KR20230171496A - 폐플라스틱 재생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐플라스틱을 정해진 규격으로 파쇄하면서 물을 투입하여 폐플라스틱에 묻은 이물질을 제거해주는 파쇄기와; 상기 파쇄기를 나온 플라스틱 파쇄물과 물의 혼합물이 유입되면 비중의 차이에 따라 침전물, 물, 플라스틱 파쇄물이 층을 이루도록 하고, 상기 플라스틱 파쇄물과 일부 물을 다수의 회전날개를 통해 탈수라인으로 배출해주며, 나머지 물과 침전물은 상기 탈수라인과는 다른 라인으로 배출해주는 처리조와; 상기 탈수라인을 통해 배출된 플라스틱 파쇄물과 물이 유입되면 이로부터 물을 탈수해주는 탈수기와; 상기 탈수된 플라스틱 파쇄물을 건조시켜줌과 동시에 배출라인으로 배출해주는 에어블로우어; 건조가 완료된 플라스틱 파쇄물을 전달받아 내부에 수용하여 상기 플라스틱 파쇄물을 용융시켜 용융수지를 형성하는 용융기와; 상기 용융수지가 유입되어 용융수지를 이용하여 재생물을 제조할 수 있도록 내부에 일정 형상이 형성된 금형을 포함한 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 재생 장치를 제공함으로써, 폐플라스틱을 파쇄하여 이물질을 제거하고 재생이 이루어질 수 있도록 가공하여 재생플라스틱의 순도를 높일 수 있도록 하고 폐플라스틱을 재생하는 과정에서 발생되는 오염물질의 배출을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

폐플라스틱 재생 장치{APPARATUS FOR RECLAIMING PLASTICMATERIALS}

본 발명은 폐플라스틱 재생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐플라스틱을 파쇄하여 이물질을 제거하고 재생이 이루어질 수 있도록 가공하여 재생플라스틱의 순도를 높일 수 있도록 하고 폐플라스틱을 재생하는 과정에서 발생되는 오염물질의 배출을 감소시킬 수 있는 폐플라스틱 재생 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스틱이라 함은 주로 콜라나 사이다 등을 포함한 음료수 병으로 사용하는 PET병이나 비식용생활용품 용기인 PEㆍPPㆍHDPE용기 등 불포화 폴리에스테르(PET) 및 PEㆍPPㆍHDPE 등으로 제조된 용기 등을 일컫는 것으로, 자원재활용 정책의 정착으로 인해 많은 량의 폐플라스틱이 여러 경로를 통해 수거되어 재생공장을 거쳐 재활용되고 있다.

이러한 폐플라스틱은 매립하더라도 자연계에 돌아가지 않고, 소각하면 높은 열량 때문에 온도상승에 의한 지구 온난화의 원인이 된다. 게다가 다이옥신 등의 유해 가스가 발생하므로, 폐기물 중에서 가장 처분하기가 번거롭다.

국제적 경제 발전 속에서, 플라스틱 제품은 석유의 나프타를 원료로 하여 저가에 제조가능함과 동시에, 대량생산이 용이하다는 점에서 일회용으로도 좋은 제품이지만, 매립 처리장의 처리 능력은, 중량이 아니라 용적에 좌우되므로, 폐기물 처리장의 연명에 최대의 장해가 되고 있다.

이를 조금이라도 해결하기 위하여 우리 나라에서도 용기 포장 리사이클법이 시행되어 리사이클이 추진되고 있지만, 현 상태에서 폐플라스틱의 리사이클은 각 재질별로, 또 각 색깔별로 분별하고, 각 재질별 혹은 색깔별로 파쇄하여 섬유제품과 그 밖의 재생품의 원료로 하거나, 각 재질별로 사출 성형하는 기술이 실용화되고 있는 정도이다.

