KR20120019755A

KR20120019755A - 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치

Info

Publication number: KR20120019755A
Application number: KR1020100083170A
Authority: KR
Inventors: 곽병현; 곽도안
Original assignee: 곽도안
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2012-03-07

Abstract

본 발명은 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세척수 및 폐합성수지를 수용하는 초음파세척조(1)의 본체(10)의 내부에 다수의 격벽(15)을 형성하여 본체(10)의 내부를 다수의 내부공간(11,12,13)으로 분할하고, 각 내부공간(11,12,13)에는 초음파발생기(20) 및 수지이송장치(30)를 형성하되, 분할된 내부공간(11,12,13)에 온수와 냉수를 교번하여 공급함으로써, 폐합성수지에 고착된 미세한 이물질까지 초음파에 의하여 제거될 수 있을 뿐만 아니라, 폐합성수지가 온수와 냉수에 교번하여 세척되는 동안 수축 및 팽창을 반복하여 이물질의 효과적인 박리가 가능하며, 한편으론 폭기세척조(5)를 더 설치하여 와류 및 폭기에 의한 복합적인 세척이 이루어짐에 따라, 재생된 수지원료에 포함된 이물질을 최소화하여 재생 수지원료의 품질을 향상하므로, 궁극적으로는 폐합성수지의 재활용에 따른 부가가치 및 폐합성수지의 활용도를 높이고, 다른 한편으론 환경오염 문제의 해소에 긍정적인 효과를 갖는 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치에 관한 것이다.

Description

폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치{WASHER FOR RECYCLING THE WASTE SYNTHETIC RESIN}

본 발명은 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치에 관한 것으로, 특히 세척수 및 폐합성수지를 수용하는 초음파세척조의 본체 내부를 다수의 내부공간으로 분할하고, 각 내부공간에는 초음파발생기 및 수지이송장치를 형성하되, 각 내부공간에 공급된 세척수가 온수와 냉수를 교번하도록 함으로써, 폐합성수지에 고착된 미세한 이물질까지 초음파에 의하여 제거될 수 있을 뿐만 아니라, 이때 폐합성수지가 온수와 냉수에 교번하여 세척되는 동안 수축 및 팽창을 반복하여 이물질의 효과적인 박리가 가능하므로, 궁극적으로는 고품질의 재활용 수지원료를 생산할 수 있는 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치에 관한 것이다.

현대에 들어 유기화학공업의 급속한 발전과 함께 산업 활동의 증진에 따라 합성수지의 생산 및 소비가 대폭 증가하였으며, 다른 한편으론 생활쓰레기의 분리수거가 정착됨으로써 폐합성수지의 배출량이 급증하고 있다. 이에 반하여, 폐합성수지의 재활용률은 매우 낮아서 이들의 시급한 처리가 요구되고 있다.

일반적으로 상기와 같은 폐합성수지의 처리는 소각이나 매립에 의존하고 있으나, 소각의 경우 다이옥신과 같은 유해한 물질이 배출됨으로써 환경오염의 원인이 되며, 매립의 경우에는 환경오염뿐만 아니라 매립지가 부족한 문제점과 함께 합성수지의 썩지 않는 성질로 인하여 지반의 불안정화 등을 초래하는 문제점이 또한 있었다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 환경오염을 줄이고, 자원의 재활용 측면에서 폐합성수지의 재활용 기술에 대한 기술이 주목을 받고 있으며, 이에 따라 각종의 폐합성수지를 재생시켜 사용하기 위한 발명들이 제안되어 사용되고 있으나, 상기 제안된 종래의 재활용 기술은 아직 까지 보완의 여지가 많이 남아 있다.

구체적으로, 농업용 폐비닐의 경우를 일례로 살펴보면, 농업용 폐비닐은 주로 비닐하우스 등의 기자재로 사용된 것으로서, 사용 및 수거 과정에서 흙과 작은 돌멩이 등의 각종 이물질이 많이 묻어 고착되어 있는데, 일반적인 수세 과정을 거친다 하더라도 잔류하는 이물질의 양이 상당하였다. 이로 인하여 재생된 재활용 수지원료의 품질이 저급하여 저가에 유통될 수밖에 없었을 뿐만 아니라, 더 나아가 사출원료로 사용되지 못하고 산업용 고체연료(RDF)로 사용되기도 하는데, 이 경우에도 상기의 이물질은 불완전 연소를 유발하므로 폐합성수지의 재생에 따른 부가가치 및 경제성과 그 활용도가 낮을 수밖에 없었다.

