KR100778532B1 - 폐유 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐유 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 각종 폐유(특히 방사성 폐유는 물론 일반 기계에서 사용하는 윤활유, 냉동유 및 절연유 등)를 친환경적인 고형물로 처리할 수 있도록 하여 침출유가 발생되지 않도록 하는 폐유 처리방법을 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 각종 폐유 85~90중량%와 1:2의 비율로 혼합된 진한 황산과 진한 질산 혼합액10~15중량%를 혼합하는 공정과, 상기 혼합과정에 의해 생성된 변성 폐유와 침전물 및 여액(3H⁺³ 및 SO4^-2, NO₃ ^-)을 생성하는 공정과, 상기 침전물과 여액을 균일하게 혼합한 혼합액 85~90중량%에 10~15중량%의 포화 수산화나트륨 수용액(Na⁺OH^-+H⁺ ₂O^-2)을 가하여 2차 중합반응을 행하여 고형입자를 생성하는 공정과, 상기 고형입자를 균일하게 교반한 교반물을 콜로이드화 시키는 과정과, 상기 콜로이드화된 교반물을 반응로 냉각 전에 교반물 85~90중량%에 10~15중량%의 디이소시아네이트 화합물을 가하면 연쇄적인 3차 중합반응을 행하여 기체와 함께 분말상의 화합물과 얻는 공정과, 상기 3차 중합반응에서 발생된 기체를 착염반응을 거쳐 정화, 대기중으로 방출하는 과정과, 상기 화합물을 수지에 충진 재료로 첨가하여 압축성형하고 매립토록 한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 폐유 처리방법은 각종 폐유는 물론 원자력발전소에서 사용된 방사성 폐유 등을 처리할 시에 1차 진한 황산과 질산과 혼합 후, 수산화나트륨을 가하여 2차 중합반응을 행하여 콜로이드화된 교반물을 반응로에서 디이소시아네이트를 가하여 연쇄적인 중합반응에 의해 분말상의 새로운 화합물을 얻고, 발생된 기체는 정화 처리하여 대기로 방출토록 함으로써, 친환경적인 폐유 처리가 가능하며, 분말상의 새로운 화합물을 얻도록 하여 폐유를 물리, 화학적으로 가장 안정화시킬 수 있다.

그리고 본 발명의 폐유 처리방법에 의해 얻어진 분말상의 화합물은 각종 수지와 함께 블록으로 압축 성형하여 매립이 용이하고, 침출유가 발생되지 않아 2차 공해를 유발하지 않는 등 폐유로 인한 산업공해를 예방하고, 특히 원자력발전소에서 방출되는 폐유를 친환경적으로 안전하게 처리할 수 있는 것이다.

폐유 처리방법, 황산, 질산, 디이소시아네이트, 침출유, 중합반응

Description

폐유 처리방법{Treatment of waste petroleum}

도 1은 본 발명의 폐유 처리방법을 보인 화학반응식과 구조식

도 2내지 도 4는 본 발명에 사용되는 다양한 종류의 디이소시아네이트 및 트리이소시아네이트의 화학식

도 5는 본 발명의 폐유 처리방법을 보인 개략적인 공정도

본 발명은 폐유 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 각종 폐유(특히 방사성 폐유는 물론 일반 기계에서 사용하는 윤활유, 냉동유 및 절연유 등)를 친환경적인 고형물로 처리할 수 있도록 하여 침출유가 발생되지 않도록 하는 폐유 처리방법을 제공코자 하는 것이다.

통상 각종 폐유는 폐기물관리법상 지정 폐기물로 분류되어, 폐유 재생업체 등에서 수거하여 소각 내지는 정제하여 재생유로 재생시키고 있다.

한편, 원자력발전소 등에서 사용된 폐유는 방사능 유출을 차단하기 위하여 방폐장에서 별도로 처리하고 있는 바, 방폐장에 안치할 방사능 폐유의 침출유 없는 영구 고형화를 위한 연구 실험이 거듭되어 왔으며, 연구 실험 결과 폐유를 시멘트와 1:99의 비율로 충진 고정시켜 고형화하는 방법이 대체 고안되고 있으나, 이는 수시간이 지나서 유출되는 유지의 침출현상을 막을 수 없었으며, 처리방법이 친환경적이지 못하여 방폐장 설치 등에도 상당한 난제가 지속되고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 기존에 각종 폐유를 처리 시에 발생되는 제반 문제점을 일소할 수 있도록 한 폐유 처리방법을 제공코자 하는 것으로서,

본 발명은 특히 각종 폐유를 1차로 진한 황산과 질산과 혼합 후, 수산화나트륨을 가하여 2차 중합반응을 행하여 콜로이드화시키고, 반응로에서 디이소시아네이트를 가하여 연쇄적인 3차 중합반응에 의해 분말상의 새로운 화합물을 얻고, 발생된 기체는 정화 처리하여 대기로 방출토록 함으로써, 친환경적인 폐유 처리가 가능하며, 분말상의 새로운 화합물은 블록화 성형하여 매립이 용이하고, 침출유가 발생되지 않도록 한 폐유 처리방법을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 폐유 처리방법은 다음 과 같은 공정을 순차적으로 거쳐 폐유를 친환경적인 고형물로 처리하게 된다.