그런데, 이러한 종래의 폐플라스틱 리사이클을 시행함에 있어서, 폐플라스틱에 포함되어 있는 이물질의 제거가 정확하게 이루어지지 않아 재생 플라스틱의 순도가 낮아질 수 밖에 없기 때문에 재생 플라스틱의 품질이 저하될 뿐만 아니라, 폐플라스틱을 재생하는 과정에서 오염 물질이 발생하여 자연 환경을 오염시킬 수 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐플라스틱을 파쇄하여 이물질을 제거하고 재생이 이루어질 수 있도록 가공하여 재생플라스틱의 순도를 높일 수 있도록 하고 폐플라스틱을 재생하는 과정에서 발생되는 오염물질의 배출을 감소시킬 수 있는 폐플라스틱 재생 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 폐플라스틱 재생 장치는, 폐플라스틱을 정해진 규격으로 파쇄하면서 물을 투입하여 폐플라스틱에 묻은 이물질을 제거해주는 파쇄기와; 상기 파쇄기를 나온 플라스틱 파쇄물과 물의 혼합물이 유입되면 비중의 차이에 따라 침전물, 물, 플라스틱 파쇄물이 층을 이루도록 하고, 상기 플라스틱 파쇄물과 일부 물을 다수의 회전날개를 통해 탈수라인으로 배출해주며, 나머지 물과 침전물은 상기 탈수라인과는 다른 라인으로 배출해주는 처리조와; 상기 탈수라인을 통해 배출된 플라스틱 파쇄물과 물이 유입되면 이로부터 물을 탈수해주는 탈수기와; 상기 탈수된 플라스틱 파쇄물을 건조시켜줌과 동시에 배출라인으로 배출해주는 에어블로우어; 건조가 완료된 플라스틱 파쇄물을 전달받아 내부에 수용하여 상기 플라스틱 파쇄물을 용융시켜 용융수지를 형성하는 용융기와; 상기 용융수지가 유입되어 용융수지를 이용하여 재생물을 제조할 수 있도록 내부에 일정 형상이 형성된 금형을; 포함한 것을 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 용융기의 일측에는 상기 플라스틱 파쇄물을 용융시에 발생되는 가스에 포함된 유해물질을 제거할 수 있는 제거수단이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 제거수단은 상기 용융기의 일측과 연결되고 상기 용융기의 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출할 수 있도록 외부로 연장 형성된 배출관과, 상기 배출관을 따라 이동하는 가스를 재가열하여 상기 가스에 포함된 유해물질을 제거한 후에 외부로 배출되도록 하는 가열로를 포함할 수 있다.

또한, 상기 파쇄기 측으로 물을 공급할 수 있도록 하는 저수탱크가 일측에 구비되며, 상기 탈수기에 의하여 탈수된 물은 상기 저수탱크로 유입되도록 할 수 있다.

아울러, 상기 저수탱크에는 펌프가 설치되어 물보다 비중이 무거운 아래층과 물보다 비중이 가벼운 윗층을 제외한 상기 아래층과 상기 윗층 사이에 위치하는 물만을 상기 분쇄기 측으로 재투입되도록 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 폐플라스틱 재생 장치는 폐플라스틱을 파쇄하여 이물질을 제거하고 재생이 이루어질 수 있도록 가공하여 재생플라스틱의 순도를 높일 수 있도록 하고 폐플라스틱을 재생하는 과정에서 발생되는 오염물질의 배출을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 폐플라스틱 재생 장치의 구조를 도시한 평면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 재생 장치의 개략적인 연결 구조를 기재한 개략도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 재생 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 폐플라스틱 재생 장치의 구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 재생 장치의 개략적인 연결 구조를 기재한 개략도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐플라스틱 재생 장치는, 폐플라스틱을 정해진 규격으로 파쇄하면서 물을 투입하여 폐플라스틱에 묻은 이물질을 제거해주는 파쇄기(100)와; 상기 파쇄기(100)를 나온 플라스틱 파쇄물과 물의 혼합물이 유입되면 비중의 차이에 따라 침전물, 물, 플라스틱 파쇄물이 층을 이루도록 하고, 상기 플라스틱 파쇄물과 일부 물을 다수의 회전날개를 통해 탈수라인으로 배출해주며, 나머지 물과 침전물은 상기 탈수라인과는 다른 라인으로 배출해주는 처리조(200)와; 상기 탈수라인을 통해 배출된 플라스틱 파쇄물과 물이 유입되면 이로부터 물을 탈수해주는 탈수기(300)와; 상기 탈수된 플라스틱 파쇄물을 건조시켜줌과 동시에 배출라인으로 배출해주는 에어블로우어(400)와; 건조가 완료된 플라스틱 파쇄물을 전달받아 내부에 수용하여 상기 플라스틱 파쇄물을 용융시켜 용융수지를 형성하는 용융기(700)와; 상기 용융수지가 유입되어 용융수지를 이용하여 재생물을 제조할 수 있도록 내부에 일정 형상이 형성된 금형(800)을; 포함한 것을 특징으로 한다.

