KR102560122B1 - 일회용 페트 컵 재활용 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일회용 페트 컵 재활용 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 합성수지로 이루어지는 일회용 컵의 선별 작업시 보다 정확하게 일회용 컵의 특징을 확인할 수 있어 안정적으로 선별할 수 있을 뿐만 아니라 재활용 공정시 각 재질에 대하여 정확하게 대처할 수 있도록 하는 일회용 페트 컵 재활용 시스템에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일회용 컵을 베일 형태로 형성한 압축물을 보관 장소에 보관하는 전처리 공정과, 상기 보관 장소에 보관된 압축물을 낱개의 일회용 컵으로 해체하는 해체 공정과, 상기 해체 공정을 통하여 분리된 일회용 컵을 선별하는 선별 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

일회용 페트 컵 재활용 시스템{recycling system for disposable PET cup}
본 발명은 일회용 페트 컵 재활용 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 합성수지로 이루어지는 일회용 컵의 선별 작업시 보다 정확하게 일회용 컵의 특징을 확인할 수 있어 안정적으로 선별할 수 있을 뿐만 아니라 재활용 공정시 각 재질에 대하여 정확하게 대처할 수 있도록 하는 일회용 페트 컵 재활용 시스템에 관한 것이다.
최근 OECD국가의 플라스틱 폐기물은 약 4억 톤, 해양·수계 플라스틱 축적량은 1.4억톤 등 플라스틱은 사회 전 부분에서 활용되는 유용한 소재이기는 하지만 환경에 잔류하고 미세화 등으로 생태계의 가장 큰 환경문제로 대두하고 있다.
우리나라는 플라스틱 수요와 폐기량이 지속 증가하며 특히, 코로나19이후 사용주기가 짧은 포장재와 용기 폐기물이 심각한 상태이다.
저렴하고 가공·편이성이 뛰어나 계획적이고 장기적인 관리가 되지 않으면 포장재, 용기, 기구 등 전 분야에서 플라스틱 폐기물은 지속 증가할 전망이다. 전 세계 석유 생산량의 8 ~ 10%가 플라스틱 생산에 활용되고 석유를 원료로 사용하기 때문에 생산부터 폐기까지 온실가스가 다량 배출된다.
국내에서 커피전문점이 대중화되었지만 재활용 측면에서 볼 때 플라스틱 일회용 컵은 환경부에 따르면 재활용률은 5% 미만인 것으로 추정된다. 즉 95% 이상이 매립되거나 소각되고 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 국가적으로도 폐기물 감량 및 고부가가치 재활용 확대에 기반을 둔 순환경제 완성을 국정 과제로 설정하여 추진 중에 있다.
앞으로 본격화될 포스트 플라스틱 시대를 준비하고 플라스틱 재생원료와 재활용산업의 고도화를 통한 경쟁력을 강화하기 위해 일회용품 사용제한 방식을 기존 단속 형에서 계도 형으로 전환하며 식당·매장에서 일회용품 미제공이 원칙이 되도록 운영체계를 개선하고 있다. 22년 12월부터 세종, 제주 지역부터 일회용 컵 보증금제를 단계적으로 시행하여 지역 맞춤형 성공모델을 구축하고 전국적으로 확대 시행할 계획이다.
이러한 상황 속에서 플라스틱 특히 페트 일회용 컵의 전문 재활용 기술 개발은 우리가 당면한 필수 과제이다. 플라스틱 일회용 컵이 낱개로 분리 배출 되어 수거, 운반되는 입고 성상의 특징을 잘 이해하고 일회용 컵의 페트 재질외의 PP(Polypropylene) 또는 PS(Polystyrene) 재질의 일회용 컵이 혼재하며 컵에 인쇄된 로고의 잉크 성분의 이물질 등 그리고 두께가 얇고 깨지기 쉬운 특성 등을 고려하여야 한다.
