KR20060083474A - Recycling system of the dry process for waste mulching vinyl - Google Patents

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KR20060083474A
KR20060083474A KR20050004187A KR20050004187A KR20060083474A KR 20060083474 A KR20060083474 A KR 20060083474A KR 20050004187 A KR20050004187 A KR 20050004187A KR 20050004187 A KR20050004187 A KR 20050004187A KR 20060083474 A KR20060083474 A KR 20060083474A
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waste vinyl
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강석원
심성훈
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한국기계연구원
강석원
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Abstract

본 발명은 농업용 폐비닐을 재활용하는 미분쇄식 열분해 용융장치에 관한 것으로 더욱 더 구체적으로 폐비닐의 세정과정을 없애고 파쇄과정에서 자연 이탈되는 이물질을 제외한 최대 20%정도의 표면부착 불연성 이물질을 그대로 허용하면서 이를 열분해 용융하여 재활용하는 것으로 폐비닐을 연소식 가열형의 1차 가열처리부와 전열식 가열형의 2차 가열처리부로 성형하여 재활용 제품의 원료가 되는 겔(gel)상태의 용융물을 얻어내는 것에 관한 것이다.

농촌의 들판 어느곳에서나 볼 수 있는 농업용 폐비닐은 토양을 황폐화시켜 농업생산성을 저하시키는 요인이 되며 수거에 있어서도 원활하게 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

일반적으로 폐비닐의 재활용법을 살펴보면 수거되는 농업용 폐비닐, 특히 멀칭용의 경우에는 거의 50%가 흙 등의 이물질과 섞여서 수거되며 이를 재활용하기 위해서는 이물질을 세정해서 제거하는 습식공정을 채택하고 있으나, 이와 같은 경우 사용되는 물 및 관련한 기기들로 인하여 공정이 복잡해지고 처리단가가 높아지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 기술적으로 세정과정을 없앤 건식공정을 택하여 겔(gel)상태의 용융물로 만들어 재활용품의 강도를 향상시키며 재활용되는 비율을 높여 직간접적인 파급효과를 기대할 수 있으며 사회적으로 심각하게 부각되고 있는 환경오염문제를 해결하고자 한다.

Figure 112005002492208-PAT00001

열분해 용융장치, 1차 가열처리부, 2차 가열처리부, 구동부, 가스포집기, 투입부, 실린더, 쌍스큐류, 사이클론, 송풍기

The present invention relates to an pulverized pyrolysis melting apparatus for recycling waste plastics for agriculture, and more specifically, to remove surface cleaning non-flammable foreign matters of up to 20% except for foreign matters that are naturally separated during crushing. The waste vinyl is then formed into a primary heating treatment unit of a combustion heating type and a secondary heating treatment unit of an electrothermal heating type to obtain a gel melt that is a raw material of a recycled product. It is about.

Agricultural waste vinyl, which can be found anywhere in rural fields, is a factor that degrades agricultural productivity by devastating soil and is not smoothly collected.

In general, when looking at the recycling method of waste vinyl, almost 50% of the collected waste agricultural vinyl, especially mulching, is collected by mixing it with foreign substances such as soil.In order to recycle it, a wet process of cleaning and removing the foreign substance is adopted. In this case, there is a problem in that the process is complicated and the processing cost is increased due to the water and related equipment used.

Therefore, in the present invention, it is possible to expect the direct and indirect ripple effect by improving the strength of the recycled product and increasing the recycled ratio by making the melt in a gel state by using a dry process without technically removing the cleaning process. To solve environmental pollution problem.

Figure 112005002492208-PAT00001

Pyrolysis melter, primary heat treatment unit, secondary heat treatment unit, drive unit, gas collector, inlet unit, cylinder, twin skew, cyclone, blower

Description

폐비닐을 재활용하기 위한 열분해 용융장치{Recycling system of the dry process for waste mulching vinyl}Recycling system of the dry process for waste mulching vinyl

도 1은 본 발명의 열분해 용융장치가 적용된 폐비닐 재활용 처리과정을 나타낸 흐름도1 is a flow chart showing a waste vinyl recycling process to which the pyrolysis melting apparatus of the present invention is applied.

도 2는 본 발명의 열분해 용융장치의 공정도2 is a process diagram of the pyrolysis melting apparatus of the present invention

도 3은 본 발명의 열분해 용융장치의 정면배치를 나타낸 상태도Figure 3 is a state diagram showing the front arrangement of the pyrolysis melting apparatus of the present invention

도 4는 본 발명의 열분해 용융장치의 평면배치를 나타낸 상태도Figure 4 is a state diagram showing a planar arrangement of the pyrolysis melting apparatus of the present invention

도 5는 종래 열분해 용융장치의 정면배치를 나타낸 상태도Figure 5 is a state diagram showing the front arrangement of the conventional pyrolysis melting apparatus

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

1: 열분해 용융장치 2: 1차 가열처리부1: pyrolysis melting apparatus 2: primary heat treatment unit

