KR20220133296A - 미립자 플라스틱 고체 취급 장치 및 방법 - Google Patents

미립자 플라스틱 고체 취급 장치 및 방법 Download PDF

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제임스 스튜어트 넬슨
브랜돈 지 헤드
로버트 라이언 스탠리
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이스트만 케미칼 컴파니
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Abstract

혼합 플라스틱 폐기물을 분리하기 위한 방법 및 시스템이 본원에 제공된다.　상기 방법은 일반적으로 혼합된 플라스틱 폐기물을 PET-농축 스트림 및 하나 이상의 PET-고갈 스트림으로 분리하는 것을 포함한다.　상기 분리는 둘 이상의 밀도 분리 단계의 조합을 사용하여 달성될 수 있다.　예시적인 밀도 분리 단계는 싱크-플로트 분리기 및 원심력 분리기를 포함한다.　PET-농축 및 PET-고갈 스트림은 회수될 수 있고/있거나 다운스트림 화학 재활용 공정으로 향할 수 있다.

Description

미립자 플라스틱 고체 취급 장치 및 방법
일반적으로, 양태들은 혼합 폐플라스틱 분리 시스템으로부터 수득되는 미립자 플라스틱 고체의 취급을 위한 시설 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 미립자 플라스틱 고체 취급 시설은 하나 이상의 밀폐 구조, 및 미립자 플라스틱 고체를 취급 시설과 플라스틱 화학 재활용 시설 및/또는 상기 하나 이상의 밀폐 구조 내의 하나 이상의 인벤토리 파일(inventory pile)로 선택적으로 침착시키도록 구성된, 상기 하나 이상의 밀폐 구조와 회합된 신장 오버헤드 컨베이어(elongated overhead conveyor)를 포함한다.
플라스틱 물질의 재활용은 사회의 여러 양상에서 매우 바람직한 것으로 평가된다. 천연 플라스틱 물질을 제조하기 위해 석유 제품에 대한 수요를 줄이는 것 외에도 재활용은 건강 및 환경적 이점도 제공한다. 재활용 솔선행위(initiative)는 사용한 플라스틱 품목을 부주의하게 버리지 않도록 대중에게 주의를 환기시켜 환경에 쓰레기의 양을 줄인다. 재활용은 또한 매립 공간을 보존하고/하거나 지방 자치 소각로에서 배출되는 온실 가스의 양을 줄인다. 점점 더 많은 지방 자치 단체에서 플라스틱을 비롯한 다양한 물질의 재활용을 의무화하고 있다. 따라서, 특정 지역에서는, 위생 제공자(sanitaion provider)가 재활용 가능한 물질을 수집하고 처리할 책임이 있다.
재활용품은, 일단 수거되면, 시립 재활용 시설(물질 회수 시설 또는 MRF라고도 공지되어 있음)로 옮겨지는 것이 일반적이다. 이러한 시설에서 정량의 유사 물질로 분류하기 위한 적어도 일부의 시도가 수행된다. 예를 들어, 유색 플라스틱은 투명한 플라스틱으로부터 분리될 수 있다. 유리, 종이 및 금속이 플라스틱으로부터 분리될 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 플라스틱은 기타(other) 유형의 플라스틱으로부터 분리될 수 있다. 종종, 이러한 분류의 적어도 일부 초기 양상은 수동으로 수행된다. 다른 양상에서, 광학적 분류기(optical sorter) 및 자성적 분류기(magnetic sorter)를 포함하는 기계가 사용되어 재활용품에 존재하는 다양한 물질의 보다 정교한 컬링(culling)이 수행된다.
처음 분류된 플라스틱은 고순도(예컨대, 99% 초과)를 갖는 특정 플라스틱을 회수하기 위해 추가로 가공될 수 있다. 이러한 보다 정교화된 분리는 플라스틱 회수기에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 매우 순수한 플라스틱을 생성함에 더하여, 플라스틱 회수기는 꽤 빈번하게, 더 저가 또는 폐기물 스트림을 생성하고, 이들은 이들이 물리적으로 재활용됨을 허용하기에 충분한 순도를 보유하지 않는다.
또한, 제조자가 일부 재활용된 콘텐트(content)를 포함하는 제품을 생산하도록 사회의 여러 양상에서의 압력이 존재한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 재활용된 콘텐트는 주로 물리적 재활용 공정으로부터 제조된 생성물로 제한된다. 다수의 제조사에게 있어서, 플라스틱의 화학 구조가 이 제조사들의 제조 공정과 상용정이지 않음에 기인하여, 이들의 제품에 재활용된 콘텐트를 포함시키는 것이 비실용적이거나 심지어 불가능하다. 따라서, 원래의 플라스틱 물질과 동일한 화학적 구조로 제한되지 않는, 재활용된 콘텐트를 갖는 새로운 물질을 생산하는 데 재활용된 플라스틱을 사용할 수 있도록, 플라스틱 물질을 재활용하는 방법에 대한 필요성이 당업계에 존재한다.
한 양태에 따라, 혼합 플라스틱 폐기물로부터 분리된 플라스틱 고체를 취급하기 위한 시설이 제시된다. 상기 시설은 밀폐 구조, 및 상기 밀폐 구조와 회합된 신장 오버헤드 컨베이어를 포함한다. 상기 오버헤드 컨베이어는 미립자 플라스틱 고체의 스트림을 상기 오버헤드 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에 (a) 플라스틱 고체 수송 시스템 및/또는 (b) 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일에 선택적으로 침착시키도록 구성된다.
또 다른 양태에 따라, 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림을 처리하기 위한 시설이 제시된다. 상기 시설은 제1 및 제2 밀폐 구조, 및 상기 제1 및 제2 밀폐 구조와 각각 회합된 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어를 포함한다. 상기 신장 오버헤드 컨베이어는 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용된 상기 PET-농축 및-고갈 스트림을 상기 오버헤드 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 각각의 (a) 제1 및 제2 플라스틱 고체 수송 시스템 및/또는 (b) 제1 및 제2 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일에 선택적으로 침착시키도록 구성된다.
추가 양태에 따라, 따로의 미립자 플라스틱 고체 스트림을 수송하도록 구성된 제1 및 제2 수송 시스템을 포함하는 플라스틱 물질 수송 시스템이 제시된다. 제1 수송 시스템은 미립자 플라스틱 고체 취급 시설과 가용매분해 시설(solvolysis facility) 사이에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 스트림을 수송하도록 구성된다. 제2 수송 시스템은 미립자 플라스틱 고체 취급 시설과 부분 산화 가스화 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상 사이에서 PET-고갈 스트림을 수송하도록 구성된다.
또 다른 양태에 따라, 혼합 플라스틱 폐기물로부터 분리된 미립자 플라스틱 고체를 취급하는 방법이 제시된다. 상기 방법은 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용된 상기 미립자 플라스틱 고체를 밀폐 구조와 회합된 신장 오버헤드 컨베이어 위에 로딩(loading)하는 단계를 포함한다. 상기 미립자 플라스틱 고체는 상기 밀폐 구조의 길이를 따라 상기 오버헤드 컨베이어에 의해 수송된다. 상기 미립자 플라스틱 고체는 상기 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 (a) 플라스틱 고체 수송 시스템 및 (b) 및 상기 밀폐 구조 내에서 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일 중 하나 이상에 선택적으로 침착된다.
또 다른 양태에 따라, 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 고체 스트림 및 PET-고갈 고체 스트림을 취급하는 방법이 제시된다. 상기 방법은 상기 PET-농축 고체 스트림을 제1 밀폐 구조와 회합된 제1 신장 컨베이어 위에 로딩하는 단계를 포함한다. 상기 제1 컨베이어는 상기 제1 밀폐 구조 내에 오버헤드에 위치한다. 상기 PET-농축 고체 스트림은 상기 제1 밀폐 구조 내에서 상기 제1 컨베이어에 의해 수송된다. 상기 PET-농축 고체 스트림은 상기 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 및 상기 제1 밀폐 구조 내에서 (a) PET-농축 고체 수송 시스템 및 (b) 하나 이상의 PET-농축 고형 인벤토리 파일 중 하나 이상으로 선택적으로 침착된다. PET-고갈 고체 스트림은 제2 밀폐 구조 내에 위치된 제2 신장 컨베이어 위에 로딩된다. 상기 제2 컨베이어가 상기 제2 밀폐 구조 내에 오버헤드에 위치되고 실질적으로 그 길이를 연장한다. 상기 PET-고갈 고체 스트림은 상기 제2 밀폐 구조 내에서 상기 제2 컨베이어에 의해 수송된다. 상기 PET-고갈 스트림은 상기 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 및 상기 제2 밀폐 구조 내에서 (a) PET-고갈 고체 수송 시스템 및 (b) 하나 이상의 PET-농축 고형 인벤토리 파일 중 하나 이상으로 선택적으로 침착된다.
또 다른 양태에서, 미립자 플라스틱 고체를 포함하는 스트림을 하나 이상의 플라스틱 화학 재활용 시설에 분배하는 방법이 제시된다. 상기 방법은 미립자 플라스틱 고체 취급 시설에서 가용매분해 시설로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 고체 스트림을 인도(conducting)하는 단계를 포함한다. PET-고갈 고체 스트림은 상기 미립자 플라스틱 고체 취급 시설로부터 부분 산화 가스화 시설, 에너지 생성/생산 시설, 및 열분해 시설 중 하나 이상으로 인도된다.
도 1은 본 발명의 한 양태에 따른 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하는 일반적인 공정을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 한 양태에 따른 2개의 밀도 분리 단계를 활용하여 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하는 일반적인 공정을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 한 양태에 따른 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하기 위한 상세한 공정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 한 양태에 따른 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하기 위한 상세한 공정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 한 양태에 따른 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하기 위한 상세한 공정을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 한 양태에 따른 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하는 상세한 공정을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 한 양태에 따른 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하기 위한 상세한 공정을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 한 양태에 따른 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하는 일반적인 공정을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 한 양태에 따른 2개의 밀도 분리 단계를 이용하여 MPW를 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림으로 분리하는 일반적인 공정을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 한 양태에 따른 플라스틱 분리 시설 및 방법을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 한 양태에 따른 폐 플라스틱 분리 시스템, 미립자 플라스틱 고체 취급 시설, 및 화학적 재활용 시설의 배열(arrangement)을 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 한 양태에 따른 미립자 플라스틱 고체 취급 시설 및 공정을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 한 양태에 따른 MPW의 화학적 재활용을 위한 일반적인 공정을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 한 양태에 따른 일반적인 밀도 분리 단계를 도시한 것이다.
도 15는 본 발명의 한 양태에 따른 미립자 플라스틱 고체 취급 시설 및 공정을 도시한 것이다.
수열이 지시되는 경우, 각각의 숫자는 처음 숫자 또는 마지막 숫자와 동일하게 수식되고 "또는" 관계에 있는 것으로 이해되어야 하는데, 즉, 각각의 숫자는 경우에 따라 "이상", "이하" 또는 "초과하지 않는"일 수 있다. 예를 들어, "10 중량%, 20 중량%, 30 중량%, 40 중량%, 50 중량%, 75 중량%... 이상"은 "10 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상, 또는 30 중량% 이상, 또는 40 중량% 이상, 또는 50 중량% 이상, 또는 75 중량% 이상" 등과 동일한 것을 의미한다.
달리 언급되지 않는 한, 모든 농도 또는 양은 중량 기준이다.
MPW에 대해 표현된 중량 백분율은 임의의 희석제/용액, 예컨대 염 또는 가성 용액을 첨가하기 전에 제1 단계 분리에 공급된 MPW의 중량이다.
또한, 본 설명 전반에 걸쳐 MPW에 대한 언급은 분리 공정에 대한 미립자 플라스틱 또는 MPW 미립자 또는 크기 감소된 플라스틱 또는 플라스틱 공급원료에 대한 뒷받침을 제공한다. 예를 들어, 또한, MPW 중 성분의 중량%에 대한 언급은, 상기 성분을 가성 또는 염 용액과 조합하기 전에 제1 단계 분리에 공급되는 미립자 플라스틱 또는 크기 감소된 플라스틱 또는 플라스틱에 대한 동일한 중량 백분율을 설명하고 뒷받침한다.
본원에 일반적으로 기재되는 것은 폐 플라스틱을 분리하는 방법, 및 폐 플라스틱 분리 시스템으로부터 수득된 미립자 플라스틱 고체를 취급하기 위한 시설 및 시스템이다. 도 1에 묘사된 바와 같이, 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 상기 방법은 일반적으로 혼합 플라스틱 폐기물(MPW)(10)을 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 스트림(20) 및 PET-고갈 스트림(30)으로 분리하는 것을 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 2개 이상의 PET-농축 스트림을 포함하고, 이는 동일하거나 상이한 조성을 가질 수 있다. 추가적으로, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 2개 이상의 PET-고갈 스트림을 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 분리는 1개 이상의 밀도 분리 단계의 사용을 포함한다. 비록 이들은 상이한 조성물을 포함하지만, 각각의 PET-농축 스트림(들)(20) 및 PET-고갈 스트림(들)(30)은 90 중량% 이상의 플라스틱 물질을 포함한다. 또한, PET-고갈 스트림(30) 중 PET의 농도는 PET-농축 스트림(20) 중 PET의 농도보다 낮고, PET-농축 스트림(20) 중 PET의 농도는 PET-고갈 스트림(30) 중 PET의 농도보다 높다.
상기 혼합 플라스틱 폐기물(MPW)은 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, MPW는 전체 물품(whole article), 미립자(예를 들어, 분쇄된, 펠릿화된, 섬유 플라스틱 미립자), 바운드 베일(bound bale)(예를 들어, 압축되고 스트래핑된(strapped) 전체 물품), 언바운드(unbound) 물품(즉, 베일로 되어 있지 않거나 또는 포장되지 않음), 용기(예를 들어, 박스, 자루, 트레일러, 철도 차량, 로더 버킷(loader bucket)), 파일(pile)(예를 들어, 건물 내의 콘크리트 슬래브(slab) 상에 있는 것), 및/또는 물리적으로(예를 들어, 컨베이어 벨트 상의 미립자 또는 공압적으로(예를 들어, 컨베이어 파이프 내의 공기와 혼합된 미립자) 수송되는 루즈(loose) 물질의 형태일 수 있다. MPW는 다양한 출처, 예컨대 비제한적으로, 지방 자치 재활용 시설 또는 회수 시설 또는 기타 기계적 또는 화학적 분류 또는 분리 시설, 제조업체 또는 공장 또는 상업 생산 시설, 산업-후(post-industrial) 및 소비자-전(pre-consumer) 재활용품을 소유한 소매업자 또는 딜러 또는 도매업자로부터, 직접적으로는, 가구/기업(즉, 처리되지 않은 재활용품), 매립지, 또는 부두, 선박 또는 창고로부터 제공될 수 있다.
플라스틱은 1기압, 25℃에서 고체인 임의의 유기 합성 중합체를 포함한다. 중합체 수 평균 분자량은 300 이상, 또는 500 이상, 또는 1,000 이상, 또는 5,000 이상, 또는 10,000 이상, 또는 20,000 이상, 또는 30,000 이상, 또는 50,000 이상 또는 70,000 이상 또는 90,000 이상 또는 100,000 이상 또는 130,000 이상일 수 있다. 중합체의 중량 평균 분자량은 300 이상, 또는 500 이상, 또는 1,000 이상, 또는 5,000 이상, 또는 10,000 이상, 또는 20,000 이상, 또는 30,000 이상 또는 50,000 이상, 또는 70,000 이상, 또는 90,000 이상, 또는 100,000 이상, 또는 130,000 이상일 수 있고, 또는 150,000 이상, 또는 300,000 이상일 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 중합체 수 평균 분자량은 300 이상, 또는 1,000 이상, 또는 5,000 이상, 또는 10,000 이상, 또는 50,000 이상, 또는 130,000 이상일 수 있다. 중합체 수 평균 분자량은 300 내지 500,000, 또는 1000 내지 400,000, 또는 5,000 내지 300,000, 또는 10,000 내지 250,000, 또는 50,000 내지 200,000, 또는 100,000 내지 150,000일 수 있다. 중합체의 중량 평균 분자량은 300 이상, 또는 1,000 이상, 또는 10,000 이상, 또는 50,000 이상, 또는 100,000 이상, 또는 150,000 이상, 또는 300,000 이상일 수 있다. 중합체의 중량 평균 분자량은 300 내지 1,000,000, 또는 1000 내지 750,000, 또는 10,000 내지 600,000, 또는 50,000 내지 500,000, 또는 100,000 내지 450,000, 또는 150,000 내지 400,000, 또는 300,000 내지 350,000일 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 소비자-후 및/또는 산업-후(또는 소비자-전) 물질을 포함한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 본원에 기재된 하나 이상의 플라스틱 고체를 포함하고, 이는 처리되지 않거나 기계적 크기 감소 및/또는 전처리의 대상이 될 수 있다.
플라스틱의 예는 1기압, 25℃에서 고체인 것들을 포함한다. 한 양태에서 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, MPW는 비제한적으로 플라스틱 성분, 예컨대 폴리에스터(반복되는 방향족 또는 환형 단위, 예컨대 반복되는 테레프탈레이트 또는 나프탈레이트 단위를 함유하는 것, 예컨대 PET 및 PEN, 또는 반복되는 퓨라네이트 반복 단위를 함유하는 것)을 포함하고, PET의 정의 내에서도, 반복되는 테레프탈레이트 단위 및 TMCD(2,2,4,4-테트라메틸-1,3-사이클로부탄다이올), CHDM(사이클로헥산다이메탄올), 프로필렌 글리콜, 또는 NPG(네오펜틸글리콜), 이소소르비드, 이소프탈산, 1,4-부탄다이올, 1,3-프로판다이올, 및/또는 다이에틸렌글리콜, 또는 이들의 조합 중 하나 이상의 잔기 또는 모이어티를 갖는 폴리에스터 및 지방족 폴리에스터, 예컨대 PLA, 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤, 및 폴리에틸렌 아디페이트; 폴리올레핀(예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리프로필렌, 고밀도 폴리프로필렌, 가교결합된(crosslinked) 폴리에틸렌, 비정질 폴리올레핀, 및 전술한 폴리올레핀 중 어느 하나의 공중합체), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴로부타다이엔스티렌(ABS), 셀룰로오스 화합물, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 다이아세테이트, 셀룰로오스 트라이아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 및 재생 셀룰로오스, 예컨대, 비스코스; 에폭사이드, 폴리아미드, 페놀 수지, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌계 합금, 폴리(메틸 메트아크릴레이트), 스티렌 화합물-함유 중합체, 폴리우레탄, 비닐계 중합체, 스티렌 아크릴로니트릴, 타이어 이외의 열가소성 엘라스토머, 및 중합체 및 멜라민을 함유하는 우레아도 언급될 가치가 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 열경화성 중합체를 함유한다. MPW 중 존재하는 열경화성 중합체의 양의 예는 MPW의 중량을 기준으로 1 중량% 이상, 또는 2 중량% 이상, 또는 5 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상, 또는 15 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상, 또는 25 중량% 이상, 또는 30 중량% 이상, 또는 40 중량% 이상일 수 있다. MPW 중 존재하는 열경화성 중합체의 양은 MPW의 중량을 기준으로 1 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상, 또는 40 중량% 이상일 수 있다. MPW 중 존재하는 열경화성 중합체의 양은 MPW의 중량을 기준으로 1 내지 80 중량%, 또는 10 내지 70 중량%, 또는 MPW의 중량을 기준으로 20 내지 60 중량%, 또는 40 내지 50 중량%일 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 셀룰로오스 화합물, 예컨대 3, 또는 1.8 내지 2.8의 아실 치환도를 갖는 셀룰로오스 유도체, 예컨대 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 다이아세테이트, 셀룰로오스 트라이아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 적어도 일부가, 반복되는 테레프탈레이트 단위를 갖는 중합체, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 코폴리에스터로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 적어도 일부가, 다수의 다이사이클로헥산 다이메탄올 모이어티, 2,2,4,4-테트라메틸-1,3-사이클로부탄다이올 모이어티 또는 이들의 조합을 갖는 코폴리에스터로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 적어도 일부가, 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐-1 및 이들의 공중합체로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 적어도 일부가, 안경 프레임, 또는 가교결합된 폴리에틸렌으로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 적어도 일부가, 플라스틱 병으로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 적어도 일부가, 기저귀로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 적어도 일부가, 스티로폼 또는 팽창 폴리스티렌으로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 적어도 일부가, 플래시스펀(flashspun) 고밀도 폴리에틸렌으로부터 수득되는 플라스틱을 함유한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 SPI에 의해 확립된 추격 화살표 삼각형(chasing arrow triangle) 내에 1 내지 7로 번호부여된 수지 ID 코드를 갖는 플라스틱 또는 상기 코드를 갖는 플라스틱으로부터 수득된 플라스틱을 함유한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW의 적어도 일부는 일반적으로는 기계적으로 재활용되지 않는 하나 이상의 플라스틱을 함유한다. 이는 번호 3(폴리비닐 클로라이드), 5(폴리프로필렌), 6(폴리스티렌) 및 7(기타)을 갖는 플라스틱을 포함할 것이다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 MPW 중 플라스틱의 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상, 또는 0.5 중량% 이상, 또는 1 중량% 이상, 또는 2 중량% 이상, 또는 3 중량% 이상, 또는 5 중량% 이상, 또는 7 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상, 또는 12 중량% 이상, 또는 15 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상, 또는 25 중량% 이상, 또는 30 중량% 이상, 또는 40 중량% 이상, 또는 50 중량% 이상, 또는 65 중량% 이상, 또는 85 중량% 이상, 또는 90 중량% 이상의 번호 3, 5, 6, 7 또는 이들의 조합을 갖거나 이에 상응하는 플라스틱을 함유한다. 상기 MPW는 30 중량% 이상, 35 중량% 이상, 40 중량% 이상, 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 또는 99 중량% 이상의 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 또는 4개 이상의 상이한 유형의 수지 ID 코드를 갖는 플라스틱 또는 상기 코드를 갖는 플라스틱으로부터 수득된 플라스틱을 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 MPW 중 플라스틱의 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상, 또는 1 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상, 또는 25 중량% 이상, 또는 50 중량% 이상, 또는 90 중량% 이상의 번호 3, 5, 6, 7 또는 이들의 조합을 갖거나 이에 상응하는 플라스틱을 함유한다. 상기 MPW는 MPW 중 플라스틱의 중량을 기준으로 0.1 내지 99.9 중량%, 또는 1 내지 99 중량%, 또는 10 내지 98 중량%, 또는 25 내지 97 중량%, 또는 50 내지 95 중량%, 또는 90 내지 93 중량%의 번호 3, 5, 6, 7 또는 이들의 조합을 갖거나 이에 상응하는 플라스틱을 함유할 수 있다. MPW는 30 중량% 이상, 50 중량% 이상, 70 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 또는 99 중량% 이상의 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 또는 4개 이상의 상이한 유형의 수지 ID 코드를 갖는 플라스틱 또는 상기 코드를 갖는 플라스틱으로부터 수득된 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 MPW는 30 내지 99, 또는 50 내지 98, 또는 70 내지 97, 또는 90 내지 95 중량%의 1 내지 4개, 또는 2 내지 3개의 상이한 유형의 수지 ID 코드를 갖는 플라스틱 또는 상기 코드를 갖는 플라스틱으로부터 수득된 플라스틱을 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, PET 및 폴리올레핀의 조합은 건조 플라스틱 기준으로 MPW의 50 중량% 이상, 75 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 또는 99 중량% 이상을 구성한다. PET는 건조 플라스틱 기준으로 MPW의 5 중량% 이상, 10 중량% 이상, 20 중량% 이상, 30 중량% 이상, 40 중량% 이상, 50 중량% 이상, 75 중량% 이상, 90 중량% 이상, 또는 95 중량% 이상을 구성할 수 있다. PVC는 MPW의 0.001 중량% 이상, 0.01 중량% 이상, 0.05 중량% 이상, 0.1, 또는 0.25 중량% 이상 및/또는 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.75 중량% 이하, 또는 0.5 중량% 이하를 구성할 수 있다. PET 및 PVC는 MPW의 중량에 대하여 이들 언급된 양 중 임의의 양으로 조합될 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, PET 및 폴리올레핀의 조합은 건조 플라스틱 기준으로 MPW의 50 중량% 이상, 75 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 또는 99 중량% 이상을 구성한다. PET 및 폴리올레핀의 조합은 건조 플라스틱 기준으로 MPW의 50 내지 99.9 중량%, 또는 75 내지 99 중량%, 또는 90 내지 95 중량%를 구성할 수 있다. PET는 건조 플라스틱 기준으로 MPW의 5 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상, 또는 50 중량% 이상, 또는 75 중량% 이상, 또는 90 중량% 이상을 구성할 수 있다. PET는 건조 플라스틱 기준으로 MPW의 5 내지 99 중량%, 또는 20 내지 98 중량%, 또는 50 내지 97 중량%, 또는 75 내지 96 중량% 또는 MPW의 90 내지 95 중량%를 구성할 수 있다. PVC는 MPW의 0.001 내지 5 중량%, 또는 0.01 내지 3 중량%, 또는 0.05 내지 2 중량%, 또는 0.1 내지 1 중량%, 또는 0.25 내지 0.75 중량%를 구성할 수 있다. PET 및 PVC는 MPW의 중량에 대하여 이들 언급된 양 중 임의의 양으로 조합될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 다성분 중합체를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "다성분 중합체"는 하나 이상의 다른 중합체 및/또는 비중합체 고체와 조합, 부착, 또는 다르게 물리적 및/또는 화학적으로 회합된 하나 이상의 합성 또는 천연 중합체를 포함하는 물품 및/또는 미립자를 지칭한다. 중합체는 합성 중합체 또는 플라스틱, 예컨대 PET, 올레핀, 및/또는 나일론일 수 있다. 상기 비고분자 고체는 알루미늄과 같은 금속일 수 있다. 다성분 중합체는 금속화된 플라스틱을 포함할 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 다층 중합체의 형태로 다성분 플라스틱을 포함한다. 본원에 사용된 용어 "다층 중합체"는 PET 및 2개 이상의 물리적으로 구별되는 층에서 함께 물리적으로 및/또는 화학적으로 회합된 하나 이상의 다른 중합체 및/또는 비중합체 고체를 포함하는 다성분 중합체를 지칭한다. 중합체 또는 플라스틱은 두 층 사이에 전이 구역이 존재할 수 있음에도 불구하고 다층 중합체로 간주되며, 예를 들어 접착제로 접착된 층 또는 공압출된 층으로 존재할 수 있다. 두 층 사이의 접착제는 층으로 간주되지 않는다. 다층 중합체는 PET 및 하나 이상의 추가 층을 포함하는 층을 포함할 수 있으며, 그 중 하나 이상은 PET와 상이한 합성 또는 천연 중합체, 또는 에틸렌 테레프탈레이트 반복 단위를 갖지 않는 중합체, 또는 알킬렌 테레프탈레이트 반복 단위를 갖지 않는 중합체("비-PET 중합체 층"), 또는 다른 비중합체 고체를 포함할 수 있다. 비-PET 중합체 층의 예는 나일론, 폴리락트산, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 에틸렌 비닐 알콜, 폴리비닐 알콜, 및/또는 PET-함유 물품 및/또는 미립자와 회합된 기타 플라스틱 또는 플라스틱 필름, 및 유청 단백질과 같은 천연 중합체를 포함한다. 다층 중합체는 PET층 이외의 하나 이상의 추가적인 중합체 층이 존재하는 경우에 한해 알루미늄과 같은 금속층을 포함할 수 있다. 층들은 접착 접합 또는 다른 수단, 물리적으로 인접하거나(즉, 필름에 대해 압착된 물품), 태킹화(tackifying)되거나(즉, 가열된 플라스틱과 함께 점착되어), 공압출된 플라스틱 필름, 또는 다르게, PET-함유 물품에 부착될 수 있다. 다층 중합체는 동일하거나 유사한 방식으로 다른 플라스틱을 함유하는 물품과 회합된 PET 필름을 포함할 수 있다. MPW는 PET 형태의 다성분 중합체 및 하나 이상의 다른 플라스틱, 예컨대 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌) 및/또는 다른 합성 또는 천연 중합체를 단일 물리적 상으로 조합하여 포함할 수 있다. 예를 들어, MPW는 단일 물리적 상으로 조합된 상용화제, PET, 및 하나 이상의 기타 합성 또는 천연 중합체 플라스틱(예를 들어, 비-PET 플라스틱)을 포함하는 불균질 혼합물을 포함한다. 본원에 사용된 용어 "상용화제"는 물리적 혼합물(즉, 배합물) 내에서 2개 이상의 달리 혼화성 중합체를 함께 조합할 수 있는 제제를 지칭한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 건조 플라스틱 기준으로 20 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이하의 나일론을 포함한다. 상기 MPW는 건조 플라스틱 기준으로 0.01 내지 20 중량%, 0.05 내지 10 중량%, 0.1 내지 5 중량%, 또는 1 내지 2 중량%의 나일론을 포함할 수 있다. MPW는 건조 플라스틱 기준으로 40 중량% 이하, 20 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 다성분 중합체를 포함할 수 있다. 상기 MPW는 건조 플라스틱 기준으로 0.1 내지 40 중량%, 1 내지 20 중량%, 또는 2 내지 10 중량%의 다성분 중합체를 포함할 수 있다. 상기 MPW는 건조 플라스틱 기준으로 40 중량% 이하, 20 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 다층 중합체를 포함할 수 있다. MPW는 건조 플라스틱 기준으로 0.1 내지 40 중량%, 1 내지 20 중량%, 또는 2 내지 10 중량%의 다층 중합체를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 비-플라스틱 고체는 MPW의 0.1 중량% 이상, 1 중량% 이상, 2 중량% 이상, 4 중량% 이상, 또는 6 중량% 이상 및/또는 MPW의 25 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 또는 2.5 중량% 이하를 구성한다. 비-플라스틱 고체는 MPW의 0.1 내지 25 중량%, 또는 1 내지 15 중량%, 또는 2 내지 10 중량%를 구성할 수 있다. 비-플라스틱 고체는 불활성 충전제 물질(예를 들어, 칼슘 카보네이트, 함수 알루미늄 실리케이트, 알루미나 삼수화물, 칼슘 설페이트), 금속, 암석, 모래, 유리, 첨가제(예를 들어, 요전성 물질(thixotrope), 안료 및 착색제, 난연제, 억제제, UV 억제제 및 안정화제, 전도성 금속 또는 탄소, 이형제, 예컨대 아연 스테아레이트, 왁스, 및 실리콘) 등을 포함할 수 있다.