이러한 고품질의 재활용 원료를 제조하기 위해서는 광학자동 선별이 필수적인 공정인데 플라스틱 일회용 컵이 미 압착된 구형의 형태로 광학선별기로 투입된다면 이송 고속컨베이어에서 구르는 현상이 발생하여 밸브 블럭에 부착된 에어노즐의 에어제트 방식 분사로 선별 배출을 위한 이젝팅(Ejecting)이 불가능하고 광학자동 선별 자체가 불가능한 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-2223381호(2021.02.26.등록) 한국등록특허 제10-0895529호(2009.04.22.등록)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 합성수지로 이루어지는 일회용 컵을 압착하기 때문에 컨베이어를 따라 이동하는 과정에서 일회용 컵의 위치가 흔들리지 않아 광학 선별기를 통하여 정확한 판단을 할 수 있고, 컨베이어에서 제거할 때에도 위치가 변하지 않기 때문에 안정적으로 제거할 수 있는 일회용 페트 컵 재활용 시스템을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 광학 선별 과정에서 일회용 컵의 표면에 인쇄된 로고를 인식하여 브랜드에 따른 일회용 컵의 재질, 로고를 형성하는 도료의 특성 등을 정확하게 판단할 수 있어 재활용 공정시 각 재질에 대하여 정확하게 대처할 수 있도록 하는 일회용 페트 컵 재활용 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;
일회용 컵을 베일 형태로 형성한 압축물을 보관 장소에 보관하는 전처리 공정과, 상기 보관 장소에 보관된 압축물을 낱개의 일회용 컵으로 해체하는 해체 공정과, 상기 해체 공정을 통하여 분리된 일회용 컵을 선별하는 선별 공정과, 상기 선별 공정을 통하여 선별된 일회용 컵을 페트 플레이크로 변환하는 재활용 공정과, 상기 페트 플레이크에서 대상 이외의 재질을 제거하는 페트 플레이크 선별 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전처리 공정은 일회용 컵을 평평한 형태로 압착하는 압착 단계와, 상기 압착 단계를 통하여 압착된 낱개의 일회용 컵을 베일 형태의 압축물로 형성하는 압축 단계와, 상기 압축물을 보관 장소에 보관하는 보관 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 선별 공정은 광학 선별기를 통하여 1차로 각 일회용 컵의 재질 및 색깔을 판단하여 선별하는 1차 광학 선별 단계와, 광학 선별기를 통하여 상기 1차 광학 선별 단계에서 선별되지 못한 일회용 컵의 재질 및 색깔을 판단하여 선별하는 2차 광학 선별 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 1차 광학 선별 단계와 2차 광학 선별 단계에서는 상기 광학 선별기를 구성하는 광학 스캐너를 통하여 감지한 근적외선 스팩트럼과 가시광선 정보를 상기 광학 선별기에 구비된 분석 모듈에서 분석하여 일회용 컵의 재질과 색깔을 판단하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 1차 광학 선별 단계와 2차 광학 선별 단계에서는 상기 광학 선별기에 구비된 로고 인식 모듈에서 상기 광학 스캐너에서 감지한 이미지 정보를 통하여 일회용 컵의 표면에 인쇄된 로고에 대응되는 브랜드를 식별하고, 상기 광학 선별기에 구비되는 제품 DB에 저장된 브랜드별 일회용 컵의 정보를 통하여 일회용 컵을 선별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제품 DB에는 각 브랜드별 일회용 컵의 재질, 로고를 인쇄한 도료의 정보, 도료를 세척하기 위한 방법에 대한 정보가 저장되고, 상기 선별 제어부는 상기 2차 광학 선별 단계 후, 후행 공정인 재활용 공정을 진행하는 재활용 장치로 일회용 컵의 색상, 재질, 일회용 컵의 표면에 인쇄된 도료의 특성 및 해당 도료를 제거하기 위한 방법에 대한 정보를 전달하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 재활용 공정은 선별된 일회용 컵을 설정된 크기로 분쇄하여 페트 플레이크를 생성하는 분쇄 단계와, 상기 분쇄 단계에서 도출된 페트 플레이크를 세척하는 세척단계와, 세척된 페트 플레이크를 행구고 건조하는 헹굼 건조 단계로 이루어지고, 상기 세척 단계는 상기 선별 제어부로부터 수신한 도료를 제거하기 위한 방법을 통하여 세척할 물의 온도, 세제, 세척 시간을 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 페트 플레이크 선별 공정은 상기 재활용 공정을 통하여 생성된 페트 플레이크를 진동 피더를 통하여 이송 컨베이어에 공급할 때, 고르게 