KR101662055B1 - 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비파쇄 재활용 플라스틱 선별장치 및 방법에 관한 것으로서, 플라스틱 폐기물을 선별하기 어려운 파쇄(flake) 상태로 먼저 분쇄한 후 선별하는 것이 아니라, 선별이 용이한 플라스틱 폐기물 상태에서 자동화된 공정으로 선별함으로써 선별의 신뢰성이 크게 향상되고, 종래 수작업에 의한 분류와 파쇄(flake) 상태의 선별이라는 2중의 선별 공정을 자동화된 단일 선별 공정으로 단축함으로써 비용 절감을 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 회수된 재활용 플라스틱의 순도 및 회수율을 크게 향상시킬 수 있는 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법에 관한 것이다.

Description

비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법{METHOD FOR SORTING AND RECYCLING OF SCRAP PLASTICS}
본 발명은 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재활용 플라스틱 폐기물의 비파쇄(scrap) 상태에서 플라스틱 폐기물을 자동 선별하고 이를 파쇄 및 펠렛화함으로써, 재활용 플라스틱의 순도 및 회수율을 향상시키고 처리 효율을 개선시킬 수 있는 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법에 관한 것이다.
일반적으로, 재활용 플라스틱 폐기물의 처리 및 재활용 공정은 수거된 재활용 플라스틱 폐기물을 파쇄(flake) 상태로 형성하고, 이를 건식 또는 습식 공정을 통해 재질별로 분리하고, 색상별로 분리한 후, 용융하여 펠렛 상태로 제조하는 공정으로 이루어진다.
조각 형태의 폐기물을 대상으로 하는 선별 공정은 장비가 고가이고 순도 및 회수율 측면에서 불리한 점이 있다.
이러한 종래 공정의 단점을 해결하고자 파쇄(flake) 상태로 분쇄하기 이전에 숙련된 작업자가 수작업으로 비파쇄(scrap) 상태의 플라스틱 폐기물 예컨대, 선반, 케이스 등을 재질별로 선별하여 별도의 파쇄 공정으로 진행하는 방법을 사용하고 있으나, 작업 시간이 오래 걸리고 작업 능률이 저하되며, 무엇보다도 작업자의 경험에 의한 선별 방식이므로 숙련도에 따라 정확도가 차이가 나며, 아무리 숙련된 작업자라 하더라도 비파쇄 플라스틱 폐기물을 재질별로 정확히 분류해 낼 수가 없었다.
따라서 종래에는 플라스틱 폐기물을 파쇄(flake) 상태로 분쇄한 상태에서 자동화된 장비를 이용하여 다시 선별 공정을 수행해야 하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제0948490호(2010.03.11)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 수거된 플라스틱 폐기물을 비파쇄(scrap) 상태로 자동화된 선별 공정을 통해 특성별, 색상별, 재질별로 선별하고, 선별된 비파쇄 플라스틱 폐기물을 대상으로 파쇄 공정을 수행함으로써, 이중 선별 공정에 따른 비용 증가의 문제점을 해결하고, 플라스틱 폐기물의 선별 신뢰성을 향상시킬 수 있는 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 비파쇄 재활용 플라스틱 폐기물이 공급되어 이송되는 컨베이어(C1); 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 비파쇄 플라스틱 폐기물의 난연성 및 비난연성 여부를 선별하는 난연/비난연 선별장치; 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 비파쇄 플라스틱 폐기물을 색상별로 선별하는 색상 선별장치; 난연성 및 비난연성과, 색상별로 선별된 상기 재활용 플라스틱 폐기물에 대해 재질별로 분류하는 광학 선별장치; 상기 난연/비난연 선별장치, 상기 색상 선별장치 및, 상기 광학 선별장치로부터 전송된 선별 데이터를 전달받아 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 각 플라스틱 폐기물에 대한 선별정보를 저장하는 제어장치; 및 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송하는 각 플라스틱 폐기물을 상기 제어장치로부터 제공된 선별 정보에 따라 각각의 저장 챔버로 분류하는 분류장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 광학 선별장치는 근적외선(NIR)을 이용하여 재질별로 분류하는 근적외선 선별장치를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 분류장치는, 상기 컨베이어(C1)의 일측으로 구비된 복수의 저장챔버와, 플라스틱 폐기물이 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송될 때, 상기 제어장치로부터 제공된 선별 정보에 의해 동작하여 각 플라스틱 폐기물을 해당 저장챔버로 이송시키는 추출 장치를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 분류장치는 블랙계열의 플라스틱 폐기물에 대해서는, 블랙계열의 난연재와, 블랙계열의 비난연재로 분류한다.
