KR20230165409A - 이동식 폐수지의 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐수지의 발생 억제와 적정하게 재활용하는 방식으로 자원 순환을 위해 옮겨 가며 현장에서 수거 처리하여 펠릿 형태의 재생 원료를 얻게 하는 이동식 폐수지의 처리 장치를 제공함에 달성되게 되는데, 본 발명은 호퍼를 통해 투입되는 폐수지를 받아 푸셔를 이용해 파쇄 드럼 측으로 밀어붙여 갉아 내는 방식으로 잘게 조각으로 부순 후 파쇄 드럼에 연이어 설치되는 스크루로 폐수지 조각들을 압송되게 하면서 열간 공정을 거쳐 다이스에서 연화 상태의 봉 형상으로 압출해 내는 일련의 가공 유닛과, 가공 유닛의 다이스에 맞대 설치되어 추가 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 정격 회전수로 구동하며 연화 상태의 봉 형상으로 압출되는 미완성 재생 원료를 그 압출 교차 방향에서 펠릿 형태로 절단해 내는 원반형의 커터 및 커터가 내장형으로 삽입 설치되고 상하가 관형으로 연장 설치되어 다이스로부터 압출되는 연화 상태의 미완성 재생 원료을 팬 코일을 이용한 급속 공랭 방식으로 경화하여 고형의 완성 재생 원료화함과 동시 그 재생 원료를 별도의 저장고에 송풍 방식으로 보내게 하는 덕트형의 마무리 유닛을 포함하여서, 일련의 파쇄와 압출 공정으로 폐수지를 처리하게 하여 장비의 부피를 줄임과 아울러 파쇄 효율을 높이어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

이동식 폐수지의 처리 장치 {Mobility type waste synthetic resin treatment device}

본 발명은 일반 가정 또는 공동 주택이나 각종 산업장 등에서 유출되는 폐수지의 발생 억제와 적정하게 재활용하는 방식으로 자원 순환을 위해 옮겨 가며 현장에서 수거 처리하여 펠릿 형태의 재생 원료를 얻게 하는 이동식 폐수지의 처리 장치에 관한 것이다.

발포 폴리프로필렌 또는 발포 스티렌 등은 물리적 발포 수지로 비교적 복원력은 물론 강도가 우수하고 경량이어 자동차 부품이나 포장재ㆍ건축재ㆍ단열재 등에 쓰이는 첨단 소재로 유연성 및 내약품성 등이 우수해 제품 포장의 안정성을 높이고 부피를 소형화하는데 적합하여 여러 분야에 많이 사용되고 있다.

이러한 발포 수지들은 사용 후 폐기 시 환경 공해의 주 요인이 되고 있으며, 특히 건축 자재의 단열재 및 방음 제품들이나 충격에 취약한 고가 가전제품들의 운반 및 보관 시 파손 예방을 위해 사용되는 충격 보호 포장재는 일회용품으로 사용 후 폐기 처리되고 있는데, 이렇게 폐기되는 폐수지는 중량에 비해 부피가 커 수거 및 운반에 경제성이 낮아 수거율이 저조하여서 노상이나 산업장의 주변에 그대로 방치되는 폐기물로 처리에 어려움이 따랐다.

근래에 와 폐수지의 처리는 발생 억제와 재활용을 위해 폐수지의 유출 현장 그 자리에서 수거 처리하여 환경 공해 방지는 물론 자원 순환, 즉 폐수지의 순환 자원화를 위해 차량을 이용한 이동식 폐수지의 처리 장치로 이루게 하고 있는 것이다.

이동식 폐수지의 수거 처리 장치는 현재까지 여러 가지가 개발되어 사용되고 있는데, 그러한 폐수지 수거 처리 장치들은 차량 적재대에 파쇄기 등 처리 장비들을 탑재하고 폐수지의 유출 장소로 옮겨 가며 수거해 현장에서 잘게 부스러뜨려 알갱이화 또는 열간 압출을 통해 펠릿 형태의 다양한 플라스틱 재생 제품의 재생 원료로 자원화 활용되게 하고 있다.

