농업용 필름 재활용: 모래, 흙, 유기물 오염을 제거하는 방법

01농업용 필름은 한 가지 원료가 아닙니다

하우스 비닐, 멀칭 필름, 사일리지 필름, 베일 랩은 모두 LDPE나 LLDPE일 수 있지만, 오염 상태, 두께, 신율, 세척 난이도는 크게 다릅니다.

따라서 영농 폐플라스틱 재활용 프로젝트의 첫 질문은 ‘처리 능력이 얼마나 필요한가?’만이 아니라 ‘어떤 종류의 필름이며, 플라스틱이 아닌 물질이 얼마나 붙어 있는가?’입니다.

02모래가 일반적인 흙보다 위험한 이유

모래는 품질 문제만이 아닙니다. 일찍 제거하지 않으면 라인 전체를 돌아다니는 연마재가 되어 파쇄기와 분쇄기 칼날, 마찰 세척기 로터, 스크루 컨베이어, 펌프 임펠러, 배관, 탈수 설비를 마모시킵니다. 미세한 모래는 공정수 속에 떠다니며 펌프를 몇 번이고 다시 통과합니다.

그래서 깨끗한 포장 필름에서는 잘 돌던 라인이 멀칭 필름에서는 빠르게 마모될 수 있습니다. 설계 단계에서 모래가 빠져나갈 출구를 여러 곳 따로 마련해야 합니다. 굵은 흙은 고강도 세척 전에, 무거운 모래 알갱이는 예비 세척이나 비중 분리 중에, 미세 고형물은 수회로에서 연속으로 빼내야 합니다.

03모든 모래를 너무 일찍 슬러지로 만들지 마십시오

흔한 실수는 아주 더러운 밭 필름을 곧바로 고속 습식 세척기에 넣고 수처리 시스템이 감당해 주기를 기대하는 것입니다. 많은 양의 흙이 물에 섞이면 슬러지가 되어 미세 고형물이 수조, 펌프, 배관 전체로 퍼지고, 필름에 다시 가라앉으며, 수처리가 훨씬 어려워집니다.

아주 더러운 필름이라면 베일을 통제된 방식으로 풀고, 흔들고, 체로 거르고, 트롬멜형 예비 세정기, 예비 세척 드럼, 중량물 분리기 등을 사용해 자유 모래와 무거운 물질을 먼저 최대한 제거하는 것이 좋습니다.

04베일 해체와 정량 투입

농업용 필름은 압축 베일로 들어오며, 겹겹이 쌓인 층 사이에 모래, 돌, 유기 잔여물이 갇혀 있습니다. 큰 덩어리째 투입하면 흙은 층 사이에 갇힌 채로 남고, 기계에는 일정한 흐름 대신 갑작스러운 과부하가 걸립니다.

베일 해체기, 풀림 컨베이어, 정량 피더로 필름을 충분히 풀어 주면 붙어 있지 않은 흙이 떨어지기 시작합니다. 이 단계의 목적은 깨끗한 필름이 아니라, 고르게 풀린 흐름을 만들고 고가의 세척 단계 전에 쉽게 떨어지는 오염을 털어 내는 것입니다.

05흙이 잘 떨어질 때는 건식 예비 세정

건식 예비 세정은 붙어 있지 않은 모래, 흙덩이, 돌을 수회로에 들어가기 전에 제거합니다. 수거한 필름이 흙이 떨어질 만큼 건조할 때 가장 효과적입니다. 타공 드럼, 트롬멜 스크린, 진동 컨베이어가 필름을 뒤집고 흔드는 동안 무거운 물질이 아래로 빠집니다.

젖은 필름에 진흙이 들러붙어 있으면 효과가 떨어집니다. 이때는 별도의 중량물 배출구를 갖춘 습식 예비 세척이 더 중요합니다. 많은 라인이 두 방식을 함께 씁니다. 먼저 쉽게 떨어지는 마른 흙을 털고, 그다음 필름에 달라붙은 것은 물로 처리합니다.