이러한 문제점은 결과적으로 산업현장에서 폐합성수지의 재생보다 값싼 폐기처리를 선택하게 함으로써, 자원재활용정책에 역행할 뿐만 아니라 환경오염의 문제를 해소할 수 없게 하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 재생된 수지원료에 포함된 이물질을 최소화하여 재생 수지원료의 품질을 향상함으로써, 폐합성수지의 재활용에 따른 부가가치 및 폐합성수지의 활용도를 높이고, 다른 한편으론 환경오염의 문제를 해소하는 것에 본 발명의 목적이 있는바, 폐합성수지 세척장치에 초음발생기를 구비함과 아울러 세척장치에 투입된 폐합성수지를 수축/팽창시켜 상기 폐합성수지에 고착된 미세한 이물질까지 제거할 수 있도록 하는 데 발명의 주된 목적이 있으며, 이와 함께 폭기 및 와류를 이용하여 폐합성수지의 세척을 극대화하는 데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 세척수 및 폐합성수지를 내부에 수용하고 하단에는 이물질배출관을 형성한 초음파세척조 본체와, 상기 본체의 내부에 설치한 초음파발생기와, 상기 본체에 공급되어 세척된 폐합성수지를 이송하는 수지이송장치와, 상기 본체의 하단에 형성한 이물질배출관에 설치하여 침전된 이물질을 외부로 배출하는 이송스크류를 포함한 "폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치"에 그 특징이 있다.

그리고 본 발명은, 상기 본체의 내부에 다수의 격벽을 형성하여 본체의 내부를 다수의 내부공간으로 분할하고, 각 내부공간마다 상기의 초음파발생기 및 수지이송장치를 형성하여 세척된 폐합성수지를 인접한 내부공간 또는 외부로 이송하며, 상기 각 내부공간에 공급되는 세척수는 온수와 냉수를 교번하도록 함으로써, 폐합성수지의 수축 및 팽창에 의하여 이물질이 쉽게 박리 되도록 한 "폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치"에 다른 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 초음파세척조 본체의 전단에 폭기탱크를 형성하여 상기 폭기탱크로부터 세척수와 함께 1차 세척된 폐합성수지를 공급받도록 하되, 상기 폭기탱크에는 폭기노즐ㆍ세척수급수관ㆍ이물질배출구ㆍ회전판ㆍ초음파발생모듈을 구비하여 초음파세척조의 전단에 설치하도록 한 "폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치"에 부가적인 특징이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 세척장치에 투입된 폐합성수지를 수축/팽창시킴과 아울러 초음파를 발생시킴으로써 폐합성수지에 고착된 미세한 이물질까지 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 폭기 및 와류를 이용하여 폐합성수지의 세척을 극대화함으로써, 재생된 수지원료에 포함된 이물질을 최소화하여 재생 수지원료의 품질을 향상함에 따라, 궁극적으로는 폐합성수지의 재활용에 따른 부가가치 및 폐합성수지의 활용도를 높이고, 다른 한편으론 환경오염 문제의 해소에 긍정적인 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 세척장치의 초음파세척조를 나타내는 정단면도
도 2는 본 발명에 따른 세척장치의 초음파세척조를 나타내는 측단면도
도 3은 본 발명에 따른 초음파세척조의 다른 실시예를 나타내는 측단면도
도 4는 본 발명에 따른 세척장치의 폭기세척조를 나타내는 정면도
도 5는 본 발명에 따른 세척장치의 폭기세척조를 나타내는 정단면도

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치의 구성을 첨부의 도면을 참고하여 상세히 살펴보되, 우선 도 1 및 도 2를 참고하여 초음파세척조의 구성에 대하여 살펴본다.