이를 더 구체적으로 설명하면, 이동 차량의 적재대에 별도의 구동원 또는 차량의 엔진으로부터 전달되는 구동원을 이용해 구동하는 파쇄기 및 열간 압출기를 탑재하고 폐수지 유출 장소로 옮겨 가며 그 현장에서 별도의 컨베이어를 이용하여 수거된 폐수지들이 파쇄기의 호퍼를 통해 투입되어 상호 맞대어 배치되는 한 쌍의 파쇄날들에 의해 물리적으로 소정 크기의 알갱이로 파쇄됨과 아울러 그 파쇄 알갱이는 송풍 턱트를 통해 사이로에 저장되게 하거나, 또는 파쇄기의 배출구에 연이어 별도의 열간 압출기를 병설하여 파쇄기로부터 파쇄 알갱이를 받아 스크루를 이용한 소정의 열간 압출 성형 공정을 통해 봉형의 압출물로 성형해 냄과 동시 그 압출물을 압출기의 다이스 단부에서 수냉 방식으로 냉각시키면서 왕복 운동하는 커터를 이용해 절단하여 펠릿 형태의 재생 원료가 제조되게 하고 있는 것이다.

그런데 이러한 이동식 폐수지의 수거 처리 장치들에서는 차량의 적재대에 폐수지의 파쇄기가 단독적 또는 별도의 열간 압출기들이 파쇄기에 연이어 병렬 배치되어 복합적으로 이뤄 처리 장비의 부피가 커지고 있다.

또 수거 처리 장치의 파쇄기는 파쇄날들이 둘레에 방사상으로 설치되어 한 쌍으로 맞대 배치되는 파쇄 롤들 사이에서의 압축 작용에 의한 폐수지의 파쇄가 원할하지 못한, 즉 파쇄 롤들 상에서 폐수지가 부상 또는 겉돌아 파쇄 효율이 저조한 문제가 따르고 있다.

또한 수거 처리 장치의 열간 압출기로부터 압출되는 봉형의 압출물 절단은 압출기의 다이스 인접 한 위치에서 직접 분사되는 냉각수를 이용한 수냉 방식으로 압출물을 경화함과 동시 왕복 운동하는 커터를 이용하여 절단하여 재생 원료를 소기의 펠릿 형태로 제조시키고 있는데, 이때 수냉 방식으로 제조 완료된 펠릿 형태 재생 원료에는 습기가 잔류하여 별도의 제습 공정이 필히 추가됨과 아울러 왕복 운동의 커터를 이용한 절단 공정은 생산성이 떨어지는 등의 많은 문제점이 따르고 있는 것이다.