펼쳐지도록 하는 펼침 단계와, 상기 이송 컨베이어의 상부에 펼쳐진 페트 플레이크에서 플레이크 광학 선별기를 통하여 재질 및 색상 정보를 감지하여 선별하는 플레이크 선별 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 플레이크 선별 단계에서는 플라잉 빔(Flying beam) 스캐닝 기술이 적용된 플레이크 광학 선별기를 사용함으로써, 근적외선 센서를 통하여 감지한 정보를 사용하여 페트 플레이크의 재질 및 색상 정보를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 합성수지로 이루어지는 일회용 컵을 압착하기 때문에 컨베이어를 따라 이동하는 과정에서 일회용 컵의 위치가 흔들리지 않아 광학 선별기를 통하여 정확한 판단을 할 수 있고, 컨베이어에서 제거할 때에도 위치가 변하지 않기 때문에 안정적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 광학 선별 과정에서 일회용 컵의 표면에 인쇄된 로고를 인식하여 브랜드에 따른 일회용 컵의 재질, 로고를 형성하는 도료의 특성 등을 정확하게 판단할 수 있어 재활용 공정시 각 재질에 대하여 정확하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 수행 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 압착 장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 압축 장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 해체 장치의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 선별장치의 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 선별장치의 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 수행 과정을 보여주는 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 압착 장치의 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 압축 장치의 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 해체 장치의 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 선별장치의 개념도이고, 도 6은 본 발명에 따른 일회용 페트 컵 재활용 시스템의 선별장치의 블럭도이다.
본 발명은 일회용 페트 컵 재활용 시스템에 관한 것으로 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 그 구성은 일회용 컵을 베일 형태로 형성한 압축물을 보관 장소에 보관하는 전처리 공정(S100)과 상기 보관 장소에 보관된 압축물을 낱개의 일회용 컵으로 해체하는 해체 공정(S200)과 상기 해체 공정을 통하여 분리된 일회용 컵을 선별하는 선별 공정(S300)과 상기 선별 공정(S300)을 통하여 선별된 일회용 컵을 페트 플레이크로 변환하는 재활용 공정(S400)과 상기 페트 플레이크에서 대상 이외의 재질과 생삭을 제거하는 페트 플레이크 선별 공정(S500)으로 이루어진다.
여기서, 상기 전처리 공정(S100)은 일회용 컵을 평평한 형태로 압착하는 압착 단계(S110)와 상기 압착 단계(S110)를 통하여 압착된 낱개의 일회용 컵을 베일 형태의 압축물로 형성하는 압축 단계(S120)와 상기 압축물을 보관 장소에 보관하는 보관 단계(S130)로 이루어진다.
그래서, 상기 공정들을 통하여 버려진 합성수지로 이루어지는 일회용 컵을 수거한 다음, 각 일회용 컵을 선별하여 재활용할 수 있는데, 상기 전처리 공정(S100)을 통하여 각각의 일회용 컵이 평평한 상태로 압착되기 때문에 상기 선별 공정(S300)에서 각 일회용 컵이 컨베이어를 타고 이동하는 과정에서 굴러다니는 것을 방지할 수 있어 안정적으로 일회용 컵의 재질 및 색상을 판단하고 선별할 수 있다.
즉, 종래에는 일회용 컵을 포함한 폐 플라스틱의 재활용을 위하여 선별작업을 수행할 때, 폐 플라스틱을 압착하지 않고 수거한 상태 그대로 선별을 위한 컨베이어로 공급하기 때문에 컨베이어를 타고 이동하는 과정에서 둥근 형태의 페트병이나 일회용 컵은 여기저기 굴러다니게 되므로 안정적으로 선별 작업을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
그런데, 본 발명에서는 일회용 컵을 평평한 상태로 압착하기 때문에 컨베이어 상에서 굴러다지지 않도록 함으로써, 안정적으로 선별 작업을 수행할 수 있게 된다.
