KR102562555B1 - 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재활용쓰레기를 회수하여 선별할 때 비닐류만 따로 모아 고형연료(Solid Fuels)로 재생산하되 선별된 비닐류에 포함된 먼지, 흙 등의 이물질을 완전히 세척한 후 처리함으로써 재활용 효율 뿐만 아니라, 회수 순도를 높이고 에너지생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재활용쓰레기를 회수하여 선별할 때 비닐류만 따로 모아 고형연료(Solid Fuels)로 재생산하되 선별된 비닐류에 포함된 먼지, 흙 등의 이물질을 완전히 세척한 후 처리함으로써 재활용 효율 뿐만 아니라, 회수 순도를 높이고 에너지생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템에 관한 것이다.
가정이나 공장 등에서 배출되는 혼합폐기물은 쓰레기 집하장으로 수거되고, 쓰레기 집하장에서는 캔이나 병, 비닐, 플라스틱 등 재활용이 가능한 것들을 선별하여 자원을 재활용함으로서 자원절약을 물론 혼합폐기물에 의한 환경오염을 방지하고 있다.
쓰레기 집하장에 집하된 쓰레기는 대부분 비닐봉지에 담긴 형태로 집하되기 때문에 1차적으로 쓰레기 봉지를 찢어 터트린 다음에 비닐을 걷어 내고 선별 컨베이어에 올려 놓고 재활용품을 선별하는 방법이 일반적이다.
이때, 비닐류는 재활용 가능성과 에너지생산성이 매우 높기 때문에 회수 후 재생할 수 있다.
그런데, 비닐류는 크기나 종류, 무게가 다양해서 선별하기가 쉽지 않고 수작업으로 선별하는 수선별의 경우에는 효율이 많이 떨어지기 때문에 이에 대한 개선이 필요하다.
또한, 선별된 비닐류는 즉시 재활용이 어렵고 집하장에 모아 따로 처리하고 있기 때문에 고형연료로의 재생산성이 떨어지는 단점도 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 재활용쓰레기를 회수하여 선별할 때 비닐류만 따로 모아 고형연료(Solid Fuels)로 재생산하되 선별된 비닐류에 포함된 먼지, 흙 등의 이물질을 완전히 세척한 후 처리함으로써 재활용 효율 뿐만 아니라, 회수 순도를 높이고 에너지생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 수거된 재활용쓰레기를 파쇄한 후 경사형 컨베어를 이용하여 1차 선별하는 제1처리단계, 1차 선별된 낙하물을 빗자루질하여 잔류된 비닐만 걷어내는 제2처리단계; 1차 선별된 선별물을 송풍하여 무게차로 비닐만 선별하는 제3처리단계; 파쇄 선별된 비닐을 컨베어시스템으로 이송하면서 세척 건조하는 제4처리단계; 상기 세척 건조된 비닐을 용융로로 투입시키는 제5처리단계; 용융된 수지를 압출하면서 커팅하고 냉각하여 펠릿을 만드는 제6처리단계;를 포함하는 연료화방법중 상기 제4처리단계에서 사용되는 컨베어시스템은, 물이 채워져 있는 세척부(510)와, 상기 세척부(510)의 일단에서 수직하게 연장된 탈수부(520)와, 상기 탈수부(520)의 상단에서 수평하게 연장된 건조부(530)를 포함하고; 상기 세척부(510)와, 탈수부(520) 및 건조부(530)는 하나의 체인(CH)에 의해 회전구동하도록 다수의 스프라켓(SP1,SP2,SP3,SP4)을 포함하며, 체인(CH)에는 바 형상의 스크래퍼(SR)가 고정되어 파쇄 선별된 비닐을 긁어 이송시킬 수 있도록 구성되고; 상기 세척부(510)의 스프라켓(SP1) 설치부위 직상방에는 투입부(540)가 설치되며; 상기 건조부(530)에는 열풍을 부는 건조챔버(550)가 설치된 것을 특징으로 하는 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템을 제공한다.
