KR20210095755A - 폐플라스틱의 효과적 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐플라스틱의 재활용을 위한 파쇄, 이물제거, 선별 등의 공정을 용이하게 처리할 수 있도록 하는 폐플라스틱 재활용 처리시스템 및 재활용 처리방법에 관한 것이다. 개시한 재활용 처리방법은 폐플라스틱을 파쇄하는 파쇄공정과; 공기를 송풍하여 플라스틱 조각들에 포함된 이물을 날려서 제거하는 1차 이물제거공정과; 플라스틱 조각들을 회전하는 원통형 거름망 내부를 통과시키면서 거름망의 격자보다 작은 조각들을 낙하시켜 분리하는 방식으로 설정크기 이상의 플라스틱 조각들을 선별하는 1차 선별공정과; 상기 1차 선별공정을 거친 플라스틱 조각들에 대한 2차 이물제거공정과; 2차 이물제거공정을 거친 플라스틱 조각들에 대한 2차 선별공정과; 2차 선별공정을 거친 플라스틱 조각들을 금속검출장치에 투입하여 금속물질을 분리하여 제거하는 금속분리공정과; 금속분리공정을 거친 플라스틱 조각들을 색선별기에 투입하여 색깔별로 선별하는 색선별공정과; 색선별공정에서 선별된 플라스틱 조각들을 색깔별로 구분하여 분말형태로 분쇄하는 분쇄공정을 포함한다.

Description

폐플라스틱의 효과적 처리시스템{Effective treatment system of waste plastic}

본 발명은 폐플라스틱의 재활용 처리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수거한 폐플라스틱을 재활용할 수 있도록 분쇄, 이물제거, 선별과정 등을 거쳐 분말원료로 만드는 폐플라스틱의 효과적 처리시스템에 관한 것이다.

건물을 철거할 때 생기는 폐플라스틱, 특히 건물의 창호, 창틀, 문과 같은 폐플라스틱은 수거 후 재생처리를 통해 원료로서 재활용 하고 있다. 이러한 폐플라스틱을 재활용할 때는 원료로 이용할 수 있도록 수거 후 이물제거 및 분류한 후 작은 조각으로 파쇄하거나 분말형태로 가공한다.

그러나 이러한 폐플라스틱는 표면에 먼지나 이물질이 묻어있고 다양한 색상의 접착시트나 보호지가 부착되어 있기 때문에 이를 그대로 파쇄할 경우 플라스틱 분말에 이물질이 많이 포함되어 원료로서의 가치가 떨어지는 문제가 있었다. 따라서 통상적으로 폐플라스틱을 분쇄하기 전에 그 표면의 이물을 작업자가 손으로 뜯어내는 등 이물을 제거하는 작업을 하여 왔으나 그 작업이 매우 더디고 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 폐플라스틱의 재활용을 위한 파쇄, 이물제거, 선별 등의 공정을 용이하게 처리할 수 있도록 하는 폐플라스틱 재활용 처리시스템 및 재활용 처리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 종래보다 좋은 품질의 재생 플라스틱분말을 가공할 수 있도록 하는 폐플라스틱 재활용 처리시스템 및 재활용 처리방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐플라스틱의 재활용 처리시스템은 폐플라스틱을 설정크기의 플라스틱 조각으로 파쇄하는 파쇄장치와; 상기 파쇄장치에서 파쇄된 플라스틱 조각들을 투입하는 호퍼, 호퍼로부터 하측으로 플라스틱 조각들의 낙하를 안내하는 안내부재, 안내부재를 통과하도록 공기를 송풍하여 낙하하는 플라스틱 조각들 사이의 이물을 날려서 제거하는 송풍수단을 갖춘 제1이물제거장치와; 상기 제1이물제거장치를 거친 플라스틱 조각들을 투입하여 선별하는 것으로 회전하도록 설치된 원통형 거름망, 이 거름망의 한쪽에 설치된 투입호퍼, 거름망 내부를 거쳐 그 반대편으로 이동한 플라스틱 조각들의 배출을 안내하는 배출호퍼, 거름망의 격자를 통과하여 낙하한 상대적으로 작은 플라스틱 조각들을 수거하는 수거호퍼, 거름망을 회전시키는 구동수단을 갖춘 제1선별장치와; 상기 제1선별장치를 거친 플라스틱 조각들에 대한 2차 이물제거를 위해 상기 제1이물제거 장치와 같은 방식으로 마련된 제2이물제거장치와; 상기 제2이물제거장치를 거친 플라스틱 조각들에 대한 2차선별을 위해 상기 제1선별장치와 같은 방식으로 마련된 제2선별장치와; 상기 제2선별장치에서 선별될 플라스틱 조각들로부터 금속을 검출하여 분리하는 금속검출장치와; 상기 금속검출장치를 거친 플라스틱 조각들을 투입하여 색체별로 선별하여 배출시키는 색선별기와; 상기 색선별기에서 색깔별로 선별된 플라스틱조각들을 분말형태로 분쇄하는 분쇄기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 폐플라스틱의 재활용 처리시스템은 상기 제1이물제거장치에서 분리된 이물질을 집진하여 수거하기 위한 제1사이클론 집진기와, 상기 제2이물제거장치에서 분리된 이물질을 집진하여 수거하기 위한 제2사이클론 집진기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 거름망은 1회전마다 그 내면에 타격이 가해질 수 있도록 그 내면에 굴절 가능한 연결줄에 의해 설치된 무게추를 구비한다.