대한민국 등록특허 10-0673867호 대한민국 등록특허 10-1089698호 대한민국 등록실용신안 20-0114162호

본 발명은 상기에서와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 폐수지의 파쇄와 압출 성형을 파쇄 드럼과 스크루가 동일 축상에서 단일체로 이루는 가공 유닛으로 일련의 연속 공정으로 이루게 하여서, 처리 장비의 부피를 줄일 수 있는 이동식 폐수지의 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 가공 유닛의 파쇄 드럼에 푸셔를 이용해 처리할 폐수지가 밀어붙여 갉아 내는 방식으로 잘게 조각으로 부서지게 함으로서, 파쇄 효율을 높이고 따라 생산성이 우수한 이동식 폐수지의 처리 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 가공 유닛 파쇄 드럼의 파쇄날이 탈착 방식으로 설치되어 파손이나 마모 시 해당 파쇄날을 교체되게 함으로서, 장비의 유지 및 관리가 우수한 이동식 폐수지의 처리 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 가공 유닛의 다이스로부터 압출되는 연화 상태의 미완성 재생 원료를 급수 공랭 방식으로 경화되게 함으로서, 별도의 제습 공정이 삭제되고 제품성을 높일 수 있는 이동식 폐수지의 처리 장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 폐수지의 발생 억제와 적정하게 재활용하는 방식으로 자원 순환을 위해 옮겨 가며 현장에서 수거 처리하여 펠릿 형태의 재생 원료를 얻게 하는 이동식 폐수지의 처리 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 적재대가 구비되는 차량을 이용해 폐수지 유출 장소로 옮겨 가며 그 현장에서 폐수지를 수거 처리하여 압출 성형 방식으로 펠릿 형태의 재생 원료화하는 이동식 폐수지의 처리 장치로써, 차량의 적재대에 탑재되어 추가 배터리로부터 공급되는 전원으로 구동하며 호퍼를 통해 투입되는 폐수지를 받아 푸셔를 이용해 파쇄 드럼 측으로 밀어붙여 갉아 내는 방식으로 잘게 조각으로 부순 후 파쇄 드럼에 연이어 설치되는 스크루로 폐수지 조각들을 압송되게 하면서 열간 공정을 거쳐 다이스에서 연화 상태의 봉 형상으로 압출해 내는 일련의 가공 유닛과, 가공 유닛의 다이스에 맞대 설치되어 추가 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 정격 회전수로 구동하며 연화 상태의 봉 형상으로 압출되는 미완성 재생 원료를 그 압출 교차 방향에서 펠릿 형태로 절단해 내는 원반형의 커터 및 커터가 내장형으로 삽입 설치되고 상하가 관형으로 연장 설치되어 다이스로부터 압출되는 연화 상태의 미완성 재생 원료을 팬 코일을 이용한 급속 공랭 방식으로 경화하여 고형의 완성 재생 원료화함과 동시 그 재생 원료를 별도의 저장고에 송풍 방식으로 보내게 하는 덕트형의 마무리 유닛을 포함하여서, 일련의 파쇄와 압출 공정으로 폐수지를 처리하게 하여 장비의 부피를 줄임과 아울러 파쇄 효율을 높이어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 이동식 폐수지의 처리 장치에 의하면, 단일체로 구성되는 가공 유닛을 이용하여 폐수지의 파쇄와 압출 성형이 일련의 연속 공정으로 이루게 함으로서, 처리 장비의 부피를 줄이는 효과가 있다.

또 본 발명은 가공 유닛의 파쇄 드럼를 이용해 밀어붙여 갉아 내는 방식으로 폐수지가 잘게 조각으로 부서지게 함으로서, 파쇄 효율을 높이고 따라 생산성을 높일 수 있는 효과도 있는 것이다.

또한 본 발명은 가공 유닛 파쇄 드럼의 파쇄날이 탈착 방식으로 설치되어 파손이나 마모 시 해당 파쇄날을 교체되게 함으로서, 장비의 유지 및 관리가 우수한 효과가 있다.

또한 본 발명은 가공 유닛의 다이스로부터 압출되는 연화 상태의 미완성 재생 원료를 급수 공랭 방식으로 경화하여 고형의 완성 재생 원료화 함으로서, 종래 수냉 방식에서의 제습 공정이 삭제되어 처리 공정수를 줄이고 제품성을 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명 이동식 폐수지의 처리 장치 전체적인 구성을 개략적으로 보여 주는 측면도.
도 2는 도 1의 A-A선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 확대 단면도.
도 3은 도 2의 B-B선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 단면도.
도 4는 도 3의 (가) 부분을 발췌하여 보여 주는 확대 단면도.
도 5는 본 발명 이동식 폐수지의 처리 장치 가공 유닛에 적용되는 가공축을 보여 주는 투시도.
도 6의 (a)(b)(c)는 본 발명 이동식 폐수지의 처리 장치 가공 유닛의 파쇄 과정을 보여 주는 설명도로서,
(a)는 가공 유닛의 호퍼에 폐수지 투입을 대기하는 모습이고,
(b)는 가공 유닛의 호퍼에 폐수지가 투입됨과 동시 푸셔가 초기 이동 하여 파쇄 드럼 측으로 밀어붙이는 모습이며.
(c)는 가공 유닛의 푸셔가 말기 이동하여 폐수지를 파쇄 드럼 측으로 밀어붙여 갉아 내는 방식으로 잘게 부수는 모습이다.

