KR100813899B1 - 폐기물 변환 장치 내의 장애를 제거하는 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

하나 이상의 보조 플라즈마 토치(20)들이 챔버(10) 내의 주요 위치에서 폐기물 처리 장치에 제공되고 폐기물 기둥을 향해 지향한다. 브리지(A)가 챔버 내에 형성될 때, 보조 플라즈마 토치는 필요한 곳에 추가 열원을 제공하여 유기 고형물을 신속하게 가열함으로써 역청화 및 숯 형성 단계를 신속하게 통과하도록 작동될 수 있다. 추가 열원은 브리지의 부근에 있을 수 있으나, 챔버 저부의 단부 근처에 있을 수 있고, 이러한 경우 챔버 저부에서의 추가 온도는 숯을 위한 연소 및 가스화 영역으로 챔버의 보다 높은 쪽으로 효율적으로 이동시키고 온도분포를 변경시킨다. 또한 열원은 용융 단계를 비교적 신속하게 넘어 통과하도록 무기 폐기물이 급속하게 가열될 수 있게 한다. 브리징 제거 과정은 기본 토치들의 상방향으로 다양한 수준에 2차 플라즈마 토치들을 제공함으로써 더욱 강화될 수 있으며, 임의의 수준에서의 2차 토치들은 필요시 소정의 효과를 달성하도록 작동된다.

Description

폐기물 변환 장치 내의 장애를 제거하는 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR REMOVING BLOCKAGES IN A WASTE CONVERTING APPARATUS}

본 발명은 폐기물의 처리, 취급 또는 처분을 포함하여 폐기물의 변환을 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 플라즈마 토치식 폐기물 처리 공장에서의 노를 분산식으로 하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

플라즈마 토치식 폐기물 처리 장치에 의해 도시의 폐기물, 의약 폐기물, 유독성 및 방사성 폐기물을 포함하는 폐기물의 처리는 공지되어 있다. 도1을 참조하면, 전형적인 종래 기술의 플라즈마를 기초로 한 처리 장치(1)는 전형적으로 수직한 축 형상의 처리 챔버(10)를 포함하고, 이 처리 챔버(10)의 상측 단부에는 에어 록크 장치(30)를 포함하는 폐기물 입구 수단을 경유하여 통상적으로 고형물이고 또한 혼합된(예를 들어, 고형물에 액상물 및/또는 반액상물을 합친) 폐기물이 도입된다. 챔버(10)의 하단부에서 하나 이상의 복수의 플라즈마 토치(40)들이 챔버(10) 내의 폐기물 기둥(35)을 가열하고, 폐기물을 출구(50)를 통해 유출되는 가스와 저장조(60)를 통해 챔버(10)의 하단부에 주기적으로 또는 지속적으로 수집되는 액상 물(통상적으로 용융 금속 및/또는 슬래그)로 변환시킨다. 공기, 산소 또는 수증기(70) 등의 산화 유동체가 유기 폐기물의 처리 중에 발생되는 탄소를 예를 들어, CO 및 H₂ 등의 유용한 가스로 변환시키기 위해 챔버(10)의 하단부에 제공될 수 있다. 고형 폐기물을 처리하는 유사한 장치가 본 명세서에 참조로 결합된 미국특허 5,143,000호의 내용에 기재되어 있다.

이러한 처리 장치 또는 노의 원활한 작용을 방해하는 문제점은 통상적으로 (a) 브리징(bridging)과, (b) 미처리되는 고형물 침전이다.

브리징 현상은 챔버(10) 등의 통로를 통한 고형물의 통과 결과 발생하는 장애에 관한 것이고, 고형물의 일부분이 액화될 때 문제는 더욱 악화된다. 폐기물 기둥(35)에서 발견될 수 있는 많은 유기물들은 챔버(10)내에서의 처리 중에 다수의 변형들을 겪는다. 이러한 변형들은 온도 상승의 작용으로서 가스 산물의 형성, 액상 및 반액상의 피치(pitch) 또는 역청(bitumen), 피치 및 숯의 기화 또는 고온에서의 코크스 형성을 포함한다. 이러한 변형들은 챔버(10) 내의 온도분포에 따라 노의 상이한 부분에서 동시에 발생한다. 따라서, 그대로의 또는 미처리되는 폐기물이 폐기물 기둥(35)의 상단부에 발견될 수 있는 한편, 유기물은 폐기물 기둥(35)의 하단부에서 숯으로 변형되고 폐기물 기둥(35)의 중앙부에서 역청으로 변형된다.

유기 폐기물의 역청화 처리 중에, 역청화된 폐기물의 여러 조각들이 도1의 (A)에서 도시된 바와 같이 노 내의 전체 또는 부분의 브리지 장애를 형성하도록 합착할 수 있다.

무기 폐기물은 통상적으로 챔버(10)의 하측 가열 부분에서 처리된다. 폐기물의 비균일한 성분과 챔버(10)내의 온도분포로 인해, 일부 무기 폐기물은 챔버(10)의 높은 부분에서 용융할 수 있고, 하류로 유동하여 다른 폐기물에 부착하며, 어떤 경우에는 폐기물의 여러 조각이 서로 부착하게 되어 장애를 일으킨다. 실질적으로, 용융 폐기물은 챔버(10)의 벽에 부착할 수 있고 심지어는 벽 온도가 폐기물의 용융 온도보다 낮을 경우 결정화되어 챔버(10)내에 브리지형 현상을 만들게 된다.

브리징 현상의 다른 방식이 노를 통과하는 고형 폐기물 통과의 직접적인 결과로서 발생할 수 있는데, 형상이 아아치형의 천장과 유사한 브리지형 형성은 도1의 (B)에서 도시된 바와 같이 특히 폐기물이 과립상 형태에 있을 때 폐기물 기둥 내에 자연스럽게 발생할 수 있다. 브리지형 형성은 페기물의 기둥을 위해 안정된 하중 지지 구조를 제공하고, 기둥의 중량을 그 중앙으로부터 챔버(10)의 벽들과 접촉하는 에지를 향해 그 방향을 재설정함으로써, 노를 통과하여 중력에 의한 폐기물의 유동을 방해한다. 챔버(10)내의 브리징 현상의 존재는 챔버(10)를 통과하는 폐기물의 공급률 감소 또는 전체적인 중지를 일으킨다.

일본 특허 출원 제10019221A2호는, 노의 측부로부터 또는 상부로부터 폐기물의 기둥 안으로 삽입되는 다수의 기계 장치들을 제공함으로써 브리징 현상 문제를 역점을 두어 다루고 있다. 이 장치들은 노의 내부를 향하는 방향으로 폐기물에 회전 부재들이나 축 방향으로 이동가능한 부재들에 의해 수행되는 외부의 기계적인 힘을 제공한다. 일부의 경우에는 효과가 있을 수 있겠지만, 기계 장치들은 상당한 양의 마모 및 파열과 높은 열응력을 받으며, 매우 빈번하게 교체되거나 수리를 받을 필요가 있다. 더욱이, 필요로 하지 않을 때, 장치들은 기둥에 대하여 부분적인 장애를 나타낸다. 장치들은 또한 노내에서 상대적으로 독립된 지점들에 힘을 직접적으로 가할 수도 있다. 더욱이, 내열성으로 제작된 노 내의 이러한 기계 장치들의 결합은 간단하지 않다. 일본 특허 공보 제JP 10 11097호 및 제JP 10 089645호는 각각 연소 공간을 형성하도록 외부로 볼록해짐으로써 연속적인 폐기물 처분을 할 수 있는 수직 용융 노를 기재하고 있다. 이들 양 특허는 브리징의 방해에 관한 것이지만, 이와 관련하여 특별히 효과적이지도 않거나 브리징 현상을 제거하거나 그 확산을 감소하기 위한 어떠한 해결책도 제공하지 못한다.

프랑스 특허 제2,708,217호는 처리될 물질의 반응 영역 이내에서 액상 산물과 토치의 사이에서 플라즈마 아아크가 지속적으로 침하되는 플라즈마 토치식 시스템을 기재하고 있다. 일본 특허 출원 제05346218호는 폐기물 공급 장치, 에어 공급 파이프 및 보조 연로 공급 장치가 보조 연료의 소모를 최소화하기 위해 폐기물의 용융 상태를 감시 및 제거하도록 제공되는 폐기물 용융 노를 기재하고 있다. 미국 특허 제4,831,944호는 플라즈마 분사구들이 기둥의 대응 반경에 대하여 경사진 다른 형태의 노를 기재하고 있다. 미국 특허 제4,848,250호는 폐기물을 열에너지와 미립자물이 결여된 금속 및 슬래그로 변환시키는 장치 및 방법에 관한 것이다. 그러나, 이들 참조문은 그 어느 것도 브리징의 문제에 관한 것은 아니고, 그 해결책도 제공하지 않으며, 본 발명의 방식보다도 못하다.

폐기물은 다수의 상이한 물질을 포함하고 있는데, 그 중 일부는 매우 높은 용융 온도를 가질 수 있다. 예를 들어, 이러한 물질들은 내열성의 벽돌, 일부 형태의 암석 및 석재, 또한 산화알루미늄(Al₂O₃)을 포함할 수 있다. 더욱이, 폐기물은 고도의 알루미늄 성분을 가지는 산물을 포함할 수 있으며, 알루미늄은 챔버(10)의 하단부에서 제공되는 가열 산화 수단에 의해 산화 알루미늄으로 산화될 수 있다. 산화 알루미늄을 위한 용융 온도는 약 2050℃이고, 폐기물 기둥(35) 내에 발견되거나 형성될 수 있는 다른 산화물의 용융 지점은 예들 들어 산화마그네슘(MgO)인 경우 약 2825℃이고 산화 칼슘(CaO)인 경우 2630℃이다. 그러나, 예를 들어, 액상 물질(38)의 챔버(10) 하단부의 온도는 약 1500℃ 및 약 1650℃의 사이에서 순서대로 있다. 따라서, 미처리된 고형 침전물은 노의 정상적 운용 중에 고형 상태로의 존속을 액화하는 것보다는, 특정 형태의 고형 폐기물이 높은 용융 온도를 가질 때이거나 일부 물질이 높은 용융 온도를 가지는 산화물로 변형될 때 발생한다. 챔버(10)의 하단부에서 이러한 고형물의 침전은 장애를 일으킬 수도 있으며, 도1의 (C)에 도시된 바와 같이 저장조(60)로의 액상 물질(38)(전형적인 용융 금속 및/또는 슬래그) 토출을 방해한다. 용융 물질의 점도가 그 구성의 변화로 인해 현저하게 증가될 때 동일한 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 문제가 챔버(10)를 통해 폐기물의 공급률에 직접 영향을 미치지 않는 한, 액상 물질(38)의 유동률은 극히 감소되거나 정지될 수 있으며, 간접적으로 챔버(10)를 통한 폐기물의 유동률에서는 약간의 감소가 일어난다. 본 기술에서, 이러한 "미처리 고형물"은 고형물을 그 안에 용해할 수 있고, 비교적 낮은 결정화 온도를 가지고 미처리된 고형물이 액체 상 태에서 가질수 있는 것보다 더 낮은 점도를 가지는 용액을 형성하는 용해제로 처리될 필요가 있다. 결과물인 용액은 정규의 방식으로 챔버(10)의 하측부로부터 연속하여 용융 및 제거된다. 예를 들면, 산화칼슘(CaO)과 산화알루미늄(Al₂O₃)은 각각 높은 개별의 용융점을 가진다. 그러나, 적절한 비율(예를 들어, SiO₂-62%, CaO-23.25%, Al₂O₃-14.75%)로 석영(산화실리콘(SiO₂))으로 함께 혼합되면, 결과물인 혼합물은 약 1165℃에서 용융하기 시작하고, 액적은 1450℃에서 형성하기 시작하고, 챔버(10)의 하단부에서 존재하는 온도 영역 이내에서 고인다. 유사하게, 석영(SiO₂)또는 산화알루미늄(Al₂O₃)은 각각 점도를 증가시킴으로써 액상물(38)의 유동성을 감소시키는 한편, CaO, MgO, MnO, FeO 등의 용해제의 부가는 액상물의 점도를 감소시켜서 그 토출을 촉진시키는 역할을 한다. 일부의 경우에, 산화알루미늄은 용해제로서 작용할 수 있고, 대량의 CaO를 함유하는 슬래그에 소량을 부가하는 것은 혼합물의 점도를 저하시키는 효과를 가진다. 미처리된 고형물은 분해된 상태에서 다수의 상이한 합성물을 포함하고, 다수의 상이한 결정 성분들이 상이한 온도에서 형성되게 할 수 있다. 분해 과정은 용융물의 점도와 표면 장력이 낮을 경우 가속화되고 이 인자들은 용융물 뿐만 아니라 고형물의 구성과 용융물의 온도에 좌우될 것이다. 또한, 슬래그의 온도 상승은 그 점도를 감소시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