그리고, 상기 압착 단계(S110)에서는 별도의 압착장치(100)를 사용하여 일회용 컵을 압착하게 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압착장치(100)는 압착 하우징(110)과 상기 압착 하우징(110)의 내측에 구비되는 한 쌍의 압착 롤러(120)를 포함하여 이루어지는데, 상기 압착 롤러(120)는 표면에 기어산이 형성되어 압착 롤러(120)의 사이로 공급되는 일회용 컵을 평평하게 압착하게 된다.
여기서, 상기 압착 하우징(110)의 상부에는 투입구가 형성되어 합성수지로 이루어지는 일회용 컵이 투입되는데, 상기 압착 롤러(120)의 상부에는 공간이 형성되어 있어 일회용 컵이 수용된다.
이때, 상기 압착 롤러(120)의 상부에는 로터리 푸셔(130)가 더 구비될 수 있는데, 상기 로터리 푸셔(130)는 압착 하우징(110)의 내측 상부에 수용된 일회용 컵을 하나씩 하부로 이동시켜 상기 압착 롤러(120)에 의해 완전히 평평하게 압착되도록 한다.
한편, 상기 압축 단계(S120)는 별도로 구비되는 압축 장치(200)에 의해 수행되는데, 상기 압착 장치(100)에서 압착된 일회용 컵이 별도의 이송장치를 통하여 압축 장치(200)로 공급되고, 상기 압축 장치(200)에 의해 베일(bale) 형태로 압축되어 압축물을 형성한다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축 장치(200)는 내부에 일회용 컵을 수용할 수 있는 공간이 형성되는 압축 몸체(210)와 상기 압축 몸체(210)의 상부 일측에 형성되어 일회용 컵을 공급받아 상기 압축 몸체(210)의 내측으로 공급하는 호퍼(220)와 상기 압축 몸체(210)의 길이방향 일측에 설치되어 상기 압축 몸체(210)의 내부에 수용된 일회용 컵을 가압하여 압축하는 유압 장치(230)로 이루어진다.
그리고, 상기 압축 몸체(210)의 내측면은 스테인레스 라이닝으로 처리하여 일회용 컵의 내부에 남아있는 음료에 의해 부식되는 것을 안정적으로 방지할 수 있으며, 상기 압축 몸체(210)의 타측 단부에는 자동으로 개폐 가능한 도어(240)가 구비되는데, 상기 도어(240)에는 잠금 구성(미도시)이 구비되어 상기 유압 장치(230)에 의해 압축되더라도 상기 도어(240)가 임의로 열리지 않도록 하여 안정적으로 일회용 컵을 압축할 수 있게 된다.
이때, 상기 압축 몸체(210)의 내부에는 내부로 공급된 일회용 컵의 양을 확인하기 위한 레벨 센서(미도시)가 더 구비되는데, 상기 레벨 센서에 의해 상기 압축 몸체(210)의 내부에 수용된 일회용 컵의 양이 설정된 양에 도달할 경우, 상기 유압 장치(230)를 작동시켜 일회용 컵을 가압하여 압축하게 된다.
이렇게 상기 압축 장치(200)에 의해 압축된 압축물은 컨베이어와 같은 이송장치를 통하여 보관 장소(미도시)로 이동되어 보관되는데, 상기 보관 장소에 보관된 압축물은 상기 해체 공정(S200)을 수행할 때, 이송장치를 통하여 공급받게 된다.
그리고, 상기 해체 공정(S200)은 별도로 구비되는 해체 장치(300)를 통하여 수행되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 해체 장치(300)는 베이스부(310)의 상부에 구비되는 해체 하우징(320)과 상기 해체 하우징(320)의 내부에 회전 가능하도록 구비되는 해체 롤러(330)로 이루어진다.
여기서, 상기 해체 하우징(320)의 상부에는 베일 형태의 압축물을 공급받기 위한 투입구가 형성되고, 상기 해체 롤러(330)의 외주면에는 일정 간격으로 회전날(332)이 형성되는데, 상기 해체 하우징(320)의 내측면에는 고정날(322)이 내측으로 도출되도록 형성되는데, 해체물의 진행 방향으로 복수개로 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 해체 하우징(320)의 하부 일측단부에는 낱개로 해체된 일회용 컵이 배출되는 배출구가 형성되고, 상기 배출구의 하부에는 도면에 도시되지는 않았지만 컨베이어 등으로 이루어지는 이송장치가 구비된다.