다음 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하겠다. 도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 이동식 폐수지의 처리 장치가 상세히 도시되어 있다.

도면에서 10은 차량이다. 이 차량(10)은 일반 가정 또는 공동 주택이나 각종 산업장 등에서 유출되는 폐수지의 발생 억제와 적정하게 재활용하는 방식으로 자원 순환을 위해 옮겨 가며 현장에서 수거 처리하기 위한 이동 수단이다.

이러한 차량(10)은 대략 화물차 등 후방에 적재대(12)가 구비되는 모든 차량이 이용될 수 있을 것이다.

본 발명 이동식 폐수지의 처리 장치는 차량(10)의 적재대(12)에 가공 유닛(20)과 마무리 유닛(30) 및 사일로형의 저장고(40)를 탑재하고, 폐수지 유출 장소로 이동하며 현장에서 폐수지를 수거하여 일련의 파쇄와 열간 압출 성형 공정을 통해 펠릿 형태의 재생 원료화하게 된다. 이때 저장고(40)는 완성된 재생 원료의 보관 및 이동을 위해 임시적으로 보관하는 설비이다.

가공 유닛(20)은 적재대(12)의 앞 짐받이 판(14) 또는 바닥에 부설되는 추가 배터리(BT)로부터의 공급 전원으로 구동하는 제1모터(M1)에 의해 구동하게 될 것이다.

가공 유닛(20)은 크게 나누어 실린더(22)와 제1모터(M1)의 구동력으로 회전하는 가공축(24)으로 구성되는데, 이때 실린더(22)의 둘레에는 이후에 설명할 열간 압출 가공을 위한 가열 재킷 또는 히터 등의 가열 수단이 중첩적으로 설치된다.

이를 더 구체적으로 설명하면, 먼저 실린더(22)는 동일 축선 상에 순차적이고 연속적으로 배열되는 대경 구간(22a)과 소경 구간(22b)으로 이루어서, 대경 구간(22a)에 처리할 폐수지가 투입되는 호퍼(23)가 구비되고 소경 구간(22b)의 둘레에는 가열 수단이 구비될 것이다. 이때 대경 구간(22a)의 호퍼(23)에 수거된 폐지수의 투입은 별도의 컨베이어 또는 차량(10)에 탑재되어 리프트로 오르내리도록 탑재되는 컨베이어를 이용할 수 있을 것이다.

가공축(24)은 실린더(22)의 대경 구간(22a)에서 배치되어 호퍼(23)를 통해 투입되는 폐수지를 갉아 내는 방식으로 잘게 조각으로 부수는 파쇄 드럼(24a)과, 실린더(22)의 소경 구간(22b)에 배치되어 잘게 부서진 폐수지의 조각들을 제1모터(M1)에 의한 정격 회전수로 구동하며 압송시키는 스크루(24b)가 동일 축상에서 연이어 단일체로 이뤄 폐기물의 파쇄와 열간 가공이 일련의 연속 공정으로 이루게 한다.

파쇄 드럼(24a)은 그 둘레 면에 수용홀들(24a-1)을 구비하고, 이 수용홀들(24a-1)에 각기의 파쇄날들(24a-2)이 볼트 조립에 의한 탈착 방식으로 설치되어 파손이나 마모 시 해당 파쇄날(24a-2)의 부분 교체가 가능하고 있다. 이때 파쇄날들(24a-2)은 파쇄 들럼(24a)의 길이 방향에서 나선상으로 배열되어 파쇄된 폐수지 조각들을 스크루(24b) 측으로 연속 밀어내게 될 것이다.