3: 2차 가열처리부 4: 배기부3: secondary heat treatment unit 4: exhaust unit

5,15: 구동부 6,16: 투입부5,15: drive part 6,16: input part

7,17: 가스포집기 8,18: 용융부7, 17: gas collector 8, 18: melting part

9,19: 가열부 10,20: 구동모터9,19: heating section 10,20: drive motor

11: 감속기 12,22: 실린더11: reducer 12,22: cylinder

13,23: 쌍스크류 14: 연소실13,23: double screw 14: combustion chamber

본 발명은 농업용 폐비닐을 재활용하는 미분쇄식 열분해 용융장치에 관한 것으로 더욱 더 구체적으로 폐비닐의 세정과정을 없애고 파쇄과정에서 자연 이탈되는 이물질을 제외한 최대 20%정도의 표면부착 불연성 이물질을 그대로 허용하면서 이를 열분해 용융하여 재활용하는 것으로 폐비닐을 연소식 가열형의 1차 가열처리부와 전열식 가열형의 2차 가열처리부로 성형하여 재활용 제품의 원료가 되는 겔(gel)상태의 용융물을 얻어내는 것에 관한 것이다.The present invention relates to an pulverized pyrolysis melting apparatus for recycling waste plastics for agriculture, and more specifically, to remove surface cleaning non-flammable foreign matters of up to 20% except for foreign matters that are naturally separated during crushing. The waste vinyl is then formed into a primary heating treatment unit of a combustion heating type and a secondary heating treatment unit of an electrothermal heating type to obtain a gel melt that is a raw material of a recycled product. It is about.

농촌의 들판에는 어느 곳을 보아도 파묻혀 있는 폐비닐을 쉽게 발견할 수 있으며 상기 폐비닐은 토양을 황폐화시켜 농업생산성을 크게 저하시키는 요인이 되고 수거에 있어서도 원활하게 이루어지지 않는 실정이다.Wherever you look in rural fields, the waste vinyl can be easily found. The waste vinyl degrades the soil, which greatly reduces agricultural productivity and is not smoothly collected.

이는 기술적으로 수거된 폐비닐을 쉽게 재활용하지 못하기 때문으로 수거된 농업용 폐비닐, 특히 멀칭용의 경우에는 거의 50%가 흙 등의 이물질로서 이를 재활용하기 위해서 현재 사용되고 있는 공정은 물로써 이물질을 제거해야 하는 습식공정이다.This is because technically collected waste vinyl is not easily recycled, so almost 50% of collected agricultural waste vinyl, especially mulching, is foreign matter such as soil, and the process currently used to recycle it is water to remove it. It's a wet process.

그러나, 폐비닐에 묻은 흙 등은 세정하더라도 잘 이탈이 되지 않으므로 인하여 < 그림 1 >(한국환경자원공사 자료 인용)에서 보는 바와 같이 3차의 세정단계를 거치고 있으며, 이 과정에서 사용되는 물 및 이와 관련한 기기들로 인하여 공정이 복잡해지고 처리단가가 상승하게 되는 것이다.However, the soil on the waste vinyl is not easily separated even if it is washed, so it goes through the third stage of cleaning as shown in <Figure 1> (cited by the Korea Environmental Resources Corporation). The associated devices add complexity to the process and increase processing costs.

< 그림 1 >                           <Figure 1>

Figure 112005002492208-PAT00002
Figure 112005002492208-PAT00002

또한, 폐비닐의 발생량과 수거량 추이를 나타낸 < 그림 2 >(한국환경자원공사 자료 인용)에서 볼 수 있듯이 발생량 대비 수거량은 점점 증가하고는 있으나 예년에 비해 가장 높았던 2000년이 최대로 66% 수준이며 이 때의 수거량이 64.673톤이었으나 실제 수거량의 30% 가량은 흙 등의 이물질로 사실상 수거량은 45,000톤으로 추정되고 있다.In addition, as shown in <Figure 2> (represented by Korea Environmental Resources Corporation), which shows the amount of waste vinyl produced and collected, the amount of waste collected is increasing. At this time, the collection amount was 64.673 tons, but about 30% of the actual collection amount is foreign matter such as soil, and the collection amount is estimated to be 45,000 tons.

1999년에 폐비닐 수거보상제도가 폐지된 영향을 직접적으로 받은 2001년에는 전국에서 발생한 농업용 폐비닐은 모두 288,000톤이며 이중 51%인 121,000톤만이 수거돼 적정 처리된 반면 나머지 49%인 117,000톤은 불법 소각 또는 매립됐거나 방치되고 있다.In 2001, which was directly affected by the abolition of waste vinyl collection compensation in 1999, 288,000 tons of agricultural waste plastics were collected from all over the country, of which only 121,000 tons (51%) were collected and properly treated, while the remaining 49% (117,000 tons) were collected. Illegal incineration, landfill or neglect.

즉, 농업용 폐비닐의 절반 정도가 들판에 그대로 버려지는 것이며 토양중에 매립된 폐비닐은 수분과 공기의 유통 및 유용한 미생물의 번식을 저해하여 토양을 더욱 황폐화시켜 농업 생산성을 떨어뜨리게 된다.That is, about half of the waste vinyl for agriculture is discarded in the field. Waste vinyl embedded in the soil inhibits the circulation of moisture and air and propagation of useful microorganisms, which further degrades the soil and reduces agricultural productivity.

