술한 것 이외에 다양하게 마련될 수 있다.

이때, 구간에 관계 없이 상기 픽업 후크(2260)와 상기 레버(2230)의 각도는 일정하게 고정된다. 반면, 상기 휠(2240)이 상기 캠면(2420)의 가변 곡률 구간을 타고 이동할 때에는 원판(2210)의 외주 접선에 대한 상기 픽업 후크(2260)의 각도가 변화된다.

앞에서 언급한 바와 같이, 서로 평행한 한 쌍의 레버(2230)는 각각의 일측부가 서로 평행한 한 쌍의 원판(2212)에 서로 평행한 레버축(2220)들에 의해 선회 가능하게 연결된다. 한 쌍의 휠(2240)들 각각은 상기 한 쌍의 레버(2230)의 타측에 결합된다. 또한, 상기 축대(2250)는 양단부가 서로 마주하는 한 쌍의 휠(2240)의 중심에 연결된다. 고정 캠(2400)은 한 쌍의 원판(2212)이 회전되는 것을 허용하면서 상기 원판(2212)을 관통하는 고정축(2217)에 키(key) 결합된다.

한편, 상기 에어 블로워(2400)는 상기 캠면(2420)의 가변 곡률 구간을 향해 에어를 분사하도록 배치된다. 이는 상기 픽업 호크(2260)가 그릴 원통형 회전체(2210)의 내측으로 가라앉은 후 봉투에 에어를 분사하여 쉽게 봉투를 배출하게 하기 위함이다.

위와 같이 픽업 유닛(2200)에 의해 캠면(2420)의 가변 곡률 구간에 대응되는 위치로 픽업된 봉투에 에어가 분사되며, 이 분사된 에어에 의해 파봉 봉투는 픽업 유닛(2200)과 분리된 후 봉투 배출구(2520)까지 경사지게 이어진 가이드판(2510)을 거쳐 봉투 배출구(2520)를 통해 케이싱 밖으로 배출된다. 상기 케이싱의 외부에는 배출된 파봉 봉투를 받아 측방향으로 이송시키는 봉투 배출 컨베이어(2600)가 설치된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 제1 선별부(3000)는, 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물을 받아 공급하는 공급 컨베이어(3001)와, 상기 공급 컨베이어(3001)를 통해 공급된 재활용 폐기물을 받아 이송시키면서 선행 수선별을 수행하는 선행 수선별 컨베이어(3002)를 포함한다. 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물이 상기 선행 수선별 컨베이어(3002)를 타고 이송되는 동안, 작업자들은 재활용 폐기물 중에 포함된 비닐, 종이 및 기타 잔재물을 수작업으로 선별하여 분리한다.

또한, 상기 제1 선별부(3000)는 설정 풍력의 바람을 불어 바람에 날리지 않고 떨어지는 고비중 재활용 폐기물과 바람에 날려 배출되는 중비중 이하 재활용 폐기물을 분리 선별하는 풍력선별기(3100)와, 상기 중비중 이하 재활용 폐기물을 중비중 재활용 폐기물과 저비중 재활용 폐기물로 선별하는 발리스틱 선별기(3200)와, 상기 고비중 재활용 폐기물 중에서 유리병을 선별하기 위한 제1 수선별 컨베이어(3300)와, 상기 발리스틱 선별기(3200)에서 선별된 중비중 재활용 폐기물과 상기 제1 수선별 컨베이어(3300)로부터 반송된 유리병 제외 고비중 재활용 폐기물을 포함하는 고비중 및 중비중 재활용 폐기물 중에서 플라스틱과 금속과 비닐을 분리 및 선별하는 고비중 및 중비중 통합 선별부(3600)를 포함한다.

본 실시예에서 "고비중"은 유리병 및 금속을 의미하며, "중비중"은 플라스틱을 의미하고, "저비중"은 비닐 및 종이를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.

상기 풍력선별기(3100)는 상기 선행 수선별 컨베이어(3002)를 타고 이송되면서 비닐, 종이, 재활용 불가능 물질 및 기타 잔재물이 선행 분리된 재활용 폐기물을 받아 설정 풍력의 바람으로 선별 작업을 수행하여, 고비중 재활용 폐기물과 중비중 이하 재활용 폐기물로 분리 및 선별한다.

도 7를 참조하면, 상기 풍력선별기(3100)는, 완만한 기울기를 가지고 상향 연장되어, 선행 수선별 컨베이어(3002; 도 1 참조)에서 수선별을 마친 재활용 폐기물을 점진적으로 상승 이송시키는 풍력선별용 컨베이어(3110)와, 일측벽에는 상기 풍력선별용 컨베이어(3110)의 말단이 도입되는 입구부(3121)가 형성되고 반대편 타측벽과 천장 사이에 상승 배출구(3122)가 형성되고 상기 입구부(3121)와 인접하도록 바닥에 제1 낙하 배출구(3123)가 형성되고 상기 제1 낙하 배출구(3123)에 비해 상기 입구부(3121)와 더 멀게 제2 낙하 배출구(3124)가 바닥에 형성된 풍력 선별용 하우징(3120)과, 상기 입구부(3121)와 상기 상승 배출구(3122)와 상기 제1 낙하 배출구(3123)와 상기 제2 낙하 배출구(3124)를 연결하도록 상기 풍력 선별용 하우징(3120)에 형성된 가이드 통로(3125)와, 상기 입구부(3121)에 인접하도록 상기 가이드 통로(3125) 내에 설치되며, 풍력선별용 컨베이어(3110)의 말단에서 떨어지는 재활용 폐기물을 상기 상승 배출구(3122)를 향해 밀어 올리는 방향으로 에어를 분사하도록, 상기 가이드 통로(3125) 내에 경사지게 배치된 에어 블로워(3130)와, 모터에 의해 회전 구동하여 상기 제1 낙하 배출구(3123)의 상측에서 정체된 재활용 폐기물을 제2 낙하 배출구(3124) 측으로 보내는 회전 이송부(3140)를 포함한다.

위와 같은 풍력선별기(3100)는, 에어 블로워(3130)가 풍력 선별용 컨베이어(3110)의 말단에서 떨어지는 재활용 폐기물을 향해 소정 풍력의 바람을 불어, 고비중의 재활용 폐기물을 제1 낙하 배출구(3123)와 제2 낙하 배출구(3124)를 통해 낙하시켜 선별하고, 바람에 잘 날리는 중비중 이하 재활용 폐기물을 높게 위치한 상승 배출구(3122)를 통해 배출하여 선별한다. 이때, 제1 낙하 배출구(3123)를 통해 고비중 재활용 폐기물을 1차 선별하고, 제1 낙하 배출구(3123)에서 선별되지 못한 고비중 재활용 폐기물을 제2 낙하 배출구(3124)를 통해 선별하므로. 고비중 재활용 폐기물이 풍력선별용 하우징(3120) 내에서 배출되지 못하고 쌓이는 것을 막을 수 있다. 특히, 가이드 통로(3125)가 제1 낙하 배출구(3123)를 향해 점차적으로 좁아지는 제1 낙하 통로와 제2 낙하 배출구(3124)를 향해 점차적으로 좁아지는 제2 낙하 통로를 포함하되, 제1 낙하 통로의 상부와 제2 낙하 통로의 상부 사이 공간을 점유하도록 상기 회전 이송부(3140)가 배치되므로, 제1 낙하 배출구(3123) 상측에서 고비중 재활용 폐기물이 정체되는 것과 그로 인해 중비중 이하 재활용 폐기물이 바람에 영향을 받지 못하게 되는 현상을 방지할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 제1 수선별 컨베이어(3300)는 바람에 날리지 않고 풍력선별기(3100)에서 낙하한 고비중 재활용 폐기물을 받아 이송시키며, 작업자들은 제1 수선별 컨베이어(3300)를 타고 이송되는 고비중 재활용 폐기물 중에서 유리병을 선별한다. 이때, 색깔이 다른 유리병들, 예컨대, 무색병, 녹색병 및 갈색병은 따로 분리되어야 재활용이 쉬우므로 색깔별로 선별이 이루어진다.

풍력선별기(3100)에서 나온 중비중 이하 재활용 폐기물은 이송 컨베이어(3003)를 거쳐 상기 발리스틱 선별기(3200)로 이송된다. 상기 발리스틱 선별기(3200)는, 편심 회전에 의해 진동되는 경사 이송부를 포함하며, 이 진동되는 경사 이송부에 의해 협잡물을 걸러냄과 동시에, 중비중 재활용 폐기물을 아래로 떨어뜨려, 그 중비중 재활용 폐기물을 이하 설명되는 고비중 및 중비중 통합 선별부(3600)로 보낸다.

비닐 및 종이류 등을 포함하는 저비중 재활용 폐기물은 발리스틱 선별기(3200)의 경사 이송부를 타고 끝까지 이동한 후, 저비중 재활용 폐기물 수선별을 위한 제2 수선별 컨베이어(3500)로 보내진다. 상기 제2 수선별 컨베이어(3500)는 상기 발리스틱 선별기(3200)를 거친 저비중 재활용 폐기물을 이송하며, 그 이송 과정에서 작업자들은 종이, 비닐 및 기타 폐기물을 수선별한다.

본 실시예에서 발리스틱 선별기는 통상의 발리스틱 선별기가 사용될 수 있으며, 발리스틱 선별기 자체는 공지의 기술이므로 이의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 실시예에 따르면 제1 수선별 컨베이어(3300)에서 수선별되지 않고 제1 수선별 컨베이어(3300)를 끝까지 이동한 재활용 폐기물을 받아 고비중 및 중비중 통합 선별부(3600)에 전달하기 위한 반송 컨베이어(3004)가 추가로 더 제공된다. 이때, 반송 컨베이어(3004)는 고비중으로 선별된 재활용 폐기물 중 병류가 아닌 재활용 폐기물을 이송 컨베이어(3005)로 전달한다. 이송 컨베이어(3005)는 발리스틱 컨베이어(3200)에서 선별된 중비중 이하 재활용 폐기물과 제1 수선별 컨베이어(3300)에서 반송되어진 재활용 폐기물을 고비중 및 중비중 통합 선별부(3600)로 이송한다. 전술한 반송 컨베이어(3004)의 추가 제공으로 인해, 제1 수선별 컨베이어(3300)에서 선별되지 않은 유리병 제외 고비중 재활용 폐기물이 중비중 재활용 폐기물과 합쳐져 고비중 및 중비중 통합 선별부(3600)로 전달되고, 고비중 및 중비중 통합 선별부(3600)에서 수선별과 자기력선별이 이루어진다.

상기 고비중 및 중비중 통합 선별부(3600)는 상기 발리스틱 선별기(3200)에서 선별된 중비중 재활용 폐기물과 상기 제1 수선별 컨베이어로부터 반송된 유리병 제외 고비중 재활용 폐기물을 포함하는 고비중 및 중비중 재활용 폐기물 중에서 플라스틱과 금속과 비닐을 분리 선별한다. 이때, 상기 고비중 및 중비중 통합 선별부(3600)는 플라스틱, 금속 및 비닐류를 수선별하기 위한 제3 수선별 컨베이어(3610)와 상기 제3 수선별 컨베이어(3610)의 이송 경로 상에 배치되어 자력에 의해 철을 선별하는 자력선별기(3620)를 포함한다. 다른 비철금속과 외관상 구분이 어려은 철이 자력선별기(3620)에 의해 쉽게 선별될 수 있으며, 따라서 자석에 잘 붙는 철과 자석에 붙지 않는 비철 금속, 특히 알루미늄이 쉽게 분리 및 선별된다.

