KR100568185B1 - 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법 - Google Patents

용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법에 관한 것으로, 폐기물 용융에 필요한 열용량 확보를 위해, 용융로의 측면에 제공되는 풍구 위쪽을 산화 반응층으로서의 상부 슬래그 용융층, 아래쪽을 환원 반응층으로서의 하부 슬래그/금속 용융층으로 형성하는 용융층 형성 단계; 용융로의 용탕층 상부에 예열/열분해 처리된 폐기물을 투입하는 폐기물 투입단계; 및 풍구를 통하여 산소를 함유한 폭기 가스를 용탕 내부로 고압 분사하여 슬래그 용융층을 용탕의 상부로 분출시킴으로써, 산소, 슬래그 및 폐기물을 혼합하여 폐기물 중의 가연 성분을 고온에서 산화시키는 용탕 폭기 단계를 포함한다. 폐기물 중의 가연 성분이 산화될 때 발생하는 고온 산화 반응열에 의해, 폐기물의 슬래그 성분이 용융되는 한편, 상부 슬래그 용융층이 유동상 상태로 유지된다.
폐기물, 용탕, 풍구, 폭기, 슬래그, 용융, 고온연소

Description

용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법{Method for processing waste by molten aeration}
도 1은 본 발명에 따른 용융공정을 포함하는 폐기물 용융소각의 전공정을 나타낸 공정도이다.
본 발명은 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산소, 슬래그 용융층이 폐기물과 고온 산화 반응에 의해 발생되는 고온의 산화 반응열을 이용하여 폐기물을 용융 처리하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법에 관한 것이다.
종래의 소각에 의한 폐기물 처리는 폐기물의 부피 감소 및 무게 감량화를 도모할 수 있었으나, 폐기물이 소각될 때 발생하는 다이옥신, 황산화물, 질산화물 등과 같은 유해가스 및 소각재 등의 2차 오염물질 배출이 큰 문제가 되고 있다. 특히, 중금속 등과 같은 유해성 무기물질이 다량 함유된 소각재, 바닥재 등에서 용출되는 중금속은 종래의 단순 소각 폐기물 처리 방식에 의해 근본적으로 처리될 수 없다는 문제점이 있었다.
이러한 종래의 직접 소각 방식의 문제점 때문에, 유럽 및 일본에서는 소각공정 동안, 소각재 및 배기가스 중의 유해가스 등의 2차 환경오염 물질의 발생없이, 처리 공정 중에 발생하는 폐 에너지를 회수하고, 처리 후 최종 부산물은 무공해 물질로서 재활용 가능한 고온용융 소각처리 기술을 개발하고 있다. 고온용융 소각 처리와 직접 소각 방식의 근본적인 차이점은 고온용융 소각 처리의 경우 폐기물을 단순 소각하는 것이 아니라, 폐기물을 저온에서 열분해하여 가스화를 유도하고, 가스화를 유도하는 동안 발생되는 에너지를 이용하여, 무기물질을 1600℃의 고온에서 용융 슬래그화하여 처리함으로써, 다이옥신 등 2차 환경오염물질 배출을 방지하고, 부산물의 자원화 및 에너지화를 극대화할 수 있는 것으로서, 지금까지 폐기물처리에 고온 용융 소각 처리 기술을 적용하는 다양한 공정이 제안되었다.
미합중국 특허 제5,493,578호 및 제5,320,050호는 종래의 폐기물 소각처리 설비에서 배출되는 바닥재, 소각재를 수거하여 별도의 로에 투입하여 가열하여 용융하는 공정에 대하여 개시하고 있다.