또한, 폐비닐의 발생량에 비해 처리시설이 턱없이 부족한 것도 시급히 해결 돼야 할 과제로 지적되고 있으며 지금까지 수거된 농업용 폐비닐 가운데 적정 처리되지 못하고 있는 재고량이 328,000톤에 이르며 한국환경자원공사가 확보하고 있는 폐비닐의 처리능력은 2002년 폐비닐 수거목표량 128,000톤의 25%에 불과한 실정이다.In addition, the shortage of treatment facilities compared to the amount of waste vinyl generated has been pointed out as an urgent problem to be solved. The amount of stock of agricultural waste vinyl collected so far has reached 328,000 tons. The amount of waste vinyl present in the waste disposal system is only 25% of the target collection target of 128,000 tons of waste vinyl in 2002.

< 그림 3 >(한국환경자원공사 자료 인용)에서 보는 바와 같이 2004년에도 총발생량은 지속적으로 증가하여 261,000톤 중에서 59%인 151,000톤만이 수거될 것으로 예상된다.As shown in <Figure 3> (cited by Korea Environmental Resources Corporation), the total generation is expected to continue to increase in 2004, and only 151,000 tons, or 59% of 261,000 tons, will be collected.

특히, 수거된 폐비닐의 재생도 현재의 습식 처리방법으로는 폐비닐 1톤에 재생처리비용이 20만원선에 달하여 적자 운영되고 있고 그나마 청주, 안동, 담양, 시화 등 전국 4개 처리장의 처리 용량은 연간 21,000톤에 불과하여 매년 20,000~30,000톤의 폐비닐이 재생공사의 야적장에 쌓이는 추세이다. (자료인용-한국환경자원공사)In particular, the recycling of collected waste vinyl is currently operating at a loss of 10,000 tonnes of waste vinyl, with the cost of recycling reaching 200,000 won.However, the capacity of four treatment plants nationwide including Cheongju, Andong, Damyang, and Sihwa Is only 21,000 tons per year, and 20,000 ~ 30,000 tons of waste vinyl is accumulated in the yard of reclaiming works every year. (Quotation-Korea Environmental Resources Corporation)

< 그림 2 > < 그림 3 ><Picture 2> <Picture 3>

Figure 112005002492208-PAT00003
Figure 112005002492208-PAT00004
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그리고, 전국 농촌마다 농사에 쓰고난 뒤 버려진 폐비닐 쓰레기 문제가 심각 한 사회적 문제로 대두되고 있는 현실에 비추어 3~4년 전까지만 해도 폐비닐 수거에 보조금이 지급됐고, 한국환경자원공사에서도 적극적으로 수거해갔으나 요즘은 보조금도 없어졌고 수거도 제때 이루어지지 않아 도처에 폐비닐이 넘쳐 흐리고 있다.In addition, subsidies were collected for waste vinyl collection three to four years ago in light of the fact that the waste plastic waste problem discarded after farming in rural areas of Korea is becoming a serious social problem. Although it was collected, these days, subsidies have been eliminated, and collection is not done in a timely manner.

또한, 여름철 폭풍이나 겨울철의 폭설때에는 한꺼번에 대량으로 비닐하우스용의 폐비닐이 배출되고 있으며 대략적으로 추산하여도 연간 40,000톤 가량의 폐비닐이 그대로 땅 속에 파묻히고 있는 것이다.In addition, during summer storms and heavy snowfall in winter, large quantities of waste vinyl for the plastic house are discharged at once, and approximately 40,000 tons of waste vinyl are buried in the ground, even if estimated roughly.

상기 땅 속에 파묻혀 토양에 방치된 폐비닐은 거의 분해가 되지 않으며 수분과 공기의 유통을 차단하고 토양 내 미생물들의 흐름을 막아 토양을 더욱 황폐화시키게 되고 불법적인 소각시에는 산불의 위험에, 다이옥신, 염소 및 염화수소가스 등을 배출해 대기오염을 유발시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.The waste vinyl buried in the ground and left in the soil is hardly decomposed and it blocks the flow of water and air and blocks the flow of microorganisms in the soil, which further depletes the soil. Hydrogen chloride gas and the like are known to cause air pollution.

이상과 같이 본 발명은 폐비닐을 재활용 처리하는 종래의 습식과정의 문제점을 해결하기 위해 건식과정을 채택함으로서 폐비닐의 세정과정을 없애고 파쇄과정에서 자연 이탈되는 이물질을 제외한 최대 20% 정도의 표면부착 불연성 이물질을 그대로 허용하면서 이를 열분해 용융하여 재활용하는 것으로 폐비닐을 연소식 가열형의 1차 가열처리부와 전열식 가열형의 2차 가열처리부로 성형하여 열분해와 동시에 불연성 이물질들을 아주 작은 겔(gel)상태로 용융된 원료물질 속으로 완전히 균일하게 혼합되어 들어가게 하여 일종의 골재나 결합재로 활용하고자 하는 것이다.As described above, the present invention adopts a dry process to solve the problems of the conventional wet process of recycling waste vinyl, thereby eliminating the washing process of waste vinyl and attaching a surface of up to 20% except for foreign matters that are naturally separated from the crushing process. Waste vinyl is formed into a primary heat treatment part of a combustion heating type and a secondary heat treatment part of an electrothermal heating type by pyrolysis melting and recycling it while allowing non-combustible foreign substances as it is. It is intended to be used as a kind of aggregate or binder by mixing completely into the molten raw material in a state.