비-플라스틱 고체는 또한 셀룰로오스 물질, 예컨대 카드보드로부터의 셀룰로오스 섬유 물질을 포함할 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 셀룰로오스 물질은 MPW의 0.01 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.2 중량% 이상, 또는 0.5 중량% 이상 및/또는 MPW의 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 또는 10 중량% 이하를 구성한다. 셀룰로오스 물질은 MPW의 0.01 내지 20, 0.1 내지 15, 0.5 내지 10, 또는 1 내지 5 중량%를 구성할 수 있다. 이러한 셀룰로오스 물질은, 예를 들어 후술하는 밀도 분리 공정에서, 플라스틱 입자의 분리를 방해할 수 있다. 따라서, 마찰 와셔(friction washer) 또는 기타 공정이, MPW를 본원에 기재된 플라스틱 분리 공정에 공급하기 전에 MPW로부터 카드보드 및/또는 다른 셀룰로오스 물질을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 액체는 MPW의 0.01 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 또는 1 중량% 이상 및/또는 MPW의 25 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 또는 2.5 중량% 이하를 구성한다. 액체는 MPW의 0.01 내지 25 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.5 내지 5 중량% 또는 1 내지 2.5 중량%를 구성할 수 있다.
MPW는 재활용(소비자-후 또는 산업-후(또는 소비자-전) 텍스타일을 함유할 수 있다. 텍스타일은 천연 및/또는 합성 섬유, 로빙, 원사, 부직조 웹, 천, 직물 및 전술한 품목 중 어느 하나로부터 제조되거나 포함된 제품을 함유할 수 있다. 텍스타일은 직조(woven), 뜨개질, 매듭, 꿰매김(stitched), 터프터트(tufted), 펠팅 작업(felting operation)에서 수행되는 것과 같이 섬유를 함께 프레싱(pressing)한 것, 자수, 레이스트(laced), 크로셰트(crocheted), 브래이더드(braided) 또는 부직조(nonwoven) 웹(web) 및 물질일 수 있다. 본원에 사용되는 텍스타일은 섬유, 스크랩(scrap) 또는 오프 스펙(off spec) 섬유 또는 원사 또는 직물, 또는 느슨한 섬유 및 원사의 임의의 다른 공급원을 함유하는 텍스타일 또는 다른 제품으로부터 분리된 섬유, 및 직물을 포함한다. 텍스타일에는 스테이플(staple) 섬유, 연속 섬유, 스레드(thread), 견인 밴드(tow band), 트위스터드(twisted) 및/또는 방적 원사, 원사로 만든 회색 직물, ??(wet) 처리 회색 직물로써 생산된 완성된 직물, 및 완성된 직물 또는 기타 직물로 만든 의복이 포함된다. 텍스타일에는 의류, 인테리어 가구, 및 산업 유형의 텍스타일이 포함된다. 텍스타일에는 산업-후 텍스타일 또는 소비자-후 텍스타일 또는 둘 다가 포함된다.
의류 카테고리(인간이 신체를 위해 입거나 만든 것)에서 텍스타일의 예는 스포츠 코트, 정장, 바지 및 캐주얼 또는 작업복, 셔츠, 양말, 스포츠웨어, 드레스, 친밀한 의류, 레인 재킷(rain jacket)과 같은 겉옷, 저온 재킷 및 코트, 스웨터, 보호복, 유니폼, 및 액세서리, 예컨대 스카프, 모자 및 장갑을 포함한다. 인테리어 가구 카테고리에서 텍스타일의 예는 가구 덮개 및 슬립커버(slipcover), 카펫 및 러그, 커튼, 침구류, 예컨대 시트, 베개 커버, 듀벳(duvet), 컴포터(comforter), 매트리스 커버; 린넨, 식탁보, 타월, 수건 및 담요를 포함한다. 산업용 텍스타일의 예는 수송(자동차, 비행기, 기차, 버스) 시트, 바닥 매트, 트렁크 라이너 및 헤드 라이너; 옥외 가구 및 쿠션, 텐트, 배낭, 수하물, 로프, 컨베이어 벨트, 캘린더 롤 펠트(calender roll felt), 연마용 천, 넝마, 토양 침식 직물 및 지오텍스타일, 농업용 매트 및 스크린, 개인 보호용 장비, 방탄 조끼, 의료용 붕대, 봉합사, 테이프 등이 있다.
텍스타일로 분류되는 부직조 웹은 ?? 레이드(wet laid) 부직조 웹 및 이로부터 제조된 물품의 범주를 포함하지 않는다. 동일한 기능을 갖는 다양한 물품이 드라이(dry) 또는 ?? 레이드 공정으로 제조될 수 있는 반면, 건식 포설 부직조 웹로 제조된 물품은 텍스타일로 분류된다. 본원에 기재된 바와 같이 건식 포설 부직조 웹으로부터 형성될 수 있는 적합한 물품의 예는 개인, 소비자, 산업, 식품 서비스, 의료 및 다른 유형의 최종 용도를 위한 것들을 포함할 수 있다. 구체적인 예는 비제한적으로 유아용 물티슈, 수세식(flushable) 물티슈, 일회용 기저귀, 트레이닝 팬츠, 위생 냅킨 및 탐폰과 같은 여성 위생 제품, 성인용 요실금 패드, 속옷, 또는 브리프(brief), 및 애완동물 훈련 패드를 포함할 수 있다. 다른 예는 소비자(예컨대, 개인 위생 또는 가정) 및 산업(예컨대, 식품 서비스, 건강 관리 또는 전문 분야) 사용을 위한 것을 포함하는 다양한 상이한 드라이 또는 ?? 와이프(wipe)를 포함한다. 부직조 웹은 베개나 매트리스를 위한 패딩(padding), 및 퀼트(quilt) 및 컴포터를 위한 덮개 및 배팅(batting)으로서 사용될 수 있다. 의료 및 산업 분야에서, 본 발명의 부직조 웹은 의료 및 산업용 안면 마스크, 보호 복, 캡, 및 신발 커버, 일회용 시트, 수술 가운, 커튼, 붕대 및 의료용 드레싱에 사용될 수 있다. 추가적으로, 본원에 기재된 부직조 웹은 지오텍스타일 및 방수포, 오일 및 화학 흡수 패드뿐만 아니라 음향 또는 단열재, 텐트, 목재 및 토양 커버 및 시트와 같은 건축 자재와 같은 환경 직물에 사용될 수 있다. 부직조 웹은 또한 카펫 배킹(backing), 소비자, 산업 및 농산물용 포장, 열 또는 음향 절연 및 다양한 유형의 의류와 같은 다른 소비자 최종 용도에 사용될 수 있다. 본원에 기재된 건식 포설 부직조 웹은 또한 수송용(예를 들어, 자동차 또는 항공), 상업용, 주거용, 산업용, 또는 다른 특수 적용례를 포함하는 다양한 여과 적용례에 사용될 수 있다. 이의 예는 마이크로여과에 사용되는 나노섬유 웹을 포함하는 소비자용 또는 산업용 공기 또는 액체(예를 들어, 가솔린, 오일, 물) 필터를 위한 필터 엘러먼트(element), 및 티백, 커피 필터 및 건조기 시트와 같은 최종 용도를 포함할 수 있다. 또한, 본원에 기재된 부직조 웹은 비제한적으로 브레이크 패드, 트렁크 라이너, 카펫 터프팅, 및 언더 패딩(under padding)을 포함하는, 자동차에 사용하기 위한 다양한 구성요소를 형성하는데 사용될 수 있다.
텍스타일은 단일 유형 또는 다중 유형의 천연 섬유 및/또는 단일 유형 또는 다중 유형의 합성 섬유를 포함할 수 있다. 텍스타일 섬유 조합의 예는 모든 천연, 모든 합성, 2개 이상의 유형의 천연 섬유, 2개 이상의 유형의 합성 섬유, 1개의 유형의 천연 섬유 및 1개의 유형의 합성 섬유, 1개의 유형의 천연 섬유 및 2개 이상의 유형의 합성 섬유, 2개 이상의 유형의 천연 섬유 및 한 가지 유형의 합성 섬유가 포함되며, 및 2개 이상의 유형의 천연 섬유 및 2개 이상의 유형의 합성 섬유를 포함한다.
천연 섬유는 식물 유래 또는 동물 유래인 것을 포함한다. 천연 섬유는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌일 수 있다. 식물 유래 천연 섬유의 예는 경목(hardwood) 펄프, 연목(softwood) 펄프, 및 목재 가루; 및 밀짚, 볏짚, 아바카, 코이아, 면, 아마, 대마, 황마, 바가스(bagasse), 카포크(kapok), 파피루스, 라미(ramie), 등나무, 포도나무, 케나프(kenaf), 아바카, 헤네??(henequen), 시살(sisal), 대두, 곡식 짚, 대나무, 갈대, 에스파르토그라스(esparto grass), 바가스, 사바이 풀(Sabai grass), 밀크위드 플로스(milkweed floss) 섬유, 파인애플 잎 섬유, 스위치 풀(switch grass) 및 리그닌-함유 식물 등을 포함하는 기타 식물 섬유를 포함한다. 동물 유래 섬유의 예는 양모, 실크, 모헤어(mohair), 캐시미어, 염소 털, 말머리, 조류(avian) 섬유, 낙타 털, 앙고라 울 및 알파카 울을 포함한다.
합성 섬유는, 적어도 부분적으로는, 화학 반응을 통해 합성 또는 유도체화되거나 재생되는 섬유들이고, 비제한적으로 레이온, 비스코스, 머서리화된(mercerized) 섬유 또는 기타 유형의 재생 셀룰로오스(천연 셀룰로오스를 가용성 셀룰로오스 유도체로 전환 및 후속 재생), 예컨대 리오셀(lyocell)(텐셀(Tencel)로도 공지되어 있음), 큐프로(Cupro), 모달(Modal), 아세테이트, 예컨대 폴리비닐아세테이트, 폴리아미드, 예컨대 나일론, 폴리에스터, 예컨대 PET, 올레핀성 중합체, 예컨대 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리설페이트, 폴리설폰, 폴리에터, 예컨대 폴리에터-우레아(스판덱스(Spandex) 또는 엘라스탄(elastane)으로 공지되어 있음), 폴리아크릴레이트, 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리락트산, 폴리글리콜산, 술포폴리에스터 섬유 및 이들의 조합을 포함한다.
텍스타일은, 예컨대 크기 감소된 텍스타일을 제조하기 위해 텍스타일의 공급원료를 챠핑(chopping), 파쇄, 하로윙(harrowing), 컨프리케이션(confrication), 펄버라이징(pulverizing) 또는 절단을 통한 크기 감소와 같이 상기 언급한 임의의 형태일 수 있다. 텍스타일은 또한 조밀화 될 수 있다. 조밀화하는 공정의 예에는 텍스타일의 일부 또는 전부를 연화하거나 용융시키기 위해 텍스타일에 가해지는 압출 또는 기타 외부 열에 의해 생성된 마찰력 또는 입자에 의해 생성된 열을 통해 텍스타일을 응집시키는 공정이 포함된다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW 중 텍스타일(텍스타일 섬유 포함)의 양은 MPW의 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상, 또는 0.5 중량% 이상, 또는 1 중량% 이상, 또는 2 중량% 이상, 또는 5 중량% 이상, 또는 8 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상, 또는 15 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상의 텍스타일 또는 텍스타일 섬유로부터 수득된 물질이다. MPW에서 텍스타일(텍스타일 섬유 포함)의 양은 MPW의 중량을 기준으로 50 중량% 이하, 40 중량% 이하, 30 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 5 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 0.1 중량% 이하, 0.05 중량% 이하, 0.01 중량% 이하, 또는 0.001 중량% 이하의 텍스타일 또는 텍스타일 섬유로부터 수득된 물질이다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW 중 텍스타일(텍스타일 섬유 포함)의 양은 MPW의 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상, 또는 1 중량% 이상, 또는 5 중량% 이상, 또는 10 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상의 텍스타일 또는 텍스타일 섬유로부터 수득된 물질이다. MPW 중의 텍스타일(텍스타일 섬유 포함)의 양은 MPW의 중량을 기준으로 0.1 내지 50 중량%, 또는 1 내지 40 중량%, 또는 5 내지 35 중량%, 또는 10 내지 30 중량%, 또는 20 내지 25 중량%의 텍스타일 또는 텍스타일 섬유로부터 수득된 물질일 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태들과 조합하여, MPW는 또 다른 처리 시설, 예를 들어 지방 자치 재활용 시설 또는 회수 시설로부터의 폐기물 스트림으로서 제공된다. MPW는 건조 플라스틱 기준으로 20 중량% 이상, 30 중량% 이상, 40 중량% 이상, 50 중량% 이상, 60 중량% 이상, 70 중량% 이상, 80 중량% 이상 또는 90 중량% 이상의 PET 및/또는 99 중량% 이하, 98 중량% 이하, 97 중량% 이하, 96 중량% 이하 95 중량% 이하의 PET를 포함하는 MRF 또는 회수 폐기물 스트림을 포함할 수 있다. MPW는 20 내지 99 중량%, 50 내지 98 중량%, 75 내지 97 중량%, 또는 90 내지 95 중량%의 PET를 포함하는 MRF 또는 회수 폐기물 스트림을 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, MPW는 건조 플라스틱 기준으로 50 중량% 내지 90 중량%의 PET를 포함하는 착색된 PET 폐기물 스트림을 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 건조 플라스틱 기준으로 25 중량% 내지 75 중량%의 PET를 포함하는 습식 미세 폐기물 스트림을 포함한다. 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, MPW는 건조 플라스틱 기준으로 80 중량% 내지 98 중량%의 PET를 포함하는 와류(eddy current)(금속) 폐기물 스트림을 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW는 건조 플라스틱 기준으로 40 중량% 내지 80 중량%의 PET를 포함하는 플레이크 폐기물 스트림을 포함한다. 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, MPW는 건조 플라스틱 기준으로 95 내지 99 중량%의 PET를 포함하는 플라스틱 분진 폐기물 스트림을 포함한다.
본원에 기재된 분리 공정(들), 특히 이러한 양태에서 제1 밀도 분리 단계에 대한 MPW 공급원료는 데베일링된(debaled), (예를 들어, MPW 미립자를 형성하기 위해) 크기 감소를 거친, 또는 다르게 처리되거나 예비-처리된 미처리 MPW 또는 MPW를 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 분리 공정(들), 특히 제1 밀도 분리 단계에 대한 MPW 공급원료는 전술된 양의 플라스틱 및 비-플라스틱 성분을 포함할 수 있다. 그러나, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 분리 공정(들), 특히 제1 밀도 분리 단계에 대한 MPW 공급원료는, 후술하는 바와 같이 하나 이상의 특정 성분을 비교적 적은 양으로 포함하거나, 전혀 포함하지 않을 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW 공급원료는 건조 기준으로 취해진 MPW 공급원료의 총 중량을 100 중량%로 하여 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 바이오 폐기물을 포함한다. MPW 공급원료는 건조 기준으로 취해진 MPW 공급원료의 총 중량을 100 중량%로 하여 0.01 내지 20 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.2 내지 5 중량%, 또는 0.5 내지 1 중량%의 바이오 폐기물 원료를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "바이오 폐기물"은 살아있는 유기체 또는 유기 기원으로부터 유래된 물질을 지칭한다. 예시적인 바이오 폐기물은 비제한적으로 면, 목재, 톱밥, 음식물 찌꺼기, 동물 및 동물 부속, 식물 및 식물 부속, 및 분뇨를 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW 공급원료는 건조 기준으로 취해진 MPW 공급원료의 총 중량을 100 중량%로 하여 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 제조된 셀룰로오스 제품을 포함한다. MPW 공급원료는 건조 기준으로 취해진 MPW 공급원료의 총 중량을 100 중량%로 하여 0.01 내지 20 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.2 내지 5 중량%, 또는 0.5 내지 1 중량%의 제조된 셀룰로오스 제품을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "제조된 셀룰로오스 제품"은 셀룰로오스 섬유를 포함하는 비천연(즉, 인조 또는 기계 제조된) 물품, 및 이의 스크랩을 지칭한다. 예시적인 제조된 셀룰로오스 제품은 비제한적으로 종이 및 카드보드를 포함한다.
상기 언급된 바와 같이, MPW는 비-플라스틱 고체를 포함할 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW로부터 비-플라스틱 고체를 제거하기 위해 별도의 분리 공정이 필요하거나 포함되지 않는다. 그러나, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW 중 비-플라스틱 고체의 적어도 일부는 MPW 공급원료가 분리 공정(들), 특히 제1 밀도 분리 단계에 공급되기 전에 분리될 수 있다. 이와는 상관 없이, MPW 공급원료는 건조 기준으로 취해진 MPW 공급원료의 총 중량을 100 중량%로 하여 비-플라스틱 고체의 20 이하, 15 이하, 12 이하, 10 이하, 8 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하, 2 이하, 또는 1 중량% 이하의 비-플라스틱 고체를 포함할 수 있다. MPW 공급원료는 건조 기준으로 취해진 MPW 공급원료의 총 중량을 100 중량%로 하여 0.01 내지 20 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.2 내지 5 중량%, 또는 0.5 내지 1 중량%의 비-플라스틱 고체를 포함할 수 있다.
분리 후에, PET-농축 스트림(20)은 일반적으로 건조 기준으로 70 중량% 이상, 80 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 또는 99 중량% 이상의 PET를 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 70 내지 99.9 중량%, 80 내지 99 중량%, 또는 90 내지 98 중량%의 PET를 포함한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 희석되지 않은 고체 건조 기준으로 MPW 스트림(10), 또는 PET-고갈 스트림(30), 또는 둘 다 중 PET의 농도에 비해 PET의 농도가 농축된다. 예를 들어, PET-농축 스트림(20)이 분리 후에 액체 또는 다른 고체로 희석되는 경우, 농축은 희석되지 않은 PET-농축 스트림(20) 중 농도에 기초하여, 건조 기초 상에서 이루어질 것이다. PET-농축 스트림(20)은 MPW 스트림(10), PET-고갈 스트림(30), 또는 둘 다에 비한 퍼센트 PET-농축을 가질 수 있고, 이는 하기 수학식에 의해 측정 시 10% 이상, 20% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 80% 이상, 100% 이상, 125% 이상, 150% 이상, 175% 이상, 200% 이상, 225% 이상, 250% 이상, 300% 이상, 350% 이상, 400% 이상, 500% 이상, 600% 이상, 700% 이상, 800% 이상, 900% 이상, 또는 1000% 이상이다:
Figure pct00001
및
Figure pct00002
상기 식에서, PETe는 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 PET-농축 스트림(20) 중 PET의 농도이고;
PETm은 건조 중량 기준으로 MPW 스트림(10) 중 PET의 농도이고, PETd는 건조 중량 기준으로 PET-고갈 스트림(30) 중 PET의 농도이다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10), PET-고갈 스트림(30), 또는 둘 다에 비해 10% 이상, 100% 이상, 200% 이상, 300% 이상, 500% 이상, 또는 1000% 이상인 퍼센트 PET-농축을 갖는다. PET-농축 스트림(20)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10), PET-고갈 스트림(30), 또는 둘 다에 비해 10% 내지 100,000%, 100% 내지 50,000%, 200% 내지 40,000%, 300% 내지 30,000%, 500% 내지 20,000%, 또는 1000% 내지 10,000%인 PET-농축을 가질 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 또한 MPW 스트림(10) 또는 PET-고갈 스트림(30), 또는 둘 다 중 할로겐의 농도에 비해 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 및 아스타틴(At), 및/또는 PVC와 같은 할로겐-함유 화합물이 농축된다. PET-농축 스트림(20)은 MPW 스트림(10)에 비해 퍼센트 PET-농축을 가질 수 있고, 이는 하기 수학식에 의해 측정 시 1% 이상, 3% 이상, 5% 이상, 7% 이상, 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 80% 이상, 100% 이상, 125% 이상, 150% 이상, 175% 이상, 200% 이상, 225% 이상, 250% 이상, 300% 이상, 350% 이상, 400% 이상, 500% 이상, 500% 이상이다:
Figure pct00003
및
Figure pct00004
상기 식에서, PVCe는 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 농도이고;
PVCm은 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 MPW 스트림(10) 중 PVC의 농도이고,
여기서 PVCd는 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 PET-고갈 스트림(30) 중 PVC의 농도이다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10)에 비해 1% 이상, 10% 이상, 50% 이상, 100% 이상, 200% 이상, 300% 이상, 400% 이상, 또는 500% 이상인 PVC 농축 퍼센트를 갖는다. PET-농축 스트림(20)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10)에 비해 1% 내지 50,000%, 10% 내지 40,000%, 50% 내지 30,000%, 100% 내지 20,000%, 200% 내지 15,000%, 300% 내지 10,000%, 400% 내지 5,000%, 또는 500% 내지 1,000%의 퍼센트 PVC-농축을 가질 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 또는 2 중량% 이상 및/또는 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 또는 6 중량% 이하의 할로겐 및/또는 할로겐-함유 화합물을 포함한다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 0.5 내지 8 중량%, 1 내지 6 중량%, 2 내지 5 중량%의 할로겐 및/또는 할로겐-함유 화합물을 포함할 수 있다. 그러나, PET-농축 스트림(및 PET-고갈 스트림) 중 할로겐 농도는 MPW 공급원료 중 할로겐 콘텐트(content)에 적어도 부분적으로 기초하고, 따라서, 심지어 더 낮은 양의 할로겐이 PET-농축 스트림 중 존재할 수 있다는 것을 이해해야 한다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 1000 ppm 이하, 500 ppm 이하, 100 ppm 이하, 50 ppm 이하, 15 ppm 이하, 10 ppm 이하, 5 ppm 이하, 또는 1 ppm 이하의 할로겐 및/또는 할로겐-함유 화합물을 포함할 수 있다.
본원에 기재된 바와 같이, 플라스틱 분리는 1개 이상의 밀도 분리 단계를 사용하여 달성될 수 있다. 일반적인 PET 플라스틱의 밀도(약 1.27 내지 1.40 g/cc)와 일반적인 PVC 플라스틱(1.15 내지 1.7 g/cc)의 밀도가 겹치기 때문에, 일반적으로, 밀도 분리 공정은 분리 공정 후 PET 플라스틱과 동일한 스트림에 어느 정도의 PVC가 남아 있다. 따라서, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW(10) 중 PVC 콘텐트는 PET-농축 스트림(20)으로부터 분리된 PVC-농축 스트림으로서 분리되지 않는다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW(10) 중 PVC 콘텐트의 50 중량% 이상은 PET-농축 스트림(20) 중 PET와 함께 MPW로부터 분리된다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상 또는 2 중량% 이상 및/또는 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 또는 6 중량% 이하의 PVC를 포함할 수 있다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 0.5 내지 8 중량%, 1 내지 6 중량%, 또는 2 내지 5 중량%의 PVC를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20) 중 PVC 콘텐트는 다운스트림의 화학적 재활용 공정에서 PET-농축 스트림(20)의 PET 중합체를 처리하기 전에 PET-농축 스트림(20)으로부터 분리되지 않는다. 예를 들어, PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 50 중량% 이상, 60 중량% 이상, 70 중량% 이상, 80 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 98 중량% 이상, 99 중량% 이상, 또는 100 중량% 이상의 다운스트림 화학 재활용 공정에서 PET-농축 스트림(20) 중 PET 중합체를 처리 시 PET-농축 스트림(20) 중 잔류할 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 50 중량% 이상, 75 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 99 중량% 이상, 또는 100 중량% 이상은 다운스트림 화학적 재활용 공정에서 PET-농축 스트림(20) 중 PET 중합체를 처리 시 PET-농축 스트림(20) 중 잔류한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 50 내지 100 중량%, 또는 75 내지 99 중량%, 또는 90 내지 95 중량%는 다운스트림 화학적 재활용 공정에서 PET-농축 스트림(20) 중 PET 중합체를 처리 시 PET-농축 스트림(20) 중 잔류한다.
또 다른 예에서, PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 50 중량% 미만, 40 중량% 미만, 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.1 중량%은 PET-농축 스트림(20) 중 PET 중합체를 처리하기 전에 PET-농축 스트림(20)으로부터 분리될 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 50 중량% 미만, 25 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만은 PET-농축 스트림(20) 중 PET 중합체를 처리하기 전에 PET-농축 스트림(20)으로부터 분리된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 0.001 내지 50 중량%, 0.01 내지 25 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.5 내지 5 중량%, 또는 1 내지 2 중량%는 PET-농축 스트림(20) 중 PET 중합체를 처리하기 전에 PET-농축 스트림(20)으로부터 분리된다. PVC가 또한 농축된 PET-농축 스트림은, PET-농축 스트림 중 농도보다 낮은 PVC 농도를 갖는 별개의 PET-농축된 스트림과 혼합됨으로써, 초기 PET-농축 스트림 중 PVC의 농도를 희석시킬 수 있다.
본원에 기재된 밀도 분리 방법은 PET-농축 스트림(20)으로부터 더 중질(더 조밀) 및 더 경질(덜 조밀)의 플라스틱을 분리 및 제거할 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 더 경질의 플라스틱 성분, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 고갈되고, 이는 일반적으로 PET 및 PVC보다 현저하게 낮은 밀도를 가지며, 따라서, 1개 이상의 밀도 분리 단계(들)에서 PET 및 PVC로부터 분리될 수 있다. 유사하게, PET-농축 스트림(20)은 일반적으로 중질 플라스틱, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌이 고갈되는데, 이는 PET 및 PVC보다 더 높은 밀도를 갖는다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 50 이하, 40 이하, 30 이하, 20 이하, 10 이하, 5 이하, 또는 1 중량% 이하의 폴리올레핀을 포함할 수 있다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 50 중량% 이하, 25 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 폴리올레핀을 포함할 수 있다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.01 내지 50 중량%, 0.1 내지 25 중량%, 0.2 내지 10 중량%, 0.5 내지 5 중량%, 또는 1 내지 2 중량%의 폴리올레핀을 포함할 수 있다.
추가적으로, MPW(10)로부터의 다른 플라스틱 및 비-플라스틱 성분들은 밀도 분리 또는 다른 분리 방법에 의해 PET(및 PVC)로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이하를 포함한다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.001 내지 2 중량%, 0.01 내지 1 중량%, 또는 0.1 내지 0.5 중량%의 접착제를 포함할 수 있다. 전형적인 접착제는 카펫 접착제, 라텍스 및 스티렌 부타다이엔 고무 등을 포함한다.
한 양태 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 PET-고갈 스트림(30)에 비해 나일론이 고갈된다. 나일론 또는 나일론 중합체는 폴리아미드(즉, 아미드 링크에 의해 연결된 반복 단위)로 구성된 합성 중합체의 패밀리이며, 일반적으로 용융 처리 섬유, 필름 또는 기타 형상의 형태이다. 일반적으로, 특정 스트림의 나일론 콘텐트는 스트림의 질소 콘텐트로 측정되거나 표현될 수 있다. PET-농축 스트림(20)은 각각의 경우에 PET-고갈 스트림(30) 중 나일론 농도에 비해, 개별 스트림 중 질소 원자의 중량%를 기초로 계산 시 나일론 농도가 10% 이상, 또는 25% 이상, 또는 40% 이상, 또는 50% 이상, 또는 60% 이상, 또는 70% 이상, 또는 80% 이상, 또는 85% 이상, 또는 90% 이상, 또는 95% 이상, 또는 97% 이상, 또는 98% 이상 고갈될 수 있다. 샘플링 방법은 각 스트림으로부터 랜덤 샘플을 취하고, 임의적으로 2주 동안 각 스트림으로부터 24시간 주기마다 2개의 샘플을 취하고, 10 중량% 미만의 수분 콘텐트로 건조시키는 것을 포함할 수 있다. 이러한 계산을 수행하는 공식은 하기 수학식에 기재된 바와 같다:
Figure pct00005
상기 식에서,
중량%N은 스트림 중 질소 원자의 중량%이고;
dPET는 PET-고갈 스트림이고;
ePET는 PET-농축 스트림이다.