즉, 본 발명의 발명자는 혼합 방사능 폐유의 성질을 여러면에서 관찰, 분석하였으며, 폴리머 중합공정을 유도하는 연구에 착수하여 합성고분자학적으로 접근하였다. 이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같으며, 본 발명의 실시예에서는 방사능 폐유를 시료로 사용하였다.

(실시예)

원자력발전소에서 사용된 방사능 폐유(R) 85~90중량%와 진한 황산(H₂SO₄)과 진한 질산(HNO₃)을 1:2의 비율로 혼합하여 10~15중량%의 비율로 상호 혼합한다.

상기 혼합과정에 의해 변성 폐유(R')와 침전물(R"), 그리고 여액(3H⁺³ 및 SO4^-2, NO₃ ^-)이 발생되어 발열반응이 발생하게 된다.

상기 침전물(R")과 여액을 균일하게 혼합한 다음, 그 전체량 85~90중량%에 10~15중량%의 포화 수산화나트륨 수용액(Na⁺OH^-+H⁺ ₂O^-2)을 가하여 2차 중합반응을 시키면 작은 고형입자(固形粒子)들이 생성되며, 이를 균일하게 교반하면 교반물이 죽처럼 콜로이드화된다.

상기 콜로이드화된 교반물을 반응로가 냉각되기 전, 즉 발열반응이 연속되는 상태에서 교반물 85~90중량%에 디이소시아네이트 화합물 10~15중량%를 가하면 연쇄적인 중합반응이 일어나고, 3차 중합반응의 결과로 분말상의 새로운 화합물이 생성 되고, 갈색 기체가 발생된다.(도 1 참조)

상기 디이소시아네이트는 도 2내지 도 3에서 보는 바와 같은 다양한 종류의 화학식을 가진 디이소시아네이트를 선택적으로 사용할 수 있으며, 경우에 따라서는 도 4와 같은 트리이소시아네이트도 사용할 수 있다.

그리고 상기 중합반응에서 생성된 갈색 기체는 3차례의 착염반응을 거쳐 냄새가 없는 공기로 정화하여 대기 중으로 방출시킨다.

한편, 반응로 하부에 침전물로 생성된 화합물은 무취, 내연성, 내수성 및 내산성과 내염기성이 있는 매우 안정감이 높은 갈색 분말상의 조성물이다.

또한 흙과 같은 미세 분말로서 비중이 물 보다 무거우므로 에폭시수지나 요소수지, 혹은 메라민 등 열경화성수지에 충진 재료로 첨가하여 특정한 형태로 압축성형화(즉, 고체화, 블록화)할 수 있으므로, 영구 매립 시 용이하게 성형이 가능하며, 더 나아가 이를 이용한 건축용 기초자재, 아스팔트용 충진재 등 재활용 자원으로 활용할 수 있다.

상기 폐유를 처리하여 발생된 새로운 화합물은 내산성으로 염산, 질산 등의 강산에서 일체의 이온 반응이 없었을 뿐만 아니라 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등 강염기에서도 반응하지 않으며, 가열 시 불연 특성을 발휘하여 2차 환경공해를 발생하지 않았다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명의 폐유 처리방법은 각종 폐유는 물론 원자력발전소에서 사용된 방사성 폐유 등을 처리할 시에 1차 진한 황산과 질산과 혼합 후, 수산화나트륨을 가하여 2차 중합반응을 행하여 콜로이드화된 교반물을 반응로에서 디이소시아네이트를 가하여 연쇄적인 중합반응에 의해 분말상의 새로운 화합물을 얻고, 발생된 기체는 정화 처리하여 대기로 방출토록 함으로써, 친환경적인 폐유 처리가 가능하며, 분말상의 새로운 화합물을 얻도록 하여 폐유를 물리, 화학적으로 가장 안정화시킬 수 있다.

그리고 본 발명의 폐유 처리방법에 의해 얻어진 분말상의 화합물은 각종 수지와 함께 블록으로 압축 성형하여 매립이 용이하고, 침출유가 발생되지 않아 2차 공해를 유발하지 않는 등 폐유로 인한 산업공해를 예방하고, 특히 원자력발전소에서 방출되는 폐유를 친환경적으로 안전하게 처리할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

Claims (1)

1. 폐유 85~90중량%와 1:2의 비율로 혼합된 진한 황산과 진한 질산 혼합액10~15중량%를 혼합하는 공정과,

   상기 혼합과정에 의해 생성된 변성 폐유와 침전물 및 여액(3H⁺³ 및 SO4^-2, NO₃ ^-)을 생성하는 공정과,

   상기 침전물과 여액을 균일하게 혼합한 혼합액 85~90중량%에 10~15중량%의 포화 수산화나트륨 수용액(Na⁺OH^-+H⁺ ₂O^-2)을 가하여 2차 중합반응을 행하여 고형입자를 생성하는 공정과,

   상기 고형입자를 균일하게 교반한 교반물을 콜로이드화 시키는 과정과,

   상기 콜로이드화된 교반물을 반응로 냉각 전에 교반물 85~90중량%에 10~15중량%의 디이소시아네이트 화합물을 가하면 연쇄적인 3차 중합반응을 행하여 기체와 함께 분말상의 화합물과 얻는 공정과,

   상기 3차 중합반응에서 발생된 기체를 착염반응을 거쳐 정화, 대기중으로 방출하는 과정과,

   상기 화합물을 수지에 충진 재료로 첨가하여 압축성형하고 매립토록 한 것을 특징으로 하는 폐유 처리방법.

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