KR100948490B1

KR100948490B1 - 재활용 플라스틱 선별 방법

Info

Publication number: KR100948490B1
Application number: KR20090115943A
Authority: KR
Inventors: 박래준; 최우진
Original assignee: 서흥인테크(주); 수원대학교 산학협력단
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2010-03-18
Also published as: CN102079114A; JP2011110932A

Abstract

본 발명은 생활용 쓰레기를 선별하고 선별된 혼합 플라스틱류(PE, PP, PS, PET, 비닐, PVC 등)중에서 재활용할 수 있는 플라스틱류(PE, PP, PS, PET, 등)으로 분류하고 이를 다시 플라스틱 종류별로 선별하기 위해, 수 선별하는 과정과, 철 금속을 분리하는 과정과, 근적외선 센서에 의한 플라스틱류의 PE, PP, PS, PET를 종류별로 선별하는 과정과, 경량 플라스틱류로 분류하기 위한 풍력선별과정과, 풍력선별과정에서 선별되는 경량 플라스틱류에서 알루미늄 캔 등을 선별하는 과정과, 경량플라스틱류를 파쇄하는 과정과, 파쇄된 경량플라스틱류를 수조에서 비중 차를 이용하여 PE, PP, 와 일부 PS 및 PET와 PVC로 선별하는 과정과, 비중 차에 의해 분리된 PE, PP, PS, PET, PVC 의 혼합 플라스틱 일부와 전량 PVC를 별도로 탈수하는 과정과, 탈수된 PE, PP, PS, PET, PVC의 혼합 플라스틱 일부를 건조하는 과정과, 건조된 PE, PP, PS, PET, PVC 혼합플라스틱을 정전선별기를 이용하여 PE, PP, PS, PET와 PVC를 세밀하게 선별하는 과정으로 구성되는 선별방법을 제공하기 위한 것이다.

플라스틱, 근적외선센서, 경량플라스틱, 정전선별기

Description

재활용 플라스틱 선별 방법{The selection method recycling plastic}

본 발명은 산업용 쓰레기를 배제한 생활 쓰레기의 재활용 쓰레기의 선별방법에 관한 것으로, 특히 생활 쓰레기 중에서 PE, PP, PS, PET, PVC, 비닐 등을 재활용할 수 있는 PE, PP, PS, PET를 PVC, 비닐과 분리하기 위한 것이며, 컨베이어를 통해 유입되는 생활 쓰레기를 발리 선별기를 이용해 비닐시트, 필름, 토사, 모래가 분리되는 과정과, 섬유, 천 등을 수선별하는 과정과, 필름, 섬유류 등이 분리된 쓰레기가 제1자력선별기를 통과하면서 금속캔이 분리되는 과정과, 비닐시트와 필름과, 철 금속이 분리된 쓰레기가 근적외선 센서가 적용되는 챔버를 통과하면서 PE, PP, PS, PET가 선별되는 과정과, PE, PP, PS, PET가 선별된 쓰레기는 풍력선별장치를 통과하면서 풍력에 의해 비산되면서 무게 차이에 의해 낙하거리 별로 선별되는 과정과, 풍력선별장치에서 선별된 경량물(근적외선 선별과정에서 선별되지 못한 PE, PP, PS, PET의 일부와 PVC가 혼합된 플라스틱류(이하 혼합플라스틱이라 함), 알루미늄 캔, 소량의 철 금속 캔 등이 영구자석 드럼을 고속으로 회전하여 강력한 이동 자 계를 형성하는 제2자력선별기를 통과하면서 알루미늄 캔을 튕겨 선별하는 과정과, 상기 혼합플라스틱을 파쇄하는 과정과, 파쇄된 혼합플라스틱의 종류별 고유의 비중 차이에 의해 선별하는 과정과, 비중 차에서 선별되지 못한 혼합플라스틱을 별도로 탈수하는 과정과, 탈수된 혼합플라스틱을 건조하는 과정과, 건조된 혼합플라스틱을 마찰에 의해 발생하는 정전기 선별기를 통과시켜 최후로 PE, PP, PS, PET를 분리하고 소량으로 남아 있게 되는 PE, PP, PS, PET와 PVC로 선별되는 선별과정으로 구성되는 재활용 플라스틱의 선별방법에 관한 것이다.

