KR20230166126A - 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 분리하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 분리하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

폐기 물질을 크기 분리하고, 물질을 분쇄하고(comminute), 물질을 1.0 내지 1.1 SG의 특정 밀도에서 분리하는 것을 포함하는, 폐기물 스트림으로부터의 플라스틱의 분리 및 회수 방법. 시스템이 본원에 포함된다. PP 및 PE가 폐기물 스트림으로부터 분리된다.

Description

폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 분리하기 위한 방법 및 시스템
본 출원은 폐기물 스트림(예를 들어, ASR 또는 ESR) 중의 다양한 물질을 분리하는 것에 관한 것이다. 본 출원은 또한 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 제거하는 것에 관한 것이다. 본 출원은 또한 폐기물 스트림으로부터의 플라스틱이 폐기 플라스틱 물질 및 다른 물질로부터 분리되는 물질 분리에 관한 것이다.
폐기 물질의 재활용은 많은 관점에서 매우 바람직하며, 이 중에서도 재정적 및 생태학적 관점이 중요하다. 적절하게 분류된 재활용 물질은 흔히 상당한 수익을 위해 판매될 수 있다. 더 가치있는 재활용 물질 중 상당수는 단기간 내에 생분해가능하지 않고, 이에 따라 이의 재활용은 지역 매립지 및 궁극적으로는 환경에 대한 부담을 상당히 감소시킨다.
오늘날 제조업체에 의해 공급되는 플라스틱 대부분은 단순하게 매립지 또는 소각장에서 그 수명을 다하는데, 이는 이를 경제적으로 회수하는 기술이 이용가능하지 않기 때문이다. 자동차, 가전제품 및 전자 장비와 같은 내구재는 도시 고체 폐기물에서의 플라스틱의 1/3 초과를 차지한다. 내구재는 폐기 비용 및 잠재적 책임을 회피하고, 금속 및 다른 판매가능한 원자재를 회수하기 위해, 그 내용연수(useful lives) 종료 시에 수집되고 일부 재활용되는 경우가 점점 증가하고 있다.
자동차 파쇄 잔여물(ASR: Automobile shredder residue) 및 전자 폐기물 파쇄 잔여물(ESR: electronic waste shredder residue) 공급 물질은 매우 다양하고, 고무, 목재, 금속, 와이어, 회로기판, 발포체, 유리 및 다른 비(non)플라스틱을 포함한다. 플라스틱 물질이 재활용되는 경우, 플라스틱 물질은 다양한 생성물 및 부산물 스트림으로 분리되어야 한다. 일반적으로, 재활용 공정은 상업적으로 유용할 산업후(post-industrial) 및 소비자후(post-consume) 공급원으로부터 유래된 다양한 플라스틱-농후 스트림에 적용될 필요가 있다.
소정의 플라스틱 유형의 상이한 등급은 호환될 수 있다. 일부 등급은 일반적으로 용융 혼합되어 상이한 특성 프로파일을 갖는 신규한 물질을 생성할 수 있다. 다양한 플라스틱은 폐기물 스트림 내에 함유될 수 있다. 일부 상기 플라스틱은 폴리프로필렌(PP); 폴리에틸렌(PE); 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS); 폴리스티렌(PS), 예컨대, 내충격 폴리스티렌(HIPS: high impact polystyrene), 및 폴리비닐 클로라이드(PVC)를 포함한다. 이러한 물질은 적어도 "경질" 플라스틱(PP 및 PE) 및 "중질" 플라스틱(ABS 및 PS)으로 분리되는 경우 더 가치가 있다. 또한, 일부 플라스틱 예컨대 PVC 및 일부 PP, 예컨대, 탤크-충전된 및 유리-충전된 PP는 바람직하지 않다. 분리된 플라스틱의 가치를 증가시키기 위해, 바람직하지 않은 플라스틱은 혼합물로부터 제거되어 더 균일한 물질을 생성해야 한다.
물질을 식별하고 분리하기 위한 많은 공정이 당업계에 알려져 있다. 그러나, 모든 공정이 플라스틱의 회수에 효율적인 것은 아니며, 이러한 공정의 순서는 비용-효율적 회수 공정을 개발하는 데 있어서 한 가지 요인이다. 따라서, 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 회수하기 위한 개선된 방법 및 시스템이 항상 필요하다.