파쇄기(100)는 상술한 바와 같이, 폐플라스틱을 파쇄하면서 물을 투입하여 폐플라스틱에 부착된 이물질이 제거되도록 하여 폐플라스틱을 재활용시에 재생플라스틱의 순도를 높일 수 있도록 하는 역할을 한다.

이러한 파쇄기(100)는 수거된 플라스틱을 파쇄하는 과정에서는 회전날을 이용하는 기계적 파쇄가 이루어지도록 하는데, 폐플라스틱에 묻어있는 모래, 시멘트, 흙 등의 이물질을 세정하면서 파쇄효율을 높여주기 위해 물이 같이 투입된다.

따라서, 파쇄기(100)를 나온 폐플라스틱 파쇄물은 물과 함께 이송컨베이어(110)를 통해 처리조(200)로 이송된다.

처리조(200)에서는 물보다는 비중이 무거운 슬러지와 같은 물질, 물, 물보다는 비중이 낮은 재활용 대상 플라스틱 파쇄물이 비중의 차이에 따라 순차 층을 이루게 된다.

처리조(200)는 다수의 회전날개(210)가 모터(미도시)의 회전력에 의해 회전될 수 있도록 등간격으로 설치되고, 처리조(200)의 플라스틱 파쇄물 투입위치 반대측에는 탈수기(300)와 통하는 이송스크류(220)가 경사지게 배치되어 있어 다수의 회전날개(210)가 회전하면서 가장 상층의 플라스틱 파쇄물을 처리조(200) 일측 단부의 이송스크류(220)측으로 밀어주면 이송스크류(220)를 통해 플라스틱 파쇄물과 약간의 물이 같이 탈수기(300)로 이송되다.

그리고, 탈수기(300)를 통해 탈수된 플라스틱 파쇄물은 탈수기(300) 하부로 낙하하여 에어블로우어(400)에 의해 건조됨과 동시에 배출위치로 이송되어 배출되고, 이러한 플라스틱 파쇄물들을 모아 재활용하게 된다.

또한, 처리조(200)의 하면에는 슬러지 배출스크류(230)가 중앙을 중심으로 서로 반대 방향을 향해 형성되어 있고, 슬러지 배출스크류(230)의 일측 단부에는 모터가 연결되어 있어 처리조(200)의 하면 슬러지를 중앙부로 모아줄 수 있게 된다.

처리조(200)의 외부 하면 중앙부에는 다른 이송스크류(240)가 경사지게 배치되어 있어 플라스틱 파쇄물을 제외한 나머지 물과 물보다 비중이 무거운 모래, 시멘트, 흙, 기타 이물질들이 물과 함께 이송스크류(240)를 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다.

그리고, 이송스크류(240)의 하부에는 합성수지필름을 엮어서 만든 자루(250)를 배치하여 물은 통과시켜 지하 저수탱크(500)로 모이게 하고, 입자가 큰 물질은 자루(250)에 담기게 하여 이들을 모아 폐기하고 있으며, 탈수기(300)에서 나온 물 역시 지하 저수탱크(500)로 모이도록 하고 있다.