도 8을 참조하면, 상기 자력선별기(3620)는 제3 수선별 컨베이어(3610)의 폐기물 이송 경로 위에 궤도 운동 가능하게 배치되는 이송부재(3621)와, 상기 이송부재(3621)를 궤도 운동 가능하게 지지하는 제1 지지드럼(3622) 및 제2 지지드럼(3623)과, 어느 하나의 지지드럼에 구동력을 제공하는 구동부와, 이송부재(3621)로 둘러싸이는 이송부재(3621)의 안쪽 공간에 배치되어 이송부재(3621)의 일측으로 자기장을 인가하는 마그네트(3627)를 포함한다. 이러한 자력선별기(3620)는 마그네트(3627)의 자기장을 이송부재(3621)에 인가하여 철을 이송부재(3621)에 부착시켜 이송시킴으로써, 철을 효율적으로 선별할 수 있다.

상기 제3 수선별 컨베이어(3610)가 철, 알루미늄 및 플라스틱 등을 포함하는 폐기물을 이송시키는 동안, 자력선별기(3620)는 철을 선별하고, 작업자는 금속중에서 자력선별기(3620)에 의해 선별된 철을 제외한 나머지 비철금속(알루미늄)과 비닐을 수선별한다. 그리고 상기 제3 수선별 컨베이어(3610)는 벨트나 체인 등 재활용 폐기물 실어 운반할 수 있는 다양한 구조를 취할 수 있다. 이러한 제3 수선별 컨베이어(3610)는 수선별 또는 자력선별에 의해 선별된 금속 및 비닐 등을 제외한 플라스틱을 끝까지 이송시켜 선별하게 되며, 끝까지 이송된 플라스틱은 이하 설명되는 정역 이송 컨베이어(4100)로 옮겨진다.

상기 이송부재(3621)는 상기 제3 수선별 컨베이어(3610)의 폐기물 이송 경로와 교차하는 방향으로 폐기물을 이송할 수 있도록 제3 수선별 컨베이어(3610)와 인접하여 궤도 운동하도록 배치된다. 이송부재(3621)는 상기 제3 수선별 컨베이어(3610) 폐기물 이송 경로를 따라 이송되는 폐기물 중에서 자석에 붙는 철을 걸러내 정해진 위치로 이송할 수 있다. 이송부재(3621)는 벨트나 체인 등 제1 지지드럼(3622) 및 제2 지지드럼(3623)과, 가이드 롤러(3624)(3625)에 지지되어 궤도 운동할 수 있는 다양한 구조를 취할 수 있다.

상기 제1 지지드럼(3622)은 이송부재(3621)의 일측을 궤도 운동 가능하게 지지한다. 제1 지지드럼(3622)은 구동부로부터 회전력을 제공받아 회전하여 이송부재(3621)를 궤도 운동시킨다. 제2 지지드럼(3623)은 제1 지지드럼(3622)과 평행하게 이격 배치되어 이송부재(3621)의 다른 일측을 궤도 운동 가능하게 지지한다. 제2 지지드럼(3623)은 아이들 상태로 회전 가능하게 배치되어 이송부재(3621)를 지지할 수 있다. 상기 마그네트(3627)는 이송부재(3621)로 둘러싸이는 이송부재(3621)의 안쪽 공간에 배치되어 이송부재(3621) 측으로 자기장을 인가한다. 마그네트(3627)가 제3 수선별 컨베이어(3610)와 이송부재(3621) 사이의 공간으로 자기장을 인가함으로써, 이 이송 구간에서 제3 수선별 컨베이어(3610)에 실려 이송되는 폐기물 중 철캔 등 자석에 붙는 금속 폐기물이 이송부재(3621)에 부착될 수 있다. 이송부재(3610)가 제1 지지드럼(3622)과 접하는 곡선 이송 구간에서는 마그네트(3627)의 자기장이 도달하지 못하거나 약하게 인가되어 이송부재(3621)에 부착되어 이송하는 철이 이송부재(3621)로부터 분리될 수 있다.

상기 가이드 롤러(3624)(3625)는 제1 지지드럼(3622) 및 제2 지지드럼(3623)과 함께 이송부재(3621)를 궤도 운동 가능하게 지지한다. 도면에는 두 개의 가이드 롤러(3624)(3625)가 제1 지지드럼(3622)과 제2 지지드럼(3623) 사이에 제1 지지드럼(3622) 및 제2 지지드럼(13623)보다 높게 배치되는 것으로 나타냈으나, 가이드 롤러(3624)(3625)의 개수나 설치 위치는 다양하게 변경될 수 있으며, 경우에 따라 가이드 롤러(3624)(3624)는 생략될 수도 있다.

철 수거부(3629)는 이송부재(13621)에 실려 이송부재(3621)의 폐기물 이송 경로 중 이송부재(3621)가 제1 지지드럼(3622)과 접하는 곡선 이송 구간의 하측에 제1 지지드럼(3622)과 인접하여 배치된다. 앞서 설명한 것과 같이, 이송부재(3621)가 제1 지지드럼(3622)과 접하는 곡선 이송 구간에서는 마그네트(3627)의 자기장이 도달하지 못하거나 약하게 인가되므로, 제1 지지드럼(3622)에 접근하면서 이송부재(3621)로부터 분리되는 철이 폐기물 수거부(3629)로 떨어져 수거될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 제1 선별부(3000)는 선별된 철(특히 철캔)을 타공하는 타공기(3650)와, 선별 후 타공된 철을 압축하여 부피를 줄여주는 철 압축기(3800)와, 선별된 알루미늄을 압축하여 부피를 줄여주는 알루미늄 압축기(3900)를 더 포함한다.

도 9는 타공기(3700)를 설명하기 위한 정단면도이고, 도 10은 호퍼가 생략된 상태로 타공기(3700)를 설명하기 위한 평단면도이고, 도 11은 타공기(3700)을 설명하기 위한 측단면도이다.

상기 타공기(3700)는 휴대용 부탄가스 용기와 같이 폭발의 위함성이 있는 용기를 타공하여 안전사고를 방지하기 위하여 마련된다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 타공기(3700)는 호퍼(3712)를 상부에 구비하고 내부에는 타공 챔버(3714)가 형성된 프레임(3710)과, 상기 타공 챔버(3714) 내에 서로 평행하게 그리고 회전 가능하게 설치된 제1 샤프트(3720) 및 제2 샤프트(3730)와, 상기 제1 샤프트(3720)에 일렬로 형성되어 상기 제1 샤프트(3720)와 일체로 회전하되, 원주를 따라 복수개의 커터날들이 형성된 복수개의 제1 회전 커터(3740)와, 상기 제2 샤프트(3730)에 일렬로 형성되어 상기 제2 샤프트(3730)와 일체로 회전하되, 원주를 따라 형성된 커터날들이 상기 제1 회전 커터(3740)의 커터날들과 교대로 엇갈리게 배치되는 제2 회전 커터(3750)와, 상기 제1 샤프트(3720)와 상기 제2 샤프트(3730)를 회전 구동하여 상기 제1 회전 커터(3740)와 상기 제2 회전 커터(3750)를 회전시키는 구동부를 포함한다. 상기 구동부는 모터(3760)과, 상기 제1 샤프트(3720) 및 제2 샤프트(3730)에 각각 형성된 제1 종동 체인 스프로킷(3771) 및 제2 종동 스프로킷(3772)와, 아이들 상태로 회전하는 아이들 스프로킷(3773)과, 상기 모터(3760)의 축에 연결된 주동 체인 스프로킷(3774)와, 상기 주동 체인 스프로킷(3774), 상기 제1 및 제2 종동 체인 스프로킷(3775)과 상기 아이들 체인 스프로킷(3773) 사이를 연결하도록 설치되어, 상기 모터(3760)의 회전 동력을 상기 제1 샤프트(3720) 및 상기 제2 샤프트(3730)에 전달하는 체인(3780)을 포함한다.

이때, 서로 이웃하는 두 제1 회전커터들(3740) 사이의 간격과 서로 이웃하는 두 제2 회전커터들(3750)들 사이의 간격 각각은 타공하고자 하는 최대 크기의 철캔의 최대 직경보다 크며, 상기 제1 회전커터(3740)와 그와 이웃하는 상기 제2 회전커터(3750) 사이의 간격은 최소 크기를 갖는 철캔의 최소 직경보다 크다.

이와 같은 구성에 의해, 철캔은 거의 수직인 상태로 서로 이웃하면서 회전하는 두 제1 회전커터들(3740, 3740)들 사이의 간극 내로 빠질 수 있는 상태가 되며, 철캔이 상기 간극 사이로 빠지는 과정에서 회전하는 회전커터(3740, 3750)의 뾰쪽한 커터날 첨단이 상기 간극 내로 들어가 철캔을 타공할 수 있게 된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 제2 선별부는, 상기 1 선별부(3000)의 제3 수선별 컨베이어(3610)를 타고 끝가지 이송한 플라스틱을 받아, 정상 운전시 플라스틱을 정방향으로 이송하고, 비상 운전시 플라스틱을 역방향으로 이송하는 정역 이송 컨베이어(4100)와, 정상 운전시 상기 정역 이송 컨베이어(1400)에서 정방향 이송된 플라스틱을 받아, 광학 선별에 의해 PET와 기타 플라스틱(PE, PP, PS)을 분리 및 선별하는 PET 자동선별기(4200)와, 비상 운전시 상기 정역 이송 컨베이어에 의해 역방향으로 이송된 플라스틱을 PET, PE, PP, PS로 수선별하기 위한 플라스틱 수선별 컨베이어(4300)를 포함한다.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 상기 PET 자동 광학 선별기(4200)는 플라스틱을 공급받아 이송하는 광학 선별용 컨베이어(4220)와, 상기 광학 선별용 컨베이어(4220)의 말단 상측에 배치되어 상기 광학 선별용 컨베이어(4220)를 타고 이송된 플라스틱의 재료가 PET인지 여부를 자동으로 확인하기 한 광학 분석기(4240)와, 확인된 PET에 에어를 분사하여 상기 광학 선별용 컨베이어(4220)와 이격된 날림 배출구(4261)로 PET를 날려 내보내는 에어 분사 유닛(4250)을 포함한다.

또한, 상기 PET 자동 광학 선별기(4200)는 상기 광학 선별용 컨베이어(4220)의 말단을 수용하는 선별 하우징(4260)을 포함하며, 상기 선별 하우징(4260)의 바닥에 형성된 배출구는 경사 격벽판(4264)에 의해 상기 광학 선별용 컨베이어(4220)의 말단과 직접 통해 있는 직접 배출구(4262)와, 상기 경사 격벽판(4264)을 기준으로 상기 직접 배출구(4262) 반대편에서 상기 광학 선별용 컨베이어(4220)의 말단과 멀리 떨어져 있는 날림 배출구(4261)을 포함한다.

위에서 언급한 바와 같이, PET는 에어 분사 유닛(4250)에 의한 바람에 의해 날래 상기 날림 배출구(4261)를 통해 배출되고, PET 아닌 플라스틱은 상기 광학 선별용 컨베이어(4220)의 말단에서 바로 직접 배출구(4262)로 떨어져 배출된다.

선별된 PET가 무색 PET 자동 광학 선별기로 직접 떨어지고 기타 플라스틱이 제4 선별부로 직접 떨어질 수 있으며, 대안적으로 PET를 무색 PET 자동 광학 선별기로 이송하는 이송 컨베이어와 기타 플라스틱을 제4 선별부로 이송하는 이송 컨베이어가 추가로 제공될 수도 있다.

상기 광학 선별용 컨베이어(4220)는, 통상의 컨베이어와 마찬가지로, 무한궤도형 이송부재와, 무한궤도형 이송부재를 궤도 운동 가능하게 지지하는 한 쌍의 회전 지지부와, 회전 지지부에 회전력을 제공하는 컨베이어 구동부를 포함할 수 있다.