일 양태는 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 회수하는 방법을 포함한다. 방법은 폐기물 스트림으로부터의 폐기 물질을 19 내지 25 mm에서 제1 소형 물질(undersized material)과 제1 대형 물질(oversized material)로 크기 분리하는 단계, 제1 소형 물질을 기계적 분쇄(mechanical comminution)에 의해 제1 잔여물로 분쇄하는 단계, 제1 잔여물을 제2 소형 물질과 제2 대형 물질로 사이징(sizing)하는 단계, 제2 대형 물질을 1.0 내지 1.1 SG의 특정 밀도에서 제1 중질 분획과 제1 경질 분획으로 분리하는 단계, 제1 경질 분획을 4 mm 초과에서 제3 사이징된 물질(sized material)과 제3 대형 물질로 분리하는 단계; 및 제3 대형 물질을 수집하는 단계를 포함할 수 있다. 제3 대형 물질은90% 초과의 PP 및 PE이다.
또 다른 양태는, 폐기 물질을 갖는 공급기, 25 mm 미만의 물질을 제1 사이징된 물질과 제1 대형 물질로 분리하는 제1 스크린, 당해 사이징된 물질을 기계적 분쇄에 의해 제1 잔여물로 분쇄하기 위한 분쇄기(comminutor), 및 제1 잔여물을 제2 소형 물질과 제2 대형 물질로 사이징하기 위한 제2 스크린, 1.0 내지 1.1 SG의 특정 밀도에서 제2 대형 물질을 제1 중질 분획과 제1 경질 분획으로 분리하기 위한 제1 밀도 분리기, 8 mm 초과의 제1 경질 분획을 제3 사이징된 물질과 제3 대형 물질로 분리하기 위한 제3 스크린, 및 제3 대형 물질의 수집기 - 여기서 제3 대형 물질은 90% 초과의 PP 및 PE일 수 있음 -를 갖는, 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 분리 및 회수하기 위한 시스템을 포함한다.
또 다른 양태는, 25 mm 미만의 물질을 제1 사이징된 물질과 제1 대형 물질로 분리하는 제1 스크린, 당해 사이징된 물질을 기계적 분쇄에 의해 제1 잔여물로 분쇄하기 위한 분쇄기, 제1 잔여물을 제2 사이징된 물질과 제2 대형 물질로 사이징하기 위한 제2 스크린, 제2 대형 물질을 1.0 내지 1.1 SG의 비중에서 제1 중질 분획과 제1 경질 분획으로 분리하기 위한 제1 밀도 분리기, 폐기물 스트림으로부터의 8 mm 초과의 제1 경질 분획을 제3 사이징된 물질과 제3 대형 물질로 분리하기 위한 제3 스크린, 및 제3 대형 물질의 수집기를 포함하는, 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 분리 및 회수하기 위한 시스템을 포함한다. 제3 대형 물질은 90% 초과의 PP 및 PE일 수 있다.
또 다른 양태는 제2 사이징된 물질을 1.2 SG의 특정 밀도에서 제3 중질 분획과 제3 경질 분획으로 분리하기 위한 제3 밀도 분리기를 갖는 시스템을 포함한다.
또 다른 양태는 제3 경질 분획을 0.5 mm에서 제4 사이징된 물질과 제4 대형 물질로 분리하기 위한 제4 스크린을 갖는 시스템을 포함한다. 제4 대형 물질은 실질적으로 ABS 및 PS이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 다이어그램이고;
도 2는 본 발명의 또 다른 실시형태의 흐름도이고;
도 3은 본 발명의 특정 실시형태에 따른 예시적 시스템을 나타낸다.
본 발명의 예시적 실시형태는 폐기 물질로부터 플라스틱을 분류하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 상기 실시형태는 경질 플라스틱 및 중질 플라스틱의 스트림을 야기할 수 있는, 플라스틱을 다중 처리 단계로 분리하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 방법은 재활용된 플라스틱 생성물을 제조하기 위한 배열을 정의하는 것을 포함한다. 또한, 특정 방법 및 시스템은 단일 플라스틱 유형의 생성물을 생성하도록 스트림으로부터의 바람직하지 않은 플라스틱 및 비플라스틱의 제거를 허용할 수 있다. 특정 실시형태는, 수익 회복을 용이하게 하는 한편 매립 요건을 또한 감소시키는 방식으로, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 및 폴리스티렌(PS)을 포함하는, 재활용 공정에서 보이는 물질과 같은 폐기물 스트림으로부터의 플라스틱을 회수하기 위한 비용-효율적인, 효율적 방법 및 시스템을 제공한다.