일반적으로 생활용 쓰레기는 아파트와 같이 공동 주거에서는 분리가 잘되어 있지만, 독립 주택 등에서는 분리수거가 용이하지 않아 혼합플라스틱류에 여러 가지 쓰레기가 혼합(혼합플라스틱, 폐지, 철 금속 캔, 알루미늄캔, 유리병, 소량의 섬유류 등) 되어 수거하게 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 생활쓰레기를 분리하고 분리된 혼합플라스틱에서 다시 재활용 플라스틱으로 선별할 때 육안으로 혼합플라스틱에서 재활용플라스틱(PP, PE, PS, PET)을 완전하게 분리하기가 용이하지 않으며 이를 수선별 할 때 악취 등 작업 환경 때문에 작업성을 향상시키기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 생활쓰레기(혼합플라스틱, 소량의 철 금속 캔, 알루미늄 캔, 유리병, 섬유류, 고형플라스틱 등)를 발리 선별기를 이용해 필름, 소량의 유리병, 소량의 토사 및 모래, 플라스틱에 부착되어 있는 토사 및 모래 등을 선별하는 과정과, 섬유류 및 고형플라스틱을 수선별 하는 과정과, 철 금속 캔이 제1자력선별기를 통과하면서 선별되는 과정과, 혼합플라스틱류(PE, PP, PS, PET와 PVC)가 PET만을 센싱하는 근적외선 센서가 설치된 챔버와, PP만을 센싱하는 근적외선 센서가 형성된 챔버와, PS만을 센싱하는 근적외선 센서가 형성된 챔버를 통과하면서 PET, PP, PS, PE를 각각 별도로 선별하는 근적외선 선별과정과, 근적외선 선별과정에서 선별되지 못한 혼합플라스틱류(PE, PP, PS, PET의 일부와 PVC)가 풍력선별기를 통과하면서 상기 혼합플라스틱에 부착되어 있는 토사, 모래 등과, 경량물(PE, PP, PS, PET의 일부와 PVC)와, 중량물(고형플라스틱)과 소량의 초경량물(필름 등)이 풍력에 의해 비산하면서 플라스틱의 중량별로 선별되는 과정과, 상기 풍력에 의해 분리되는 경량물(PE, PP, PS, PET의 일부와 PVC, 철 금속 캔, 알루미늄 캔)이 자 계에 의한 와류와 자력을 형성하는 제2자력선별기를 통과하면서 알루미늄 캔은 자계 와류에 의해 퉁겨지면서 분리 배출하고 혼합플라스틱류(PE, PP, PS, PET의 일부와 PVC)가 분리되어 컨베이어로 이동되며, 철 금속 캔이 분리 배출되는 과정과, 상기 풍력에 의해 분리된 혼합플라스틱류(PE, PP, PS, PET의 일부와 PVC)를 파쇄하는 과정과, 파쇄된 혼합플라스틱(PE, PP, PS, PET의 일부와 PVC)을 각 플라스틱의 비중 차에 의 해 재활용플라스틱(PE, PP, PS, PET)을 선별하는 과정(비중이 월등히 큰 PVC를 재활용플라스틱에서 분리하는 과정)과, 비중 차 선별에서 선별되지 못한 혼합플라스틱류( PE, PP, PS, PET, PVC)를 탈수하는 과정과, 탈수된 혼합플라스틱을 건조하는 과정과, 건조된 혼합플라스틱을 정전선별기를 통과시키면서 PVC와 PE, PP, PS, PET를 분리하는 여러 과정을 통하여 혼합플라스틱에서 최대한으로 PVC를 분리하는 재활용 플라스틱 선별방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 생활쓰레기 중에서 필름, 섬유, 토사, 경량물(혼합플라스틱류)과, 중량물(고형플라스틱)은 경사지게 설치한 발리선별기의 작동하는 발리판에서 필름류는 발리방향으로 배출하고 토사, 모래와 쓰레기에 묻어 있는 토사, 모래 등을 발리판의 구멍으로 배출하는 발리선별과정과, 섬유류, 중량물은 수선별하는 과정과, 경량물(혼합플라스틱류, 캔류)이 제1자력선별장치를 통과하면서 철 금속 캔이 자력에 의해 선별되는 자력선별과정과, 자력선별과정을 통과한 경량물은 PET만을 센싱하는 근적외선 센서가 형성된 챔버를 통과하면서 PET를 선별하는 과정과, 같은 방법으로 PE만을 센싱하는 챔버를 통과하면서 PE만 선별하는 과정과, 같은 방법으로 PP만을 센싱하는 챔버를 통과하면서 PP만을 선별하는 과정과, 같은 방법으로 PS만을 센싱하는 챔버를 통과하면서 PS만을 선별하는 과정과, 상기 각 선별장치를 통과한 경량물 중에서 선별되지 못한 재활용플라스틱류(PET, PE, PP, PS)의 일부와, PVC전부가 풍력선별장치를 통과하면서 풍력에 의해 비산하여 중량별로 낙하한 혼합플라스틱에서 종류별로 선별하는 과정과, 상기 풍력선별장치에서 선별된 경량물(PET, PP, PS, PE의 일부와, PVC, 캔류)이 제2자력선별기를 통과하면서 마그네틱드럼이 고속으로 회전하면서 발생하는 자 계에 의해 알루미늄캔은 튕겨 먼 곳으로 배출되고, 철 금속 캔은 자력에 의해 별도로 배출시켜 선별하는 과정과, 제2자력선별장치를 통과한 혼합플라스틱류(PET, PE, PP, PS의 일부와, PVC의 일부)를 파쇄하는 파쇄장치를 통과하면서 파쇄하는 과종과, 파쇄된 혼합플라스틱류를 수조에 수용하여 각 플라스틱을 비중 차 선별장치를 통과하면서 비중별로 선별하는 과정과,

예 ; PVC는 비중이 1.3 이상이 되어 혼합플라스틱에서 비중이 제일 크기 때문에 수조의 깊은 곳에, 비중이 낮은 재활용 플라스틱(비중이 1 이하)은 수조의 낮은 곳에 배열되므로 배열되는 위치에서 배출하여 선별하는 방법.

비중 차 선별장치에서 선별된 재활용플라스틱류(PET, PE, PP, PS)와 혼합플라스틱류(PET, PE, PP, PS의 일부와, PVC의 일부)가 탈수 장치를 통과하면서 탈수하는 과정과, 탈수된 혼합플라스틱류(PET, PE, PP, PS의 일부와, PVC의 일부)를 건조하는 장치와, 건조된 혼합플라스틱류(PET, PP, PS, PE의 일부와 PVC 일부)을 정전기에 의해 재활용플라스틱과 PVC가 각각 상이하게 이온화됨으로써 재활용플라스틱류와 PVC가 각기 다른 전극판으로 이동하면서 PET, PP, PS, PE는 음극판에 이동하고 PVC는 양극판으로 이동하는 작용에 의해 PET, PP, PS, PE와 PVC를 별도로 선별하는 과정으로 구성한다.