광학 분석기(4240)는 광학 선별용 컨베이어(4220)에 의해 이송되는 플라스틱에 근적외선(NIR) 또는 다른 분석용 광을 조사하여 플라스틱의 재질을 검출할 수 있도록 광학 선별용 컨베이어(4220)의 플라스틱 이송 경로 중에 배치된다. 또한, 광학 분석기(4240)는 상기 광학 선별용 컨베이어(4220) 측으로 근적외선 광을 조사하는 발광부(4241)와, 광악 선별용 컨베이어(4220) 상의 플라스틱으로부터 반사되는 광을 수신하는 수광부(4242)를 포함할 수 있다. 광학 분석기(4240)는 근적외선 광(NIR) 또는 다른 분석용 광을 연속적으로 광학 선별용 컨베이어(4220)에 조사하고 광학 선별용 컨베이어(4220)에 의해 이송되는 플라스틱으로부터 반사되는 반사광을 수신하여 반사광을 분석함으로써, 광학 선별용 컨베이어(4220)에 의해 이송되는 플라스틱의 재질이 PET인지를 분석한다. 이러한 광학 분석기(4240)는 광학 선별용 컨베이어(4220)의 위쪽에 폭 방향으로 길게 배치됨으로써, 광학 분석용 컨베이어(4220) 상에 실려 이송되는 모든 플라스틱의 재질을 검출하고 그 검출 신호를 제어부에 제공할 수 있다.

에어 분사 유닛(4250)은 유닛 바디(4251)와, 상기 유닛 바디(4251)에 구비되는 복수의 에어 노즐(4252)과, 에어 노즐(4252)에 에어를 공급하기 위한 에어 공급 튜브를 포함한다. 에어 노즐은 광학 선별용 컨베이어(4220)의 말단에 도달한 플라스틱에 에어를 분사하도록 경사지게 상향 배치된다. 따라서, 에어 노즐은 PET를 향해 비스듬하게 에어를 분사하여 PET를 밀어 올릴 수 있다.

또한, 에어 분사 유닛(4250)은 축(4251)을 중심으로 에어 노즐의 경사 각도가 조절되도록 구성되며, 노즐 각도가 변화되는 에어 분사 유닛(4250)과 광학 선별용 컨베이어(4220)의 말단 사이의 간격을 조절하기 위해 구동실린더를 포함하는 간격조절부(4270)가 추가로 제공된다. PET를 에어로 날려 정확히 날림 배출구(4261)로 보낼 수 있도록, 광학 선별용 컨베이어(4220)와 에어 노즐 사이의 간격 조절 ㅁ및 에어 노즐의 각도 조절이 이루어질 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 제2 선별부(4000)는 PET 자동 광학 선별기(4200) 또는 그 다음 단계의 자동 광학 선별기에 고장이 있는 경우, 비상 운전에 의해 상기 정역 이송 컨베이어가 역방향으로 플라스틱을 이송시켜, 그 플라스틱을 플라스틱 수선별 컨베이어(4300)로 보내며, 플라스틱 수선별 컨베이어(4300)는 플라스틱을 PET, PE, PP, PS 등으로 수선별한다.

정상 운전인 경우, PET 자동 광학 선별기(4200)에 의해 선별된 PET는 전술한 제3 선별부(5000)에 전달되고, PET 외 기타 플라스틱(PE, PP, PS)은 제4 선별부(6000)로 전달된다.

상기 제3 선별부(5000)는 PET에 근적외선 광(NIR) 또는 다른 분석용 광을 조사하여 무색 PET를 기타 PET로부터 분리 및 선별하는 무색 PET 자동 광학 선별기(5100)와, 기타 PET를 유색 PET와 판 PET로 선별하기 위한 PET 수선별 컨베이어(5200)를 포함한다.

무색 PET는 유색 PET와 판 PET에 비해 재활용율이 높고 무색 PET 병의 사용을 법으로 강제하고 있는 추세인데, 본 실시예에서와 같이 무색 PET 선별기(5100)를 제3 선별부(5000) 내의 상류 측에 배치하면, 추후 유색 PET의 선별 작업을 생략해야 하는 경우에도, 본 시스템이 쉽고 유리하게 적용될 수 있다.

상기 무색 PET 자동 광학 선별기(5100)는, 플라스틱 중에서 PET를 선별하는 PET 자동 광학 선별기(4200)와 비교할 때, PET 중에서 무색 PET를 분리 선별한다는 점에 차이가 있을 뿐, PET 자동 광학 선별기와 동일한 것을 이용할 수 있다. 무색 PET 자동 광학 선별기(5100)는 PET가 이송되는 광학 선별용 컨베이어와, 광학 선별용 컨베이어를 타고 이송한 PET에 광을 조사하는 발광부 및 PET에서 반사된 광을 수신하는 수광부를 포함하는 광학분석부와, 무색 PET인 것으로 확인되면, 그 무색 PET에 에어를 분사하여 배출구로 보내는 에어분사유닛 등을 포함한다.

무색 PET 자동 광학 선별기(5100)는 전술한 PET 자동 광학 선별기(4200)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 따라서, 무색 PET 자동 광학 선별기(5100)에 대한 설명은 위에서 설명한 PET 자동 광학 선별기(5200)에 대한 설명으로 대신한다.

PET 수선별 컨베이어(5200)는 무색 PET 선별기(5100)에서 선별된 무색 PET를 제외한 PET를 받아 이송시키며, 작업자들은 이들로부터 유색 PET와 판 PET를 수선별한다.

또한, 상기 제3 선별부(5000)는 무색 PET 선별기(5100)에 의해 선별된 무색 PET에서 라벨과 캡을 제거하는 라벨 및 캡 제거기(5400)를 더 포함한다.

선별된 무색 PET가 라벨 및 캡 제거기로 직접 떨어지고 PET를 제외한 기타 PET가 PET 수선별 컨베이어(5200)로 직접 떨어질 수 있지만, 대안적으로 중간에 무색 PET를 라벨 및 캡 제거기로 이송하는 이송 컨베이어와 기타 PET를 PET 수선별 컨베이어(5200)로 이송하는 이송 컨베이어가 추가로 제공될 수도 있다.

도 15 내지 도 19를 참조하면, 라벨 및 캡 제거기(5400)는 무색 PET를 수용하는 케이싱(5451)과, 케이싱(5451)의 내측에 회전 가능하게 배치되는 회전축(5457)과, 회전축(5457)에 결합되는 나선 가이드(5459)와, 타격체(5460)와, 회전날(5467) 및 배출 가압 날개(5468)와, 무색 PET에서 분리되는 캡과 라벨을 흡입하여 케이싱(5451)으로부터 배출시키는 라벨 및 캡 흡입기(5470)를 포함한다.

케이싱(5451)에는 무색 PET가 수용되는 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)와, 무색 PET가 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)로 투입될 수 있도록 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)와 연결되는 투입구(5453)와, 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)에서 무색 PET가 배출될 수 있도록 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)와 연결되는 무색 PET 배출구(5454)와, 무색 PET에서 분리된 캡과 라벨을 배출하기 위해 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)와 연결되는 라벨 및 캡 흡입구(5455)가 구비된다. 무색 PET 자동 광학 선별기(5100)에서 선별되어 이송된 무색 PET가 투입구(5453)를 통해 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)로 유입되어 라벨 및 캡 제거 챔버(5152)를 따라 이송되면서 타격 및 압축되는 과정을 통해 라벨 및 캡이 제거되며, 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET가 무색 PET 배출구(5154)를 통해 무색 PET 저장 호퍼(5610; 도 1 참조)로 수거될 수 있다. 그리고 무색 PET에서 분리되는 라벨 및 캡은 라벨 및 캡 흡입구(5455)를 통해 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)에서 배출되어 라벨 및 캡 수거부 측으로 이송된다. 라벨 및 캡이 무색 PET 배출구(5454)로 배출되지 못하도록 라벨 및 캡 흡입구(5455)는 무색 PET보다 상측에 배치되는 것이 좋다.

케이싱(5451)의 내면에는 복수의 고정날(5456)이 회전축(5457)의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 복수의 고정날(5456)은 타격체(5460)와 회전날(5467)이 무색 PET를 케이싱(5451)의 내면 측으로 타격 및 가압할 때 무색 PET의 표면에 밀착되어 있는 라벨과 무색 PET에 결합되어 있는 캡을 타격 및 가압할 수 있다. 고정날(5456)은 무색 PET에 부착된 라벨 및 캡을 찢거나 떼어낼 수 있다.

회전축(5457)은 라벨 및 캡 제거 챔버(5452) 속에 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)의 길이 방향으로 평행하게 배치된다. 회전축(5457)은 무색 PET 투입구(5453)에서 무색 PET 배출구(5454)까지 연장되며, 회전축 구동기(5458)로부터 회전력을 제공받아 회전한다. 회전축(5457)에는 나선 가이드(5459)와, 타격체(5460)와, 회전날(5467)과, 배출 가압 날개(5468)가 길이 방향으로 따라 차례로 결합된다.

나선 가이드(5459)는 회전축(5457)의 외주면에 나선형으로 배치되어 회전축(5457)과 함께 회전하면서 무색 PET 투입구(5453)로 투입되는 무색 PET를 무색 PET 배출구(5454) 측으로 이송시킨다. 도시된 것과 같이, 나선 가이드(5459)는 무색 PET 배출구(5454)까지 연장되지 않고 무색 PET 투입구(5453)의 하측에서 타격체(5460)까지만 연장 배치될 수 있다. 나선 가이드(5459)가 무색 PET 투입구(5453)를 통해 투입되는 무색 PET를 타격체(5460) 측으로 밀어내기 때문에, 타격체(5460)와 회전날(5467)에 도달하는 무색 PET는 나선 가이드(5459)에 의해 밀리는 다른 무색 PET에 의해 배출구(5454) 측으로 밀려 이송될 수 있다.

타격체(5460)는 회전축(5457)의 회전에 따라 회전하는 타격체 바디(5461)와, 타격체 바디(5461)의 외면으로부터 돌출되는 복수의 타격 날(5463)을 포함한다. 타격체 바디(5461)는 중간에 축 삽입구멍(5462)이 형성된 도넛 모양으로 이루어지며, 축 삽입구멍(5462)에 회전축(5457)이 삽입되는 방식으로 회전축(5457)에 지지된다. 축 삽입구멍(5462)의 내경은 회전축(5457)의 외경보다 크다. 회전축(5457)이 회전할 때, 타격체 바디(5461)의 내면이 회전축(5457)의 외면에 접함으로써 타격체 바디(5461)가 회전축(5457)의 회전력 및 원심력을 제공받아 회전축(5457)에 연동하여 회전할 수 있다. 타격체 바디(5461)에 회전축(5457)의 회전력 및 원심력을 더욱 원활하게 전달할 수 있도록 회전축(5457) 중 타격체 바디(5461)가 결합되는 부분의 단면 형상은 타원 등 원형 이외의 모양으로 이루어질 수 있다. 타격 날(5463)은 복수 개가 타격체 바디(5461)의 외면 둘레를 따라 이격 배치된다. 타격 날(5463)은 케이싱(5451)의 내면 측으로 돌출됨으로써, 타격체 바디(5461)가 회전할 때 타격체 바디(5461)와 케이싱(5451)의 내면 사이를 통과하는 무색 PET를 타격하면서 무색 PET에 부착된 라벨 및 캡을 분리시킬 수 있다.