상기와 같은 기술적과제를 해결하기 위해 본 발명의 구성을 첨부된 도면과 함께 살펴보면 다음과 같다.Looking at the configuration of the present invention with the accompanying drawings to solve the technical problem as described above are as follows.

도 1은 본 발명의 열분해 용융장치(1)가 적용된 폐비닐 재활용 처리과정을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 열분해 용융장치(1)의 공정도이고, 도 3은 본 발명의 열분해 용융장치(1)의 정면배치를 나타낸 상태도이며, 도 4는 본 발명의 열분해 용융장치(1)의 평면배치를 나타낸 상태도이고 도 5는 종래 열분해 용융장치의 정면배치를 나타낸 상태도이다.1 is a flowchart illustrating a waste vinyl recycling process to which the pyrolysis melting apparatus 1 of the present invention is applied, FIG. 2 is a process diagram of the pyrolysis melting apparatus 1 of the present invention, and FIG. 3 is a pyrolysis melting apparatus of the present invention ( Fig. 4 is a state diagram showing the frontal arrangement of 1), Fig. 4 is a state diagram showing the planar arrangement of the pyrolysis melting apparatus 1 of the present invention, and Fig. 5 is a state diagram showing the frontal arrangement of the conventional pyrolysis melting apparatus.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 열분해 용융장치(1)는 기존의 습식과정이 아닌 건식과정을 택하여 흙과 같은 이물질이 포함된 폐비닐을 크레인으로 수거하고 파쇄기에서 파쇄하여 이물질을 자연 이탈되게 제거한 후에 콘베어와 같은 공급기를 이용 폐비닐을 투입하여 연소식 가열형의 1차 가열처리부에서 200~300℃의 온도로 열분해하며 동시에 겔(gel) 상태로 용융시키고, 상기 1차 가열처리부(2)에서 성형된 겔(gel) 상태의 용융물을 전열식 가열형의 2차 가열처리부(3)로 배출하여 성상이 불균질한 폐비닐이나 폐플라스틱 및 이물질 등이 혼합되어 있는 유기물들을 균질한(homegeneous)성상의 원료물질인 겔(gel) 상태로 바꾸어주는 것이다.As shown in FIG. 1, the pyrolysis melting apparatus 1 of the present invention selects a dry process rather than a conventional wet process, collects waste vinyl containing foreign substances such as soil by a crane, and shreds them in a crusher to naturally separate the foreign substances. After the removal, the waste vinyl was introduced using a feeder such as a conveyor, and thermally decomposed to a temperature of 200 to 300 ° C. in a primary heating treatment unit of a combustion heating type and simultaneously melted in a gel state, and the primary heating treatment unit 2 The gel melted in the gel state is discharged to the secondary heat treatment part 3 of the electrothermal heating type, and the organic materials mixed with the waste vinyl having the uneven property or the waste plastic and the foreign substances are homogeneous (homegeneous). ) To the gel state, which is the raw material of the phase.

그리고, 상기 겔(gel) 상태의 원료물질을 성형기에 공급하여 사출성형한 재활용 제품(상수도 계량기 보호통, 맹인용 점자블록 등의)을 생산하는 것이다.Then, the raw material of the gel (gel) is supplied to a molding machine to produce injection-molded recycled products (such as water supply meter protection container, blind braille block).

무엇보다 본 발명은 본인의 선등록 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제22031호(등록일자 2001년 2월 16일),제22033호(등록일자 2001년 2월 16일) 및 제185193호(등록일자 2000년 3월 29일)의 기술을 토대로 장기간 연구 및 실험을 거쳐 진보적으로 개량한 것으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 구동모터(310)와 감속기(320)를 가지는 구동부(300)와 상기 구동부(300)에 의해 투입된 폐비닐을 가열용융시키는 쌍스크류(220)를 내장한 실린더(210)의 용융부(200)와 상기 용융부(200)에서 발생하는 배기가스를 배출하는 배기부(400)로 구성하여 농업용 폐비닐, 폐합성수지 그리고 여기에 묻어 있는 이물질을 함께 처리하여 재활용하는 열분해 용융장치(100)에 있어서;Above all, the present invention is registered in the Republic of Korea Registered Utility Model Publication No. 22031 (Registration date February 16, 2001), No. 22033 (Registration date February 16, 2001) and No.185193 (Registration date) Based on the technology of March 29, 2000), after the long-term research and experiment, the progressive improvement, as shown in Figure 5, the drive unit 300 and the drive unit having a drive motor 310 and a reducer 320 as shown in FIG. The melted portion 200 of the cylinder 210 having the twin screw 220 for heating and melting the waste vinyl introduced by the 300 and the exhaust portion 400 for discharging the exhaust gas generated from the melted portion 200. In the pyrolysis melting apparatus 100 for treating and recycling the waste vinyl, waste synthetic resin and foreign matters buried therein together;