본 발명의 세척장치에 있어 초음파세척조(1)는, 세척수 및 폐합성수지를 내부에 수용하는 본체(10)의 내부에 다수의 격벽(15)을 형성하여 상기 본체(10)의 내부를 다수의 내부공간(11,12,13)으로 분할하되, 상기 각 내부공간(11,12,13)에 공급되는 세척수는 온수와 냉수를 교번하도록 하고, 상기 본체(10)의 하단에는 분할된 각 내부공간(11,12,13)을 연통하는 이물질배출관(16)을 형성하며, 본체(10)의 각 내부공간(11,12,13)마다 초음파발생기(20)를 설치하는바, 상기 초음파발생기(20)는 세척수 내에서 분당 3만~4만의 진동수를 갖는 초음파를 발생시켜 세척수와 함께 초음파세척조(1)로 공급된 폐합성수지에 고착된 이물질이 박리 되도록 한다. 이때, 각 내부공간(11,12,13)에 세척수로 공급된 온수와 냉수는 폐합성수지의 수축 및 팽창을 유도하여 효과적인 이물질의 박리를 가능케 한다.

그리고 상기 분할된 각 내부공간(11,12,13)에는 초음파세척조(1)로 공급된 폐합성수지를 이송하는 수지이송장치(30)를 형성하여 세척된 폐합성수지를 인접한 내부공간 또는 초음파세척조의 외부로 이송할 수 있도록 하는바, 상기 수지이송장치(30)는 파쇄된 폐합성수지의 이송에 적합한 스크린(screen)으로 형성함이 바람직하나, 본 발명은 상기 수지이송장치(30)의 구체적인 구성에 한정하지 않는다.

또한, 상기 본체(10)의 하단에 형성한 이물질배출관(16)에는 폐합성수지로부터 박리되어 침전된 이물질을 외부로 배출하는 이송스크류(40)를 형성하되, 바람직하게는 초음파세척조(1)의 외부에 형성한 저류조(100)로 이물질을 배출하도록 한다.

한편, 본 발명은 상기 초음파세척조(1)의 본체(10) 내부를 분할한 내부공간(11,12,13)의 개수와, 각 내부공간(11,12,13)에 공급되는 온수 또는 냉수의 순서에 한정하지 않는다. 그리고, 도 3의 도시와 같이 온수를 세척수로 공급한 내부공간과 냉수를 세척수로 공급한 내부공간에 대한 이물질배출관(16a)(16b) 및 이송스크류(40a)(40b)를 구분하여 형성함으로써, 상기 온수 또는 냉수의 세척수가 혼입되지 않도록 할 수 있다.

이하, 도 4 및 도 5를 참고하여 본 발명의 세척장치에 있어 상기 초음파세척조(1)의 전단에 설치하는 폭기세척조(5)의 구성을 살펴보면, 폭기세척조(5)의 폭기탱크(50)는 상기 초음파세척조 본체(10)의 전단에 형성하여 폭기탱크(50)에서 1차 세척된 폐합성수지와 세척수가 상기 초음파세척조(1)의 본체(10)로 공급되도록 함이 바람직하다.

구체적으로, 상기 폭기탱크(50)는 원통형으로서 상부 일측에 1차 세척된 폐합성수지와 세척수를 초음파세척조(1)로 유출하는 수지배출구(55)를 형성하고, 폭기탱크(50)의 하단에는 이물질배출구(56)를 형성하여 침전된 이물질을 이물질이송라인(57)으로 배출할 수 있도록 하되, 급기파이프(65)를 통하여 공급되는 압축공기를 폭기탱크(50)의 내부로 분사하는 폭기노즐(60)을 폭기탱크(50)의 하부에 형성하며, 아울러 세척수를 공급하는 세척수급수관(70)을 폭기탱크(50)의 측면에 형성하여 세척수 공급시 폭기탱크(50)의 내부에서 와류가 발생하도록 함이 바람직하다.

그리고, 상기 폭기탱크(50)의 내부에 공급된 세척수에 대하여 와류를 일으키는 회전판(80)과, 상기 폭기탱크(50)의 내부에 초음파발생모듈(90)을 더 설치함으로써 보다 효과적인 세척이 가능토록 할 수 있다.