종래의 기술에 있어서, 고형물 침전이 발생한 것으로 판정되면, 용해제는 장 치의 폐기물 입구 수단에서 (전형적으로 수동으로) 챔버(10)의 상단부에서 제공되며, 이는 용해제들이 폐기물의 전체 기둥을 통해 침투하거나 적어도 챔버의 하부로 폐기물과 함께 통과하여서 많은 시간이 걸리기 때문에 다소 비효율적이다. 또한, 챔버(10) 내에 브리징이 있는 경우에, 용해제는 고형물에 인가될 수 없어서 고형물이 접근될 수 있기 전에 노는 정지되고 폐기물은 챔버로부터 제거되고 브리징은 수작업으로 파손되어야 한다. 물론, 그 때까지 챔버(10) 하단부에서의 모든 슬래그는 경화된다. 장치의 처리 챔버 내의 브리징 또는 고형화된 침전물을 설명하기 위해, 제1 단계는 그 존재를 확인하는 것이다. 이는 간단한 문제가 아니고 실질적으로 다른 요소들에 의해 다양한 실례를 나타내고 있으며 매우 복잡하다.

예를 들면, 브리징 및/또는 고형 침전물의 존재의 한 지표는 처리 챔버를 통과하는 폐기물의 유동률의 감소이다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 폐기물 자체가 변화하는 구성도 폐기물 유동률에 영향을 미칠 수 있다.

처리 챔버에 제공되는 폐기물의 구성은 임의의 주어진 시기에 걸쳐 크게 변화할 수 있고 무기 폐기물에 대한 유기 폐기물의 상대적 비율과 고형물에 대한 액상물의 상대적 비율을 포함할 수 있다. 유기 폐기물이 (산소 함유 반응제를 사용하여) 가스를 발생시키도록 변환되는 한편, 무기 폐기물은 액체로 용융될 필요가 있으며, 그 점도는 무기 폐기물의 구성과 그 온도에 따라 좌우될 것이다. 따라서, 처리 챔버로 공급되는 폐기물이 고비율의 무기 재료를 포함할 경우에, 기본 플라즈마 토치들이 대량의 무기물을 충분히 신속하게 처리할 수 없다는 단순한 이유로 인해 챔버 및/또는 고형 침전물을 통해 폐기물의 유동률에서 감소가 있을 수 있다. 예를 들어, 석재 및 유리 등의 폐기물의 무기 성분 중 통상적으로 일부의 농도를 측정할 수 없으며, 장치 작동자에 의해 폐기물의 통상의 육안 감시가 장치에 공급되는 일단의 폐기물의 구성과 관련하여 임의의 추정을 제공하는 유일한 방법이다. 폐기물이 고도의 무기 폐기물을 포함하는 것으로 판정될 때에는 폐기물이 유기 폐기물로 희석될 필요가 있거나 처리 챔버로의 공급률이 감소될 필요가 있다.

한편, 폐기물이 고도의 유기 폐기물을 포함할 때는 다른 문제에 마주친다. 여기에서, 코크스 또는 숯 형태의 카본은 폐기물의 건조 및 열분해 이후에 정규량 이상으로 산출된다. 결과적으로, 다량의 산화제가 카본을 생성 가스들로 변환시키기 위해 공급되어야 한다. 산화제가 증기를 포함할 경우에는 증기가 카본과 흡열 반응하기 때문에 더욱 큰 동력이 챔버에 공급될 필요가 있다. 기본 플라즈마 토치에 의해 더 많은 산화제가 더 큰 동력과 함께 제공되지 않으면, 처리 챔버를 통과하는 폐기물의 유동률은 감소할 것이고, 다음에는 폐기물 유동률의 저하가 브리징 또는 코우크스 축적의 결과인지 판정하기가 어려워질 것이다.

따라서, 처리 챔버를 통과하는 폐기물 유동률은 브리징 및/또는 고형물 침전의 존재에 의해서 영향을 받을 뿐만 아니라 폐기물의 실제 구성에 의해서도 영향을 받는다.

고형물 침전이 있다는 다른 표시는 챔버 내의 액상 산물의 수위의 증가에 의해 제공될 수 있다. 그러나, 챔버의 하단부에서의 무기 액체의 고 점도는 액상 산물의 유동률을 느리게 하여, 그 수위를 상승시키도록 유도한다. 통상적으로 액상 산물이 상승하는 수위의 원인이 고형물 침전, 또는 액상 산물의 고 점도, 또는 이 들 둘의 혼합물인 지 판별할 수 없다. 하여튼, 고형물 침전의 경우로서 챔버에 대한 추가 동력과 용해제는 액상 산물의 점도를 저하시키도록 도울 수 있어서 이 문제에 마주칠 때 해결책을 제공한다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 시스템 및 방법의 한계를 극복하는 브리징 현상을 처리하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 플라즈마 토치식 형태의 혼합 폐기물 변환기의 일체형 부분으로서 결합되는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 플라즈마 토치형 처리 장치에서 직접적으로 미처리 고형물을 처리하는 제2 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 플라즈마 토치식 처리 장치로 용해제를 직접 공급하는 용해제 공급 장치와 결합하는 제2 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비교적 기구적으로 단순하고 유지 및 제작에 경제적인 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 브리징 및/또는 미처리 고형물로 인해 장애를 최소화하는 데에서 플라즈마식 처리 장치를 작동시키기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 챔버(10) 내에서 폐기물 기둥을 향해 지향하는 주요 위치에 적어도 하나 바람직하게는 복수의 보조 플라마 토치를 제공함으로써 상기 및 다른 목적을 달성한다. 브리지가 챔버(10) 내에 형성될 때, 하나 이상의 보조 플라즈마 토치가 필요한 부분에 추가의 열원을 제공하도록 작동될 수 있다. 이 열원은 무기 고형물을 신속하게 가열하는 역할을 하여 가능한 신속하게 역청화 단계를 통과하여 숯 형성에 이르게 한다. 추가 열원은 브리지의 인접부에 있을 수 있고, 챔버(10)의 하단부 부근에 있을 수도 있다. 후자의 경우에, 챔버(10) 하부에서의 추가 온도는 숯을 위한 연소 및 기화 영역을 챔버의 높은 부분으로 효율적으로 이동시키고 온도 분포를 변경시킨다. 이는 역청화 단계를 신속하게 통과하도록 도와주고 브리지를 효율적으로 제거한다. 열원은 또한 무기 폐기물을 급속하게 가열될 수 있게 하여 용융 단계를 비교적 신속하게 넘어가게 한다. 브리징 제거 처리는 기본 토치의 상방향으로 다양한 높이에 2차 플라즈마 토치들을 제공함으로써 더욱 강화될 수 있으며, 이들 2차 토치들은 임의의 높이에서 소정의 효과를 달성하기 위해 필요한 부분에 작용된다. 더욱이, 열원은 또한 열 충격 전선을 브리지를 향해 지향할 수 있게 하여 브리지를 파손 및/또는 소실 및/또는 용융시키며, 이는 챔버(10)를 따라 고형물의 유동에 따라 자연스럽게 발생하는 브리지형 현상을 처리하는 데에 유용하다. 챔버에는 챔버의 하부에 적어도 하나의 용해제 입구를 제공함으로써 적절한 용해제가 침전된 "미처리된 고형물" 및/또는 고 점도의 액상 산물에 직접 가해지게 할 수 있다.

본 발명은 폐기물 기둥을 수용하도록 구성되는 폐기물 변환 챔버와, 그 출력 단부에서 열가스 분사체를 생성하고 챔버의 저부측 길이 방향 부분을 향해 상기 분사체를 지향시키는 적어도, 하나의 기본 플라즈마 토치 수단을 가지는 폐기물 변환 장치를 실질적으로 분산식으로 유지시키는 시스템에 관한 것으로서, 적어도 상기 챔버 내의 폐기물의 유동률의 제1의 소정 상태를 검출하는 적어도 하나의 폐기물 유동률 감지 수단과, 적어도 상기 챔버 내의 액상 산물의 제2의 소정의 상태를 검출하는 적어도 하나의 액상 산물 수준 감지 수단과, 상기 시스템의 작동 중에 상기 챔버로부터의 브리지형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 그리고/또는 그러한 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 제거하기 위해 고온 영역이 상기 변환 챔버 내에서 선택적으로 제공될 수 있도록 상기 챔버에서 출구를 가지는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단을 포함하고, 상기 2차 플라즈마 토치 수단은 검출되는 상기 소정의 제1 상태와 상기 소정의 제2 상태에 응답하여 적어도 선택적으로 작동가능하다.

2차 플라즈마 토치 수단은 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 챔버의 상측 부분의 사이에서 중간에 위치할 수 있다. 상기 폐기물 변환 장치는 챔버의 상측 길이 방향 부분에 적어도 하나의 가스 출구 수단을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단이 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 가스 출구 수단의 사이에서 수직하게 취하는 상기 챔버의 하측 1/3 이내에 위치할 수 있다. 부가적으로 또는 대안으로, 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단은 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 가스 출구 수단의 사이에서 수직하게 취하는 상기 챔버의 중간측 1/3 이내에 위치할 수 있다.

제1 소정의 상태는 소정의 최소치보다 더 낮은 검출 폐기물 유동률에 부응할 수 있고, 제2 소정의 상태는 소정의 최대치보다 이하인 검출 액상 산물 수준에 부응할 수 있다.

본 발명은 또한 폐기물을 변환하는 장치에 관한 것으로서, 폐기물의 기둥을 수용하도록 구성되고 상측 단부를 가지는 폐기물 변환 챔버와, 그 출력 단부에 열가스 분사체를 생성하고 챔버의 저부 길이 방향 부분을 향해 상기 분사체를 지향시키는 적어도 하나의 기본 플라즈마 토치 수단과, 상기 챔버의 하측 길이 방향 부분에서의 적어도 하나의 액상 산물 출구 수단을 포함하고, 상기 장치는 상기 폐기물 변환 장치 내에 폐기물을 분산하기 위한 제1 분산 시스템을 더 포함하고, 상기 제1 시스템은, 적어도 상기 챔버 내에 폐기물 유동률의 제1 소정의 상태를 검출하기 위한 적어도 하나의 폐기물 유동률 감지 수단과, 적어도 상기 챔버 내에 액상 산물의 수준의 제2 소정의 상태를 검출하기 위한 적어도 하나의 액상 산물 수준 감지 수단과, 상기 시스템의 작동 중에 상기 챔버로부터의 브리지형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 그리고/또는 그러한 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 제거하기 위해 고온 영역이 상기 변환 챔버 내에서 선택적으로 제공될 수 있도록 상기 챔버에서 출구를 가지는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단을 포함하고, 상기 2차 플라즈마 토치 수단은 검출되는 상기 소정의 제1 상태와 상기 소정의 제2 상태에 응답하여 적어도 선택적으로 작동가능하다.

바람직하게는, 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단은 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 챔버의 상측 단부의 사이에서 중간에 위치할 수 있다.