최근에는 제철공정에 적용되는 용융공정을 폐기물 용융소각에 적용하는 공정이 개발되기 시작하였으며, 이러한 것들 중에, 샤프트 로(Shaft Furnace) 방식의 제철 용융공정은 석탄과 철광석을 혼합하여 상부에서 투입하는 한편, 로 하부에서 산소(또는 공기)를 공급하는 것에 의해, 로 상부로부터 철광석/석탄의 건조, 열분해, 연소, 용융 과정이 차례로 진행되는 동안, 철을 생산하는 철광석의 직접 환원공정(Direct Reduction Process)이다. 이러한 직접 환원 공정을 이용하여, 폐기물을 처리하는 경우에, 폐기물의 성분이 균일하지 않아 공정 제어에 어려움이 있었다.
최근에, 이러한 문제를 해결하기 위한 공정으로 미합중국 특허 제6,189,462호는 폐기물 용융로에서 일반적인 폐기물 및 산업 폐기물을 재처리하기 위한 방법을 개시하고 있다. 그러나 이 공정을 이용하여 폐기물을 용융처리 할 경우에, 처리 속도가 느려 경제성이 떨어지는 문제점이 제기되었다.
미합중국 특허 제5,282,431호 및 제5,788,723호는 산소를 로 하부 측면에서 공급하여, 1차 열분해 처리된 폐기물을 추가적으로 고온에서 열분해 산화하고, 고온에서 재 성분을 용융하여 용탕으로 공급하는 공정에 대하여 개시하고 있다. 그러나 이러한 공정 역시 처리속도가 느리고 열분해에 따른 합성가스 처리에 의해 경제성이 저하되는 문제점이 제기되었다.
또 다른 방식으로, 미합중국 특허 제6,283,048호 및 제6,350,288호는 유동상로에서 고온으로 가열된 폐기물을 사이클론 용융로에 투입하여, 열분해 용융을 진행하는 방식을 개시하고 있다.
철/비철광석의 제철공정에 적용되는 용융공정은 이미 언급한 샤프트 로 방식 이외에도, 코렉스(COREX), 로멜트(Romelt)(미국특허 제4,913,734호), 러시아 기술로 비철금속을 위한 공정은 바뉴코브(Vanyukov) 공정(미합중국 특허 제4,252,560호 및 제4,294,433호), 디오스(DIOS), 에이치아이 스멜트(HIsmelt)(미합중국 특허 제6,423,115호 및 제6,428,603호) 공정 등이 있다. 이러한 공정들은 광석으로부터 철/비철을 분리하기 위한 공정으로 폐기물 처리공정에 그대로 적용할 수 없는 문제점 이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 폐기물이 가지고 있는 자체 보유 연소열을 이용하여 용융층 내에 산소가스를 투입함으로써, 고온에서 폐기물을 보다 효율적으로 고온 산화 용융 처리하여, 유해가스를 완전 연소시키는 것에 의해 환경적인 측면에서 오염물질의 사전배출을 방지할 수 있는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
삭제
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은, 용탕 폭기에 의한 폐기물 고온 연소 및 용융 처리 방법으로서, 폐기물 용융에 필요한 열용량 확보를 위해, 용융로의 측면에 제공되는 풍구 위쪽을 산화 반응층으로서의 상부 슬래그 용융층, 아래쪽을 환원 반응층으로서의 하부 슬래그/금속 용융층으로 형성하는 용융층 형성 단계; 용융로의 용탕층 상부에 예열/열분해 처리된 폐기물을 투입하는 폐기물 투입단계; 및 X슬래그 용융층을 용탕의 상부로 분출시킴으로써, 산소, 슬래그 및 폐기물을 혼합하여 폐기물 중의 가연 성분을 고온에서 산화시키는 용탕 폭기 단계를 포함하며; 폐기물 중의 가연 성분이 산화될 때 발생하는 고온 산화 반응열에 의해, 폐기물의 슬래그 성분이 용융되는 한편, 상기 상부 슬래그 용융층이 유동상 상태로 유지되는 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법이다.
상기 용융층 형성 단계에서, 상기 용융층은 폭기 가스와 함께 보조 연료가 용탕 내로 투입되므로 용융 온도가 유지된다.