타격체(5460)는 나선 가이드(5459)와 회전날(5467) 사이에 복수 개가 회전축(5457)의 길이 방향으로 이격 배치된다. 회전축(5457)에는 타격체(5460)를 회전축(5457)의 길이 방향으로 이동하지 못하도록 타격체(5460)의 이동을 제한하기 위한 스토퍼(5464)가 배치된다. 또한, 복수의 타격체(5460) 사이에는 스페이서(5465)가 배치되어 이웃하게 배치되는 타격체들(5460) 사이를 이격시키고, 타격체(5460) 사이의 간격을 일정하게 유지시킨다. 스토퍼(5464)와 스페이서(5465)의 작용으로 복수의 타격체(5460)는 회전축(5457)의 길이 방향으로 움직이지 않고 나선 가이드(5459)나 회전날(5467)과 간섭되거나 상호 간섭되는 문제없이 무색 PET에서 라벨 및 캡을 분리하는 기능을 원활하게 수행할 수 있다.

회전날(5467)은 타격체(5460)와 배출 가압 날개(5468)의 사이에 배치되며, 케이싱(5451)의 내면 측으로 돌출되도록 회전축(5457)의 외면에 결합된다. 회전날(5467)은 복수 개가 회전축(5457)의 회전 방향을 따라 이격 배치되고, 회전축(5457)의 길이 방향으로 이격 배치된다. 이들 회전날(5467)은 회전축(5457)과 함께 회전하면서 무색 PET을 타격하여 무색 PET에 부착된 라벨 및 캡을 분리시킬 수 있다.

배출 가압 날개(5468)는 무색 PET 배출구(5454) 측으로 돌출되도록 회전축(5457)의 외면에 결합된다. 배출 가압 날개(5468)는 복수 개가 회전축(5457)의 회전 방향을 따라 이격 배치된다. 이들 배출 가압 날개(5468)는 회전축(5457)과 함께 회전하면서 타격체(5460)와 회전날(5467)을 거치면서 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET를 배출구(5454) 측으로 밀어낼 수 있다.

라벨 및 캡 흡입기(5470)는 라벨 및 캡 흡입구(5455)와 연결되도록 설치되어 무색 PET에서 분리되는 라벨 및 캡을 케이싱(5451)의 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)로부터 흡입하여 라벨 및 캡 수거부로 배출시킨다. 라벨 및 캡 흡입기(5470)는 라벨 및 캡 흡입구(5455)와 연결되는 라벨 및 캡 배출 가이드(5471)와, 라벨 및 캡 배출 가이드(5471)에 흡입력을 제공하는 흡입력 발생부(5477)와, 라벨 및 캡 배출 가이드(5471)로 흡입되는 라벨 및 캡을 라벨 및 캡 수거부 측으로 이송시키는 라벨 및 캡 이송 컨베이어(5478)를 포함한다.

라벨 및 캡 배출 가이드(5471)에는 라벨 제거 챔버(5452)에서 배출되는 라벨 및 캡을 이송할 수 있도록 케이싱(5451)의 라벨 흡입구(5455)와 연결되는 라벨 및 캡 이송로(5472)와, 라벨 및 캡 이송로(5472)의 라벨을 라벨 및 캡 수거부로 배출시킬 수 있도록 라벨 및 캡 이송로(5472)와 연결되는 라벨 및 캡 배출구(5473)와, 라벨 및 캡 이송로(5472)의 공기를 배출할 수 있도록 라벨 및 캡 이송로(5472)와 연결되는 공기 흡입구(5474)가 구비된다. 공기 흡입구(5474)에는 거름망(5475)이 배치된다. 거름망(5475)은 공기는 통과하되 라벨 및 캡은 통과할 수 없는 크기의 통공이 복수로 구비됨으로써 라벨 및 캡을 걸러낼 수 있다. 케이싱(5451)의 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)로부터 라벨 및 캡 흡입구(5455)를 통해 라벨 및 캡 이송로(5472)로 유입되는 라벨 및 캡은 라벨 및 캡 이송로(5472)를 따라 이송되어 라벨 및 캡 배출구(5473)를 통해 라벨 및 캡 수거부로 배출될 수 있다.

흡입력 발생부(5477)는 공기 흡입구(5474)를 통해 라벨 및 캡 이송로(5472)의 공기를 강제 배출시킬 수 있도록 공기 흡입구(5474)와 연결된다. 흡입력 발생부(5477)에서 발생되는 흡입력은 공기 흡입구(5474) 및 라벨 이송로(5472)를 통해 라벨 및 캡 흡입구(5455)에 작용하게 된다. 따라서, 케이싱(5451)의 라벨 및 캡 제거 챔버(5452)에서 무색 PET에서 분리된 라벨 및 캡이 라벨 및 캡 흡입구(5455)를 통해 라벨 및 캡 이송로(5472)로 흡입될 수 있다.

라벨 및 캡 이송 컨베이어(5478)는 라벨 및 캡 흡입구(5455)를 통해 라벨 및 캡 이송로(5472)로 흡입되는 라벨 및 캡을 라벨 및 캡 배출구(5473) 측으로 이송시킨다. 라벨 및 캡 이송 컨베이어(5478)는 라벨 및 캡 이송로(5472)에 배치되어 라벨 및 캡을 라벨 및 캡 배출구(5473) 측으로 강제 이송시키는 라벨 및 캡 이송부(5479)를 구비한다. 라벨 및 캡 이송부(5479)는 이송 스크류(5480)를 포함한다. 이송 스크류(5480)는 라벨 및 캡 이송로(5472)의 길이 방향으로 배치되는 라벨 및 캡 이송 회전축(5481)과, 라벨 및 캡 이송 회전축(5481)의 외주면에 나선형으로 구비되는 라벨 및 캡 이송 나선 가이드(5482)를 구비하며, 라벨 및 캡 흡입구(5455)에서 라벨 및 캡 배출구(5473) 측으로 연장된다. 이송 스크류(5480)는 이송 스크류 구동기(5483)로부터 회전력을 전달받아 회전한다. 이송 스크류(5480)가 회전함으로써 라벨 및 캡 이송로(5472)로 흡입되는 라벨 및 캡이 이송 스크류(5480)의 라벨 및 캡 이송 나선 가이드(5482)를 따라 라벨 및 캡 배출구(5473) 측으로 강제 이송될 수 있다.

흡입력 발생부(5477)에서 발생하는 흡입력이 라벨 및 캡 배출구(5473)에까지 강하게 작용하면 라벨 및 캡 배출구(5473)에서 라벨 및 캡이 원활하게 배출되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 라벨 및 캡 흡입기(5470)는 라벨 및 캡 배출구(5473)에서는 흡입력이 가능한 작용하지 않는 구조를 취한다. 즉, 라벨 및 캡 흡입기(5470)의 라벨 및 캡 이송로(5472)는 라벨 및 캡 배출구(5473)와 연결되는 부분에서의 폭(Wc2)이 공기 흡입구(5474)와 연결되는 부분에서의 폭(Wc1)보다 축소된 형태를 가지며, 라벨 및 캡 이송로(5472)의 중간 부분에서 라벨 및 캡 배출구(5473)와 연결되는 부분까지의 일정 구간은 이송 스크류(5480)의 폭보다 다소 큰 크기로 이루어진다. 라벨 및 캡 이송로(5472)를 이러한 형태로 하면, 라벨 및 캡 이송로(5472)의 중간 부분에서 라벨 및 캡 배출구(5473)와 연결되는 부분까지의 하류부에서 라벨 및 캡 배출 가이드(5471)와 이송 스크류(5480) 간의 간섭을 피하면서 이송 스크류(5480)에 의한 공기 저항을 높일 수 있다. 이와 같이, 라벨 및 캡 이송로(5472) 하류부에서는 이송 스크류(5480)가 공기 유동을 방해함으로써 흡입력 발생부(5477)의 흡입력이 약하게 작용하게 되고, 라벨 및 캡이 이송 스크류(5480)에 의해 라벨 및 캡 배출구(5473) 측으로 원활하게 이송될 수 있다.

라벨 및 캡 제거기(5450)는 타격체(5460)가 라벨 및 캡을 1차 분리하고, 회전날(5467)이 라벨 및 캡을 2차 분리하고, 라벨 및 캡 흡입기(5470)로 라벨 및 캡을 흡입하는 방식을 통해 무색 PET에서 라벨 및 캡을 효율적으로 분리할 수 있다.

구체적으로, 라벨 및 캡 제거기(5450)는 케이싱(5451)의 내측으로 투입되는 무색 PET를 먼저 타격체(5460)로 타격함으로써, 무색 PET를 압축시키면서 타격체(5460)에 구비되는 타격 날(5463)과 케이싱(5451)의 고정날(5456)을 통해 무색 PET에 부착된 라벨 및 캡을 1차 분리할 수 있다. 타격체(5460)는 회전축(5457)의 회전에 연동하여 회전하면서 회전축(5457)의 길이 방향에 대해 실질적인 수직 방향으로 움직임으로써, 타격체(5460)와 케이싱(5451) 사이에 놓이는 무색 PET를 케이싱(5451)의 내면 측으로 강하게 타격하게 된다. 따라서, 무색 PET이 타격체(5460)에 의해 부피가 감소된 상태로 회전날(5467)이 배치된 부분으로 이송된다.

회전날(5467)이 배치된 부분에서 회전날(5467)과 고정날(5456)의 작용으로 무색 PET에 부착된 라벨 및 캡이 2차 분리된다. 그리고 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET는 배출 가압 날개(5468)의 작용으로 배출구(5454)를 통해 원활하게 무색 PET 저장 챔버로 수거되고, 분리된 라벨 및 캡은 라벨 및 캡 흡입기(5470)의 흡입력 발생부(5477)에서 발생하는 흡입력과 라벨 및 캡 이송 컨베이어(5478)에 의한 이송력에 의해 라벨 및 수거부에 수거된다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 제3 선별부(5000)는 PET 수선별 컨베이어(5200)에서 선별된 유색 PET로부터 라벨과 캡을 제거하는 라벨 및 캡 제거기(5500)를 더 포함할 수 있다.

유색 PET용 라벨 및 캡 제거기(5500)는, 전술한 무색 PET용 라벨 및 캡 제거기와 동일한 구성을 가질 수 있으며, 따라서, 유색 PET용 라벨 및 캡 제거기에 대한 설명은 위에서 설명한 무색 PET용 라벨 및 캡 제거기에 대한 설명으로 대신한다.

또한, 상기 제3 선별부(5000)는 선별 후 라벨 및 캡 제거기에 의해 라벨 및 캡이 제거된 무색 PET가 저장되는 무색 PET 저장 호퍼(5610)와, 선별 후 라벨 및 캡 제거기에 의해 라벨 및 캡이 제거된 유색 PET가 저장되는 유색 PET 저장 호퍼(5620)와, 유색 PET로부터 분리 선별된 판 PET가 저장되는 판 PET 저장 호퍼(5630)를 포함한다.

또한, 상기 무색 PET 저장 호퍼(5610), 상기 유색 PET 저장 호퍼(5620), 상기 판 PET 저장 호퍼(5630) 중 하나에서 배출된 동종의 PET를 압축 및 결속하기 위한 PET 압축 결속기(5700)가 제공된다.

무색 PET 저장 호퍼(5610)가 가득 차면, 유색 PET 저장 호퍼(5620)의 배출구와 판 PET 저장 호퍼(5630)의 배출구가 닫힌 상태에서 무색 PET 저장 호퍼(5610)의 배출구가 개방되어, 무색 PET가 PET 이송 컨베이어(5001)로 배출되며, PET 이송 컨베이어(5001)는 무색 PET를 PET 압축 결속기(5700)로 이송하며, PET 압축 결속기(5700)는 무색 PET를 압축 및 결속한다.