초기 폐기물 스트림은 고무, 목재, 금속, 와이어, 회로기판, 발포체, 유리 및 다른 비플라스틱의 양을 함유한다. 공정을 수행하기 위해 구성된 크기 감소 방법 시스템이 개발되어, 플라스틱이 풍부한 공급 스트림은 다중 생성물 및 부산물 스트림으로 분리될 수 있다. 방법 및 시스템은 산업후 및 소비자후 공급원으로부터 유래된 다양한 플라스틱-농후 스트림에 적용될 수 있다. 이러한 스트림은 사무 자동화 장비(프린터, 컴퓨터, 복사기 등), 백색 가전(냉장고, 세탁기 등), 가전제품(텔레비전, 비디오 카세트 레코더, 스테레오 등), 자동차 파쇄기 잔여물, 포장 폐기물, 생활 폐기물, 건축 폐기물 및 산업 성형 및 압출 스크랩을 포함할 수 있다. 이 물질은 본 발명의 특정 실시형태에 의해 처리될 수 있다.
특정 실시형태는 폐기물 스트림으로부터의 물질이 정제 또는 분리되게 하여, 다중 플라스틱 유형의 계열의 스트림으로부터 바람직하지 않은 플라스틱 및 비플라스틱을 제거한다. 내구재의 하나 초과의 공급원으로부터의 플라스틱은 플라스틱 재활용 공장에 공급된 물질의 믹스(mix)에 포함될 수 있다. 예시적 플라스틱은 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 내충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리스티렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카르보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐 클로라이드(PCV), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리술폰(PSU), 폴리옥시메틸렌(POM) 등을 포함한다. 플라스틱-포함 물질은 중질 플라스틱과 경질 플라스틱으로 분리될 수 있다. 물질이 분리된 이후, 정제된 플라스틱은 농축, 압출 및 펠릿화될 수 있다.
예시적 실시형태는 물질, 예컨대, 플라스틱을 회수하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 일 양태에서, 폐기 물질로부터 다양한 플라스틱을 회수하는 방법이 제공된다. 방법은 하기 단계를 포함한다: (a) 폐기 물질로부터 폐기 물질을 제거하는 단계; (b) 폐기 물질을 25 mm 미만의 크기를 기준으로 스크리닝 또는 크기 분리하는 단계; (c) 폐기 물질을 세분(grind) 또는 분쇄(comminute)하는 단계; (d) 약 1.0 비중 또는 SG(예를 들어, 1.0 SG 내지 1.1. SG의 범위)에서 적어도 하나의 중력 분리를 도입하는 단계; 및 (e) 공정 전반에 걸쳐 다양한 유형의 원하는 플라스틱을 수집하는 단계. 공정 전반에 걸쳐 수집된 다양한 물질은 폐기되거나 다른 방법을 사용하여 처리될 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 방법(10)은 폐기물 스트림 또는 25 mm 미만의 크기에서 초기에 스크리닝되는(20) 공급 물질로 시작할 수 있다. 예를 들어, 유용한 다단계 스크린은 약 25 밀리미터(mm) 이하의 폐기 물질이 통과할 수 있고 약 17 mm 이하의 물질이 통과할 수 있다. 스크린의 크기는 다양할 수 있고, 예를 들어 한 스크린은 10 mm일 수 있고 다른 스크린은 50 mm일 수 있다. 사이징 또는 스크린 크기는 이에 따라 최적화될 수 있다.
폐기 물질이 초기에 스크리닝된(20) 이후, 물질은 이 단계(30)에서 세분, 조쇄(crush) 또는 다르게는 분쇄된다. 폐기 물질은 예를 들어 조쇄, 파쇄(shredding)의 임의의 조합에 의해 분쇄되어, 폐기 물질로부터 플라스틱 물질을 분리한다. 일 실시형태에서, 폐기 물질은 해머 밀에서 조쇄되어, 분말 및 더 큰 조각의 플라스틱을 야기한다. 분말은 스크린, 체, 쉐이커 테이블(shaker table), 분류기, 이의 조합 및/또는 다른 알려진 메커니즘에 의해 스트림으로부터 분리될 수 있다. 일 실시형태에서, 폐기 물질은 볼 밀 또는 로드 밀을 사용하여 분쇄된다.