상기 보조연료는 석탄, 천연가스 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 폐기물 투입 단계에서, 바람직하게 연료가 폐기물과 혼합되어 투입된다.
상기 연료는 석탄, 코커스, 폐유, RDF, RPF 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 용탕 폭기 단계에서, 천연가스, 분말연료 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 보조연료가 폭기 가스와 함께 공급될 수도 있다.
상기 분말연료는 바람직하게 석탄 가루이다.
상기 용탕 폭기 단계에서, 용탕 폭기를 위한 폭기 가스는 하나 이상의 풍구를 통해 용탕의 측면에서 공급된다.
상기 용탕 폭기 단계에서, 폭기에 의한 혼합 상태는 용탕으로 공급되는 폭기유량에 따라 저속기포 유동층의 폭기 상태, 난류 유동층 단계, 및 고속 유동층 상 태가 발생한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 용융 방법을 포함하는 폐기물 용융 소각의 전공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
본 발명에서 사용되는 용어“폐기물”은 고체상이나 액체상의 폐기물질을 의미하며, 연소재, 폐비닐, 오니(汚泥), 폐유(廢油), 폐산(廢酸), 폐알칼리, 병원 폐기물, 동물의 사체 등으로서, 사람의 생활이나 사업 활동에 불필요한 물질을 모두 의미하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 용어“폭기 단계”는 폐기물의 용융층 내로 산소 또는 공기를 고압으로 분사하는 공정을 의미하는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기된 바와 같은 종류의 폐기물은 먼저 예열 또는 열분해 공정을 통해 처리되고, 이 공정 동안 가스화 되지 않고 남은 가연물질을 함유한 미연소 폐기물이 용융 공정을 통해 처리되도록 용탕으로 투입된다. 미연소 폐기물을 용융시키기 위한 용융로는 다수의 풍구들이 측면에 제공되고, 산소(또는 공기)가 풍구를 통해 용탕 내부로 고압 분사되어, 용탕 내부에 산소 폭기가 발생된다. 이때, 용탕 내부로 폭기된 산소가 용탕의 상부로 분출되는 것에 의해, 용탕 내부 슬래그(slag)가 슬래그 액적, 스플래쉬(splash) 등의 형태로 용탕의 상부로 분출되고, 슬래그 층 위로 공급되는 폐기물이 산소와 슬래그 액적 및 스플래쉬와 빠른 속도로 혼합된다.
폐기물이 용탕 상부로 분출된 산소, 슬래그 액적 및 스플래쉬와 급격하게 혼 합되는 동안, 폐기물 중의 가연물질이 산소와 고온 산화 반응하여 고온의 반응열(연소 가스)이 발생한다. 이러한 반응열은 폐기물 용융 및 용융층 유지에 필요한 열원으로 사용된다.
한편, 폐기물이 용융층 위로 투입될 때, 필요에 따라서 석탄 등과 같은 고체 연료가 폐기물과 혼합되어 투입될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어“슬래그 액적”은 용융된 또는 용융 중인 슬래그 “스플래쉬”가 더욱더 작게 분리된 액상 입자를 의미하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 용어“스플래쉬”는 용융된 또는 용융 중인 슬래그 가 폭기가스를 만나면서 용융된 또는 용융 중인 슬래그 일부가 크게 분리된 액상 물질을 의미하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 용탕 폭기 단계는 결국 슬래그 용탕으로부터 분출되는 산소, 슬래그 분출물과 용탕의 상부로부터 투입되는 폐기물을 급속하게 혼합하는 공정으로 설명될 수 있다. 이때, 폐기물중의 가연 성분은 산소에 의해 급속하게 산화되는 동안 고온의 산화 반응열을 발생시키고, 재와 같은 비 가연 슬래그 및 금속 성분은 이러한 고온의 산화 반응열에 의해 용융된다.
