KR20130104083A

KR20130104083A - 폐전선의 폴리프로필렌(ｐｐ)과 폴리에틸렌(ｐｅ) 피복재 재활용 시스템

Info

Publication number: KR20130104083A
Application number: KR20120025245A
Authority: KR
Inventors: 장하진
Original assignee: 장하진
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-25

Abstract

본 발명은 폐전선의 폐스크랩에서 분리된 파쇄피복재를 비중 차이를 이용해 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재를 폴리염화비닐(PVC) 피복재로부터 분리한 후, 이를 연료로 가공 후 제품화하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템에 관한 으로서, 본 발명에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템은, 폐전선의 폐스크랩에서 동선을 분리한 후 폴리염화비닐(PVC) 피복재와 폴리프로필렌(PP) 피복재와 폴리에틸렌(PE) 피복재가 혼합되어 있는 파쇄피복재가 투입되는 원재료 공급호퍼, 그리고 상기 원재료 공급호퍼 내의 파쇄피복재를 폐피복재 분리 이송부로 이송하는 원재료 이송수단을 포함한 폐피복재 공급부와, 상기 원재료 이송수단에서 이송된 파쇄피복재가 투입되며 살수수단이 설치된 수로형 수조를 포함하여 파쇄피복재를 비중에 따라 분리 후 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재는 상부 이송수단을 통해 그리고 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재는 하부 이송수단을 통해 각각 외부로 이송되는 폐피복재 분리 이송부와, 상기 상부 이송수단에 의해 이송된 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재를 탈수하는 탈수부와, 탈수된 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재에 목분과 황토를 투입하여 혼합하는 혼합부와, 혼합물을 연료용 펠릿(Pellet)으로 성형하는 펠릿성형부와, 성형된 연료용 펠릿을 이송하면서 건조하는 이송건조부와, 건조된 연료용 펠릿을 포장하는 포장부를 포함하여 구성된다.

Description

폐전선의 폴리프로필렌(ＰＰ)과 폴리에틸렌(ＰＥ) 피복재 재활용 시스템{A recycling system for polypropylene (PP) and polyethylene(PE) coverings of waste wire}

본 발명은 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템에 관한 것으로서, 특히 폐전선의 폐스크랩에서 분리된 파쇄피복재를 비중 차이를 이용해 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재를 폴리염화비닐(PVC) 피복재로부터 분리한 후, 이를 연료재로 가공 후 제품화하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템에 관한 것이다.

전선은 전기, 통신, 전자 분야 등 각종 산업의 발달로 인해 그 사용량이 계속 늘어나는 추세이고, 이렇게 전선의 수요가 늘어남에 따라 폐전선의 발생량도 동시에 늘어나고 있다. 이에 따라, 폐전선의 처리에 많은 노력과 시간이 요구되고 있으며, 현재 폐전선의 수거 및 그 처리를 위한 체계적인 제도도 마련되어 있지 못한 실정이다.

상기 이유로 폐전선이 재활용되는 현재의 수준은 개인, 고물상, 각 사업장 등에서 소정의 경제적 이득을 얻기 위해 폐전선을 수거하는 정도이다. 또한, 수거된 폐전선은 나선의 재료인 동(or 구리, 이하 동을 예로 설명함) 만을 피복재로부터 분리하여 재활용하는 것이 현실이고, 수거된 폐전선 중 상당 양은 그냥 폐기되어 잘 썩지 않는 피복재의 특성 상 심각한 환경오염 문제를 발생한다.

그리고, 종래 폐전선의 재생 방법으로는 폐전선을 소각 후 동선만을 추출하거나, 폐전선을 로울러로 압착시킴으로써 피복재를 벗겨 동선을 분리하는 방법 등이 사용되고 있다.

여기서, 소각 방법은 피복재의 종류에 따라 폴리염화비닐(PVC)의 경우에는 발암물질인 다이옥신이 다량 배출되므로 심각한 대기오염을 일으키는 원인이 되었으며, 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)은 연소 시 환경오염 물질이 발생되지 않으므로 연료로서의 역할을 할 수 있음에도 불구하고 단순히 소각해버린 후 폐전선의 내부에 있는 동선만을 추출해왔었으므로 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다.