장치는 전형적으로 챔버의 상측 길이 방향 부분에 적어도 하나의 가스 출구 수단을 더 포함하고, 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단이 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 가스 출구 수단의 사이에서 수직하게 취하는 상기 챔버의 하측 1/3 이내에 위치한다. 선택적으로, 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단이 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 가스 출구 수단의 사이에서 수직하게 취하는 상기 챔버의 중간측 1/3 이내에 위치한다.

제1 소정의 상태는 전형적으로 소정의 최소치보다 더 낮은 검출 폐기물 유동률에 부응하는 한편, 제2 소정의 상태는 소정의 최대치보다 이하인 검출 액상 산물 수준에 부응한다.

바람직하게는, 장치는 복수의 상기 2차 플라즈마 토치 수단들을 포함한다. 상기 복수의 2차 플라즈마 토치 수단들 중 적어도 일부는 상기 챔버에 대해 길이 방향으로 및/또는 원주 방향으로 분포된다.

장치는 상기 챔버에 대해 플라즈마 토치 수단의 도입을 선택적으로 가능하게 하도록 구성되는 적어도 하나, 바람직하게는 복수의 설치 지점을 더 포함한다. 각각의 상기 설치 지점은 전형적으로 상기 2차 플라즈마 토치의 작동 중에 상기 대응하는 설치 지점에 서로 연관되는 소정의 위치에서 고온 영역이 상기 챔버 내에 제공되도록 상기 2차 플라즈마를 그 안에 수용하는 적절한 슬리이브를 포함하고, 상기 슬리이브는 상기 슬리이브가 상기 2차 플라즈마 토치를 수용하지 않을 때 챔버와 외부 사이의 연통을 방해하도록 선택적으로 밀봉할 수 있다. 상기 복수의 상기 설치 지점들 중의 적어도 일부가 상기 챔버에 대해 길이 방향으로 및/또는 원주 방향으로 분포될 수 있다.

장치는 바람직하게는 상기 적어도 하나의 폐기물 유동률 감지 수단, 상기 적어도 하나의 액상 산물 수준 감지 수단 및 상기 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단에 작동가능하게 연결되는 상기 제1 분산 시스템의 작동을 제어하기 위한 적절한 제어 수단을 더 포함한다. 장치는 바람직하게는 또한 상기 가스 출구 수단을 거쳐 상기 장치에 의해 제공되는 산출 가스의 유동률을 감시하기 위한 적어도 하나의 적절한 가스 유동률 감지 수단을 포함할 수 있고, 제어 수단은 상기 가스 유동률 감지 수단에 작동가능하게 연결된다.

장치는 전형적으로 상기 챔버의 상기 상측 단부에 결합되는 폐기물 입구 수단을 더 포함한다. 폐기물 입력 수단은 상기 챔버의 내부로부터 또한 상기 챔버의 외부로부터 소정량의 상기 폐기물을 연속적으로 고립시키기 위한 로딩 챔버를 포함하는 에어 로크 수단을 포함할 수 있다.

장치는 또한 상기 챔버에 공급되는 폐기물의 구성을 적어도 부분적으로 판정하기 위해 폐기물 구성 판정 수단을 더 포함할 수 있고, 폐기물 구성 판정 장치는 상기 제어 수단에 작동가능하게 연결된다.

장치는 선택적으로 상기 폐기물 변환 장치 내에 폐기물을 분산하는 제2 분산 시스템을 더 포함할 수 있고, 상기 시스템은, 상기 챔버로부터 고형 침전물형 응집물 및/또는 고점도의 액상 산물형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해, 그리고/또는 그러한 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 방해하기 위해, 상기 챔버의 하측 부분에 적어도 하나의 용해제의 적어도 소정량을 선택적으로 제공하고, 상기 폐기물 입구 수단으로부터 분리되는 상기 챔버 내의 적어도 하나의 용해제 입구 수단과, 적어도 상기 챔버 내의 액상 산물 수준의 제3 소정의 상태를 검출하기 위한 적어도 하나의 상기 액상 산물 수준 감지 수단을 포함하고, 상기 적어도 하나 의 용해제 입구 수단은 검출되는 상기 소정의 제3 상태에 응답하여 적어도 선택적으로 작동가능하다.

전형적으로, 제3의 소정 상태는 소정의 최대치 보다 실질적으로 더 큰 검출 액상 산물 수준에 부응하고, 액체 수준 감지 수단은 액상 산물 수준의 상기 제2 상태 또는 상기 제3 상태를 선택적으로 검출하도록 구성된다. 적어도 하나의 용해제 입구 수단은 상기 적어도 하나의 액상 산물 출구 수단과 상기 폐기물 입구 수단 사이의 중간에 위치한다. 적어도 하나의 용해제 입구 수단은 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 폐기물 입구 수단 사이의 중간에 위치할 수 있다. 선택적으로, 상기 용해제 입구 수단을 거쳐 상기 챔버에 공급되는 용해제가 상기 기본 토치 수단에 의해 실질적으로 용해될 수 있도록 적어도 하나의 상기 용해제 입구 수단이 소정의 간격으로 상기 기본 플라즈마 토치 수단으로부터 수직하게 이격될 수 있다. 용해제 입구 수단은 적어도 하나의 적절한 용해제원에 작동가능하게 연결된다.

제2 분산 시스템은 유리하게는 상기 시스템의 작동 중에 상기 용해제 입구 수단을 거쳐 상기 챔버에 제공되는 용해제가 상기 2차 토치 수단에 의해 실질적으로 용융될 수 있도록 고온 영역이 상기 변환 챔버 내에 선택적으로 제공될 수 있도록 하기 위해 상기 챔버 내에 출구를 가지는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단을 또한 포함한다. 선택적으로, 용해제 입구 수단과 2차 플라즈마 토치 수단은 상기 챔버와 연통하는 혼합 챔버에 배치된다.

용해제는 분말 형태 또는 입자 형태로 제공될 수 있고, SiO₂ (또는 모래), CaO(또는 CaCO₃), MgO, Fe₂O₃, K₂O, Na₂O, CaF₂ , 보락스, 돌로마이트 또는 적어도 하나의 적절한 용해물과 적절한 구성물을 포함하는 다른 적절한 용해물을 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 폐기물을 변환하기 위한 장치를 분산식으로 하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 장치는, 폐기물의 기둥을 수용하도록 구성되는 폐기물 변환 챔버와, 그 출력 단부에서 열가스 분사체를 생성하고 챔버의 하측 길이 방향을 향해 상기 분사체를 지향시키는 적어도 하나의 기본 플라즈마 토치 수단과, 상기 챔버의 하측 길이 방향 부분에서의 적어도 하나의 액상 산물 출구 수단을 포함하고, 상기 방법은, (a) 상기 시스템의 작동 중에 상기 챔버로부터의 브리지형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 그리고/또는 그러한 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 제거하기 위해 고온 영역이 상기 변환 챔버 내에서 선택적으로 제공될 수 있도록 상기 챔버에서 출구를 가지는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단을 제공하는 단계와, (b) 적절한 폐기물 유동률 감지 수단을 거쳐 상기 챔버 내의 폐기물 유동률을 감시하는 단계와, (c) 적절한 액상 산물 수준 감지 수단을 거쳐 상기 장치의 하측 길이 방향 부분에서 액상 산물의 수준을 감시하는 단계와, (d) 단계 (b)에서의 용적 유동률이 소정의 최소치 아래로 감소하고 단계 (c)에서의 수준이 소정의 최대치 위로 실질적으로 증가하지 않는 경우, 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와, (e) 단계 (b)에서의 폐기물 유동률이 그 소정의 최소치로 실질적으로 회복할 때까지 또는 단계 (c)에서의 수준이 그 최 대치로 실질적으로 회복될 때까지 상기 2차 플라즈마 토치 수단의 작동을 유지하는 단계를 포함하고, 여기에서 단계(b) 내지 단계 (e)는 반복된다.

선택적으로, 단계 (a)에서의 상기 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치가 상기 챔버의 하측 부분에 제공되고 적어도 하나의 다른 상기 2차 플라즈마 토치가 상기 하측 부분에 대하여 상기 챔버의 상측 부분에 제공되고, 상기 단계(d)와 (e)는, (f) 단계 (b)에서의 용적 유동률이 소정의 최소치 아래로 감소하고 단계 (c)에서의 수준이 소정의 최대치 위로 실질적으로 증가하지 않는 경우, 제1 작동 모우드에 따라 상기 챔버의 상기 하측 단부에 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와, (g) 단계 (b)에서의 용적 유동률이 여전히 상기 소정의 최소치 아래에 있고 단계 (c)에서의 수준이 상기 소정의 최대치 위로 실질적으로 증가하지 않는 경우, 상기 챔버의 상기 상측 부분에 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와, (h) 단계 (b)에서의 폐기물 유동률이 그 소정의 최소치로 실질적으로 회복할 때까지 또는 단계 (c)에서의 수준이 그 최대치로 실질적으로 회복될 때까지 상기 챔버의 상측 부분에서 상기 2차 플라즈마 토치 수단의 작동을 유지하는 단계로 대체되며, 여기에서, 단계(b), (c), (f), (g) 및 (h)가 반복된다.

제1 작동 모우드는 소정의 시간 주기 동안 상기 챔버의 상기 하측 단부에서 상기 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치를 작동시킨 다음에 이를 비작동시키는 단계를 포함할 수 있다.

방법은 상기 챔버로부터 고형 침전물형 응집물 및/또는 고점도의 액상 산물 형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 그리고/또한 그러한 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 제거하기 위해 상기 챔버의 하측 부분에 적어도 하나의 용해제의 적어도 일정량을 선택적으로 제공하고 상기 폐기물 입구 수단으로부터 이격되는 상기 챔버의 적어도 하나의 용해제 입구 수단을 가지는 장치를 더 포함할 수 있고, 상기 방법은, (i) 단계 (c)에서의 수준이 실질적으로 상기 소정의 최대치 위로 증가하면, 제2 작동 모우드에 따라 상기 챔버의 상기 하측 단부에서 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와, (j) 단계 (c)에서의 수준이 적어도 상기 소정의 최대치로 감소하지 않으면, 상기 챔버의 상기 상측 부분에서 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와, (k) 단계 (c)에서의 수준이 그 소정의 최대치로 실질적으로 회복될 때까지 상기 용해제 입구 수단을 거쳐 챔버에 적어도 하나의 용해제의 소정량을 제공하는 단계를 더 포함하고, 여기에서, 단계 (b), (c), (i), (j) 및 (k)는 반복된다.

바람직하게는, 제2 작동 모우드는 소정의 시간 주기 동안 상기 챔버의 상기 하측 단부에서 상기 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치를 작동시킨 다음에 이를 비작동시키는 단계를 포함한다.

도1은 종래의 기술에 따른 전형적인 고형/혼합 폐기물 플라즈마 처리 장치의 통상적인 배치와 주 요소들을 개략적으로 도시한 도면이다.

도2는 전형적인 플라즈마 처리 장치에 관련하여 본 발명의 제1 태양의 주 요 소들을 개략적으로 도시한 도면이다.

도3은 전형적인 플라즈마 처리 장치에 관련하여 본 발명의 제2 태양의 주 요소들을 개략적으로 도시한 도면이다.

도4는 도2 및 도3에 도시된 분산 시스템의 결합을 포함하는 전형적인 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도5는 도2의 분산 시스템을 위해 하나의 작동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도6은 도2의 분산 시스템을 위해 대안의 작동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도7은 도3의 분산 시스템을 위해 하나의 작동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도8은 도4의 분산 시스템을 위해 하나의 작동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도9는 도4의 분산 시스템을 위해 대안의 작동 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

본 발명은 본 명세서의 개시 내에 포함되어 판독되는 청구범위 및 내용에 의해 정의되고 첨부된 도면을 참조하여 실시예의 방식으로 설명하기로 한다.