분쇄 단계(30) 이후, 물질은 1.0 내지 1.1 SG의 특정 밀도에서 제1 중질 분획과 제1 경질 분획으로 분리된다(40).
물질이 밀도에 의해 분쇄 및 분리된 이후, 더 큰 조각은 스크리닝되어(50), 4 mm 내지 8 mm의 범위에서 물질을 분리 수집한다. 한 예에서, 물질은 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 또는 그 사이의 크기에서 절단 또는 크기 분리된다. 한 예에서, 물질은 6 m 이상에서 절단 크기 분리된다. 대형 물질은 65%, 70%, 80%, 85%, 90% 초과의 PP 및 PE일 수 있고 이에 따라 수집된다(60).
방법 및 시스템은 다중 크기 감소 단계를 포함할 수 있다. 크기 감소는 전형적으로 다양한 과제를 완수하도록 배열된 플라스틱 재활용 공장의 프론트 엔드(front end)에서 하나 이상의 공정을 포함한다. 크기 감소는, 크기 감소 공정 장비를 손상시킬 수 있거나 다운스트림 분리 공정에 부정적으로 영향을 줄 수 있는 금속을 제거하고, 대부분의 비플라스틱 물질이 유리되도록 플라스틱 입자 크기를 감소시키고, 비교적 좁은 입자 크기 분포를 생성하고, 경우에 따라서는 다운스트림 공정에 보내진 물질의 조성물을 안정화 또는 세정시키는 것이 시행될 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 한 예시적 방법(200)은 초기 출발 물질로서 ASR 또는 ESR 공급 물질(210)을 포함하고, 이는 전처리될 수 있다. 초기에, 공급 물질은 200 mm, 100 mm, 50 mm, 25 mm 이하에서 절단 또는 크기 분리된다(220). 한 예에서, 공정에 들어가는 공급 물질은 200 mm 미만이다. 다른 예에서, 공정에 들어가는 공급 물질은 0.1 mm 내지 25 mm의 크기를 갖는다. 물질은 고무, 목재, 금속, 와이어, 회로기판, 발포체, 유리 및 다른 비플라스틱을 함유하고, 이 중 어느 하나 또는 모두는 전처리될 수 있다(225). 25 mm 미만의 물질은 이후 예를 들어 볼 밀 및 또는 로드 밀에 의해 분쇄된다(230). 분쇄 단계(230)로부터의 물질은 예를 들어 0.3 내지 0.5 mm에서 스크리닝될 수 있고, 하부물(under)은 폐기되거나 매질(245)로서 사용될 수 있다. 이후, 상부물(over)은 제1 중력 분리 단계(250)에서 처리되고 약 1.0 내지 1.2 SG의 SG 또는 비중에서 분리되고, 이는 물에서의 부유를 포함할 수 있다. 1.0 내지 1.2 초과의 SG를 갖는 중질이거나 더 중질인 물질(255)은 추가로 처리될 수 있는데, 이는 상기 물질이 가치있는 원소를 함유하거나 폐기물(ABS/PS(257) 또는 금속/유리(258))로서 폐기될 수 있다.
제1 중력 분리로부터의 경질 물질은 2 mm 또는 8 mm 사이, 예를 들어, 4 mm, 6 mm 또는 8 mm에서 스크리닝되거나 절단 또는 크기 분리될 수 있다(260). 사이징은 밀도 분리를 용이하게 하기 위해 특정 바람직한 입자 크기 분포를 갖는 사이징된 폐기물 스트림을 생성하고 특정 재활용 물질이 농후한 중간 스트림을 생성하기 위해 수행될 수 있다. 크기 분리로부터의 물질 또는 상부물은 PP 및 PE(270)를 포함한다.