내화단열재로 보온되어 있는 연소실(14)의 연소식 가열형과 전기히터(24)의 전열식 가열형으로 구성한 1차, 2차 가열처리부(2)(3)를 하나의 열분해 용융장치(1)로 구성하는 한편, 상기 1차, 2차 가열처리부(2)(3)의 가스포집기(7)(17)로 배출되는 배기가스를 다시 1차 가열처리부(2)의 연소실(14)로 보내어 현열을 이용하여 건조하고, 수분을 함유한 배기가스를 냉각 응축하면서 수분을 배출하고 나서 배기하는 배기부(4)로 구성한 것과,Pyrolysis melting apparatus (1) comprising a primary and secondary heat treatment unit (2) (3) consisting of a combustion heating type of the combustion chamber (14) and a heat transfer heating type of the electric heater (24), which are insulated with fireproof insulation. In addition, the exhaust gas discharged to the gas collectors 7 and 17 of the primary and secondary heat treatment units 2 and 3 is sent to the combustion chamber 14 of the primary heat treatment unit 2 and sensible heat. Using an exhaust unit 4 which is dried by using the exhaust gas and exhausts moisture after exhausting moisture while cooling and condensing the exhaust gas containing moisture,

상기 1차 가열처리부(2)가 구동모터(10)와 감속기(11)로 이루어진 구동부(5)와 폐비닐을 공급받는 투입부(6)와 상기 투입부(6)를 가지며 배기가스를 포집하는 가스포집기(7)와 상기 폐비닐이 실린더(12)에 내장된 쌍스크류(13)에 의해 용융처리되는 용융부(8)와 상기 실린더(12)를 가열하며 실린더(12) 일부를 내부에 포함하는 연소실(14)로 이루어진 가열부(9)로 구성하데, 열원으로 버너(14a)를 이용하여 초기에 연소실(14)의 온도를 높여주며 정상상태일때 열분해된 가스의 현열을 이용하여 보조적 열원으로 재사용하여 폐비닐의 건조와 열분해를 하는 것과,The primary heat treatment unit (2) has a drive unit (5) consisting of a drive motor (10) and a reducer (11), an inlet (6) for receiving waste vinyl, and an inlet (6) for collecting exhaust gas. The gas collector 7 and the waste vinyl are melted by the twin screws 13 embedded in the cylinder 12 to heat the melted portion 8 and the cylinder 12 and include a portion of the cylinder 12 therein. It consists of a heating unit (9) consisting of a combustion chamber (14), by using a burner (14a) as a heat source to initially increase the temperature of the combustion chamber 14 and using the sensible heat of the pyrolyzed gas in a steady state as an auxiliary heat source Reuse and drying and pyrolyzing the waste vinyl,

상기 2차 가열처리부(3)가 구동모터(20)의 구동부(15)와 1차 가열처리된 겔 (gel) 상태의 용융물을 공급받으며 상기 1차 가열처리부(2)의 실린더(12) 일측으로 형성한 투입부(16)와 상기 투입부(16)를 내부에 가지며 배기가스를 포집하는 가스포집기(17)와 상기 겔(gel) 상태의 용융물을 실린더(22)에 내장된 쌍스크류(23)로 재차 용융처리하는 용융부(18)와 상기 실린더(22)를 가열하며 실린더(22) 일부를 내부에 포함하는 전열히터(24)로 이루어진 가열부(19)로 구성하데, 열원으로 300kW의 전열히터(24)를 이용하여 상기 1차 가열처리부(2)에 의해 용융성형된 겔(gel)을 균질하게 처리하도록 한 것과,The secondary heat treatment unit 3 receives the melt of the gel state of the primary heat treatment unit with the driving unit 15 of the driving motor 20 and moves to one side of the cylinder 12 of the primary heat treatment unit 2. A gas collector 17 for collecting the exhaust gas and the double screw 23 in which the melt in the gel state is embedded in the cylinder 22 having the formed input part 16 and the input part 16 therein. It consists of a heating unit (19) consisting of a molten portion 18 to be melted again to the furnace and a heat transfer heater (24) containing a portion of the cylinder (22) therein, the heat source of 300 kW as a heat source Using a heater 24 to homogeneously treat the gel molded by the primary heat treatment unit 2,

상기 배기부(4)는 연소실(14)에 연결된 배기파이프(26)를 통해 수분을 함유한 배기가스를 사이클론(27)으로 보내 냉각 응축하면서 수분을 배출하고 나서 배기하도록하고 1차,2차 가열처리부(2)(3)에 형성된 가스포집기(7)(17)와 연결된 배기파이프(25)로 배기가스를 다시 상기 1차 가열처리부의 연소실(14)로 보내어 폐비닐을 가열용융함에 있어 보조적열원으로 사용되도록 송풍기(28)를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.The exhaust part 4 sends the exhaust gas containing moisture to the cyclone 27 through the exhaust pipe 26 connected to the combustion chamber 14 to discharge the moisture while cooling and condensing it, and then exhausts the primary and secondary heating. The exhaust gas is sent back to the combustion chamber 14 of the primary heat treatment unit by the exhaust pipe 25 connected to the gas collectors 7 and 17 formed in the processing units 2 and 3 to assist in heat-melting the waste vinyl. It is characterized in that the blower 28 is installed and configured to be used as.