이때, 상기 제3처리단계는 송풍유닛(400)을 이용하여 풍력선별하는 단계로서, 상기 송풍유닛(400)은 경사형 컨베어(100)의 상단 직하방에 간격을 두고 설치된 호퍼(410)와, 상기 호퍼(410)의 하방에서 연장된 덕트 형상의 가이드(420)와, 상기 가이드(420)의 일측면에 고정되고 가이드(420) 내부로 바람을 불어 넣는 송풍기(430)와, 상기 송풍기(430) 반대쪽 가이드(420) 상에 형성된 비산통로(440)와, 상기 비산통로(440)의 외측을 밀폐하는 커버(450)를 포함하고; 상기 건조챔버(550)는 챔버하우징(552)과, 상기 챔버하우징(552)의 상단에 설치된 열풍팬(554)과, 상기 열풍팬(554)의 일측에 배치된 히터(556)와, 상기 챔버하우징(552)에 내장되고 상면이 개방된 열풍확산덕트(558)와, 상기 열풍확산덕트(558)의 하단면에 다수 형성된 열풍분사공(560)과, 상기 열풍확산덕트(558)의 하단면에 간격을 두고 설치되며 열풍분사공(560)과 겹치지 않게 배치된 적외선방사기(570)를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 재활용쓰레기를 회수하여 선별할 때 비닐류만 따로 모아 고형연료(Solid Fuels)로 재생산하되 선별된 비닐류에 포함된 먼지, 흙 등의 이물질을 완전히 세척한 후 처리함으로써 재활용 효율 뿐만 아니라, 회수 순도를 높이고 에너지생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료화방법을 설명하는 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료화방법중 비닐 선별예를 보인 예시도이다.
도 3은 도 2의 요부를 발췌하여 보인 예시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 컨베어시스템의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료화방법중 비닐 선별예를 보인 예시도이다.
도 3은 도 2의 요부를 발췌하여 보인 예시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 컨베어시스템의 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템은 수거된 재활용쓰레기를 파쇄한 후 경사형 컨베어를 이용하여 1차 선별하는 제1처리단계, 1차 선별된 낙하물을 빗자루질하여 잔류된 비닐만 걷어내는 제2처리단계; 1차 선별된 선별물을 송풍하여 무게차로 비닐만 선별하는 제3처리단계; 파쇄 선별된 비닐을 컨베어시스템으로 이송하면서 세척 건조하는 제4처리단계; 상기 세척 건조된 비닐을 용융로로 투입시키는 제5처리단계; 용융된 수지를 압출하면서 커팅하고 냉각하여 펠릿을 만드는 제6처리단계;를 포함한다.
이때, 상기 제1처리단계는 비닐만 선별된 재활용쓰레기지만 비닐 외에 이물질이 들어 있는 경우가 흔하기 때문에 이들 이물질을 완전히 분리하기 위한 것으로 분리 선별을 용이하게 하기 위해 파쇄기로 파쇄한 후 경사형 컨베어를 통해 상승시키면서 비중차로 인해 무거운 이물질은 낙하되고 가벼운 비닐은 상승시키는 방식으로 이루어진다.
이 경우, 도 2의 예시와 같이, 경사형 컨베어(100)는 브러쉬형 컨베어벨트(110)를 포함한다.
상기 브러쉬형 컨베어벨트(110)는 벨트 표면에 길이방향으로 일정간격을 두고 다수의 브러쉬(120)가 식모되어 있는 형태를 갖는다.
이러한 브러쉬형 컨베어벨트(110)는 투입기(130)를 통해 파쇄된 재활용쓰레기가 투입되어 낙하될 때 가벼운 비닐은 브러쉬(120)에 걸리고, 무거운 이물질은 브러쉬(120)를 누르고 통과하여 낙하하게 된다.
이를 위해, 상기 경사형 컨베어(100)는 일정경사, 바람직하게는 30-45°의 각도를 갖고 경사배치되며, 무한궤도 형태로 회전하는 브러쉬형 컨베어벨트(110)가 낮은 곳에서 높은 곳으로 상향 회전이동하도록 구성된다.
특히, 상기 브러쉬형 컨베어벨트(110)의 경우 브러쉬(120)가 식모된 관계로 선별 분리되어야 할 이물질(중량감 있는 물질들)들의 분리 효율이 떨어질 수 있다. 때문에, 본 발명에서는 상기 브러쉬(120)가 브러쉬형 컨베어벨트(110) 전체 길이를 4등분하는 지점에 총 4줄이 형성됨이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 브러쉬(120)는 뻣뻣한 모가 아니라, 쉽게 구부러지는 양모로 이루어져 비닐류만 살짝 걸쳐 올릴 수 있는 정도여서 이물질들은 쉽게 굴러 떨어지거나 미끄러져 떨어지도록 구성된다.