06감용: 미분을 만들지 않으면서 흙을 드러내기

큰 농업용 필름은 고강도 세척 전에 감기지 않고 유연한 소재를 다루며 남은 흙도 견디는 기계로 풀거나 잘라야 합니다. 베일 필름에는 투입을 제어할 수 있는 1축 파쇄기가 흔히 쓰이며, 습식 파쇄기나 습식 분쇄기는 절단과 1차 세척을 함께 합니다. 선택은 필름 두께, 베일 상태, 흙 부하에 따라 달라집니다. 파쇄기와 분쇄기의 차이도 참고하십시오.

목표는 세척기 안에서 자유롭게 움직이며 갇힌 흙을 내놓는 조각입니다. 밭 필름을 너무 잘게 분쇄하면 미분, 소재 손실, 수처리 부담만 늘어납니다.

07습식 감용으로 의외로 많은 모래가 빠져나옵니다

파쇄나 분쇄 중에 물을 넣으면 소재의 움직임을 이용해 세척을 시작할 수 있습니다. 필름이 풀리고 잘리면서 주름 사이에 갇혀 있던 모래가 빠져나옵니다.

다만 빠져나온 고형물이 회로 밖으로 나가야 효과가 있습니다. 더러운 물을 그대로 재순환시키면 모래가 공정 안에 남으므로, 습식 감용은 배수, 스크린, 침전 또는 다른 중량 고형물 배출구와 함께 구성해야 합니다.

08예비 세척: 돌, 단단한 덩어리, 금속을 먼저 제거

오염이 심한 멀칭 필름과 밭 필름에는 전용 예비 세척이 공장의 나머지 설비를 보호합니다. 주된 역할은 필름이 마찰 세척기에 도달하기 전에 돌, 단단한 흙덩이, 금속, 기타 무거운 이물을 걸러 내는 것입니다. 예비 세척 드럼이나 중량물 예비 세척기는 적시기, 뒤집기, 중력 분리를 결합합니다.

이 단계는 보통 더 더러운 별도의 수회로로 운전해야 합니다. 첫 번째 대량의 흙을 더 깨끗한 본 세척수에 실어 봤자 얻는 것이 없습니다. 여기서 흙을 많이 빼낼수록 이후 필름 세척 라인의 마모와 고형물 부하가 줄어듭니다.

09굵은 모래와 미세 실트에는 다른 해법이 필요합니다

돌, 자갈, 굵은 모래 알갱이, 금속, 단단한 흙덩이 같은 굵은 입자는 스크린 선별과 중력 또는 중량물 분리로 일찍 제거하는 것이 가장 좋습니다.

작은 모래와 점토 입자로 이루어진 미세 실트는 필름에 붙어 있거나 물속을 순환합니다. 여기에는 마찰 세척, 충분한 물 교환, 제대로 된 수처리가 필요합니다. 돌 제거는 훌륭하지만 실트를 순환시키는 라인은 여전히 모래가 섞인 필름을 만들고 펌프를 마모시킵니다.

10마찰 세척으로 필름에 달라붙은 흙을 제거합니다

무거운 오염물이 대부분 빠지면 고속 마찰 세척이 주된 세척 수단이 됩니다. 필름은 로터에 부딪혀 문질러지고 짜이고 가속되며, 그동안 물이 미세한 흙과 떨어진 유기물을 실어 갑니다. 필름을 수조에 담가 두는 것보다 훨씬 효과적입니다.

아주 더러운 필름에는 마찰 세척기 한 대로는 부족한 경우가 많습니다. 첫 번째 세척기는 오염을 거칠게 벗기는 역할을, 두 번째는 더 깨끗하게 마무리하는 역할을 맡습니다. 세척기에 과부하를 걸지 마십시오. 필름이 꽉 차면 기계적 접촉이 충분하지 않아 흙이 갇힌 채로 남습니다.