본 발명에 의한 재활용 플라스틱 선별방법은 생활용 쓰레기에서 재활용할 수 있는 플라스틱류를 선별하여 재활용할 수 있게 함으로서 자원의 수입을 대체할 수 있어 외화의 낭비를 방지할 수 있고, 재생산에 필요한 생산비의 절감과 투입되는 인력을 줄일 수 있으므로 인건비를 절감할 수 있고, 폐기물 재생산 산업에 채산성을 호전시켜 지하에 사장되어 자연을 훼손시키거나 혼합플라스틱 상태로 연소하여 대기를 훼손시키는 것을 방지하는데 큰 효과가 있다.

본 발명은 생활 쓰레기(혼합플라스틱류, 필름, 의류 및 섬유류, 고형 플라스틱, 캔류 등)를 발리 선별기(11)의 발리판(12)을 이용해 필름, 토사, 모래, 유리조각 등이 선별되는 과정과, 수 선별대(13)에서 수 선별을 통하여 의류 및 섬유류, 고형플라스틱을 선별하는 과정과, 제1자력선별기(14)의 챔버(16a)를 통과하면서 금속캔(204) 등이 선별되는 과정과, 자력선별기(14)를 통과한 쓰레기가 근적외선 선별기(18a)의챔버(16b)를 통과하면서 PET만 선별되는 과정과,

상기와 같은 방법으로 PP만을 센싱하는 근적외선 센서(17a)가 형성된 근적외선 선별기(18b)의 챔버(16c)를 통과하면서 PP만 선별되는 과정과,

같은 방법으로, PS만을 센싱하는 근적외선 선별기(18c)의 챔버(16d)를 통과하면서 PS만 선별되는 과정과,

같은 방법으로, PE만을 센싱하는 근적외선 선별기(18d)의 챔버(16e)를 통과하면서 PE만 선별되는 과정과,

PET, PP, PS, PE가 선별된 후, 소량의 PP, PS, PE와 PVC가 풍력선별장치(19)를 통과하면서 소량의 토사, 모래 등과 소량의 캔류와, 소량의 중량물과, 경량물(PP, PS, PVC 등)과, 초경량물(필름 등)이 풍력선별장치(19)에 설치된 송풍기(32a,32b)의 풍력에 의해 비산되면서 무게 차이에 의한 상이한 거리로 낙하한 상태로 선별하는 과정과, 상기 PET는 용기류로 형성되어 센서 선별과정에서 거의 선별된다.

풍력선별장치(19)에서 배출되는 경량물(PE, PP, PS의 일부와, PVC, 소량의 캔류)을 제2자력선별기를 통과하면서 마그네틱 드럼이 고속으로 회전하면서 발생하는 자계 와류에 의해 알루미늄 캔을 튕겨 나가고, 철 금속 캔은 자력에 부착된 상태로 이동하다가 자력이 상실되는 부분에서 낙하하는 방법으로 선별하는 과정과, 풍력선별장치를 통과한 혼합플라스틱류(PE, PP, PS의 일부와, PVC )를 분쇄하는 과정과, 분쇄된 혼합플라스틱이 비중 차 습식 선별장치(23)의 수조(24)에 이송되어 혼합플라스틱의 각 종류의 고유 비중에 따라 비중이 작은 종류의 플라스틱은 수조(24) 윗부분에서 배출되고 비중이 큰 종류의 플라스틱은 수조(24) 아래에서 배출하토록 구성된다.

즉, 비중이 큰 플라스틱(PVC)은 수조(24)의 아래로 침강한 상태로 배출되고, 비중이 작은 재활용 플라스틱(PP, PS, PE)은 수조(24)의 위로 부양하여 배출되어 선별된다.

습식선별장치(23)에서 배출된 혼합플라스틱과 재활용 플라스틱을 탈수장치(25)에서 탈수하는 과정과,

비중 차 습식 선별장치(23)에서 선별되고 탈수된 혼합플라스틱(소량의 PP, PS, PE 및PVC)을 건조장치(26)에 이송하여 건조하는 과정과,

건조된 혼합플라스틱을 정전선별장치(28)의 챔버(16e)에 이송하여 양극판(29a)과 음극 판(29b)을 통과하면서 정전기 전위에 따라 PVC는 양극판(29a)의 전위에 작용하고 소량의 PP, PS, PE 등은 음극 판(29b) 전위에 작용하여 PVC를 분리할 수 있는 과정으로 구성된다.

도 1은 본 발명의 공정과정을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 전 공정을 기술 구성으로 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 의한 공정의 전반부를 상세히 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 의한 공정의 후반부를 상세히 도시한 것이다.

도 5는 본 발명에 의한 제1자력선별기의 작동을 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 근적외선 선별장치의 작동상태를 도시한 것이다.

도 7은 제2자력선별기의 작동 상태를 도시한 것이다.

도 8은 정전선별장치의 작동상태를 도시한 것이다.

본 발명은 첨부된 도면과 실시 예를 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

본 발명에 의한 발리선별 과정은 생활쓰레기에서 필름과 토사, 모래 등을 선별하기 위한 구성이다.

상기 발리선별과정에서 사용되는 발리선별기(11)는 발리판(12)으로 구성되고 상기 발리판(12)은 특허출원 제10-2008-96987(쓰레기선별장치)의 발리판을 개선한 것이다.

상기 발리판(12)은 발리판(12)이 발리하는 방향으로 경사져 있고 발리판(12)의 상면은 골판(도시되지않음) 모양으로 골짜기와 능선을 형성하며 능선은 동일한 피치로 형성된다.

발리판(12)의 골짜기에는 작은 구멍(도시되지않음)들이 천공되어 발리판(12)이 발리할 때 토사, 모래와 쓰레기에 부착되어 있는 토사와 모래를 탈리하여 구멍으로 배출되도록 형성되어 있다.

또한, 필름, 혼합플라스틱류, 소량의 캔류, 고형플라스틱, 섬유 등이 발리 방향 즉, 상 방향으로 이동하여 종류별로 배출되어 컨베이어(101)로 이송되도록 형성되어 있다.