이상과 같이 구성된 본 발명 열분해 용융장치(1)의 1차,2차 가열처리부(2)(3)의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the embodiment of the primary and secondary heat treatment unit (2) (3) of the present invention pyrolysis melting apparatus 1 configured as described above are as follows.

< 실시예 1 ><Example 1>

1차 가열처리부(2)의 실린더(12)의 길이를 3000mm, 외경을 480mm로 하고 SACM강(Al-Cr-Mo합금강)을 가공후 열처리한 쌍스크류(13), 상기 쌍스크류(13)를 구동하는 구동모터(10)가 75kW/100Hp이며, 회전수 20rpm이고, 버너(14a)의 용량은 승온시 경유 15.5 l/hr이며 정상상태일때 8 l/hr로 한다.The length of the cylinder 12 of the primary heat treatment unit 2 is 3000 mm, the outer diameter is 480 mm, and the twin screws 13 and the twin screws 13 which are heat treated after processing SACM steel (Al-Cr-Mo alloy steel) are processed. The driving motor 10 to be driven is 75kW / 100Hp, the rotation speed is 20rpm, and the capacity of the burner 14a is 15.5 l / hr for diesel oil at elevated temperature and 8 l / hr in the normal state.

< 실시예 2 ><Example 2>

2차 가열처리부(3)의 열원으로 300kW의 전열히터(24)를 이용하며 실린더(22)의 길이를 2000mm, 외경을 480mm로 하고 SACM강(Al-Cr-Mo합금강)을 가공후 열처리한 쌍스크류(23), 상기 쌍스크류(23)를 구동하는 구동모터(20)가 45kW/60Hp이며, 회전수 30rpm으로 한다.A pair of heat treated and heat treated SACM steel (Al-Cr-Mo alloy steel) using a 300 kW electric heat heater 24 as the heat source of the secondary heat treatment part 3 and a cylinder 22 having a length of 2000 mm and an outer diameter of 480 mm. The drive motor 20 which drives the screw 23 and the said double screw 23 is 45 kW / 60 Hp, and is set as the rotation speed 30 rpm.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.

본 발명의 열분해 용융장치(1)는 폐비닐을 별도의 건조과정없이 투입하여 1차 가열처리부(2)에서 건조와 열분해를 거치면서 발생한 가스를 배기파이프(25)로 배출시키는 방식을 사용함으로써 기계전체의 부하와 함께 소요 전력량을 대폭 감소시키며 또한, 2차 가열처리부(3)에서 발생되는 가스도 배기파이프(25)를 통해 다시 연소실(14)로 보내 현열을 이용하여 건조시킬수 있도록 하여 열량 이용 효율을 향상시켰다.The pyrolysis melting apparatus 1 of the present invention uses a method of injecting waste vinyl without a separate drying process to discharge gas generated through drying and pyrolysis in the primary heat treatment unit 2 to the exhaust pipe 25. The amount of power consumed is greatly reduced along with the overall load, and the gas generated from the secondary heat treatment unit 3 is also sent back to the combustion chamber 14 through the exhaust pipe 25 so that it can be dried using sensible heat, thereby using heat quantity. Improved.

그리고, 본 발명은 흙과 같은 이물질이 포함된 폐비닐을 크레인으로 수거하고 파쇄기에서 파쇄하여 이물질을 자연 이탈되게 제거한 후에 본 발명의 장치에 투입하여 폐비닐을 200~300℃의 온도에서 열분해함과 동시에 겔(gel) 상태로 용융시키며 대부분의 폐비닐과 이물질중의 유기물이 열분해과정에서 상당부분이 탄화물과 저분자로 전환되게 되므로 용융 혼합물은 검은 색을 띄게 되고 이보다 높은 온도인 400~500℃에서 열분해하게 되면 다량의 타르와 오일이 생성되게 되며, 700℃이상에서는 대부분이 가스화되어 겔(gel) 상태의 용융원료로 만들 수가 없게 된다.In addition, the present invention collects waste vinyl containing foreign matter such as soil by a crane and shredded in a crusher to remove the foreign matter to be naturally separated, and then put into the apparatus of the present invention to thermally decompose waste vinyl at a temperature of 200 ~ 300 ℃ and At the same time, it melts in a gel state, and since most of the waste vinyl and other organic substances in the pyrolysis process are converted into carbides and low molecules, the molten mixture becomes black and pyrolyzes at a higher temperature of 400 ~ 500 ℃. If a large amount of tar and oil is produced, most of the above 700 ℃ gas is gasified and can not be made into a molten raw material of the gel (gel) state.