본 발명에 의하면, 상기 분류장치에서 분류된 비 블랙 계열의 플라스틱 폐기물을 위한 것으로, 플라스틱 폐기물을 분쇄하기 위한 분쇄장치; 파쇄(flake) 상태로 분쇄된 플라스틱 폐기물을 세척하기 위한 세척장치; 및, 상기 세척장치에서 세척된 플라스틱 폐기물을 펠렛압출공정을 통해 펠렛으로 제조하기 위한 펠렛압출장치를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 분류장치에서 블랙-난연, 블랙-비난연으로 분류된 플라스틱 폐기물을 위한 것으로, 플라스틱 폐기물을 분쇄하기 위한 분쇄장치; 상기 분쇄장치에서 파쇄(flake) 상태로 분쇄된 플라스틱 폐기물을 재질 별로 선별 분류하는 정전 선별 분류장치; 상기 정전 선별된 플라스틱 폐기물을 세척하기 위한 세척장치; 및, 상기 세척장치에서 세척된 플라스틱 폐기물을 펠렛압출공정을 통해 펠렛으로 제조하기 위한 펠렛압출장치를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 컨베이어를 따라 이송되는 비파쇄 재활용 플라스틱 폐기물로부터 플라스틱 폐기물의 난연성 및 비난연성 여부를 선별하는 난연/비난연 선별공정; 컨베이어를 따라 재활용 플라스틱 폐기물을 색상별로 선별하는 색상 선별공정; 상기 난연성 및 비난연성과, 색상별로 선별된 상기 재활용 플라스틱 폐기물을 대상으로 빛을 이용하여 재질별로 선별하는 광학 선별공정; 상기 선별 공정을 경유한 비파쇄 플라스틱 폐기물을 선별 정보에 따라 분류하는 분류공정; 상기 분류공정에서 선별 분류된 비파쇄 재활용 플라스틱 폐기물을 파쇄(flake) 상태로 분쇄하는 분쇄공정; 상기 분쇄된 플라스틱 폐기물을 세척하는 세척 공정 및, 상기 세척 공정을 경유한 플라스틱 폐기물을 펠렛 형태로 제조하는 펠렛압출공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 분류공정은 블랙 계열의 플라스틱 폐기물에 대해서는 블랙계열의 난연재 및 블랙계열의 비난연재로 분류하고, 상기 블랙 계열의 플라스틱 계열의 플라스틱 폐기물은, 상기 분쇄 공정을 거친 후에, 정전 선별 분류 공정이 더 수행되어 재질별로 분류된 후, 상기 세척 공정이 수행된다.