컨베이어(101)로 이송되는 생활쓰레기는 수 선별대(13)를 통과하면서 고형플라스틱, 섬유류 등을 선별하여 배출할 수 있도록 형성되어 있다.

수 선별대(13)를 통과한 쓰레기는 제1자력선별기(14)의 챔버(16a)으로 이송되어 자력에 의해 철 금속 캔이 선별되며, 상기 제1자력선별기(14)의 챔버(16a) 내에는 전. 후방으로 2개의 자석롤(201,202)과 보조롤(201a,202b)에 벨트(203)가 순환하도록 형성되어 있고, 2개의 자석롤(201,202)에 전력이 인가되어 자력이 형성되도록 구성되어 있다.

상기 철 금속 캔이 자력이 형성되는 후방 롤(202)에 부착되어 회전하면서 캔이 롤(202)을 통과하게 되면 벨트(203)에 자력이 해제되도록 구성되어 벨트(203)에 부착되어 있는 철 금속 캔이 낙하하도록 구성되어 있다.

상기와 같이 제1자력선별기(14)를 통과한 생활쓰레기(고형 플라스틱 일부, PET, PP, PE, PS, PVC, 필름 등) 들이 근적외선 센서 선별과정으로 이송되도록 형성되어 있다.

제1자력선별기(14)를 통과한 생활쓰레기는 근적외선 선별기(18a)의 근적외선 센서(17a)가 설치된 챔버를 통과하도록 형성된다.

상기 PET는 PET만을 센싱하는 근적외선 센서(17a)가 형성되어 있는 챔버(16b)를 통과하면서 센서가 PET를 센싱하게 되면 동시에 에어분사기(15a)에서 에어가 분사되어 PET를 쏘아 분리하여 개구부(30a)로 배출하여 수용함(20a)에 수용하도록 구성되어 있다.

같은 방법으로 쓰레기가 각 근적외선 선별기(18b, 18c, 18d)의 챔버(16c, 16d, 16e)를 통과하면서 근적외선 센서(17b, 17c, 17d)에 의해 PP, PE, PS를 센싱하여 분사기(15b, 15c, 15d)의 작동으로 에어가 분사되어 각 PP, PE, PS를 쏘아 개구부(30b, 30c, 30d)로 배출하여 수용함(20b, 20c, 20d)에 수용할 수 있도록 형성되어 있다.

상기와 같이 수용함(20a, 20b, 20c, 20d)에 수용된 PET, PP, PE, PS가 배출될 때, 한 종류만 이송되어 종류별로 압착배출장치(21)에서 압착 밴딩되어 배출되도록 형성되어 있다.

상기와 같이 각각의 근적외선 센서 선별기(18a,18b,18c,18d)의 챔버(16b,16c,16d,16e)를 통과하면서 근적외선 센서(17a,17b,17c,17d)의 센싱에 의해 분사기(15a,15b,15c,15d))를 작동하여 PET, PP, PE, PS가 선별되고 남은 쓰레기(고형 플라스틱 일부, PP, PE, PS 일부, PVC, 필름 등)는 콘 베이어(105)를 이용하여 풍력선별과정으로 이송되도록 형성되어 있다.

상기 PET는 용기류가 대부분이므로 근적외선 선별기에서 거의 선별되기 때문에 풍력선별기에 이송되는 쓰레기에 PET가 생략된다.

상기 풍력선별과정의 풍력선별장치(19)는 그 길이에 걸쳐 3개의 챔버(301,302,303)가 형성되어 풍력선별장치(19)에 형성된 송풍기(도시되지않음)의 풍력에 의해 쓰레기가 각각의 챔버(301,302,303)에서 분리되어 낙하하여 배출되도록 형성되어 있고, 풍력에 의해 각 챔버(301,302,303)를 통과하는 쓰레기가 무게 차이에 의해 낙하 되는 토사, 모래 등의 이물질은 챔버(301,302,303)를 통과하기 전에 배출되도록 형성되어 있고, 챔버(301)를 통과하는 쓰레기 중에서 중량이 큰 고형플라스틱 등의 중량물은 상기 챔버(301)에서 낙하하여 배출되고, 혼합플라스틱(PP, PE, PS의 일부, PVC), 캔류 등의 경량물은 챔버(302)에서 낙하하여 배출되며, 비닐필름 등의 초경량물은 챔버(303)에서 낙하하여 콘베어(301a, 302a,303a)를 통하여 배출되도록 형성되어 있다.

상기와 같이 배출되는 경량물(PP, PE, PS의 일부, PVC, 캔류)은 제2자력선별기로 이송되도록 형성되어 있다.

상기 제2자력선별기는 벨트로 연결되는 마그네틱 드럼이 고속으로 회전하면서 발생하는 자 계의 와류에 의해 캔류의 알루미늄 캔은 튕겨 선별되고, 철 금속 캔은 자력 발생지역에서 부착되었다가 자력 상실 지역에서 낙하하여 선별되도록 구성 되어 있다.

상기 제2자력선별기를 통과하면서 캔류까지 선별된 쓰레기는 혼합플라스틱(PP, PE, PS의 일부, PVC)만 남게 된다.

상기 혼합플라스틱에서 PVC를 분리하기 위해 분쇄기(22)를 통해 혼합플라스틱을 파쇄할 수 있도록 형성되어 있다.

상기와 같이 분쇄기(22)를 통해 분쇄되는 과정에서 소정의 크기(3~10mm)로 분쇄된 혼합플라스틱은 스크루 컨베이어(501)를 이용하여 습식 비중 차 선별장치(23)로 이송된다.

습식 비중 차 선별장치(23)의 수조(24)는 그 중앙에 칸막이(34)가 형성되어 있고, 칸막이(34) 양쪽에 제1격실(401)과 제2격실(402)이 형성되어 있다.