처리조(200)에서 나와 자루(250)를 통과한 물이나 탈수기(300)에서 배출된 물에는 미세한 입경을 갖는 플라스틱, 모래, 흙, 시멘트, 기타 이물질이 혼합될 수밖에 없으므로 지하 저수탱크(500)에 물이 저수된 상태에서 비중의 차이에 따라 물보다 비중이 무거운 물질, 물, 물보다 비중이 가벼운 물질이 3개의 층을 이룰 수밖에 없으며, 이중 중간층의 물에 펌프(600)가 연결되어 중간층의 물만 파쇄기(100)로 재투입하여 사용되도록 한다.

용융기(700)는 건조가 완료된 플라스틱 파쇄물을 전달받아 내부에 수용하여 상기 플라스틱 파쇄물을 용융시켜 용융수지를 형성하는 역할을 한다.

금형(800)은 용융기(700)의 유출구 측과 연결되어 용융된 용융수지가 금형(800)의 내부로 유입되어 용융수지를 이용하여 재생물을 제조할 수 있도록 내부에 일정 형상이 형성되어 있는 부재이다.

내부로 유입되어 내부의 일정 형상에 따라 외형이 형성된 용융수지는 냉각이 이루어져서 상기 외형이 유지될 수 있도록 함으로써 플라스틱 파쇄물의 재사용이 이루어지도록 한다.

그리고, 용융기(700)의 일측에는 상기 플라스틱 파쇄물을 용융시에 발생되는 가스에 포함된 유해물질을 제거할 수 있는 제거수단(900)이 구비되는 것이 바람직하다.

제거수단(900)은 용융기(700)의 일측과 연결되고 상기 용융기(700)의 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출할 수 있도록 외부로 연장 형성된 배출관(910)과, 상기 배출관(910)을 따라 이동하는 가스를 재가열하여 상기 가스에 포함된 유해물질을 제거하는 가열로(920)를 포함하여 구성되어 있다.

배출관(910)은 용융기(700)의 일측과 연결되어 외부로 일정 길이 연장된 후에 수거된 플라스틱 파쇄물을 용융시에 용융기(700)의 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출할 수 있도록 외부로 연장 형성되어 있다.

가열로(920)는 배출관(910)을 따라 이동하는 가스를 재가열하여 가스를 다시 태움으로써 상기 가스에 포함된 유해물질을 제거한 후에 유해하지 않은 나머지 물질들이 외부로 배출되도록 하는 역할을 한다.

가열로(920)는 배출관(910)의 외면에 열선이 나선 형상으로 권취되는 형상이나 혹은 배출관(910)의 외면에 복수의 열선이 일정 간격 이격되게 권취되어 상기 열선의 온도를 상이하게 구성한 형태 등과 같이 다양한 형태로 구성할 수 있는데, 본 발명에 따른 폐플라스틱 재생 장치의 경우에는 배출관(910)의 복수의 개수 하부에 복수의 가열로(920)가 이격되게 구비되어 직접적으로 가열로(920)를 가열하되, 배출관(910)의 후방으로 갈수록 가열로(920)의 온도가 높아지도록 구성함으로써 가열로(920)를 통과하는 가스가 재가열될 수 있도록 한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 재생 장치를 사용하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 폐플라스틱이 분쇄부(100)의 내부로 투입되면 분쇄부(100)의 동작에 의하여 폐플라스틱이 분쇄되어 복수의 폐플라스틱 분쇄물이 형성되도록 하는데, 이때 물이 분쇄부(100)의 내부로 유입되어 폐플라스틱의 외면에 부착된 이물질이 제거될 수 있도록 한다.

이물질이 제거된 폐플라스틱 분쇄물은 물, 이물질과 함께 처리조(20)로 투입되어 처리조(20)에서 물보다는 비중이 무거운 슬러지와 같은 물질, 물, 물보다는 비중이 낮은 재활용 대상 플라스틱 분쇄물이 비중의 차이에 따라 순차 층을 이루도록 배치되어 물에 부상한 플라스틱 분쇄물만 탈수기(30)로 투입되어 탈수가 이루어지도록 한다.