그래서, 상기 해체 하우징(320)의 내측으로 투입된 압축물은 상기 회전하는 회전날(332)과 고정날(322)에 의해 낱개의 일회용 컵으로 해체되는데, 이렇게 해체된 일회용 컵은 이송장치를 통하여 이동되어 상기 선별 공정(S300)을 수행하게 된다.
한편, 상기 선별 공정(S300)은 별도로 구비되는 광학 선별기(400)를 사용하여 1차로 각 일회용 컵의 재질 및 색깔을 판단하여 선별하는 1차 광학 선별 단계(S310)와 상기 광학 선별기(400)를 통하여 상기 1차 광학 선별 단계(S310)에서 선별되지 못한 일회용 컵의 재질 및 색깔을 판단하여 다시 선별하는 2차 광학 선별 단계(S320)로 이루어진다.
여기서, 상기 광학 선별기(400)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 공급되는 다수의 일회용 컵 중에서 선별하기 위한 감지부(410)와 상기 감지부(410)에서 감지한 정보를 통하여 제거 대상을 선별하는 선별 제어부(430)와 상기 선별 제어부(430)에서 감지한 제거 대상을 제거하는 제거부(420)로 이루어진다.
그리고, 상기 감지부(410)는 일회용 컵에 빛을 조사하는 조명(414)과 일회용 컵의 근적외선(NIR) 파장 정보와 RGB 정보를 획득하기 위한 광학 스캐너(412)로 이루어지는데, 상기 선별 제어부(430)에는 분석 모듈(432)이 구비되어 상기 광학 스캐너(412)로 감지한 정보를 분석하여 일회용 컵의 재질 및 색깔을 감지할 수 있다.
여기서, 상기 분석 모듈(432)은 상당 시간동안 학습된 인공지능이 적용되는데, 머신 러닝 방법이 적용되어 선별하는 과정에서도 학습을 하도록 함으로써, 투명한 PET 재질의 일회용 컵과 같은 원하는 대상을 보다 정확하게 선별하게 된다.
그래서, 상기 1차 광학 선별 단계(S310)와 2차 광학 선별 단계(S320)에서는 상기 광학 선별기(400)를 구성하는 광학 스캐너(412)를 통하여 감지한 근적외선 스팩트럼과 가시광선 정보를 상기 광학 선별기(400)에 구비된 분석 모듈(432)에서 분석하여 일회용 컵의 재질과 색깔을 판단하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제거부(420)는 에어 분사장치(422)가 설치된 델타 로봇(424)이 이용되는데, 상기 선별 제어부(430)로부터 수신한 제거 대상의 정보를 통하여 컨베이어를 따라 이동하는 제거 대상에 압축 공기를 분사하여 컨베이어의 측방에 위치하는 보조 수거부로 배출하게 된다.
추가로 상기 선별 제어부(430)에는 로고 인식 모듈(434)이 더 구비되는데, 상기 로고 인식 모듈(434) 역시 장시간 학습된 인공지능이 적용되어 상기 광학 스캐너(412)로 감지한 이미지 정보를 분석하여 각 일회용 컵의 표면에 인쇄된 로고를 감지할 수 있다.
여기서, 상기 선별 제어부(430)에는 제품 DB(436)가 더 구비되는데, 상기 제품 DB(436)에는 해당 로고를 사용하는 브랜드에서 사용하는 일회용 컵의 재질 정보를 포함한 특성에 대한 정보가 같이 저장된다.
그래서, 상기 1차 광학 선별 단계(S310)와 2차 광학 선별 단계(S320)에서는 상기 광학 선별기(400)에 구비된 로고 인식 모듈(434)에서 상기 광학 스캐너(412)에서 감지한 이미지 정보를 통하여 일회용 컵의 표면에 인쇄된 로고에 대응되는 브랜드를 식별하고, 상기 광학 선별기(400)의 선별 제어부(430)에 구비되는 제품 DB(436)에 저장된 브랜드별 일회용 컵의 정보를 통하여 일회용 컵을 보다 정확하게 선별할 수 있다.