아울러, 상기 브러쉬형 컨베어벨트(110)의 표면에는 활주도포층이 형성된다. 활주도포층은 이물질들의 미끄러짐성을 높이기 위한 것으로, 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 폴리테트라플로오르에틸렌 5중량부, 트리크레실 포스페이트(Tricresyl Phosphate) 5중량부, 메틸 2-메틸프롭-2-에노에이트 5중량부, 디메틸벤질리덴솔비톨 10중량부를 혼합한 혼합물이 도포되어 형성된다.
이때, 폴리테트라플로오르에틸렌(PTFE)은 불소수지의 하나로서 낮은 마찰계수로 인해 미끄럼저항성을 낮춰 슬립성을 현저히 향상시키기 위해 첨가된다.
그리고, 트리크레실 포스페이트는 내스티키성 및 내열성, 경화안정성을 증대시킨다.
또한, 메틸 2-메틸프롭-2-에노에이트(CH2C(CH3)COOCH3)는 배합물의 결합시 결합 중심에서의 결합강도를 높이고 외면에서의 마모저항성을 높이기 위해 첨가되고,
뿐만 아니라, 디메틸벤질리덴솔비톨은 성분간 결합력을 증대시켜 성형품의 마모저항성이 저하되는 것을 방지한다.
한편, 상기 경사형 컨베어(100)의 하측에는 간격을 두고 잔여물컨베어(200)가 설치된다.
상기 잔여물컨베어(200)는 상기 경사형 컨베어(100)를 통해 선별된 이물질이 수집되는 컨베어로서, 수평방향으로 이동하도록 구성된다.
그런데, 여기에는 이물질과 함께 낙하한 비닐도 일부 포함될 수 있다. 그래서, 이물질과 함께 낙하한 비닐까지 분리 수거하여 재활용하도록 함이 재활용 효율을 높일 수 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 제2처리단계를 수행한다.
상기 제2처리단계는 도 3의 예시와 같이, 잔여물컨베어(200)이 길이 일부에 구동원에 의해 일방향으로 회전하는 드럼(210)이 설치되고, 상기 드럼(210)에는 일정간격을 둔 다수의 빗자루살(220)이 설치되어 잔여물컨베어(200)의 표면과 일정간격을 두고 이격된 상태에서 회전되면서 낙하물 중에 포함된 비닐을 빗자루로 쓸듯이 쓸어 넘기는 단계이다.
이때, 상기 잔여물컨베어(200)의 일측에는 상기 빗자루살(220)이 퍼올려 넘겨준 비닐을 받을 수 있도록 비닐수거컨베어(300)가 상기 잔여물컨베어(200)와 직교되는 방향으로 배치된다.
특히, 상기 비닐수거컨베어(300)와 잔여물컨베어(200) 사이에는 비닐 외의 이물질, 즉 상대적으로 비닐보다 무거운 이물질들은 넘어가지 못하게 하는 스토퍼판(230)이 더 설치되어 선별 효율을 높이는데 기여하도록 구성된다.
아울러, 상기 제3처리단계는 도 2와 같은 송풍유닛(400)에 의해 수행된다.
상기 송풍유닛(400)은 경사형 컨베어(100)의 상단 직하방에 간격을 두고 설치된 호퍼(410)와, 상기 호퍼(410)의 하방에서 연장된 덕트 형상의 가이드(420)와, 상기 가이드(420)의 일측면에 고정되고 가이드(420) 내부로 바람을 불어 넣는 송풍기(430)와, 상기 송풍기(430) 반대쪽 가이드(420) 상에 형성된 비산통로(440)와, 상기 비산통로(440)의 외측을 밀폐하는 커버(450)를 포함한다.
그리고, 가이드(420)의 하부 및 커버(450)의 하부에는 각각 컨베어가 설치되어 선별된 비닐과, 비닐이 아닌 것을 각각 집하장으로 이송하도록 구성된다.
이때, 상기 비산통로(440)는 송풍시 비산되는 비닐의 경로를 감안하여 상기 송풍기(430) 보다 아래에 위치되게 배치됨이 바람직하다.
아울러, 상기 제4처리단계를 수행하는 컨베어시스템은 도 4를 참고하여 설명한다.