도면 중 미설명 부호인 "85"는 상기 회전판(80)을 구동하는 구동모터(85)이고, "200"은 초음파세척조(1)로부터 세척된 폐합성수지를 공급받는 건조기(200)이다. 한편, 본 발명의 세척장치로 공급되는 폐합성수지는 도시 하지 않으나 선별기 및 파쇄기를 거쳐 공급되도록 함이 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성한 본 발명에 따른 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치의 작용을 살펴보면, 선별기(미도시) 및 파쇄기(미도시)를 거쳐 폭기세척조(5)로 유입된 폐합성수지는 폭기탱크(50)의 세척수급수관(70)에 의하여 와류를 일으키며 공급되는 세척수 및 폭기탱기(50)의 하부에 형성한 폭기노즐(60)에서 분사되는 압축공기의 공기방울에 의하여 1차적으로 세척되는바, 부가적으로 상기 폭기탱크(50)에 형성한 회전판(80) 및 초음파발생모듈(90)에 의하여 더욱 깨끗한 세척이 가능하다.

그리고, 상기 폭기세척조(5)에서 1차 세척된 폐합성수지는 폭기탱크(50)의 수지배출구(55)를 통하여 초음파세척조(1)로 공급되며, 상기 공급된 폐합성수지는 본체(10)의 각 내부공간(11,12,13)을 거쳐 건조기(200)로 배출되는 동안 초음파발생기(20)에서 생성된 초음파 진동에 의하여 폐합성수지에 고착된 이물질이 2차적으로 세척되는바, 특히 각 내부공간(11,12,13)에 공급된 세척수가 냉수와 온수를 교번하도록 하여 폐합성수지가 수축 및 팽창함으로써, 상기 폐합성수지에 고착된 이물질을 고도로 세척할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 이물질을 거의 포함하지 않는 재생 수지원료의 생산이 가능하며, 이는 결과적으로 폐합성수지의 재활용에 따른 부가가치 및 폐합성수지의 활용도를 높이고, 다른 한편으론 환경오염 문제의 해소에 긍정적 영향을 미친다.

1: 초음파세척조 5: 폭기세척조 10: 본체
11, 12, 13: 내부공간 15: 격벽 16,16a,16b: 이물질배출관
20: 초음파발생기 30: 수지이송장치 40,40a,40b: 이송스크류
50: 폭기탱크 55: 수지배출구 56: 이물질배출구
57: 이물질이송라인 60: 폭기노즐 65: 급기파이프
70: 세척수급수관 80: 회전판 85: 구동모터
90: 초음파발생모듈 100: 저류조 200: 건조기

Claims

세척수 및 폐합성수지를 내부에 수용하고 하단에는 이물질배출관(16)을 형성한 초음파세척조 본체(10)와;
상기 본체(10)의 내부에 설치한 초음파발생기(20)와;
상기 본체(10)에 공급되어 세척된 폐합성수지를 이송하는 수지이송장치(30)와;
상기 본체(10)의 하단에 형성한 이물질배출관(16)에 설치하여 침전된 이물질을 외부로 배출하는 이송스크류(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치.
제1항에 있어서;
상기 본체(10)의 내부에 다수의 격벽(15)을 형성하여 본체(10)의 내부를 다수의 내부공간(11,12,13)으로 분할하고;
각 내부공간(11,12,13)마다 상기의 초음파발생기(20) 및 수지이송장치(30)를 형성하여 세척된 폐합성수지를 인접한 내부공간 또는 외부로 이송하며;
상기 각 내부공간(11,12,13)에 공급되는 세척수는 온수와 냉수를 교번하도록 함으로써, 폐합성수지의 수축 및 팽창에 의하여 이물질이 박리 되도록 한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치.
제1항에 있어서;
상기 초음파세척조 본체(10)의 전단에 폭기탱크(50)를 형성하여 상기 폭기탱크(50)로부터 세척수와 함께 1차 세척된 폐합성수지를 공급받도록 하되;
상기 폭기탱크(50)에는 압축공기를 분사하는 다수의 폭기노즐(60)을 구비하고;
아울러 세척수를 공급하는 세척수급수관(70)을 폭기탱크(50)의 외주면에 형성하며;
폭기탱크(50)의 하단에는 이물질배출구(56)를 형성하여 침전된 이물질을 외부로 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치.
제3항에 있어서;
상기 폭기탱크(50)의 내부에 공급된 세척수에 대하여 와류를 일으키는 회전판(80)을 상기 폭기탱크(50)에 더 구비한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치.
제3항에 있어서;
상기 폭기탱크(50)의 내부에 초음파발생모듈(90)을 더 설치한 것을 특징으로 하는 폐합성수지의 재활용을 위한 세척장치.