이때, 상기 제품 DB(436)에는 각 브랜드별 일회용 컵의 재질, 로고를 인쇄한 도료의 정보, 도료를 세척하기 위한 방법에 대한 정보가 저장되는데, 상기 선별 제어부(430)는 상기 2차 광학 선별 단계(S320)를 완료한 후, 후행 공정인 재활용 공정을 진행하는 재활용 장치로 선별된 일회용 컵의 정보를 전달할 때, 일회용 컵의 색상과 재질뿐만 아니라 일회용 컵의 표면에 인쇄된 도료의 특성 및 해당 도료를 제거하기 위한 방법에 대한 정보까지 같이 전달하도록 하여 재활용 공정(S400)시에 보다 용이하게 도료를 세척할 수 있도록 한다.
그리고, 상기 재활용 공정(S400)은 선별된 일회용 컵을 설정된 크기로 분쇄하여 페트 플레이크를 생성하는 분쇄 단계(S410)와 상기 분쇄 단계(S410)에서 도출된 페트 플레이크를 세척하는 세척 단계(S420)와 세척된 페트 플레이크를 행구고 건조하는 헹굼 건조 단계(S430)로 이루어진다.
여기서, 상기 세척 단계(S420)는 상기 선별 제어부(430)로부터 수신한 도료를 제거하기 위한 방법을 통하여 페트 플레이크를 세척할 물의 온도, 세제, 세척 시간을 조절함으로써, 보다 완전하게 도료를 제거할 수 있다.
이때, 상기 헹굼 건조 단계(S430)에서는 상기 세척 단계(S420)에서 사용한 세제의 종류에 따라 헹굼을 위한 물의 온도, 시간을 조절하여 보다 완전하게 세제를 제거할 수 있다.
한편, 상기 페트 플레이크 선별 공정(S500)은 상기 재활용 공정(S400)을 통하여 생성된 페트 플레이크를 진동 피더(미도시)를 통하여 이송 컨베이어(미도시)에 공급할 때, 고르게 펼쳐지도록 하는 펼침 단계(S510)와 상기 이송 컨베이어의 상부에 펼쳐진 페트 플레이크에서 플레이크 광학 선별기(미도시)를 통하여 재질 및 색상 정보를 감지하여 선별하는 플레이크 선별 단계(S520)로 이루어진다.
여기서, 상기 플레이크 선별 단계(S520)에서는 플라잉 빔(Flying beam) 스캐닝 기술이 적용된 플레이크 광학 선별기를 사용함으로써, 근적외선 센서를 통하여 감지한 정보를 사용하여 페트 플레이크의 재질 및 색상 정보를 확인할 수 있다.
이때, 상기 플레이크 선별 단계(S520)에서는 페트 플레이크의 재질 및 색상을 확인한 후, 대상물 이외의 페트 플레이크를 고속 에어 분사 장치가 구비된 로봇(미도시)을 사용하여 이송 컨베이어에서 제거하게 된다.
또한, 상기 플레이크 광학 선별기와 로봇은 자동 컬리브레이션 기능이 구비되어 최적의 상태에서 선별 작업을 가능하게 한다.
이렇게 전술한 공정을 완료한 후, 선별된 페트 플레이크를 포장하고 출하하게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
본 발명은 일회용 페트 컵 재활용 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 합성수지로 이루어지는 일회용 컵의 선별 작업시 보다 정확하게 일회용 컵의 특징을 확인할 수 있어 안정적으로 선별할 수 있을 뿐만 아니라 재활용 공정시 각 재질에 대하여 정확하게 대처할 수 있도록 하는 일회용 페트 컵 재활용 시스템에 관한 것이다.