본 발명은 밀집이 될 때 이 밀집을 제거하고 방해 작용을 제공함으로써 폐기물 변환 장치의 분해를 유지하는 시스템에 관한 것이다. 용어 "페기물 변환 장치"는 도시 폐기물, 가정 폐기물, 산업 폐기물, 의약 폐기물, 방사능 폐기물 및 다른 유형의 폐기물을 포함하는 임의의 폐기물을 취급, 처리 또는 처분하기 위해 구성되는 임의의 장치를 포함한다. 본 발명은 또한 상기 시스템을 가지는 폐기물 변환 장치와 그러한 시스템과 장치를 작동하는 방법에 관한 것이다. 본 장치는 전형적으로 폐기물 기둥을 수용하기 위해 구성되는 폐기물 변환 챔버와, 출력 단부에 열기 분사구를 생성시키고 상기 분사구를 챔버 바닥의 길이방향 부분을 향해 지향시키는 적어도 하나의 기본 플라즈마 토치 수단을 포함한다. 폐기물 변환 장치는 챔버의 상측 길이방향 부분에서 적어도 하나의 가스 출구 수단과 챔버의 하측 길이방향 부분에서 적어도 하나의 액상 산물 출구를 더 포함한다.

가장 단순한 형식으로, 본 발명의 제1 태양에 있어서, 폐기물을 분산하는 시스템은 적어도 상기 챔버 내의 폐기물의 유동률의 제1의 소정 상태를 검출하는 적어도 하나의 폐기물 유동률 감지 수단과, 적어도 상기 챔버 내의 액상 산물의 제2의 소정의 상태를 검출하는 적어도 하나의 액상 산물 수준 감지 수단과, 상기 시스템의 작동 중에 상기 챔버로부터의 브리지형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 그리고/또는 그러한 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 제거하기 위해 고온 영역이 상기 변환 챔버 내에서 선택적으로 제공될 수 있도록 상기 챔버에서 출구를 가지는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단을 포함하고, 상기 2차 플라즈마 토치 수단은 검출되는 상기 소정의 제1 상태와 상기 소정의 제2 상태에 응답하 여 적어도 선택적으로 작동가능하다.

본 발명의 제2 태양에 있어서, 폐기물을 분산하는 시스템은, 상기 챔버로부터 고형 침전물형 응집물 및/또는 고점도의 액상 산물형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해, 그리고/또는 그러한 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 방해하기 위해, 상기 챔버의 하측 부분에 적어도 하나의 용해제의 적어도 소정량을 선택적으로 제공하고, 상기 폐기물 입구 수단으로부터 분리되는 상기 챔버 내의 적어도 하나의 용해제 입구 수단과, 적어도 상기 챔버 내의 액상 산물 수준의 제3 소정의 상태를 검출하기 위한 적어도 하나의 상기 액상 산물 수준 감지 수단을 포함하고, 상기 적어도 하나의 용해제 입구 수단은 검출되는 상기 소정의 제3 상태에 응답하여 적어도 선택적으로 작동가능하다.

도면들을 참조하면, 도2 및 도3은 제1 태양과 제2 태양을 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 도면 부호 "100"으로 표시된 플라즈마 폐기물 변환 장치는 처리 챔버(10)를 포함하고, 이는 전형적으로 원통형 또는 절두원추형의 수직 축 형상이지만, 임의의 소정 형상을 가질 수 있다. 전형적으로, 고형 또는 혼합 폐기물 공급 시스템(20)은 에어 로크 장치(30)를 포함하는 폐기물 입구 수단을 경유하여 챔버(10)의 상단부에 고형 폐기물을 안내한다. 혼합 폐기물은 챔버(10)로 공급될 수도 있지만, 일반적으로 기체 및 액체 폐기물은 기본적인 처리 없이 장치(10)로부터 제거된다. 고형/혼합 폐기물 공급 장치(20)는 임의의 적절한 이송 컨베이어 수단 등을 포함할 수 있고, 보다 작은 조각으로 폐기물을 부수기 위한 절단기를 더 포함할 수 있다. 에어 로크 장치(30)는 그 사이에 로딩 챔버(36)를 한정 하는 상부 밸브(32)와 하부 밸브(34)를 포함할 수 있다. 밸브(32, 34)는 바람직하게는 요구되는 대로 독립적으로 개폐하기 위해 전기적, 공압적 또는 수압적으로 작동되는 게이트 밸브이다. 폐쇄가능한 홉 장치(39)는 상부 밸브(32)가 개방되고 하부 밸브(34)가 폐쇄 위치에 있을 때 공급 장치(20)로부터 로딩 챔버(36)로 고형/혼합 폐기물을 집중 유동시킨다. 로딩 챔버(36)로의 폐기물의 공급은 전형적으로 상부 밸브(32)의 폐쇄를 방해하는 폐기물의 가능성을 최소화하기 위해 로딩 챔버(36) 내의 수준이 충전 용량 이하의 소정 지점에 이를 때까지 계속된다. 다음에, 상부 밸브(32)가 폐쇄된다. 폐쇄 위치에서, 밸브(32, 34)들의 각각은 에어 밀봉을 제공한다. 요구시, 하부 밸브(34)가 다음에 빠져나가는 에어가 거의 없게 또는 전혀 없는 상태로 개방되어 폐기물이 처리 챔버(10)로 공급되게 할 수 있다. 밸브(32, 34)의 개폐와 공급기(20)로부터의 폐기물의 공급은 임의의 적절한 제어기(500)에 의해 제어될 수 있으며, 이는 장치(100)의 다른 요소에 작동가능하게 연결되는 수동 제어기 및/또는 적절한 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 폐기물 유동 감지 장치(530)가 제공되고 제어기(500)에 작동가능하게 연결된다. 감지 장치(530)는 폐기물의 수준이 수준(F)에 도달할 때 챔버(10)의 상측부 또는 수준(F)에 하나 이상의 적절한 센서(33)들을 포함한다. 유사하게, 감지 장치(530)는 폐기물의 수준이 수준(E)에 도달할 때 챔버(10)의 수준(F)에 대해 수직 하향하는 위치에 있는 수준(E)에 하나 이상의 적절한 센서(33')들을 포함한다. 수준(F)는 챔버(10) 내에서 페기물의 최대 안전 한계를 표시하는 잇점이 있는 반면, 수준(E)는 챔버(10)내에서 챔버(10)로 폐기물을 더욱 제공하는 데에 유용한 폐기물 수준을 표시한다. 따라서, 수준(E)와 수준(F)의 사이에서의 챔버(10)의 용적은 로딩 챔버(36)에 수용될 수 있는 폐기물 용적과 거의 동일할 수 있다. 대안으로, 또는 부가적으로, 수준(E) 및 수준(F)에서의 센서(33) 및 센서(34)의 위치는 예를 들어 폐기물의 수준이 수준(F)에 있을 때와 수준(E)에 도달할 때까지의 시간 간격을 측정함으로써 챔버(10)를 통과하는 폐기물의 실질적인 유동률을 판별하기 위한 기준선을 제공하도록 선택될 수 있다. 제어기(500)는 또한 공급 장치(20)로부터의 로딩 챔버(36)의 로딩과 로딩 챔버(36)로부터 처리 챔버(10)로의 언로딩을 조절하기 위해 밸브(32, 34)에 작동가능하게 연결될 수 있다.

선택적으로, 홉 장치(39)는 요구시, 특히 의약 폐기물이 장치(100)에 의해 처리될 때 살균제 등을 주기적으로 또는 지속적으로 분사하는 소독제 분사 장치(31)를 포함할 수 있다.

처리 챔버(10)는 전형적으로, 필수적인 것은 아니지만, 실질적으로 수직인 길이 방향 축(18)을 가지는 원통형의 축 형상이다. 폐기물 기둥(35)와 접촉하는 처리 챔버(10)의 내부는 전형적으로 적절한 내열성 재료로 이루어지고, 전형적으로 하나 이상의 수집 저장조(60)와 관련된 적어도 하나의 출구를 가지고 전형적으로 도가니 형상인 액상 산물 수집 영역(41)을 포함하는 하단부를 가진다. 처리 챔버(10)는 그 상측 단부에 폐기물의 처리로부터 1차로 발생하는 가스를 수집하는 적어도 하나의 기본 가스 출구(50)를 더 포함한다. 처리 챔버(10)의 상단부는 상기 에어 로크 장치(30)를 포함하고, 처리 챔버(10)는 기본 가스 출구(50)의 수준 부근에 이를 때까지 에어 로크 장치(30)를 거쳐 폐기물로 채워진다. 감지 장치(530)는 (챔버(10)의 처리의 결과) 폐기물의 수준이 충분히 떨어질 때를 감지하고 다른 일단의 폐기물이 로딩 챔버(36)를 거쳐 처리 챔버(10)로 공급될 수 있도록 제어기(500)에게 알린다. 다음에 제어기(500)는 하부 밸브(34)를 폐쇄하고 상부 밸브(32)를 개방하여 로딩 챔버(36)가 공급 장치(20)를 통해 재로딩될 수 있게 하고, 다음 사이클을 위하여 상부 밸브(32)를 폐쇄한다.

처리 챔버(10)의 하단부에서 하나 또는 복수의 기본 플라즈마 토치(40)는 적절한 전원에 작동가능하게 연결되고, 가스 및 물 냉각원(45)과 플라즈마 토치(40)는 이송 또는 비이송 형태로 이루어질 수 있다. 토치(40)는 적절하게 밀봉된 슬리브에 의해 챔버(10)에 장착되고, 이는 토치의 교체 또는 수리를 용이하게 한다. 토치(40)는 폐기물의 기둥 하단부로 각도가 하향하는 가열 가스를 생성한다. 토치(40)는 챔버(10)의 하단부에 분포되어 작동에 있어서, 토치(40)의 플룸(plume)은 폐기물 기둥의 하부를 고온, 전형적으로 약 1600℃ 이상으로 가능한 균일하게 가열한다. 토치(40)는 그 하류의 출력 단부에서 약 2000℃ 내지 약 7000℃의 평균 온도를 가지는, 가열 가스 분사체 또는 플라즈마 플룸을 생성한다. 토치(40)로부터 나오는 열은 폐기물 기둥을 통해 상승하여, 온도 변화도가 처리 챔버(10) 내에서 설정된다. 플라즈마 토치(40)에 의해 발생되는 열가스는 챔버(10) 내에서 온도 수준을 지지하는데, 이는 폐기물을 출구(50)를 통해 방출되는 산출 가스와 용융 금속 및/또는 슬래그를 포함할 수 있고 하나 이상의 저장조(60)를 거쳐 챔버(10)의 하단부에서 주기적으로 또는 지속적으로 수집될 수 있는 액상물(38)로 지속적으로 변환시키는 데에 충분하다.

공기, 산소 또는 증기 등의 산화 유체(70)는 무기 폐기물의 처리시에 발생되는 카본을 예를 들어, CO 및 H₂ 등의 유용한 가스로 변환하도록 챔버(10)의 하단부에 제공될 수 있다.

장치(10)는 출구(50)를 통해 챔버(10)를 떠나는 산출 가스 증기로부터 임의의 바람직하지 않은 가스(HCl, H₂S, HF 등) 뿐만 아니라 미립자 및/또는 다른 액적(피치를 포함함)을 제거하기 위해 출구(50)에 작동가능하게 연결되는 세척기 장치(도시하지 않음)를 포함한다. 미립자는 유기 및 무기 성분을 포함할 수 있다. 피치는 가스 또는 액체 형태로 출구(50)를 떠나는 가스 증기 내에 함유될 수 있다. 이러한 작업을 수행할 수 있는 세척기는 당업계에서는 공지되어 있으므로 본 명세서에서 더욱 상세히 설명될 필요는 없다. 세척기는 전형적으로 H₂, CO, CH₄, CO₂ 및 N₂를 본 단계에서 포함하는 세척된 산술 가스를 경제적으로 활용하기 위해 예를 들어 가스 터어빈 발전소 또는 제조 공장 등의 적절한 가스 처리 수단(도시하지 않음)에 대해 그 하류로 작동가능하게 연결된다. 세척기는 세척기에 의해 가스 산출물로부터 제거되는 미립자, 피치 및 액상물을 수집하는 저장조(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이러한 미립자 및 액상물(피치를 포함함)은 그 이상의 처리를 필요로 한다.