당업자는 분쇄된 폐기물 스트림이 스트림의 분획이 상이한 유형의 물질을 상이한 스트림으로 분리하는 한편, 유사한 유형의 폐기물을 다소 농축된 스트림으로 농축시키는 크기 컷오프(cutoff)를 측정하기 위해 분석될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 사이징된 폐기물 스트림은 좁은 입자 분포를 갖는 사이징된 폐기물 스트림의 생성에 의한 밀도 분리에 최적화될 수 있다. 한 예에서, 물질은 19 mm에서 스크리닝된다. 스크린으로부터의 소형 물질은 이러한 물질이 가치있는 요소를 함유하므로 추가로 처리될 수 있다. 상부 물질은 혼합 플라스틱 스트림을 포함할 수 있으며, 이는 고무 및 목재를 제거하고, 플라스틱을 유형별로 분리하여, 원하는 조성, 예를 들어 상기 기재된 조성물 순도를 달성하기 위한 추가 정제 단계에 적용될 수 있다. 본 발명의 방법에서 사용될 수 있는 크기 분리기의 적합한 예는 고무 또는 강철 디스크를 갖는 디스크 스크린 분리기, 핑거 스크린 분리기(finger screen separator), 트롬멜 스크린 분리기(trommel screen separator), 진동 스크린 분리기, 워터폴 스크린(waterfall screen), 진동식 스크린, 플라워 디스크 스크린(flower disc screen), 및/또는 다른 크기 분리기를 포함한다.
스크린 크기 미만의 소형 물질은 분쇄되거나 전단될 수 있다. 일반적으로, 세분은 더 큰 광석 분절이 미립자 크기의 입자, 즉 미세물로 절단되는 상업적 채광 작업에서의 공정이다. 가치있는 미네랄은 미세물로부터 추출된다. 세분 공정은 미네랄 광석의 분쇄를 위한 하나 이상의 수단, 예컨대, 볼 밀, 로드 밀, 자생 밀(autogenous mill), 페블 밀(pebble mill), 고압 세분 밀, 범석 밀, 수직 이동 임팩터 밀, 타워 밀 등에서 발생한다. 볼 밀, 로드 밀 및 고압 세분 롤 밀은 특정 실시형태를 포함할 수 있다. 상기 분쇄 단계는 분쇄기에서 플라스틱을 세분 또는 분쇄하지 않는다.
볼 밀 및 분쇄 단계로부터의 물질은 제2 밀도 분리 단계에서 처리될 수 있다. 이 단계 동안, 물질은 1.2의 SG에서 또는 약 1.0 내지 1.3 SG의 범위에서 분리된다. 한 예에서, 약 1.2 또는 1.2에서의 물질 또는 경질 물질은 4 mm 내지 8 mm, 예를 들어, 4 mm, 6 mm, 8 mm, 또는 그 사이에서 스크리닝된다. 또 다른 예에서, 약 1.2 또는 1.2에서의 경질 물질은 4 mm 내지 8 mm, 또는 5 mm 내지 7 mm, 또는 6 mm에서 스크리닝된다. 약 1.0 내지 1.3 SG에서의 하부물 또는 소형 물질은 목재, 퍼즈(fuzz) 및 일반적으로 덜 가치있는 물질 또는 PP/PE 재활용 또는 후처리에 덜 바람직한 물질을 함유할 수 있다.
제1 중력 분리로부터의 중질물은 약 1.2 SG에서의 제2 중력 분리를 사용하여 분리된다. 제3 분리로부터의 중질물은 금속 및 유리이다. 경질물은 ABS 및 PP이고, 이는 가치가 있으며 매립 폐기물을 감소시킨다. 중질물은 금속, 유리 및 브롬화 플라스틱을 포함하고, 이는 추가 처리되어 가치있는 물질을 수득할 수 있다.
밀도 분리는 유사한 밀도의 플라스틱의 분리를 용이하게 하기 위해 포말 부유(froth flotation) 또는 다른 방법을 포함할 수 있다. 포말 부유는 원하는 순도를 달성하기 위해 다른 분리 방법과 조합하여 사용될 수 있다. 다른 밀도 분리 기술이 당업계에 알려져 있다.