또 본 발명에 따른 폐플라스틱의 재활용 처리방법은 폐플라스틱을 설정한 크기의 플라스틱 조각으로 파쇄하는 파쇄공정과; 상기 파쇄공정에서 파쇄된 플라스틱조각들을 낙하시키는 가운데 공기를 송풍하여 플라스틱 조각들에 포함된 이물을 날려서 제거하는 1차 이물제거공정과; 상기 1차 이물제거공정을 거친 플라스틱 조각들을 회전하는 원통형 거름망 내부를 통과시키면서 거름망의 격자보다 작은 조각들을 낙하시켜 분리하는 방식으로 설정크기 이상의 플라스틱 조각들을 선별하는 1차 선별공정과; 상기 1차 선별공정을 거친 플라스틱 조각들에 대하여 상기 1차 이물제거공정과 같은 방식으로 재차 이물을 제거하는 2차 이물제거공정과; 상기 2차 이물제거공정을 거친 플라스틱 조각들에 대하여 상기 1차 선별공정과 같은 방식으로 플라스틱 조각들을 재차 선별하는 2차 선별공정과; 상기 2차 선별공정을 거친 플라스틱 조각들을 금속검출장치에 투입하여 금속물질을 분리하여 제거하는 금속분리공정과; 상기 금속분리공정을 거친 플라스틱 조각들을 색선별기에 투입하여 색깔별로 선별하는 색선별 공정과; 상기 색선별공정에서 선별된 플라스틱 조각들을 색깔별로 구분하여 분말형태로 분쇄하는 분쇄공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폐플라스틱의 재활용 처리시스템은 폐플라스틱의 재활용을 위한 파쇄, 이물제거, 선별, 금속제거, 색선별, 분쇄 등의 일련의 공정을 연속하여 자동으로 처리할 수 있기 때문에 재활용을 위한 폐플라스틱의 가공을 용이하고 신속하게 처리할 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명에 따른 폐플라스틱의 재활용 처리방법에 의하면, 2차례의 이물제거공정, 2차례의 선별공정, 금속분리공정, 색선별공정을 수행하기 때문에 종래보다 우수한 품질의 재생 플라스틱분말을 가공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐플라스틱의 재활용 처리공정을 나타낸 것이다.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 폐플라스틱 재활용 처리시스템의 설비들을 공정별로 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 폐플라스틱의 재활용 처리공정을 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 폐플라스틱의 재활용을 위한 처리는 파쇄공정(1), 1차 이물제거공정(2), 1차 선별공정(3), 2차 이물제거공정(4), 2차 선별공정(5), 금속분리공정(6), 색선별공정(7), 분쇄공정(8)을 순차적으로 거친다.

파쇄공정(1)은 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 수거한 폐플라스틱을 파쇄장치(10)를 이용하여 작은 조각형태로 절단하는 공정이다. 폐플라스틱으로는 창호, 창틀, 문과 같은 PVC소재이거나 각종 생활 폐품에서 수거된 플라스틱 소재일 수 있다. 도 2의 (a)에는 일예로 두개의 롤러형 커터(11)를 갖춘 파쇄장치(10)를 나타낸 것이나, 파쇄장치(10)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 파쇄장치는 투입하는 폐플라스틱의 소재를 대략 5 ~ 15mm 크기의 플라스틱 조각으로 분쇄할 수 있는 것이면 된다.