상기 수조(24)의 제1격실(401)과 제2격실(402)에 걸쳐 회전축(403)이 회전할 수 있도록 형성되어 있고 제1격실(401)의 회전축(403)에 교반노(404)가 형성되어 있다.

수조(24)의 제1격실(401)에 혼합플라스틱류와 물이 유입되도록 형성되며 제1격실(401)의 교반노(404) 교반에 의해 혼합플라스틱류는 혼합되고 유입되는 물이 넘쳐서 물 위로 부양되는 플라스틱류가 제2격실(402)으로 유입되도록 형성되어 있다.

제1격실(401) 아래 쪽에 배출구(405a)가 형성되어 있다.

제2격실(402) 윗 쪽에 배출구(405b)가 형성되어 있다.

제1격실(401)과 제2격실(402)에 물이 수용되고 제1격실(401)에 혼합플라스틱류가 유입되어 교반노(404)가 작동하면 유입된 혼합플라스틱류가 흩어지면서 플라스틱의 비중에 따라 플라스틱 종류별로 수직으로 배열하게 되고 비중이 작아 물 위에 부양되는 플라스틱류(PP, PE, PS)는 넘치는 물과 함께 제2격실(402)으로 이동되어 제2격실(402)의 위 배출구(405b)로 배출되고 비중이 큰 플라스틱(PVC)은 침전되어 제1격실(401)의 아래 배출구(405b)로 배출된다.

상기와 같이 각각의 배출구(405a,405b)로 배출되는 재활용 플라스틱류(PP, PE, PS) 와 혼합플라스틱류(PP, PS, PE, PVC)는 탈수장치(25a,25b)에서 탈수되도록 형성된다.

상기 탈수된 혼합프라스틱(PP,PS,PE, PVC)은 건조장치(26)로 이송된다.

탈수장치(25a,25b))에서 건조장치(26)로 이송되는 혼합플라스틱류(PP, PE, PS와 PVC일부)는 송풍기(32a)의 풍력으로 폐쇄관(701)으로 이송된다.

상기 혼합플라스틱류(PP, PE, PS의 일부와, PVC 일부)가 수용되는 건조장치(26)의 건조함(27)에는 상온의 공기가 유입되어 혼합플라스틱류(PP, PE, PS의 일부와, PVC 등)를 건조시키며, 건조함(27)의 외부에 설치된 송풍기(32b)에서 유입되는 상온의 풍력과 교반노(801)의 교반으로 건조를 돕게 된다.

상기 송풍기(32b)에서 유입되는 풍력은 건조함(27)의 바닥에 배열된 여러 개의 배관(601)에 형성된 여러 개의 구멍(도시되지않음)으로 분사되는 풍력으로 건조하도록 형성되며 풍력 분사에 방해 없이 신속하게 건조하도록 형성된다.

건조장치(26)에서 건조된 혼합플라스틱류(PP, PE, PS의 일부와, PVC 일부)는 송풍기(32c)의 풍력에 의해 폐쇄관(702)으로 정전선별기(28)로 이송된다.

상기 정전선별기(28)는 밀폐되는 챔버(16f)가 형성되어 있고, 챔버(16f) 위에는 유입되는 혼합플라스틱류(PP, PE, PS의 일부와, PVC 일부)를 진동으로 각 혼합플라스틱류를 마찰시켜 각 플라스틱 간에 정전기를 형성하는 진동판(31)이 형성되어 있고, 상기 진동판(31)의 진동에 의해 배출되는 정전기 하전 상태의 혼합플라스틱 류(PP, PE, PS의 일부와, PVC 일부)는 챔버(16f)내의 음극 판(29b)과 양극판(29a)을 통과하면서 PVC는 양극판(29a) 방향으로 PP, PS, PE는 음극 판(29b) 방향으로 이동하여 PVC는 수용함(20e)으로 PP, PS, PE는 수용함(20f)으로 각각 배출 되고 전극 판(29a,29b)에 작용하지 못한 혼합플라스틱류(PP, PE, PS의 일부와, PVC 일부)는 별도의 수용함(20h)으로 배출된다.

실시 예

종래의 생활쓰레기에서 혼합플라스틱류(PET, PP, PE, PS, PVC 등)를 선별하여 PET, PP, PE, PS를 재활용은 하되 혼합플라스틱류(PET, PP, PE, PS, PVC 등)에서 PET, PP, PE, PS를 종류별로 완전하게 선별할 수 없기 때문에, 혼합플라스틱의 사용에 제한이 있고 재활용에도 제한이 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같이 낭비되는 플라스틱류의 자원을 최대한 완전하게 재활용하기 위해 혼합플라스틱류(PET, PP, PE, PS, PVC 등)에서 PVC를 최대한으로 선별하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 각 장치에 동력이 작동되는 상태에서, 생활쓰레기가 콘베이어(101)를 이용하여 발리선별기(11)로 유입되면 발리판(12)은 경사져 있는 상태로 발리를 하게 되므로 이물질(토사, 모래 등)은 발리판(12) 아래의 구멍(도시되지 않음)으로 배출되고 대부분의 중량물(고형플라스틱류), 경량물(캔류)은 발리판의 아래로 배출되어 이동하게 되고 대부분의 필름 역시 도 2에 도시된 것과 같이 발리판(12)을 통과하여 배출된다.

발리선별기(11)에서 선별되지 못한 생활쓰레기는 컨베이어(101)를 통하여 수 선별대(13)를 통과하게 된다.

수선별대(13)에는 컨베이어(101)로 이송되는 쓰레기를 수 작업으로 쓰레기 중 고형 플라스틱, 섬유류, 천 등 자동선별이 어려운 쓰레기를 선별하여 별도 배출시키게 된다.

상기 수 선별대(13)를 통과한 쓰레기는 제1자력선별기(14)의 챔버(16a)로 이동하게 된다.