11사일리지 등 유기 오염물은 다르게 거동합니다

사일리지 잔여물, 건초, 잎은 모래보다 가볍고 부드럽습니다. 물에 뜨거나, 섬유로 부서지거나, 일부는 녹아서 스크린과 수처리에 부담을 주고, 물을 교체하거나 처리하지 않으면 심한 악취를 냅니다. 그래서 사일리지 랩 재활용에는 하우스 비닐보다 더 많은 용수 관리가 필요합니다.

기계적 마찰로 붙어 있는 유기 잔여물 대부분을 제거할 수 있습니다. 약품 세척이나 열수 세척은 에너지, 약품, 폐수 비용을 높이므로 기름, 접착제, 끈질긴 잔여물이 남고 최종 펠렛 사양이 이를 요구할 때만 추가해야 합니다.

12비중 분리는 유용하지만 모래 세척기는 아닙니다

LDPE와 LLDPE 필름은 물에 뜨고 돌, 모래, 금속과 여러 무거운 물질은 가라앉으므로, 비중 분리조가 무거운 오염물을 제거합니다. 하지만 모래를 무한정 받을 수는 없습니다. 흙이 너무 많으면 침전물이 쌓이고 물이 흙탕물이 되며 중량물 배출부에 과부하가 걸립니다. 대부분의 모래는 이미 빠져 있어야 하며, 분리조는 첫 방어선이 아니라 또 하나의 방어벽입니다.

분리조의 위치는 필름에 따라 다릅니다. 돌이 많은 필름이라면 예비 세척 바로 뒤, 마찰 세척기 앞에 두어 돌과 단단한 덩어리가 고속 로터에 닿지 않게 할 수 있습니다. 더 깨끗한 필름이라면 1차 마찰 세척 뒤에 둘 수 있습니다. 두 배치 모두 쓸 수 있으며, 소재가 결정합니다.

PP와 PE는 모두 물보다 가벼워서, 일반적인 물 비중 분리조로는 둘을 서로 분리할 수 없습니다.

13하이드로사이클론은 미세한 무거운 입자에 도움이 됩니다

일부 고급 필름 라인은 예비 세척 뒤에 하이드로사이클론이나 원심식 비중 분리기를 사용합니다. 많은 수량과 원심력으로 물에 뜨는 폴리올레핀 흐름에서 미세한 무거운 입자와 더 무거운 플라스틱을 더 잘 분리하며, 농업용 필름과 소비 후 필름이 섞여 있을 때 유용합니다.

하이드로사이클론이 초기 모래 제거를 대신할 수는 없습니다. 돌과 굵은 모래를 넣으면 마모 문제를 후단으로 옮길 뿐입니다.

14흙이 빠져나갈지 계속 돌아올지는 용수 시스템이 결정합니다

미세한 흙이 물에 들어가면 라인에는 계획적인 고형물 처리 전략이 필요합니다. 더러운 물은 재사용 전에 스크린, 침전 또는 청징을 거쳐야 하며, 슬러지는 실제로 회로 밖으로 나가야 합니다. 그렇지 않으면 공장은 흙을 이 수조에서 저 수조로 옮기기만 할 뿐입니다.

많은 농업용 필름 공장은 물을 구역별로 나눕니다. 아주 더러운 예비 세척 회로, 본 세척 회로, 더 깨끗한 최종 헹굼 회로로 나누어 첫 번째 대량의 오염이 가장 깨끗한 단계에 닿지 않게 합니다. 새 물은 품질 개선 효과가 가장 큰 마지막 단계 쪽에 쓰는 것이 가장 좋습니다.

15슬러지 처리는 나중에 생각할 일이 아니라 라인의 일부입니다

밭 필름을 세척하는 라인은 시간마다 많은 양의 흙을 제거할 수 있으며, 그 전부가 침전물이나 슬러지가 됩니다. 침전조는 청소하기 쉽거나 슬러지를 연속 배출할 수 있어야 하고, 펌프와 배관에는 고형물이 쌓이는 정체 구간이 없어야 합니다.