본 발명의 폐기물 처리 방법은 제철공정과 다르게 금속 용융층이 거의 존재하지 않을 수도 있으므로, 슬래그 용융층을 폐기물 반응/열전달/용융 매체로 활용하는 방안이 필요하다. 이를 위해, 슬래그 용융물이 폐기물 및 산소와 빠른 속도로 혼합되는 것으로 인한 고온 산화 반응을 통해 발생하는 열량을 용탕에 균일하게 공급하여, 용탕 내의 용융물을 고온으로 유지하는 공정이 필요하다.
한편, 용융로 내의 용탕은 크게 2개 층으로 구분될 수 있다. 상부층은 비교적 비중이 작은 폐기물의 가연 물질, 산화된 금속 및 무기물질이 혼합된 산화 반응층으로서의 슬래그 용융층이고, 하부층은 환원 반응층으로서의 비중이 큰 슬래그/ 금속 용융층이다. 슬래그 용융층은 열 전달율이 매우 낮으므로, 용탕 내 슬래그의 용융상태를 유지하도록, 용탕의 열이 슬래그 용융층의 내부로 균일하게 지속적으로 공급되어야 한다. 그러나, 슬래그 용융층이 단순히 가열되는 것에 의하여, 슬래그 내부로 열이 균일하게 전달되는 것은 아니다. 따라서, 폐기물의 산화 반응으로부터 발생되는 고온 반응열을 슬래그 용융층에 균일하게 전달하기 위해서는 상부 슬래그 용융층에서 슬래그가 폐기물 및 산소와 급격한 혼합에 의한 급격한 고온 산화 반응이 일어나도록 슬래그 용융층을 유동층 상태로 유지하는 것이 필요하다. 그러므로, 폐기물의 고온 산화 반응을 위하여, 산소가 용탕 내부로 고압 분사되어, 슬래그 액적 및 스플래쉬를 상부로 분출시키는 폭기 용융 과정이 본 발명에 따라서 제공된다.
폭기에 의한 혼합 상태는 폭기 가스의 유량에 따라 결정되며, 순차적으로 나타나는 3개의 단계로 구분될 수 있다. 제 1 단계는 저속 기포 유동층(slow bubbling fluidized bed)의 폭기상태, 제 2 단계는 난류유동층 (turbulent fluidized bed)의 폭기 상태, 제 3 단계는 고속 유동층(fast fluidized bed)의 폭기 상태이다.
제 1 단계에서, 상부 슬래그 용융층의 높이는 용탕 내부로 고압 분사되는 폭기 가스의 양에 비례하여 증가하며, 제 2 단계와 제 3 단계에서는 용융로에 제공되는 풍구를 통해 고압 분사되는 폭기 가스, 산소에 의해 슬래그 용융물이 강하게 상부로 분출되는 것에 의해, 슬래그 액적, 스플래쉬 등이 용탕의 상부로 분출된다. 폭기가스의 양이 증가할수록, 슬래그 액적, 스플래쉬 등과 같은 분출물이 산소와 함께 폐기물과 혼합되는 정도가 증가된다. 제 3 단계에서, 상부 슬래그 용융층은 슬래그가 폭기 가스(산소)와 함께 폐기물과 활발하게 혼합하여 고온 산화 반응을 일으킴으로써, 고속 유동상 상태로 유지된다.
폐기물의 용융을 위한 최적의 폭기 단계는 제 2 단계로서, 2 단계의 폭기 운전 조건을 위한 풍구를 통한 산소/공기량의 평균속도(용탕 단면적 대비)는 용융 슬래그의 비중이 1200㎏/m3 일 경우 약 0.5m/sec 이상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.5~2m/sec의 속도 범위에 놓이는 것이다. 이러한 속도 범위는 용융물의 비중에 따라 변할 수 있다. 용융 슬래그의 비중이 높을 경우에, 산소/공기량의 평균속도가 높아지며, 비중이 낮아질수록 속도가 낮아진다. 이때부터 혼합정도가 급격히 증가되는 난류 유동상 상태가 된다.
