KR20030051482A - 머플러와 유도스크린과 원형 회전컨베이어를 이용한재활용품 종말품 풍력선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리수거한 재활용품에서 인력선별로 각종 자원화물질을 회수한 후에 발생하는 종말품을 대상으로 기계장치에 의해서 비닐과 종이, 플라스틱 용기, 유리를 종류별로 자동선별하는 장치에 대한 것이다.

본 발명은 서로 다른 재질로 된 물질을 풍력에 의한 비중차와 입도(粒度)차를 이용하여 용도별로 선별하는 장치의 구조를 개발하여 상용화시킨 것으로서, 이 장치에 의해서 기존의 풍력선별방식에서의 낮은 선별효율을 개선함과 동시에 장치에 사용되는 에너지의 절약과 장치의 컴팩트(Compact)화를 달성하게 되었다. 본 발명에 의해서 종말품을 매립대상물질, 재선별대상물질, 고형연료(RDF)화대상물질 또는 유화대상물질로 선별하는 것이 달성할 수 있도록 하는 설비의 상용화가 가능하게 되었다.

이 발명의 구성은 챔버(Chamber)의 전면에 원료공급구와 에어(Air)공급구를 상하로 배치하고, 후면에는 비닐류 선별품 배출구와 다른 별개의 에어배출구를 배치함과 동시에 3단계의 선별구획판과 선별품 회수라인을 조합시킨 장치가 중심을 이루고 있다. 이 발명은 기존의 풍력선별장치에서는 볼 수 없는 에어배출구와 흡착방지스크류를 장착하고, 에어공급구에서 낙하저항기능을 하는 머플러를 장착시켜서 물질의 고유비중과 비산거리를 유지하도록 하는 기능을 하도록 한 것이 가장 큰 특색이다. 본 발명에서는 선별품 회수라인으로 유도스크린과 원형 회전컨베이어 및 회수구를 각각 배치함으로서 장치가 치지하는 면적을 최소화하는 문제를 해결하였다.

Description

머플러와 유도스크린과 원형 회전컨베이어를 이용한 재활용품 종말품 풍력선별장치{The pneumatic separator of last recyclable waste make use of muffler and induction screen and rotating plate conveyor}

본 발명은 가정이나 사업장에서 분리배출한 재활용품을 1차 수선별하고 난 후에 발생하는 종말품을 풍력을 이용해서 기계적으로 용도별로 선별하는 장치에 대한 것이다. 이 장치는 일반적인 풍력선별에서는 분리·선별이 곤란한 저비중 물질을 효과적으로 재질별로 분리·선별하기 위한 시스템을 구축하는데 절대적으로 필요한 장치의 차지하는 면적을 최소화하고 사용되는 에너지를 절약하는 목적에서 발명되었다.

본 발명에서는 챔버(Chamber)에 원료공급구와 에어(Air)공급구를 배치하고, 선별품의 배출이 에어와 동시에 이루어지지 않도록 하여, 선별품은 3단계로 배출하면서, 에어는 별도로 배출하도록 하는 장치의 조합에 의해서 챔버에서 공기의 와류가 이루어지지 않도록 하는 특징이 있다. 특히, 에어공급구에 낙하저항기능을 가진 머플러를 장착시켜서 선별대상 물질이 고유비중과 비산거리를 유지하도록 하는 것과, 유도스크린과 원형 회전컨베이어 및 선별품 회수구가 챔버 안에 장착되어 선별·분리·회수가 동시에 이루어지도록 시스템화한 것이 이 발명의 핵심이다. 기존 풍력선별방식은 다양한 종류와 형태가 있고, 장치의 핵심은 강제 송풍 또는 흡입에 있다.

따라서, 비중차를 이용한 풍력선별방식에서는 선별대상물질이 공기와 같이 이동하게 되므로 고유 비중과는 관계가 없이 겉보기 밀도 즉, 용적 대비 중량이 비슷한 물질은 구별되지 않고 같은 선별영역으로 회수되거나 선별효율이 낮아진다는 단점이 있다. 또한, 선별대상물질이 공기와 같이 이동한다는 것은 필연적으로 사이클론과 같은 회수탑과 이송경로를 제공하는 덕트가 필요하다. 이러한 이유로 풍력선별을 위한 장치나 시스템이 차지하는 면적이 커지고, 필요로 하는 에너지가 많아진다는 단점이 있다.