상기 제1자력선별기(14)의 챔버(16a) 내에는 벨트(203)와 연계하여 회전하면서 자력을 형성하는 2개의 마그넷 롤(201,202)이 형성되고 상기 벨트(203)를 지속적으로 긴장시키게 하기 위해 2개의 보조롤(201a,201b)이 구성되어 있고 각 롤(201,202,201a,201b)은 벨트(203) 위에서 이송되는 쓰레기 중 철 캔(204) 등이 벨트(203)에 부착되어 이동하게 된다.

상기와 같이 벨트(203)에 부착되어 이동하는 철 캔(204) 등은 자력이 상실되는 지점, 즉 벨트(203)가 롤(202)을 통과하게 되면 자력이 상실되는 것이므로 벨트(203)에 부착된 철 캔(204) 등은 후방 롤(202)을 통과하는 지점에서 철 캔(204) 등이 낙하하여 배출하게 된다.

생활쓰레기가 위 각 선별장치를 통과하면서 토사, 모래, 필름 일부, 고형플라스틱 일부, 섬유류, 철 금속 캔(204) 일부, 알루미늄 캔 일부 등이 선별된 쓰레기는 컨베이어(102)를 이용하여 근적외선 센서(17a)에 의해 PET만을 센싱하여 선별하는 챔버(16b)로 이송된다.

상기 챔버(16b) 내에는 쓰레기 이송 컨베이어(103)가 진입되어 있고, 이송 컨베이어(103)의 천정에는 근적외선 센서(17a)가 형성되어 있으며 이송 컨베이어(103) 끝 부분 아래에는 에어 분사기(15a)가 형성되어 있고, 컨베이어 건너편 챔버(16b) 벽 상부는 개구부(30a)가 형성되어 챔버(16b)로 쓰레기가 유입되면 근적외선 센서(17a)가 쓰레기 중에서 PET만을 센싱하게 되고, 센싱된 PET는 컨베이어(103)를 통과하여 낙하는 순간에 분사기(15a)의 에어 분사에 의해 튱겨 비상하면서 개구부(30a)를 통과하여 수용함(20a)에 적재된다.

PET가 선별된 쓰레기는 챔버(16b) 아래 이송 컨베이어(104)로 이송된다.

PET가 선별된 쓰레기는 챔버(16c)에 형성된 센서(17b)가 PP만을 센싱하여 PP만을 개구부(30b)를 통과시켜 수용함(20b)에 적재하고, PP가 선별된 쓰레기는 챔버(16c) 아래 컨베이어(105)로 이송되어, 상기 PET가 선별되는 방법과 동일한 방법으로, PP가 선별된 쓰레기는 상기 와 같은 방법으로 챔버(16d)에 형성된 센서(17c)에 의해 PS 만을 센싱하여 챔버(16d)를 통과하는 PS는 개구부(30c)를 통과하여 수용함(20c)에 적재되며, PS가 선별된 쓰레기는 챔버(16e)를 통과하면서 챔버(16e)에 형성된 센서(17d)가 PE만을 센싱하여 센싱된 PE는 개구부(30d)를 통하여 수용함(20d)에 적재되고 PE가 선별된 쓰레기는 챔버(16e) 아래 이송된다.

상기 근적외선 선별과정에서 대부분 용기로 형성된 PET는 특징상 거의 선별된다.

상기와 같이 근적외선 선별과정에서 PET의 전부 및 대부분의 PP, PS, PE가 선별되지만 선별되지 못한 PP, PS, PE의 일부와 PVC 전부와, 고형플라스틱 일부와, 캔류 일부와, 필름 일부가 풍력선별장치(19)로 이송된다.

상기 풍력선별장치(19)는 본 출원인의 권리인 특허 제10-747655호(풍력을 이용한 재활용 폐기물 선별장치)를 개선하여 챔버(301,302,303)를 복수로 구성하고 풍력의 배치를 복수 개 이상으로 배치하여 쓰레기가 선별되는 과정 끝까지 균일한 풍력이 미치도록 개선한 것이다.

상기 풍력선별장치(19)는 각 쓰레기를 풍력으로 비산시켜 비산 거리에 따라 선별하도록 한 것이다.

즉, 풍력이 끝까지 균일한 풍량을 유지하면서 쓰레기가 비산될 때, 무거운 쓰레기는 가까운 곳에 가벼운 쓰레기는 먼 곳에 정확하게 낙하 되는 원리를 이용한 것이다.

근적외선 선별과정을 통과한 쓰레기는 풍력선별장치(19)로 이송되면서 토사, 모래 등 입자가 적은 쓰레기가 배출되고 풍력에 의해 중량물(고형플라스틱 등)은 가까운 곳에, 경량물{혼합플라스틱류(PP,PS,PE의 일부, PVC), 캔류}은 먼 곳에, 초 경량물(필름 등)은 더 먼 곳으로 비산하여 배출되는 원리를 이용한 것이다.

상기 풍력선별장치(19)에서 배출되는 혼합플라스틱류는 제2자력선별기(35) 이송된다.

상기 제2자력선별기(35)는 벨트로 연계되는 2개의 마그네틱 롤(304)이 고속으로 회전하게 되면 자 계에 와류가 형성되어 비철금속은 퉁기게 되는 속성에 의해 알루미늄 캔(305)은 퉁겨서 분리하여 배출되고, 철 금속 캔(204)은 자력에 의해 벨트(306)에 부착되어 회전하다가 자력이 상실되는 부분에서 낙하하여 배출되며, 혼합플라스틱류는 분쇄기(22)로 이송된다.

분쇄기(22)로 이송된 혼합플라스틱류는 작은 입자(3~10mm이하)로 분쇄된다.

분쇄된 혼합플라스틱류는 스크루 컨베이어(501)를 이용하여 비중선별장치(23)의 수조(24)로 이송된다.