파쇄장치(10)에서 파쇄된 플라스틱 조각들에는 비닐, 먼지 등의 각종 이물질이 포함될 수 있다. 1차 이물제거공정(2)에서는 도 2의 (b)에 도시한 바와 같은 제1이물제거장치(20)를 이용하여 파쇄된 플라스틱 조각들에 포함된 이물질을 제거한다. 이를 위해 플라스틱 조각들은 수평 또는 수직컨베이어장치(미도시)에 의해 파쇄장치(10)로 부터 1차 이물제거장치(20)로 이송된다.

제1이물제거장치(20)는 일측에 공기유입구(21a)가 마련된 본체(21)와, 본체(21)의 상부에 설치되며 파쇄된 플라스틱 조각들을 투입하는 호퍼(22)와, 호퍼(22)로부터 하측으로 플라스틱 조각들의 낙하를 안내하도록 본체(21)내에 설치되며 공기가 유통하도록 경사진 루버 형태로 이루어진 안내부재(23), 그리고 안내부재(23)를 통과하도록 공기를 송풍하여 낙하하는 플라스틱 조각들 사이의 이물을 날려서 제거하는 송풍팬(24)을 구비한다. 이는 호퍼(22)의 상부로 투입된 플라스틱 조각들이 안내부재(23)를 따라 낙하하는 과정에서 송풍되는 공기에 의해 비닐조각이나 먼지 등의 이물질이 바람에 날려 제거되도록 한 것이다. 마치 곡물 찌꺼기를 바람으로 날려서 제거하는 풍구와 유사한 형태이다. 제1이물제거장치(20)를 거친 플라스틱 조각들은 하측의 배출구(25)로 배출되고, 비닐이나 먼지 등의 이물질은 공기와 함께 본체(21) 측방의 이물배출구(26)로 배출된다.

1차 이물제거공정(2) 후에는 모래나 크기가 작은 플라스틱 조각들을 분리하는 1차 선별공정(3)을 수행한다. 1차 선별공정(3)에서는 도 2의 (c)에 도시한 바와 같은 제1선별장치(30)를 이용하여 파쇄된 플라스틱 조각들 중 상대적으로 크기가 작거나 분말형태인 것을 걸러 낸다. 이를 위해 플라스틱 조각들은 수직 또는 수평컨베이어(미도시)에 의해 제1이물제거장치(20)로부터 제1선별장치(30)로 이송된다.

제1선별장치(30)는 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 원통형으로 마련되고 축(미도시)에 의해 회전 가능하게 지지되며 크기가 작은 플라스틱 조각이 그 둘레면을 통과하여 낙하할 수 있도록 둘레가 망체로 이루어진 거름망(31)을 구비한다. 또 제1선별장치(30)는 거름망(31)의 한쪽에 설치된 투입호퍼(32), 거름망(31) 내부를 거쳐 그 반대편으로 이동한 플라스틱 조각들의 배출을 안내하는 배출호퍼(33), 거름망(31)의 둘레면을 통과하여 낙하한 상대적으로 작은 플라스틱 조각들을 수거하는 수거호퍼(34), 거름망(31)을 회전시키는 모터 등의 구동수단(미도시)을 포함한다. 또한 거름망(31)은 1회전마다 그 내면을 타격할 수 있도록 굴절이 가능한 소정길이의 연결줄(35)에 의해 설치된 무게추(36)를 포함한다.

이러한 제1선별장치(30)는 1차 이물제거공정(2)을 거친 플라스틱 조각들을 회전하는 원통형 거름망(31) 내부를 통과시킴으로써 거름망(31)의 격자보다 작은 조각들을 낙하시켜 분리하는 방식으로 설정크기 이상의 플라스틱 조각들을 선별하기 위한 것이다.

1차 선별공정(3)을 거친 플라스틱 조각들에 대해서는 1차 이물제거공정(2)과 실질적으로 동일한 방식으로 재차 이물을 제거하는 2차 이물제거공정(4)을 수행한다. 이를 위해 도 2의 (d)와 같이 제1이물제거장치(20)와 실질적으로 동일한 방식의 제2이물제거장치(40)가 마련된다. 도면에는 편의상 제1이물제거장치(20)와 동일하게 도시하였으나, 실제로는 그 크기나 설치환경 등이 제1이물제거장치(20)와 다를 수 있다. 송풍을 통해 이물을 제거하는 방식은 같지만 그 구성이 일부 다를 수 있다.