PET-농축 스트림(20)은 MPW 스트림(10)에 대하여, 동일한 수학식을 사용하여, 상기의 중량%NePET를 중량%NMPW(MPW 스트림 중 질소 원자의 중량%)로 치환하여, 상기 언급된 것과 동일한 양으로, 나일론의 농도가 고갈될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 PET-농축 스트림(20)에 비해 나일론의 농도가 농축된다. PET-고갈 스트림(30)은 각각의 경우 PET-농축 스트림(20) 중 나일론의 농도에 비해, 개별 스트림 중 질소 원자의 중량%를 기준으로 계산 시 10% 이상, 또는 25% 이상, 또는 50% 이상, 또는 75% 이상, 또는 100% 이상, 또는 150% 이상, 또는 200% 이상, 또는 250% 이상, 또는 300% 이상, 또는 350% 이상, 또는 400% 이상, 또는 450% 이상, 또는 500% 이상, 또는 600% 이상, 또는 700% 이상, 또는 800% 이상, 또는 1000% 이상으로 나일론의 농도가 농축될 수 있다. 샘플링 방법은 각 스트림으로부터 랜덤 샘플을 취하고, 임의적으로 2주 동안 각 스트림으로부터 24시간 주기마다 2개의 샘플을 취하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 계산을 수행하는 공식은 하기 수학식에 따른다:
Figure pct00006
상기 식에서,
중량%N은 스트림 중 질소 원자의 중량%이고;
dPET는 PET-고갈 스트림이고;
ePET는 PET-농축 스트림이다.
PET-고갈 스트림(30)은 MPW 스트림(10)에 대하여, 동일한 수학식을 사용하여, 중량%NMPW(MPW 스트림 중 질소 원자의 중량%)를 상기 수학식의 중량%NePET에 대해 치환하여, 10% 이상, 또는 25% 이상, 또는 40% 이상, 또는 50% 이상, 또는 60% 이상, 또는 70% 이상, 또는 80% 이상, 또는 85% 이상, 또는 90% 이상, 각각의 경우에 MPW 스트림(10) 중 나일론 농도에 비해 나일론의 농도가 농축될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 0.1 중량% 이하, 0.05 중량% 이하, 또는 0.03 중량% 이하의 나일론을 포함한다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 0.005 내지 5 중량%, 또는 0.01 내지 1 중량%, 또는 0.02 내지 0.1 중량%의 나일론을 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 MPW(10), PET-고갈 스트림(30), 또는 둘 다에 비해 다층 중합체가 고갈된다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이하의 다층 중합체를 포함할 수 있다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 0.05 내지 5 중량%, 또는 0.1 내지 2 중량%, 또는 0.5 내지 1 중량%의 다층 중합체를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 MPW(10), PET-고갈 스트림(30), 또는 둘 다에 비해 다성분 중합체가 고갈된다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이하의 다성분 중합체를 포함할 수 있다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 0.05 내지 5 중량%, 또는 0.1 내지 2 중량%, 또는 0.5 내지 1 중량%의 다성분 중합체를 포함할 수 있다.
추가적으로, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이하의 플라스틱 충전제 및 고체 첨가제를 포함한다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.001 내지 4 중량%, 0.01 내지 2 중량%, 또는 0.1 내지 1 중량%의 플라스틱 충전제 및 고체 첨가제를 포함할 수 있다. 예시적인 충전제 및 첨가제는 실리콘 다이옥사이드, 칼슘 카보네이트, 활석, 실리카, 유리, 유리 비드, 알루미나, 및 본원에 기재된 공정에서 플라스틱 또는 다른 성분과 화학적으로 반응하지 않는 기타 고체 불활성물을 포함한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 0.2 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이하의 셀룰로오스 물질을 포함한다. PET-농축 스트림(20)은 0.001 내지 4 중량%, 0.01 내지 2 중량%, 또는 0.1 내지 1 중량%의 셀룰로오스 물질을 포함할 수 있다.
아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 본원에 기재된 전처리 단계(들)(예를 들어, 마찰 세척) 및/또는 분리 공정(들)은 나일론 및 PET와 회합된 다른 중합체 또는 비중합체 고체를 다층 중합체 또는 다른 다성분 중합체의 형태로 분리하는데 특히 효과적일 수 있다. 회합 방식과 관계없이, 전처리 및/또는 분리 공정(들)은 나일론 및/또는 다른 중합체 및 비중합체 고체를 PET로부터 효과적으로 탈회합하고 분리할 수 있고, 이로써 이들 성분들의 증가된 분리 효율을 허용한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이하의 회합된 PET-나일론을 포함한다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 0.001 내지 5 중량%, 0.01 내지 2 중량%, 또는 0.1 내지 1 중량%의 회합된 PET-나일론을 포함할 수 있다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 제1 분리 단계에 공급되는 MPW 및/또는 MPW 공급원료 스트림 중 존재하는 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 회합된 PET-나일론을 포함할 수 있다. PET-농축 스트림(20)은 건조 기준으로 제1 분리 단계에 공급되는 MPW 및/또는 MPW 공급원료 스트림 중 존재하는 0.01 내지 20 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 또는 1 내지 5 중량%의 회합된 PET-나일론을 포함할 수 있다.
일반적으로, PET-고갈 스트림(30) 중 PET의 중량에 의한 농도는 각가그이 경우 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 PET-농축 스트림(20) 중 PET의 농도, 또는 MPW 공급물(10) 중 PET의 농도, 또는 MPW 공급물(10) 및 PET-농축 스트림(20) 중 PET의 농도보다 작다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 또한 PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 농도, 또는 MPW 공급물(10) 중 PVC의 농도, 또는 MPW 공급물(10)과 PET-농축 스트림(20) 둘 다 중 PVC의 농도에 비해 PVC의 농도가 고갈된다. PET-고갈 스트림은 건조 플라스틱 기준으로 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 4 중량% 이하, 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하의 PVC를 포함할 수 있다. PET-고갈 스트림은 건조 플라스틱 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 0.1 내지 5 중량%, 또는 1 내지 2 중량%의 PVC를 포함할 수 있다.
PET로부터 폴리올레핀의 분리로 인해, PET-고갈 스트림(30)은 희석되지 않은 고체 건조 기준으로 MPW 공급물(10), 또는 PET-농축 스트림(20) 또는, 둘 다 중 폴리올레핀의 농도에 비해 폴리올레핀이 농축된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20), 또는 둘 다에 비한 퍼센트 폴리올레핀-농축을 갖고, 이는 하기 수학식에 의해 측정 시 10% 이상, 20% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 80% 이상, 100% 이상, 125% 이상, 150% 이상, 175% 이상, 200% 이상, 225% 이상, 250% 이상, 300% 이상, 350% 이상, 400% 이상, 500% 이상, 600% 이상, 700% 이상, 800% 이상, 900% 이상, 또는 1000% 이상이다:
Figure pct00007
및
Figure pct00008
상기 식에서,
POd는 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 PET-고갈 스트림(30) 중 폴리올레핀의 농도이고;
POm은 건조 중량 기준으로 MPW 스트림(10) 중 PO의 농도이고;
POe는 PET-농축 스트림(20) 중 PO의 농도이다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20), 또는 둘 다에 비해 10% 이상, 100% 이상, 200% 이상, 500% 이상, 또는 1000% 이상인 퍼센트 폴리올레핀-농축을 갖는다. PET-고갈 스트림(30)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20), 또는 둘 다에 비해 10% 내지 50,000%, 100% 내지 40,000%, 200% 내지 30,000%, 500% 내지 20,000%, 또는 1000% 내지 10,000%인 퍼센트 폴리올레핀-농축을 가질 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 또한 MPW 스트림(10), PET-농축 스트림(20), 또는 둘 다 중 할로겐의 농도에 비해 할로겐, 예컨대 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 및 아스타틴(At), 및/또는 할로겐-함유 화합물, 예컨대 PVC가 고갈된다. PET-고갈 스트림(30)은 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20)에 비한 퍼센트 PVC-고갈을 가질 수 있고, 이는 하기 수학식에 의해 측정 시 1% 이상, 3% 이상, 5% 이상, 7% 이상, 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상이다:
Figure pct00009
및
Figure pct00010
상기 식에서,
PVCm은 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 MPW 스트림(10) 중 PVC의 농도이고;
PVCd는 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 PET-고갈 스트림(30) 중 PVC의 농도이고;
PVCe는 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 PET-농축 스트림(20) 중 PVC의 농도이다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20)에 비해 1% 이상, 10% 이상, 25% 이상, 50% 이상, 75% 이상, 또는 90% 이상인 퍼센트 PVC 고갈을 갖는다. PET-고갈 스트림(30)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20)에 비해 1% 내지 100%, 10% 내지 99%, 25% 내지 98%, 50% 내지 97%, 75% 내지 96%, 또는 90% 내지 95%인 퍼센트 PVC 고갈을 가질 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 다른 실시태양과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 또한 MPW 스트림(10), PET-농축 스트림(20), 또는 둘 다 중 PET의 농도에 비해 PET가 고갈된다. PET-고갈 스트림(30)은 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20)에 비해 퍼센트 PET-고갈을 갖고, 이는 하기 수학식에 의해 측정 시 1% 이상, 3% 이상, 5% 이상, 7% 이상, 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상이다:
Figure pct00011
및
Figure pct00012
상기 식에서,
PETm은 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 MPW 스트림(10) 중 PET의 농도이고;
PETd는 희석되지 않은 건조 중량 기준으로 PET-고갈 스트림(30) 중 PET의 농도이고;
PETe는 희석되지 않은 건조 중량 상의 PET-농축 스트림(20) 중 PET의 농도이다.
한 양태 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20)에 비해 1% 이상, 10% 이상, 25% 이상, 50% 이상, 75% 이상, 또는 90% 이상인 퍼센트 PET-고갈을 갖는다. PET-고갈 스트림(30)은 상기 수학식에 의해 측정 시 MPW 스트림(10) 또는 PET-농축 스트림(20)에 비해 1% 내지 100%, 10% 내지 99%, 25% 내지 98%, 50% 내지 97%, 75% 내지 96%, 또는 90% 내지 95%인 퍼센트 PET-고갈을 가질 수 있다.
상기 양태들 중 어느 하나에서의 농축 또는 고갈 백분율은 평균 1주일 초과, 또는 3일 초과, 또는 1일 초과일 수 있고, 측정은 MPW의 샘플이 입구에서 출구로의 유동에 대한 MPW의 체류 시간을 설명하도록, 공정의 출구에서 취해진 샘플들을 합리적으로 상관관계화하기 위해 수행될 수 있다. 예를 들어, MPW의 평균 체류 시간이 2분인 경우, 유출 샘플은 샘플이 서로 상관관계화되도록 유입 샘플 2분 후에 취해진다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 50 중량% 이상, 60 중량% 이상, 70 중량% 이상, 80 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 또는 98 중량% 이상의 폴리올레핀을 포함한다. PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 50 중량% 이상, 75 중량% 이상, 90 중량% 이상, 또는 98 중량% 이상의 폴리올레핀을 포함할 수 있다. PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 50 내지 100 중량%, 75 내지 99 중량%, 또는 90 내지 98 중량%의 폴리올레핀을 포함할 수 있다.
한 양태 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 MPW(10), PET-농축 스트림(20), 또는 둘 다에 비해 나일론이 농축된다. PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상, 또는 2 중량% 이상 및/또는 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 또는 4 중량% 이하의 나일론을 포함할 수 있다. PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 0.5 내지 8 중량%, 1 내지 6 중량%, 또는 2 내지 4 중량%의 나일론을 포함할 수 있다. PET-농축 스트림 중 나일론에 대한 PET-고갈 스트림 중 나일론의 중량비는 1:1 이상, 2:1 이상, 5:1 이상, 10:1 이상, 50:1 이상, 또는 100:1 이상일 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 MPW 10, PET-농축 스트림(20), 또는 둘 다에 비해 다층 중합체가 농축된다. 그러나, 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 MPW(10)에 비해 다층 중합체가 고갈된다. PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 0.001 중량% 이상, 0.01 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 또는 1 중량% 이상 및/또는 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 또는 4 중량% 이하의 다층 중합체를 포함할 수 있다. PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 0.01 내지 8 중량%, 0.1 내지 6 중량%, 또는 1 내지 4 중량%의 다층 중합체를 포함한다. PET-고갈 스트림 중 다층 중합체와 PET-농축 스트림 중 다층 중합체의 중량비는 1:1 이상, 2:1 이상, 5:1 이상, 10:1 이상, 50:1 이상, 또는 100:1 이상일 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 MPW(10), PET-농축 스트림(20), 또는 둘 다에 비해 다성분 중합체가 농축된다. 그러나, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-고갈 스트림(30)은 MPW(10)에 비해 다성분 중합체가 고갈된다. PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 0.001 중량% 이상, 0.01 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 또는 1 중량% 이상 및/또는 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 또는 4 중량% 이하의 다성분 중합체를 포함할 수 있다. PET-고갈 스트림(30)은 건조 플라스틱 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 0.01 내지 8 중량%, 0.1 내지 6 중량%, 또는 1 내지 4 중량%의 다성분 중합체를 포함할 수 있다. PET-고갈 스트림 중 다성분 중합체와 PET-농축 스트림 중 다성분 중합체의 중량비는 1:1 이상, 2:1 이상, 5:1 이상, 10:1 이상, 50:1 이상, 또는 100:1 이상일 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 분리는 1개 이상의 밀도 분리 단계를 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 분리는 2개 이상의 밀도 분리 단계(즉, 제1 밀도 분리 단계 및 제2 밀도 분리 단계)를 포함한다. 1개 이상의 밀도 분리 단계는 싱크-플로트 밀도 분리 단계 및/또는 원심력 밀도 분리 단계를 포함할 수 있다. 싱크-플로트 밀도 분리 단계는 물과 같은 액체 매질을 보유하는 탱크, 용기 또는 다른 적절한 용기를 말하며, 이는 성분의 밀도 차이에 기초하여 공급 혼합물의 성분을 분리할 수 있다. 액체 매질의 밀도보다 큰 밀도를 갖는 성분은 탱크의 바닥으로 가라앉는 반면, 액체 매질의 밀도보다 작은 밀도를 갖는 성분은 액체 표면 상에 부유한다. 가라앉은 구성 요소를 중질 또는 "고밀도" 스트림으로서 회수하고 부유 구성 요소를 경질 또는 "저밀도" 스트림으로 회수하기 위해 다양한 기계적 수단을 사용할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 액체 매질은 물을 포함한다. 염, 사카라이드 및/또는 다른 첨가제는, 예를 들어 액체 매질의 밀도를 증가시키고 싱크-플로트 분리 단계의 목표 분리 밀도를 조정하기 위해 액체 매질에 첨가될 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 액체 매질은 농축된 염 용액을 포함한다. 하나 이상의 이러한 양태에서, 염은 염화나트륨이다. 그러나, 하나 이상의 다른 양태에서, 염은 비할로겐화 염, 예컨대 아세테이트, 카보네이트, 시트레이트, 니트레이트, 니트라이트, 포스페이트, 설페이트, 및/또는 하이드록사이드이다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 액체 매질은 나트륨 브로마이드, 나트륨 이수소 포스페이트, 나트륨 하이드록사이드, 나트륨 요오다이드, 나트륨 니트레이트, 나트륨 티오설페이트, 칼륨 아세테이트, 칼륨 브로마이드, 칼륨 카보네이트, 칼륨 하이드록사이드, 칼륨 요오다이드, 칼슘 클로라이드, 세슘 클로라이드, 철 클로라이드, 스트론튬 클로라이드, 아연 클로라이드, 망간 설페이트, 아연 설페이트 및/또는 은 니트레이트를 포함하는 농축된 염 용액을 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 염은 가성 성분이다. 농축된 염 용액은 7 초과, 8 초과, 9 초과, 또는 10 초과의 pH를 가질 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 염은 나트륨 하이드록사이드, 칼륨 하이드록사이드, 및/또는 칼륨 카보네이트를 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 염은 칼륨 카보네이트이다. 유리하게는, 농축된 염 용액이 칼륨 카보네이트 및/또는 다른 가성 성분(들)(예를 들어, 나트륨 하이드록사이드 및/또는 칼륨 하이드록사이드와 같은 하이드록사이드)을 포함할 때, 병원체 및 악취를 조절하기 위한 별개의 가성 성분의 사용은 회피될 수 있다. 따라서, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 분리된 가성 성분이 밀도 분리 단계(들)에 도입되지 않는다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 액체 매질은 사카라이드, 예컨대 수크로스를 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 액체 매질은 탄소 테트라클로라이드, 클로로포름, 다이클로로벤젠, 다이메틸 설페이트 및/또는 트라이클로로 에틸렌을 포함한다. 액체 매질의 특정 성분 및 농도는 분리 단계의 원하는 목표 분리 밀도에 따라 선택될 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 원심력 밀도 분리 단계는 성분들의 밀도의 차이에 기초하여 공급 혼합물의 성분을 분리하기 위해 와류를 이용하는 장치를 지칭한다. 이 장치는 원심 가속도가 덜 조밀한 구성 요소가 와류의 중심 코어(core)쪽으로 이동하게 하고 더 조밀한 구성 요소가 코어에서 멀어지도록 구성될 수 있다. 상기 원심력 밀도 분리 단계는 사이클론 분리기(cyclone separator)일 수 있다. 원심력 밀도 분리 단계는, 유체 저항에 대한 이의 구심력의 비율에 기초하여 성분을 분리하는 액체 매질을 포함하는 하이드로사이클론 분리기(hydrocyclone separator)일 수 있다. 유리하게는, 하기 더 상세히 설명되는 바와 같이, 하이드로사이클론 분리기 내의 마찰 및/또는 가성 용액은 다층 중합체 물질 내의 개별 플라스틱 성분을 해리시키는데 효과적일 수 있다. 따라서, 하나 이상의 하이드로사이클론 분리기의 사용은 나일론 및 플라스틱 필름으로부터 PET의 분리 효율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, PET 필름으로부터 다른 플라스틱 또는 비-플라스틱의 분리 효율을 증가시킬 수 있다. 이는 PET-농축 스트림(들) 중 나일론 및 플라스틱 필름 콘텐트를 감소시키고/시키거나 PET-고갈 스트림(들)(예를 들어, 올레핀-농축 스트림) 중 PET를 감소시키는 효과를 가질 수 있다. 원심력 밀도 분리 단계는 싱크-플로트 단계와 관련하여 상기 설명된 바와 동일하거나 상이한 액체 매질 중 임의의 것을 사용할 수 있고, 또한, 예를 들어 액체 매질의 밀도를 증가시키고 목표 분리 밀도를 조정하기 위해, 염, 사카라이드 및/또는 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 원심력 밀도 분리 단계는 수직인 또는 각진(angled)/경사진 장치를 포함할 수 있다. 양태에 관계없이, 원심력 밀도 분리 단계는 공급 혼합물이 중간 위치로 공급되도록 구성될 수 있으며, 중질 또는 경질 스트림 중 하나는 공급물 위의 위치로부터 제거되고 다른 하나는 공급물 아래의 위치로부터 제거된다. 원심력 밀도 분리 단계는 보다 조밀한 물질을 위한 벽 유출구 위의 위치에서 덜 조밀한 물질을 위한 중앙 유출구를 포함할 수 있다.
2개 이상의 밀도 분리 단계를 활용하는 양태들이 이하에서 설명된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 한 양태 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 폐 플라스틱 분리 방법은 2개 이상의 밀도 분리 단계(140, 150)를 포함한다. 특정한 이러한 양태에서, 상기 방법은 일반적으로 혼합 폐 플라스틱(MPW) 미립자(110)를 제1 밀도 분리 단계(140)로 도입하고, 제1 밀도 분리 단계(140)로부터 산출물(142)을 제2 밀도 분리 단계(150)로 공급하는 것을 포함한다. 밀도 분리 단계들(140, 150)은 본원에 정의된 바와 같은 밀도 분리 공정을 수행하는 임의의 시스템 또는 단위 조작일 수 있다. 밀도 분리 단계(140 및 150) 중 하나 이상은 원심력 분리 단계 또는 싱크-플로트 분리 단계를 포함할 수 있다. 제1 밀도 분리 단계(140) 및 제2 밀도 분리 단계(150) 각각은 원심력 분리 단계 및/또는 싱크-플로트 분리 단계를 포함할 수 있다.
PET-농축 물질 스트림(120)을 생성하기 위해, 밀도 분리 단계(140, 150) 중 하나는 일반적으로 저밀도 분리 단계를 포함하고, 다른 하나는 일반적으로 고밀도 분리 단계를 포함한다. 본원에 정의된 바와 같이, 저밀도 분리 단계는 고밀도 분리 단계의 목표 분리 밀도보다 작은 목표 분리 밀도를 갖는다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 저밀도 분리 단계는 PET의 밀도 미만의 목표 분리 밀도를 갖고, 고밀도 분리 단계는 PET의 밀도보다 큰 목표 분리 밀도를 갖는다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 저밀도 분리 단계는 1.35 g/cc 미만, 1.34 g/cc 미만, 1.33 g/cc 미만, 1.32 g/cc 미만, 1.31 g/cc 미만, 또는 1.30 g/cc 미만 및/또는 적어도 1.25 g/cc 이상, 1.26 g/cc 이상, 1.27 g/cc 이상, 1.28 g/cc 이상, 또는 1.29 g/cc g/cc 이상인 목표 분리 밀도를 갖는다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 고밀도 분리 단계는 저밀도 분리 단계의 목표 분리 밀도보다 0.01 g/cc 이상, 0.025 g/cc 이상, 0.05 g/cc 이상, 0.075 g/cc 이상, 0.1 g/cc 이상, 0.15 g/cc 이상, 또는 0.2 g/cc g/cc 이상 큰 목표 분리 밀도를 갖는다. 고밀도 분리 단계는 저밀도 분리 단계의 목표 분리 밀도보다 0.01 내지 20 g/cc g/cc, 0.025 내지 18 g/cc g/cc, 0.05 내지 15 g/cc g/cc, 0.075 내지 12 g/cc g/cc, 0.1 내지 10 g/cc g/cc, 0.15 내지 5 g/cc g/cc, 또는 0.2 내지 1 g/cc 큰 목표 분리 밀도를 가질 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 고밀도 분리 단계의 목표 분리 밀도는 1.31 g/cc 이상, 1.32 g/cc 이상, 1.33 g/cc 이상, 1.34 g/cc 이상, 1.35 g/cc 이상, 1.36 g/cc 이상, 1.37 g/cc 이상, 1.38 g/cc 이상, 1.39 g/cc 이상, 또는 1.40 g/cc 이상, 및/또는 1.45 g/cc 이하이고, 1.44 g/cc 이하, 1.43 g/cc 이하, 1.42 g/cc 이하 또는 1.41 g/cc 이하이다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 저밀도 분리 단계의 목표 분리 밀도는 1.25 내지 1.35 g/cc, 1.26 내지 1.34 g/cc, 1.27 내지 1.33 g/cc, 1.28 내지 1.32 g/cc, 또는 1.29 내지 1.31 g/cc이고/이거나, 상기 고밀도 분리 단계의 목표 분리 밀도가 1.35 내지 1.45 g/cc, 1.36 내지 1.44 g/cc, 1.37 내지 1.43 g/cc, 1.38 내지 1.42 g/cc, 또는 1.39 내지 1.41 g/cc의 범위이다.
본원에 언급된 목표 분리 밀도는 분리 공정에서 사용되는 농축 염 용액의 밀도를 목표화하는 것과는 대조적으로, 분리를 위한 플라스틱 밀도를 목표화하는 것을 지칭하는 것으로 이해되어야 하며, 이는 플라스틱 물질에 대한 목표 분리 밀도와 동일할 수도 있고 아닐 수도 있다. 예를 들어, 일반적인 싱크/플로트 분리 단계에서 플라스틱과 농도 염 용액 밀도는 동일하거나 실질적으로 동일하다. 그러나, 전형적인 하이드로사이클론 분리 단계에서, 농축된 염 용액 밀도는 일반적으로 목표 플라스틱 밀도보다 크지 않지만, 농축된 염 용액 밀도는 목표 플라스틱 밀도보다 작을 수 있다. 또한, 청구되거나 언급된 목표 분리 밀도 값 또는 범위는, 공정이 의도와 관계없이, 염 용액의 밀도와 관계없이 청구되거나 언급된 목표 분리 밀도 값 내의 값으로 플라스틱을 실제로 분리하는 경우, 확립되거나 만족된 것으로 간주됨을 이해되어야 한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 하이드로사이클론 분리기는 일반적으로 0.95 내지 1.45 g/cc의 액체 밀도를 갖는 농축된 염 용액과 함께 사용된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 하이드로사이클론 분리기는 1.25 내지 1.35 g/cc의 액체 밀도 및 1.25 내지 1.35 g/cc의 목표 플라스틱 분리 밀도를 갖는 농축된 염 용액과 함께 사용될 수 있다. 이러한 양태는 일반적으로 더 높은 PET 순도를 허용하지만, 큰 수율 손실을 야기한다. 하이드로사이클론 분리기는 또한 0.95 내지 1.20 g/cc, 또는 1.00 내지 1.10 g/cc의 밀도 및 1.25 내지 1.35 g/cc의 목표 플라스틱 분리 밀도를 갖는 농축된 염 용액과 함께 사용될 수 있다. 이러한 양태는 일반적으로 더 낮은 PET 순도를 야기하지만, PET 수율은 더 높다. 따라서, 하나 이상의 하이드로사이클론 밀도 분리기가 사용될 때, 농도 염 용액의 밀도는 원하는 PET 순도 및/또는 수율 사양에 기초하여 선택, 조정, 또는 달리 제어될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 상기 제1 밀도 분리 단계(140) 또는 제2 밀도 분리 단계(150) 중 하나 이상은 90% 이상, 95% 이상, 98% 이상, 99% 이상, 또는 99.5% 이상의 PET에 대하여 밀도 분리 효율을 갖는다. 상기 제1 밀도 분리 단계(140) 또는 제2 밀도 분리 단계(150) 중 하나 이상은 PET에 대하여 90 내지 99.9%, 95 내지 99.5%, 또는 98 내지 99%의 밀도 분리 효율을 가질 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 상기 제1 밀도 분리 단계(140) 및 제2 밀도 분리 단계(150) 각각은 90% 이상, 95% 이상, 98% 이상, 99% 이상, 또는 99.5% 이상의 PET에 대하여 밀도 분리 효율을 갖는다. 상기 제1 밀도 분리 단계(140) 및 제2 밀도 분리 단계(150) 각각은 90 내지 99.9%, 95 내지 99.5%, 또는 98 내지 99%의 PET에 대하여 밀도 분리 효율을 가질 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 밀도 분리 단계(140)는 저밀도 분리 단계이고, 제2 밀도 분리 단계(150)는 고밀도 분리 단계이다. 제1 밀도 분리 단계(140)는 제1 PET-고갈 스트림(132)을 폴리올레핀-농축 스트림 및 제2 밀도 분리 단계(150)로 공급되는 PET-농축 산출물 스트림(142)으로서 생성할 수 있다. PET-농축 산출물 스트림(142)은 또한 PVC-농축될 수 있다. 폴리올레핀-농축 스트림으로서 제1 PET-고갈 스트림(132)은 건조 플라스틱 기준으로 PVC를 기준으로 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.25 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만의 PET, 및/또는 10 중량% 미만, 8 중량% 미만, 6 중량% 미만, 4 중량% 미만, 2 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 PVC를 포함할 수 있다. 폴리올레핀-농축 스트림으로서 제1 PET-고갈 스트림(132)은 건조 플라스틱 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 0.01 내지 5 중량%, 0.1 내지 2 중량%, 또는 0.5 내지 1 중량%의 PVC를 포함할 수 있다.
제2 밀도 분리 단계(150)로 공급되는 PET-농축 산출물 스트림(142)은 제2 PET-농축 스트림(120) 및 제2 PET-고갈 스트림(134)으로 분리되며, 이는 PET보다 더 큰 밀도를 갖는 플라스틱 및/또는 다른 물질을 포함하는 중질-농축 스트림으로서 분리된다. 제2 PET-농축 스트림(120)은 또한 PVC-농축될 수 있다. 제2 PET-농축 스트림(120)은 폴리올레핀-고갈될 수 있다. 중질-농축 스트림으로서 제2 PET-고갈 스트림(134)은 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만의 PET를 포함할 수 있다. 중질-농축 스트림으로서 제2 PET-고갈 스트림(134)은 0.001 내지 10 중량%, 0.01 내지 5 중량%, 또는 0.1 내지 1 중량%의 PET를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 중질-농축 스트림으로서 제2 PET-고갈 스트림(134)은 1.45 g/cc 초과의 밀도를 갖는 비-플라스틱 고체 및/또는 중질 플라스틱을 추가로 포함한다. 비-플라스틱 고체는 모래, 금속 및/또는 유리를 포함할 수 있다. 제2 PET-농축 스트림(120)은 고체-액체 기계적 분리 및/또는 건조를 거칠 수 있고, 이에 따라 PET-농축된 플라스틱 물질 제품을 제공할 수 있다.