상기 비중 습식선별장치(23)는 출원인의 특허 제10-0904303(비중 차를 이용한 폐플라스틱습식선별방법)호를 개선하여 구성한 것이다.

수조(24)의 제1격실(401)의 회전축(403)에 교반노(404)를 설치하고 교반노(403)에 의해 제1격실(401)의 플라스틱이 교반되면서 혼합플라스틱류가 흩어져서 비중에 따라 물에서 상. 하로 부양하여 배열되고 배열된 상태로 수면 위에 부양 된 비중이 낮은 플라스틱이 물과 함께 제1격실(401)에서 제2격실(402)로 이동하여 배출되도록 하였다.

상기와 같이 수조(24)의 제1격실(401)에서 교반되는 혼합플라스틱류의 PVC는 제1격실(401)의 아래로 침전하여 제1격실(401)의 아래에 위치하는 배출구(405a)로 배출하게 되며, 제2격실(402)의 재활용플라스틱(PS, PP, PE)은 제2격실(402) 윗부분에 형성된 배출구(405b)로 배출하게 된다.

차례	종류	비중	비고
1	PET	0.89~0.92	.
2	PP	0.88~0.9	"
3	PS	0.9~0.93	"
4	PE	0.8~0.83	"
5	PVC	1.35~1.45	"

표-1

참고로 상기 표-1과 같이 PET, PP, PS, PE은 비중이 1 미만인 것을 알 수 있고, PVC 만 1 이상인 것을 알 수 있다.

상기와 같이 PVC만이 비중이 1 이상이므로 비중선별장치의 물속에서 제일 아래에 위치하여 배열되기 때문에 쉽게 분리되는 것을 알 수 있다.

상기와 같이 제1격실에서 대부분 PVC가 배출되지만 소량의 PP, PS, PE가 혼합 되어 있기 때문에 제1격실에서 선별된 PVC는 소량의 PP, PS, PE가 혼합되어 혼합플라스틱류를 형성하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 혼합플라스틱에서 최대한으로 PVC를 분리하기 위해, 물에 젖어 있는 혼합플라스틱류(소량의 PP, PS, PE와 PVC)를 탈수한다.

상기 탈수한 혼합플라스틱류를 송풍기(32a)의 풍력과 폐쇄관(701)을 이용하여 건조장치(26)로 이송시켜 건조시킨다.

상기 건조장치(26)의 혼합플라스틱류가 수용되는 건조함(27)에는 상온의 풍력이 분사되는 여러 개의 분사관(601)이 내재하여 건조함(27) 외부에 설치된 송풍기(32b)의 풍력이 분사관(601)을 통하여 건조함(27)의 내부에 제공되어 건조할 수 있고, 교반노(801)의 작동으로 신속히 건조되며 풍력과 교반노에 의해 발생하는 먼지 등은 사이클론(802)으로 집진한다.

상기와 같이 건조장치(26)에서 건조된 혼합플라스틱은 송풍기(32c)가 장착된 폐쇄관(702)을 이용하여 정전선별기(28)로 이송하게 된다.

상기 정전선별기(28)는 도 4에 도시된 것과 같이 위. 아래로 관통된 챔버(16f)가 형성되어 있고, 챔버(16f) 내부에는 좌. 우로 음극 판(29a)과 양극판(29b)이 전원과 연결되어 음 전위와 양 전위가 형성되도록 형성되어 있으며 챔버(16f) 위에는 진동판(31)이 형성되어 폐쇄관(702)을 통하여 유입되는 혼합플라스틱이 진동판(31)의 진동에 의해 정전기화 하게 된다.

상기와 같이 정전기화된 혼합플라스틱이 챔버(16f)로 유입되고 배출되는 과정에서 전극 판(29a,29b)을 통과할 때 음전하 된 PVC는 양극판(29b) 방향으로 이동하면서 낙하하게 되고, 양 전하 된 PP, PS, PE는 음극 판(29a)으로 이동하면서 낙하하게 되어 PP. PE. PS와 PVC를 분리하여 배출하게 된다.

상기 혼합플라스틱류가 음 전하 또는 양 전하의 영향 밖에 있는 경우 PVC와 PP, PS, PE가 혼합 상태로 별도 낙하하게 되며, 소량의 PVC와 소량의 PP, PS, PE를 최대한으로 분리하기 위해 전극 판(29a,29b)의 상. 하 각도를 조절하여 분리되는 양을 조절할 수 있다.

진동판(31)에 의해 발생하는 먼지 등은 사이클론(803)에 의해 집진 되게 함으로써, 본 발명의 재활용 쓰레기 선별방법에서 PVC가 95% 분리되는 혼합플라스틱(PET, PP, PS, PE)을 선별할 수 있을 뿐 아니라 청결한 환경 아래 선별할 수 있는 선별방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 공정도

도 2는 본 발명에 의한 공정의 작업도

도 3은 본 발명에 의한 공정도의 전반 부분 상세도

도 4는 본 발명에 의한 공정도의 후반 부분 상세도

도 5는 자력선별기의 상세도

도 6은 근 적외선 센싱에 의한 선별기의 상세도

도 7은 자력 와류 선별기의 상세도

도 8은 정전선별기의 상세도

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

11 : 발리선별기 12 : 발리판

13 : 수선별대 14 : 제1자력선별기

15 : 분사기 (a, b, c, d) 16 : 챔버(a, b, c, d, e, f)

17 : 센서(a, b, c, d) 18 : 근적외선센서선별기(a, b, c, d)

19 : 풍력선별장치 20 : 수용함(a, b, c, d, e, f, g, h)

21 : 압축배출장치 22 : 분쇄장치

23 : 습식선별장치 24 : 수조

25 : 탈수장치 26 : 건조장치

27: 건조함 28 : 정전선별장치

29: 전극 판(a, b) 31: 진동판

32 : 송풍기(a, b, c) 33 : 송풍구(a, b, c)