또한, 로울러로 압착하는 방법은 연선인 경우 동선과 피복재의 분리가 거의 불가능한 단점이 있다. 상기한 이유로 폐전선의 재활용을 위해 동선과 피복재를 분리하는 다양한 장치들이 개발되고 있다.

그러나, 이러한 종래의 장치들은 폐전선의 피복재 재활용보다는 폐전선에서 단순히 동선만을 추출 또는 분리해내는데 치중을 하고 있고, 이에 따라 폐전선의 피복재는 종류별로 분리되지 못해 그 재활용에 어려움이 따른다.

폐전선의 파쇄를 통해 형성되는 폐스크랩은 폴리염화비닐(PVC)과 같이 연소 시 환경오염 물질을 다량 발생하는 종류가 있는 반면에, 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)과 같이 연소 시 환경오염 물질을 발생하지 않는 종류도 있다.

따라서, 폐전선의 폐스크랩에 포함된 피복재를 종류별로 분리한 후, 연소 시 환경오염 물질이 발생하는 폴리염화비닐(PVC) 피복재는 분리해내고, 연소 시 환경오염 물질을 발생하지 않는 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE) 피복재는 연료재로 가공 후 제품화할 필요성이 있다.

연료의 단위무게당 열량을 비교해 보면, 등류 11,000kcal/1,000ℓ, 경유 9,000kcal/1,000ℓ, 자연건조 목재 3,600~4,100kcal/kg, 숯 6,700~7,500kcal/kg, 유연탄 6,600kcal/kg, 무연탄 4,500kcal/kg, 폐타이어 7,000kcal/kg, 폐고무 7,700kcal/kg, 건조된 축산찌꺼기 4,000~4,200kcal/kg, 음식물로 만든 고형연료 3,800kcal/kg, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 6,500~8,000kcal/kg로 알려져 있다. 폐전선의 폐스크랩에서 분리해낸 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)은 열량이 유연탄보다 높은데에도 이를 단지 소각하는 방법으로 폐기하는 것은 자원낭비가 아닐 수 없다. 따라서 폐전선에서 분리해낸 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)을 연료재로 가공하여 재활용할 필요성이 높다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 폐전선의 폐스크랩에서 분리된 파쇄피복재를 비중 차이를 이용하여 폴리염화비닐(PVC) 피복재와 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 피복재로 분리한 후, 이 중 연소 시 환경오염 물질을 발생하지 않는 폴리프로필렌(PP) 피복재와 폴리에틸렌(PE) 피복재를 연료재로 가공 후 제품화하여 재활용할 수 있도록 하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템은, 폐전선의 폐스크랩에서 동선을 분리한 후 폴리염화비닐(PVC) 피복재와 폴리프로필렌(PP) 피복재와 폴리에틸렌(PE) 피복재가 혼합되어 있는 파쇄피복재가 투입되는 원재료 공급호퍼, 그리고 상기 원재료 공급호퍼 내의 파쇄피복재를 폐피복재 분리 이송부로 이송하는 원재료 이송수단을 포함한 폐피복재 공급부와, 상기 원재료 이송수단에서 이송된 파쇄피복재가 투입되며 살수수단이 설치된 수로형 수조를 포함하여 파쇄피복재를 비중에 따라 분리 후 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재는 상부 이송수단을 통해 그리고 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재는 하부 이송수단을 통해 각각 외부로 이송되는 폐피복재 분리 이송부와, 상기 상부 이송수단에 의해 이송된 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재를 탈수하는 탈수부와, 탈수된 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재에 목분과 황토를 투입하여 혼합하는 혼합부와, 혼합물을 연료용 펠릿(Pellet)으로 성형하는 펠릿성형부와, 성형된 연료용 펠릿을 이송하면서 건조하는 이송건조부와, 건조된 연료용 펠릿을 포장하는 포장부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 폐피복재 분리 이송부는 길이 방향의 일측에서 본 측면 형상을 기준으로 호퍼형인 수로형 수조와, 상기 수로형 수조의 상부에서 상기 수로형 수조의 내측을 향해 물을 분사하는 살수수단과, 상기 수로형 수조의 길이 방향을 기준으로 일단에서 분기되어 수면에 뜬 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재를 외부로 이송하는 관로형의 상부 이송수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폐피복재 공급부의 원재료 공급호퍼는 투입된 파쇄피복재에 수분을 공급하는 급수수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 목분과 황토가루와의 혼합물의 혼합비율은, 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 20 내지 30 중량%, 황토가루 30 내지 40 중량% 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물 중 황토가루 대신 석탄가루를 혼합할 때에는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 10 내지 20 중량%, 석탄가루 40 내지 50 중량%인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물에 숯가루를 더 첨가할 때에는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 10 내지 20 중량%, 숯가루 10 내지 20 중량%, 황토가루 30 내지 40 중량%인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 폐전선의 폐스크랩에 포함된 파쇄피복재를 비중 차이를 이용하여 종류별로 분리한 후 폐전선의 폐스크랩에서 분리된 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재를 연료용 펠릿(Pellet)으로 가공 후 연료재로 제품화하여 재활용할 수 있으므로, 폐스크랩의 피복재를 그냥 폐기하거나 특성이 다른 피복재를 함께 가공하는데 따른 비효율성에서 벗어나 폐전선의 폐스크랩을 효율적으로 재활용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템의 전체 구성을 보인 구성도
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템의 요부 구성을 보인 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템에 의해 폐스크랩의 피복재가 연료제로 제조되는 과정을 보인 순서도