즉, 본 발명의 1차 가열처리부(2)에 의해 열분해되는 성상이 불균질한 폐비 닐이나 폐플라스틱 및 이물질 등이 혼합되어 있는 유기물들을 2차 가열처리부(3)에 의해 균질한(homegeneous)성상의 원료물질인 겔(gel)상태로 바꾸어주고 동시에 유리된 탄소성분을 이용하여 균질한 흑색 색소를 공급해 주는 역할을 하는 것이다.That is, organic materials mixed with waste vinyl, waste plastic, and foreign substances, which are thermally decomposed by the primary heat treatment unit 2 of the present invention, are homogeneous (homegeneous) by the secondary heat treatment unit 3. It converts into gel state, which is a raw material of, and at the same time plays a role of supplying homogeneous black pigment using free carbon component.

또한, 본 발명은 경질 합금으로 된 쌍스크류(13)(23)와 실린더(12)(22)로 구성된 형태를 취하고, 상기 실린더(12)(22)의 주변을 가열하여 폐비닐의 열분해하면서 동시에 폐비닐을 용융시키며 흙과 돌 같은 무기성 이물질들을 미세하게 분쇄시켜서 용융물 내에 균일하게 분포시키는 역할을 한다.In addition, the present invention takes the form of a double screw (13) 23 and a cylinder (12) (22) made of a hard alloy, and while heating the periphery of the cylinder (12) (22) while thermally decomposing waste vinyl It melts the waste vinyl and finely grinds the inorganic foreign matters such as soil and stone to distribute uniformly in the melt.

즉, 폐비닐을 세정하지 않더라도 원료로써 이용이 가능한 상태로 재생시켜 주는 것이며 이 과정에서 열분해 부산물인 가연성의 가스가 발생하게되고 이 가스는 고온으로 연소시킨 후에 다시 폐열(가스내에 남아 있는 현열)을 회수하여 열분해장치 즉, 연소실(14)로 공급함으로써 열분해 열원으로 사용할 수 있게 된다.In other words, it does not clean the waste vinyl and recycles it in a state that can be used as a raw material. In this process, flammable gas, a byproduct of pyrolysis, is generated. By recovering and supplying it to the pyrolysis apparatus, that is, the combustion chamber 14, it can be used as a pyrolysis heat source.

다시 말해, 폐열(가스내에 남아 있는 현열)을 이용하여 폐비닐을 열분해 용융시킴으로써 연료나 전력 등의 동력사용을 저감할 수 있는 것이다.In other words, by using pyrolysis and melting waste vinyl using waste heat (sensible heat remaining in the gas), the use of power such as fuel or electric power can be reduced.

이상과 같이 본 발명은 1차, 2차 가열처리부(2)(3)의 투입부(6)(16)와 함께 형성한 가스포집기(7)(17)를 이용하여 포집된 가스를 송풍기(28)에 연결된 배기파이프(25)로 가스를 배출하여 가스내에 남아 있는 현열을 다시 1차 가열처리부(2)의 연소실(14)로 보내 재활용함과, 상기 연소실(14)에는 또 다른 배기파이프(26)와 연결된 사이클론(27)을 통해 수분이 함유된 배기가스를 냉각·응축하면서 수분을 배출하고 배기함으로 인해 열분해 처리과정에서 발생되는 대기오염물질(다이옥신, CO, NOx등의)의 량을 감소 시키는 것이다.As described above, according to the present invention, the gas collected using the gas collectors 7 and 17 formed together with the input parts 6 and 16 of the primary and secondary heat treatment parts 2 and 3 is blower 28. Gas is discharged to the exhaust pipe 25 connected to the exhaust pipe 25 and the sensible heat remaining in the gas is returned to the combustion chamber 14 of the primary heat treatment unit 2 for recycling. ) To reduce the amount of air pollutants (dioxin, CO, NOx, etc.) generated during the pyrolysis process by discharging and exhausting moisture while cooling and condensing the exhaust gas containing moisture through the cyclone (27) connected to the will be.

본 발명은 폐비닐을 세정하지 않고 표면에 부착된 흙 등의 이물질을 중량대비 20%가지 허용하면서 이들을 미분쇄하여 재활용품의 강도를 보강할 수 있게 하고, 사출성형의 재료인 겔(gel)을 생산하여 다양한 제품(상수도 계량기 보호통, 맹인용 점자블록 등의)등으로 제품화할 수 있으며, 폐비닐을 열분해 용융처리과정이나, 제품생산과정에서 발생할 수 있는 대기오염물질(다이옥신, CO, NOx등의)에 대한 안전성을 확보하고 최종생산되는 제품이 인체에 무해하도록 하는 효과를 가지는 것이다.The present invention allows 20% of foreign substances, such as soil, attached to the surface to be cleaned without washing the waste vinyl while grinding them, thereby reinforcing the strength of the recycled product, and producing a gel which is an injection molding material. It can be commercialized into a variety of products (such as water supply meter protection bottle, blind braille block, etc.), and it can be used for air pollutants (dioxin, CO, NOx, etc.) that can be generated during pyrolysis, melting, and production process. It has the effect of ensuring safety for the end product is harmless to the human body.