선택적으로, 장치(100)는 산출 가스의 유기 성분을 연소하기 위해 출구(50)에 작동가능하게 연결되고 적절한 사후버너 에너지 활용 장치와 방출 가스 청정 장치(도시하지 않음)에 연결되는 사후버너(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이 러한 에너지 활용 장치는 전기 발전기에 연결되는 보일러 및 증기 터어빈 장치를 포함할 수 있다. 방출 가스 청정 장치는 반응제로 프라이 애시(fly ash)등의 고형 폐기물, 및/또는 더 한번의 처리를 필요로 하는 폐기물을 포함하는 용액을 생성할 수 있다.

본 발명의 제1 태양에서, 도2를 참조하면, 적어도 하나의 제1 챔버 분산 장치(200)는 챔버(10) 내에서의 브리징 현상의 제거 및 형성의 방해를 위해 제공되고, 플라즈마 폐기물 처리 장치(100)가 원활하고 지속적으로 작동되도록 해준다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 도2를 참조하면, 제1 태양에 따른 제1 분산 장치(200)는 챔버(10)의 상부와 기본 플라즈마 토치(40)의 사이에서, 바람직하게는 가스 출구(50)와 기본 플라즈마 토치(40)의 사이에서 챔버(10) 내에 배치되는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치(240)를 포함한다. 보다 바람직하게는, 장치(200)는 기본 토치 수단(40)과 가스 출구 수단(50)의 사이에 수직하게 차지하는 챔버(10)의 하부측 길이방향의 1/3 이내에 위치하는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치(240)를 포함한다. 각 제2 플라즈마 토치(240)는 적절한 전원, 가스 및 수 냉각원(245)에 작동가능하게 연결되고 제2 플라즈마 토치(240)는 전형적으로 비이송형으로 이루어진다. 제2 플라즈마 토치(240)는 적절하게 밀봉되는 슬리이브(250)에 의해 챔버(10) 내에 전형적으로 장착되고 이는 토치(240)의 교체 또는 수리를 용이하게 한다. 토치(240)는 폐기물 기둥 내에 발생하는 (B) 또는 (A)의 브리징 형성체를 향해 지향될 수 있는 열가스를 생성한다. 2차 토치(240)는 챔버(10) 내에 분포되어 있어서, 작용에 있어서, 토치(240)로부터의 플룸이 브리지 형성체를 방해, 파괴 또 는 용융시키기 위해 (A) 또는 (B)의 브리지 형성체에 약 1600 ℃ 이상의 고온 가열 증기를 제공한다. 기본 플라즈마 분사구(40)와 함께, 2차 플라즈마 토치(24)는 그 하류의 출력 단부에서 약 2000 ℃ 내지 약 7000 ℃의 평균 온도를 가지는 열 가스 분사체 또는 플라즈마 플룸을 생성한다. 부가적으로, 2차 플라즈마 토치(240)를 작동하도록 사용될 수 있는 공기 또는 산소는 폐기물 기둥(35) 내의 숯이 산화될 수 있게 한다. 이러한 발열 과정은 챔버(10) 내의 온도를 더욱 상승시키도록 유도한다.

전형적으로, 기본 토치(400)의 정규 작동과 달리, 제2 토치(240)는 브리지 현상이 형성 중에 있거나 실제로 이미 형성되어 있을 때만 작동한다. 따라서, 연속적으로 작동되기보다는, 2차 토치(240)는 요구시에만 사용될 필요가 있다. 따라서, 2차 토치(240)는 기본 토치(40) 보다 비교적 덜 소손되고 비교적 관리도 덜 필요하다. 대안으로, 2차 토치(240)는 예를 들어 통계적으로 결정될 수 있는 실시간 간격으로 폐기물 기둥(35)에 예방 차원에서 화염을 간헐적으로 제공하여 브리징 현상의 형성을 방해할 수 있다. 여하튼, 2차 플라즈마 토치(240)는 바람직하게는 제어기(500)에 작동가능하게 연결되어 제어된다.

유리화 또는 역청화를 원인으로 하는 (A) 유형의 브리징 현상은 일반적으로 챔버(10)의 하단부에 형성되고, 이로써, 하나 이상의 2차 토치(240)들이 결국 이러한 토치 현상을 처리하도록 제공될 수 있다. (B) 유형의 브리징 현상은 일반적으로 고형물의 하향 유동에 의해 자연스럽게 발생되고, 챔버(10)의 높이를 따라 그 가장 유사한 위치가 추정될 수 있거나 실험 관찰에 의해 결정될 수 있다. 정확한 위치는 폐기물 기둥(35)의 평균 입자 크기 및 통상의 균일성에 따라 좌우될 수 있다. 따라서, 2차 플라즈마 토치(240)들은 이러한 브리징 현상을 처리하는 위치에 더 제공될 수 있다.

따라서, 복수의 2차 토치(240)들이 기본 토치(240)들과 가스 출구(500)의 사이에서 다양한 높이로 배치되어 챔버(10)에 제공될 수 있다. 2차 플라즈마 토치(240)는 길이방향으로 및/또는 원주방향으로 챔버(10) 내에 분포될 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 하부 2차 토치(240)들이 챔버(10)의 하단부 부근에서, 그러나 전형적으로 기본 플라즈마 토치(40)와 가스 출구(50)의 사이에서 수직하게 차지하는 챔버의 하측 1/3 이내에서 즉, 도2의 (L) 위치인 기본 플라즈마(40) 이상의 높이에서 제공될 수 있다. 유사하게, 하나 이상의 추가 상측 2차 토치(240)들이 챔버(10)의 중간측 1/3 이내에서 즉, 도2의 (H) 위치인 하부 2차 토치(240)와 가스 출구(50)의 사이에서 제공될 수 있다. 유사하게, 보다 많은 2차 토치들이 챔버(10)를 따라 소정의 높이에 제공될 수 있다. 유리하게, 복수의 2차 토치(240)들은 바람직하게는 챔버(10)의 주변에 대하여, 즉 축(18)을 따라 보아서, 각도 방향으로 분포된다. 2차 토치(240)들의 이러한 분포는 챔버(10) 내에서 챔버(10) 내의 온도분포가 브리징 현상들이 일어나는 곳마다 브리징 현상을 제거하도록 요구될 때 수정될 수 있게 한다.

모든 2차 플라즈마 토치(240)들이 동일한 주기로 사용될 필요는 없기 때문에, 챔버(10)에는 2차 플라즈마 토치(240)들을 수납하기 위해 구성되고, 필요하지 않을 때 챔버(10)와 외부 사이의 연통을 방해하기 위해 선택적으로 밀봉될 수 있는 적절한 슬리이브(250)를 포함하는 하나 이상의 바람직하게는 복수의 설치 지점(260)들이 제공될 수 있다. 장치에는 챔버(10)에 대해 길이 방향으로 및/또는 원주 방향으로 분포되는 상기 복수의 설치 지점(260)들이 제공될 수 있다. 따라서, 설치 지점(260)들은 챔버(10) 내에서 브리징 현상이 비교적 덜 빈번하게 발생하는 위치이거나 임의의 다른 소정 위치에서 제공될 수 있어서, 브리지가 그러한 위치에 형성될 경우, 2차 플라즈마 토치(240)가 설치 지점(260)에 슬리이브(250)를 통해 챔버 안으로 삽입될 수 있고, 브리징 현상 처리 후에 순차적으로 제거될 수 있다. 따라서, 다수의 2차 플라즈마 토치(240)들을 제공하기 보다는, 챔버(10)에는 복수의 설치 지점(260)들이 제공될 수 있으며, 이들 각각에는 필요시에만 2차 플라즈마 토치(240)가 제공된다. 이는 비용 지출을 감소시킬 뿐만 아니라 토치(240)들의 소손을 작게 한다. 설치 지점(260)에는 제어기(500), 또는 대안으로 이 2차 토치들이 제어기(500)와 독립하여 작동될 수 있게 하는 보조 제어 장치에 (그 안에 위치되어 있을 때) 2차 토치(240)들을 작동가능하게 연결하는 수단이 제공될 수 있다.

부가적으로 또는 대안으로, 2차 토치(240)들의 일부는 적어도 챔버(10) 내에 대형의 기하학적인 작동 덮개를 제공하기 위해 도2의 도면 부호 "240'"에서 챔버내에 선회하도록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 2차 토치(240)들은 그 온도를 증가시키고 챔버(10) 내의 온도분포를 변경시키기 위해 챔버의 하단부에 제공될 수 있어서, 무기 폐기물이 신속하게 용융되고 유기 폐기물이 오랜 기간 동안 역청으로서 잔류하지 않도록 신속하게 숯으로 변형된다. 이러한 구성은 브리징 현상을 제거하기 위해 치유적인 특성으로서 이용될 수 있는 한편, 예방적인 방식으로 사용될 수도 있어서, 2차 토치(240)는 브리징 현상이 최초의 장소에서 형성하는 것을 방지하기 위해 주기적으로 (일부의 경우에는 아마 연속적으로) 작동된다.

챔버(10) 내의 브리징 현상의 존재는 감지 장치(530)에 의해 측정되는, 챔버(10)를 통하는 폐기물 유동률의 현저한 감소의 검출에 의해 표시된다. 이러한 감소는 비교적 급격할 수 있으며, 예를 들어 처리 챔버(10) 내의 폐기물의 수준이 실질적으로 정지하고 있거나 수준(E)에 도달하는 데에 시간이 너무 오래 걸림으로써 나타날 수 있다. 따라서, 제어기(500)가 폐기물의 수준이 수준(F)에 있음을 표시하는 감지 장치(530)의 상측 센서(33)들로부터 신호를 받을 때, 제어기(500)는 다음에 본 사건 이후의 소정의 시간 주기 이내에 폐기물의 수준이 수준(E)로 도달할 것을 예상한다. 이러한 소정의 시간 주기는 전형적으로 수준(F)와 수준(E)의 사이의 챔버의 용적에 대응하는 폐기물의 용적을 가지는 챔버(10) 내의 폐기물의 처리율과 서로 관련이 있다. 이와 같이, 소정의 시간 주기는 챔버(10)에 사전 공급되는 폐기물의 구성에 따라 좌우될 것이고 보다 현재에 가까운 것이 진행된다. 폐기물의 구성을 결정하는 것은 간단한 작업이 아니고 로딩 챔버(36)에 공급되기 전에 폐기물의 육안 관찰을 필요로 할 수 있거나 특정 시간에만 특정 유형의 폐기물에 대해 장치를 작동하도록 결정될 수 있다. 따라서, 소정의 시간 주기는 예를 들어 챔버(10) 내의 폐기물의 구성이 무기 폐기물을 향해 강하게 편향되는 가능성을 고려하도록 상당히 클 수 있어야 하는데, 이는 소정의 시간 보다 더 길게 챔버(10) 내에서 열분해 폐기물 처분 과정을 느리게 하는 원인이 된다.

다시 말하면, 챔버(10) 내의 폐기물 기둥의 수준이 (새로운 폐기물이 추가되지 않는 한) 실질적으로 정지 또는 감소하는 상태로 유지될 수 있거나 매우 느리게 감소할 수 있으며, 이는 제어기(500)에 의해 결정된다. (일부의 경우에, 폐기물 수준은 상측 지점, 즉 수준(F)에서 고정될 수 있으며, 따라서, 제어기(500)는 동일 또는 상이한 시간 주기 내에서 폐기물의 수준이 적어도 (F)로부터 저하되리라고 예상하도록 구성된다.)

폐기물 기둥(35)내의 응집으로 인해 적은 양의 폐기물이 처리되기 때문에, 브리징 현상의 존재는 일반적으로 생성된 출력 또는 산출 가스의 양과 생성된 액상 산물의 양의 감소에 의해 수반된다. 산출 가스의 생성의 감소는 가스 출구(50)를 통하는 산출 가스의 유동률을 감시함으로써 결정될 수 있다. 그러나, 이와 관련하여 많은 어려움이 있다. 먼저, 산출 가스는 고도의 타르, 미립 고형물 및 액상 증기를 포함할 수 있어서, 임의의 유동 측정을 부정확하게 한다. 둘째, (브리징 현상으로 인해 챔버(10) 내에서 가스가 상향 유동하는 더욱 어려운 요인에 의해) 산출 가스 출력은 저하될 수 있는 한편, 산화 가스는 여전히 챔버(10)의 하단부에 제공되고 이러한 가스는 또한 출구(50)를 통해 배출된다.