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템의 전체 구성을 보인 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템은 폐피복재 공급부(100), 폐피복재 분리 이송부(200), 탈수부(300), 혼합부(400), 펠릿성형부(500), 이송건조부(600), 포장부(700)를 포함하여 구성된다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템의 전체 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

먼저 폐전선의 폐스크랩에서 분리된 비중이 다른 여러 종류의 파쇄피복재가 폐피복재 공급부(100)에 공급되며, 이렇게 폐피복재 공급부(100)에 공급된 파쇄피복재는 소정 양의 수분을 함유한 상태로 폐피복재 분리 이송부(200)로 이송된다. 상기 파쇄피복재는 폴리염화비닐(PVC:Polyvinyl chloride) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE:polyetylene) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP:polypropylene) 파쇄피복재이다.

폐피복재 분리 이송부(200)에서는 폴리염화비닐(경질PVC 비중 1.35~1.45, 연질PVC 비중 1.16~1.35) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(비중 0.91) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(비중 0.96) 파쇄피복재를 수로형 수조(210) 및 살수수단(220)을 이용하여 분리 후, 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재는 하부 이송수단(240)으로 외부로 이송되며, 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재는 상부 이송수단(230)으로 외부로 이송된다.

상기 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재는 비중이 1.0보다 크기 때문에 물에서 가라앉게 되고, 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재는 비중이 1.0보다 작기 때문에 물 위로 뜨게 되므로 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재, 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 분리할 수 있게 된다.

다음은 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템의 전체 구성을 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템의 폐피복재 공급부(100), 폐피복재 분리 이송부(200), 상부 이송수단(230), 탈수부(300)를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템의 혼합부(400), 펠릿성형부(500), 이송건조부(600), 포장부(700)를 도시한 것이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 폐피복재 공급부(100)는 원재료 공급호퍼(110) 및 원재료 이송수단(120)을 포함하여 구성된다.

원재료 공급호퍼(110)는 폐전선의 폐스크랩에서 분리된 비중이 다른 여러 종류의 파쇄피복재가 투입되며, 이때 파쇄피복재에 충분한 양의 물이 공급되며, 이를 위해 원재료 공급호퍼(110)의 상부에 급수수단(111)이 설치된다. 본 실시예에서는 급수수단(111)이 급수관(111a) 및 이러한 급수관(111a)의 길이 방향을 따라 천공되는 복수의 급수홀(111b) 그리고 급수관(111a)에 물을 공급하는 급수수단(미도시)을 포함하는 형태를 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 원재료 공급호퍼(110) 내의 피복재에 수분을 공급하는 조건을 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

원재료 이송수단(120)은 원재료 이송관(121), 스크류(122), 모터(123)를 포함하여 구성된다.