다른 한 양태 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 밀도 분리 단계(140)는 고밀도 분리 단계이고, 제2 밀도 분리 단계(150)는 저밀도 분리 단계이다. 제1 밀도 분리 단계(140)는 제1 PET-고갈 스트림(132)을 제2 밀도 분리 단계(150)로 공급되는 중질-농축 스트림 및 PET-농축된 산출물 스트림(142)으로서 생성할 수 있다. PET-농축 산출물 스트림(142)은 또한 PVC-농축될 수 있다. PET-농축된 산출물 스트림(142)은 또한 폴리올레핀-농축될 수 있다. 중질-농축 스트림으로서 제1 PET-고갈 스트림(132)은 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.25 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만의 PET를 포함할 수 있다. 제2 PET-고갈 스트림(134)은 중질-농축 스트림으로서 0.001 내지 10 중량%, 0.01 내지 5 중량%, 또는 0.1 내지 1 중량%의 PET를 포함할 수 있다.
다시, 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 제1 PET-고갈 스트림(132)은 중질-농축 스트림으로서 1.45 g/cc 초과의 밀도를 갖는 비-플라스틱 고체 및/또는 중질 플라스틱을 추가로 포함한다. 비-플라스틱 고체는 금속 및/또는 유리를 포함할 수 있다.
제2 밀도 분리 단계(150)로 공급된 PET-농축 산출물 스트림(142)은 제2 PET-농축 스트림(120) 및 폴리올레핀-농축 스트림으로서 제2 PET-고갈 스트림(134)으로 분리된다. 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 제2 PET-농축 스트림(120)은 또한 PVC-농축된다. 폴리올레핀-농축 스트림으로서 제2 PET-고갈 스트림(134)은 건조 플라스틱 기준으로 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.25 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만의 PET, 및/또는 10 중량% 미만, 8 중량% 미만, 6 중량% 미만, 4 중량% 미만, 2 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 PVC를 포함할 수 있다. 제2 PET-고갈 스트림(134)은 폴리올레핀-농축 스트림으로서 건조 플라스틱 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 0.01 내지 5 중량%, 0.1 내지 2 중량%, 또는 0.5 내지 1 중량%의 PVC를 포함할 수 있다. 제2 PET-농축 스트림(120)은 고체-액체 기계적 분리 및/또는 건조를 실시하여 PET-농축 플라스틱 물질 제품을 제공할 수 있다.
한 양태 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 상기 양태들 중 임의의 것에 따라 설명된 제1 PET-농축 스트림(142) 및 제2 PET-농축 스트림(120)은 PET-농축 물질 제품으로서 회수될 수 있다. 그러나, 제2 PET-농축 스트림(120)은 건조 기초 상에서 제1 PET-농축 스트림(142)보다 더 높은 농도의 PET를 가질 수 있다. 제1 PET-농축 스트림(142)은 건조 플라스틱 기준으로 75 중량% 이상, 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 98 중량% 이상, 또는 99 중량% 이상의 PET를 포함할 수 있다. 제2 PET-농축 스트림(120)은 건조 플라스틱 기준으로 90 중량% 이상, 95 중량% 이상, 98 중량% 이상, 99 중량% 이상, 99.5 중량% 이상, 99.8 중량% 이상, 또는 99.9 중량% 이상의 PET를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 제1 PET-농축 스트림(142)은 건조 플라스틱 기준으로 75 내지 99.9 중량%, 또는 90 내지 99.8 중량%, 또는 95 내지 99 중량%의 PET를 포함할 수 있다. 제2 PET-농축 스트림(120)은 건조 플라스틱 기준으로 90 내지 100 중량%, 95 내지 99.9 중량%, 98 내지 99.8 중량%, 또는 99 내지 99.5 중량%의 PET를 포함할 수 있다.
싱크-플로트 및/또는 원심력 밀도 분리 단계들의 특정 배열들을 이용하는 양태들은 아래에 설명된다. 달리 언급되지 않는 한, 후술하는 양태들은 일반적으로 동일하거나 유사한 스트림 조성물, 분리 효율, 및 전술한 다른 특징들을 갖는다는 것이 이해될 것이다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태들과 조합하여, 각각의 제1 밀도 분리 단계(140) 및 제2 밀도 분리 단계(150)는 싱크-플로트 밀도 분리 단계를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 제1 싱크-플로트 밀도 분리 단계(240)는 저밀도 분리 단계이고, 제2 싱크-플로트 밀도 분리 단계(250)는 고밀도 분리 단계이다.
도 3으로 돌아가면, 혼합 플라스틱 폐기물(MPW) 미립자(210)는 플라스틱 과립기(208) 또는 다른 공급원으로부터 저밀도 싱크-플로트 분리 단계(240)로 공급된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, MPW 미립자(210)는 본원에 기재된 바와 같이 고체 플라스틱 미립자로서 제공된다. 본원에 기재된 바와 같은 액체 매질은 저밀도 싱크-플로트 단계(240)로 공급되는 혼합 플라스틱 폐기물 미립자(210)와 조합될 수 있다. 액체 매질은 MPW 미립자 공급물(210)과 조합되지 않고 저밀도 싱크-플로트 단계(240) 내로 직접 공급될 수 있다. 액체 매질은 제1 분리 단계(240)로부터 유출 스트림(242)으로 및/또는 제2 분리 단계(250)로 직접 공급되는 것을 포함하여, 하기 논의되는 공정 내의 하나 이상의 다른 위치들로 공급될 수 있다. 이러한 양태 및 후술하는 다른 양태에서 사용되는 액체 매질은 분리 단계의 원하는 목표 분리 밀도에 따라 선택될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 3에 도시된 양태에서, 농축된 염 용액(260)은 액체 매질로서 염 성분(262)과 물(264)을 혼합하여 농축 염 용액(260)을 형성함으로써 제조된다. 도시된 바와 같이, 농축된 염 용액(260)은 제1 싱크-플로트 분리 단계(240) 및 제2 싱크-플로트 분리 단계(250) 둘 다로 공급된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 동일한 농축 염 용액(260)은 분리 단계(240, 250) 둘 다에 공급되고, 각각의 분리 단계로의 농축된 염 용액(260)의 유량은 싱크-플로트 단계 중 제1 싱크-플로트 분리 단계(240) 또는 제2 싱크-플로트 분리 단계(250) 중 하나에서의 염 농도가 제1 싱크-플로트 분리 단계(240) 또는 제2 싱크-플로트 분리 단계(250) 중 다른 것에서의 염 농도보다 크도록 독립적으로 제어된다. 도 3에 도시된 바와 같은 양태에서, 각각의 분리 단계에 대한 농축된 염 용액(260)의 유속은 제1 싱크-플로트 단계(240)에서의 염 농도가 제2 싱크-플로트 단계(250)에서의 염 농도보다 작도록 독립적으로 제어된다. 염 농도 및/또는 유속은 각 밀도 분리 단계 내에서 원하는 목표 분리 밀도 및 효율을 달성하기 위해 필요에 따라 선택되거나 변경될 수 있다. 도 3에 도시된 동일하거나 유사한 공정은 본 기술의 범위 내에서 사카라이드 용액 또는 다른 액체 매질을 사용하여 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
또한, 가성 용액(270)이 제조되어, MPW 미립자(210)와 조합되거나 또는 제1 싱크-플로트 단계(240)에 개별적으로 첨가될 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 가성 용액(270)은 제1 분리 단계(240)로부터 유출 스트림(242)으로, 제2 분리 단계(250)로 직접 및/또는 제1 분리 단계(240) 또는 제250 분리 단계로부터 하나 이상의-농축 스트림으로 공급되는 것을 포함하여, 하기 논의되는 공정 내의 하나 이상의 다른 위치로 공급될 수 있다. 가성 용액(270)은 가성 성분(272)을 물(274)과 혼합함으로써 제조될 수 있다. 가열될 수 있는(도시되지 않은) 가성 용액(270)은 또한 공정 장비를 위한 세척 및/또는 살균제로서 작용하여, 병원균을 죽이고 스트림 및/또는 장비 내의 악취를 감소시킨다. 가성 용액(270)은 일반적으로 염기(또는 강한 염기) 용액을 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 가성 용액은 7 초과, 8 초과, 9 초과, 또는 10 초과의 pH를 갖는다. 가성 용액(270)은 하이드록사이드 화합물, 예컨대 나트륨 하이드록사이드, 칼륨 하이드록사이드, 칼슘 하이드록사이드, 리튬 하이드록사이드, 스트론튬 하이드록사이드, 바륨 하이드록사이드 및/또는 세슘 하이드록사이드를 포함할 수 있다. 가성 용액(270)은 2 내지 100 mg/L의 가성 성분 농도를 가질 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 농축된 염 용액은 가성 성분을 포함할 수 있다. 따라서, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 별개의 가성 용액 및/또는 가성 성분이 밀도 분리 단계(들)에 도입되지 않는다.
저밀도 싱크-플로트 단계(240)는 중질 산출물 스트림(241) 및 저밀도(경질) 스트림(243)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성하며, 이는 일반적으로 중질 산출물 스트림(241)보다 낮은 밀도를 갖는 플라스틱을 주로 포함한다. 한 양태 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 중질 산출물 스트림(241)은 PET-농축된다. 중질 산출물 스트림(241)은 PVC-농축될 수 있다. 저밀도 스트림(243)은 폴리올레핀-농축될 수 있다.
도 3의 양태에서, 저밀도 싱크-플로트 단계(240)로부터의 저밀도 스트림(243) 및 중질 산출물 스트림(241) 둘 다는 물(245)로 헹구어진다. 저밀도 스트림(241)으로부터 생성된 경질 ?? 플라스틱(248)은 다운스트림 플라스틱 화학적 재활용 공정에서 사용하기 위해 건조되고, 임의적으로 저장된다.
헹굼 후에, PET-농축 중질 산출물 스트림(242)은 고밀도 싱크-플로트 단계(250)로 공급된다. 고밀도 싱크-플로트 단계(250)는 고밀도, 중질-농축 스트림(251) 및 중밀도, PET-농축 스트림(253)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성한다. 각각의 스트림 중 전체 플라스틱의 밀도를 기준으로, 고밀도, 중질-농축 스트림(251)의 밀도는 중밀도, PET-농축 스트림(253)의 밀도보다 높다. 추가적으로, 중밀도, PET-농축 스트림(253)은 각각의 스트림 중 총 플라스틱의 밀도를 기준으로, 상기 설명된 저밀도, 폴리올레핀-농축 스트림(243)보다 높은 밀도를 갖는다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 중밀도, PET-농축 스트림(253)은 또한 PVC-농축된다. 이어서, 고밀도 싱크-플로트 단계(250)로부터의 PET-농축 스트림(253)은 물(245)로 헹구어져 PET-농축 ?? 플라스틱 생성물 스트림(220)을 생성하고, 다운스트림 플라스틱 재활용 공정에서 사용하기 위해 건조될 수 있다. 고밀도 싱크-플로트 단계(250)로부터의 고밀도, 중질 스트림(251)은 임의적으로 저밀도 스트림(243)으로부터의 경질 ?? 플라스틱과 조합되어 물(245)로 헹구어지고 건조되거나, 고밀도, 중 스트림(251)은 경질 플라스틱과 별도로 헹굼 및 건조될 수 있다. 다수의 헹굼 단계가 도 3에 도시되어 있지만, 본원에 기재된 헹굼 단계 중 하나 이상이 임의적이라는 것이 이해될 것이다. 헹굼은 장비, 스트림 및 최종 생성물 내의 특정 잔기(예를 들어, 염으로부터의 할라이드)의 양을 감소시킬 수 있지만, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 분리 공정 및 다운스트림 화학적 재활용 공정은 이들 잔류물을 제거하지 않고 수행될 수 있다.
각각의 분리 후에 플라스틱을 헹구는데 사용된 물은 하나 이상의 고체/액체 분리 단위(246)에서 회수될 수 있다. 회수된 물(247)은 여과(290) 및/또는 시스템 내에서 사용하기 위해, 예를 들어 소금 또는 가성 용액과 혼합되거나 헹굼수로서 재사용되기 위해 다시 재활용(292)될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 현탁 고체 성분(282)은 응집 공정(280)에 의해 헹굼수(247)로부터 회수될 수 있고, 이는 또한 정화된 물 스트림(284) 및/또는 물 퍼지 스트림(286)을 생성할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 제1 싱크-플로트 밀도 분리 단계(340)는 고밀도 분리 단계이고, 제2 싱크-플로트 밀도 분리 단계(350)는 저밀도 분리 단계이다.
도 4에 도시된 양태는 도 3의 양태와 유사하며, 따라서, 양태들 간의 차이만이 하기 논의된다.
도 4의 양태에서, MPW 미립자(210)는 고밀도 싱크-플로트 분리 단계(340)에 먼저 공급된다. 한 양태 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 각각의 분리 단계에 대한 농축된 염 용액(260)의 유량은 독립적으로 제어되어, 제1 싱크-플로트 단계(340) 내의 염 농도가 제2 싱크-플로트 단계(350) 내의 염 농도보다 크다. 중요하게도, 농축된 염 용액(260)은, 예를 들어, 목표 분리 밀도 또는 그 근처의 밀도를 갖는 염 용액을 제공함으로써 밀도 분리 단계(들)의 목표 분리 밀도를 설정 및/또는 조정하는데 사용될 수 있다.
고밀도 싱크-플로트 단계(340)는 경질 산출물 스트림(343) 및 고밀도(중질) 스트림(341)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성하며, 이는 경질 산출물 스트림(343)의 플라스틱보다 더 높은 밀도를 갖는 플라스틱을 포함한다. 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태들과 조합하여, 경질 산출물 스트림(343)은 PET-농축된다. 경질 산출물 스트림(343)은 PVC가 농축될 수 있다. 고밀도 스트림(341)은 PET-고갈, PVC-고갈 및/또는 폴리올레핀-고갈될 수 있다.
도 4의 양태에서, 고밀도 싱크-플로트 단계(340)로부터의 고밀도 스트림(341) 및 경질 산출물 스트림(343) 둘 다는 물(245)로 헹구어진다. 고밀도 스트림(341)으로부터 생성된 중질 ?? 플라스틱(348)은 다운스트림 플라스틱 화학 재활용 공정에서 사용하기 위해 건조되고 임의적으로 저장된다.
헹굼 후에, PET-농축 경질 산출물 스트림(342)은 저밀도 싱크-플로트 단계(350)로 공급된다. 저밀도 싱크-플로트 단계(350)는 저밀도 경질-농축 스트림(353) 및 중밀도 PET-농축 스트림(351)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성한다. 저밀도 경질-농축 스트림(353)의 미립자 플라스틱 고체의 밀도는 중밀도 PET-농축 스트림(351)의 미립자 플라스틱 고체의 밀도보다 작다. 추가적으로, 중밀도 PET-농축 스트림(351)의 미립자 플라스틱 고체의 밀도는 각각의 스트림 중 총 플라스틱의 밀도를 기준으로, 상기 설명된 고밀도 폴리올레핀-고갈 스트림(341)의 미립자 플라스틱 고체의 밀도보다 작은 밀도를 갖는다. 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 중밀도 PET-농축 스트림(351)은 또한 PVC-농축된다. 이어서, 저밀도 싱크-플로트 단계(350)로부터의 PET-농축 스트림(351)은 물(245)로 헹구어져 PET-농축된 ?? 플라스틱 생성물 스트림(220)을 생성하고, 다운스트림 플라스틱 재활용 공정에서 사용하기 위해 건조될 수 있다. 저밀도 싱크-플로트 단계(350)로부터의 저밀도 경질 스트림(353)은 임의적으로 고밀도 스트림(341)으로부터의 중질 ?? 플라스틱과 조합되어 물(245)로 헹구어지고 건조될 수 있거나, 또는 저밀도 경질 스트림(353)은 중질 플라스틱과 별도로 헹굼 및 건조될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 각각의 제1 밀도 분리 단계(140) 및 제2 밀도 분리 단계(150)들은 원심력 밀도 분리 단계를 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 원심력 밀도 분리 단계(440)는 저밀도 분리 단계이고 제2 원심력 밀도 분리 단계(450)는 고밀도 분리 단계이다.
도 5로 돌아가면, 혼합 플라스틱 폐기물 미립자(210)는 플라스틱 과립기(208) 또는 다른 공급원으로부터 저밀도 원심력 분리 단계(440)로 공급된다(사이클론 분리기로서 도 5에 도시되지만, 다른 원심력 분리기가 본원의 기술에 따라 또한 사용될 수 있음이 이해될 것이다). 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 드랍 박스(drop box)(406) 또는 다른 고체 분리 시스템이 분리 단계에 공급되기 전에 혼합 플라스틱 폐기물 미립자(210)로부터 중 고체(412)을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 상기 저밀도 원심력 분리 단계(440)는 하이드로사이클론 분리기일 수 있다. 물은 다운스트림 헹굼 공정으로부터의 스트림으로부터 재활용(247)으로서 하이드로사이클론에 제공될 수 있거나, 또는 전용 물 공급물로서 개별적으로 첨가될 수 있다(도시되지 않음). 농축된 염 용액(도시되지 않음)은 상기와 같이 제조되고 혼합 플라스틱 폐 미립자(210)와 조합되거나 저밀도 원심력 분리 단계(440)로 직접 공급될 수 있다. 농축된 염 용액을 하이드로사이클론 분리기에 사용하면 물만을 사용하는 하이드로사이클론 분리기에 비해 목표 분리 밀도에서 분리 효율을 향상시킬 수 있다. 각 분리 단계에 대한 농축된 염 용액의 유속은 제1 원심력 분리 단계(440)에서의 염 농도가 제2 원심력 분리 단계(450)에서의 염 농도보다 작도록 독립적으로 조절될 수 있다.
가성 용액(270)은 또한 MPW 미립자(210)와 조합되고 저밀도 원심력 분리 단계(440)(도 5에 도시된 바와 같이)로 공급되거나 MPW 미립자(210) 없이 원심력 분리 단계에 별도로 첨가될 수 있다.
저밀도 원심력 분리 단계(440)는 중질 산출물 스트림(441)보다 낮은 밀도를 갖는 플라스틱을 포함하는 PET-농축, 중질 산출물 스트림(441) 및 저밀도(경질) 스트림(443)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성한다. 한 양태 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 중질 산출물 스트림(441)은 PET-농축된다. 중질 산출물 스트림(441)은 또한 PVC가 농축될 수 있다. 저밀도 스트림(443)은 폴리올레핀-농축될 수 있다.
저밀도 원심력 분리 단계(440)로부터의 저밀도 스트림(443) 및 중질 산출물 스트림(441) 둘 다는 물(245)로 헹구어진다. PET-고갈된 저밀도 스트림(443)으로부터 생성된 경질 ?? 플라스틱은 물(245)로 헹굼(246)되어 PET-고갈 스트림(448)을 형성하고 건조되고(498), 다운스트림 플라스틱 재활용 공정에서 사용하기 위해 임의적으로 저장될 수 있다.
헹굼 후, PET-농축, 중질 산출물 스트림(442)은 고밀도 원심력 분리 단계(450)로 공급된다. 저밀도 원심력 분리 단계(440)와 유사하게, 농축된 염 용액(도시되지 않음)은 중질 산출물 스트림(442)과 조합되고 고밀도 원심력 분리 단계(450)로 공급될 수 있다. 하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 그러나, 농축된 염 용액은 중질 산출물 스트림(442)과 조합되지 않고 고밀도 원심력 분리 단계(450)로 직접 공급될 수 있다.
고밀도 원심력 분리 단계(450)는 고밀도, 중 스트림(451) 및 중밀도, PET-농축 경질 스트림(453)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성한다. 각각의 스트림 중 전체 플라스틱의 밀도를 기준으로, 고밀도, 중 스트림(451)의 밀도는 중밀도, PET-농축 경질 스트림(453)의 밀도보다 크다. 추가적으로, 중밀도, PET-농축 스트림(453)은 각각의 스트림 중 총 플라스틱의 밀도를 기준으로, 상기 설명된 저밀도 폴리올레핀-농축 스트림(443)보다 큰 밀도를 갖는다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 중밀도, PET-농축 스트림(453)은 또한 PVC-농축된다. 고밀도 원심력 분리 단계(450)로부터의 PET-농축 스트림(453)은 이어서 물(245)로 헹구어져 PET-농축된 ?? 플라스틱 생성물 스트림(220)을 생성하고, 다운스트림 플라스틱 재활용 공정에서 사용하기 위해 건조(496)될 수 있다. 고밀도 원심력 분리 단계(450)로부터의 고밀도, 중 스트림(451)은 임의적으로 저밀도 스트림(443)으로부터의 경질 ?? 플라스틱과 조합되어 물(245)로 헹구어질 수 있고(246) PET-고갈 스트림(448)을 형성하고 건조(498)하거나, 고밀도 헤비 스트림(451)은 경질의 플라스틱과 별도로 헹굼 및 건조될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 제1 원심력 밀도 분리 단계(540)는 고밀도 분리 단계이고 제2 원심력 밀도 분리 단계(550)는 저밀도 분리 단계이다.
도 6에 도시된 양태는 도 5의 양태와 유사하며, 따라서, 양태들 간의 차이만이 하기 논의된다.
도 6의 양태에서, 혼합 플라스틱 폐기물 미립자(210)는 먼저 고밀도 원심력 분리 단계(540)로 공급된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 각각의 분리 단계에 대한 농축된 염 용액(도시되지 않음)의 유량은 독립적으로 제어될 수 있어서, 제1 원심력 분리 단계(540)에서의 염 농도가 제2 원심력 분리 단계(550)에서의 염 농도보다 크고, 따라서, 제1 원심력 분리 단계(540)의 목표 분리 밀도는 제2 원심력 분리 단계(550)의 목표 분리 밀도보다 크다.
고밀도 원심력 분리 단계(540)는 PET-농축, 경질 산출물 스트림(543) 및 고밀도(중질) 스트림(541)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성하며, 이는 경질 산출물 스트림(543)보다 더 높은 밀도를 갖는 플라스틱을 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 경질 산출물 스트림(543)은 PET-농축된다. 경질 산출물 스트림(543)은 또한 PVC가 농축될 수 있다. 고밀도 스트림(541)은 PET-고갈, PVC-고갈, 및/또는 폴리올레핀-고갈될 수 있고, PET보다 더 큰 밀도를 갖는 플라스틱이 농축될 수 있다.
고밀도 원심력 분리 단계(540)로부터의 고밀도 스트림(541) 및 경질 산출물 스트림(543) 둘 다는 물(245)로 헹구어진다(246). PET-고갈된 고밀도 스트림(541)으로부터 생성된 중질 ?? 플라스틱(548)은 건조(598)되고, 다운스트림 플라스틱 재활용 공정에서 사용하기 위해 임의적으로 저장된다.
헹굼 후, PET-농축된, 경질 산출물 스트림(542)은 저밀도 원심력 분리 단계(550)로 공급된다. 저밀도 원심력 분리 단계(550)는 저밀도, 경질 스트림(553) 및 중밀도, PET-농축 헤비 스트림(551)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성한다. 각각의 스트림 중 전체 플라스틱의 밀도를 기준으로, 저밀도, 경질 스트림(553)의 밀도는 중밀도, PET-농축된 중 스트림 스트림(551)의 밀도보다 작다. 추가적으로, 각각의 스트림 중 전체 플라스틱의 밀도를 기준으로, 중밀도, PET-농축 스트림(551)은 상기 설명된 고밀도, 폴리올레핀-고갈 스트림(541)보다 작은 밀도를 갖는다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 중밀도, PET-농축 스트림(551)은 또한 PVC-농축된다. 이어서, 저밀도 원심력 분리 단계(550)로부터의 PET-농축 스트림(551)은 물(245)로 헹굼(246)되어 PET-농축 ?? 플라스틱 생성물 스트림(220)을 생성하고, 다운스트림 플라스틱 재활용 공정에서 사용하기 위해 건조(596)될 수 있다. 저밀도 원심력 분리 단계(550)로부터의 저밀도 경질 스트림(553)은 임의적으로 고밀도 스트림(541)으로부터의 중질 ?? 플라스틱과 조합되어 물(245)로 헹구어질 수 있고(246) PET-고갈 스트림(548)을 형성하고 건조(598)되거나, 저밀도 경질 스트림(553)은 중질 플라스틱과 별도로 헹굼 및 건조될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 밀도 분리 단계(140) 제2 밀도 분리 단계(150) 중 하나는 싱크-플로트 밀도 분리 단계를 포함하고, 제1 밀도 분리 단계(140) 제2 밀도 분리 단계(150) 중 다른 하나는 원심력 밀도 분리 단계를 포함한다.
다시 도 2를 참조하면, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 밀도 분리 단계(140)는 싱크-플로트 분리 단계이고, 제2 밀도 분리 단계(150)는 원심력 분리 단계이다. 하나 이상의 이러한 양태에서, 폐 플라스틱 분리 방법은 일반적으로 MPW 미립자(110)를 싱크-플로트 분리 단계에 도입하고, 싱크-플로트 분리 단계로부터 산출물(142)을 원심력 분리 단계에 공급하는 것을 포함한다.
다시 도 2를 참조하면, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 밀도 분리 단계(140)는 원심력 분리 단계이고, 제2 밀도 분리 단계(150)는 싱크-플로트 분리 단계이다. 하나 이상의 이러한 양태에서, 폐 플라스틱 분리 방법은 MPW 미립자(110)를 원심력 분리 단계에 도입하고, 원심력 분리 단계로부터 산출물(142)을 싱크-플로트 분리 단계에 공급하는 것을 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 한 양태 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 제1 밀도 분리 단계(640)는 고밀도 싱크-플로트 분리 단계이고, 제2 밀도 분리 단계(650)는 저밀도 원심력 분리 단계이다.
도 7에 도시된 양태는 도 4의 양태와 유사하며, 따라서, 양태들 간의 차이만이 하기 논의된다.
도 7의 양태에서, MPW 미립자(210)는 먼저 고밀도 싱크-플로트 분리 단계(640)에 공급된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 각각의 분리 단계에 대한 농축된 염 용액(260)의 유속은 각 단계에 대해 원하는 목표 분리 밀도 및 분리 효율을 달성하도록 독립적으로 제어된다.
고밀도 싱크-플로트 단계(640)는 경질 산출물 스트림(643) 및 고밀도(중질) 스트림(641)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성한다. PET-농축 경질 산출물 스트림(643)은 헹굼(246)되고 저밀도 원심력 분리 단계(650)로 공급된다. 저밀도 원심력 분리 단계(650)는 저밀도 경질-농축 스트림(653) 및 중밀도 PET-농축 스트림(651)을 포함하는 2개 이상의 산출물을 생성한다. 저밀도, 광-농축 스트림(653)의 미립자 플라스틱 고체의 밀도는 중밀도의, PET-농축 스트림(651)의 미립자 플라스틱 고체의 밀도보다 작다. 추가적으로, 중밀도의 미립자 플라스틱 고체는, PET-농축 스트림(651)이 고밀도의, 폴리올레핀-고갈 스트림(641)의 미립자 플라스틱 고체보다 작은 밀도를 갖는다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 중밀도 PET-농축 스트림(651)은 또한 PVC-농축된다. 저밀도 원심력 분리 단계(650)로부터의 PET-농축 스트림(651)은 이어서 물(245)로 헹굼(246)되어 PET-농축 ?? 플라스틱 생성물 스트림(220)을 생성하고, 다운스트림 플라스틱 재활용 공정에서 사용하기 위해 건조될 수 있다. 저밀도 원심력 분리 단계로부터의 저밀도 경질 스트림(653)은 임의적으로 고밀도 스트림(641)으로부터의 중질 ?? 플라스틱과 조합되어 PET-고갈 스트림(648)을 형성하고 건조하기 위해 물(245)로 헹구어질 수 있고, 또는 저밀도 경질 스트림(653)은 중질 플라스틱과 별도로 헹굼 및 건조될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 본원에 기재된 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템 및 공정으로부터 수득된 미립자 플라스틱 고체를 취급하기 위한 시설 및 시스템이 또한 제공된다. 특히, 미립자 플라스틱 고체 취급 시설은 하나 이상의 밀폐 구조 및 미립자 플라스틱 고체를 선택적으로 침착시키도록 구성되는 하나 이상의 밀폐 구조와 회합된 배치 또는 연속 수송 시스템을 포함하며, 이는 취급 시설과 플라스틱 화학 재활용 시설 및/또는 하나 이상의 밀폐 구조 내의 하나 이상의 인벤토리 파일(inventory pile)을 상호 연결하는 플라스틱 고체 수송 시스템에 포함된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 배치 또는 연속 수송 시스템은 신장 오버헤드 컨베이어(elongate overhead conveyor), 프런트 엔드 로더(frond end loader), 및/또는 트럭(truck) 중 하나 이상을 포함한다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 다수의 미립자 플라스틱 고체가 혼합 플라스틱 폐기물(또한 본원에서 MPW로 지칭됨)을 포함하는 공급원료로부터 제공된다. 도 8을 참조하면, 이러한 공급원료(710)가 제공된다. 공급원료(710)는 물질 회수 시설 또는 플라스틱 회수 시설로부터 수득되는 것과 같은 본원에 기재된 임의의 혼합 폐 플라스틱일 수 있다. 혼합 플라스틱 폐기물 공급원료(710)는 일반적으로, 사용되는 용기와 같이 2.54 cm(1 인치) 초과, 1.91 cm(0.75 인치) 초과, 또는 1.27 cm(0.5 인치) 초과인 하나 이상의 치수를 갖는 플라스틱 고체를 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 혼합 플라스틱 폐기물 공급원료(710)는 1.27 cm 내지 25.4 cm, 1.91 cm 내지 19.1 cm, 또는 2.54 cm 내지 12.7 cm인 하나 이상의 치수를 갖는 플라스틱 고체를 포함한다.