100 : 압착 장치 110 : 압착 하우징
120 : 압착 롤러 130 : 로터리 푸셔
200 : 압축 장치 210 : 압축 몸체
220 : 호퍼 230 : 유압 장치
240 : 도어 300 : 해체 장치
310 : 베이스부 320 : 해체 하우징
330 : 해체 롤러 400 : 광학 선별기
410 : 감지부 420 : 제거부
430 : 선별 제어부

Claims (9)

  1. 일회용 컵을 베일 형태로 형성한 압축물을 보관 장소에 보관하는 전처리 공정과, 상기 보관 장소에 보관된 압축물을 낱개의 일회용 컵으로 해체하는 해체 공정과, 상기 해체 공정을 통하여 분리된 일회용 컵을 선별하는 선별 공정과, 상기 선별 공정을 통하여 선별된 일회용 컵을 페트 플레이크로 변환하는 재활용 공정과, 상기 페트 플레이크에서 대상 이외의 재질과 색상을 제거하는 페트 플레이크 선별 공정으로 이루어지고,
    상기 전처리 공정은 일회용 컵을 평평한 형태로 압착하는 압착 단계와, 상기 압착 단계를 통하여 압착된 낱개의 일회용 컵을 베일 형태의 압축물로 형성하는 압축 단계와, 상기 압축물을 보관 장소에 보관하는 보관 단계로 이루어지며,
    상기 선별 공정은 광학 선별기를 통하여 1차로 각 일회용 컵의 재질 및 색깔을 판단하여 선별하는 1차 광학 선별 단계와, 광학 선별기를 통하여 상기 1차 광학 선별 단계에서 선별되지 못한 일회용 컵의 재질 및 색깔을 판단하여 선별하는 2차 광학 선별 단계로 이루어지고,
    상기 1차 광학 선별 단계와 2차 광학 선별 단계에서는 상기 광학 선별기를 구성하는 광학 스캐너를 통하여 감지한 근적외선 스팩트럼과 가시광선 정보를 상기 광학 선별기에 구비된 분석 모듈에서 분석하여 일회용 컵의 재질과 색깔을 판단하며,
    상기 1차 광학 선별 단계와 2차 광학 선별 단계에서는 상기 광학 선별기에 구비된 로고 인식 모듈에서 상기 광학 스캐너에서 감지한 이미지 정보를 통하여 일회용 컵의 표면에 인쇄된 로고에 대응되는 브랜드를 식별하고,
    상기 광학 선별기에 구비되는 제품 DB에 저장된 브랜드별 일회용 컵의 정보를 통하여 일회용 컵을 선별하며,
    상기 제품 DB에는 각 브랜드별 일회용 컵의 재질, 로고를 인쇄한 도료의 정보, 도료를 세척하기 위한 방법에 대한 정보가 저장되고,
    상기 광학 선별기에 구비되는 선별 제어부는 상기 2차 광학 선별 단계 후, 후행 공정인 재활용 공정을 진행하는 재활용 장치로 일회용 컵의 색상, 재질, 일회용 컵의 표면에 인쇄된 도료의 특성 및 해당 도료를 제거하기 위한 방법에 대한 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 일회용 페트 컵 재활용 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 재활용 공정은 선별된 일회용 컵을 설정된 크기로 분쇄하여 페트 플레이크를 생성하는 분쇄 단계와,
    상기 분쇄 단계에서 도출된 페트 플레이크를 세척하는 세척단계와,
    세척된 페트 플레이크를 행구고 건조하는 헹굼 건조 단계로 이루어지고,
    상기 세척 단계는 상기 선별 제어부로부터 수신한 도료를 제거하기 위한 방법을 통하여 세척할 물의 온도, 세제, 세척 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 일회용 페트 컵 재활용 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 페트 플레이크 선별 공정은 상기 재활용 공정을 통하여 생성된 페트 플레이크를 진동 피더를 통하여 이송 컨베이어에 공급할 때, 고르게 펼쳐지도록 하는 펼침 단계와,
    상기 이송 컨베이어의 상부에 펼쳐진 페트 플레이크에서 플레이크 광학 선별기를 통하여 재질 및 색상 정보를 감지하여 선별하는 플레이크 선별 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일회용 페트 컵 재활용 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플레이크 선별 단계에서는 플라잉 빔(Flying beam) 스캐닝 기술이 적용된 플레이크 광학 선별기를 사용함으로써, 근적외선 센서를 통하여 감지한 정보를 사용하여 페트 플레이크의 재질 및 색상 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 일회용 페트 컵 재활용 시스템.
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