34: 칸막이 35 : 제2자력선별기

Claims

생활쓰레기를 발리 선별기를 이용해 필름, 토사, 모래 등을 선별하는 과정과,

유리병, 섬유류, 고형플라스틱류를 수 선별하는 과정과,

제1자력선별기를 통과하면서 철 금속 캔을 선별하는 과정과,

제1자력선별기를 통과한 쓰레기가 PET를 센싱하는 근적외선 센서가 형성된 근적외선 선별장치의 챔버를 통과하면서 PET만을 선별하는 과정과,

챔버로 이송되는 쓰레기가 PP만을 센싱하는 근적외선 센서가 형성된 챔버를 통과하면서 PP만을 선별하는 과정과,

챔버로 이송되는 쓰레기가 PS만을 센싱하는 근적외선 센서가 형성된 챔버를 통과하면서 PS만 선별하는 과정과,

챔버로 이송되는 PE만을 센싱하는 근적외선 센서가 형성된 챔버를 통과하면서 PE만을 선별하는 과정과,

PET, PP, PS, PE가 선별된 쓰레기가 풍력선별장치를 통과하면서 이물질(잔여 토사, 모래 등)과, 중량물(고형플라스틱)과, 경량물{혼합플라스틱류(PE, PP, PS의 일부와, PVC, 캔류}과, 초경량물(필름 등)의 쓰레기가 풍력에 의해 비산되면서 무게에 따라 낙하 거리 별로 분리되어 배출되고 경량물{혼합플라스틱류(PE, PP, PS의 일부와, PVC, 캔류}을 선별하는 과정과,

상기 경량물을 제2자력선별장치로 이송하여 혼합플라스틱류와 캔류(철 금속 캔, 알루미늄 캔)를 분리하는 과정과,

상기 제2자력선별장치에서 배출된 혼합플라스틱류(PE, PP, PS의 일부와, PVC)을 파쇄하는 과정과,

파쇄된 혼합플라스틱류(PE, PP, PS의 일부와, PV)을 습식비중차선별장치의 물에서 각 플라스틱의 비중 차에 의해 플라스틱을 PE, PP, PS, PVC로 선별하는 과정과,

비중 차에 의해 선별된 플라스틱(PE, PP, PS)과 혼합플라스틱류(소량의 PE, PP, PS와 PVC 일부)를 탈수하는 과정과,

탈수된 상기 플라스틱과 혼합플라스틱류를 건조하는 과정과,

건조된 플라스틱과 혼합플라스틱류를 정전선별기에서 PE, PP, PS와 PVC를 최대한으로 선별하는 과정을 통하여 재활용할 수 있는 플라스틱을 선별할 수 있는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 발리선별기의 발리에 의해 필름, 섬유류, 캔류, 중량물이 발리선별기의 상 방향 또는 하 방향으로 선별되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 제1자력선별기는 철 금속 캔을 별도로 선별할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 근적외선 선별기는 플라스틱(PET, PP, PS, PE) 중 한 종류씩을 센싱할 수 있도록 구성되어 PET가 센싱되는 챔버를 통과할 때, PET만 선별되며, 같은 방법으로 PP가 센싱되는 챔버를 통과할 때 PP만 선별되며, PS가 센싱되는 챔버를 통과할 때, PS만 선별되며, PE가 센싱되는 챔버를 통과할 때, PE만 선별되며, 상기 각 플라스틱을 센싱함과 동시에 에어 분사가 실시되어 에어 분사력에 의해 분리할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 풍력선별장치의 챔버는 여러 칸으로 구성되고 각 챔버 마다 송풍기에 의해 풍력을 제공하는 송풍구가 형성되어 풍력에 비산하는 쓰레기에 끝까지 동일한 풍력을 제공하여 순수한 무게에 따라 낙하할 수 있도록 구성되는 것을 특징을 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 제2자력선별기는 벨트로 연결된 전자석 롤이 고속으로 회전에 의해 형성되는 자 계의 와류에 의해 알루미늄 캔을 퉁겨 분리할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 습식비중선별장치의 수조는 제1과 제2의 격실로 구성되고 제1격실에 물이 수용되고 교반노가 형성되어 물과 함께 혼합플라스틱을 교반하여 혼합플라스틱이 신속히 상. 하 비중 배열하도록 구성되고, 물에 상. 하로 배열된 혼합플라스틱의 비중이 제일 작은 플라스틱(PP, PS, PE)부터 제1격실의 넘치는 물과 함께 제2격실로 이송되어 제2격실의 윗 부분에 형성되는 배출구로 배출되며 제1격실의 비중별로 상. 하 배열되어 제1격실의 이래에 위치하는 제일 무거운 PVC가 제1격실의 아래에 형성된 배출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 건조과정의 건조함에 형성된 교반노에 의해 교반되고 에어 분사 배관으로 유입되는 상온의 풍력에 의해 건조할 수 있도록 구성되며 풍력과 교반에 의해 발생하는 먼지 등은 사이클론을 통하여 집진할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 건조된 혼합플라스틱은 먼지 방출을 방지하기 위해 송풍기의 풍력으로 폐쇄관을 통해 이송되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.
제1항에 있어서, 정전기 선별기는 챔버 내에 설치되며 챔버로 유입되는 혼합플라스틱이 진동하는 진동판에 유입되어 진동에 의해 정전 상태를 형성하고 양극판과 은극판을 통과할 때, 플라스틱(PP, PS, PE)은 음극 판으로 PVC는 양극판으로 이동하면서 분리되어 생활쓰레기의 혼합플라스틱류에서 PVC를 분리하는 것을 특징으로 하는 재활용 플라스틱 선별 방법.