혼합 플라스틱 폐기물 공급원료(710)는 또한 한 번에 2.54 cm(1 인치) 초과의 하나 이상의 치수를 갖는 다수의 플라스틱 고체를 포함할 수 있지만, 고체는 베일과 같은 더 큰 단위로 압축, 가압 또는 그렇지 않으면 응집되었을 수 있다. 그러나, 2.54 cm(1 인치) 초과, 1.91 cm(0.75 인치) 초과, 또는 1.27 cm(0.5 인치) 초과의 하나 이상의 치수를 갖는 플라스틱 고체는 본원에 기재된 분리 및/또는 재활용 공정에 이상적이지 않다. 따라서, 한 양태 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 공급원료(710)는 분쇄(grinding), 파쇄, 길로티닝(guillotining), 챠핑, 또는 다른 세분(comminuting) 공정과 같은 기계적 크기 감소 조작(715)을 거치게 되고, 이는 크기 감소 작동으로 공급되는 물질보다 더 작은 크기를 갖는 입자의 생성을 야기한다. 기계적 크기 감소 조작(715)은 플라스틱을 베일로 분쇄, 압축 또는 형성하는 것 이외의 크기 감소를 포함한다는 점에 유의하는 것이 중요하다.
기계적 크기 감소(715)에 이어서, 혼합 플라스틱 폐기물의 입자는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(720) 및 폴리올레핀(730)이 농축된 하나 이상의 스트림으로 입자를 분류하기 위해, 본원에 기재된 바와 같은 분리 공정(740)으로 향하게 되고, 농축은 분리 공정(740)에 대한 공급 스트림에 상대적이다. 한 양태 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 분리 공정(740)으로부터의-농축 스트림(720, 730)은 이어서 화학적 재활용 공정에 사용될 수 있다.
도 9는 혼합 플라스틱 폐기물이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리올레핀에 농축된 분류된 플라스틱 미립자 스트림으로 제조되는 보다 상세한 양태를 도시한 것이다.
볼 수 있는 바와 같이, 전술한 바와 같은 다양한 공급원으로부터 수득될 수 있는 (공급원료로서) 미분류 혼합 플라스틱 폐기물(710)은, 예를 들어, 기차 또는 트랙터 트레일러를 통해 현장으로 수송된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 분류되지 않은 플라스틱 폐기물은 플라스틱 폐기물의 이전 사용과 관련될 수 있는 다양한 유기 오염물 또는 잔류물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 폐기물은 특히 플라스틱 물질이 식품 또는 음료 포장에 사용된 경우, 식품 또는 음료 토양(beverage soil)을 포함할 수 있다. 따라서, 혼합 플라스틱 폐기물은 또한 플라스틱 폐기물 내에 존재하는 식품 또는 음료 잔류물, 및 미생물에 의해 생성된 화합물에 따라 성장하며 소비되는 미생물 오염물질을 함유할 수 있다. 혼합 플라스틱 폐기물을 구성하는 플라스틱 고체의 표면 상에 존재할 수 있는 예시적인 미생물은 대장균, 살모넬라, 클로스트리디움 디피실레(Clostridium difficile), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 리스테리아 모노사이토젠스(Listeria monocytogenes), 스타필로코커스 에피데르미스(Staphylococcus epidermidis), 슈도모나스 에루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 및 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens)를 포함한다. 다양한 미생물이 악취를 유발하는 화합물을 생산할 수 있다. 예시적인 악취-유발 화합물은 수소 설파이드, 다이메틸설파이드, 메탄티올, 푸트레신, 카다베린, 트라이메틸아민, 암모니아, 아세트알데히드, 아세트산, 부탄산, 프로파노산, 및/또는 부티르산을 포함한다. 따라서, 혼합 플라스틱 폐기물이 악취 성가신 우려를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 혼합 플라스틱 폐기물은 추가로 처리될 수 있을 때까지 배송 컨테이너, 밀폐된 레일카, 또는 밀폐된 트레일러와 같은 밀폐된 공간 내에 보관될 수 있다. 특정 양태에서, 혼합 플라스틱 폐기물은, 일단 플라스틱 폐기물의 분류가 수행되는 장소에 도달하면, 밀폐된 공간에 의해 1주일 이하, 5일 이하, 3일 이하, 2일 이하, 또는 1일 이하 동안 보관된다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 혼합 플라스틱 폐기물 또는 미립자 플라스틱 고체에 의해 발생된 임의의 악취는 플라스틱이 함유되는 밀폐체(enclosure) 내의 헤드스페이스(headspace) 공기의 샘플링을 통해 평가될 수 있다. 예를 들어, 악취는, 예컨대 크로마토그래피를 사용하여 샘플에 존재하는 임의의 악취 유발 화합물의 농도의 직접 측정을 통해 정량적으로 평가될 수 있다. 추가적으로 및/또는 대안적으로, 악취는 헤드스페이스 공기의 샘플들을 냄새 맡고 나서 각각의 샘플에 대해 악취 등급을 할당하는 특정 수의 개인들로 구성된 "악취 평가단"의 사용을 통해 질적으로 평가될 수 있다. 이어서, 악취 평가단 설문 결과를 통계적으로 분석하여 특정 플라스틱 물질과 관련하여 악취 개선 단계를 수행해야 하는지 여부를 결정할 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 혼합 플라스틱 폐기물은 분류되지 않은 또는 미리 분류된 플라스틱의 베일, 또는 다른 큰, 응집된 형태로 제공된다. 베일 또는 응집된 플라스틱은 분해되는 초기 과정을 거친다. 한 양태 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 플라스틱 베일은, 예를 들어, 베일을 분리하도록 구성된 이(tooth) 또는 날(blade)이 장착된 하나 이상의 회전 샤프트(shaft)를 포함하는 데베일러 기계(702)로 보내질 수 있고, 일부 예들에서, 베일이 포함되는 플라스틱을 파쇄한다. 하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 베일 또는 응집된 플라스틱은 길로틴 기계(704)로 보내질 수 있고, 여기서 이들은 더 작은 크기의 플라스틱 조각들로 챠핑된다. 이어서, 데베일링된 및/또는 길로틴화된 플라스틱 고체는 유리, 금속 및 암석과 같은 다양한 비-플라스틱, 중물질이 제거되는 분류 공정(706)을 거칠 수 있다. 이러한 정렬 공정(706)은 수동으로 또는 기계에 의해 수행될 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 선별 기계는 중질 물질을 식별하고 제거하기 위해 광학 센서, 자석, 또는 체에 의존할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 혼합 플라스틱 폐기물은 2개 이상의 합성 또는 천연 중합체 성분 및/또는 비-중합체 고체를 함께 조합하거나 또는 달리 함께 회합시키는 다층 중합체 및/또는 다른 다성분 중합체를 포함할 수 있다. 나일론 및 폴리올레핀과 같은 PET의 밀도보다 작은 밀도를 갖는 중합체 성분이 PET와 조합되거나 회합될 때, 이러한 다층 플라스틱 및 다성분 플라스틱의 유효 밀도는 또한 PET의 밀도보다 작다. 따라서, 밀도 분리 공정 동안, 이러한 다층 중합체 및 다성분 중합체는 폴리올레핀-농축 스트림과 같은 PET-고갈 스트림(들)으로 분리된다. 유사하게, 금속 및 중질 플라스틱과 같은 PET보다 큰 밀도를 갖는 중합체 및 비중합체 고체 성분이 PET와 조합되거나 회합될 때, 이러한 다층 플라스틱 및 다성분 플라스틱의 유효 밀도는 또한 PET의 밀도보다 크다. 따라서, 밀도 분리 공정 동안, 이러한 다층 중합체 및 다성분 중합체는 중질-농축 스트림과 같은 PET-고갈 스트림(들)으로 분리된다. 이로 인해 PET-농축 스트림에서 허용 가능하게 높은 PET 순도가 발생할 수 있지만, 조합 또는 회합된 PET가 PET-고갈 스트림(들)으로 분리되기 때문에 과도한 PET 수율 손실이 있을 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 혼합 플라스틱 폐기물은 밀도 분리 공정(들)으로 공급되기 전에 하나 이상의 사전 세척 및/또는 마찰 세정 공정(도시되지 않음)을 겪을 수 있다. 상기 나타낸 바와 같이, 이러한 예비-세척 및/또는 마찰 세척 공정은 다층 중합체 또는 다른 다성분 중합체의 형태로 PET와 회합된 나일론 및 기타 합성 또는 천연 중합체 또는 비중합체 고체를 분리하는데 특히 효과적일 수 있다. 예를 들어, 이러한 공정 동안 플라스틱 물품 및/또는 미립자에 부여되는 마찰은 다층 중합체 내의 개별 플라스틱 성분을 분리하고 분리시킬 수 있다. 분쇄기 및/또는 다른 크기 감소 공정은 유사한 효과를 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 가성 용액 및/또는 열의 사용은 또한 다층 중합체, 특히 접착제에 의해 회합된 것들 내의 개별 성분들을 해리시킬 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 밀도 분리 공정 중 하나 이상, 특히 , 특히 가성 액체 매질을 사용하는 밀도 분리 공정을 사용하고/하거나 미립자(예를 들어, 하이드로사이클론) 상에 마찰을 부여하는 밀도 분리 공정은 또한 다층 중합체 또는 다른 다성분 중합체의 개별 성분을 해리시키는데 효과적일 수 있다. 다성분 중합체가 PET, 상용화제, 및 하나 이상의 기타 합성 또는 천연 중합체 또는 비중합체 고체의 불균질한 혼합물을 단상으로 조합하는 것을 포함할 때, 마찰 와셔 및/또는 사이클론은 이들 성분을 해리시키기에 충분한 에너지를 부여할 수 있고, 특히 높은 pH에서 충분한 열 및 가성 용액으로 이들 성분을 해리시킬 수 있다.
하나의 다른 양태에서 또는 임의의 언급된 양태들과 조합하여, 혼합 플라스틱 폐기물은 이미 일부 초기 분리 및/또는 크기 감소 공정을 거쳤을 수 있다. 특히, 혼합 플라스틱 폐기물은 입자 또는 플레이크의 형태일 수 있고 자루와 같은 어떤 종류의 용기에 제공될 수 있다. 이들 플라스틱 고체의 조성 및 그들이 어떤 종류의 전처리를 받았는지에 따라, 플라스틱 미립자는 데베일러(702), 길로틴(704), 및/또는 중 제거 스테이션(706)을 우회하여 추가적인 크기 감소를 위한 과립화 장비(708)로 직접 진행할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 데베일링되거나 부서진 플라스틱 고체는 플라스틱 고체가 분쇄되거나, 파쇄되거나, 그렇지 않으면 크기가 감소되는 분쇄 또는 과립화 장비(708)로 보내진다. 플라스틱 물질은 2.54 cm(1 인치) 미만, 1.91 cm(3/4 인치) 미만 또는 1.27 cm(1/2 인치) 미만의 평균 D90 입자 크기를 갖는 입자로 제조될 수 있다. 과립 장비를 배출하는 플라스틱 물질의 평균 D90 입자 크기는 0.16 cm(1/16 인치) 내지 2.54 cm(1 인치), 0.32 cm(1/8 인치) 내지 1.91 cm(3/4 인치), 0.64 cm(1/4 인치) 내지 1.59 cm(5/8 인치) 또는 0.95 cm(3/8 인치) 내지 1.27 cm(1/2 인치)일 수 있다.
일단 크기가 감소되면, 미립자 플라스틱은 본원에 기재된 것과 같은 밀도 분리 공정으로 공급될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 밀도 분리 공정은 상이한 밀도를 갖는 2개 이상의 플라스틱 스트림을 생성하는 제1 밀도 분리 단계(740) 및 제2 밀도 분리 단계(750)를 포함한다. 각각의 분리기를 빠져나가는 각각의 스트림은 기계적 탈수 공정(746)을 거친다. 제1 밀도 분리 단계(740)로부터의 플라스틱 스트림의 적어도 일부는 다시 상이한 밀도의 2개 이상의 플라스틱 스트림을 생성하는 제2 밀도 분리 단계(750)로 보내진다. 도 9에 예시된 바와 같이, 제1 밀도 분리 단계(740)로부터의 생성물 스트림은 제2 밀도 분리 단계(750)로부터의 생성물 스트림과 조합된다. 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 이들 스트림은 더 높은 밀도 및 저밀도 폴리올레핀을 포함하는 폴리올레핀-농축 스트림을 포함한다. 제2 밀도 분리 단계(750)로부터의 다른 생성물 스트림은 폴리에틸렌 테레프탈레이트에-농축 스트림일 수 있다. 이어서, 생성물 스트림은 건조(796, 798)의 폴리올레핀-농축 플라스틱 고체(730) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-농축 플라스틱 고체(720)의 양을 형성한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 이 공정은 하나 이상의 정량의 미립자 플라스틱 고체를 생성한다. 하나의 이러한 정량의 미립자 플라스틱 고체는 70 중량% 초과, 75 중량% 초과, 80 중량% 초과, 85 중량% 초과, 90 중량% 초과, 또는 95 중량% 초과의 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 미립자 플라스틱 고체의 한 양은 70 내지 99 중량%, 75 내지 95 중량%, 또는 80 내지 90 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 하나의 정량의 미립자 플라스틱 고체는 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 10 중량% 미만, 7.5 중량% 미만, 5 중량% 미만, 2.5 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 할로겐 및/또는 할로겐-함유 화합물, 예컨대 폴리비닐 클로라이드를 포함한다. 하나의 정량의 미립자 플라스틱 고체는 0.1 내지 10 중량%, 0.5 내지 3%, 1 내지 2.5 중량%, 또는 1.25 내지 2 중량%의 할로겐, 예컨대 폴리비닐 클로라이드를 포함할 수 있다.
본원에 기재된 바와 같이, 할라이드-함유 염은 미립자 플라스틱 고체의 밀도 분리를 보조하기 위해 사용될 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 할라이드의 존재가 장비의 금속공학에 따라 다운스트림 플라스틱 취급 및 화학적 재활용 시설에 악영향을 미칠 수 있기 때문에, 이러한 염 잔류물(및 할라이드)을 제거하기 위해 분리된 미립자 플라스틱을 세척하는 것이 바람직하다. 따라서, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 미립자 플라스틱 고체의 한 양은 1000 ppm 미만, 800 ppm 미만, 600 ppm 미만, 400 ppm 미만, 300 ppm 미만, 200 ppm 미만, 또는 100 ppm 미만의 할라이드를 포함한다. 정량의 미립자 플라스틱은 50 ppm 내지 1000 ppm, 75 ppm 내지 800 ppm, 100 ppm 내지 600 ppm, 또는 125 ppm 내지 400 ppm의 할로겐 콘텐트를 포함할 수 있다. 할라이드의 수준을 이러한 수준 이하로 유지함으로써 처리 장비를 구축하는 특정 금속에 대한 할라이드의 부식 영향을 감소시키거나 회피할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 하나의 정량의 미립자 플라스틱 고체는 4 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2 중량% 미만 또는 1 중량% 미만의 수분 콘텐트를 포함한다. 하나의 정량의 미립자 플라스틱 고체는 0.1 내지 4 중량%, 0.5 내지 3 중량%, 0.75 내지 2.5 중량%, 또는 1 내지 2 중량%의 수분 콘텐트를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 하나의 정량의 미립자 플라스틱 고체는 270℃ 이하 및 1기압에서 상변화하지 않는 0.1% 이상, 1% 이상, 5% 이상, 10% 이상, 20% 이상, 또는 40 중량% 이상의 고체 물질을 포함한다. 본원에 지칭되는 상변화는 용융, 기화 또는 승화일 수 있다. 정량의 미립자 플라스틱 고체로 존재하는 고체 물질은 유리, 알루미늄, 철(ferrous) 금속(예를 들어, 강철 및 스테인리스강), 다른 비철(non-ferrous) 금속, 암석, 미네랄, 가교결합된 폴리에틸렌(PEX), 폴리테트라플루오로에틸렌, 칼슘 카보네이트 및/또는 폴리비닐 클로라이드를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 미립자 폐 플라스틱 고체 분리는 입자를 항미생물 특성을 갖는 화학적 조성물로 처리하여, 처리된 미립자 플라스틱 고체를 형성하는 것을 포함한다. 본원에 논의된 바와 같이, 나트륨 하이드록사이드, 칼륨 카보네이트, 및/또는 다른 가성 성분은 다양한 밀도 분리 공정을 보조하는데 사용될 수 있다. 가성 용액, 예컨대, 나트륨 하이드록사이드, 칼륨 카보네이트 및/또는 다른 가성 성분은 미립자 플라스틱 고체 내에 존재하는 미생물의 수준의 감소를 조절하고/하거나 영향을 미치는 동시에 목표 밀도로의 분리를 수행하기에 충분한 양으로 사용된다. 정량의 미립자 플라스틱 고체 내에서 병원성일 수 있는 미생물 제어의 이점은 인간 및 동물의 건강 관점에서 쉽게 명백하다. 그러나, 미립자 플라스틱 고체 상의 미생물 성장은 유기 잔류물 분해 생성물 또는 미생물 대사산물의 생성을 야기할 수 있고, 이는 악취를 낼 수 있다. 따라서, 미생물의 수준을 조절하면 플라스틱 고체 내에 포함된 악취 화학 화합물의 수준을 줄일 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 처리된 미립자 플라스틱 고체, 또는 PET-고갈 또는 PET-농축 파일의 1개 또는 각각의 인벤토리 파일은 109 CFU/g 미만, 107 CFU/g 미만, 106 CFU/g 미만, 105 CFU/g 미만, 104 CFU/g 미만, 103 CFU/g 미만, 5x102 CFU/g 미만, 또는 40 CFU/g 이하, 30 CFU/g 이하, 20 CFU/g 이하, 또는 10 CFU/g 이하의 미생물 콘텐트를 갖는 정량의 미립자 플라스틱 고체를 야기한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 미분류된 혼합 플라스틱 폐기물은 105 CFU/g 초과, 106 CFU/g 초과, 107 CFU/g 초과, 108 CFU/g 초과, 109 CFU/g 초과, 또는 1010 CFU/g 초과의 미생물(예컨대, 진균 및/또는 박테리아) 계수를 가질 수 있다.
처리된 미립자 플라스틱 고체 또는 인벤토리 파일 중 어느 하나 또는 둘 다의 미생물 계수는 미분류된 혼합 플라스틱 폐기물 스트림에 비해 적거나 감소된 미생물 계수를 가질 수 있다. 이러한 감소는 싱크-플로트 밀도 분리 단계에서 가성 용액에 포함된 것 이상으로 플라스틱에 항미생물제를 적용하지 않거나, 싱크-플로트 밀도 분리 단계에서 부식성 용액을 제외한 혼합 플라스틱 폐기물 공급에서 인벤토리 파일까지 포함하여 임의의 단계에서 플라스틱에 항미생물제를 적용하지 않고 아래에서 설명하는 것처럼 달성할 수 있다. 혼합 플라스틱 폐기물 공급물로부터 인벤토리 파일로의 미생물 계수 감소 수준은 가변적일 수 있으며, 하기 수학식에 의해 계산 시 10% 이상, 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 또는 99% 이상일 수 있다:
Figure pct00013
상기 식에서, MCmpw 는 혼합 플라스틱 폐기물 공급물의 미생물 계수이고, MCtpp는 처리된 미립자 플라스틱 고체의 미생물 계수이다. 미생물 계수는 본 명세서에 기재된 임의의 절차에 의해 측정된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 분리 공정으로부터의 미립자 플라스틱 고체의 폴리올레핀-농축 스트림은, 상기 스트림이 유래된 미분류 혼합 플라스틱 폐기물에 비해 80% 이상, 90% 이상, 99% 이상, 99.9% 이상, 99.99% 이상, 또는 99.999% 이상의 미생물(예를 들어, 진균 및/또는 박테리아) 계수의 감소를 나타낸다. 분리 공정으로부터의 미립자 플라스틱 고체의 PET-농축 스트림은, 상기 스트림이 유래된 미분류 혼합 플라스틱 폐기물에 비해 80% 이상, 90% 이상, 99% 이상, 99.9% 이상, 99.99% 이상, 또는 99.999% 이상의 미생물(예를 들어, 진균 및/또는 박테리아) 계수의 감소를 나타낸다. 미생물 계수는 본 명세서에 기재된 것을 포함하여 당업계에 공지된 임의의 허용되는 방법에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 박테리아 계수는 미분류 혼합 플라스틱 폐기물, 폴리올레핀-농축 및 PET-농축 스트림, 및 플레이트 계수 한천(PCA) 배지를 사용하여 성장하는 박테리아 콜로니(colony)의 샘플링을 통해 결정할 수 있다. 진균 계수는 미분류 혼합 플라스틱 폐기물, 폴리올레핀-농축 및 PET-농축 스트림, 및 사보러드 덱스트로스 한천(Sabouraud dextrose agar, SDA) 배지를 사용하여 성장하는 진균 콜로니의 샘플링을 통해 결정할 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 미생물 계수의 감소를 초래하는 공정은 미생물의 재성장이 제어 및/또는 억제된다는 점에서 지속적인 효과를 가질 수 있다. 폴리올레핀 및 PET-농축 스트림, 예컨대 상기 기재된 것 내에서 감소된 미생물 수준은 12시간 이상, 24시간 이상, 2일 이상, 5일 이상, 7일 이상, 또는 14일 이상의 기간 동안 유지될 수 있다. 미립자 플라스틱 물질 내의 감소된 미생물 수준은 물질이 전술한 기간 동안 하나 이상의 인벤토리 파일에 배치될 때 관찰될 수 있다. 미생물 계수를 결정하기 위해 후술한 방식으로 소정 시기 동안 매일 하나 이상의 인벤토리 파일에서 샘플을 채취하고 미생물 수준을 측정할 수 있다. 분리 공정을 거쳐 하나 이상의 인벤토리 파일에 배치된 미립자 플라스틱 물질은 매일 측정 시 80% 이상, 90% 이상, 99% 이상, 99.9% 이상, 99.99% 이상, 또는 99.999% 중 임의의 전술한 미생물 계수의 감소를 12시간 이상, 24시간 이상, 2일 이상, 5일 이상, 7일 이상, 또는 14일 이상의 기간 동안 나타낸다. 미생물 제어 및/또는 감소된 미생물 수준을 나타내는 하나 이상의 인벤토리 파일을 구성하는 미립자 플라스틱 고체는 상대적으로 건조하고(즉, 낮은 수분), 4 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만의 수분 콘텐트를 가질 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 미생물 계수의 상기 언급된 감소는 본원에 기재된 임의의 부식성 물질을 사용하는 부식성 세척에서, 미립자 혼합 플라스틱 폐기물, 또는 분류된 미립자 플라스틱 고체의 세척을 통해 얻어진다. 대안적으로 또는 추가로, 미생물 계수의 감소는 본원에 기재된 바와 같은 액체 밀도 분리 매질, 특히 부식성 매질을 포함하는 밀도 분리 공정을 통해 얻어진다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 및/또는 폴리올레핀-농축 스트림으로 건조 및/또는 분류되고, 임의적으로 하나 이상의 인벤토리 파일에 배치된 미립자 플라스틱 고체 내의 감소된 미생물 계수는 전술한 가성 세척제 및/또는 밀도 분리 공정에 사용되는 밀도 분리 매질을 이외의 임의의 항미생물제의 적용 없이 얻어진다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 및/또는 폴리올레핀-농축 스트림으로 건조 및/또는 분류되고, 임의적으로 하나 이상의 인벤토리 파일에 배치된 미립자 플라스틱 고체 내의 감소된 미생물 계수는 최종 밀도 분리 단계 후, 또는 용기 내에 외부 열 에너지 적용을 통한 건조 단계 후, 또는 최종 액체 밀도 분리 단계 후에 항미생물제의 적용 없이 얻어진다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, PET-농축 및/또는 폴리올레핀-농축 스트림으로 건조 및/또는 분류되고, 임의적으로 하나 이상의 인벤토리 파일에 배치된 미립자 플라스틱 고체 내의 감소된 미생물 계수는 싱크-플로트 밀도 분리 단계, 또는 원위치 미생물 감소 방법으로도 지칭되는 단계와 동시에 항미생물 조성물의 적용을 통해 수득된다. 상기 항미생물 조성물은 가성 용액과 같이 밀도에 의해 플라스틱을 분리하기 위한 용액일 수도 있고, 항미생물제가 첨가된 밀도 분리 용액일 수도 있다. 항미생물 계수는, 싱크-플로트 분리 단계에서 부식성 용액에 항미생물제를 첨가하지 않거나, 밀도 분리 단계에 항미생물제를 첨가하지 않거나, 혼합 플라스틱 폐기물 스트림 또는 분리된 플라스틱 또는 인벤토리 파일과 접촉되는 가성 용액을 형성하는 것으로서 본원에 언급된 것 이외의 다른 제제 없이 얻어질 수 있다.
정량의 미립자 플라스틱 고체 내에 존재하는 미생물의 수준은 하기를 포함하는 몇 가지 절차 중 하나에 따라 시험될 수 있다: 문헌[United States Pharmacopeia 34(6) <61> Microbiological Examination of Nonsterile Products: Microbial Enumeration Tests] 및 [ISO 4833-2:2015 Microbiology of the food chain ― Horizontal method for the enumeration of microorganisms ― Part 2: Colony count at 30 degrees C by the surface plating technique], 이들 둘 다는 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 기본적인 분석 방법은 플라스틱을 샘플링하고, 샘플을 준비하고, 샘플의 일부를 영양 배지 상에 플레이팅하고, 미생물의 배양을 위해 플레이트를 인큐베이션한 후, 생성된 콜로니를 계수하는 것을 포함한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 정량의 미립자 플라스틱 물질의 샘플링은 상기 정량 내의 다양한 위치로부터 5개 이상의 무작위 샘플을 수집함으로써 수행되고, 각각의 샘플은 대략 10 내지 100 g의 무게이다. 대안적으로, 5개의 랜덤 샘플은, 먼저 더 큰 샘플(예를 들어, 2.27 kg(5 lbs.))을 수집한 후, 먼저의 상기 더 큰 샘플로부터 10 내지 100 g 샘플을 취함으로써 수득될 수 있다. 샘플링의 목표는 미립자 플라스틱 고체의 전체 정량의 상태를 나타내는 것이다.
샘플 제제는 표준에 기재된 미립자 플라스틱 고체 샘플을 제약 또는 식품 샘플에 대입함으로써 상기 언급된 방법 중 어느 하나로부터 적응될 수 있다. 샘플은 무균적으로 수집되어 중합체 백과 같은 멸균 용기에 넣은 다음 실험실로 가져가 샘플의 일부를 중합체 백(bag) 또는 유리 또는 플라스틱 병/컵과 같은 적절한 용기에 칭량 넣어진다. 적절한 완충액/희석제의 부피, 전형적으로 샘플 중량의 10배가 첨가된다. 사용될 수 있는 전형적인 완충제/희석제는 완충된 염화나트륨-펩톤 용액, pH 7.0, 인산염 완충 용액, pH 7.2, 대두-카제인 소화 국물, 펩톤 물 및 버터필드(Butterfield)의 포스페이트 희석제를 포함한다. 1 g의 폴리소르베이트 80과 같은 표면 활성제가 플라스틱으로부터의 표면 습윤 및 미생물 제거를 강화시키기 위해 L당 첨가될 수 있다. 용기가 밀봉된 후, 수동 또는 기계 장치에 의해 혼합된다. 예시적인 기계적 장치는 궤도식(orbital) 또는 손목-작용(wrist-action) 진탕기, 및 초음파 처리기 욕조를 포함한다. 혼합은 30초 이상의 기간 동안 진행되지만 30분을 초과하지 않는다. 더 높은 오염 수준의 정량화를 허용하기 위해 추가의 희석이 포함될 수 있다.
샘플 준비에 이어서, 미생물에 대한 적절한 온도 및 시간에 미생물(예를 들어, 박테리아 및 진균)의 배양을 위해 샘플의 일부를 영양 배지 상에 플레이팅하기 위한 표준 방법이 뒤따른다. 최종적으로, 생성된 콜로니가 계수되고, 박테리아와 진균의 결과 농도는 콜로니 계수에 희석을 곱하여 결정된다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 정량의 미립자 플라스틱 고체는 다른 정량의 플라스틱 고체, 특히 다른 정량의 미립자 플라스틱 고체로부터 단리된다. 정량의 미립자 플라스틱 고체는 벽으로 둘러싸인 용기에 국한되지 않고 바닥이나 다른 플랫폼에 쌓일 수 있다는 점에서 포장되지 않거나 "느슨할(loose)"수 있다.