슬러지 제거 용량이 부족하면 가동 초기에는 라인이 좋아 보여도 근무 시간이 지날수록 수질이 떨어집니다. 라인을 평가할 때는 모래와 흙 1킬로그램 1킬로그램이 공정의 어디로 빠져나가게 되어 있는지 물어보십시오.

16세척 단계는 뒤로 갈수록 더 깨끗해야 합니다

앞 단계는 대량의 흙을 강하게 제거하고, 중간 단계는 미세한 흙을 문질러 벗기며, 마지막 단계는 더 깨끗한 물로 헹궈 건조 전에 흙이 다시 달라붙지 않게 해야 합니다. 단계적으로 세척하는 편이 기계 한 대에 모든 일을 맡기는 것보다 효율적입니다.

17필름 건조는 경질 플레이크 건조와 다릅니다

세척된 필름은 벌크 밀도가 낮고 주름 사이에 물을 많이 머금고 있어, 경질 PP나 HDPE 플레이크보다 건조하기가 훨씬 어렵습니다. 원심 탈수로 자유수는 빠지지만 얇은 필름은 여전히 젖어 있고 부피가 큽니다.

그래서 필름 라인에는 압착 건조기를 씁니다. 세척된 필름을 압축하고 가열해 남은 물 대부분을 제거하고 밀도를 높여 필름 펠렛 압출 라인에 잘 투입되게 합니다. 당사 라인에서는 압착 탈수기가 필름 수분을 약 5%까지 낮추며, 압출기가 더 건조한 원료를 필요로 하면 열풍 건조기로 약 2%까지 낮춥니다.

18베일 랩과 스트레치 필름은 건조기에서 주의가 필요합니다

LLDPE 스트레치 필름은 하우스 비닐보다 훨씬 탄성이 커서 젖은 뭉치를 만들기 쉽습니다. 더 두꺼운 필름만 기준으로 설계한 건조 구간에서는 스트레치 필름이 너무 젖은 채로 통과하거나 투입이 고르지 않을 수 있습니다.

건조기와 압착 탈수기를 선정하기 전에 스트레치 필름, 사일리지 랩, 얇은 멀칭 필름을 대략 얼마나 처리할지 공급업체에 알려 주십시오.

19얇은 필름은 너무 세게 다루면 쉽게 손실됩니다

멀칭 필름은 밭에서 한 시즌을 보낸 뒤라 이미 얇고 열화되어 있습니다. 지나친 파쇄, 아주 작은 스크린, 과격한 고속 처리는 미세한 필름 조각을 만들고, 이 조각은 폐수와 슬러지에 섞여 빠져나갑니다.

좋은 라인은 세척 강도와 수율 사이의 균형을 잡습니다. 시험 중 회수율은 오염된 투입 무게와 최종 제품을 비교하지 말고, 투입물의 건조 폴리머 함량과 쓸 수 있는 세척 생산물을 비교해 측정하십시오.

20라인 용량은 오염된 베일 무게가 아니라 깨끗한 생산량 기준으로

오염된 베일에는 많은 양의 흙과 물이 들어 있을 수 있어 농업용 필름의 처리 능력 수치는 오해를 부르기 쉽습니다. 베일의 30–40%가 흙이라면, 오염된 원료를 1,000 kg/h 받는 라인에서 나오는 세척 필름은 약 600–700 kg/h에 그칠 수 있습니다. 깨끗한 생산량 1,000 kg/h를 제시하는 공급업체라면 투입부를 훨씬 많은 유입량에 맞춰 설계해야 합니다.

모든 견적에는 처리 능력이 오염된 투입량, 건조 폴리머 함량, 깨끗한 세척 필름 생산량 중 무엇을 뜻하는지 명시되어야 합니다.