또 실린더(22)의 대경 구간(22a)에 구비되는 호퍼(23)는 파쇄 드럼(24a)의 회전 중심축으로부터 벗어나 어느 일측에 배치됨과 동시 호퍼(23)의 하단과 대경 구간(22a) 사이를 연결관(25)으로 연결하고, 그 연결관(25)에 내장형으로 설치되는 공압 또는 유압으로 구동하는 푸셔(27)의 왕복 운동에 의하여 호퍼(23)로 투입되는 폐수지를 대경 구간(22a)에 배치 방식으로 장입되게 한다. 이때 연결관(25)에 내장되는 푸셔(27)는 가공축(24)의 파쇄 드럼(24a)의 회전 중심을 지나는 수평 지름선으로 설치되어 투입되는 폐수지를 받는 받침판(28) 상에서 연결관(25)의 내벽에 구비되는 레일(25a)을 타고 왕복동하게 된다.

또한 실린더(22)의 소경 구간(22b) 끝부분에는 다이스(26)가 구비되어 소경 구간(22b)에서의 열간 가공에 의한 용융 상태의 폐수지를 스크루(24b)로 압송하여 연화 상태의 봉 형상, 즉 경화되지 않은 봉 형상의 미완성 재생 원료로 압출하게 된다.

그리고 가공 유닛(20)의 다이스(26)에는 맞대어 설치되는 원반형의 커터(50)가 부가적으로 설치된다. 이때 원반형의 커터(50)는 날들(50a)이 둘레에서 방사상으로 배치되어 있다.

다이스(26)에 부가적으로 설치되는 원반형의 커터(50)는 추가 배터리(BT)에 의해 구동하는 제2모터(M2)를 이용하여 다이스(26)에서 압출되는 연화 상태의 미완성 재생 원료를 그 압출 교차방향으로 회전하면서 펠릿 형태로 절단하게 될 것이다.

한편 마무리 유닛(30)은 다이스(26)에 연이어 설치되어 그 다이스(26)에서 압출 성형되어 펠릿 형태로 절단되는 연화 상태의 미완성 재생 원료 경화 공정과 경화되어 완성된 재생 원료를 송풍 방식으로 저장고(40)에 보내는 마무리 설비이다.

마무리 유닛(30)은 대략 덕트형, 즉 상하가 관형으로 연장 설치되어 그 중간 일측을 터서 커터(50)가 삽입되어 내장형으로 설치되고, 하단에는 연화 상태의 미완성 재생 원료를 급속 공랭 방식으로 경화시키기 위한 팬 코일이 구비된 송풍기(32)가 구비되고, 타단은 저장고(40) 상부 측으로 연장되어 완성된 고형의 재생 원료를 송풍 방식으로 보내어 저장고(40) 내로 낙하되게 하고 있다.

그러면 도 6의 (a)(b)(c)를 참조하여 본 발명 이동식 폐수지의 처리 장치 파쇄 과정을 설명하겠다.

도 6의 (a)는 가공 유닛(20)의 호퍼(23)에 폐수지가 투입되기 이전의 대기 모습을 보이고 있다. 이때 푸셔(27)는 연결관(25)의 우측에서 대기하고 있다.

도 6의 (b)는 가공 유닛(20)의 호퍼(23)에 폐수지가 투입됨과 동시 푸셔(27)가 초기 이동하며 가공축(24)의 파쇄 드럼(24a) 측으로 폐수지들을 밀어붙이는 모습을 보이고 있다.

도 6의 (c)는 가공 유닛(20)의 푸셔(27)가 말기 이동한 모습으로 푸셔(27)가 초기 이동에서 말기로 계속 이동하면서 폐수지들을 가공축(24)의 파쇄 드럼(24a) 측으로 밀어붙여 커터들(24a-2)에 의해 갉아 내는 방식으로 잘게 조각으로 부수어 내는 모습이다.

그리고 푸셔(27)는 말기 위치에 도달하면 별도의 센서에 의해서 연결관(25) 내의 초기 위치로 복귀하게 될 것이다.

이렇게 구성되는 본 발명 이동식 폐수지의 처리 장치는 처리할 폐수지가 가공 유닛(20)의 호퍼(23)에 투입되면 푸셔(27)가 폐수지를 실린더(22)의 대경 구간(22a) 내로 밀어붙이게 하면서 가공축(24)의 파쇄 드럼(24a) 커터(24a-2)에 의해 갉아 내는 방식으로 잘게 조작으로 부수어 배치 방식으로 장입시키고, 잘게 부수어진 폐수지 조각들은 파쇄 드럼(24a)의 커터(24a-2) 나선상 배열에 의해 실린더(22)의 소경 구간(22b) 측으로 연속 공급된다.