도 10은 한 양태에 따라 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합된 예시적인 플라스틱 분리 시설(700)을 도시한 것이다. 시설(700)은 본원에 기재된 바와 같이 혼합 플라스틱 폐기물을 수용하기 위한 인프라스트럭처(infrastructure)를 포함한다. 이러한 인프라스트럭처는 기차, 트럭 또는 선박(시설이 물의 몸체 근처에 위치하는 경우)과 같은 임의의 유용한 유형의 수송 수단에 의한 혼합 플라스틱 폐기물(분류되지 않은 플라스틱 폐기물 공급원료(710)로서 도 10에 도시됨)의 전달을 수용할 수 있고, 혼합 플라스틱 폐기물을 수송 수단으로부터 하역하는 것을 보조하는 장비를 포함한다. 일단 하역되면, 폐 플라스틱(710)은 혼합된 폐 플라스틱 입자를 생성하기 위해 전술한 바와 같이 처리될 수 있다. 이어서, 이들 입자는 폐 플라스틱 분리 시스템(745)으로 수송(712)되고, 예시적인 분리 공정은 도 2 내지 도 7에 도시되고 본원에 기재된다. 시설의 하역 인프라와 폐 플라스틱 분리 시스템 사이의 거리에 따라 미립자 폐 플라스틱을 수송하는 데 사용되는 수송 시스템은 미립자 물질을 수송할 수 있는 모든 유형이 될 수 있다. 예시적인 수송 시스템은 공압 컨베이어, 벨트 컨베이어, 버킷(bucket) 컨베이어, 진동 컨베이어, 스크류 컨베이어, 카트 온 트랙(cart-on-track) 컨베이어, 견인 컨베이어, 트롤리(trolley) 컨베이어, 프런트 엔드 로더, 트럭 및 체인 컨베이어를 포함한다.
한 양태 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 분류되지 않은 폐 플라스틱 하역소와 폐 플라스틱 분리 시스템 사이의 거리는 1609.34 m(1마일) 미만, 1371.60 m(1500 야드) 미만, 1143 m(1250 야드) 미만, 914.40 m(1000 야드) 미만, 685.80 m(750 야드) 미만, 457.20 m(500야드) 미만, 228.60 m(250야드) 미만 또는 91.44 m(100야드) 미만.
폐 플라스틱 분리 시스템(745) 내의 미립자 폐 플라스틱 고체의 분리에 이어서, 2개 이상의 미립자 플라스틱 스트림이 생성된다: 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 농축된 1개, 및 폴리올레핀이 농축된 1개. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 이들 상이한 스트림들은 다운스트림 화학적 재활용 공정으로 직접 수송되고, 다운스트림 화학적 재활용 공정으로의 수송을 기다리기 위해 저장 영역(724, 734)으로 수송(723, 733)되거나, 또는 둘 다에 동시 전달될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 아래에서 더 상세히 논의되는 저장 영역(724, 734)은, 분리 시스템으로부터 스트림을 수용하기 위한 미립자 플라스틱 고체 유입구 및 다운스트림의 화학적 재활용 공정으로 수송하기 위한 밀폐 구조 내에서 미립자 플라스틱 고체를 제거하기 위한 미립자 플라스틱 고체 유출구를 포함하는 밀폐 구조이다. 유입구 및 유출구는 밀폐 구조의 내부 또는 외측에 배치될 수 있는 밀폐 구조와 회합된 전달 시스템에 의해 상호 연결될 수 있다. 전달 시스템은 이에 의해 수송되는 미립자 플라스틱 고체의 흐름을 전환하고, 이들을 전술한 양의 미립자 플라스틱 고체 중 하나로서 밀폐 구조 내에 침착시키는 장치를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 밀폐 구조 내에 침착된 정량의 미립자 플라스틱 고체는 76.46 m3(100 yd3) 초과, 382.28 m3 초과(500 yd3), 또는 764.56 m3(1,000 yd3) 초과이다. 밀폐 구조 내에 침착된 정량의 미립자 플라스틱 고체는 76.46 m3(100 yd3) 내지 191,139 m3(250,000 yd3), 382.28 m3(500 yd3) 내지 152,911 m3(200,000 yd3), 또는 764.56 m3(1,000 yd3) 내지 76,455 m3(100,000 yd3)일 수 있다. 정량의 미립자 플라스틱 고체는 24시간 이상, 7일 이상, 14일 이상 또는 21일 이상 동안 다운스트림 화학적 재활용 공정을 작동시키기에 충분할 수 있다. 정량의 미립자 플라스틱 고체는 24시간 내지 90일, 7일 내지 75일, 14일 내지 60일, 또는 21일 내지 45일의 시기 동안 다운스트림 화학 재활용 공정을 작동하기에 충분할 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 정량은 단리된 정량이다. 정량은 분리 공정과 연속 유체 또는 연속 고체/고체 연통이 아니라는 점에서 분리 공정에서 분리될 수 있다.
한 양태 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 미립자 플라스틱 고체는 임의의 상당한 시간 길이 동안 구조 내에 침착되지 않고 밀폐 구조 미립자 플라스틱 고체 유입구 및 유출구 사이에서 직접 수송될 수 있다. 그러나, 미립자 플라스틱 고체의 유입이 미립자 플라스틱 고체에 대한 다운스트림 수요를 따라잡기에 충분하지 않은 경우, 밀폐 구조 내에 침착된 양으로 존재하는 미립자 플라스틱 고체가 부족을 보충하기 위해 이용될 수 있다. 미립자 플라스틱 고체의 유입이 미립자 플라스틱 고체에 대한 다운스트림 요구보다 클 때, 미립자 플라스틱 고체의 일부는 추후 사용을 위해 밀폐 구조 내에 침착될 수 있다. 따라서, 시간이 지남에 따라 미립자 플라스틱 고체는 밀폐 구조 내에 저장되는 양으로부터 첨가되고 제거될 수 있으며, 그 결과 양 내에 존재하는 미립자 플라스틱 고체의 회전이 야기된다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 정량의 미립자 플라스틱 고체는 1개월 전체의 과정에 걸쳐 764.56 m3(1000 yd3)의 부피를 갖고, 그 1개월 기간 동안 정량의 미립자 플라스틱 고체 내의 평균 D90 입자 크기는 2.54 cm(1 인치) 미만, 1.91 cm(3/4 인치) 미만, 또는 1.27 cm(1/2 인치) 미만이다. 밀폐 구조에 저장된 정량 내의 미립자 플라스틱 고체의 월 평균 D90 입자 크기는 0.16 cm(1/16 인치) 내지 2.54 cm(1 인치), 0.32 cm(1/8 인치) 내지 1.91 cm(3/4 인치), 0.64 cm(1/4 인치) 내지 1.59 cm(5/8 인치), 또는 0.95 cm(3/8 인치) 내지 1.27 cm(1/2 인치)일 수 있다.
양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 정량의 미립자 플라스틱 고체는 24시간 이상, 48시간 이상, 또는 72시간 동안 정량의 일부였던 764.56 m3(1000 yd3) 이상, 1911.39 m3(2500 yd3) 이상, 3822.77 m3(5000 yd3) 이상, 7645.55 m3(10,000 yd3) 이상, 또는 15,291.10 m3(20,000 yd3) 이상의 미립자 플라스틱 고체를 포함한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 2개 이상의 조성적으로 구별되는 정량의 플라스틱 고체가 공동 위치(co-locating)된다. 하나 이상의 특정 양태는 적어도 제1 및 제2 공동 위치된 정량의 플라스틱 고체에 관한 것이고, 여기서 제1 정량의 플라스틱 고체는 그 위에 미생물의 수준을 감소시키기 위해 처리되지 않은 플라스틱 물질을 포함하고, 여기서 제2 정량의 플라스틱 고체는 그 위에 미생물의 수준을 감소시키기 위해 처리된 플라스틱 물질을 포함한다. 제1 정량의 플라스틱 고체제1 정량의 플라스틱 고체는 본원에 기재된 바와 같은 혼합 폐 플라스틱을 포함할 수 있다. 제1 정량은 기계적 분쇄 공정을받지 않은 베일과 같은 벌크 형태의 플라스틱 고체로 구성된다. 대안적으로, 제1 정량은 분쇄, 챠핑, 길로티닝, 데베일링, 펠릿화 또는 과립화와 같은 크기 감소 조작을 거친 플라스틱 고체를 포함한다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 제1 정량은 밀폐 구조 내에 수용될 필요가 없고, 요소들에 노출되는 비-밀폐 파일(non-enclosed plie)로서 존재할 수 있다. 하나의 특정 양태 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제2 정량의 플라스틱 고체는 제1 정량의 플라스틱 고체에 비해 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리올레핀이 농축된 플라스틱 고체를 포함한다. 제2 정량의 플라스틱 고체는 또한 본원에 기재된 바와 같은 기계적 분쇄 공정을 거칠 수 있다.
하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 정량의 플라스틱 고체는, 예컨대 본원에 기재된 바와 같이 미생물의 수준을 감소시키기 위해 처리되고 본원에 기재된 정량을 갖는 플라스틱 고체, 특히 미립자 플라스틱 고체를 포함한다. 하나의 특정 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 정량의 플라스틱 고체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리올레핀 중 어느 하나가 농축된 미립자 플라스틱 고체를 포함한다. 특정 양태에서, 제1 정량의 플라스틱 고체는 제2 정량의 플라스틱 고체에 비해 폴리올레핀이 농축되고, 제2 정량의 플라스틱 고체는 제1 정량의 플라스틱 고체에 비해 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 농축된다. 제2 정량의 플라스틱 고체는 기계적 분쇄 공정을 거친 플라스틱 고체를 포함할 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 제1 및 제2 공동 위치된 정량의 플라스틱 고체는 혼합되지 않고 별개의 개별 정량으로서 유지된다. 제1 정량의 플라스틱 고체는 하나 이상의 제1 밀폐 구조에 보관될 수 있다. 예를 들어, 제1 정량의 플라스틱 고체는 1개 초과의 밀폐 구조, 예컨대 새로 건축되거나 기존 구조를 용도에 맞게 만든 기존 건물에 배치될 수 있다. 제2 정량의 플라스틱 고체는 하나 이상의 제1 밀폐 구조에 보관되거나 별도의 하나 이상의 제2 밀폐 구조에 보관된 비-밀폐 파일로서 존재한다. 예를 들어, 제1 및 제2 정량의 플라스틱 고체는 제1 및 제2 정량의 플라스틱 고체 간에 섞임이 없도록, 예컨대, 하나 이상의 벽(예컨대 콘크리트 벽)에 의해 구획화된 동일한 밀폐 구조 내에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 밀폐 구조는 서로 비교하여 직렬로(구조가 길이 방향으로 정렬됨) 또는 평행(구조 길이 방향이 옆으로 이격되어 있음)으로 배치될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 정량의 플라스틱 고체가 섞이지 않고 공통 밀폐 구조에 보관되는 것이 본 기술의 범위 내에 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 정량의 플라스틱 고체는 직렬로 위치할 수 있다(즉, 밀폐 구조의 대향 단부에 인접하여 침착되고 밀폐 구조의 길이에 대해 횡방향으로 연장되는 벽에 의해 분리됨). 대안적으로, 제1 정량의 플라스틱 고체는 플라스틱 고체의 제2 정량에 대해 평행하게 위치될 수 있다(즉, 밀폐 구조의 길이에 평행하게 연장되는 벽의 반대편에 배치됨). 하나의 특정 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 제1 밀폐 구조는 제2 밀폐 구조로부터 1609.34 m 미만(1 마일), 1371.60 m(1500 야드) 미만, 1143 m 미만(1250 야드), 914.40 m(1000 야드) 미만, 685.80 m(750 야드) 미만, 457.20 m(500 야드) 미만, 228.60 m(250 야드) 미만, 또는 91.44 m(100 야드) 미만에 위치된다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 제1 및/또는 제2 밀폐 구조 각각은 각각의 정량의 플라스틱 고체를 구조 내의 하나 이상의 파일에 침착시키거나 다운스트림 화학적 재활용 공정으로 수송하도록 구성된 컨베이어 장치에 직접 침착시키도록 작동할 수 있는 오버헤드 전달 시스템을 포함한다.
도 11은 플라스틱 고체(800)을 취급하기 위한 시설이 폐 플라스틱 분리 시스템(745)과 플라스틱 화학 재활용 시설(900) 사이에 위치하는 또 다른 양태를 도시한 것이다. 폐 플라스틱 분리 시스템(745)은 혼합 폐 플라스틱을 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 농축된 하나 이상의 스트림 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 고갈된 하나 이상의 스트림으로 분리하도록 구성되는 본원에 기재된 임의의 공정, 시스템 또는 장치일 수 있다. 폐 플라스틱 분리 시스템(745)으로부터의 이들 산출물 스트림 중 하나 이상은 플라스틱 고체 취급 시설(800)로 전달된다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 플라스틱 고체 취급 시설(800)은, 미립자 플라스틱 고체가 플라스틱 화학 재활용 시설(900)로 가는 과정에서 수송 및/또는 저장 스테이션으로서 사용될 수 있다.
한 양태 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 혼합 플라스틱 폐기물로부터 분리된 플라스틱 고체를 취급하기 위한 시설(800)은 본원에 기재된 임의의 밀폐 구조와 같은 밀폐 구조, 및 밀폐 구조와 회합된 신장 오버헤드 컨베이어를 포함한다. 도 12는 예시적인 플라스틱 고체 취급 시설(800)을 개략적으로 도시한 것이다. 플라스틱 고체 취급 시설(800)은 폐 플라스틱 분리 시스템(745)과 공동 위치될 수 있다. 플라스틱 고체 취급 시설은 폐 플라스틱 분리 시스템에서 1609.34 m(1마일) 미만, 1371.60 m(1500 야드) 미만, 1143 m(1250 야드) 미만, 914.40 m(1000 야드) 미만, 685.80 m(750 야드) 미만, 457.20 m(500 야드) 미만, 228.60 m(250 야드) 미만, 또는 91.44 m(100 야드) 미만에 위치할 수 있다.
또한, 상기 설명된 양태들과 마찬가지로, 플라스틱 고체(800)를 취급하기 위한 시설은 본원에 설명된 바와 같이 구성된 적어도 제1 밀폐 구조(824) 및 제2 밀폐 구조(834)(도 13 참조)를 포함할 수 있고, 본원에 기재된 임의의 미립자 플라스틱 고체 스트림을 처리하도록 구성될 수 있다. 그러나, 하나의 특정 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 플라스틱 고체 시설(800)은 미립자 플라스틱 고체 시설 내의 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템(745)으로부터 폴리에틸렌 테레프탈레이트-농축 스트림(820)을 수용하도록 구성된 제1 밀폐 구조(824)를 포함한다. 플라스틱 고체 시설(800)은 또한 상기 미립자 플라스틱 고체 시설(800) 내의 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템(745)으로부터 폴리에틸렌 테레프탈레이트-고갈 스트림(830)을 수용하도록 구성된 제2 밀폐 구조(834)(도 13 참조)를 포함할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 컨베이어 시스템(723)은 폐 플라스틱 분리 시스템(745)으로부터 플라스틱 고체 취급 시설(800)로 미립자 플라스틱 고체를 수송하는데 사용될 수 있고, 도 12에 도시된 양태에서, 제1 밀폐 구조(824)의 신장 오버헤드 컨베이어(825)로 사용될 수 있다. 컨베이어 시스템(723)은 임의적으로 수송 타워(780), 하나 이상의 브릿지(790), 또는 미립자 플라스틱 고체를 효과적으로 수송하기 위해 필요하거나 원하는 다른 구조를 포함할 수 있다. 컨베이어 시스템은 기계식 또는 공압식 일 수 있다. 신장 오버헤드 컨베이어(825)는 미립자 플라스틱 고체의 스트림을 플라스틱 고체 수송 시스템(840) 및/또는 오버헤드 컨베이어(825)의 길이를 따라 상이한 위치에 있는 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일(826)에 선택적으로 침착시키도록 구성된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 오버헤드 컨베이어(825)는 밀폐 구조(824)의 내부를 통해 및/또는 연장될 수 있다. 대안적으로, 오버헤드 컨베이어(825)는 밀폐 구조(824)에 외부에 설치될 수 있되, 구조(824)의 내부와 연통하는 하나 이상의 슈트(chute), 포트(port), 도관 섹션(conduit section)과 함께 설치될 있다. 따라서, 2개 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일(826)은 전술한 바와 같이 단일 밀폐 구조 내에서 또는 인접한 밀폐 구조 내에 평행 또는 직렬로 배열되도록 침착될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 오버헤드 컨베이어(825)는 구조(824)의 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 또는 90% 이상, 또는 전체 길이에 이른다. 하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 오버헤드 컨베이어(825)는 실질적으로 밀폐 구조(824)의 길이에 이른다. 또 하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 오버헤드 컨베이어(825)는 밀폐 구조(824)의 길이의 95% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 또는 60% 이하에 이른다. 컨베이어(825) 길이와 밀폐 구조(824) 길이의 관계는 밀폐 구조(824) 내의 컨베이어(825)에 의해 침착되는 정량의 미립자 플라스틱 고체의 안식각에 의존할 수 있다. 하나의 그러한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 컨베이어(825) 길이는 실질적으로 밀폐 구조(824)의 전체 길이가 파일(826)의 중심으로부터 그의 최외곽 하단 마진(outermost bottom margin)까지의 거리보다 작을 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태들과 조합하여, 신장 오버헤드 컨베이어(825)는 벨트 컨베이어, 공압 컨베이어, 진동 컨베이어, 또는 스크류 컨베이어와 같은 본원에 설명된 임의의 유형의 컨베이어를 포함할 수 있다. 하나의 특정 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 오버헤드 컨베이어(825)는 컨베이어를 따라 미립자 플라스틱 고체를 밀폐 구조의 바닥쪽으로 향하게 하는 슈트로 이동하는 미립자 플라스틱 고체의 적어도 일부를 방향-전환시켜 미립자 플라스틱 고체의 파일(826)을 형성하도록 구성된 컨베이어의 길이를 따라 배치된 하나 이상의 이동가능한 게이트 또는 와이퍼를 포함하는 벨트 컨베이어를 포함한다. 하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 오버헤드 컨베이어(825)는 컨베이어(825)의 길이의 적어도 일부를 횡단하고 컨베이어 상에서 이동하는 미립자 플라스틱 고체의 적어도 일부를 밀폐 구조의 바닥을 향하여 방향-전환하도록 구성되는 트립 스태커(trip stacker)(827)와 같은 시프팅가능한(shiftable) 구성원을 포함한다. 오버헤드 컨베이어(825) 및 미립자 플라스틱 고체를 돌리기 위한 구조는 고체가 밀폐 구조의 바닥을 향해 비스듬히 향하도록 구성되어, 생성된 파일(826)의 피크(peak)가 오버헤드 컨베이어(825) 바로 아래에 있지 않도록 할 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 신장 컨베이어(825)는 밀폐 구조(824) 내의 하나 이상의 인벤토리 파일(826)에 그로 인해 수송되는 미립자 플라스틱 고체의 스트림을 선택적으로 침착시키도록 구성된다. 하나 이상의 인벤토리 파일(826)은 본원에 기재된 임의의 양의 미립자 플라스틱 고체를 포함할 수 있다. 하나 이상의 인벤토리 파일(826)의 목적 및 기능은 하기 추가로 논의되지만, 일반적으로, 하나 이상의 인벤토리 파일(826)은 폐 플라스틱 분리 시스템(745)에 의한 미립자 플라스틱 고체의 생성시 사용되고, 다운스트림 플라스틱 화학적 재활용 공정(900)에 의한 미립자 플라스틱 고체에 대한 수요와 완전히 일치하지는 않는다.
한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 일반적으로, 하나 이상의 인벤토리 파일(826)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(도 12에 도시된 바와 같이)에 농축된 정량의 미립자 플라스틱 고체 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 고갈된 정량의 미립자 플라스틱 고체의 양(도시되지 않음)을 포함한다. 이러한 양의 미립자 플라스틱 고체는 폐 플라스틱 분리 시스템(745)에 의해 생성되며, 이는 플라스틱 고체 취급 시설(800)와 공동 위치될 수 있지만, 항상 그럴 필요는 없다.
신장 컨베이어(825)는 또한 플라스틱 고체 수송 시스템(840)으로 수송되는 미립자 플라스틱 고체의 스트림을 선택적으로 침착시키도록 구성된다. 한 양태 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 플라스틱 고체 수송 시스템은 플라스틱 고체 취급 시설(800) 및 밀폐 구조(824)를 구체적으로는 다운스트림 플라스틱 화학적 재활용 공정(900)와 상호 연결하는 하나 이상의 컨베이어를 포함한다. 플라스틱 고체 수송 시스템(840)은 미립자 플라스틱 고체 취급 시설(800)과 가용매분해(solvolysys) 시설(920) 사이에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트-농축 스트림을 수송하도록 구성된 제1 컨베이어(822)를 포함할 수 있다(도 13 참조). 플라스틱 고체 수송 시스템(840)은 플라스틱 고체 취급 시설(800)과 부분 산화 가스화 시설(930) 및 열분해 시설(940) 중 하나 이상 사이에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트-고갈 스트림을 수송하도록 구성된 제 2 컨베이어(832)를 추가로 포함할 수 있다(도 13 참조).
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 플라스틱 고체 수송 시스템(840)은 미립자 플라스틱 고체를 다운스트림 플라스틱 화학적 재활용 공정(900)으로 수송하기 위한 플라스틱 고체 취급 시설(800) 및 전달 장치(822)로부터 미립자 플라스틱 고체를 수용하도록 구성된 장치(842)를 포함한다. 수용 장치(842)는 패들 피더(paddle feeder)(도 12 참조)와 같은 미립자 플라스틱 피더(844)에 작동가능하게 연결되는 빈(bin) 또는 호퍼(hopper)를 포함할 수 있으며, 이는 취급 시설(800)로부터 다운스트림 재활용 공정으로의 수송을 개시한다. 프런트 엔드 로더(846) 또는 유사한 메커니즘은 또한 미립자 플라스틱 고체를 미립자 플라스틱 피더(844)에 로딩하는데 사용될 수 있다. 패들 피더는 호퍼의 바닥에 연결된 스크류 또는 벨트 컨베이어를 포함할 수 있는 "중량 손실" 피더를 포함하여 기술의 범위 내에서 미립자 플라스틱 고체를 이동하거나 적재하는데 사용될 수 있는 다른 메커니즘과 구별된다. 이어서, 미립자 플라스틱 피더(844)는 미립자 플라스틱 고체를 플라스틱 화학적 재활용 공정(900)으로 수송하는 전달 장치(822)로 향하게 한다.
한 양태 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 전달 장치(822)는 본원에 기재된 바와 같은 미립자 플라스틱 고체의 수송에 적합한 임의의 컨베이어를 포함한다. 예시적인 컨베이어는 공압 컨베이어, 벨트 컨베이어, 버킷 컨베이어, 진동 컨베이어, 스크류 컨베이어, 카트-온-트랙 컨베이어, 견인 컨베이어, 트롤리 컨베이어, 체인 컨베이어, 및 트럭을 포함할 수 있다. 하나의 특정 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 전달 장치(822)는 플라스틱 고체 취급 시설(800)과 플라스틱 화학 재활용 시설(900)을 상호 연결하는 공압 플라스틱-전달 도관(823)을 포함하는 공압 컨베이어와, 도관(823) 내의 미립자 플라스틱 고체의 수송을 위한 동기를 제공하는 송풍기(821), 및 임의적으로, 도관(823)의 원위 단부에 또는 그 근처에 위치될 수 있는 하나 이상의 집진기(도시되지 않음)를 포함한다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 플라스틱 화학 재활용 시설(900)은 가용매분해 시설(920), 부분 산화("POX") 가스화 시설(930) 또는 열분해 시설(940)를 포함한다. 플라스틱 화학 재활용 시설(900)은 또한 에너지 생성/생산 시설을 포함할 수 있다. 가용매분해 시설(920)은 메탄분해 또는 PET 가용매분해 시설과 같은 에스터 가용매분해 시설을 포함할 수 있다. 플라스틱 고체 취급 시설(800)은 플라스틱 화학 재활용 시설(900)로부터 1609.34 m(1 마일) 미만, 1371.60 m(1500 야드) 미만, 1143 m(1250 야드) 미만, 914.40 m(1000 야드) 미만, 685.80 m(750 야드) 미만, 457.20 m(500 야드) 미만, 228.60 m(250 야드) 미만, 또는 91.44 m(100 야드) 미만에 위치할 수 있다. 하나 이상의 양태에서, 가용매분해 시설(920), POX 가스화 시설(930) 또는 열분해 시설은 서로로부터 3,218.68 m(2 마일) 미만, 1609.34 m(1 마일) 미만, 1371.60 m(1500 야드) 미만, 1143 m(1250 야드) 미만, 914.40 m(1000 야드) 미만, 685.80 m(750 야드) 미만, 457.20 m(500 야드) 미만, 228.60 m(250 야드) 미만, 또는 91.44 m(100 야드) 미만에 위치할 수 있다.
도 13은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(820)가 농축된 미립자 플라스틱 고체 스트림 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(830)가 고갈된 미립자 플라스틱 고체 스트림을 생성하도록 작동할 수 있는 폐 플라스틱 분리 시스템(745)을 포함하는 예시적인 플라스틱 고체 재활용 플랜트를 개략적으로 도시한 것이다. 각각의 스트림은 그 후 각각의 밀폐 구조(824, 834)로 수송되며, 이는 이러한 스트림을 취급하고 처리하도록 구성된 본원에 기재된 임의의 밀폐 구조를 포함할 수 있다. 하나의 특정 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 밀폐 구조는 도 12에 도시된 밀폐 구조를 포함하며, 이는 구조 내에 미립자 플라스틱 고체를 침착시키거나 플라스틱 고체 수송 시스템 내에 미립자 플라스틱 고체를 침착시키도록 작동할 수 있는 오버헤드 컨베이어(825)를 포함한다.
각각의 밀폐 구조(824, 834)는 각각의 구조와 시설 사이에 위치하는 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템을 통해 하나 이상의 다운스트림 플라스틱 화학 재활용 시설에 미립자 플라스틱 고체의 스트림을 제공하도록 구성된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 제1 밀폐 구조(824)는 가용매분해 공정(920)에 미립자 플라스틱 고체의 스트림을 공급하도록 구성되고, 여기서 에스터, 알콜, 및 중질 유기 가용매분해 공생성물 및 경질 유기 가용매분해 공생성물과 같은 가용매분해 공생성물을 포함하는 다양한 가용매분해 생성물(922)이 생성된다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 농축된 미립자 플라스틱 고체 스트림은 다이메틸 테레프탈레이트(DMT), 에틸렌 글리콜(EG), 메탄올 및 경질 유기 메탄분해 공생성물 및/또는 중질 유기 메탄분해 공생성물과 같은 메탄분해 공생성물을 포함하는 다양한 생성물이 생산되는 PET 가용매분해 공정에 공급될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 제2 밀폐 구조(834)는 미립자 플라스틱 고체의 스트림, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 고갈되고 폴리올레핀이 가능하게는 농축된 스트림을 제2 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템(예컨대 컨베이어(832))을 통해 POX 가스화 시설(930), 가용매분해 시설(920) 또는 열분해 시설(940) 중 하나 이상에 제공하도록 구성된다. POX 가스화 시설(930)는 석탄 또는 PET-코크(coke)(석유 코크)와 같은 고체 화석 연료와 임의적으로 조합하여 고체를 수용하도록 구성될 수 있다. POX 가스화 시설(930)은 합성 가스(932), 임의적으로 메탄올 또는 아세틸 스트림과 같은 화학물질을 만들기에 적합한 품질의 합성가스 스트림을 생성하도록 작동할 수 있다. 열분해 시설(940)은 다양한 열분해 생성물 및 부산물, 예를 들어 열분해 가스(942), 열분해 액체(예컨대, 열분해 오일)(944), 및 열분해 잔류물, 예컨대 열분해 중질 왁스 및 열분해 숯(도시되지 않음)을 생성하도록 작동할 수 있다. 가용매분해 시설(920)은 다이메틸 테레프탈레이트와 같은 주요 카르복실 생성물, 및 에틸렌 글리콜과 같은 주요 글리콜 생성물을 형성하는 용매의 존재 하에 플라스틱 고체(보통 PET)의 적어도 일부를 분해하도록 구성될 수 있다.
한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 화학 재활용 시설(900)은 또한 에너지 생성/생산 시설을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "에너지 생성/생산 시설"은 공급원료의 화학적 전환(예를 들어, 연소)을 통해 공급원료로부터 에너지(즉, 열 에너지)를 생성하는 시설이다.
임의의 유형의 에너지 생성/생산 시설이 사용될 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 에너지 생성/생산 시설(900)은 하나 이상의 퍼니스 또는 소각로를 포함할 수 있다. 소각로는 기체 공급식, 액체 공급식 또는 고체 공급식일 수 있거나 기체, 액체 또는 고체를 수용하도록 구성될 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 소각로는 고체, 기체 및 액체의 조합을 수용하도록 구성될 수 있다. 소각로 또는 퍼니스의 특정 예는 회전식 가마(kiln) 및 액체 화학 파괴기를 포함할 수 있지만 이에 국한되지는 않는다. 퍼니스 또는 소각로 내의 연소 온도는 800℃ 이상, 825℃ 이상, 850℃ 이상, 875℃ 이상, 또는 900℃ 이상, 및/또는 1200℃ 이하, 1175℃ 이하, 1150℃ 이하, 또는 1125℃ 이하, 또는 800 내지 1200℃, 850 내지 약 1150℃, 또는 900 내지 1125℃일 수 있다.