2차 이물제거공정(4)을 거친 플라스틱 조각들에 대해서는 1차 선별공정(3)과 실질적으로 동일한 방식으로 플라스틱 조각들을 재차 선별하는 2차 선별공정(5)을 수행한다. 이를 위해 도 2의 (e)와 같이 제1선별장치(30)와 실질적으로 동일한 방식의 제2선별장치(50)가 마련된다. 제2선별장치(50)는 필요에 따라 거름망(51)의 격자크기 등을 제1선별장치(30)와 달리할 수 있다.

이처럼 2회의 이물제거공정(2,4)과 2회의 선별공정(3,5)을 반복 수행하는 것은 플라스틱 조각에 포함된 이물들을 보다 확실히 제거하기 위함이고, 크기 또한 선별하여 양호한 상태의 플라스틱 조각들을 이후의 공정에서 이용하기 위함이다.

한편, 제1이물제거장치(20)와 제2이물제거장치(40)로부터 공기와 함께 배출되는 이물질은 제1사이클론집진기(110)와 제2사이클론집진기(120)로 각각 유입된다. 제1 및 제2사이클론집진기(110,120)는 비닐, 먼지 등의 이물질이 공기와 함께 사이클론통(111,121)의 내부로 유입되어 선회유동을 하도록 함으로써 원심력에 의해 공기와 분리되고, 분리된 이물질이 각각 그 아래의 집진통(112,122)에 모이도록 한 것이다. 사이클론통(111,121) 상부로 배출되는 공기는 전기식 또는 필터식 집진장치(130)를 통과하여 미세먼지가 여과된 상태에서 외부로 배출된다. 이는 이물질의 수거가 용이하도록 하고, 외부로 먼지가 배출되지 않도록 하여 환경오염을 줄일 수 있도록 한 것이다.

2차 선별공정(5)을 거친 플라스틱 조각들은 도 3의 (f)에 도시한 바와 같은 금속검출장치(60)를 이용하여 금속을 검출 후 분리하는 금속분리공정(6)을 수행한다. 이를 위해 2차 선별공정(5)을 거친 플라스틱 조각들은 컨베이어(미도시)에 의해 금속검출장치(60)로 이송된다. 금속검출장치(60)는 일예로 플라스틱조각들이 통과하는 경로에 코일을 배치하여 자장을 형성시키고 금속물질이 통과할 때 생기는 자자장의 변화를 탐지하여 금속물질을 검출하는 방식일 수 있다.

금속분리공정(6)을 거친 플라스틱 조각들은 도 3의 (g)와 같은 색선별기(70)에 투입하여 색깔별로 선별하는 색선별공정(7)을 수행한다. 플라스틱 조각들은 표면 또는 그 자체의 색깔이 다를 수 있고, 그 표면에 비닐, 시트등이 붙어있는 것과 아닌 것이 있으므로 이를 색선별기(70)에 투입하여 색깔별로 분리한다.

색선별공정(7)을 거친 후에는 색깔별로 구분된 플라스틱 조각들을 분말형태로 분쇄하는 분쇄공정(8)을 수행한다. 분쇄공정(8)은 도 3의 (h)와 같은 분쇄기(80)를 이용한다. 분쇄기(80)로는 해머식, 커팅식, 맷돌식, 가압롤러식 등 다양한 형태가 채용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 폐플라스틱의 재활용 처리시스템은 폐플라스틱의 재활용을 위한 파쇄, 이물제거, 선별, 금속제거, 색선별, 분쇄 등의 일련의 공정을 연속하여 자동으로 처리할 수 있기 때문에 재활용을 위한 폐플라스틱의 가공을 용이하고 신속하게 처리할 수 있다.

또 본 발명은 2차례의 이물제거공정(2,4), 2차례의 선별공정(3,5), 금속분리공정(6)을 거치면서 이물질을 제거하고, 색선별공정(7)을 거치면서 파쇄된 플라스틱을 색깔별로 구분하기 때문에 종래보다 우수한 품질의 재생 플라스틱분말을 가공할 수 있다.

1: 파쇄공정, 2: 1차 이물제거공정,
3: 1차 선별공정, 4: 2차 이물제거공정,
5: 2차 선별공정, 6: 금속분리공정,
7: 색선별공정, 8: 분쇄공정,
10: 파쇄장치, 20: 제1이물제거장치,
30: 제1선별장치, 40: 제2이물제거장치,
50: 제2선별장치, 60: 금속검출장치,
70: 색선별기, 80: 분쇄기,
110: 제1사이클론집진기, 120: 제2사이클론집진기.