그리고 실린더(22)의 소경 구간(22b)으로 공급된 폐수지 조각들은 열간 가공에 의해 용융화되어 가공축(24)의 스크루(24b)에 의해 압송되어 다이스(26)을 통해 연화 상태의 봉 형상으로 압출되어 미완성 재생 원료화 됨과 동시, 마무리 유닛(30)에서의 급속 공랭 방식에 의한 경화로 완성된 재생 원료는 송풍 방식으로 이송되어 저장고(40)에 보관될 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

10: 차량
12: 적재대
20: 가공 유닛
22: 실린더
23: 호퍼
24: 가공축
25: 연결관
26: 다이스
27: 푸셔
30: 마무리 유닛
32: 송풍기
50: 커터

Claims (5)

1. 적재대가 구비되는 차량을 이용해 폐수지 유출 장소로 옮겨 가며 그 현장에서 폐수지를 수거 처리하여 압출 성형 방식으로 펠릿 형태의 재생 원료화하는 이동식 폐수지의 처리 장치로써,
   상기 차량의 적재대에 구비되는 추가 배터리;
   상기 적재대 상에 탑재되고 상기 추가 배터리로부터 공급되는 전원으로 구동하며 1차 호퍼를 통해 투입되는 폐수지를 받아 푸셔를 이용해 파쇄 드럼 측으로 밀어붙여 갉아 내는 방식으로 잘게 조각으로 부순 후, 상기 파쇄 드럼에 연이어 설치되는 스크루로 폐수지 조각들을 압송되게 하면서 2차 열간 공정을 거쳐 다이스에서 연화 상태의 봉 형상으로 압출해 내는 일련의 가공 유닛;
   상기 가공 유닛의 다이스에 맞대 설치되어 상기 추가 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 정격 회전수로 구동하며 연화 상태의 봉 형상으로 압출되는 미완성 재생 원료를 그 압출 교차 방향에서 펠릿 형태로 절단해 내는 원반형의 커터; 및
   상기 커터가 내장형으로 삽입 설치되고 상하가 관형으로 연장 설치되어 상기 다이스로부터 압출되는 연화 상태의 미완성 재생 원료을 팬 코일을 이용한 급속 공랭 방식으로 경화하여 고형의 완성 재생 원료화함과 동시 그 재생 원료를 별도의 저장고에 송풍 방식으로 보내게 하는 덕트형의 마무리 유닛을 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 이동식 폐수지의 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가공 유닛은 상기 호퍼가 구비되는 대경 구간과 소경 구간으로 이루는 실린더와, 다수의 파쇄날들이 둘레 면에서 나선상으로 정렬되어 상기 대경 구간에 배치되는 파쇄 드럼과 상기 소경 구간에 배치되는 스크루가 동일 축상에서 연이어 구비되는 일련의 가공축으로 이룬 이동식 폐수지의 처리 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 호퍼는 상기 가공 유닛의 가공축 파쇄 드럼의 회전 중심축으로부터 벗어나 어느 일측에 배치됨과 동시, 상기 호퍼의 하단과 상기 가공 유닛의 대경 구간 사이를 연결관으로 연결된 것을 더 포함하는 이동식 폐수지의 처리 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 가공축의 파쇄 드럼은 그 둘레 면에 수용홀들을 구비하여 상기 파쇄날들 각기가 조립식으로 설치되어 파손이나 마모 시 해당 파쇄날의 부분 교체가 가능하게 한 것을 더 포함하는 이동식 폐수지의 처리 장치.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 가공 유닛의 푸셔는 상기 연결관에 내장되어 상기 가공축 파쇄 드럼의 회전 중심을 지나는 수평 지름선으로 설치되는 받침판 상에서 왕복동되게 한 것을 더 포함하는 이동식 폐수지의 처리 장치.