원재료 이송관(121)은 그 일단이 원재료 공급호퍼(110)의 하부에 위치하여 원재료 공급호퍼(110)에서 배출되는 파쇄피복재를 내측에 받으며 그 타단이 폐피복재 분리 이송부(120)의 수로형 수조(210) 상부를 향해 연장된다.

스크류(122)는 원재료 이송관(121)의 내측에 설치되어 원재료 공급호퍼(110)로부터 투입되는 파쇄피복재를 원재료 이송관(121)을 따라 이송시키는 동시에 파쇄피복재를 원재료 공급호퍼(110)에 공급된 물과 충분히 섞이도록 하는 믹싱 역할을 하며, 모터(123)는 이러한 스크류(122)의 회전을 위한 동력을 제공한다. 이때 파쇄피복재에 물이 충분히 섞일 수 있도록 믹서를 더 설치할 수 있다.

폐피복재 분리 이송부(200)는 수로형 수조(210), 살수수단(220), 상부 이송수단(230), 하부 이송수단(240)을 포함하여 형성된다.

수로형 수조(210)는 투입되는 재료를 소정 구간 이동시킬 수 있도록 소정 길이로 형성되며, 이에 따라 수로형 수조(210)의 일단은 원재료 이송수단(120)의 원재료 이송관(121) 하부에 위치하고, 수로형 수조(210)의 타단에 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재의 외부 이송을 위한 상부 이송수단(230)과 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재의 외부 이송을 위한 하부 이송수단(240)이 설치된다. 그리고, 수로형 수조(210)는 길이 방향을 기준으로 일 측면에서 본 형상이 호퍼형인 구조로 형성되며, 수로형 수조(210)의 물이 상부 이송수단(230) 측으로 용이하게 흐를 수 있도록 상부 이송수단(230)이 있는 쪽이 낮고 원재료 이송수단(120)이 있는 쪽이 높게 설치된다.

살수수단(220)은 수로형 수조(210)의 상부에 설치되어 상부 이송수단(230)이 설치된 방향으로 물을 분사한다. 이렇게 살수수단(220)에서 분사되는 물의 힘과 수로형 수조(210)의 높이 차이에 의해, 비중이 1.0보다 작은 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재는 수로형 수조(210)의 수면 위에 떠서 상부 이송수단(230) 방향으로 이동하고, 비중이 1.0보다 큰 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재는 수로형 수조(210)의 밑에 가라앉아 하부 이송수단(241)에 의해 이동한다.

또한, 본 실시예의 살수수단(220)은 수로형 수조(210)의 길이 방향을 따라 소정 거리 이격되며 설치되는 복수의 살수관(221) 및 이러한 살수관(221)에 물을 공급하는 급수수단(미도시)을 포함하며, 살수관(221)에 천공된 다수의 살수공(222)을 통해 물이 분사되는 형태이다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 수로형 수조(210) 내의 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재, 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재, 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재에 물을 분사하는 동시에 수면 위에 뜬 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재, 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 상부 이송수단(230)의 방향으로 이동시키는 기능을 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

상부 이송수단(230)은 수로형 수조(210)의 수면을 따라 이동된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 경피복재 수거부(250)로 이송시킨다. 이러한 상부 이송수단(230)은 수로형 수조(210)의 일측(수로형 수조(210)의 길이 방향을 기준으로 원재료 이송관(121)이 있는 쪽과 반대되는 쪽)으로부터 분기되어 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 경피복재 수거부(250) 방향으로 이동시키는 관로형 구성이다.

하부 이송수단(240)은 수로형 수조(210)의 하부에 설치되는 내부 이송수단(241) 및 이러한 내부 이송수단(241)의 일단과 연결되는 외부 이송수단을 포함하여 형성된다. 내부 이송수단(241)은 수로형 수조(210)의 내측 바닥부에 설치되는 스크류를 포함하여 형성된다. 이에 따라, 수로형 수조(210)의 바닥으로 가라앉는 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재가 스크류의 이송 작용에 의해 하부 이송수단(240)의 방향으로 이송된다.