Claims (3)

1. 폐플라스틱을 플라스틱 조각으로 파쇄하는 파쇄장치(10)와;
   상기 파쇄장치(10)에서 파쇄된 플라스틱 조각들을 투입하는 호퍼(22), 호퍼로부터 하측으로 플라스틱 조각들의 낙하를 안내하는 안내부재(23), 안내부재를 통과하도록 공기를 송풍하여 낙하하는 플라스틱 조각들 사이의 이물을 날려서 제거하는 송풍수단(24)을 갖춘 제1이물제거장치(20)와;
   상기 제1이물제거장치(20)를 거친 플라스틱 조각들을 투입하여 선별하는 것으로 회전하도록 설치된 원통형 거름망(31), 1회전마다 그 내면에 타격이 가할 수 있도록 거름망(31)의 내면에 굴절 가능한 연결줄(35)에 의해 설치된 무게추(36), 거름망(31)의 한쪽에 설치된 투입호퍼(32), 거름망(31) 내부를 거쳐 그 반대편으로 이동한 플라스틱 조각들의 배출을 안내하는 배출호퍼(33), 거름망(31)의 둘레면을 통과하여 낙하한 상대적으로 작은 플라스틱 조각들을 수거하는 수거호퍼(34), 거름망(31)을 회전시키는 구동수단을 갖춘 제1선별장치(30)와;
   상기 제1선별장치(30)를 거친 플라스틱 조각들에 대한 2차 이물제거를 위해 상기 제1이물제거장치(20)와 같은 방식으로 마련된 제2이물제거장치(40)와;
   상기 제2이물제거장치(40)를 거친 플라스틱 조각들에 대한 2차선별을 위해 상기 제1선별장치(30)와 같은 방식으로 마련된 제2선별장치(50)와;
   상기 제2선별장치(50)에서 선별될 플라스틱 조각들로부터 금속을 검출하여 분리하는 금속검출장치(60)와;
   상기 금속검출장치(60)를 거친 플라스틱 조각들을 투입하여 색체별로 선별하여 배출시키는 색선별기(70)와;
   상기 색선별기(70)에서 색깔별로 선별된 플라스틱조각들을 분말형태로 분쇄하는 분쇄기(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱의 재활용 처리시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1이물제거장치(20)에서 분리된 이물질을 집진하여 수거하기 위한 제1사이클론 집진기(110)와, 상기 제2이물제거장치(40)에서 분리된 이물질을 집진하여 수거하기 위한 제2사이클론 집진기(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱의 재활용 처리시스템.
3. 폐플라스틱을 플라스틱 조각으로 파쇄하는 파쇄공정(1)과;
   상기 파쇄공정(1)에서 파쇄된 플라스틱조각들을 낙하시키는 가운데 공기를 송풍하여 플라스틱 조각들에 포함된 이물을 날려서 제거하는 1차 이물제거공정(2)과;
   상기 1차 이물제거공정(2)을 거친 플라스틱 조각들을 회전하는 원통형 거름망(31) 내부를 통과시키는 가운데 거름망(31)의 내면에 연결줄(35)로 연결된 무게추(36)가 1회전마다 거름망(31)에 타격을 가함으로써 거름망(31)격자보다 작은 조각들을 낙하시켜 분리하는 방식으로 설정크기 이상의 플라스틱 조각들을 선별하는 1차 선별공정(3)과;
   상기 1차 선별공정(3)을 거친 플라스틱 조각들에 대하여 상기 1차 이물제거공정(2)과 같은 방식으로 재차 이물을 제거하는 2차 이물제거공정(4)과;
   상기 2차 이물제거공정(4)을 거친 플라스틱 조각들에 대하여 상기 1차 선별공정(3)과 같은 방식으로 플라스틱 조각들을 재차 선별하는 2차 선별공정(5)과;
   상기 2차 선별공정(5)을 거친 플라스틱 조각들을 금속검출장치(60)에 투입하여 금속물질을 분리하여 제거하는 금속분리공정(6)과;
   상기 금속분리공정(6)을 거친 플라스틱 조각들을 색선별기(70)에 투입하여 색깔별로 선별하는 색선별공정(7)과;
   상기 색선별공정(7)에서 선별된 플라스틱 조각들을 색깔별로 구분하여 분말형태로 분쇄하는 분쇄공정(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱의 재활용 처리방법.

Images