유색 PET 저장 호퍼(5620)가 가득 차면, 무색 PET 저장 호퍼(5610)의 배출구와 판 PET 저장 호퍼(5630)의 배출구가 닫힌 상태에서 유색 PET 저장 호퍼(5620)의 배출구가 개방되어, 유색 PET가 PET 이송 컨베이어(5001)로 배출되며, PET 이송 컨베이어(5001)는 유색 PET를 PET 압축 결속기(5700)로 이송하며, PET 압축 결속기(5700)는 유색 PET를 압축 및 결속한다.

판 PET 저장 호퍼(5630)가 가득 차면, 무색 PET 저장 호퍼(5610)의 배출구와 유색 PET 저장 호퍼(5620)의 배출구가 닫힌 상태에서 판 PET 저장 호퍼(5630)의 배출구가 개방되어, 판 PET가 PET 이송 컨베이어(5001)로 배출되며, PET 이송 컨베이어(5001)는 판 PET를 PET 압축 결속기(5700)로 이송하며, PET 압축 결속기(5700)는 판 PET를 압축 결속한다.

이때, 상기 무색 PET 저장 호퍼(5610)의 배출구와 유색 PET 저장 호퍼(5620)의 배출구와 판 PET 저장 호퍼(5630)의 배출구는 공통적으로 PET 이송 컨베이어(5001)로 이어져 있다.

도 20 내지 도 26을 참조하면, 상기 PET 압축 결속기(5700)는 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET 중 어느 한 종류(이하에서는, PET라 함)가 투입되는 하우징(5710)과, 하우징(5710) 내부로 투입된 PET(W)를 압축하는 압축유닛(5730)과, 압축유닛(5730)이 하우징(5710)에 투입된 PET(W)를 압축할 때 하우징(5710)으로부터 배출되는 이물질을 하우징(5710)의 주변으로 흩어지지 않게 차폐하는 차폐유닛(5740)을 포함한다. 이러한 PET 압축 결속기(5700)는 플라스틱 등의 재활용 폐기물을 압축하고 와이어(10)로 결속하여 운반하기 좋은 형태로 만들 수 있고, 폐기물 압축 과정에서 폐기물 중에 함유되어 있는 이물질이 하우징(5710)의 외부로 튀어 하우징(5710) 주변을 오염시키는 문제를 줄일 수 있다.

하우징(5710)의 내부에는 PET(W)가 투입되어 압축되는 압축실(5711)이 마련된다. 압축실(5711)은 하우징(5710)의 일측에 외측으로 개방되도록 형성되는 투입구(5712) 및 하우징(5710)의 다른 일측에 외측으로 개방되도록 형성되는 배출구(5713)와 연결된다. 투입구(5712)를 통해 압축실(5711)로 PET(W)가 투입되고, 압축실(5711)에서 압축된 PET(W)는 배출구(5713)를 통해 하우징(5710)의 외부로 배출된다. 하우징(5710)의 상면에는 PET(W)를 투입구(5712)로 안내할 수 있는 호퍼(5716)가 배치된다. 또한, 하우징(5710)에는 복수의 하우징 개구(5714)가 구비된다. 이들 하우징 개구(5714)는 압축된 PET(W)를 와이어(10)로 결속하는 와이어 결속 작업 시 이용되는 것으로 하우징(5710)의 양쪽 측면에 마련된다.

하우징(5710)의 배출구(5713)는 개폐 도어(5720)에 의해 개폐된다. 개폐 도어(5720)는 하우징(5710)의 일측에 회전 가능하게 결합되어 배출구(5713)를 개폐한다. 개폐 도어(5720)는 도어 구동기(5721)에 의해 작동한다. PET(W)의 압축 시 도어 구동기(5721)가 개폐 도어(5720)를 닫힘 방향으로 회전시키고, PET(W)의 배출 시 도어 구동기(5721)가 개폐 도어(5720)를 열림 방향으로 회전시킨다.

개폐 도어(5720)는 배출구(5713)를 밀폐한 상태에서 록커(5725)에 의해 록킹될 수 있다. 록커(5725)는 하우징(5710)의 다른 일측에 회전 가능하게 결합된다. 록커(5725)는 록커 구동기(5726)에 의해 작동한다. PET(W)의 압축 시 록커 구동기(5726)가 록커(5725)를 도어 록킹 방향으로 회전시키고, PET(W)의 배출 시 록커 구동기(5726)가 록커(5725)를 록킹 해제 방향으로 회전시킨다. 록커(5725)가 개폐 도어(5720)에 밀착되어 개폐 도어(5720)를 록킹시킴으로써 PET(W)의 압축 시 개폐 도어(5720)가 배출구(5713)를 더욱 안정적으로 밀폐시킬 수 있다.

압축유닛(5730)은 압축실(5711)에 투입된 PET(W)를 가압할 수 있도록 압축실(5711)에 이동 가능하게 배치되는 압축 피스톤(5731)과, 압축 피스톤(5731)을 작동시키는 피스톤 구동기(5738)를 포함한다. 압축 피스톤(5731)은 압축실(5711)의 PET(W)와 접촉하여 PET(W)를 가압하는 피스톤 바디(5732)와, 피스톤 바디(5732)와 피스톤 구동기(5738)를 연결하는 피스톤 로드(5733)를 포함한다. 피스톤 구동기(5738)의 구동력을 피스톤 로드(5733)가 피스톤 바디(5732)에 전달하여 피스톤 바디(5732)가 움직임으로써 압축실(5711)의 PET(W)를 압축할 수 있다.

피스톤 바디(5732)에는 압축실(5711) 측으로 개방되는 복수의 피스톤 개구(5734)가 마련된다. 피스톤 개구(5734)를 통해 압축실(5711)에서 압축된 PET(W)를 결속하기 위한 와이어(100)가 압축실(5711)로 진입할 수 있다. 피스톤 개구(5734)는 피스톤 플랩(5735)에 의해 개폐된다.

피스톤 플랩(5735)은 피스톤 바디(5732)에 회전 가능하게 결합되어 피스톤 개구(5734)를 개폐한다. 피스톤 플랩(5735)은 두 개가 하나의 피스톤 개구(5734)를 개폐할 수 있도록 피스톤 개구(5734)의 상하측에 하나씩 배치된다. 피스톤 바디(5732)가 압축실(5711)의 PET(W) 압축하면서 움직일 때, 한 쌍의 피스톤 플랩(5735)은 각각의 끝단이 상호 마주하도록 피스톤 바디(5732)의 표면과 평행하게 배치됨으로써 피스톤 개구(5734)를 막는다. 따라서 피스톤 바디(5732)가 PET(W)를 압축할 때 피스톤 개구(5734)로 PET(W)가 진입하지 못한다.

피스톤 바디(5732)에는 피스톤 플랩(5735)을 피스톤 바디(5732)의 표면과 평행한 상태로 정지시키기 위한 스토퍼(5736)가 구비된다. 즉, 스토퍼(5736)는 피스톤 플랩(5735)이 피스톤 개구(5734)를 닫은 상태에서 피스톤 플랩(5735)과 접함으로써 피스톤 플랩(5735)을 피스톤 개구(5734)를 폐쇄한 상태로 정지시킬 수 있다.

피스톤 바디(5732)가 압축실(5711)의 PET(W)를 압축한 후, 와이어(10)가 압축실(5711) 측으로 움직일 때 피스톤 플랩(5735)은 와이어(10)에 의해 피스톤 개구(5734)를 개방하는 방향으로 회전하게 된다. 그리고 피스톤 플랩(5735)의 회전으로 피스톤 개구(5734)가 개방됨으로써 와이어(10)가 피스톤 개구(5734)를 통해 압축실(5711)로 진입하여 압축실(5711)에서 압축된 PET(W)를 결속할 수 있다.

피스톤 개구(5734)는 PET(W)와 접하는 피스톤 바디(5732)의 표면에 복수가 상하로 이격 배치되고, 피스톤 플랩(5735)은 복수의 피스톤 개구(5734)에 대응하도록 복수로 구비된다. 피스톤 개구(5734)의 개수나 위치, 피스톤 플랩(5735)의 구조나, 개수, 위치는 다양하게 변경될 수 있다. 다른 예로, 피스톤 플랩(5735)은 하나가 하나의 피스톤 개구(5734)를 개폐하도록 구비될 수 있다.

차폐유닛(5740)은 하우징(5710)의 외측에 배치되는 차폐부재(5741)와, 차폐부재(5741)를 이동 가능하게 지지하는 이동 프레임(5748)을 포함한다. 이러한 차폐유닛(5740)은 PET(W)에 함유되어 있다가 PET(W)가 압축될 때 하우징(5710)의 하우징 개구(5714)를 통해 배출되는 이물질을 차폐할 수 있다.

차폐부재(5741)는 하우징(5710)의 측면과 마주하도록 배치되어 하우징 개구(5714)를 통해 배출되는 이물질을 하우징(5710)의 주변으로 흩어지지 않게 차폐한다. 차폐부재(5741)는 하우징 개구(5714)와 마주하도록 배치되는 측면 차폐부(5742)와, 측면 차폐부(5742)의 상단에 연결되는 상부 차폐부(5743)와, 측면 차폐부(5742)의 전방 단부에 연결되는 전방 차폐부(5744)와, 측면 차폐부(5742)의 후방 단부에 연결되는 후방 차폐부(5745)와, 측면 차폐부(5742)의 하단에 연결되는 하부 차폐부(5746)를 포함한다. 하부 차폐부(5746)는 측면 차폐부(5742)의 하단으로부터 하우징(5710) 측으로 하향 경사지게 배치된다.

차폐부재(5741)의 하부에는 차폐부재(5741)에 막혀 하강하는 이물질을 수거할 수 있는 이물질 수거부(5760)가 구비된다. 차폐부재(5741)의 하부 차폐부(5746)는 이물질 수거부(5760) 위까지 연장된다. PET(W)의 압축 시, 하우징 개구(5714)를 통해 배출되는 이물질은 차폐부재(5741)의 측면 차폐부(5742), 상부 차폐부(5743), 전방 차폐부(5744), 후방 차폐부(5745) 및 하부 차폐부(5746)에 의해 막혀 하부 차폐부(5746)를 따라 이물질 수거부(5760)로 가이드된다. 그리고 하부 차폐부(5746)에서 하강하는 이물질은 이물질 수거부(5760)에 수거될 수 있다.

이물질 수거부(5760)에는 드레인관(5761)이 연결된다. 드레인관(5761)은 이물질 수거부(5760)에 수거되는 이물질을 이물질 수거부(5760)로부터 배출시킨다. 도면에 나타내지는 않았으나, 드레인관(5761)에는 드레인관(5761)을 통한 이물질의 유동을 단속하기 위한 밸브가 구비될 수 있다.

이동 프레임(5748)은 차폐부재(5741)와 결합되는 프레임 바디(5749)와, 프레임 바디(5749)에 결합되는 휠(5750)을 포함한다. 이동 프레임(5748)은 휠(5750)이 하우징(5710)의 외측에 설치되는 가이드 레일(5770)에서 구름 운동함으로써 가이드 레일(5770)을 따라 슬라이드 이동할 수 있다.

이러한 차폐유닛(5740)은 압축유닛(5730)이 압축실(5711)로 투입된 PET(W)를 압축할 때, 하우징(5710)의 측면과 마주하도록 이동하여 하우징 개구(5714)로부터 배출되는 이물을 차폐하여 이물질 수거부(5760)로 가이드한다. 그리고 PET(W)의 압축 후, 하우징 개구(5714)를 통한 와이어(10)의 결속 작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 차폐유닛(5740)은 하우징(5710)의 측면으로부터 벗어나도록 이동할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 제4 선별부(600)는 근적외선 광(NIR) 또는 다른 분석용 광을 이용하여 상기 기타 플라스틱에 중에서 PE를 선별하는 PE 자동 광학 선별기(6100)와, PE와 분리된 기타 플라스틱중에서 PP를 선별하는 PP 자동 광학 선별기(6200)와, 상기 PE 및 상기 PP와 분리된 기타 플라스틱 중에서 PS를 선별하는 PS 자동 광학 선별기(6300)를 포함한다. 본 실시예에서는 PE, PP, PS의 순서로 선별하지만, 그 순서는 바뀔 수도 있음에 유의한다.