Claims (1)

구동모터와 감속기를 가지는 구동부와 상기 구동부에 의해 투입된 폐비닐을 가열용융시키는 쌍스크류를 내장한 실린더의 가열용융부와 상기 용융부에서 발생하는 배기가스를 배출하는 배기부로 구성하여 농업용 폐비닐, 폐합성수지 그리고 여기에 묻어 있는 이물질을 함께 처리하여 재활용하는 열분해 용융장치에 있어서;It consists of a driving part having a drive motor and a speed reducer, a heating melting part of a cylinder with a double screw for heating and melting the waste vinyl introduced by the driving part, and an exhaust part for discharging the exhaust gas generated in the melting part. A pyrolysis melting apparatus for treating and recycling a synthetic resin and foreign matters buried therein; 내화단열재로 보온되어 있는 연소실의 연소식 가열형과 전기히터의 전열식 가열형으로 구성한 1차, 2차 가열처리부를 하나의 열분해 용융장치로 구성하는 한편, 상기 1차, 2차 가열처리부의 가스포집기로 배출되는 배기가스를 다시 1차 가열처리부의 연소실로 보내어 현열을 이용하여 건조하고, 수분을 함유한 배기가스를 냉각 응축하면서 수분을 배출하고 나서 배기하는 배기부로 구성한 것과,The primary and secondary heat treatment units composed of a combustion heating type of a combustion chamber insulated with fireproof insulation and an electrothermal heating type of an electric heater are constituted by one pyrolysis melting apparatus, and the gas of the primary and secondary heating treatment units is The exhaust gas discharged to the collector is sent to the combustion chamber of the primary heat treatment unit and dried using sensible heat, and the exhaust gas is exhausted after exhausting moisture while cooling and condensing the exhaust gas containing water, 상기 1차 가열처리부가 구동모터와 감속기로 이루어진 구동부와 폐비닐을 공급받는 투입부와 상기 투입부를 가지며 배기가스를 포집하는 가스포집기와 상기 폐비닐이 실린더에 내장된 쌍스크류에 의해 용융처리되는 용융부와 상기 실린더를 가열하며 실린더 일부를 내부에 포함하는 연소실로 이루어진 가열부로 구성하데, 열원으로 버너를 이용하여 초기에 연소실의 온도를 높여주며 정상상태일때 열분해된 가스의 현열을 이용하여 보조적 열원으로 재사용하여 폐비닐의 건조와 열분해를 하는 것과,The primary heat treatment unit is melted by a driving unit consisting of a drive motor and a reducer, an input unit receiving waste vinyl, a gas collector having the input unit and collecting exhaust gas, and a double screw embedded in the cylinder. It consists of a heating section consisting of a combustion chamber that heats the cylinder and the cylinder and includes a portion of the cylinder therein, using a burner as a heat source to initially increase the temperature of the combustion chamber and as an auxiliary heat source by using the sensible heat of pyrolyzed gas in a steady state. Reuse and drying and pyrolyzing the waste vinyl, 상기 2차 가열처리부가 구동모터의 구동부와 1차 가열처리된 겔(gel) 상태의 용융물을 공급받으며 상기 1차 가열처리부의 실린더 일측으로 형성한 투입부와 상 기 투입부를 내부에 가지며 배기가스를 포집하는 가스포집기와 상기 겔(gel) 상태의 용융물을 실린더에 내장된 쌍스크류로 재차 용융처리하는 용융부와 상기 실린더를 가열하며 실린더 일부를 내부에 포함하는 전열히터로 이루어진 가열부로 구성하데, 열원으로 300kW의 전열히터를 이용하여 상기 1차 가열처리부에 의해 용융성형된 겔(gel)을 균질하게 처리하도록 한 것과,The secondary heat treatment unit receives the melt of the gel state of the primary heat treatment and the drive unit of the drive motor, the inlet formed on one side of the cylinder of the primary heat treatment unit and the inlet has an exhaust gas therein. Heat source consisting of a gas collector to collect and the melted part of the gel (melt) melts again with a double screw built into the cylinder and a heat transfer part that heats the cylinder and includes a portion of the cylinder therein. By using a 300 kW electrothermal heater to homogeneously melt the gel (gel) formed by the primary heat treatment, 상기 배기부는 연소실에 연결된 배기파이프를 통해 수분을 함유한 배기가스를 사이클론으로 보내 냉각 응축하면서 수분을 배출하고 나서 배기하도록하고 1차,2차 가열처리부에 형성된 가스포집기와 연결된 배기파이프로 배기가스를 다시 상기 1차 가열처리부의 연소실로 보내어 폐비닐을 가열용융함에 있어 보조적열원으로 사용되도록 송풍기를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 폐비닐을 재활용하기 위한 미분쇄식 열분해 용융장치.The exhaust unit sends the exhaust gas containing moisture to the cyclone through the exhaust pipe connected to the combustion chamber to exhaust the moisture while cooling and condensing it, and then exhausts the exhaust gas through the exhaust pipe connected to the gas collectors formed in the primary and secondary heat treatment units. A fine-pulverization pyrolysis melting apparatus for recycling the waste vinyl, characterized in that the blower is sent to the combustion chamber of the primary heat treatment unit to install the waste vinyl to be used as an auxiliary heat source in heating melting.
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KR100782952B1 (en) * 2007-05-10 2007-12-07 주식회사 현성리싸이클링 A method of regenerated materials using waste plastics
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