본 발명에 의하면, 상기 광학 선별공정은 근적외선(NIR)을 이용하여 재질별로 분류하는 근적외선 선별공정으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법에 의하면, 플라스틱 폐기물을 선별하기 어려운 파쇄(flake) 상태로 먼저 분쇄한 후 선별하는 것이 아니라, 선별이 용이한 플라스틱 폐기물 상태에서 자동화된 공정으로 선별함으로써 선별의 신뢰성이 크게 향상되고, 종래 수작업에 의한 분류와 분쇄된 파쇄(flake) 상태의 선별이라는 2중의 선별 공정을 자동화된 단일 선별 공정으로 단축함으로써 비용 절감을 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 회수된 재활용 플라스틱의 순도 및 회수율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비파쇄 재활용 플라스틱 폐기물로부터의 비파쇄 재활용 플라스틱 선별장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 비파쇄 재활용 플라스틱 폐기물로부터의 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 수거된 비파쇄 재활용 플라스틱을 대상으로 자동화된 단일 선별 공정을 진행하기 위한 것으로서, 재활용의 대상이 되는 플라스틱 폐기물은 생활용이나 산업용으로 사용되는 복합재질의 플라스틱 포장용기류나 폐합성수지 등을 포함하며, 재질에 따라 PE, PP, PS, ABS, GPPS, S.A.N 등으로 분류될 수 있다. 그리고 그 특성에 따라 난연 및 비난연 재질로 분류될 수 있다. 이러한 플라스틱 폐기물은 적용되는 제품의 종류에 따라 형상, 색상 등이 다양하게 구성될 수 있다. 이러한 플라스틱 제품들은 색상 외에는 그 특성 및 재질을 육안으로 분리하는 것이 불가능하다. 본 발명에 따른 비파쇄 재활용 플라스틱 선별장치는 다양한 적용제품에 사용된 후 폐기되는 이러한 플라스틱 폐기물을 비파쇄(scrap) 상태로 선별 분류하기 위한 것이다.
플라스틱 제품들에서 개별 부분들은 하나의 소재 하나의 색상을 갖는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 개별 부분들이 결합되어 전체적으로 이종의 색상, 이종의 소재 부분들을 갖는 형태로 제작된 플라스틱 제품의 경우 선행 작업으로 플라스틱 제품들을 개별 부분들로 분리하는 공정이 수행될 수 있다. 본 발명에서 비파쇄 플라스틱은 분쇄장치에서 파쇄(flake) 상태로 분쇄되는 공정을 거치지 아니한 플라스틱을 지칭한다.
비파쇄 재활용 플라스틱을 대상으로 자동화된 단일 선별 공정을 진행하기 위해, 본 발명에 따른 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용장치는 선별장치뿐만 아니라, 분류장치(50), 제어장치(60), 분쇄장치(70), 세척장치(80) 및, 펠렛압출장치(90)를 포함하여 구성되며, 각각의 재활용 플라스틱 폐기물은 컨베이어(C1)에 공급되어 이송되면서 선별 및 분류의 일련의 공정이 수행된다.
본 발명에 따른 비파쇄 재활용 플라스틱 선별장치는 분쇄 공정, 세척 공정이나 펠렛압출 공정 등을 하기 이전에 플라스틱 폐기물을 컨베이어(C1)를 따라 이송하면서 특성, 색상 및 재질별로 자동으로 선별하는 선별장치를 포함한다.
본 발명에 따른 선별장치는, 구체적으로는 비파쇄 재활용 플라스틱 폐기물로부터 플라스틱 폐기물의 난연성 및 비난연성 여부를 선별하는 난연/비난연 선별장치(10)와, 재활용 플라스틱 폐기물을 색상별로 선별하는 색상 선별장치(20)와, 재활용 플라스틱 폐기물을 예컨대 근적외선(NIR)을 이용하여 재질별로 분류하는 광학 선별장치(30)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 비파쇄 플라스틱 폐기물이 공급되어 이송되는 컨베이어(C1)의 전측에 상기 선별장치(10, 20, 30)들이 설치되어, 컨베이어(C1)에 공급되어 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 플라스틱 폐기물을 검사 특성/색상/재질별로 분류하는 선별공정을 수행한다.
상기 난연/비난연 선별장치(10)는 X-ray장치가 이용되며, 난연재와 비난연재의 밀도 차이에 따라 난연재와 비난연재의 여부를 판단하게 된다.
상기 난연재와 비난연재로 각각 선별된 플라스틱 폐기물은 상기 색상 선별장치(20)로 이송되어 색상별로 선별된다. 상기 색상 선별장치(20)는 흑백색을 비롯한 비 흑백색인 컬러색으로 구분하여 색상별로 선별하게 된다.