도 3을 참조하면서 탈수부(300), 혼합부(400), 펠릿성형부(500), 이송건조부(600), 포장부(700)에 대해서 설명한다.

탈수부(300)는 탈수기(310), 분배호퍼(320), 로터리펌프(330), 이송관(340,350)을 포함하여 구성된다.

탈수기(310)는 경피복재 수거부(240)에서 이송된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 투입되며, 이렇게 투입된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 탈수시킨다.

분배호퍼(320)는 탈수기(310)에서 탈수된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 이송관(340)을 통해 투입된다.

로터리펌프(330)는 분배호퍼(320)에서 배출되는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 혼합부(400)로 소정량씩 순차 투입한다.

본 실시예에서는 이송관(340, 350)으로 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 이송하나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 벨트컨베이어와 같은 이송장치를 사용할 수 있음은 물론이다.

혼합부(400)는 혼합기(410), 목분공급기(420), 황토공급기(430)를 포함하여 구성된다.

혼합기(410)는 믹서날개에 의한 믹서형태일 수 있으며 또는 스크류(402)에 의한 믹서형태일 수 있다.

폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 연료재로 만들기 위해서 목분과 황토를 혼합하는 이유는, 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 유연탄보다도 열량이 높긴 하지만 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재만을 연료재로 사용할 경우 연소되면서 동시에 용융하여 큰 덩어리로 형성되므로 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 사이사이로 산소공급이 되지못해 화력이 약해지는 문제점이 있으며, 더우기 산소공급이 원활하지 못하여 검은 그을음이 심하게 발생되어 공해의 원인이 되기도 한다.

그래서 황토가루 또는 석탄가루를 혼합하여 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 연소하면서 용융되더라도 한 덩어리로 뭉치지 못하게 하여 황토 또는 석탄이 혼합된 곳으로 산소가 원활하게 공급되도록 하는 것이며, 목분 또는 숯은 황토에 의해 화력이 떨어지는 것을 보완하기 위함이다.

폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 화력이 우수한 연료재로 제조하기 위한 혼합비율은 다음과 같다.

폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 20 내지 30 중량%, 황토가루 30 내지 40 중량% 이며, 황토가루 대신 석탄가루를 혼합할 때에는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 10 내지 20 중량%, 석탄가루 40 내지 50 중량%가 적정하다.

그리고 숯가루를 더 첨가할 때에는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 10 내지 20 중량%, 숯가루 10 내지 20 중량%, 황토가루 30 내지 40 중량%를 적정하다.

폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재의 혼합비율이 40 중량% 미만일 경우에는 폐기물을 최대한 소비해야하는 발명의 목적상 적당하지 않으며, 혼합비율이 50 중량%를 초과할 경우에는 그을음이 많이 발생하는 문제점이 있다.

다시 도 3으로 돌아가서, 목분공급기(420)는 목분저장호퍼(422), 로터리펌프(424), 이송장치(426)를 포함하여 구성되며, 황토공급기(430)는 황토저장호퍼(432), 로터리펌프(434), 이송장치(436)를 포함하여 구성된다. 상기 이송장치(426, 436)는 이송관 내에 스크류가 설치된 이송장치일 수 있으며, 또는 컨베이어벨트에 의한 이송장치일 수 있다.

탈수부(300)로부터 이송관(350)을 통해 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 혼합부(400)로 공급되는 동시에 목분공급기(420)와 황토공급기(430)로부터 이송장치(426, 436)를 통해 목분과 황토가 혼합부(400)로 공급되면 혼합부(400)에서 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 목분과 황토가 혼합된다.

상기 목분공급기(420)와 황토공급기(430)에 더하여 석탄공급기 또는 숯가루 공급기를 더 설치하여 혼합부(400)에서 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 목분과 석탄 또는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 목분과 황토와 숯가루를 혼합할 수 있다.