액상 산물의 생성률의 감소는 액상 산물 수집 영역(41)에서 액상 산물의 수준의 감소를 검출함으로써 결정될 수 있다. 이는 액상 산물이 고점도를 가지거나 고형물 침전이 발생하는 경우, 저장조(60)에 대한 액상 산물의 출력은 전체적으로 감소 또는 중지할 것이기 때문에, 일반적으로 저장조로의 액상 산물의 유동률을 감시하는 것보다 더 나은 브리징의 존재의 지표이다. 그러나, 챔버(10) 내에 브리징 현상이 일어나지 않음에도 불구하고, 액상 산물의 고점도 및/또는 고형물 침전의 존재로 인해 수집 영역(41)의 액상 산물의 수준이 감소하지 않는 (또는 적어도 매우 느리게 감소하는) 경우가 있을 수 있다. 더욱이, 액상 산물 수준의 저하는 비교적 낮은 비율의 무기 폐기물을 가지는 사전 처리된 폐기물의 구성으로 인해서 일 수 있다. 따라서, 수집 영역(41) 내의 액상 산물의 수준의 저하가 브리징의 존재를 표시할 수 있지만, 이러한 감소의 결핍이 단정적인 것은 아니다. 한편, 브리징이 발생할 때, 액상 산물의 수준이 증가할 것 같지는 않다. 따라서, 브리징의 판정을 위해 액상 산물을 감시하는 본 발명의 바람직한 요소는 수집 영역(41) 내에 액상 산물의 수준이 증가 여부에 관계없이 반대로 이를 위해 충분하지 않지만 필요 조건을 제공한다. 이러한 목적을 위해, 하나 이상의 액체 수준 검출기(46)가 소정의 수준을 넘어 증가했는지의 여부를 검출하도록 제공되고, 검출기(46)는 제어기(500)에 작동가능하게 연결된다. 이러한 감지기(46)들은 작동자가 액체 수준을 직접 관찰할 수 있는 단순한 시각 표시기일 수 있고, 수집 영역(41)의 부근에 위치한, 예를 들어, 적절한 창의 형상일 수 있다.

따라서, 도5 및 도6을 참조하면, 챔버(10)를 통하는 폐기물 유동률이 상술한 소정의 한계 이하로 감소되고 있고 수집 영역(41)에서의 액상 산물의 수준이 소정의 한계 이상으로 있지 않음을 제어기(500)가 판정할 때, 이러한 판정은 브리징이 챔버(10) 내에 실질적으로 일어나고 보정 작용이 필요하다는 높은 가능성을 제공한다.

챔버(10) 내의 브리징 현상의 위치는 무작위 또는 준 무작위일 수 있기 때문 에, 보정 작용은 2차 토치(240)들을 작동시킴으로써 바람직하며, 또한 그 효용성을 최대화시키는 방식으로 하면 바람직하다. 따라서, 제1 예에 있어서, 예를 들어 도면들의 (L) 에 위치한 하부 2차 토치(240)가 먼저 작동된다. 기둥(35) 내의 페기물의 온도는 2차 플라즈마 분사체에 의해 제공되는 추가 열 에너지와, 숯과 2차 토치에 의해 공급되는 추가 산소 사이에서의 발열 반응에 의해 증가할 것이다. 따라서, 챔버(10) 내의 온도분포가 변화되어 브리징 현상을 극복할 수 있게 한다. 온도분포 변화가 브리징 현상을 극복하기에 불충분한 경우, 상기 이전 2차 토치에 부가하여 또는 대신하여 이전 2차 토치의 위로 즉 (H)인 다음 수준에 제공된 2차 토치(240)가 작동되며, 이러한 2차 토치들의 순서는 필요한 대로 챔버(10)의 위로 연속한다. 2차 토치들의 순서는 바람직하게는 제어기(500)에 의해 제어되지만, 대신에 예를 들어 챔버(10)의 높이 및 원주를 따라 기재되는 소정의 순서에 따라 적절한 강도 및 지속 시간의 열풍을 각각 제공하도록 예를 들어 컴퓨터 등의 임의의 다른 적절한 수단에 의해 제어될 수 있다. 브리징 현상이 계속 일어나는 드문 경우에는, 추가의 2차 플라즈마 토치(240)들이 적절한 설치 지점(250)을 통해 제공 및 작동될 수 있다. 본 작동의 범위, 상세하게는 토치가 몇 개가 제공될 것인가, 이들이 어떤 순서로 작용할 것인가, 지속적으로 또는 일시적으로 할 것인가, 작용 소요 시간은 어느 정도 걸리는가는 임의 적절한 계획에 따라 결정될 수 있으며, 이는 임의의 특정 장치(100)로 획득된 경험에 따른 시간으로 수정될 수 있다.

챔버(10)를 통하는 폐기물 유동률이 한계 이하이나, 그럼에도 불구하고 액상 산물의 수준이 증가하는 것으로 판정되면, 이는 고형 침전문 및/또는 고점도의 액 상 산물의 존재의 표시일 수 있다.

챔버(10)를 통하는 폐기물 유동률이 한계 이하가 아닌 경우, 즉 정상적인 경우이나, 액상 산물의 수준이 증가하는 것으로 판정되면, 이는 (a) 폐기물이 고비율의 무기 폐기물을 포함하는 것과, 그리고/또는, (b) 고형 침전물 및/또는 고점도의 액상 산물이 존재하는 것으로 이루어지는 표시이다. (a)를 위한 보정 작용은 기본 토치(40)가 고속으로 사용되도록 요구하거나 폐기물의 유기 폐기물을 증가시키도록 하면 비교적 간단하다. 브리징 현상을 취급하는 것에 추가하여 또는 개별적으로 (b)를 위한 보정 작용은 이하에 설명한다. 제어기(500)에 의해 검출되는 증상의 원인이 (a) 또는 (b), 또는 이들 양자의 결합인 지의 가능성을 평가하기 위해, 폐기물 구성 판정 수단(21)이 챔버(10)로의 공급 이전에 폐기물을 감시하도록 제공된다. 이러한 수단(21)의 가장 간단한 형태는 폐기물을 육안으로 조사하는 육안 감시 수단과 그 작업자이며, 이는 종종 폐기물에 있어서 유기물이 풍부한지 무기물이 풍부한 지를 결정하는 올바른 표시를 제공한다. 제어기(500)가 원인(a)과 원인(b)의 사이에서 판별될 수 있게 하는 다른 방식은 출구(50)를 통해 유출하는 산출 가스의 분석 및/또는 그 유동률에 의해서이다. 예를 들어, CO₂, CO, H₂ 또는 하이드로카본 등의 산출 가스의 정상적인 유동률보다 낮으면, 이는 (a)의 가능성이 높을 수 있음을 표시한다.

본 발명의 제2 태양에 있어서, 적어도 제2 챔버 분산 장치(300)는 챔버(10) 내의 미처리된 고형 침전물의 제거, 그 형성의 방해 그리고/또는 고점도의 액상 산 물의 처리를 위해 제공됨으로써, 플라즈마 폐기물 처리 장치(100)의 원활하고 지속적인 작동을 유도한다.

도3을 참조하면, 제2 태양에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 제2 분산 장치(300)는 폐기물 입구 수단과 액상 산물 수집 영역(41)의 사이에서 챔버(10) 내에 위치한 적어도 하나의 용해제 입구(320)를 포함한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 용해제가 가스 출구(50)와 액상 산물 수집 영역(41)의 사이에서, 보다 바람직하게는 가스 출구(50)와 기본 플라즈마 토치(40)들의 사이에서 위치한다. 각 용해제 입구(320)는 하나 이상의 용해제원(330)에 작동가능하게 연결되어 임의의 소망의 용해제는 미처리된 고형물 및/또는 고점도의 액상 산물이 침전되는 부근의 위치에서 챔버(10)에 제공될 수 있다. 용해제는 바람직하게는 분말 또는 입자 형태로 입구(320)를 통해 제공될 수 있고, 따라서, 예를 들어 워엄 공급 장치 또는 (분말 형태의 용해제를 위해) 공압 공급 장치 등의 적절한 공급 장치가 입구(320)와 연관된다.

예를 들어, 산화알루미늄 등의 미처리된 고형물(C) 또는 그 다른 산화제와 함께 있는 내열성 구성물은 액상 산물 수집 영역(41)에 침전될 수 있으며, 실질적으로 수집 저장조(60)로의 출구를 막는다. 미처리된 고형물(C)에 직접 적절한 용해제를 추가하는 것은 미처리된 고형물이 용해제 내에서 분해되고 미처리된 고형물의 용융 지점보다 실질적으로 더 낮은 용융 온도에서 함께 용융될 수 있게 하여 고형물이 용융되어 챔버(10)에서 저장조(60)로 도달할 수 있게 함으로써 고형물이 처리될 수 있게 한다. 이는 용해제가 미처리된 고형물과 접촉하게 되는 시간까지 용융 상태에서 용해제가 있는 경우 특히 그러하다. 따라서, 용해제 입구 수단(320)은 소정의 간격에 의해 기본 플라즈마 토치 수단(40)으로부터 수직하게 이격되어 용해제 입구 수단(320)을 거쳐 챔버(10)로 제공되는 용해제가 기본 플라즈마 토치(40)에 의해 제공되는 가열 수단에 의해 실질적으로 용융될 수 있게 한다. 이러한 소정의 간격은 최적의 간격이다. 즉, 넓은 간격은 가열될 용해제를 장기간 제공하나 응집물(C)이 제거되는 속도가 느리다. 한편, 좁은 간격은 전체 용해제가 용융할 충분한 시간을 허용하지 않는다. 따라서, 최적의 간격은 사용되는 각 용해제를 위해 다를 수 있으며, 이로써, 실제의 간격은 임의의 주어진 장치(300)에 의해 선택될 수 있다. 유사하게, 수집 영역(41)에서 느리게 이동하는 고점도의 액상 산물로 인한 응집물은 점도를 감소시키고 액상 산물이 챔버(10)에서 나와 저장조(60)로 유출될 수 있도록 적절한 용해제 및/또는 가열에 의해 더욱 처리될 수 있다.

따라서, 바람직하게는, 2차 플라즈마 토치 배열이 제공될 수 있으며, 이는 적절한 전원에 작동가능하게 연결되는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치(240)와, 가스 및 수 냉각원(245)과, 전형적으로 비이송형으로 이루어진 2차 플라즈마 토치(240)을 포함한다. 적어도 하나의 용해제 입구(320)는, 특히 용해제가 분말 형태로 제공되는 경우, 적절한 혼합 챔버(400) 내에서 2차 플라즈마 토치(240)와 연결될 수 있다. 2차 플라즈마 토치(240)로부터의 열 플라즈마 분사체는 용해제를 용융시키고 미처리된 고형물과 폐기물 기둥(35)의 처리 결과 발생되는 용융물의 온도를 증가시킨다. 2차 플라즈마 토치(240)는 이들이 미처리 고형물상에 작용하기 전에 충분한 용융 시간을 용해제에 부여하기 위해 수집 영역(41)으로부터 충분히 수 직방향으로 이격되어 있다.

부가적으로, 2차 플라즈마 토치(240)들을 작동하도록 사용될 수 있는 공기 또는 산소는 폐기물 기둥(35) 내의 숯의 산화를 가능하게 한다. 이러한 발열 과정은 챔버(10) 내의 온도를 더욱 증가시킬 수 있게 한다.