또한, 상기 제4 선별부(6000)는 선별된 PE, PP 및 PS를 각각 저장하는 PE 저장 호퍼(6410), PP 저장 호퍼(6420) 및 PS 저장 호퍼(6430)와, PE 저장 호퍼(6410), PP 저장 호퍼(6420) 및 PS 저장 호퍼(6430) 중 하나에서 배출된 동종의 플라스틱을 압축 및 결속하는 플라스틱 압축 결속기(6700)를 더 포함한다.

PE 저장 호퍼(6410)가 가득 차면, PP 저장 호퍼(6420)의 배출구와 PS 저장 호퍼(6430)의 배출구가 닫힌 상태에서 PE 저장 호퍼(6410)의 배출구가 개방되어, PE가 기타 플라스틱 이송 컨베이어(6001)로 배출되며, 기타 플라스틱 이송 컨베이어(6001)는 PE를 플라스틱 압축 결속기(6700)로 이송하며, 플라스틱 압축 결속기(6700)는 PE를 압축 결속한다.

PP 저장 호퍼(6420)가 가득 차면, PE 저장 호퍼(6410)의 배출구와 PS 저장 호퍼(6430)의 배출구가 닫힌 상태에서 PP 저장 호퍼(6420)의 배출구가 개방되어, PP가 기타 플라스틱 이송 컨베이어(6001)로 배출되며, 기타 플라스틱 이송 컨베이어(6001)는 PP를 플라스틱 압축 결속기(6700)로 이송하며, 플라스틱 압축 결속기(6700)는 PP를 압축 결속한다.

PS 저장 호퍼(6430)가 가득 차면, PE 저장 호퍼(6410)의 배출구와 PP 저장 호퍼(6420)의 배출구가 닫힌 상태에서 PS 저장 호퍼(6430)의 배출구가 개방되어, PS가 기타 플라스틱 이송 컨베이어(6001)로 배출되며, 기타 플라스틱 이송 컨베이어(6001)는 PS을 플라스틱 압축 결속기(6700)로 이송하며, 플라스틱 압축 결속기(6700)는 PS를 압축 결속한다.

상기 PE 저장 호퍼(6410)의 배출구와 PP 저장 호퍼(6420)의 배출구와 PS 저장 호퍼(6430)의 배출구는 공통적으로 기타 플라스틱 이송 컨베이어(6001)로 이어져 있다.

상기 플라스틱 압축 결속기(6700)는 PET 압축 결속기와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있으며, 따라서 플라스틱 압축 결속기(6700)에 대한 설명은 위에서 설명한 PET 압축 결속기에 대한 설명으로 대신한다.

도 27은 본 발명의 여러 변형 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.

변형 실시예 1에 따른 재활용 폐기물 선별 시스템은, 앞선 실시예와 비교할 때, 파봉부(1000)에서 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물을 이송시키면서 공급하는 공급 컨베이어(3001)와 선행 수선별 컨베이어(3002)와의 사이에 진동스크린(5)을 더 포함함을 알 수 있다. 상기 진동스크린(5)은 반입 후 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물을 진동에 의해 소형 협잡물을 분리하는 한편, 재활용 폐기물이 골고루 분산되어 선별이 용이하도록 해준다.

또한, 변형 실시예 2에 따른 재활용 폐기물 선별 시스템은, 변형 실시예 1과 마찬가지로, 파봉부(1000)에서 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물을 이송시키면서 공급하는 공급 컨베이어(3001)와 선행 수선별 컨베이어(3002)와의 사이에 협잡물 분리와 재활용 폐기물의 분산을 위한 진동스크린(5)이 배치된다. 또한, 변형 실시예 2에 따른 재활용 폐기물 선별 시스템은, 파봉부와 봉투 회수부가 일체화되어 하나의 봉투 회수형 파봉장치를 구성하는 앞선 실시예와 달리, 파봉부(1000)에서 파봉된 후 재활용 폐기물과 함께 이송된 봉투를 공급 컨베이어(3001)의 입구 측에서 자동 분리하는 봉투 회수부(2000')를 파봉부(1000)와 이격되게 포함한다.

또한, 변형 실시예 3에 따른 재활용 폐기물 시스템은, 공급 컨베이어(3001)의 입구 측에 봉투 회수부(2000')가 배치된 변형 실시예 2와 달리, 공급컨베이어(3001)의 출구 측에 배치되어, 이송되는 파봉된 봉투를 재활용 폐기물과 분리하여 회수하는 봉투 회수부(2000')를 포함한다.

나머지 구성은 앞선 실시예와 동일하므로 중복을 피하기 위해 설명을 생략하기로 한다.

또한, 앞서서는 철 압축기(3800)와 알루미늄 압축기(3900)의 구조에 대하여는 구체적으로 설명하지 않았으나, 철 압축기(3800)와 알루미늄 압축기(3900)는 앞서 설명한 PET 압축 결속기(5700)와 동일한 구조의 것이 이용될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 폐기물 선별 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 재활용 폐기물 선별 방법은, 도 28에 도시된 것과 같이, 재활용 폐기물을 마대자루 또는 비닐봉투 등과 같은 봉투에 담아 투입하는 투입 단계(S10)와, 재활용 폐기물이 담긴 봉투를 파봉하는 파봉 단계(S20)와, 파봉된 봉투를 재활용 폐기물로부터 분리하여 회수하는 봉투 회수 단계(S30)와, 재활용 폐기물에서 플라스틱, 유리병, 금속, 비닐 등을 선별하는 제1 선별 단계(S40)와, 플라스틱에서 PET(polyethylene terephthalate)와 기타 플라스틱을 분리 및 선별하는 제2 선별 단계(S50)와, PET에서 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET를 선별하는 제3 선별 단계(S60)와, 기타 플라스틱에서 PE(polyethylene), PP(polypropylene) 및 PS(polystyrene)를 선별하는 제4 선별 단계(S62)를 포함한다. 선별된 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET 각각은 따로 저장된 후 이하 설명되는 PET 압축 결속기에 의해 압축 및 결속된다. 마찬가지로, 선별된 PE, PP 및 PS 각각은 따로 저장된 후 이하 설명되는 플라스틱 압축 결속기에 의해 압축 및 결속된다.

상기 제1 선별 단계(S40)에서는 유리병, 금속(철, 알루미늄), 플라스틱, 비닐 및 종이가 분리 및 선별된다. 금속은 자석에 붙는 철과 자석에 붙지 않는 비철 금속인 알루미늄으로 분리 및 선별될 수 있다. 제1 단계에서 선별된 플라스틱은 제2 선별 단계를 위해 이송된다. 병은 수선별 과정을 통해 무색병, 녹색병, 갈색병으로 분류되어, 유리병으로 재활용할 수 있는 공장이나 생산지 등으로 보내진다. 선별된 철과 알루미늄 각각은 압축 및 저장된 후, 재활용을 위해 예컨대 전기로가 있는 공장 등으로 보내질 수 있다.

또한, 상기 제1 선별 단계(S40)는, 도 29에 도시된 것과 같이, 파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물로부터 비닐, 종이 및 기타 재활용 불가 잔재물을 분리하는 선행 수선별 단계(S41)와, 선행 수선별 단계(S41)를 거친 재활용 폐기물에 바람을 불어 날리지 않고 떨어지는 고비중 재활용 폐기물을 바람에 날려 배출되는 중비중 이하 재활용 폐기물과 분리하여 선별하는 풍력 선별 단계(S42)와, 고비중 재활용 폐기물 중에서 유리병을 색깔별로 수선별하는 단계(S43)와, 중비중 이하 재활용 폐기물을 진동하는 경사 이송부를 따라 이송시키면서, 상기 경사 이송부에서 아래로 내려가는 중비중 재활용 폐기물과 상기 경사 이송부를 타고 끝까지 올라가는 저비중 재활용 폐기물을 분리하는 발리스틱 선별 단계(S44)를 포함한다.

여기서 "고비중"은 유리병 및 금속을 의미하며, "중비중"은 플라스틱을 의미하고, "저비중"은 비닐 및 종이를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.

상기 제1 선별 단계(S40)는 발리스틱 선별 단계(S44)후에 저비중 재활용 폐기물에서 비닐, 종이 기타 재활용 불가 잔재물을 추가로 더 분리하는 단계(S45)와, 선별된 유리병 제외 고비중 재활용 폐기물을 중비중 재활용 폐기물 측으로 반송하여, 고비중 재활용 폐기물과 중비중 재활용 폐기물 중에서 플라스틱, 금속 및 비닐 등을 선별하는 단계(S46)를 포함한다.

'단계 S46'에서 철은 자력선별기에 의해 선별되는 것이 바람직하고, 플라스틱, 알루미늄 및 비닐은 수선별 컨베이어를 타고 고비중 및 중비중 폐기물들이 이동할 때 수작업에 의해 수선별된다. 철 및 알루미늄 각각은 철 압축기와 알루미늄 압축기에 의해 각각 압축되어 부피가 감소된 상태로 저장된다. 철류에 포함된 철캔을 타공하는 단계가 추가로 제공될 수 있다. 철캔을 타공하는 단계는 예컨대, 밀봉된 철캔 내부에 잔류하는 가스(특히, 부탄가스)를 제거하여, 가스에 의한 철캔 폭발 및 화재의 위험을 예방하는데 기여한다.

다시 도 28을 참조하면, 상기 제2 선별 단계(S50)는 컨베이어를 타고 이송 중인 플라스틱에 근적외선(NIR) 또는 다른 분석용 광을 조사하여 플라스틱이 PET인지 여부를 확인하는 것을 포함한다. 또한, 상기 제2 선별 단계(S50)는 확인된 PET를 PET가 아닌 플라스틱(이하 "기타 플라스틱"이라 함)로부터 분리하는 것을 포함하는데, 이를 위해 컨베이어를 타고 이송한 PET에 바람을 불어, PET를 PET 배출 통로 측으로 날려 보내고 바람에 날리지 않고 끝까지 이송한 기타 플라스틱을 아래로 떨어뜨리는 방식이 이용될 수 있다.

또한, 상기 제3 선별 단계(S60)는, 전술한 것과 같이 선별된 PET 중에서 무색 PET를 선별하기 위해 다른 컨베이어를 타고 이송중인 PET에 근적외선(NIR) 또는 다른 분석용 광을 조사하여 PET가 무색 PET인지 여부를 확인하는 것을 포함한다. 또한, 상기 제3 선별 단계(S60)는 확인된 무색 PET를 무색 PET 아닌 PET(이하 "기타 PET"라 함)부터 분리하는 것을 포함하는데, 이를 위해, 컨베이어를 타고 이송한 무색 PET에 바람을 불어, 무색 PET를 무색 PET 배출 통로 측으로 날려 보내고 바람에 날리지 않고 끝까지 이송한 PET를 아래로 떨어뜨리는 방식이 이용될 수 있다.

또한, 상기 제3 선별 단계(S60)는 기타 PET에서 유색 PET과 판 PET을 선별하는 것을 포함한다. 유색 PET과 판 PET의 선별은 수선별을 통해 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제3 선별 단계(S60)는 선별된 무색 PET와 선별된 유색 PET에서 캡과 라벨을 제거하는 것을 더 포함할 수 있다.