도 4 내지 도 6에 따르면, 본 발명에서 사용되는 컨베어시스템은 Z형 플라이트 컨베어로서, 물이 채워져 있는 세척부(510)와, 상기 세척부(510)의 일단에서 수직하게 연장된 탈수부(520)와, 상기 탈수부(520)의 상단에서 수평하게 연장된 건조부(530)를 포함한다.
이때, 상기 세척부(510)와, 탈수부(520) 및 건조부(530)는 하나의 체인(CH)에 의해 회전구동하도록 다수의 스프라켓(SP1,SP2,SP3,SP4)을 포함하며, 체인(CH)에는 바 형상의 스크래퍼(SR)가 고정되어 파쇄 선별된 비닐을 긁어 이송시킬 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 세척부(510)의 스프라켓(SP1) 설치부위 직상방에는 투입부(540)가 설치되어 파쇄 선별된 비닐을 투입할 수 있도록 구성된다.
특히, 상기 세척부(510)는 수위선까지 물이 채워져 있기 때문에 투입된 비닐이 스크래퍼(SR)에 의해 끌려 가면서 물 속에서 자동적으로 세척되게 된다.
그리고, 탈수부(520)를 향해 수직 상승하게 되면 더 이상 물이 존재하지 않기 때문에 자중에 의해 쉽고 빠르게 탈수되게 된다.
아울러, 상기 건조부(530)에는 천정에 열풍을 발생시키는 건조챔버(550)가 설치된다.
상기 건조챔버(550)는 도 6의 예시와 같이, 챔버하우징(552)과, 상기 챔버하우징(552)의 상단에 설치된 열풍팬(554)과, 상기 열풍팬(554)의 일측에 배치된 히터(556)와, 상기 챔버하우징(552)에 내장되고 상면이 개방된 열풍확산덕트(558)와, 상기 열풍확산덕트(558)의 하단면에 다수 형성된 열풍분사공(560)과, 상기 열풍확산덕트(558)의 하단면에 간격을 두고 설치되며 열풍분사공(560)과 겹치지 않게 배치된 적외선방사기(570)를 포함한다.
이때, 상기 열풍확산덕트(558)는 밀폐된 것처럼 도시되어 있으나 이는 측단면도라서 그런것이고 상면 일부가 개방된 상태로 유지되어 열풍팬(554)에서 송풍한 고온의 공기를 수용할 수 있도록 구성된다.
이에 따라, 건조부(530)를 지나가는 비닐은 열풍과 적외선조사에 의해 신속하게 건조되게 된다.
결국, 본 발명에서는 자동 세척과 자동 건조가 병행되기 때문에 보다 순도가 높은 비닐 재생산이 가능하게 된다.
다른 한편, 본 발명은 상기 제5처리단계중 용융수지를 압출하기 전에 기능성처리제를 더 첨가하는 압출전처리단계를 더 수행할 수 있다.
상기 압출전처리단계는 용융수지에 기능성처리제를 더 첨가하여 제조되는 펠릿이 다양한 산업분야, 특히 건축용 내,외장재나 마감재 등의 이용특성에 맞게 사용되도록 하기 위함이다.
본 발명에서는 상기 기능성처리제가 상기 용융수지 100중량부에 대해, 규산소다 15중량부, 아젤라인산 5중량부, 세틸에틸헥사노에이트 5중량부,디메틸폴리실록산 5중량부, PPO수지(Polyehenylene Oxide) 10중량부, 메틸이소치아졸리논 5중량부, 에틸렌디아민테트라아세트산 5중량부를 혼합하여 조성된다.
이때, 규산소다는 용융되어 플라스틱으로 성형되거나 혹은 목재나 직물에 코팅되었을 때 규사가 나노입자상태를 갖춤으로써 공기를 차단시켜 불에 잘 타지 않게 하는 불연특성을 강화시킨다.
또한, 아젤라인산은 성형시 열수축성을 억제하고 내크랙성, 층분리 억제성을 강화시킨다.
뿐만 아니라, 세틸에틸헥사노에이트(Cetyl Ethylhexanoate)는 세틸알콜과 2-에틸헥사노익의 에스터로서 끈적임을 줄이고, 표면눌림 저항성을 높이기 위해 첨가된다.
아울러, 디메틸폴리실록산은 내열성과 열산화 안정성, 내화학성 및 발수성에 따른 오염방지기능을 강화하고, 소포성을 확보하기 위해 첨가된다.