난연재와 비난연재로 선별된 상태에서, 색상별로 각각 선별된 플라스틱 폐기물은 광학 선별장치(30)로 이송되어 재질별로 선별하게 된다. 광학 선별장치(30)는 색상이 블랙인 플라스틱에 대해서는 재질별 선별이 제한된다. 따라서 광학 선별장치(30)는 비-블랙 계열의 플라스틱에 대해서 PE, PP, PS, ABS, GPPS, S.A.N 등과 같은 재질별로 선별하게 된다. 광학 선별장치(30)는 재활용 플라스틱 폐기물에 광을 조사하고, 상기 플라스틱 폐기물로부터 반사되는 반사광을 검출하고, 검출된 상기 반사광을 분석하여 시분할 순서에 따라 플라스틱 폐기물에 포함된 성분을 감지하는 광감지센서를 포함하게 된다.
컨베이어(C1)를 따라 이동하는 플라스틱 폐기물은 난연/비난연 선별장치(10), 색상 선별장치(20)와, 광학 선별장치(30)를 지나면서 특성(난연/비난연), 색상, 재질별로 선별되고, 플라스틱 폐기물에 대한 이러한 선별 정보는 제어장치(60)로 제공되며, 제어장치(60)는 이러한 선별 정보에 따라 분류장치(50)에서 플라스틱 폐기물을 특성/색상/재질별로 분류하는 공정을 수행한다. 즉, 제어장치(60)는 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 플라스틱 폐기물에 대한 선별 정보를 기억하고, 플라스틱 폐기물이 특성/색상/재질에 따라 구분된 해당 저장챔버(51) 영역으로 이송되는 경우 추출장치(55)를 이용하여 해당 저장챔버(51)로 추출 분류하게 되는 것이다.
분류장치(50)는, 컨베이어(C1)에 의해 이송되는 선별된 플라스틱 폐기물을 특성/색상/재질별로 지정된 영역으로 이송하여 분류하기 위해 구비된다. 상기 분류장치(50)는 비파쇄 재활용 플라스틱 폐기물을 이송하는 컨베이어(C1) 및, 상기 컨베이어(C1)의 일측에 설치되어 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송하는 재활용 플라스틱 폐기물을 각 특성/색상/재질 조합의 지정된 영역에 위치하며 각각 별도로 분리된 저장챔버(51)로 추출하는 추출장치(55)를 포함한다. 즉, 상기 재활용 플라스틱 폐기물은 컨베이어(C1)를 따라 지정된 영역에 도달할 경우 추출장치(55)를 통해 선별된 플라스틱 폐기물을 각각의 저장챔버(51)로 이송시켜 분리한다.
상기 저장챔버(51)는 재활용 플라스틱 폐기물을 일시 저장할 수 있으며, 저장챔버(51)와 연계된 이송 컨베이어(C2)에 의해 특성/색상/재질별로 후 공정으로 자동으로 이송될 수 있다.
저장챔버(51)는 특성/색상/재질별로 구분된 복수의 저장챔버(51)로서, 예컨대, 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 플라스틱 폐기물은 추출장치(55)에 의해 PS(W), PS(C), FR.PS(W), FR.PS(C), PP(W), PP(C), FR.PP(W), FR.PP(C) 등으로 구분된 저장챔버(51)로 분리된다. 여기서, W는 white(백색) 플라스틱이고, C는 mixed color(혼합 컬러색) 플라스틱이며, FR은 flame retarding(난연성) 플라스틱으로 구분된다.
싱기 선별장치에서 재질별로 선별하는 것은 블랙 계열의 플라스틱 폐기물을 제외한 비-블랙 계열의 플라스틱 폐기물만이 해당된다.
즉, 블랙(black) 계열의 플라스틱 폐기물은 광학 선별장치(30)를 거치더라도 광학 선별장치(30)의 특성상 재질별로 분리되는 것이 불가능하게 된다. 따라서 블랙계열의 플라스틱 폐기물은 재질별로 분류되지 못하고, 블랙-난연재(Black) 및, 블랙-비난연재(FR.Black)로 구분되어 분리된다.
상기 블랙-난연재 및 블랙-비난연재로 분리된 플라스틱 폐기물을 제외하고 나머지 선별된 플라스틱 폐기물은 선별된 종류별로 분쇄장치(70)에 이송되어 파쇄(flake) 상태로 분쇄 공정을 거치게 된다.