21농업용 필름 세척의 흔한 문제

22오염이 심한 농업용 필름을 위한 실용적인 공정

다루기 어려운 멀칭 필름이나 혼합 영농 필름에는 다음과 같은 순서가 실용적입니다:

1. 베일 해체와 정량 투입
2. 건식 선별: 돌과 굵은 모래
3. 파쇄 또는 풀기
4. 중량물 배출을 갖춘 습식 예비 세척
5. 1차 마찰 세척
6. 비중 분리 또는 원심 분리
7. 2차 마찰 세척
8. 선택 사양 열수 세척
9. 깨끗한 물로 헹굼
10. 원심 탈수
11. 수분 약 5%까지 압착 탈수
12. 필요 시 약 2%까지 열풍 건조
13. 버퍼 저장 후 펠렛화 공정으로 투입

순서는 원료에 맞춰 조정하십시오. 비교적 깨끗한 하우스 비닐에는 모든 단계가 필요하지 않을 수 있고, 흙투성이의 얇은 멀칭 필름에는 더 강한 예비 세정과 고형물 처리가 필요합니다. 실제로 가동 중인 라인은 농업용 필름 세척 라인 영상에서 확인할 수 있습니다.

23견적을 요청하기 전에 공급업체에 보낼 정보

• 필름 종류: 멀칭 필름, 하우스 비닐, 사일리지 필름, 베일 랩 또는 혼합 영농 필름.
• 폴리머: LDPE, LLDPE, PP 또는 혼합.
• 알고 있다면 일반적인 필름 두께.
• 베일 여러 개의 전체 사진과 낱장 필름 샘플 사진.
• 흙과 모래의 추정 함량.
• 오염물이 마른 모래인지, 젖은 진흙, 돌, 건초, 사일리지, 기타 유기 잔여물인지.
• 끈, 금속 클립, 관개 부품 등 필름이 아닌 물품.
• 필요한 깨끗한 필름 생산량.
• 최종 제품: 세척 필름, 압착 소재 또는 펠렛.
• 펠렛화 전 목표 수분.
• 사용 가능한 새 물과 수처리 설비.
• 하루 가동 시간과 원하는 자동화 수준.

농업용 필름은 특히 소재 시험의 가치가 큽니다. 필름 정보를 보내 주시면 시험해 드립니다.

24소재 시험에서 확인할 사항

• 습식 세척 전에 자유 모래가 얼마나 떨어지는지.
• 돌과 무거운 물질이 본 세척 전에 빠져나가는지.
• 세척수가 얼마나 빨리 흙탕물이 되는지.
• 마찰 세척 후 필름에 미세한 흙이 남는지.
• 스크린과 슬러지로 필름이 얼마나 손실되는지.
• 시험 후 펌프, 칼날, 마모면의 상태.
• 원심 탈수 후와 압착 탈수 후의 수분.
• 건조 또는 압착된 필름의 벌크 밀도와 투입 거동.
• 시험이 압출까지 이어진다면 펠렛 압출기 필터 압력.

짧은 시간 깨끗해 보이는 샘플로는 충분하지 않습니다. 용수 시스템이 평상시 오염 부하에 도달한 뒤에도 오염된 원료를 연속 투입하며 라인이 안정적으로 유지되어야 합니다.

25결론: 올바른 순서로 오염을 제거하십시오

농업용 필름은 충분히 재활용할 수 있지만, 라인은 폴리머만이 아니라 오염물을 중심으로 설계해야 합니다. 돌과 굵은 모래를 먼저 빼고, 미세한 흙은 문질러 떼어 낸 뒤 수회로 밖으로 내보내며, 유기 잔여물은 물을 재순환 오염원으로 만들지 않도록 씻어 내고, 필름은 탈수하고 밀도를 높여 펠렛화를 안정시킵니다.

가장 더러운 필름에서 가장 중요한 설비는 마지막 세척기나 건조기가 아니라, 연마성 흙이 후단의 모든 기계에 닿지 않도록 막는 초기 예비 세정과 예비 세척인 경우가 많습니다. 농업용 필름 세척 라인을 비교할 때는 모래가 어디로 빠지는지, 슬러지를 어떻게 제거하는지, 필름 손실을 어떻게 관리하는지, 귀사의 실제 소재로 어느 정도의 깨끗한 생산량을 보장하는지 물어보십시오.

자주 묻는 질문