그리고 외국에서 보편적으로 채택하고 있는 에어 제트(Air Zet)식 더스트 분리장치 또는 선광기(Jig)나 지그재그(Zig Zag)식 풍력선별기는 비닐과 같은 물질을 더스트와 같은 저비중 물질과 별도로 분리해서 선별할 수가 없다. 풍력을 이용한 챔버식 비중선별기도 다단계의 사이클론식 회수탑을 설치하여야 하고, 고압의 에어를 공급하거나 흡인FAN을 설치하여야 하는 단점이 있다.

본 발명은 건식비중선별기술의 단점과 한계를 획기적으로 극복하기 위해서 이루어진 것이다. 건식비중선별기술의 대표적인 것은 풍력선별방식이다. 공기의 흐름방향을 이용해서 공기 중에서 비중분리를 하는 것인데, 여기에는 유동공기가 선별대상물질과 함께 공급되어야 한다. 일반적으로 풍력선별은 토사나 유리 또는 금속 등과 같은 비중이 큰 물질과 종이나 플라스틱과 같은 비중이 낮은 물질을 분리하는데 효과적이다. 그러나 다양한 플라스틱 중에서 비중이 비슷한 것이나 형상이 다른 물질의 선별효율은 떨어진다. 또한, 챔버 안에서 공기의 난류나 와류가 형성되므로 비닐류는 다른 물질과 섞이는 단점이 있다. 이러한 문제점 때문에 건식비중선별의 효율을 높이기 위해서는 다단계의 선별장치를 필요로 한다.

자치단체 등에서 분리회수한 재활용품을 1차 수선별하고 난 후에 발생하는 종말품에는 선별되지 못한 유용한 물질이 많이 섞여 있음에도 불구하고, 비중과 입자(粒子) 크기가 서로 다른 이유 때문에 이것을 선별하지 않고는 종말품은 모두 매립되거나 소각처리되지 않으면 안 되는 현실에 있다.

따라서, 종말품 중에서 회수하면 고형연료나 유화의 원료가 되는 비닐이나 종이를 선별·회수하고, 플라스틱제 용기나 종이로 된 용기 또는 포장을 재질별로 재선별하기 위한 분리, 그리고 재활용이 불가능한 무기물이나 불량재질 또는 폐기물을 분리·선별하는 3단계의 건식비중선별시스템을 필요로 하는 것이다. 이것을 위해서는 풍력선별의 한계와 문제점을 극복하여야 하는데, 해결하여야 할 과제는 ①챔버 안에서의 공기의 난류나 와류 형성을 방지, ②배출공기에 수반해서 저비중 물질이 배출되는 것을 방지 또는 챔버 벽면이나 덕트에 비닐류가 부착하는 것을 방지, ③고유 비중이 낮아도 형상이 다른 재질이 비산하지 않고 고비중 물질과 함께 낙하는 것을 방지, ④저비중 물질 중에서 형상에 따라서 분리될 수 있는 선별구획판의 구축, 등이 필수적이다. 이러한 과제를 극복하는데 본 발명에서는 ①에 대해서는 에어배출구를 장착하고, ②에 대해서는 흡착방지스크린과 유도스크류를 배치하며, ③에 대해서는 머플러를 부착하고, ④에 대해서는 유도스크린과 선별구획판을 조합함으로서 각각의 과제와 시스템의 조합에 있어서의 문제점을 해결하게 되었다.