상기 분쇄장치(70)는 상기 각 선별장치(10,20,30)에서 선별된 플라스틱 폐기물을 소정 크기 이하로 분쇄하는 역할을 수행하며, 파쇄를 수행하는 파쇄기를 포함한다.
상기 분쇄장치(70)에서 분쇄 공정 후 분쇄된 파쇄(flake) 상태의 각 플라스틱 폐기물은 세척장치(80)에서 세척공정을 거치게 되며, 펠렛압출장치(90)에 의해 최종 재활용 제품인 펠렛(pellet)으로 제조된다.
상기 세척장치(80)는 재활용 플라스틱 폐기물의 특성상 오염이 있을 가능성이 매우 높으며, 펠렛 제조까지를 고려한다면 이러한 세척장치(80)에 의한 세척 공정이 반드시 필요하다.
한편, 블랙-난연재 및 블랙-비난연재로 분리된 플라스틱 폐기물은 각각 분쇄장치(70)로 공급되어 파쇄(flake) 상태로 분쇄된다.
블랙-난연재 및 블랙-비난연재로 분류되어 소정의 크기로 분쇄된 파쇄(flake) 상태의 재활용 플라스틱 폐기물은, 정전 선별분류장치(40)로 이송되어 재질별 선별 및 분류가 수행된다. 정전 선별분류장치(40)는 파쇄(flake) 상태로 컨베이어를 따라 이송하는 상기 블랙-난연재 및 상기 블랙-비난연재로 플라스틱 폐기물이 진동판에 유입, 정전상태를 형성하게 되며, 정전기 하전 상태의 플라스틱 폐기물이 양극판과 음극판을 통과하면서 정전기 전위에 따라 재질별로 선별된다. 정전 선별분류장치(40)는 복수개가 설치되며, 복수의 정전 선별분류장치(40)를 거치면서 파쇄(flake) 상태의 블랙-난연재 및 블랙-비난연재가 재질별로 선별 분류된다.
이렇게 재질별로 정전 선별 및 분류된 블랙-난연재 및 블랙-비난연재 계통의 플라스틱 폐기물은 각각 세척장치(80)에서 세척공정을 거치고, 펠렛압출장치(90)에 의해 최종 재활용 제품인 펠렛 형태로 압출하여 제조된다.
제어장치(60)는 난연/비난연 선별장치(10), 색상 선별장치(20), 광학 선별장치(30)로부터 전송된 선별 데이터를 전달받아 컨베이어(C1)를 따라 이동하는 선별 데이터와 매칭되는 각 플라스틱 폐기물을 추출장치(55)를 이용하여 각각의 특성/색상/재질 조합의 지정된 영역으로 이송하여 분류하기 위해 구비된다.
이하, 본 발명에 따른 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법에 대해 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
낭비되는 플라스틱 폐기물의 자원을 최대한 재활용하기 위하여 먼저, 재활용 플라스틱 폐기물을 수집(S10)하는 작업이 수행되며, 수집된 재활용 플라스틱 폐기물은 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용 장치가 설치된 공장으로 반입된다.
본 발명에 따른 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법은, 반입된 비파쇄 플라스틱 폐기물을 컨베이어(C1)에 공급하는 것으로부터 시작된다(S20).
컨베이어(C1)에 공급된 비파쇄 플라스틱 폐기물은 컨베이어(C1)의 전측에 난연/비난연 선별장치(10), 색상 선별장치(20), 및 광학 선별장치(30)가 설치된 영역을 지나면서 특성/색상/재질별로 분류된다.
구체적으로, 상기 재활용 플라스틱 폐기물은 난연성 및 비난연성 여부를 선별하는 난연/비난연 선별장치(10)를 지나면서 난연/비난연 선별공정을 거치게 된다(S30).
그리고, 색상 선별장치(20)를 지나면서 플라스틱 폐기물은 흑백색 및 다양한 컬러색의 색상별로 선별하는 색상 선별공정을 거치게 된다(S40).
그리고, 광학 선별장치(30)를 지나면서 다양한 플라스틱 폐기물을 각각 재질별로 선별하는 재질선별공정을 거치게 된다(S50).