상세하게는 용해제가 분말 형태가 아닌 입자 형태로 제공될 경우, 용해제 입구(320)는 챔버(10)에서 2차 토치(240)보다 충분히 높은 높이에 제공되어 (후자가 용해제의 유입과 동기하여) 작동될 때, 미처리 고형물에 도달하기 전에 용해제의 용융을 허용하도록 이들 사이에 충분히 높은 온도가 제공된다. 따라서, 용해제는 미처리 고형물상에 작용하기 전에 완전히 용융될 시간을 많이 갖지 못하기 때문에 적어도 하나의 용해제 입구(320)는, 특히, 용해제가 입자 형태로 제공되는 경우에, 챔버(10)의 열분해 및 용융 영역의 사이에서 제공될 수 있다.

예를 들어, 적절한 용해제로는 SiO₂ (또는 모래), CaO(또는 CaCO₃), MgO, Fe₂O₃, K₂O, Na₂O, CaF₂, 보락스, 돌로마이트 또는 다른 용해물, 그리고, 이들 물질의 하나 이상을 포함하는 구성물로부터 하나 이상을 포함할 수 있다.

저장조(60)로의 액상 산물의 통로를 막는 챔버(10)내의 침전된 미처리 고형물의 존재가 챔버(10)를 통과하는 폐기물 전체 유동률의 비교적 느린 감소에 의해 수반될 수 있지만, 이는 오히려 저장조(60)로의 액상 산물의 유동률의 비교적 급격한 감소와 상세하게는 수집 영역(40) 내에서의 액상 산물(38)의 수준의 증가에 의해 설명된다. 따라서, 미처리 고형물(C)의 존재가 수집 영역(41)에서 액상 산물의 수준 상승을 일으킬 수 있지만, 폐기물 기둥(35)의 처리, 또는 그 유동률 또는 생성된 산출 가스의 양에는 일반적으로 초기에 영향을 주지 않는다.

본 발명의 제1 태양에 있어서, 액상 산물 수집 영역(41)에서의 액체 수준 검출기(46)는 액상 산물(38)의 수준을 감시하기 위해 제공된다. 도3을 참조하면, 검출기(46)는 적절한 제어기(600)에 작동가능하게 연결되고, 이는 본 발명의 제1 태양의 제어기(500)를 준용하여 이를 기재한 것과 유사하다. 제어기(600)는 또한 2차 토치(40)를 작동시키거나 요구시 입구(320)를 거쳐 임의의 특정 용해제를 공급하고 침전 고형물 및/또는 고점도의 액상 산물에 의해 발생되는 액상 산물의 유출에 대한 장애를 제거하기 위해 2차 분산 장치(300)에 작동가능하게 연결된다. 본 발명의 제1 태양에 있어서, 이러한 검출기(46)들은 작동자가 액체 수준을 직접 관찰할 수 있고 수집 영역(41)의 부근에 위치한 예를 들어 적절한 창의 형태인 간단한 시각 표시기일 수 있다.

도3 및 도7을 참조하면, 제어기(600)가 수집 영역(41)에서 액상 산물(38)의 수준이 소정의 한계 이상임을 판정할 때, 이러한 판정은 (a) 폐기물이 높은 비율의 무기물 폐기물을 함유하고 있거나, (b) 고형 침전물 및/또는 고점도 액상 산물의 높은 존재 가능성을 제공한다. 본 발명의 제1 태양과 관련하여 설명한 바와 같이, (a)를 위한 보정 작용은 기본 토치(40)가 고속으로 사용되도록 요구하거나 폐기물의 유기 폐기물 부분을 증가시키도록 하면 비교적 간단하다. 제어기(600)에 의해 검출되는 증상의 원인이 (a) 또는 (b), 또는 이들 양자의 결합인 지의 가능성을 평가하기 위해, 폐기물 구성 판정 수단(21)이, 본 발명의 제1 태양에 대하여 기재된 바와 같이, 챔버(10)로의 공급 이전에 폐기물을 감시하도록 제공된다. 제어기(600)가 원인(a)와 원인(b)의 사이에서 판별할 수 있게 하는 다른 방식은 출구(50)를 통해 유출하는 산출 가스의 분석 및/또는 그 유동률에 의해서이다. 예를 들어, CO₂, CO, H₂ 또는 하이드로카본 등의 산출 가스의 정상적인 유동률보다 낮으면, 이는 (a)의 가능성이 높을 수 있음을 표시한다.

제어기(600)에 의해 감시된 증상의 원인이 (b)일 가능성이 높다고 판정되는 경우에, 보정 작용은 다음과 같이 제공된다. 먼저, 액상 산물 수준에 대하여 정상적인 상태가 달성될 때까지 챔버(10)에는 더 이상의 폐기물을 공급하지 않는다. 도3에 도시한 바와 같은 실시예들에서는, 2차 플라즈마 토치(240)들이 제공되고, 이들은 전형적으로 제어기(700)로부터 받은 명령에 의해 먼저 작동된다. 기둥(35)내의 폐기물의 온도, 상세하게는 수집 영역(41)의 내용물의 온도는 증가할 것이다. 더 높은 온도는 수집 영역(41)에서 침전된 어떠한 고형물도 용융될 수 있게 하고 액상 산물의 점도를 감소시킬 수 있어서, 저장조(60)에 대하여 그 제거를 용이하게 한다. 이러한 일이 발생하면, 액상 산물의 수준은 저하되어 결국 최소한의 소정의 수준으로 저하되며, 이것이 제어기(600)에 의해 판별될 때, 2차 토치(240)들은 작동하지 않게 된다. 이러한 작동의 범위, 상세하게는, 토치들이 몇 개가 제공될 것인가, 이들이 어떠한 순서로 작동될 것인가, 지속적으로 또는 일시적으로 작동될 것인가, 그리고 작동 소요 시간은 어느 정도 걸리는가는 임의의 적절한 계획에 따라 결정될 수 있으며, 이는 특정 장치(100)로 획득되는 경험에 따른 시간으로 수정 될 수 있다. 제어기(600)는 다음에 2차 토치(240)에 의해 제공되는 온도 증가가 고형물 침전 및/또는 액상 산물의 고점도 문제를 극복하기 위해 충분한지의 여부를 판정한다. 예를 들어, 액상 산물의 수준이 (예를 들어, 폐기물의 공지 또는 추정의 구성물 등의 요소에 따라 다양하고, 좌우할 수 있는) 주어진 시간 주기 이내에 충분히 감소하지 않으면, 이는 이러한 판정을 제공할 충분한 표시일 수 있다. 따라서, 2차 플라즈마 토치가 완전하게 효과적이지 않거나 실시예에서 이를 포함하지 않을 때 제어기(600)는 하나 이상의 용해 입구(320)를 거쳐 챔버(10)로 용해제를 유입하게 한다. 선택적으로, 본 실시예에 상기 혼합 챔버(400)를 포함하는 경우에 2차 토치(240)들은 용해제의 유입과 함께 동시에 작동될 수 있다.

도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는 공통의 폐기물 처리 장치(100) 내에서 본 발명의 제1 및 제2 태양에 따른 유동 분산 장치(200, 300)를 결합한다. 따라서, 본 발명의 제3 실시예는 제어기(500) 및 제어기(600)가 그 기능을 하는 제어기(700)에 의해 교체된 것을 제외하고는, 준용하여 상술한 본 발명의 제1 및 제2 태양에 따른 바람직한 실시예의 모든 구성 요소들을 포함한다.

제3 실시예는 본 발명의 제1 태양에 대하여 기재되는 방식으로 브리징 현상을 처리하도록 작동될 수 있다. 유사하게, 제3 실시예는 본 발명의 제2 태양에 대하여 기재된 방식으로 고형 침전물/고점도의 액상 산물을 독립적으로 처리하도록 작동될 수 있다. 바람직하게는, 제3 실시예는 2개의 작동 모우드에 작용가능하게 일체화된다. 따라서, 도8을 참조하면, 제3 실시예에 따른 유동 분산 장치는 다음과 같이 작동될 수 있다.

단계 (Ⅰ)에서, 폐기물의 구성은 감시되고, 필요하다면 더 많은 유기 또는 무기 폐기물을 공급함으로써 조정된다. 단계 (Ⅱ)에서, 액상 산물의 수준은 전형적으로 감지기(46)를 통해 지속적으로 또는 주기적으로 감시된다. 단계 (Ⅲa)에서, 액상 산물의 수준이 제어기(700)에 의해 정상 상태 이상이 된 것으로 판정되면, 제어기(700)는 고형 침전물 및/또는 고정도의 액상 산물이 있을 가능성이 높은지를 판정하고, 그러하다면, 제2 분산 장치는 본 발명의 제2 태양에 대하여 상술한 바와 같이 작동될 수 있다(단계 (Ⅳ) 및 (Ⅶ)). 한편, 액상 산물의 수준이 단계 (Ⅲa)에서 정상 상태의 이상에 있지 않으면, 챔버(10)를 통한 폐기물 유동률은 폐기물 유동률 감지 수단(530)을 거쳐 지속적으로 또는 주기적으로 감시된다(단계 (Ⅲb)). 제어기(700)가 다음에 유동률이 소정의 한계 내에 있는 것으로 판정하면, 폐기물 유동률 및 액상 산물 수준의 감시는 지속되고 폐기물의 처리는 통상적으로 계속된다. 그러나, 제어기(700)가 유동률이 감소하고 동시에 액상 산물 수준이 정상 상태의 이상이 아닌 것으로 판정하면, 제어기(700)는 브리징 현상이 발생할 높은 가능성이 있는지를 판정하고, 그러하다면, 제1 분산 장치는 본 발명의 제1 태양에 대하여 상술한 바와 같이 작동될 수 있다(단계 (Ⅸ) 및 단계 (XII)).

도9에서, 제3 실시예를 위해 대안으로서의 작동 모우드가 도시되어 있으며, 이 모우드와 도8에서의 작동 모우드의 사이에서 주요한 상이점은 폐기물 유동률을 감시하는 단계 (Ⅲb)가 액상 산물 수준을 감시하는 단계 (Ⅲa) 이전에 실행되는 것이다.

대안으로, 액상 산물 수준과 폐기물 유동률의 감시는 연속적일 수 있으며, 이로써 단계 (Ⅲa) 및 단계 (Ⅲb)는 단일의 증상 평가 단계로 결합될 수 있다.

제1 및 제2 태양에 따른 유동 분산 장치가 플라즈마형 혼합 폐기물 변환기의 일체형 부분으로서 가장 잘 결합되는 한편, 본 발명의 시스템들은 각각 당업계의 다수의 플라즈마식 폐기물 변환기들 중의 하나에 별도로 또는 함께 용이하게 개장(改裝) 가능할 수 있음은 물론이다.

상술한 설명은 본 발명의 일부 특정 실시예들만 상세하게 기재되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 형상 및 상세부에서의 다른 변형이 본 명세에 개시된 본 발명의 범위 및 사상으로부터 일탈하지 않고 가능함이 당업자에 의해 이해될 것이다.