선별 후 캡과 라벨이 제거된 무색 PET, 선별 후 캡과 라벨이 제거된 유색 PET 및 선별된 판 PET은 각각 따로 저장된 후 각각이 따로 압축 및 결속될 수 있다.

무색 PET는 유색 PET에 비하여 재활용이 쉬우며, 최근 들어 음료병으로 유색 PET의 사용을 금지하는 추세이다. 따라서 전술한 방법은 상기와 같은 추세를 감안하여 무색 PET의 선별을 우선시하는 방법이다.

상기 제4 선별 단계(S62)는 컨베이어를 타고 이송하는 기타 플라스틱에 근적외선(NIR) 또는 다른 분석용 광을 조사하여 PE를 선별하는 것과, PE를 제외한 기타 플라스틱에 근적외선(NIR) 또는 다른 분석용 광을 조사하여 PP를 선별하는 것과, PE 및 PE를 제외한 기타 플라스틱에 근적외선(NIR) 또는 다른 분석용 광을 조사하여 PS를 선별하는 것을 포함한다. 선별된 PE, PP 및 PS은 각각 따로 저장된 후, 따로 압축 및 결속된다.

지금까지, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

1000 : 파봉부
2000 : 봉투 회수부
3000 : 제1 선별부
4000 : 제2 선별부
5000 : 제3 선별부
6000 : 제4 선별부

Claims

재활용 폐기물이 담겨 반입되는 봉투를 파봉하는 파봉부;
상기 파봉부에 의해 파봉된 봉투를 재활용 폐기물과 분리하여 회수하는 봉투 회수부;
파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물을 플라스틱, 유리병, 금속, 종이 및 비닐로 분리 및 선별하는 제1 선별부;
상기 제1 선별부에서 선별된 플라스틱을 PET와 기타 플라스틱으로 분리 및 선별하는 제2 선별부;
상기 제2 선별부에서 선별된 PET를 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET로 분리 및 선별하는 제3 선별부; 및
상기 제2 선별부에서 선별된 상기 기타 플라스틱을 재질별로 선별하는 제4 선별부;를 포함하며,
상기 제2 선별부는,
상기 제1 선별부에서 선별된 플라스틱을 받아 정방향 또는 역방향으로 이송하는 정역 이송 컨베이어와,
정상 운전시, 상기 정역 이송 컨베이어에 의해 정방향으로 이송된 플라스틱을 받아, 광학 선별에 의해 PET를 기타 플라스틱과 분리 및 선별하는 PET 광학 자동 선별기와,
비상 운전시, 상기 정역 이송 컨베이어에 의해 역방향으로 이송된 플라스틱을 받아, PET, PE, PP, PS를 수선별하기 위한 플라스틱 수선별 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 선별부는,
파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물에 설정 풍력의 바람을 불어 바람에 날리지 않고 떨어지는 고비중 재활용 폐기물과 바람에 날려 배출되는 중비중 이하 재활용 폐기물을 분리하는 풍력선별기와,
상기 중비중 이하 재활용 폐기물을 진동하는 경사 이송부에서 이송시키면서, 상기 경사 이송부에서 아래로 내려가는 중비중 재활용 폐기물과 상기 경사 이송부를 타고 끝까지 올라가는 저비중 재활용 폐기물을 분리하는 발리스틱 선별기와,
상기 고비중 재활용 폐기물 중에서 유리병을 선별하기 위한 제1 수선별 컨베이어와,
상기 저비중 재활용 폐기물 중에서 비닐 및 종이를 분리 및 선별하기 위한 제2 수선별 컨베이어와,
상기 발리스틱 선별기에서 선별된 중비중 재활용 폐기물과 상기 제1 수선별 컨베이어에서 상기 유리병과 분리된 고비중 재활용 폐기물을 포함하는 중비중 및 고비중 재활용 폐기물 중에서 플라스틱, 금속 및 비닐류를 수작업으로 선별하기 위한 제3 수선별 컨베이어와,
상기 제3 수선별 컨베이어의 이송 경로 상에 배치되어 자력에 의해 철을 선별하는 자력선별기를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제2항에 있어서,
상기 수선별 컨베이어에서 수선별되는 금속은 알루미늄인 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제1 선별부는,
상기 수선별 컨베이어에서 수선별된 알루미늄을 압축하는 알루미늄 압축기와,
상기 자력선별기에 의해 선별된 철을 압축하는 철 압축기와,
상기 자력선별기에 의해 선별된 철 중에서 철캔을 타공하도록 상기 철 압축기와 상기 자력선별기 사이에 배치된 타공기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제4항에 있어서,
상기 타공기는,
호퍼를 상부에 구비하고 내부에는 타공 챔버가 형성된 프레임과,
상기 타공 챔버 내에 서로 평행하게 그리고 회전 가능하게 설치된 제1 샤프트 및 제2 샤프트와,
상기 제1 샤프트에 일렬로 형성되어 상기 제1 샤프트와 일체로 회전하되, 원주를 따라 복수개의 커터날들이 형성된 복수개의 제1 회전 커터와,
상기 제2 샤프트에 일렬로 형성되어 상기 제2 샤프트와 일체로 회전하되, 원주를 따라 형성된 커터날들이 상기 제1 회전 커터의 커터날들과 교대로 엇갈리게 배치되는 복수개의 제2 회전 커터와,
상기 제1 샤프트와 상기 제2 샤프트를 회전 구동하여 상기 제1 회전 커터와 상기 제2 회전 커터를 회전시키는 구동부를 포함하며,
서로 이웃하는 두 제1 회전커터들 사이의 간격과 서로 이웃하는 두 제2 회전커터들 사이의 간격 각각은 상기 철캔의 최대 직경보다 크고,
상기 제1 회전커터와 상기 제1 회전커터와 이웃하는 제2 회전커터 사이의 간격은 최소 크기를 갖는 철캔의 최소 직경보다 크며,
철캔이 서로 이웃하는 두 제1 회전커터들 사이의 간극을 통해 아래로 빠질 때, 상기 두 제1 회전커터들 사이에 위치한 제2 회전커터의 커터날이 상기 간극 내로 들어가 철캔을 타공하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제2항에 있어서,
상기 풍력선별기는,
재활용 폐기물을 점진적으로 상승 이송시키는 풍력선별용 컨베이어와,
일측벽에는 상기 풍력선별용 컨베이어의 말단이 도입되는 입구부가 형성되고 반대편 타측벽과 천장 사이에 상승 배출구가 형성되고 상기 입구부와 인접하도록 바닥에 제1 낙하 배출구가 형성되고 상기 제1 낙하 배출구에 비해 상기 입구부와 더 멀게 제2 낙하 배출구가 바닥에 형성된 풍력 선별용 하우징과,
상기 입구부와 상기 상승 배출구와 상기 제1 낙하 배출구와 상기 제2 낙하 배출구를 연결하도록 상기 풍력 선별용 하우징에 형성된 가이드 통로와,
상기 입구부에 인접하도록 상기 가이드 통로 내에 설치되며 상기 풍력선별용 컨베이어의 말단에서 떨어지는 재활용 폐기물을 상기 상승 배출구를 향해 밀어 올리는 방향으로 에어를 분사하는 에어 블로워와, 모터에 의해 회전 구동하여 상기 제1 낙하 배출구의 상측에 있는 재활용 폐기물을 제2 낙하 배출구 측으로 보내는 회전 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제6항에 있어서,
상기 가이드 통로는 상기 제1 낙하 배출구를 향해 점차적으로 좁아지는 제1 낙하 통로와 제2 낙하 배출구를 향해 점차적으로 좁아지는 제2 낙하 통로를 포함하며, 제1 낙하 통로의 상부와 제2 낙하 통로의 상부 사이 공간을 점유하도록 상기 회전 이송부가 배치된 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제1 선별부는,
파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물로부터 비닐, 종이 및 기타 재활용 불가 잔재물을 수작업으로 선별하기 위해, 상기 풍력선별기의 전단에 배치된 선행 수선별 컨베이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 PET 광학 자동 선별기는,
광학 선별용 컨베이어와,
상기 광학 선별용 컨베이어의 말단을 수용하도록 배치되며 경사 격벽판에 의해 분리 구획된 직접 배출구와 날림 배출구를 바닥에 포함하되, 상기 날림 배출구가 상기 직접 배출구보다 상기 광학 선별용 컨베이어의 말단과 멀리 떨어져 있는 선별 하우징과,
상기 광학 선별용 컨베이어를 타고 이송된 플라스틱의 재료가 PET인지 여부를 알려주는 광학 분석기와,
PET로 확인된 플라스틱에 에어를 분사하여 상기 날림 배출구로 날려 내보내는 에어 분사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제3 선별부는,
상기 제2 선별부에서 선별된 PET를 받아, 광학 선별에 의해 무색 PET와 기타 PET를 분리 및 선별하는 무색 PET 자동 광학 선별기와,
상기 무색 PET에서 라벨과 캡을 제거하는 라벨 및 캡 제거기와,
라벨 및 캡이 제거된 무색 PET를 저장하는 무색 PET 저장 호퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제11항에 있어서,
상기 라벨 및 캡 제거기는,
챔버와, 무색 PET를 상기 챔버에 투입시킬 수 있도록 상기 챔버와 연결되는 무색 PET 투입구와, 상기 챔버를 통과하는 무색 PET를 배출하기 위해 상기 챔버와 연결되는 무색 PET 배출구와, 무색 PET에서 분리되는 라벨 및 캡을 상기 챔버로부터 배출하기 위해 상기 챔버와 연결되는 라벨 및 캡 흡입구를 갖는 케이싱과,
상기 챔버에 회전 가능하게 배치되는 회전축과,
상기 회전축에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하면서 상기 무색 PET 투입구로 투입되는 무색 PET를 상기 무색 PET 배출구 측으로 이송시키도록 상기 회전축의 외면에 나선형으로 배치되는 나선 가이드와,
축 삽입구멍을 구비하여 상기 축 삽입구멍에 상기 회전축이 삽입되는 방식으로 상기 회전축과 결합되는 타격체 바디와, 상기 타격체 바디의 외면으로부터 상기 케이싱의 내면 측으로 돌출되는 복수의 타격 날을 구비하고, 상기 회전축의 회전에 따라 회전하면서 상기 타격체 바디와 상기 케이싱의 내면 사이를 통과하는 무색 PET를 타격하면서 무색 PET로부터 라벨 및 캡을 분리시킬 수 있도록 상기 나선 가이드보다 상기 무색 PET 배출구에 가까이 배치되는 타격체와,
상기 케이싱의 내면 측으로 돌출되도록 상기 회전축의 외면에 결합되되, 상기 회전축의 회전 방향을 따라 복수 개가 이격 배치되고, 상기 회전축과 함께 회전하면서 무색 PET를 타격하여 무색 PET로부터 라벨 및 캡을 분리시킬 수 있도록 상기 타격체보다 상기 무색 PET 배출구에 가까이 배치되는 회전날과,
무색 PET에서 분리되는 라벨 및 캡을 상기 챔버로부터 흡입하여 배출시킬 수 있도록 상기 라벨 흡입구와 연결되어 상기 라벨 흡입구를 통해 상기 챔버에 흡입력을 제공하는 라벨 흡입기를 포함하고,
상기 타격체에 구비되는 축 삽입구멍의 내경은 상기 회전축의 외경보다 크며, 상기 타격체는 상기 타격체 바디와 상기 케이싱의 내면 사이의 간격이 가변하도록 상기 회전축의 회전에 연동하여 회전하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템
제11항에 있어서,
상기 제3 선별부는,
상기 무색 PET와 분리된 기타 PET에서 유색 PET와 판 PET를 수작업으로 선별하기 위한 PET 수선별 컨베이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제3 선별부는,