탈수가 완료된 플라스틱 분쇄물은 에어블로우어(40)에 의해 건조됨과 동시에 배출위치로 이송되어 배출되고, 배출된 플라스틱 분쇄물은 용융기(700)의 내부로 투입되어 용융되어 용융수지를 형성하게 된다.

이때, 용융기(700)에서 플라스틱 분쇄물을 용융시에 발생되는 가스는 제거수단(900)에 의하여 내부에 포함된 유해물질의 제거가 이루어진 후에 대기 중으로 배출되도록 한다.

이러한 용융수지는 다시 금형(800)의 내부로 용융수지를 이용하여 재생물을 제조할 수 있도록 하고 재생물은 냉각 과정을 거쳐서 재사용 될 수 있도록 함으로써 본 발명에 따른 폐플라스틱 재상 장치의 동작이 완료된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐플라스틱 재생 장치는 폐플라스틱을 파쇄하여 이물질을 제거하고 재생이 이루어질 수 있도록 가공하여 재생플라스틱의 순도를 높일 수 있도록 하고 폐플라스틱을 재생하는 과정에서 발생되는 오염물질의 배출을 감소시킬 수 있게 된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 분쇄기 200 : 처리조
300 : 탈수기 400 : 에어블로우어
500 : 저수탱크 600 : 펌프
700 : 용융기 800 : 금형
900 : 제거수단 910 : 배출관
920 : 가열로

Claims (5)

1. 폐플라스틱을 정해진 규격으로 파쇄하면서 물을 투입하여 폐플라스틱에 묻은 이물질을 제거해주는 파쇄기(100)와;
   상기 파쇄기(100)를 나온 플라스틱 파쇄물과 물의 혼합물이 유입되면 비중의 차이에 따라 침전물, 물, 플라스틱 파쇄물이 층을 이루도록 하고, 상기 플라스틱 파쇄물과 일부 물을 다수의 회전날개를 통해 탈수라인으로 배출해주며, 나머지 물과 침전물은 상기 탈수라인과는 다른 라인으로 배출해주는 처리조(200)와;
   상기 탈수라인을 통해 배출된 플라스틱 파쇄물과 물이 유입되면 이로부터 물을 탈수해주는 탈수기(300)와;
   상기 탈수된 플라스틱 파쇄물을 건조시켜줌과 동시에 배출라인으로 배출해주는 에어블로우어(400)와;
   건조가 완료된 플라스틱 파쇄물을 전달받아 내부에 수용하여 상기 플라스틱 파쇄물을 용융시켜 용융수지를 형성하는 용융기(700)와;
   상기 용융수지가 유입되어 용융수지를 이용하여 재생물을 제조할 수 있도록 내부에 일정 형상이 형성된 금형(800)을;
   포함한 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 재생 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 용융기(700)의 일측에는 상기 플라스틱 파쇄물을 용융시에 발생되는 가스에 포함된 유해물질을 제거할 수 있는 제거수단(900)이 구비된 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 재생 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제거수단(900)은 상기 용융기(700)의 일측과 연결되고 상기 용융기(700)의 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출할 수 있도록 외부로 연장 형성된 배출관(910)과, 상기 배출관(910)을 따라 이동하는 가스를 재가열하여 상기 가스에 포함된 유해물질을 제거한 후에 외부로 배출되도록 하는 가열로(920)를 포함한 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 재생 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 파쇄기(100) 측으로 물을 공급할 수 있도록 하는 저수탱크(500)가 일측에 구비되며, 상기 탈수기(300)에 의하여 탈수된 물은 상기 저수탱크(500)로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 재생 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 저수탱크(500)에는 펌프(600)가 설치되어 물보다 비중이 무거운 아래층과 물보다 비중이 가벼운 윗층을 제외한 상기 아래층과 상기 윗층 사이에 위치하는 물만을 상기 분쇄기(100) 측으로 재투입되도록 하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 재생 장치.

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