Claims (46)

1. 폐기물 기둥을 수용하도록 구성되는 폐기물 변환 챔버와, 플라즈마 토치의 출력 단부에서 열가스 분사체를 생성하고 폐기물 변환 챔버의 저부측 길이 방향 부분을 향해 열가스 분사체를 지향시키는 적어도 하나의 기본 플라즈마 토치 수단을 가지며 폐기물 변환 장치를 실질적으로 분산식으로 유지시키는 시스템에 있어서,

   적어도 폐기물 변환 챔버 내의 폐기물 유동률의 제1의 소정의 상태를 검출하는 적어도 하나의 폐기물 유동률 감지 수단과,

   적어도 폐기물 변환 챔버 내의 액상 산물 수준의 제2의 소정의 상태를 검출하는 적어도 하나의 액상 산물 수준 감지 수단과,

   상기 시스템의 작동 중에 폐기물 변환 챔버로부터의 브리지형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 그리고 브리지형 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 제거하기 위해 고온 영역이 폐기물 변환 챔버 내에서 선택적으로 제공될 수 있도록 폐기물 변환 챔버에서 출구를 가지는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단을 포함하고,

   상기 2차 플라즈마 토치 수단은 검출되는 상기 제1의 소정의 상태와 상기 제2의 소정의 상태에 응답하여 적어도 선택적으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단은 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 폐기물 변환 챔버의 상측 부분의 사이에서 중간에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 폐기물 변환 장치는 폐기물 변환 챔버의 상측 길이 방향 부분에 적어도 하나의 가스 출구 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단이 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 가스 출구 수단의 사이에서 수직하게 취하는 폐기물 변환 챔버의 하측 1/3 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단이 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 가스 출구 수단의 사이에서 수직하게 취하는 폐기물 변환 챔버의 중간측 1/3 이내에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 소정의 상태는 소정의 최소치보다 더 낮은 검출 폐기물 유동률에 부응하는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 제2 소정의 상태는 소정의 최대치보다 이하인 검출 액상 산물 수준에 부응하는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 폐기물을 변환하는 장치에 있어서,

   (a) 폐기물의 기둥을 수용하도록 구성되고 상측 단부를 가지는 폐기물 변환 챔버와,

   (b) 플라즈마 토치의 출력 단부에 열가스 분사체를 생성하고 폐기물 변환 챔버의 저부 길이 방향 부분을 향해 열가스 분사체를 지향시키는 적어도 하나의 기본 플라즈마 토치 수단과,

   (c) 폐기물 변환 챔버의 하측 길이 방향 부분에서의 적어도 하나의 액상 산물 출구 수단을 포함하고,

   이 폐기물 변환 장치는 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항의 제 1분산시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제8항에 있어서, 복수의 상기 2차 플라즈마 토치 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 2차 플라즈마 토치 수단들 중 적어도 일부는 폐기물 변환 챔버에 대해 길이 방향으로 분포되는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 복수의 2차 플라즈마 토치 수단들 중 적어도 일부는 폐기물 변환 챔버에 대해 원주 방향으로 분포되는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제8항에 있어서, 폐기물 변환 챔버에 대해 플라즈마 토치 수단의 도입을 선택적으로 가능하게 하는 적어도 하나의 설치 지점을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 각각의 상기 설치 지점은 상기 2차 플라즈마 토치의 작동 중에 상응하는 설치 지점과 서로 대비되는 소정의 위치에 고온 영역이 폐기물 변환 챔버 내에 제공되도록 상기 2차 플라즈마가 설치되는 슬리이브를 포함하고, 상기 슬리이브는 상기 슬리이브가 상기 2차 플라즈마 토치를 수용하지 않을 때 폐기물 변환 챔버와 외부 사이의 연통을 방해하도록 선택적으로 밀봉가능한 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제12항에 있어서, 복수의 상기 설치 지점들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 복수의 상기 설치 지점들 중의 적어도 일부가 폐기물 변환 챔버에 대해 길이 방향으로 분포되는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제14항에 있어서, 상기 복수의 상기 설치 지점들 중의 적어도 일부가 폐기물 변환 챔버에 대해 원주 방향으로 분포되는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 폐기물 유동률 감지 수단, 상기 적어도 하나의 액상 산물 수준 감지 수단 및 상기 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단에 작동가능하게 연결되는 상기 제1 분산 시스템의 작동을 제어하기 위한 적절한 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제8항에 있어서, 상기 가스 출구 수단을 거쳐 상기 장치에 의해 제공되는 산출 가스의 유동률을 감시하기 위한 적어도 하나의 적절한 가스 유동률 감지 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 가스 유동률 감지 수단에 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제8항에 있어서, 폐기물 변환 챔버의 상기 상측 단부에 결합되는 폐기물 입구 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 폐기물 입력 수단은 폐기물 변환 챔버의 내부로부터 또한 폐기물 변환 챔버의 외부로부터 소정량의 상기 폐기물을 연속적으로 고립시키기 위한 로딩 챔버를 포함하는 에어 로크 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제21항에 있어서, 폐기물 변환 챔버에 공급되는 폐기물의 구성을 적어도 부분적으로 판정하기 위해 폐기물 구성 판정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 폐기물 구성 판정 장치는 상기 제어 수단에 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제8항에 있어서, 상기 폐기물 변환 장치 내에 폐기물을 분산하는 제2 분산 시스템을 더 포함하고, 상기 제 2 분산시스템은,

    폐기물 변환 챔버로부터 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해, 그리고 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 방해하기 위해, 폐기물 변환 챔버의 하측 부분에 적어도 하나의 용해제의 적어도 소정량을 선택적으로 제공하고, 상기 폐기물 입구 수단으로부터 분리되는 폐기물 변환 챔버 내의 적어도 하나의 용해제 입구 수단과,

    적어도 폐기물 변환 챔버 내의 액상 산물 수준의 제3 소정의 상태를 검출하기 위한 적어도 하나의 상기 액상 산물 수준 감지 수단을 포함하고,

    상기 적어도 하나의 용해제 입구 수단은 검출되는 상기 제3 소정의 상태에 응답하여 적어도 선택적으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 제3의 소정 상태는 소정의 최대치 보다 실질적으로 더 큰 검출 액상 산물 수준에 부응하는 것을 특징으로 하는 장치.
26. 제24항에 있어서, 상기 적어도 하나의 액체 수준 감지 수단은 액상 산물 수준의 상기 제2 소정의 상태 또는 상기 제3 소정의 상태를 선택적으로 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
27. 제24항에 있어서, 상기 적어도 하나의 액체 수준 감지 수단은 상기 장치의 작동자가 상기 액체 수준을 직접 관찰하도록 시각 표시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
28. 제27항에 있어서, 상기 시각 표시기는 적절한 창을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
29. 제24항에 있어서, 상기 적어도 하나의 용해제 입구 수단은 상기 적어도 하나의 액상 산물 출구 수단과 상기 폐기물 입구 수단 사이의 중간에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
30. 제24항에 있어서, 상기 적어도 하나의 용해제 입구 수단은 상기 기본 플라즈마 토치 수단과 상기 폐기물 입구 수단 사이의 중간에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
31. 제30항에 있어서, 상기 용해제 입구 수단을 거쳐 폐기물 변환 챔버에 공급되는 용해제가 상기 기본 토치 수단에 의해 실질적으로 용해될 수 있도록 적어도 하나의 상기 용해제 입구 수단이 소정의 간격으로 상기 기본 플라즈마 토치 수단으로부터 수직하게 이격되는 것을 특징으로 하는 장치.
32. 제24항에 있어서, 상기 용해제 입구 수단은 적어도 하나의 적절한 용해제원에 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
33. 제24항에 있어서, 상기 제 2 분산시스템의 작동 중에 상기 용해제 입구 수단을 거쳐 폐기물 변환 챔버에 제공되는 용해제가 상기 2차 토치 수단에 의해 실질적으로 용융될 수 있도록 고온 영역이 폐기물 변환 챔버 내에 선택적으로 제공될 수 있기 위해 폐기물 변환 챔버 내에 출구를 가지는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
34. 제33항에 있어서, 상기 적어도 하나의 용해제 입구 수단과 상기 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단은 폐기물 변환 챔버와 연통하는 혼합 챔버에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
35. 제24항에 있어서, 적어도 하나의 상기 용해제는 분말 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
36. 제24항에 있어서, 적어도 하나의 상기 용해제는 입자 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
37. 제24항에 있어서, 적어도 하나의 상기 용해제는 SiO2 (또는 모래), CaO(또는 CaCO3), MgO, Fe2O3, K2O, Na2O, CaF2, 보락스, 돌로마이트 또는 적어도 하나의 적절한 용해물을 포함하는 적절한 구성물을 포함하는 다른 적절한 용해물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
38. 폐기물의 기둥을 수용하도록 구성되는 폐기물 변환 챔버를 분산식으로 하기 위한 방법에 있어서,

    (a) 폐기물 변환 챔버의 작동 중에 폐기물 변환 챔버로부터의 브리지형 응집물을 적어도 부분적으로 제거하기 위해 그리고 브리지형 응집물의 발생 또는 확산을 실질적으로 제거하기 위해 고온 영역이 폐기물 변환 챔버 내에서 선택적으로 제공될 수 있도록 폐기물 변환 챔버에서 출구를 가지는 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치 수단을 제공하는 단계와,

    (b) 적절한 폐기물 유동률 감지 수단을 거쳐 폐기물 변환 챔버 내의 폐기물 유동률을 감시하는 단계와,

    (c) 적절한 액상 산물 수준 감지 수단을 거쳐 폐기물 변환 챔버의 하측 길이 방향 부분에서 액상 산물의 수준을 감시하는 단계와,

    (d) 단계 (b)에서의 용적 유동률이 소정의 최소치 아래로 감소하고 단계 (c)에서의 수준이 소정의 최대치 위로 실질적으로 증가하지 않는 경우, 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와,

    (e) 단계 (b)에서의 폐기물 유동률이 그 소정의 최소치로 실질적으로 회복할 때까지 또는 단계 (c)에서의 수준이 그 최대치로 실질적으로 회복될 때까지 상기 2차 플라즈마 토치 수단의 작동을 유지하는 단계를 포함하고,

    단계(b) 내지 단계 (e)가 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
39. 제38항에 있어서, 단계 (a)에서의 상기 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치가 폐기물 변환 챔버의 하측 부분에 제공되고 적어도 하나의 다른 상기 2차 플라즈마 토치가 상기 하측 부분에 대하여 폐기물 변환 챔버의 상측 부분에 제공되고,

    상기 단계(d)와 (e)는,

    (f) 단계 (b)에서의 용적 유동률이 소정의 최소치 아래로 감소하고 단계 (c)에서의 수준이 소정의 최대치 위로 실질적으로 증가하지 않는 경우, 제1 작동 모우드에 따라 폐기물 변환 챔버의 상기 하측 단부에 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와,

    (g) 단계 (b)에서의 용적 유동률이 여전히 상기 소정의 최소치 아래에 있고 단계 (c)에서의 수준이 상기 소정의 최대치 위로 실질적으로 증가하지 않는 경우, 폐기물 변환 챔버의 상기 상측 부분에 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와,

    (h) 단계 (b)에서의 폐기물 유동률이 그 소정의 최소치로 실질적으로 회복될 때까지 또는 단계 (c)에서의 수준이 그 최대치로 실질적으로 회복될 때까지 폐기물 변환 챔버의 상측 부분에서 상기 2차 플라즈마 토치 수단의 작동을 유지하는 단계로

    대체되고,

    단계(b), (c), (f), (g) 및 (h)가 반복되는 것을 특징으로 하는 방법.
40. 제39항에 있어서, 상기 제1 작동 모우드는 소정의 시간 주기 동안 폐기물 변환 챔버의 상기 하측 단부에서 상기 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치를 작동시킨 다음에 이를 비작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 방법.
41. 제38항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폐기물 입구 수단으로부터 이격되는 폐기물 변환 챔버의 적어도 하나의 용해제 입구 수단을 제공함을 포함하며,

    (i) 단계 (c)에서의 수준이 실질적으로 상기 소정의 최대치 위로 증가하면, 제2 작동 모우드에 따라 폐기물 변환 챔버의 상기 하측 단부에서 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와,

    (j) 단계 (c)에서의 수준이 적어도 상기 소정의 최대치로 감소하지 않으면, 폐기물 변환 챔버의 상기 상측 부분에서 적어도 하나의 상기 2차 플라즈마 토치 수단을 작동시키는 단계와,

    (k) 단계 (c)에서의 수준이 그 소정의 최대치로 실질적으로 회복될 때까지 상기 용해제 입구 수단을 거쳐 폐기물 변환 챔버에 적어도 하나의 용해제의 소정량을 제공하는 단계를 더 포함하고,

    단계 (b), (c), (i), (j) 및 (k)가 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
42. 제41항에 있어서, 상기 제2 작동 모우드는 소정의 시간 주기 동안 폐기물 변환 챔버의 상기 하측 단부에서 상기 적어도 하나의 2차 플라즈마 토치를 작동시킨 다음에 이를 비작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 방법.
43. 제24항에 있어서, 응집물은 다음 중에서 선택한 하나 또는 둘 다임을 특징으로 하는 시스템 :

    (a) 고형 침전물형 응집물 및

    (b) 고점도의 액상 산물형 응집물.
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