상기 제2 선별부에서 선별된 PET를 받아, 광학 선별에 의해 무색 PET와 기타 PET를 분리 및 선별하는 무색 PET 자동 광학 선별기와,
상기 기타 PET에서 유색 PET와 판 PET를 분리 및 선별하기 위한 PET 수선별 컨베이어와,
선별된 무색 PET의 라벨과 캡을 제거하기 위한 라벨 및 캡 제거기와,
라벨 및 캡이 제거된 무색 PET가 저장되는 무색 PET 저장 호퍼와,
선별된 유색 PET의 라벨과 캡을 제거하기 위한 라벨 및 캡 제거기와,
라벨 및 캡이 제거된 유색 PET가 저장되는 유색 PET 저장 호퍼와,
선별된 판 PET가 저장되는 판 PET 저장 호퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제14항에 있어서,
상기 제3 선별부는 상기 무색 PET 저장 호퍼, 상기 유색 PET 저장 호퍼, 상기 판 PET 저장 호퍼 중 하나에서 배출된 동종의 PET를 압출 결속하는 PET 압축 결속기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제15항에 있어서,
상기 PET 압축 결속기는,
압축실과, PET 투입을 위해 상기 압축실과 연결되는 투입구와, 압축된 PET의 배출을 위해 상기 압축실과 연결되는 배출구와, 압축된 PET를 와이어로 결속하는 와이어 결속 작업 시 이용되는 하우징 개구를 양 측면에 길이방향을 따라 복수개 구비하는 하우징과,
상기 배출구를 개폐할 수 있도록 상기 하우징에 결합되는 개폐 도어와,
상기 압축실에 투입된 PET를 가압할 수 있도록 상기 압축실에 이동 가능하게 배치되는 압축 피스톤과, 상기 압축 피스톤을 작동시키는 피스톤 구동기를 갖는 압축유닛과,
상기 하우징의 측면에 마련되는 하우징 개구를 통해 배출되는 이물질을 상기 하우징의 주변으로 흩어지지 않게 차폐할 수 있도록 상기 하우징의 외측에 배치되는 차폐부재와, 상기 차폐부재와 결합되고 상기 하우징의 외측에 배치되는 가이드 레일을 따라 슬라이드 이동하는 이동 프레임을 갖는 차폐유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템
제1항에 있어서,
상기 제4 선별부는,
상기 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제1 플라스틱을 선별하는 제1 플라스틱 자동 광학 선별기와, 제1 플라스틱이 분리되고 남은 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제2 플라스틱을 선별하는 제2 플라스틱 자동 광학 선별기와, 제1 플라스틱 및 제2 플라스틱이 분리되고 남은 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제3 플라스틱을 자동 선별하는 제3 플라스틱 자동 광학 선별기와, 상기 제1 플라스틱, 상기 제2 플라스틱 및 상기 제3 플라스틱 각각을 저장하는 제1 플라스틱 저장 호퍼, 제2 플라스틱 저장 호퍼 및 제3 플라스틱 저장 호퍼와, 상기 제1 플라스틱 저장 호퍼, 상기 제2 플라스틱 저장 호퍼 및 상기 제3 플라스틱 저장 호퍼 중 하나에서 배출된 플라스틱을 압축 및 결속하는 플라스틱 압축 결속기를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제1항에 있어서,
상기 파봉부는,
상측에 투입구를 하우징과, 상기 투입구의 아래에 있도록 상기 하우징 내에 배치되어 상기 투입구 통해 투입된 재활용 폐기물이 담긴 봉투를 이송하는 파봉용 이송 컨베이어와, 상기 파봉용 이송 컨베이어의 말단과 이격된 상태로 마주하게 설치되어 상기 파봉용 이송 컨베이어의 말단에서 떨어지는 봉투를 파봉하는 파봉유닛과, 상기 파봉유닛에 의해 파봉된 봉투에서 나온 재활용 폐기물을 배출시키기 위한 폐기물 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제18항에 있어서,
상기 봉투 회수부는,
상기 파봉부에 의해 파봉된 봉투를 위로 들어올린 후 전방으로 보내는 픽업유닛과, 상기 픽업유닛에 의해 픽업된 봉투를 바람으로 불어 픽업유닛에서 분리 이송시키는 에어 블로워와, 바람에 의해 상기 픽업유닛으로부터 이송된 봉투를 측방향으로 이송시켜 배출하는 봉투 배출 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제19항에 있어서,
상기 파봉유닛은,
상기 파봉용 이송 컨베이어의 말단 부근에서 모터 구동에 의해 회전하여 상기 파봉용 이송 컨베이어에서 떨어지는 재활용 폐기물 담긴 봉투를 들어올리는 원통형 회전칼날과, 상기 회전칼날을 기준으로 상기 파봉용 이송 컨베이어의 반대 측에 배치되며 상기 회전칼날을 향해 탄성적으로 편향되어 상기 회전칼날과 함께 봉투를 파봉하는 복수개의 무빙칼날을 포함하며,
상기 복수개의 무빙칼날 각각은 피봇축을 중심으로 선회 가능하게 설치되되, 상기 피봇축을 기준으로 상측의 편향력 인가부와 하측의 칼날부를 포함하며, 상기 편향력 인가부에는 상기 칼날부가 상기 회전칼날을 향해 편향되도록 편향력을 인가하는 스프링이 연결된 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제19항에 있어서,
상기 픽업유닛은,
서로 평행한 한 쌍의 원판과 상기 한 쌍의 원판의 중심에 대하여 원형으로 배열된 채 상기 한 쌍의 원판을 일체로 연결하는 복수개의 리브를 포함하고, 모터 구동에 의해 회전하는 그릴 원통형 회전체와,
상기 그릴 원통형 회전체와 함께 회전하되, 봉투를 들어올리는 픽업 구간에서 상기 그릴 원통형 회전체의 외측으로 상승하여 봉투에 걸리는 복수개의 픽업 후크와,
상기 복수개의 픽업 후크가 상기 픽업 구간에 있는 동안에는 상기 그릴 원통형 회전체의 외부로 돌출되도록 하고, 상기 복수개의 픽업 후크가 상기 픽업 구간을 지나면 상기 그릴 원통형 회전체 내부에 위치하도록 상기 복수개의 픽업 후크를 출몰시키는 출몰 작동 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
제21항에 있어서,
상기 출몰 작동 기구는,
상기 한 쌍의 원판 각각의 내부면에 형성되되, 상기 한 쌍의 원판 각각의 중심에 대한 동심원을 따라 일정 간격으로 배열된 복수개의 레버축들과,
상기 그릴 원통형 회전체 내부에 위치하며, 일측이 상기 레버축들 각각에 회전 가능하게 연결된 복수개의 레버들과,
상기 레버들 각각의 타측에 결합된 휠과,
상기 휠의 중심에서 상기 그릴 원통형 회전체의 중심과 평행하게 길게 연장되고 상기 복수개의 픽업 후크가 형성된 축대와,
상기 그릴 원통형 회전체가 회전하는 동안 상기 휠이 타고 이동하는 것을 허용하며, 중심으로부터 반경이 일정한 일정 곡률 구간과 중심으로부터의 반경이 일정 곡률 구간보다 작게 정해지며 곡률이 변하도록 형성된 가변 곡률 구간이 형성된 캠면을 구비하는 고정캠과,
상기 복수개의 레버의 일측 외측면에서 상기 축대와 중심이 일치하도록 외측으로 돌출된 가이드 로드와,
상기 휠이 상기 캠면을 타고 이동하는 동안 상기 가이드 로드가 가이드되는 원호형 가이드 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 시스템.
재활용 폐기물이 담겨 반입되는 봉투를 파봉하는 단계;
파봉된 봉투를 재활용 폐기물과 분리하여 회수하는 단계;
파봉된 봉투로부터 분리된 재활용 폐기물 중에서 플라스틱, 금속, 비닐 및 종이를 분리 및 선별하는 제1 선별 단계;
상기 제1 선별 단계에서 선별된 플라스틱 중에서 PET를 기타 플라스틱과 분리 및 선별하는 제2 선별 단계;
상기 제2 선별 단계에서 선별된 PET 중에서 무색 PET, 유색 PET 및 판 PET를 분리 및 선별하는 제3 선별 단계; 및
상기 제2 선별 단계에서 PET와 분리된 기타 플라스틱을 재질별로 선별하는 제4 선별 단계;를 포함하며,
상기 제2 선별 단계는,
정상 운전시, 정역 이송 컨베이어로 플라스틱을 정방향으로 이송하면서, 플라스틱을 광학 선별에 의해 PET와 기타 플라스틱으로 선별하고,
비상 운전시, 정역 이송 컨베이어로 플라스틱을 역방향으로 이송하면서, 플라스틱을 플라스틱 수선별 컨베이어에서 PET, PE, PP, PS로 수선별하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 방법.
제23항에 있어서,
상기 제1 선별 단계는,
파봉된 봉투와 분리된 재활용 폐기물에 설정 풍력의 바람을 불어 바람에 날리지 않고 떨어지는 고비중 재활용 폐기물과 바람에 날려 배출되는 중비중 이하 재활용 폐기물을 분리 및 선별하는 단계와,
상기 중비중 이하 재활용 폐기물을 진동하는 경사 이송부에서 이송시키면서, 상기 경사 이송부에서 아래로 내려가는 중비중 재활용 폐기물과 상기 경사 이송부를 타고 끝까지 올라가는 저비중 재활용 폐기물을 분리 및 선별하는 단계와,
상기 고비중 재활용 폐기물 중에서 유리병을 선별하는 단계와,
상기 유리병을 선별한 후 반송된 고비중 재활용 폐기물과 상기 중비중 재활용 폐기물을 포함하는 고비중 및 중비중 재활용 폐기물 중에서 플라스틱과 금속을 분리 및 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 방법.
제24항에 있어서,
상기 금속 중에서 철을 선별하기 위해 자력선별기를 이용하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 방법.
제24항에 있어서,
상기 유리병을 선별하는 단계는 유리병을 색깔별로 선별하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 방법.
삭제
제23항에 있어서,
상기 제3 선별 단계는,
광학 선별에 의해 PET를 무색 PET와 기타 PET로 분리 및 선별하는 단계와,
선별된 무색 PET의 라벨과 캡을 제거하는 단계와,
라벨 및 캡이 제거된 무색 PET를 저장하는 단계와,
무색 PET와 분리된 기타 PET를 수선별하여 유색 PET와 판 PET로 분리 및 선별하는 단계와,
선별된 유색 PET의 라벨과 캡을 제거하는 단계와,
라벨 및 캡이 제거된 무색 PET와 선별된 판 PET를 각각 저장하는 단계와,
라벨 및 캡이 제거된 무색 PET, 라벨 및 캡이 제거된 유색 PET 및 판 PET 각각을 압축 및 결속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 방법.
제23항에 있어서,
상기 제4 선별 단계는,
상기 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제1 플라스틱을 분리 및 선별하는 단계와,
제1 플라스틱이 분리되고 남은 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제2 플라스틱을 분리 및 선별하는 단계와,
상기 제1 플라스틱 및 제2 플라스틱이 분리되고 남은 기타 플라스틱 중에서 광학 선별에 의해 제3 플라스틱을 선별하는 단계와,
상기 제1 플라스틱, 상기 제2 플라스틱 및 상기 제3 플라스틱 각각을 저장하는 단계와,
상기 제1 플라스틱, 상기 제2 플라스틱 및 상기 제3 플라스틱 각각을 압축 및 결속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용 폐기물 선별 방법.