밀도 분리 단계는 또한 낙하 속도 분리기 또는 지그(jig)로 칭해지는 시스템 및 방법에 의해 수행될 수 있다. 밀도차 변경(Density differential alteration)은 유사한 밀도의 플라스틱의 분리를 용이하게 하는 방법이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 예시적 시스템(300)을 나타낸다. 이 실시형태에서, 공급기(310)에 저장된 폐기 물질을 제1 스크린(320)에서 스크리닝하여, 당해 물질을 19 mm 내지 25 mm에서 분리하거나 물질을 19 mm 또는 25 mm에서 제1 사이징된 물질 및 제1 대형 물질로 절단/크기 분리한다. 시스템은 (a) 당해 사이징된 물질을 기계적 분쇄에 의해 제1 잔여물로 분쇄하기 위한 분쇄기(예를 들어, 볼 밀 또는 로드 밀)(330), (b) 제1 잔여물을 제2 사이징된 물질과 제2 대형 물질로 사이징하기 위한 제2 스크린(340), (c) 제2 대형 물질을 1.0 내지 1.1 SG의 특정 밀도에서 제1 중질 분획과 제1 경질 분획으로 분리하기 위한 제1 밀도 분리기(370), (d) 제1 경질 분획을 0.3 mm에서 분리하고 3 mm 및 8 mm에서 사이징된 물질과 대형 물질로 절단/크기 분리하기 위한 제3 스크린(360), 및 (e) 대형 물질(상부물)의 수집기(나타내지 않음)를 포함한다. 4 mm 내지 25 mm 사이징되고 1.2 SG 미만의 물질은 90% 초과의 PP 및 PE(365)일 수 있다. 대형 물질 또는 상부물은 일반적으로 비플라스틱 물질, 퍼즈 및 다른 물질(367)이다.
시스템은 또한 1 SG의 특정 밀도에서 제2 사이징된 물질을 제2 중질 분획과 제2 경질 분획으로 분리 또는 사이징하기 위한 제2 밀도 분리기(375)를 포함한다. 이 제2 밀도 분리기(375)는 또한 역농축기(reverse concentrator) 또는 스크류일 수 있다.
시스템은 또한 1.2 SG의 특정 밀도에서 제2 사이징된 물질을 제3 중질 분획과 제3 경질 분획으로 분리 또는 사이징하기 위한 제3 밀도 분리기(380)를 포함할 수 있다.
시스템은 또한 제3 경질 분획을 0.3 mm 내지 0.50 mm에서 제4 소형 물질과 제4 대형 물질로 분리하기 위한 제4 스크린(390)을 포함할 수 있고, 여기서 제4 대형 물질은 실질적으로 ABS 및 PS이다. 시스템은 또한 1.2 SG 분획의 제4 사이징된 물질을 포함할 수 있다. 1.2 SG 경질 분획은 1.0 내지 1.2 SG에서의 절단된 물질을 야기한다. 이 물질은 탈수되고 0.3 mm 또는 0.5 mm 스크린으로 스크리닝될 수 있고(생성물은 ABS/PS 플라스틱(395)일 수 있음), 이는 가치가 있으며 재활용될 수 있다.
물질을 밀도에 의해 분리하는 방법이 있다. 상기 방법은 전형적으로는 차등 부력(differential buoyancy)에 의한 플라스틱의 분리를 위한 현탁 매질로서 액체의 사용을 특징으로 하고, 침전 탱크, 중력 농축 및 하이드로사이클론(hydrocyclone)과 같은 구성요소를 사용한다.
폐기물 스트림과 관련하여, 특정 실시형태는 15%, 또는 25%, 35%, 45%, 및/또는 50% 초과의 플라스틱의 농도를 함유하는 폐기 물질 또는 재활용 물질을 처리하는 데 사용될 수 있다. 이는 플라스틱의 농도가 양호하면(20% 이상 낮음) 시스템이 물질을 적절하게 분류할 수 있음을 의미한다. "플라스틱 및 비플라스틱"으로 사전 분류된 생활 폐기물은 양호한 예일 것이다. 전형적으로, 매립되지 않은 생활 폐기물은 플라스틱 분리가 발생될 재활용 시설에서 사전 분류될 수 있다. 이 플라스틱 농축물은 "양호한 공급 물질"의 한 예이다. 플라스틱을 함유하는 도시 폐기물은 예시적 폐기물 스트림 물질이다.
플라스틱 재활용 공정은 효율을 최적화하고 생성물의 가치있는 조합을 생성하기 위해 배치된 다수의 분리 공정을 이용할 수 있다. 순서는 공급원, 입자 크기, 및 폐기 플라스틱 물질의 특성에 따라 가변적일 수 있다. 특정 구현에서, 일부 작업은 원하는 순도를 달성하기 위해 필요에 따라 또는 작업이 공정의 상이한 단계에서 상이한 이유로, 필요한 경우 반복될 수 있다.