소각로 또는 퍼니스는 산소제 스트림과 함께 공급 스트림에서 탄화수소 성분의 적어도 일부를 열적으로 연소시키도록 구성될 수 있다. 한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 산소제 스트림은 산소제 스트림의 전체 몰을 기준으로 5몰% 이상, 10몰% 이상, 15몰% 이상, 20몰% 이상, 또는 25몰% 이상, 및/또는 70몰% 이하, 65몰% 이하, 60몰% 이하, 55몰% 이하, 50몰% 이하, 45몰% 이하, 40몰% 이하, 35몰% 이하, 30몰% 이하, 또는 25몰% 이하의 산소를 포함하거나, 이는 산소제 스트림의 전체 몰을 기준으로 5 내지 70몰%, 10 내지 55몰%, 또는 10 내지 25몰% 범위의 양을 포함할 수 있다. 산소제 스트림의 다른 성분은 예를 들어 질소 또는 이산화탄소를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 산소제 스트림은 공기를 포함한다.
에너지 생성/생산 시설에서, 내부에 도입된 공급물 스트림의 50 중량% 이상, 60 중량% 이상, 70 중량% 이상, 80 중량% 이상, 90 중량% 이상, 또는 95 중량% 이상이 연소되어 에너지 및 연소 가스의 스트림, 예컨대 물, 일산화탄소, 이산화탄소, 밀 이들의 조합이 형성될 수 있다. 공급 스트림의 적어도 일부는 연소 가스 스트림에서 질소 및 황 산화물의 양을 최소화하기 위해 황 및/또는 질소 함유 화합물과 같은 화합물을 제거하도록 처리될 수 있다. 한 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 에너지 생산/생성 시설에 의해 생성된 에너지의 적어도 일부는 공정 스트림을 직접 또는 간접적으로 가열하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 에너지의 적어도 일부는 물을 가열하여 증기를 형성하고/하거나 증기를 가열하고 과열 증기를 형성하는 데 사용될 수 있다. 생성된 에너지의 적어도 일부는 열 전달 매체의 스트림(예컨대, 터미놀(THERMINOL)®)을 가열하는 데 사용될 수 있으며, 그 자체가 가온될 때 하나 이상의 공정 스트림으로 열을 전달하는 데 사용될 수 있다. 에너지의 적어도 일부는 공정 스트림을 직접 가열하는 데 사용될 수 있다.
도 13에 도시된 플라스틱 고체 재활용 공장은 다양한 방식으로 작동될 수 있다. 한 양태 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 미립자 플라스틱 고체는 플라스틱 화학 재활용 시설(900)이 작동하는 동안 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템(840) 내로 연속적으로 침착된다. 이러한 작동 방식에서, 예를 들어, 오버헤드 컨베이어(825)에 의해 수송된 미립자 플라스틱 고체는 밀폐 구조(들)(824, 834) 내의 인벤토리 파일(826) 내로 먼저 위치되지 않고 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템(840)으로 직접 수송된다.
하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 미립자 플라스틱 고체는, 화학 플라스틱 재활용 시설(900)이 작동하지 않을 때 하나 이상의 인벤토리 파일(826) 내로 침착된다. 폐 플라스틱 분리 공정(745)으로부터 수용된 미립자 플라스틱 고체에 대한 요구가 존재하지 않을 때, 미립자 플라스틱 고체는, 오버헤드 컨베이어(825)에 의해 수송되는 고체를 밀폐 구조의 바닥으로 방향-전환시킴으로써 하나 이상의 인벤토리 파일(826) 내로 배치될 수 있다.
하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 미립자 플라스틱 고체는, 플라스틱 화학 재활용 시설(900)은 작동하는 동안 밀폐 구조(들)(824, 834) 내에 이전에 형성되었던 하나 이상의 인벤토리 파일(826)로부터 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템(840)에 로딩된다. 특정 예에서, 폐 플라스틱 분리 공정(745)은 미립자 플라스틱 고체를 생산하지 않지만, 플라스틱 화학 재활용 시설(900)을 계속하여 작동시키는 것이 바람직하다. 따라서, 미립자 플라스틱 고체는 밀폐 구조(들)(824, 834) 내에 존재하는 하나 이상의 인벤토리 파일(826)로부터 끌어당겨지고 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템(840)으로 공급된다. 이는 프런트 엔드 로더(846) 또는 벨트 로더를 사용하여 미립자 플라스틱 고체를 수송 시스템(840)의 피드 빈 또는 호퍼에 침착시키기 위해 달성될 수 있다. 그러나, 이러한 작동을 달성하기 위한 다른 장치가 또한 사용될 수 있다. 프런트 엔드 로더를 사용하는 경우, 예를 들어, 하나 이상의 발명자 파일로부터 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템으로의 미립자 플라스틱 고체의 수송은 수송 시스템을 연속적으로 공급하기 위한 벨트 로더의 사용과 대조적으로 배치식 방식으로 수행된다.
하나의 다른 양태에서 또는 언급된 양태들 중 임의의 것과 조합하여, 미립자 플라스틱 고체는 오버헤드 컨베이어(825) 및 하나 이상의 인벤토리 파일(826) 둘 다로부터 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템(840)으로 동시에 침착된다. 특정 경우에는, 폐 플라스틱 분리 공정(745)으로부터의 미립자 플라스틱 고체의 비율은 플라스틱 화학 재활용 시설(900)에 의해 미립자 플라스틱 고체에 대한 전체 수요를 공급하기에 불충분하다. 따라서, 미립자 플라스틱 고체는 오버헤드 컨베이어(825)로부터 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템(840)으로 직접 침착될 수 있고, 전술한 바와 같이 하나 이상의 인벤토리 파일(826)으로부터 끌어올 수 있다.
도 15는 도 12 및 도 13와 관련하여 전술한 시설과 많은 면에서 유사한 미립자 플라스틱 고체 취급 시설(800)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 미립자 플라스틱 고체 취급 시설(800)은 미립자 플라스틱 고체 시설 내의 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템(745)으로부터 폴리에틸렌 테레프탈레이트-농축 스트림을 수용하도록 구성된 제1 밀폐 구조(824)를 포함한다. 미립자 플라스틱 고체 취급 시설(800)은 또한 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템(745)으로부터 폴리에틸렌 테레프탈레이트-고갈 스트림을 수용하도록 구성된 제2 밀폐 구조(834)를 포함한다. PET-농축 및 PET-고갈 스트림은 본원에 기재된 임의의 양태 또는 양태들의 조합에 따른 각각의 미립자 플라스틱 고체를 포함할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 미립자 플라스틱 고체 취급 시설(800)은 폐기물 플라스틱 분리 시스템(745) 및 미립자 플라스틱 재료(이들 간에 컨베이어 시스템을 통해 수송됨)와 공동-위치(co-locating)된다. 컨베이어 시스템은 본원에 기재된 임의의 유형의 컨베이어 시스템일 수 있다. 그러나, 도 15의 컨베이어 시스템은 공압 컨베이어 시스템으로 예시된다.
공압 컨베이어 시스템은 예를 들어, 전술한 바와 같은 밀도 분리 공정으로부터 미립자 플라스틱 고체를 수용하도록 구성된 로더/송풍기 어셈블리(760)를 포함한다. 어셈블리(760)는 플라스틱 인도 도관(762)에 작동가능하게 연결된다. 한 양태에서 또는 언급된 양태 중 임의의 것과 조합하여, 미립자 플라스틱 고체는 본 명세서에 기재된 임의의 밀도 분리 공정과 같은 혼합 플라스틱 폐기물 분리 공정으로부터의 출력 스트림을 포함할 수 있고, 이는 어셈블리(760)에 의해 공급되는 원동력 하에 도관(762)을 통해 수송된다. 미립자 플라스틱 고체는 매우 미세한 미립자를 포함할 수 있고, 이는 폭발 위험을 나타낼 수 있다. 따라서, 미립자 플라스틱 고체는 미립자 플라스틱 고체를 연화시키고 응집시킬 수 있고 감소된 표면적/중량 특성을 갖는 더 큰 입자, 예를 들어 펠렛 또는 과립으로 형성될 수 있는 하나 이상의 플라스틱 조밀화기(764)를 통과하도록 유도될 수 있다. 조밀화기(764)에 의해 생성된 입자는 2.54 cm(1 인치) 초과, 1.91 cm(0.75 인치) 초과, 또는 1.27 cm(0.5 인치) 초과인 하나 이상의 치수를 가질 수 있다. 조밀화기(764)에 의해 생성된 입자는 1.27 cm 내지 25.4 cm, 1.91 cm 내지 19.1 cm, 또는 2.54 cm 내지 12.7 cm인 하나 이상의 치수를 가질 수 있다. 밸브(766)는 도관(762)과 조밀화기(764) 사이의 미립자 플라스틱 고체의 흐름을 제어한다. 조밀화기(764)를 빠져나가는 미립자 플라스틱 고체는 미립자 플라스틱 고체 스트림에 남아 있는 미립자를 제거하기 위해 스크리닝 장치(768)를 통과할 수 있다.
혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템(745)을 떠나는 미립자 플라스틱 고체는 수송되는 고체의 조성에 따라 밀폐된 구조(824, 834) 중 하나로 향하게 된다. 미립자 플라스틱 고체가 PET-농축 스트림을 포함하는 경우, 스트림은 밀폐된 구조(824)로 유도된다. 미립자 플라스틱 고체가 올레핀-농축 스트림과 같이 PET가 고갈된 스트림을 포함하는 경우, 스트림은 밀폐 구조(834)로 유도된다. 구조(834) 중 하나 또는 둘 다에는 플라스틱 인도 도관(850), 및 도관(850)에 작동가능하게 연결되고 도관 내의 운반된 미립자 플라스틱 고체의 적어도 일부를 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일(826)에 침착시키록 작동가능한 하나 이상의 사이클론(852)을 포함하는 공압 오버헤드 컨베이어 시스템이 장착될 수 있다. 대안적으로, 미립자 플라스틱 고체는 사이클론(852)을 우회하여 미립자 플라스틱 고체를 밀폐 구조(824. 834)로부터 제거하도록 구성된 장치(예를 들어, 도 12의 미립자 플라스틱 공급기(844) 참고)로 전달될 수 있다. 각각의 밀폐된 구조로부터의 도관(850)은 또한 집진 장치(854)에 작동가능하게 연결되고, 이는 또한 도관(850)을 통해 미립자 플라스틱 고체를 수송하기 위한 원동력을 공급하는 송풍기(856)를 포함한다. 인벤토리 파일(826), 또는 인벤토리 파일에 침착됨을 우회하는 미립자 플라스틱 고체는 본원에 기재된 임의의 양태 또는 양태들의 조합에 따라 추가로 처리되고 취급될 수 있다.
한 양태에서 또는 임의의 언급된 양태와 조합하여, 하나 초과의 다운스트림 플라스틱 화학 재활용 시설이 작동된다. 따라서, 밀폐 구조 중 하나 이상으로부터의 미립자 플라스틱 고체가 재활용 시설에 대한 공급에 사용된다. 제1 밀폐 구조는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 농축된 미립자 플라스틱 고체 스트림을 취급 또는 처리할 수 있고, 제2 밀폐 구조는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 고갈된 미립자 플라스틱 고체 스트림을 취급 또는 처리할 수 있다. 각각의 밀폐 구조와 회합된 오버헤드 컨베이어는 미립자 플라스틱 고체 스트림을 제1 및 제2 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템 및/또는 제1 및 제2 인벤토리 파일에 동시에 침착시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-농축 스트림의 침착은 각각의 수송 시스템 내에서 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트-고갈 스트림의 침착과 동시에 발생한다. 그러나, 미립자 플라스틱 고체가 각각의 밀폐 구조로부터 공급되는 방식이 항상 동일할 필요는 없으며, 상이한 방식들이 동시에 사용될 수 있음이 고려된다. 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-농축 미립자 플라스틱 고체는 오버헤드 컨베이어로부터 직접 제1 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템으로 공급될 수 있는 반면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-고갈 미립자 플라스틱 고체는 이러한 고체의 하나 이상의 인벤토리 파일로부터 제2 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템으로 공급될 수 있다. 또한 하나의 밀폐 구조가 하나 이상의 인벤토리 파일에 미립자 고체 플라스틱 고체를 침착시키는 반면, 다른 밀폐 구조는 폐 플라스틱 분리 공정으로부터 어떠한 미립자 플라스틱 고체도 수용하지 않을 수 있다.
본 발명의 다양한 양태의 추가적인 이점은 본원의 개시내용을 검토할 때 당업자에게 명백할 것이다. 본원에 기재된 다양한 양태가 본원에 달리 지시되지 않는 한 반드시 상호 배타적일 필요는 없다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 한 양태에서 설명되거나 묘사된 특징이 다른 양태들에도 포함될 수 있지만, 반드시 포함되는 것은 아니다. 따라서, 특정 양태들의 다양한 조합 및/또는 통합들이 본원에 제시된 개시물에 의해 포함된다.
실시예
하기 실시예는 본 발명의 한 양태에 따라 플라스틱을 분리하는 방법을 제시한다. 그러나, 이러한 예는 예시의 방법으로 제공되고, 여기서 어떠한 것도 본 발명의 전체 범위에 대한 제한으로서 취해져서는 안 된다는 것이 이해되어야 한다.
본 실시예에서, 도 4에 도시된 공정 및 전술한 바와 유사하게, 다양한 혼합 플라스틱 폐기물 공급원료를 제1 고밀도 싱크-플로트 분리 단계(목표 분리 밀도 1.4 g/cc)에 이은 제2 저밀도 싱크-플로트 분리 단계(목표 분리 밀도 1.3 g/cc)를 포함하는 분리 공정에 공급하였다. 칼륨 카보네이트를 사용하여 싱크-플로트 단계를 위한 농축된 염 용액을 제조하였다. 하기 표 1은 상이한 플라스틱 콘텐트 및 기타 폐기물 성분을 갖는 상이한 공급원료 공급원을 사용하는 시험 실행을 위한 공급원료 및 생성물 스트림 조성물을 제시한다. 중질-농축 스트림(즉, 1.4 g/cc보다 큰 평균 플라스틱 밀도를 갖는 플라스틱 스트림)은 표 1에 도시되어 있지 않은데, 이는 이 스트림의 회수가 이들 시험 실행에서 무시될만 하였기 때문이다. 모든 백분율은 100 중량%로 취해진 스트림의 총 중량을 기준으로 한 중량 백분율로 제시된다. 나일론 콘텐트는 측정된 질소(N) 원자 중량을 기준으로 제시된다.
실행 1개 2 3 4
공급원료 공급원 혼합 폐기물 회수기 PET 폐기물 연석길(curbside) 폐기물 회수기 PET 폐기물
공급물 중 PET 39.3% 83.0% 54.9% 84.6%
공급물 중 올레핀 28.6% 7.5% 35.1% 6.0%
공급물 중 비-플라스틱 고체 1.1% 1.0% 0.6% 0.6%
공급물 중 가용성 물질 31.0% 8.5% 9.4% 9.2%
총 공급물(kg) 121 240 766 350
공급물 벌크 밀도(lb/cuft) 13 12 19 21
PET-농축 스트림 중 PET 63.4% 99.6% 98.8% 99.5%
PET-농축 스트림 중 N(%) ND ND ND ND
PET-농축 스트림 중 Cl(ppm) 3500 311 287 85
PET-농축 스트림 중 Al(ppm) 7160 796 589 해당 없음
총 PET-농축 스트림(kg) 75 200명 421년 286.1
PO-농축 스트림 중 PET 6.4% 9.6% 1.8% 21.6%
PO-농축 스트림 중 N(%) ND 1.11% 1.65% 1.27%
PO-농축 스트림 중 Cl(ppm) 1500 300명 100 100
PO-농축 스트림 중 Al(ppm) 12600 2000년 545 해당 없음
총 PO-농축 스트림(kg) 37 20 269 24
PO-농축 스트림에 대한 PET 수율 손실(%) 해당 없음 해당 없음 1.2% 1.8%
공급물 중 카드보드(용해로) 24.40% 1.10% 0.00% 0.00%
코멘트 다량의 카드보드 - - 염이 부족해짐
실행 5 6 7 8
공급원료 공급원 기관 폐기물
(institutional waste)		 회수기 PET 폐기물 연석길 폐기물 회수용 자동 판매기 물질(reverse vending machine material)
공급물 중 PET 67.5% 88.9% 55.0% 93.3%
공급물 중 올레핀 30.8% 7.4% 36.2% 6.3%
공급물 중 비-플라스틱 고체 0.8% 1.5% 1.9% 0.4%
공급물 중 가용성 물질 0.8% 2.2% 6.9% 0.0%
총 공급물(kg) 59 3900 해당 없음 3100
공급물 벌크 밀도(lb/cuft) 19 20 해당 없음 18
PET-농축 스트림 중 PET 98.9% 99.6% 99.1% 98.8%
PET-농축 스트림 중 N(%) 0.01% 0.01% 0.00% 73
PET-농축 스트림 중 Cl(ppm) 313 200 1467
PET-농축 스트림 중 Al(ppm) 158 68 해당 없음
총 PET-농축 스트림(kg) 39.5 3455.5 해당 없음 2558.32
PO-농축 스트림 중 PET 4.1% 7.7% 14.0% 69.5%
PO-농축 스트림 중 N(%) 0.01% 0.04% 0.02% 345
PO-농축 스트림 중 Cl(ppm) 52 560 288 51
PO-농축 스트림 중 Al(ppm) 1300 1175 1100 2100
총 PO-농축 스트림(kg) 18.5 299.9 해당 없음 523.6
PO-농축 스트림에 대한 PET 수율 손실(%) 0.7% 0.7% 9% 11%
공급물 중 카드보드(용해로) 0.00% 0.00% 0.00% 0.90%
코멘트 - 다량의 Cl - 다량의 필름
또한 밀도 분리 공정에서 칼륨 카보네이트의 사용이 또한 별도의 항미생물제를 사용할 필요 없이 항미생물 효과를 제공한다는 것을 입증하기 위해 혼합 플라스틱 폐기물 공급원료의 다양한 샘플에 대해 항미생물 데이터를 수집하였다. 샘플 1 내지 4를 전술한 밀도 분리 공정에 사용된 칼륨 카보네이트 매질로 처리하였다. 처리된 및 미처리된 플라스틱의 항미생물 데이터를 본원에 기재된 시험 절차를 사용하여 수집하였다. 박테리아 계수는 플레이트 계수 한천(PCA) 기질 상에서 성장한 배양물을 사용하여 수행하였다. 진균류 계수는 사보러드(Sabouraud) 덱스트로스 한천(SDA) 기질 상에서 성장한 배양물을 사용하여 수행하였다. 그 결과는 하기 표 2에 제시된다. 알 수 있는 바와 같이, 전술한 밀도 분리 공정은 플라스틱 내의 박테리아 및 진균 수를 감소시키는데 매우 효과적인 것으로 나타났다.
샘플 1
혼합 플라스틱 회수 폐기물		 샘플 2
혼합 플라스틱 베일
 샘플 3
PET ?? 미세물
 샘플 4
초록색 병 베일
% 박테리아 감소 99.9 99.3 100명 87.8
% 진균 감소 99.3 99.9 100명 98.4
시작 PCA[CFU/g] 1.59E+08 1.13E+05
 2.21E + 05
 2.30E+03
종료 PCA[CFU/g] 4.00E + 03 7.50E+02
 <10 2.80E + 02
시작 SDA[CFU/g] 7.05E+03 1.26E+05
 2.30E+04
 6.10E+02
종료 SDA[CFU/g] 5.00E + 01 6.50E+01
 <10 <10
정의
하기는 정의된 용어들의 배타적 리스트가 되는 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다. 다른 정의들은, 예를 들어, 문맥에서 정의된 용어의 사용을 수반하는 경우와 같은 전술한 설명에서 제공될 수 있다.
본원에 사용된 단수형 용어는 하나 이상을 의미한다.
본원에서 사용된 용어 "및/또는"은 2개 이상의 항목들의 열거에서 사용될 때, 열거된 항목들 중 임의의 하나가 그 자체로 사용될 수 있거나 또는 열거된 항목들 중 2개 이상의 임의의 조합이 사용될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 조성물이 성분 A, B 및/또는 C를 함유하는 것으로 기재되는 경우, 조성물은 A 단독을 함유할 수 있고; B 단독; C 단독; A 및 B의 조합; A 및 C의 조합, B 및 C의 조합; 또는 A, B 및 C를 조합하여 사용할 수 있다.
본원에 사용된 용어 "바이오 폐기물"은 살아있는 유기체 또는 유기 기원으로부터 유래된 물질을 지칭한다. 예시적인 바이오 폐기물은 면, 목재, 톱밥, 음식물 찌꺼기, 동물 및 동물 부속, 식물 및 식물 부속, 및 분뇨를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
본원에 사용된 용어 "가성"은 세정제로서, 병원체를 죽이고, 및/또는 악취를 감소시키기 위한 기술에서 사용될 수 있는 임의의 염기성 용액(예를 들어, 강한 염기, 농축된 약한 염기 등)을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "원심 밀도 분리"는 물질의 분리가 주로 원심력에 의해 야기되는 밀도 분리 공정을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "화학적 재활용"은 폐 플라스틱 중합체를 그 자체로 유용하고/하거나 다른 화학적 생산 공정(들)에 대한 공급원료로서 유용한 저분자량 중합체, 올리고머, 단량체 및/또는 비중합체 분자(예를 들어, 수소 및 일산화탄소)로 화학적으로 전환시키는 단계를 포함하는 폐 플라스틱 재활용 공정을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "화학적 재활용 시설"은 폐 플라스틱의 화학적 재활용을 통해 재활용 콘텐트 제품을 생산하는 시설을 의미한다. 화학 재활용 시설은 하기 단계 중 하나 이상을 사용할 수 있다: (i) 전처리, (ii) 용매 분해, (iii) 열분해, (iv) 균열 및/또는(v) POX 가스화.
본원에 사용된 용어 "공동 위치된"은 2개 이상의 물체가 공통 물리적 부위 상에 위치하고/되거나 서로의 1609.34 m(1 마일) 내에 위치되는 특징을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "상용화제"는 물리적 혼합물(즉, 배합물)에서 2개 이상의 혼화성이 다른 중합체를 함께 조합할 수 있는 제제를 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "포함하는" 및 "포함하다"라는 용어는 용어 이전에 인용된 대상으로부터 용어 이후에 인용된 하나 이상의 요소로 전이하기 위해 사용되는 개방-종결형(open-ended) 전이 용어이며, 여기서 요소 또는 전이 용어 이후에 열거된 요소는 반드시 주제를 구성하는 유일한 요소는 아니다.
본원에 사용된 용어 "인도하는"은 배치식 및/또는 연속식 방식으로 물질의 수송을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "크래킹"은 탄소-탄소 결합의 파괴에 의해 복잡한 유기 분자를 더 단순한 분자로 분해하는 것을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "D90"은 분포의 90%가 더 작은 입자 크기를 가지며 10%가 더 큰 입자 크기를 갖는 직경을 말한다.
본원에 사용된 용어 "밀도 분리 공정"은 적어도 부분적으로라도, 물질의 각각의 밀도를 기초하여 물질을 분리하는 공정을 지칭한다. 또한, 용어 "저밀도 분리 단계" 및 "고밀도 분리 단계"는 상대밀도 분리 공정을 지칭하며, 여기서 저밀도 분리는 고밀도 분리 단계의 목표 분리 밀도보다 작은 목표 분리 밀도를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "고갈된"은 (건조 중량 기준으로) 기준 물질 또는 스트림 중 특정 성분의 농도보다 작은 상기 특정 성분의 농도를 갖는 것을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "직접 유래된"은 폐 플라스틱으로부터 기원된 하나 이상의 물리적 성분을 갖는 것을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "농축된"은 (건조 중량 기준으로) 기준 물질 또는 스트림 중 특정 성분의 농도보다 큰 상기 특정 성분의 농도를 갖는 것을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "할라이드"는 음전하를 보유하는 할로겐 원자(즉, 할라이드 이온)를 포함하는 조성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "할로겐" 또는 "할로겐"은 하나 이상의 할로겐 원자를 포함하는 유기 또는 무기 화합물, 이온성 또는 원소 종을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "갖는", "갖는" 및 "갖는다"는 상기 제시된 "포함하는" 및 "포함하다"와 동일한 개방-종결형(open-ended) 의미를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "중질 유기 메탄분해 공생성물"은 DMT보다 비점이 큰 메탄분해 공생성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "중질 유기 가용매분해 공생성물"은 가용매분해 시설의 주요 테레프탈일 생성물보다 비점이 큰 가용매분해 공생성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "비롯한", "비롯하다" 및 "비롯하는"은 상기 제시된 "포함하는" 및 "포함하다"와 동일한 개방형-종결형 의미를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "간접적으로 유래된"은 i) 폐 플라스틱에 기인하지만, ii) 폐 플라스틱으로부터 기원되는 물리적 성분을 갖는 것에 기초하지 않는 할당된 재활용 콘텐트를 갖는 것을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "단리된"은 동적 또는 정적인 물체 또는 물체가 그 자체로 그리고 다른 물질로부터 분리되는 특징을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "경질 유기 메탄분해 공생성물"은 DMT 미만의 비점을 갖는 메탄분해 공생성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "경질 유기 가용매분해 공생성물"은 가용매분해 시설의 주요 테레프탈일 생성물보다 비점이 낮은 가용매분해 공생성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "제조된 셀룰로오스 제품"은 셀룰로오스 섬유를 포함하는 비천연적(즉, 인조 또는 기계-제조된) 물품, 및 이의 스크랩을 지칭한다. 예시적인 제조된 셀룰로오스 제품은 비제한적으로 종이 및 카드보드를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "메탄분해 공생성물"은 다이메틸 테레프탈레이트(DMT), 에틸렌 글리콜(EG) 또는 메탄올이 아닌, 메탄분해 시설로부터 인출된 임의의 화합물을 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같이, "혼합 플라스틱 폐기물" 또는 MPW는, 산업-후(또는 소비자-전) 플라스틱, 소비자-후 플라스틱, 또는 이들의 혼합물을 지칭한다. 플라스틱 물질의 예는, 비제한적으로, 폴리에스터, 하나 이상의 폴리올레핀(PO), 및 폴리비닐클로라이드(PVC)를 포함한다. 또한, 본원에 사용된 바와 같이, "폐 플라스틱"은 폴리에스터, 폴리올레핀(PO) 및/또는 폴리염화비닐(PVC)과 같은 임의의 산업-후(또는 소비자-전) 및 소비자-후 플라스틱을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "다성분 중합체"는 하나 이상의 다른 중합체 및/또는 비중합체 고체와 조합, 부착, 또는 달리 물리적으로 및/또는 화학적으로 회합된 하나 이상의 합성 또는 천연 중합체를 포함하는 물품 및/또는 미립자를 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "다층 중합체"는 PET 및 2개 이상의 물리적으로 구별되는 상들에서 함께 물리적으로 및/또는 화학적으로 회합된 하나 이상의 다른 중합체 및/또는 비-중합체 고체를 포함하는 다성분 중합체를 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "부분 산화(POX) 가스화" 또는 "POX"는 탄소-함유 공급물을 합성가스(일산화탄소, 수소 및 이산화탄소)로의 고온 전환을 지칭하며, 여기서 전환은 탄소를 CO2로의 완전한 산화에 필요한 화학량론적 산소량보다 적은 양의 산소로 수행한다. POX 가스화로의 공급에는 고체, 액체 및/또는 가스가 포함될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "PET"는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 단독 중합체, 또는 개질제에 의해 개질되거나 에틸렌 글리콜 및 테레프탈산 이외의 잔기 또는 모이어티, 예컨대 다이에틸렌 글리콜, TMCD(2,2,4,4-테트라메틸-1,3-사이클로부탄다이올), CHDM(사이클로헥산다이메탄올), 프로필렌 글리콜, 이소소르비드, 1,4-부탄다이올, 1,3-프로판다이올, 및/또는 NPG(네오펜틸글리콜)를 함유하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 또는 반복되는 테레프탈레이트 단위(및 이들이 반복하는 에틸렌 글리콜 기반 단위를 함유하는지 여부와는 상관 없는) 및 TMCD(2,2,4,4-테트라메틸-1,3-사이클로부탄다이올), CHDM(사이클로헥산다이메탄올), 프로필렌 글리콜, 또는 NPG(네오펜틸글리콜), 이소소르비드, 이소프탈산, 1,4-부탄다이올, 1,3-프로판다이올, 및/또는 다이에틸렌 글리콜 중 하나 이상의 잔기 또는 모이어티를 갖는 폴리에스터, 또는 이들의 조합을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "오버헤드"는 밀폐 구조 내의 정량의 미립자 플라스틱 고체의 최대 상승(maximum elevation) 위에 있는 구조의 물리적 위치를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "부분 산화(POX) 가스화 시설" 또는 "POX 시설"은 폐 플라스틱 및 이로부터 유래된 공급원료의 POX 가스화를 수행하는 데 필요한 모든 장비, 라인 및 제어 장치를 포함하는 시설을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "PET 가용매분해"는 폴리에스터 테레프탈레이트-함유 플라스틱 공급물이 용매의 존재 하에 화학적으로 분해되어 주요 테레프탈일 생성물 및 주요 글리콜 생성물을 형성하는 반응을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "물리적 재활용"(또한 "기계적 재활용"으로 공지되어 있음)은 폐 플라스틱을 용융시키고 용융 플라스틱을 새로운 중간 생성물(예를 들어, 펠릿 또는 시트) 및/또는 새로운 최종 생성물(예를 들어, 병)로 형성하는 단계를 포함하는 폐 플라스틱 재활용 공정을 지칭한다. 일반적으로, 물리적 재활용은 플라스틱의 화학 구조를 변화시키지 않는다.