상기 혼합부(400)에서 혼합된 혼합물은 이송장치(440)를 통해 펠릿성형부(500)로 이송된다.

펠릿성형부(500)는 펠릿성형기(510), 커팅기(520)를 포함하여 구성된다.

펠릿성형기(510)는 혼합부(400)로부터 이송된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 목분, 황토 혼합물을 떡가래와 같이 압출하면서 커팅기(520)로 적정길이로 절단한다.

펠릿성형기(510)에서 압출되는 펠릿의 직경은 5mm 내지 15mm가 적당하며, 커팅기(520)에서 커팅되는 펠릿의 길이는 5mm 내지 200mm가 적당하다. 상기 범위의 펠릿의 크기가 연료재로서 가장 사용성이 좋다.

상기 펠릿의 형태는 원통형인 것으로 설명하였으나 원통형태로만 한정하는 것은 아니며 연료재로서의 기능을 만족하는 한 다각기둥형태로도 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

이송건조부(600)는 이송컨베이어(610), 건조통(620), 고온공기공급관(630), 고온공기발생기(미도시)를 포함하여 구성되며, 이에 더하여 상기 건조통(620) 내에 발열판, 발열코일 또는 발열램프와 같은 발열장치를 더 구성할 수 있다.

상기 펠릿성형부(500)로부터 성형되어 나오는 연료용 펠릿(Pellet)(800)은 이송컨베이어(610)에 의해 포장부(700)로 이송되는데, 이송컨베이어(610)는 건조통(620)으로 씌워져있어 연료용 펠릿(800)이 이송되면서 건조통(620)을 통과하여 건조되게 된다. 이때 건조통(620)에서는 고온공기가 순환되고 발열장치가 발열되어 연료용 펠릿(800)이 건조된다.

이송건조부(600)로부터 건조되어 배출되는 연료용 펠릿(800)은 포장부(700)로 이송되어 포장된다.

한편, 상기 탈수부(300)와 혼합부(400) 사이에 탈수된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 잘게 분쇄하는 분쇄부를 더 설치할 수 있다. 분쇄부는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 더욱 잘게 분쇄하여 혼합부(400)에서 분쇄된 파쇄피복재 사이사이에 에 목분과 황토가루가 더욱 잘 혼합될 수 있게 하기 위함이다.

다음은 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템에 의해 비중이 다른 폐스크랩의 파쇄피복재 중 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재를 분리한 후 연료재로 재활용 가능도록 제조하는 과정을 설명한다. 그리고, 이하의 설명에서 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템의 구성은 도 1 내지 도 3의 구성을 따르는 동시에 동일한 도면부호를 사용한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템에 의해 폐스크랩의 피복재가 연료제로 제조되는 과정을 보인 순서도이며, 원재료 공급호퍼(110)에 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 그리고 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 투입된 후, 분리된 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재가 탈수, 혼합 과정을 거친 다음, 펠릿으로 성형된 후 건조되어 포장되는 과정을 나타낸 것이다.

먼저, 단계(S110)에서 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 그리고 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 원재료 공급호퍼(110)에 투입된다.

이어서, 단계(S120)에서 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 수로형 수조(210)에 투입된다.

이어서, 단계(S130)에서 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재는 서로 다른 비중에 의해 분리되는 것으로서, 즉 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 물 위에 떠서 이송되고, 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재는 물에 가라앉아 이송된다.

이어서, 단계(S120)에서 분리된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재는 단계(S140)를 통해 경피복재 수거부(240)에서 수집된다.

이어서, 단계(S150)에서 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재에 다량 포함된 물이 탈수된다.

이어서, 단계(S160)에서 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재는 혼합기(410)에서 목분과 황토가루와 혼합된다.

이어서, 단계(S170)에서 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재, 목분, 황토가루 혼합물이 펠릿성형기(510)를 통해 연료용 펠릿(800)으로 성형된다.

이어서, 단계(S180)에서 연료용 펠릿(800)이 이송컨베이어(610)를 통해 포장부(700)로 이송되며 이때 건조통(620)을 통과하면서 건조된다.