컨베이어(C1)를 따라 이동하면서 난연/비난연 선별 공정(S30), 색상 선별 공정 및 광학 선별공정(S50)을 거친 플라스틱 폐기물은 특성/색상/재질별로 선별되고, 해당 폐기물에 대한 선별 정보 즉, 선별 데이터는 제어장치(60)로 입력된다.
선별 데이터는 컨베이어(C1)를 따라 이송하는 플라스틱 폐기물에 대한 특성/색상/재질별 정보로서 예컨대, PS(W), PS(C), FR,PS(W), FR,PS(C), PP(W), PP(C), FR,PP(W), FR,PP(C), PE(W), PE(C), FR,PE(W), FR,PE(C), ABS(W), ABS(C), FR,ABS(W), 백색계열로만 이루어진 GPPS(W), S.A.N(W) 등으로 선별한다. 이때, 블랙계열의 플라스틱 폐기물은 광학 선별장치(30)를 통해 재질선별공정을 거치더라도 재질선별공정 특성상 재질별로 분리되지 않는다. 따라서 블랙계열의 플라스틱 폐기물은 블랙-난연재(Black) 및, 블랙-비난연재(FR.Black)로 선별한다.
이와 같이 선별된 플라스틱 폐기물에 대한 선별정보에 의해, 플라스틱 폐기물은 이송 컨베이어(C2)를 따라 이동하면서 분류장치(50)에 의해 분류되는 분류공정(S60)이 수행된다.
본 발명의 실시예에 의하면 컨베이어(C1)를 따라 일측으로 특성/색상/재질별 플라스틱 폐기물 저장챔버(51)가 구비된다. 예컨대, PS(W), PS(C), FR,PS(W), FR,PS(C), PP(W), PP(C), FR,PP(W), FR,PP(C), PE(W), PE(C), FR,PE(W), FR,PE(C), ABS(W), ABS(C), FR,ABS(W), GPPS(W), S.A.N(W), 블랙-난연재(Black) 및, 블랙-비난연재(FR.Black)를 위한 저장챔버(51)가 구비된다.
제어장치(60)는 플라스틱 폐기물에 대한 선별 정보를 이용하여 해당 플라스틱이 해당 영역에 도달하는 경우 즉, PS(W)로 선별된 플라스틱 폐기물이 PS(W)를 위한 저장챔버(51) 설치 위치로 도달하는 경우 추출장치(55)를 제어하여 PS(W) 플라스틱 폐기물이 PS(W) 저장챔버(51)로 이송 분류되도록 한다.
그리고 블랙계열의 플라스틱 폐기물은 블랙-비난연재(Black) 및 블랙-난연재(FR,Black) 저장챔버(51)로 이송 분류된다. 블랙 계열의 플라스틱 폐기물은 비블랙 계열의 플라스틱 폐기물과 달리 재질별 선별이 이루어지지 않은 상태이므로, 비블랙 계열의 플라스틱 폐기물과 후속 공정이 상이하다.
상기 블랙-비난연재 및 블랙-난연재로 분리된 플라스틱 폐기물을 제외하고 기 선별된 플라스틱 폐기물은 선별된 종류별로 분쇄장치(70)에 이송되어 파쇄(flake) 상태로 분쇄 공정을 거치게 된다(S70).
상기 분쇄 공정 후 세척장치(80)에서 세척공정(S80)을 거치게 되며, 펠렛압출공정을 통해 최종 재활용 제품인 펠렛(pellet)으로 제조된다(S90).
한편, 블랙-난연재 및 블랙-비난연재로 분리된 플라스틱 폐기물은 분쇄장치(70)에 의한 분쇄공정에서 파쇄(flake) 상태로 분쇄된다(S100).
상기와 같이 분쇄장치(70)를 통해 분쇄되는 과정에서 소정의 크기로 분쇄된 블랙-난연재 및 블랙-비난연재로 분리된 플라스틱 폐기물은 정전 선별분류장치(40)로 이송되어 재질별로 분류되는 분류 공정이 수행된다(S110).