비록 본 개시내용의 특정 실시형태가 더 상세하게 상기 기재되었지만, 상세한 설명은 단지 예시의 목적이다. 따라서, 본 개시내용의 많은 양태는 오로지 예로써 상기 기재되었고, 달리 명백하게 나타내지 않는 한, 개시내용의 필요한 또는 본질적인 요소로서 의도되지 않는다는 것이 이해된다. 상기 기재된 것 이외에, 예시적 실시형태의 개시된 양태의 다양한 수정, 및 이에 상응하는 동등한 단계는, 본 개시내용의 이점은 가지면서 하기 청구항에 정의된 본 발명의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 이루어질 수 있고, 이의 범주는 상기 변형 및 동등한 구조를 포함하도록 가장 폭넓은 해석이 부여되어야 한다.

Claims (7)

  1. 하기 단계를 포함하는, 폐기물 스트림으로부터의 플라스틱의 분리 및 회수 방법:
    a. 폐기물 스트림으로부터 폐기 물질을 제공하는 단계;
    b. 폐기 물질을 19 내지 25 mm에서 제1 소형 물질(undersized material) 및 제1 대형 물질(oversized material)로 크기 분리하는 단계;
    c. 제1 소형 물질을 기계적 분쇄(mechanical comminution)에 의해 제1 잔여물로 분쇄하는 단계;
    d. 제1 잔여물을 제2 소형 물질과 제2 대형 물질로 사이징(sizing)하는 단계;
    e. 제2 대형 물질을 1.0 내지 1.1 SG의 특정 밀도에서 제1 중질 분획과 제1 경질 분획으로 분리하는 단계;
    f. 제1 경질 분획을 4 mm 초과에서 제3 소형 물질과 제3 대형 물질로 분리하는 단계; 및
    g. 제3 대형 물질을 수집하는 단계, 여기서 제3 사이징된(sized) 대형 물질은 90% 초과의 PP 및 PE임.
  2. 제1항에 있어서, 제1 중질 분획이 1.0 SG 초과이고, 하나 또는 물질 추가적 밀도 분리되어 ABS 및 PS를 제1 중질 분획으로부터 분리하는, 폐기물 스트림으로부터의 플라스틱의 분리 및 회수 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제1 중질 분획을 1.0 내지 1.2 SG의 특정 밀도에서 제2 중질 분획과 제2 경질 분획으로 분리하는 것을 추가로 포함하는, 폐기물 스트림으로부터의 플라스틱의 분리 및 회수 방법.
  4. 제1항에 있어서, 제3 대형 물질을 0.3 mm 초과의 크기에서 스크리닝하여 제4 대형 분획을 수득하는 단계를 추가로 포함하되, 제4 대형 분획은 ABS 및 PS인, 폐기물 스트림으로부터의 플라스틱의 분리 및 회수 방법.
  5. 하기를 포함하는, 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 분리 및 회수하기 위한 시스템:
    a. 폐기물 스트림으로부터의 폐기 물질을 갖는 공급기,
    b. 25 mm 미만의 물질을 제1 사이징된 물질과 제1 대형 물질로 분리하는 제1 스크린,
    c. 상기 사이징된 물질을 기계적 분쇄에 의해 제1 잔여물로 분쇄하기 위한 분쇄기(comminutor),
    d. 제1 잔여물을 제2 사이징된 물질과 제2 대형 물질로 사이징하기 위한 제2 스크린;
    e. 제2 대형 물질을 1.0 내지 1.1 SG의 특정 밀도에서 제1 중질 분획과 제1 경질 분획으로 분리하기 위한 제1 밀도 분리기;
    f. 폐기물 스트림으로부터의 8 mm 초과의 제1 경질 분획을 제3 사이징된 물질과 제3 대형 물질로 분리하기 위한 제3 스크린; 및
    g. 제3 대형 물질의 수집기, 여기서 제3 대형 물질은 90% 초과의 PP 및 PE임.
  6. 제5항에 있어서, 제2 사이징된 물질을 1.2 SG의 특정 밀도에서 제3 중질 분획과 제3 경질 분획으로 사이징하기 위해 분리하기 위한 제3 밀도 분리기를 추가로 포함하는, 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 분리 및 회수하기 위한 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 제3 경질 분획을 0.5 mm에서 제4 사이징된 물질과 제4 대형 물질로 분리하기 위한 제4 스크린을 추가로 포함하되, 제4 대형 물질은 실질적으로 ABS 및 PS인, 폐기물 스트림으로부터 플라스틱을 분리 및 회수하기 위한 시스템.
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