이어서, 단계(S190)에서 연료용 펠릿이 포장되어 제품화된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템은 원재료 생성부(10)를 더 포함할 수 있는 것으로서, 원재료 생성부(10)는 폐피복재 공급부(100)에 공급되는 원재료를 생성하는 기능을 한다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이 원재료 생성부(10)는 폐스크랩 파쇄수단(11), 혼합재료 이송수단(12), 피복 분리수단(13), 파쇄피복재 이송수단(14)을 포함하여 구성된다.

폐스크랩 파쇄수단(11)은 호퍼형 구조이며, 폐스크랩이 이러한 호퍼형의 폐스크랩 파쇄수단(11)에 투입된 후 커팅밀(미도시)에 의해 으깨지면서 절단되어 피복과 동선으로 분리된다.

혼합재료 이송수단(12)은 폐스크랩 파쇄수단(11)에서 분리된 피복과 동선을 피복 분리수단(13)에 이송한다. 본 실시예에서는 이러한 혼합재료 이송수단(12)이 이송스크류를 내장한 이송관의 형태인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

피복 분리수단(13)은 혼합재료 이송수단(12)에서 이송되는 피복과 동선에 진동을 가해 흔들어주는 동시에 송풍기(미도시)로 공기를 불어 줌으로써, 피복과 동선의 비중 차에 의해 피복과 동선을 분리시킨다.

파쇄피복재 이송수단(14)은 피복 분리수단(13)에 분리된 파쇄피복재를 폐피복재 공급부(100)의 원재료 공급호퍼(110)에 이송하며, 여기서 파쇄피복재 이송수단(14)은 이송스크류를 내장한 이송관의 형태인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 피복 분리수단(13)에서 분리된 동선은 포장용기(15)로 투입되어 포장된다.

상기한 도 1 내지 도 4의 실시예를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템에 의해서, 폐전선의 폐스트랩으로부터 분리된 파쇄피복재(PVC,PE,PP)가 비중 차에 의해 분리된 후, 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 연료재로 가공 후 제품화되는 것이므로, 폐스크랩의 피복재를 그냥 폐기하거나 특성이 다른 피복재를 함께 가공하는데 따른 비효율성에서 벗어나 폐전선의 폐스크랩을 재활용할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100 : 폐피복재 공급부 110 : 원재료 공급호퍼
111 : 급수수단 111a : 급수관
111b : 급수홀 120 : 원재료 이송수단
121 : 원재료 이송관 122 : 스크류
123 : 모터 200 : 폐피복재 분리 이송부
210 : 수로형 수조 220 : 살수수단
221 : 살구관 222 : 살수공
230 : 상부 이송수단 240 : 하부 이송수단
241 : 내부 이송수단 250 : 경피복재 수거부
300 : 탈수부 310 : 탈수기
320 : 분배호퍼 330 : 로터리펌프
400 : 혼합부 410 : 혼합기
420 : 목분공급기 430 : 황토공급기
500 : 펠릿성형부 510 : 펠릿성형기
520 : 커팅기 600 : 이송건조부
610 : 이송컨베이어 620 : 건조통
700 : 포장부 800 : 펠릿