그러나, 폭기 가스의 유량이 2m/sec 이상 일 경우에, 용융 유동층의 분출 높이가 높아져서, 너무 급격한 유동상 상태가 되어 분진발생이 증가하는 등 운전상태가 바람직하지 않게 된다. 그리고, 0.5m/sec 이하 일 경우에는 슬래그, 폭기 가스 및 폐기물이 제대로 혼합되지 않게 된다. 따라서, 용융 슬래그에 공급된 산소가 폐기물에 골고루 전달되지 못하고 국부적으로 전달되므로, 용융에 필요한 열이 부분적으로 생성되고, 이로 인해 균일한 용융 층이 형성될 수 없다.
상기된 바와 같은 용탕 폭기 단계에서, 열분해가 덜 진행된 폐기물의 연소 및 소각을 위해 필요한 산소(또는 공기)가 풍구를 통해 용탕 내부인 슬래그 용융 층 내로 투입될 때, 산소뿐만 아니라 천연가스, 분말 연료 등이 폭기 가스(산소 또는 공기)와 함께 고압으로 공급될 수 있다. 상기된 바와 같은 분말 연료로서는 석탄 가루 등이 이용될 수 있으며, 용탕의 폭기 상태는 공급되는 산소 또는 공기의 양을 적절하게 조절하는 것에 의해 제어될 수 있다. 용융로에 제공되는 풍구의 수는 일정한 수로 한정되지 않으며, 용융로의 형상 및 필요에 따라 조절될 수 있다. 특히, 용융로의 형상이 직사각형(상기에서는 원통형 기준으로 설명)일 경우에, 긴 길이 방향의 길이가 늘어 날 경우에, 길이에 비례하여 양측 풍구 수가 증가하여야 한다.
용융로 내의 슬래그 산화-용융 슬래그/금속층 환원 반응은 폭기 가스에 포함된 산소의 농도, 슬래그 및 폐기물에 함유된 미연소 성분의 양에 따라서 제어될 수 있다.
또한, 융융로의 벽면이 차폐되고 용탕 내에서의 산화 발열 폭기 지역이 용탕 중앙으로 제한되기 때문에, 폭기 공정에 의해 발생하는 열이 용융로의 벽면을 통하여 외부로 손실되는 것이 감소될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실험예를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
[실험예]
폐기물을 용융 처리하기 위하여, 석탄과 연소재를 용융로의 용탕 내로 투입한 후, 상부 버너가 작동되어 용탕의 온도는 1200℃ 이상으로 상승된다. 용융로의 측면에 제공되는 풍구를 통하여 LPG와 산소를 용탕 내로 고압 분사시킴으로써, 고압 분사된 LPG와 산소가 연소재와 석탄 혼합물을 폭기시키는 동안 석탄이 연소된다. 이때, 용탕의 온도는 1500℃ 이상 상승하여, 연소재가 용융되어 용융층이 형성된다. 용융층이 형성된 후, 600℃의 열분해로에 의해 열분해가 진행된 폐기물(C=26.40%, H=7.90%, O=31.30%, N=1.70%, S=0.30%, Cl=1.50%, Moisture=20.5%, Ash=10.4%)을 시간당 30㎏/h의 유량으로 용융로의 용탕층 상부에 투입하였다. 그리고, 산소를 포함하는 가스(O2=40.0%)를 용융로의 측면에 제공되는 4개의 풍구를 통하여 32Nm3/h의 유량으로 슬래그 용융층 내로 고압 분사하는 폭기 공정에 의하여 폐기물 및 슬래그를 1500℃에서 8시간 동안 혼합하였다.
폐기물을 용융소각 하기 위해 필요한 열량은 가연 성분이 포함된 폐기물이 산소 및 슬래그 액적 및 스플래쉬 와의 고온 산화 반응시에 발생되는 반응열을 기본적으로 사용하였으며, 본 실험예 1에서는 폐기물 투입시 5㎏의 석탄을 폐기물 30㎏과 함께 투여하였으며, 풍구를 통해 투입되는 가스에 천연가스 5 Nm3/h를 함께 투입하여 용융층의 온도를 1500℃로 유지하였다.