그리고, PPO수지(POLYEHENYLENE OXIDE)는 고온 내열성 수지로서, 저수분 흡수성(내수성)인한 전기 절연성, 치수 안정성 우수, 경도와 충격강도 우수하며, 내식성과 방오성, 방수성을 모두 증대시키는 장점이 있다.
또한, 메틸이소치아졸리논(2-methyl-4-isothiazoline-3-one)은 살균, 분해력을 증대시키면서 분산력을 높이기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 에틸렌디아민테트라아세트산(Ethylenediaminetetraacetic acid)는 산화에 의한 산패를 막고 성형 후 내식성을 강화시키기 위해 첨가된다.
이와 같이 본 발명은 재활용쓰레기를 회수하여 선별할 때 비닐류만 따로 모아 고형연료(Solid Fuels)로 재생산함으로써 재활용 효율을 높이고 에너지생산성을 향상시킬 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
100: 경사형 컨베어
200: 잔여물컨베어
300: 비닐수거컨베어
400: 송풍유닛
200: 잔여물컨베어
300: 비닐수거컨베어
400: 송풍유닛
Claims (2)
- 수거된 재활용쓰레기를 파쇄한 후 경사형 컨베어를 이용하여 1차 선별하는 제1처리단계, 1차 선별된 낙하물을 빗자루질하여 잔류된 비닐만 걷어내는 제2처리단계; 1차 선별된 선별물을 송풍하여 무게차로 비닐만 선별하는 제3처리단계; 파쇄 선별된 비닐을 컨베어시스템으로 이송하면서 세척 건조하는 제4처리단계; 상기 세척 건조된 비닐을 용융로로 투입시키는 제5처리단계; 용융된 수지를 압출하면서 커팅하고 냉각하여 펠릿을 만드는 제6처리단계;를 포함하는 연료화방법중 상기 제4처리단계에서 사용되는 컨베어시스템은,
물이 채워져 있는 세척부(510)와, 상기 세척부(510)의 일단에서 수직하게 연장된 탈수부(520)와, 상기 탈수부(520)의 상단에서 수평하게 연장된 건조부(530)를 포함하고; 상기 세척부(510)와, 탈수부(520) 및 건조부(530)는 하나의 체인(CH)에 의해 회전구동하도록 다수의 스프라켓(SP1,SP2,SP3,SP4)을 포함하며, 체인(CH)에는 바 형상의 스크래퍼(SR)가 고정되어 파쇄 선별된 비닐을 긁어 이송시킬 수 있도록 구성되고; 상기 세척부(510)의 스프라켓(SP1) 설치부위 직상방에는 투입부(540)가 설치되며; 상기 건조부(530)에는 열풍을 부는 건조챔버(550)가 설치된 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템에 있어서;
상기 제3처리단계는 송풍유닛(400)을 이용하여 풍력선별하는 단계로서, 상기 송풍유닛(400)은 경사형 컨베어(100)의 상단 직하방에 간격을 두고 설치된 호퍼(410)와, 상기 호퍼(410)의 하방에서 연장된 덕트 형상의 가이드(420)와, 상기 가이드(420)의 일측면에 고정되고 가이드(420) 내부로 바람을 불어 넣는 송풍기(430)와, 상기 송풍기(430) 반대쪽 가이드(420) 상에 형성된 비산통로(440)와, 상기 비산통로(440)의 외측을 밀폐하는 커버(450)를 포함하고;
상기 건조챔버(550)는 챔버하우징(552)과, 상기 챔버하우징(552)의 상단에 설치된 열풍팬(554)과, 상기 열풍팬(554)의 일측에 배치된 히터(556)와, 상기 챔버하우징(552)에 내장되고 상면이 개방된 열풍확산덕트(558)와, 상기 열풍확산덕트(558)의 하단면에 다수 형성된 열풍분사공(560)과, 상기 열풍확산덕트(558)의 하단면에 간격을 두고 설치되며 열풍분사공(560)과 겹치지 않게 배치된 적외선방사기(570)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재활용쓰레기에 포함된 비닐을 연료화할 때 사용되는 컨베어시스템. - 삭제
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| KR101236205B1 (ko) * | 2012-12-18 | 2013-02-26 | 두제에너지산업 주식회사 | 혼합폐기물 분리 선별장치 |
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