Claims

폐전선의 폐스크랩에서 동선을 분리한 후 폴리염화비닐(PVC) 피복재와 폴리프로필렌(PP) 피복재와 폴리에틸렌(PE) 피복재가 혼합되어 있는 파쇄피복재가 투입되는 원재료 공급호퍼와 상기 원재료 공급호퍼 내의 파쇄피복재를 폐피복재 분리 이송부로 이송하는 원재료 이송수단을 포함한 폐피복재 공급부;
상기 원재료 이송수단에서 이송된 파쇄피복재가 투입되며 살수수단이 설치된 수로형 수조를 포함하여 파쇄피복재를 비중에 따라 분리 후 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재는 상부 이송수단을 통해 그리고 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재는 하부 이송수단을 통해 각각 외부로 이송되는 폐피복재 분리 이송부;
상기 상부 이송수단에 의해 이송된 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재를 탈수하는 탈수부;
탈수된 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재에 목분과 황토를 투입하여 혼합하는 혼합부;
혼합물을 연료용 펠릿(Pellet)으로 성형하는 펠릿성형부;
성형된 연료용 펠릿을 이송하면서 건조하는 이송건조부;
건조된 연료용 펠릿을 포장하는 포장부를 포함하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 폐피복재 분리 이송부는,
길이 방향의 일측에서 본 측면 형상을 기준으로 호퍼형인 수로형 수조;
상기 수로형 수조의 상부에서 상기 수로형 수조의 내측을 향해 물을 분사하는 살수수단;
상기 수로형 수조의 길이 방향을 기준으로 일단에서 분기되어 수면에 뜬 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재를 외부로 이송하는 관로형의 상부 이송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 탈수부는,
경피복재 수거부에서 이송된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 탈수하는 탈수기;
탈수기에서 탈수된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 일시 보관하는 분배호퍼;
분배호퍼에서 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재를 혼합기로 정량씩 순차적으로 투입하는 로터리펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합부는,
스크류에 의해 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 목분과 황토가루를 혼합하는 혼합기;
저장호퍼, 로터리펌프, 이송장치로 구성되어 목분을 정량씩 순차적으로 공급하는 목분공급기;
저장호퍼, 로터리펌프, 이송장치로 구성되어 황토가루를 정량씩 순차적으로 공급하는 황토공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템.
제 1 항에 있어서,
폐전선의 폐스크랩이 투입되며, 커팅밀로 상기 폐스크랩을 으깨면서 절단하여 폐스크랩의 피복과 동선을 분리하는 폐스크랩 파쇄수단;
상기 폐스크랩 파쇄수단에서 혼합 상태로 공급되는 파쇄피복재와 동선을 진동 및 송풍을 통해 분리하는 피복 분리수단;
상기 피복 분리수단에서 분리된 파쇄피복재를 상기 폐피복재 공급부의 원재료 공급호퍼에 이송하는 파쇄피복재 이송수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 폐스크랩 재활용 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 폐피복재 공급부의 원재료 공급호퍼는 투입된 파쇄피복재에 수분을 공급하는 급수수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전선의 폐스크랩 재활용 시스템.
폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 그리고 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 원재료 공급호퍼에 투입되는 단계(S110);
폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 수로형 수조에 투입되는 단계(S120);
폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재 및 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재는 서로 다른 비중에 의해 분리되는 것으로서, 즉 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재와 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 물 위에 떠서 이송되고, 폴리염화비닐(PVC) 파쇄피복재는 물에 가라앉아 이송되는 단계(S130);
단계(S120)에서 분리된 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재가 경피복재 수거부에서 수집되는 단계(S140);
폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재에 다량 포함된 물이 탈수되는 단계(S150);
폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재는 혼합기에서 목분과 황토가루와 혼합되는 단계(S160);
폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재, 목분, 황토가루 혼합물이 펠릿성형기를 통해 연료용 펠릿으로 성형되는 단계(S170);
연료용 펠릿이 이송컨베이어를 통해 포장부로 이송되며 이때 건조통을 통과하면서 건조되는 단계(S180);
연료용 펠릿이 포장되어 제품화되는 단계(S190)로 구성됨을 특징으로 하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 (S160)단계에서,
폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재와 목분과 황토가루와의 혼합물의 혼합비율은, 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 20 내지 30 중량%, 황토가루 30 내지 40 중량% 인 것을 특징으로 하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 (S160)단계에서,
상기 혼합물 중 황토가루 대신 석탄가루를 혼합할 때에는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 10 내지 20 중량%, 석탄가루 40 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 (S160)단계에서,
상기 혼합물에 숯가루를 더 첨가할 때에는 폴리에틸렌(PE) 파쇄피복재 및 폴리프로필렌(PP) 파쇄피복재 40 내지 50 중량%, 목분 10 내지 20 중량%, 숯가루 10 내지 20 중량%, 황토가루 30 내지 40 중량%인 것을 특징으로 하는 폐전선의 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 피복재 재활용 시스템.