상기된 바와 같은 조건하에서 폐기물을 용융 소각시킨 후, 용융로에서 배출되는 공정가스 배출물의 오염도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112005024882564-pat00001
본 발명에 의한 용탕 폭기에 의한 폐기물 고온 연소 및 용융 공정은 용융로의 용탕 측면으로 풍구를 통해 산소를 포함하는 가스를 고압 분사하여 용탕내의 산소폭기를 발생시키는 것에 의해 용탕 상부로 투입된 폐기물의 급속 산화 연소반응을 촉진시킬 수 있다. 이 때, 발생하는 고온의 반응열에 의하여 용탕을 고온으로 유지할 수 있고, 폐기물이 가지고 있는 자체 보유 연소열을 이용함으로써, 폐기물을 약 1500℃ 이상의 고온에서 보다 효율적으로 고온산화 용융 처리하여 유해가스를 완전 연소시킴으로써, 환경보전적인 측면에서 오염물질의 사전배출을 방지하는 효과가 있다.
상기에서 본 발명은 기재된 구체 예를 중심으로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

Claims (10)

  1. 용탕 폭기에 의한 폐기물 고온 연소 및 용융 처리 방법으로서,
    폐기물 용융에 필요한 열용량 확보를 위해, 용융로의 측면에 제공되는 풍구 위쪽을 산화 반응층으로서의 상부 슬래그 용융층, 아래쪽을 환원 반응층으로서의 하부 슬래그/금속 용융층으로 형성하는 용융층 형성 단계;
    용융로의 용탕층 상부에 예열/열분해 처리된 폐기물을 투입하는 폐기물 투입단계; 및
    상기 풍구를 통하여 산소를 함유한 폭기 가스를 용탕 내부로 고압 분사하여 상기 슬래그 용융층을 용탕의 상부로 분출시킴으로써, 산소, 슬래그 및 폐기물을 혼합하여 폐기물 중의 가연 성분을 고온에서 산화시키는 용탕 폭기 단계를 포함하며;
    폐기물 중의 가연 성분이 산화될 때 발생하는 고온 산화 반응열에 의해, 폐기물의 슬래그 성분이 용융되는 한편, 상기 상부 슬래그 용융층이 유동상 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 용융층 형성 단계에서, 상기 용융층은 폭기 가스와 함께 보조 연료가 용탕 내로 투입되어 용융 온도가 유지되는 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 보조연료는 석탄, 천연가스 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 폐기물 투입 단계에서, 연료가 폐기물과 혼합되어 투입되는 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 연료는 석탄, 코커스, 폐유, RDF, RPF 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 용탕 폭기 단계에서, 천연가스, 분말연료 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 보조연료가 폭기 가스와 함께 공급되는 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 분말연료는 석탄가루인 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 용탕 폭기 단계에서, 용탕 폭기를 위한 폭기 가스는 하나 이상의 풍구를 통해 용탕의 측면에서 공급되는 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 용탕 폭기 단계에서, 폭기에 의한 혼합 상태는 용탕으로 투입되는 폭기가스의 유량에 따라 저속기포 유동층의 폭기 상태, 난류 유동층 단계, 고속 유동층 상태가 발생하는 것을 특징으로 하는 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 방법.
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KR100727628B1 (ko) 2006-12-12 2007-06-13 한국생산기술연구원 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 장치 및 방법
CN103162298A (zh) * 2013-02-07 2013-06-19 惠东县同力兴环保科技有限公司 垃圾或污泥的处理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727628B1 (ko) 2006-12-12 2007-06-13 한국생산기술연구원 용탕 폭기에 의한 폐기물 처리 장치 및 방법
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