이렇게 재질별로 정전 선별되어 분류된 블랙 계열의 플라스틱 폐기물, 예컨대 PS(B), FR,PS(B), PP(B), FR,PP(B), PE(B), FR,PE(B), ABS(B), FR,ABS(B)는 세척공정(S80)을 거치고, 최종 재활용 제품인 펠렛 형태로 압출하여 제조된다(S90).
본 발명은 플라스틱 폐기물을 선별하기 어려운 파쇄(flake) 상태로 먼저 분쇄한 후 선별하는 것이 아니라, 선별이 용이한 플라스틱 폐기물 상태에서 자동화된 공정으로 선별하여 펠렛 형태로 재활용되므로 세분화된 분류가 가능하고, 이에 따라 제조된 재활용 플라스틱의 순도 및 회수율이 크게 향상된다. 또한, 광학 선별 공정을 통해 재질별 선별이 어려운 블랙 계열의 플라스틱을 블랙-난연재, 블랙-비난연재로 선별 분류하여 재질로 다수 분류하여 회수율을 향상시키는 것이 가능하다.
결국, 이와 같이, 재활용할 수 있는 플라스틱 폐기물을 최대한 선별하여 회수하게 되면 단순 소각 또는 매립되는 폐기물의 양을 최소화할 수 있고, 소각 또는 매립 처리되던 폐기물 중 상당량을 재이용 또는 재활용하는 것이 가능해지므로 신규 수익 창출, 폐기물 소각 처리에 소요되던 처리 비용 절감, 폐기물 소각 또는 매립으로 인한 환경 오염 감소 등의 여러 이점이 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 난연/비난연 선별장치 20 : 색상 선별장치
30 : 광학 선별장치 40 : 정전 선별분류장치
50 : 분류장치 51 : 저장챔버
55 : 추출장치 60 : 제어장치
70 : 분쇄장치 80 : 세척장치
90 : 펠렛압출장치

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 비파쇄 재활용 플라스틱 폐기물이 컨베이어(C1)로 이송되어 공급되는 단계;
    상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 상기 플라스틱 폐기물로부터 플라스틱 폐기물의 난연성 및 비난연성 여부를 선별하는 난연/비난연 선별공정;
    상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 상기 플라스틱 폐기물을 색상별로 선별하는 색상 선별공정;
    상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되면서 난연성/비난연성, 색상별로 선별된 상기 플라스틱 폐기물이 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되면서 광을 이용하여 재질별로 분리하는 광학선별장치에 의해 재질별로 선별하는 광학 선별공정;
    상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되면서 난연/비난연 선별공정, 색상 선별공정, 광학 선별공정을 거치면서 선별된 상기 각 플라스틱 폐기물의 선별 정보가 제어장치로 저장되며, 상기 제어장치는 상기 각 플라스틱 폐기물이 상기 컨베이어(C1)를 따라 이송되는 중에 상기 컨베이어(C1)의 일측에 배치된 난연/비난연 특성, 색상, 및 재질 조합의 각 저장챔버에 대응되는 지정된 영역에 도달하는 경우 선별 정보에 따라 추출장치를 작동시켜 각 저장챔버로 상기 플라스틱 폐기물을 이송시켜 분리하되, 블랙 계열의 플라스틱 폐기물에 대해서는 블랙 계열의 난연재와 블랙 계열의 비난연재로 분류하여 저장챔버에 이송시키는 분류공정;
    상기 분류공정에서 선별 분류된 상기 각 플라스틱 폐기물들을 파쇄(flake) 상태로 분쇄하는 분쇄공정;
    상기 분쇄된 플라스틱 폐기물을 세척하는 세척 공정 및,
    상기 세척 공정을 경유한 플라스틱 폐기물을 펠렛 형태로 제조하는 펠렛압출공정;을 포함하되,
    상기 블랙계열 플라스틱 폐기물은, 상기 분쇄 공정을 거친 후에, 재질별로 분류하는 정전 선별 분류 공정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 광학 선별공정은 근적외선(NIR)을 이용하여 재질별로 분류하는 근적외선 선별공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비파쇄 재활용 플라스틱 선별 및 재활용방법.
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