도 1은 기본적인 지그재그식 풍력선별장치의 선별 원리도

도 2는 고전적인 풍력선별시스템의 흐름도

도3은 본 발명에 사용된 비중차 풍력선별장치의 측면 단면도

도4는 본 발명에 사용된 원형 회전컨베이어와 선별구획판과 선별품의 회수구 배치도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 챔버 2 : 원료공급구 3 : 에어공급구

4 : 비닐 등 선별품 배출구 5 : 에어배출구 6 : 선별구획판

7 : 유도스크린 8 : 흡착방지스크린

9 : 머플러 10 : 원형 회전컨베이어

11 : 선별구획판 지지봉 12 : 매립대상물질회수구

13 : 재선별대상물질회수구 14 : 회전컨베이어박스

15 : 회전컨베이어지지축 16 : 구동모터

17 : 가속슬라이더 18 : 에어발생FAN 19 : 유도스크류

이하 첨부된 도면을 토대로 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도3에서의 (1)은 선별대상물질과 에어가 공급되어 풍력에 의한 비중선별이 이루어지는 챔버이다. 챔버에는 원료공급구(2)와 그 하부에 에어공급구(3)가 배치되어 있으며, 에어공급구에는 머플러(9)가 장착되어 있다. 그 대칭되는 곳의 상단에는 에어배출구(5)와 흡착방지스크린(8) 및 유도스크류(19)가 장착되어 있고, 그 바로 하부에 비닐 등 선별품 배출구(4)가 배치되어 있다. 비닐 등 선별품 배출구의 전면에는 선별구획판(6)과 비닐 등의 유도스크린(7)이 장착되어 있다. 챔버 내부에는 회전원반형태의 원형 회전컨베이어(10)가 장치되어 있고, 그 위에 매립대상물질과 재선별대상물질을 분리하는 선별구획판(6)이 배치되었으며, 2개의 선별구획판을 지지하는 지지봉(11)이 중앙에 위치해 있다. 선별구획영역을 거친 대상물질은 각각 매립대상물질회수구(12)와 재선별대상물질회수구(13)를 거쳐 배출된다. 원형 회전컨베이어는 선별품의 이탈을 방지하기 위하여 회전컨베이어박스(14) 안에 회전컨베이어지지축(15)에 의해서 세트되어 있다. 회전컨베이어는 구동모터(16)에 의해서 구동된다. 원료공급을 원활히 하기 위해서 원료공급구 위에 가속슬라이더(17)가 장착되어 있다. 에어는 에어발생FAN(18)에 의해서 유도관을 거쳐 에어공급구에서 챔버로 공급된다.

도4는 원형 회전컨베이어와 선별구획판과 선별품의 회수구 배치를 나타낸 것인데, 선별구획판(6)은 원심력에 의한 중력 이동을 원활히 하고, 저비중 물질의 비산과 선별품의 낙하가 지장을 받지 않도록 공기의 회로를 차단하지 않는 구조로 되어 있다.

본 발명에 의해서 구축된 풍력에 의한 건식비중선별시스템으로 재활용품의 1차 수선별에 의해서 발생된 종말품을 기계적으로 용도별·재질별 선별이 가능하게 되었다. 이로써, 별도의 선별공정을 거치지 않고, 대체에너지원인 고형연료(RDF) 또는 유화가 가능한 비닐 및 합성수지류를 회수하고, 플라스틱 용기류와 매립대상물질을 각각 분리·선별할 수 있게 되었다. 더욱이, 본 발명에 의해서 풍력에 의한 건식비중선별시스템의 차지하는 면적이 기존 장치에 비해서 최소화되고, 별도의 이동시스템이나 장치가 필요 없게 되어 에너지절약에 기여하게 되었다. 실증시험의 결과, 본 발명에 의한 건식비중선별시스템에서 회수된 비닐류에서의 이물질 함유율은 1% 미만이라는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (1)

1. 풍력에 의한 건식비중선별기에서 챔버의 상부에 흡착방지스크린(8)과 유도스크류(19)를 장착하는 구조,

   원료공급구(2)의 아래에 배치된 에어공급구(3)에 PP재질의 연질밴드로 된 머플러(9)를 장착한 구조,

   챔버 내부에 장착된 선별구획판(6)과 유도스크린(7)을 조합한 장치 아래에 원형 회전컨베이어를 배치한 구조.