본원에 사용된 용어 "주로"는 50 중량% 이상을 의미한다. 예를 들어, 주로 프로판 스트림, 조성물, 공급원료, 또는 생성물은 프로판을 50 중량% 이상 함유하는 스트림, 조성물, 공급원료, 또는 생성물이다.
본원에 사용된 용어 "전처리"는 하기 단계 중 하나 이상을 사용하여 화학적 재활용을 위한 폐 플라스틱을 제조하는 것을 지칭한다:(i) 분쇄, (ii) 분할, (iii) 세척, (iv) 건조, 및/또는(v) 분리.
본원에 사용된 용어 "열분해"는 불활성(즉, 실질적으로 산소가 없는) 분위기에서 승온에서 하나 이상의 유기 물질의 열분해를 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "열분해 숯"은 200℃ 및 1기압에서 고체인 열분해로부터 수득된 탄소-함유 조성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "열분해 가스"는 25℃에서 기체인 열분해로부터 수득되는 조성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "열분해 중질 왁스"는 열분해 숯, 열분해 가스, 또는 열분해 오일이 아닌, 열분해로부터 수득된 C20+ 탄화수소를 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "열분해 오일" 또는 "파이오일(pyoil)"은 25℃ 및 1기압에서 액체인, 열분해로부터 수득된 조성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "열분해 잔류물"은 열분해 가스 또는 열분해 오일이 아닌, 열분해로부터 수득된 조성물을 의미하며, 주로 열분해 숯 및 열분해 중질 왁스를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "재활용 콘텐트"는 폐 플라스틱으로부터 직접 및/또는 간접적으로 유래된 조성물이거나 이를 포함하는 것을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "분리 효율"은 도 14를 지칭하며, 이는 분리기(950), 공급원료(960)(저밀도 성분(A), 중밀도 성분(B), 및 고밀도 성분(C)을 포함함), 생성물 스트림(970)(저밀도 성분(A)의 경우), 및 생성물 스트림(980)(중밀도 성분(B) 및 고밀도 성분(C)의 경우)을 도시한 것이고, 여기서
생성물 스트림(970)에 대하여(단위 시간당 당):
생성물 효율A = A의 생성물 중량/A의 공급 속도;
오염 효율B = B의 생성물 중량/B의 공급 속도;
오염 효율C = C의 생성물 중량/C의 공급 속도;
제품 순도A = A/(A + B + C의 제품 비율)의 제품 중량,
및 생성물 스트림(980)에 대하여(단위 시간 당) 다음을 포함한다:
오염 효율A = A의 생성물 중량/A의 공급 속도;
생성물 효율B = B의 생성물 중량/B의 공급 속도;
생성물 효율C = C의 생성물 중량/C의 공급 속도;
제품 순도 =(B + C의 생성물 중량)/(A + B + C의 제품 비율).
본원에 사용된 용어 "싱크-플로트 밀도 분리"는 물질의 분리가 주로 선택된 액체 매질에서의 부유 또는 가라앉음에 의해 야기되는 밀도 분리 공정을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "가용매분해" 또는 "에스터 가용매분해"는 에스터-함유 공급물이 용매의 존재 하에 화학적으로 분해되어 주요 카르복실 생성물 및 주요 글리콜 생성물을 형성하는 반응을 지칭한다. 가용매분해의 예는, 가수분해, 알코올분해, 및 가암모아분해를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "가용매분해 공생성물"은 가용매분해 시설의 주요 카르복실(테레프탈일) 생성물, 가용매분해 시설의 주요 글리콜 생성물, 또는 가용매분해 시설에 공급되는 주용매가 아닌, 가용매분해 시설로부터 인출된 임의의 화합물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "테레프탈일"은 하기 기를 포함하는 분자를 지칭한다:
Figure pct00014
Figure pct00015
본원에 사용된 용어 "주요 테레프탈일"은 가용매분해 시설로부터 회수되는 주된 또는 핵심 테레프탈일 생성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "글리콜"은 분자 당 2개 이상의 -OH 작용기를 포함하는 성분을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "주요 글리콜"은 가용매분해 시설로부터 회수되는 주된 글리콜 생성물을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "목표 분리 밀도"는 밀도 분리 공정을 거친 물질이 우선적으로 고밀도 산출물로 분리되는 위의 밀도를 의미하며, 그 이하에서는 물질이 저밀도 산출물로 분리된다. 목표 분리 밀도는 밀도 값을 지정하며, 여기서 값보다 높은 밀도를 갖는 모든 플라스틱 및 기타 고체 물질은 고밀도 산출물로 분리되고 값보다 낮은 밀도를 갖는 모든 플라스틱 및 기타 고체 물질은 저밀도 산출물로 분리된다. 그러나, 밀도 분리 공정에서 물질의 실제 분리 효율은 목표 밀도 분리 값에 대한 특정 물질의 밀도의 체류 시간 및 상대적 근접성을 포함하는 다양한 인자에 의존할 수 있다.
본원에 사용된 용어 "폐 플라스틱"은 사용, 스크랩 및/또는 폐기된 플라스틱 물질, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리올레핀(PO), 및/또는 폴리비닐클로라이드(PVC)를 지칭한다. 폐 플라스틱은 또한 폐 플라스틱 콘텐트의 총 10 중량% 미만, 및 개별적으로 1 중량% 미만을 나타내는 다수의 비주류(minor) 플라스틱 성분을 포함할 수 있다. 한 양태에서, 폐 플라스틱은 또한 총 50 미만, 40 미만, 30 미만, 20 미만, 15 미만, 또는 10 중량% 미만의 다수의 비주류 플라스틱 성분(PET 및 폴리올레핀 이외의 것)을 포함할 수 있고, 임의적으로, 이는 폐 플라스틱 콘텐트의 15 미만, 10 미만, 또는 1 중량% 미만의 폐기물 플라스틱 컨텐트를 개별적으로 나타낼 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 어구 "적어도 일부"는 적어도 일부 및 최대 전체 양 또는 기간을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, "다운스트림"은 하기와 같은 목표 단위 조작, 선박, 또는 장비를 의미한다:
유체(액체 또는 가스) 연통에서, 또는 파이핑(piping) 연통에서, 크래커 퍼니스의 방사 섹션으로부터의 유출물 스트림과 함께, 임의적으로 하나 이상의 중간 단위 조작, 용기, 또는 장비를 통한 것, 또는
유체(액체 또는 가스) 연통에서, 또는 파이핑 연통에서, 크래커 퍼니스의 방사 섹션으로부터의 유출물 스트림과 함께, 임의적으로 하나 이상의 중간 단위 조작, 용기 또는 장비를 통한 것으로서, 목표 단위 조작, 용기 또는 장비가 크래커 시설의 배터리 한계 내에 남아 있는 것(이는 퍼니스 및 모든 관련 다운스트림 분리 장비를 포함함).
개시된 양태들에 제한되지 않는 청구범위
이상에서 설명된 본 발명의 바람직한 형태들은 단지 예시로서 사용되어야 하며, 본 발명의 범위를 해석하기 위해 제한적인 의미로 사용되어서는 안 된다. 상기에 제시된 예시적인 양태에 대한 변형은 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 용이하게 수행될 수 있을 것이다.
이로써, 본 발명자들은, 하기 청구범위에 제시된 바와 같이 본 발명의 문자적 범주를 실질적으로 벗어나지 않는 임의의 장치에 관한 것으로서 본 발명의 합리적으로 공정한 범위를 결정하고 평가하기 위해 등가물의 교리에 의존하려는 의도를 진술한다.

Claims (66)

  1. 혼합 플라스틱 폐기물로부터 분리된 플라스틱 고체를 취급하는 시설로서,
    밀폐 구조; 및
    상기 밀폐 구조와 회합된 신장 오버헤드 컨베이어(elongate overhead conveyor)
    를 포함하고,
    상기 오버헤드 컨베이어는 미립자 플라스틱 고체의 스트림(stream)을 상기 오버헤드 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에 (a) 플라스틱 고체 수송 시스템 및/또는 (b) 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일(inventory pile)에 선택적으로 침착시키도록 구성된, 시설.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오버헤드 컨베이어가 실질적으로 상기 밀폐된 구조의 길이로 연장되는, 시설.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체 스트림이 폐 플라스틱 분리 시스템에 의해 생성된 PET-농축(enriched) 스트림 및 PET-고갈 스트림 중 하나를 포함하는, 시설.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체 스트림이
    70 중량% 초과의 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및
    (a) 0.1 내지 4 중량%의 할로겐
    을 포함하고, 상기 플라스틱 고체의 109 CFU/g 미만의 미생물 콘텐트(content)를 갖거나;
    (b) 0.1 중량% 내지 4 중량%의 폴리비닐 클로라이드
    를 포함하고, 270℃ 미만 및 1기압에서 상 변화하지 않는 고체 물질 0.1 중량% 이상을 포함하거나;
    (c) 0.1 중량% 내지 4 중량% 할로겐
    을 포함하거나;
    (d) 0.1 중량% 내지 10 중량%의 폴리비닐 클로라이드, 및 4 중량% 미만의 수분 콘텐트
    를 포함하거나;
    (e) 1 중량% 이하의 나일론 콘텐트
    를 포함하거나;
    (f) 10 중량% 이하의 다층 플라스틱 콘텐트
    를 포함하는, 시설.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 시설이 상기 폐플라스틱 분리 시스템으로부터 1609.34 m(1 마일) 이내에 위치하는, 시설.
  6. 제1항에 있어서,
    미립자 플라스틱 고체 스트림이
    (a) PET가 농축되고 나일론이 고갈된 스트림;
    (b) PET가 농축되고 다층 플라스틱이 고갈된 스트림;
    (c) PET가 농축되고 PVC가 농축된 스트림;
    (d) 올레핀이 농축되고 나일론이 농축된 스트림; 및
    (e) 올레핀이 농축되고 다층 플라스틱이 농축된 스트림
    중 하나 이상을 포함하는, 시설.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신장 오버헤드 컨베이어가 벨트 컨베이어, 공압 컨베이어, 진동 컨베이어, 또는 스크류 컨베이어를 포함하는, 시설.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템이 상기 밀폐 구조와 플라스틱 화학 물질 재활용 시설 사이에 위치하는, 시설.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 플라스틱 화학 물질 재활용 시설이 가용매분해 시설, POX 가스화 시설, 에너지 생산/생산 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상을 포함하는, 시설.
  10. 제8항에 있어서,
    플라스틱 화학 물질 재활용 시설이 상기 밀폐 구조의 1 마일 이내에 위치하는, 시설.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐 구조 내에 PET-농축 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일 및 PET가 고갈된 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일이 위치하는, 시설.
  12. 제1항에 있어서,
    플라스틱 고체 수송 시스템 및/또는 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일에 침착된 상기 미립자 플라스틱 고체가 항미생물제를 포함하지 않는, 시설.
  13. 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림을 처리하기 위한 시설로서,
    제1 및 제2 밀폐 구조; 및
    상기 제1 및 제2 밀폐 구조와 각각 회합된 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어
    를 포함하고,
    상기 신장 오버헤드 컨베이어가 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용된 상기 PET-농축 및-고갈 스트림을 각각의 (a) 제1 및 제2 플라스틱 고체 수송 시스템 및/또는 (b) 상기 오버헤드 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에 있는 제1 및 제2 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일에 선택적으로 침착시키도록 구성된, 시설.
  14. 제13항에 있어서,
    PET-농축된 스트림이
    70 중량% 초과의 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및
    (a) 0.1 내지 4 중량%의 할로겐
    을 포함하고, 상기 플라스틱 고체의 109 CFU/g 미만의 미생물 콘텐트를 갖거나;
    (b) 0.1 중량% 내지 4 중량%의 폴리비닐 클로라이드
    를 포함하고, 270℃ 미만 및 1기압에서 상 변화하지 않는 고체 물질 0.1 중량% 이상을 포함하거나;
    (c) 0.1 중량% 내지 4 중량% 할로겐
    을 포함하거나;
    (d) 0.1 중량% 내지 10 중량%의 폴리비닐 클로라이드, 및 4 중량% 미만의 수분 콘텐트
    를 포함하거나;
    (e) 1 중량% 이하의 나일론 콘텐트
    를 포함하거나;
    (f) 10 중량% 이하의 다층 플라스틱 콘텐트
    를 포함하는, 시설.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 시설이 상기 폐플라스틱 분리 시스템으로부터 1609.34 m(1 마일) 이내에 위치하는, 시설.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    PET-고갈 스트림이 PET-농축 스트림에 비해 나일론이 농축되고/되거나 다층 플라스틱이 농축된, 시설.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어가 실질적으로 상기 제1 및 제2 밀폐 구조의 길이를 각각 연장하는, 시설.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어가 벨트 컨베이어, 공압 컨베이어, 진동 컨베이어 또는 스크류 컨베이어를 개별적으로 포함하는, 시설.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제1 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템은 상기 제1 밀폐 구조와 제1 플라스틱 화학 물질 재활용 시설 사이에 위치하는, 시설.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 플라스틱 화학 물질 재활용 시설이 가용매분해 시설을 포함하는, 시설.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 제2 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템이 상기 제2 밀폐 구조와 제2 플라스틱 화학 물질 재활용 시설 사이에 위치하는, 시설.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제2 플라스틱 화학 물질 재활용 시설이 POX 가스화 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상을 포함하는 시설.
  23. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 밀폐 구조가 서로 1609.34 m(1 마일) 이내에 위치하는, 시설.
  24. 제13항에 있어서,
    혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용되고 각각의 제1 및 제2 플라스틱 고체 수송 시스템 및/또는 제1 및 제2 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일에 침착된 상기 PET-농축 및 PET-고갈 스트림이 항미생물제를 포함하지 않는, 시설.
  25. 미립자 플라스틱 고체 취급 시설(handling facility)과 가용매분해(solvolysis) 시설 사이에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 스트림을 수송하도록 구성된 제1 수송 시스템; 및
    상기 미립자 플라스틱 고체 취급 시설과 부분 산화 가스화 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상 사이에서 PET-고갈 스트림을 수송하도록 구성된 제2 수송 시스템
    을 포함하는 플라스틱 물질 수송 시스템.
  26. 호퍼(hopper), 블로워(blower), 및 공압 플라스틱-전달 도관(pneumatic plastic-conveying conduit) 중 하나 이상을 포함하는 플라스틱 물질 수송 시스템.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 제2 수송 시스템이 호퍼, 블로워, 및 공압 플라스틱-전달 도관 중 하나 이상을 포함하는 플라스틱 물질 수송 시스템.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체 취급 시설이 제1 및 제2 밀폐 구조 및 상기 제1 및 제2 밀폐 구조와 각각 회합된 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어를 포함하고,
    상기 제1 신장 오버헤드 컨베이어가 PET-농축 미립자 플라스틱 고체 스트림을 상기 제1 신장 오버헤드 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 (a) 상기 제1 수송 시스템 및/또는 (b) 하나 이상의 PET-농축 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일에 선택적으로 침착하도록 구성되고,
    상기 제2 신장 오버헤드 컨베이어가 PET-고갈 미립자 플라스틱 고체 스트림을 상기 제2 신장 오버헤드 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 (a) 상기 제2 수송 시스템 및/또는 (b) 하나 이상의 PET-고갈 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일로 선택적으로 침착시키도록 구성된,
    플라스틱 물질 수송 시스템.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어가 벨트 컨베이어, 공압 컨베이어, 진동 컨베이어 또는 스크류 컨베이어를 개별적으로 포함하는, 플라스틱 물질 수송 시스템.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어 중 하나 이상이 각각의 밀폐 구조 내부에 위치하는, 플라스틱 물질 수송 시스템.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 가용매분해 시설, 부분 산화 가스화 시설 및/또는 열분해 시설이 각각 상기 미립자 플라스틱 고체 처리 시설의 1609.34 m(1 마일) 이내에 위치하는, 플라스틱 물질 수송 시스템.
  32. 혼합 플라스틱 폐기물로부터 분리된 미립자 플라스틱 고체를 취급하는 방법으로서,
    혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용된 상기 미립자 플라스틱 고체를 밀폐 구조와 회합된 신장 오버헤드 컨베이어 위에 로딩(loading)하는 단계;
    상기 밀폐 구조의 길이를 따라 상기 미립자 플라스틱 고체를 상기 오버헤드 컨베이어에 의해 수송하는 단계; 및
    상기 미립자 플라스틱 고체를 상기 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 (a) 플라스틱 고체 수송 시스템 및 (b) 및 상기 밀폐 구조 내에서 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일 중 하나 이상에 선택적으로 침착시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체가 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템에 의해 생성된 PET-농축 스트림 및 PET-고갈 스트림 중 하나를 포함하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체가
    70 중량% 초과의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및
    (a) 0.1 내지 4 중량%의 할로겐
    을 포함하고, 상기 플라스틱 고체의 109 CFU/g 미만의 미생물 콘텐트를 갖거나;
    (b) 0.1 중량% 내지 4 중량%의 폴리비닐 클로라이드
    를 포함하고, 270℃ 미만 및 1기압에서 상 변화하지 않는 고체 물질 0.1 중량% 이상을 포함하거나;
    (c) 0.1 중량% 내지 4 중량% 할로겐
    을 포함하거나;
    (d) 0.1 중량% 내지 10 중량%의 폴리비닐 클로라이드, 및 4 중량% 미만의 수분 콘텐트
    를 포함하거나;
    (e) 1 중량% 이하의 나일론 콘텐트
    를 포함하거나;
    (f) 10 중량% 이하의 다층 플라스틱 콘텐트
    를 포함하는, 방법.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 PET-농축 스트림, 상기 PET-고갈 스트림, 또는 이들 각각의 인벤토리 파일이 항미생물제로 처리되지 않는, 방법.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체가
    (a) PET가 농축되고 나일론이 고갈된 스트림;
    (b) PET가 농축되고 다층 플라스틱이 고갈된 스트림;
    (c) PET가 농축되고 PVC가 농축된 스트림;
    (d) 올레핀이 농축되고 나일론이 농축된 스트림; 및
    (e) 올레핀이 농축되고 다층 플라스틱이 농축된 스트림
    중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  37. 제32항에 있어서,
    상기 방법이 상기 미립자 플라스틱 고체를 상기 신장 오버헤드 컨베이어 위에 적재하기 전에 상기 미립자 플라스틱 고체를 조밀화하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  38. 제32항에 있어서,
    상기 신장 오버헤드 컨베이어가 벨트 컨베이어, 공압 컨베이어, 진동 컨베이어, 또는 스크류 컨베이어를 포함하는, 방법.
  39. 제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신장 오버헤드 컨베이어로부터의 및/또는 상기 하나 이상의 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일로부터의 미립자 플라스틱 고체가 상기 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템에 침착되고 상기 밀폐 구조로부터 플라스틱 화학 물질 재활용 시설로 수송되는, 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 플라스틱 화학 물질 재활용 시설이 가용매분해 시설, POX 가스화 시설, 에너지 생산/생산 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  41. 제39항에 있어서,
    플라스틱 화학 물질 재활용 시설이 상기 밀폐된 구조의 1609.34 m(1 마일) 이내에 위치하는, 방법.
  42. 제39항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체가 상기 화학 플라스틱 재활용 시설이 작동하지 않을 때 상기 하나 이상의 인벤토리 파일에 침착되는, 방법.
  43. 제39항에 있어서,
    상기 플라스틱 화학 물질 재활용 시설이 작동하는 동안 상기 미립자 플라스틱 고체가 상기 하나 이상의 인벤토리 파일로부터 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템으로 로딩되는, 방법.
  44. 제39항에 있어서,
    상기 플라스틱 화학 시설이 작동하는 동안 상기 미립자 플라스틱 고체가 상기 하나 이상의 인벤토리 파일에 침착되는, 방법.
  45. 제39항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체는 상기 오버헤드 컨베이어로부터 및 상기 하나 이상의 인벤토리 파일로부터 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템에 동시에 침착되는, 방법.
  46. 제32항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체가 프론트-엔드 로더(front-end loader) 또는 벨트 로더(belt loader)를 사용하여 상기 하나 이상의 인벤토리 파일로부터 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템으로 침착되는, 방법.
  47. 제32항에 있어서,
    상기 미립자 플라스틱 고체가 상기 하나 이상의 인벤토리 파일로부터 상기 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템으로 배치식(batchwise)으로 침착되는, 방법.
  48. 혼합 플라스틱 폐기물 분리 시스템으로부터 수용된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 고체 스트림 및 PET-고갈 고체 스트림을 취급하는 방법으로서,
    상기 PET-농축 고체 스트림을 제1 밀폐 구조와 회합된 제1 신장 컨베이어 위에 로딩하는 단계로서, 상기 제1 컨베이어가 상기 제1 밀폐 구조 내에 오버헤드에 위치하는, 단계;
    상기 제1 밀폐 구조 내에서 상기 PET-농축 고체 스트림을 상기 제1 컨베이어에 의해 수송하는 단계;
    상기 PET-농축 고체 스트림을 상기 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 및 상기 제1 밀폐 구조 내에서 (a) PET-농축 고체 수송 시스템 및 (b) 하나 이상의 PET-농축 고형 인벤토리 파일 중 하나 이상으로 선택적으로 침착시키는 단계;
    PET-고갈 고체 스트림을 제2 밀폐 구조 내에 위치된 제2 신장 컨베이어 위에 로딩하는 단계로서, 상기 제2 컨베이어가 상기 제2 밀폐 구조 내에 오버헤드에 위치되고 실질적으로 그 길이를 연장하는, 단계;
    상기 제2 밀폐 구조 내에서 상기 PET-고갈 고체 스트림을 상기 제2 컨베이어에 의해 수송하는 단계; 및
    상기 PET-고갈 스트림을 상기 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 및 상기 제2 밀폐 구조 내에서 (a) PET-고갈 고체 수송 시스템 및 (b) 하나 이상의 PET-농축 고형 인벤토리 파일 중 하나 이상으로 선택적으로 침착시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 PET-농축 스트림의 침착이 상기 PET-고갈 스트림의 침착과 동시에 일어나는, 방법.
  50. 제48항에 있어서,
    상기 PET-농축 스트림의 침착이 상기 PET-고갈 스트림의 침착과 동시에 일어나는, 방법.
  51. 제48항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 밀폐 구조가 서로 1609.34 m(1 마일) 이내에 위치하는, 방법.
  52. 제48항에 있어서,
    상기 PET-농축 고체 스트림 및/또는 상기 PET-농축 고체 인벤토리 파일로부터의 PET-농축 고체가 상기 PET-농축 제1 미립자 플라스틱 고체 수송 시스템으로 침착되고 상기 제1 밀폐 구조로부터 가용매분해 시설로 수송되는, 방법.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 가용매분해 시설이 상기 제1 밀폐 구조의 1609.34 m(1 마일) 이내에 위치하는, 방법.
  54. 제48항에 있어서,
    상기 PET-고갈 고체 스트림 및/또는 상기 PET-고갈 고체 인벤토리 파일로부터의 PET-고갈 고체가 상기 PET-고갈 고체 수송 시스템으로 침착되고 상기 제2 밀폐 구조로부터 POX 가스화 시설, 에너지 생산/생산 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상의 구조로 수송되는, 방법.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 POX 가스화 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상이 상기 제2 밀폐 구조의 1609.34 m(1 마일) 이내에 위치하는, 방법.
  56. 제48항에 있어서,
    상기 PET-농축 고체 스트림 및/또는 상기 PET-농축 고체 인벤토리 파일로부터의 PET-농축 고체가 가용매분해 시설로 수송되고, 상기 PET-고갈 고체 스트림 및/또는 또는 상기 PET-고갈 고체 인벤토리 파일이 POX 가스화 시설, 에너지 생성/생산 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상으로 수송되고, 상기 가용매분해 시설이 상기 POX 가스화 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상에 위치하는, 방법.
  57. 제48항에 있어서,
    PET-농축 스트림에 대한 침착 방식이 PET-고갈 스트림에 대한 침착 방식과는 상이한, 방법.
  58. 제48항에 있어서,
    PET-농축 스트림 또는 PET-고갈 스트림, 또는 이들 각각의 인벤토리 파일이 항미생물제로 처리되지 않는, 방법.
  59. 미립자 플라스틱 고체 취급 시설에서 가용매분해 시설로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)-농축 고체 스트림을 인도(conducting)하는 단계; 및
    상기 미립자 플라스틱 고체 취급 시설로부터 PET-고갈 고체 스트림을 부분 산화 가스화 시설, 에너지 생성/생산 시설, 및 열분해 시설 중 하나 이상으로 인도하는 단계
    를 포함하는, 미립자 플라스틱 고체를 포함하는 스트림을 하나 이상의 플라스틱 화학 재활용 시설에 분배하는 방법.
  60. 제59항에 있어서,
    미립자 플라스틱 고체 취급 시설이 제1 및 제2 밀폐 구조, 및 상기 제1 및 제2 밀폐 구조와 각각 회합된 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어를 포함하고,
    상기 PET-농축 고체 스트림이 상기 제1의 신장 오버헤드 컨베이어에 의해 운반되고 상기 제1 신장 오버헤드 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 (a) PET-농축 고체 스트림 수송 시스템 및/또는 (b) PET-농축 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일 중 하나 이상에 선택적으로 침착되고,
    상기 PET-고갈 스트림이 상기 제2 신장 오버헤드 컨베이어에 의해 운반되고 상기 제2 신장 오버헤드 컨베이어의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 (a) PET-고갈 고체 스트림 수송 시스템 및/또는 (b) PET-농축 미립자 플라스틱 고체 인벤토리 파일 중 하나 이상에 선택적으로 침착되는,
    방법.
  61. 제60항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 오버헤드 컨베이어 중 하나 이상이 각각의 밀폐 구조 내부에 위치하는, 방법.
  62. 제61항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 신장 오버헤드 컨베이어가 벨트 컨베이어, 공압 컨베이어, 진동 컨베이어 또는 스크류 컨베이어를 개별적으로 포함하는, 방법.
  63. 제59항에 있어서,
    상기 가용매분해 시설 및/또는 상기 부분 산화 가스화 시설 및 열분해 시설 중 하나 이상이 각각 상기 미립자 플라스틱 고체 처리 시설의 1609.34 m(1 마일) 내에 위치하는, 방법.
  64. 제59항에 있어서,
    상기 PET-농축 고체 스트림이 상기 PET-고갈 고체 스트림에 비해 나일론이 고갈된, 방법.
  65. 제59항에 있어서,
    상기 PET-농축 고체 스트림은 상기 PET-고갈 고체 스트림에 비해 다층 플라스틱이 고갈된, 방법.
  66. 제 59항에 있어서,
    상기 PET-농축 고체 스트림이 PET-농축 고체 수송 시스템을 사용하여 상기 미립자 플라스틱 고체 취급 시설로부터 상기 가용매분해 시설로 인도되고, 상기 PET-고갈 고체 스트림이 상기 미립자 플라스틱 고체 취급 시설로부터 부분 산화 가스화 시설, 에너지 생성/생산 시설, 및 PET-고갈 고체 수송 시스템을 사용하는 열분해 시설 중 하나 이상으로 인도되고, 각각의 상기 수송 시스템이 호퍼, 블로워 및 공압 플라스틱 전달 도관 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023178146A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Eastman Chemical Company Chemical recycling facility with reduced water consumption

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57163314U (ko) * 1981-04-10 1982-10-14
US5236603A (en) * 1991-06-18 1993-08-17 Sampson Donald L Method for plastics recycling
US5249690A (en) * 1991-10-15 1993-10-05 Patterson Gill R Apparatus and method for sorting commingled waste materials for recycling
US5263591A (en) * 1991-12-12 1993-11-23 Taormina Industries, Inc. Refuse recycling system
JP2006016594A (ja) * 2004-06-03 2006-01-19 Toshiba Corp 廃プラスチック油化処理装置および廃プラスチックの油化処理方法
JP4637551B2 (ja) * 2004-10-13 2011-02-23 アースリサイクル株式会社 Ｐｖｃ（塩化ビニリデンも），ｐｅｔを含む混合プラスチックやアルミ複合フイルム等から有用物質の分離法
DE102005017334A1 (de) * 2005-04-14 2006-10-19 Orawetz, Uta Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung von Abfall
JP2008095024A (ja) * 2006-10-13 2008-04-24 Toshiba Corp 廃プラスチックリサイクルシステム
JP2009167274A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Kankyo Sozo:Kk 廃プラスチック油化還元装置
CN101670355B (zh) * 2009-09-25 2013-03-13 湖南万容科技股份有限公司 废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收的方法及设备
US11759835B2 (en) * 2009-12-30 2023-09-19 Upland Road Ip Holdco Llc Systems and methods for processing mixed solid waste
WO2021096716A1 (en) * 2019-11-14 2021-05-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for feeding plastic waste material to a thermochemical or pyrolysis reactor
WO2021150590A1 (en) * 2020-01-22 2021-07-29 Nexstate Technlogies, Ltd. Virtual landfill terminal
WO2021211505A1 (en) * 2020-04-13 2021-10-21 Eastman Chemical Company Chemical recycling of colored plastics mixtures
US20230114094A1 (en) * 2021-10-12 2023-04-13 Republic Services, Inc. Integrated center and process for recycling both polyolefin and polyester
WO2023177794A1 (en) * 2022-03-17 2023-09-21 Encina Development Group, LLC Inspection, sorting, and pyrolysis of plastic feeds

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