KR100938615B1

KR100938615B1 - 난분해성 폐기물의 처리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100938615B1
Application number: KR1020090068626A
Authority: KR
Inventors: 김광득
Original assignee: 김광득
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2010-01-22

Abstract

본 발명에 따른 난분해성 폐기물의 처리방법은, 반응기 내부에 연속적, 비연속적으로 난분해성 폐기물, 중화제, 오존 및 과산화수소수를 투입하고 반응기 내부를 55기압 이하의 압력과 200℃ 이하의 온도로 유지하여 1차로 오존을 용해시키고, 2차로 비용존 오존이나 OH라디칼이 난분해성 폐기물과 충분한 반응을 할 수 있도록 나선형 유로를 만들고, 3차로 물을 전해장치를 이용하여 OH라디칼을 만들어 폐기물과 반응하게 함으로써, 오존을 최대한 활용할 뿐 아니라, 가능한 최대량의 OH라디컬과 활성산소를 생성하여, 이들이 난분해성 폐기물과 산화반응하여 저분자인 무기화합물(H₂0, CO₂ 등)로 분해하고, 분해된 저분자 중 금속성분은 수산화물이나 산화물로, 산성물질은 중화제를 통해 중화시켜 안전화합물(NaCl 등)을 생성함으로써, 2차 오염물질을 생성하지 않는 것을 특징으로 한다.

난분해성 물질, 처리방법, 처리장치

Description

난분해성 폐기물의 처리 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TREATING HARD-RESOLUBLE WASTES}

본 발명은 난분해성 폐기물을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 저비용으로 오존과 산소가 다량 용해된 용매 환경을 조성하고 촉매제로 과산화수소를 사용하여 생성된 고농도의 OH라디칼과 용존산소를 통해, 휘발유, 절연유, 벤젠을 포함하는 물질이나 이온교환수지와 같은 난분해성 물질을 분해하고, 산성물질을 중화제로 중화시킴으로써, 최종적으로 2차 오염물질을 발생시키지 않는 폐기물 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 우리 생활에는 원유를 이용하여 만든 제품과 물질이 대량으로 사용되고 있는데, 휘발유, 절연유, 벤젠, 이온교환수지와 같이 원유를 이용한 제품이나 물질은 용이하게 분해 처리되지 않는 난분해성 물질이므로, 이러한 난분해성 물질의 폐기물을 환경을 오염시키지 않도록 처리하는 문제가 크게 대두하고 있다.

이와 관련하여, 종래에는 대량으로 손쉽게 처리할 수 있다는 이유로 난분해성의 유기계 폐기물을 지상에 매립하거나 소각하는 방법을 사용하여 왔다. 그런데 지상 매립의 경우 침출수에 의해 지하수나 토양을 오염시키는 문제점이 있고, 소각 처리의 경우 막대한 소각시설이 필요할 뿐 아니라 소각과정에서 인체에 유해한 다이옥신(dioxin)과 같은 물질이 발생하므로 2차적인 환경오염은 물론 각종 민원의 원인이 된다.

한편, 오폐수에 포함된 난분해성 유기물의 경우, 주로 용존오존부상법(Dissolved Ozone Flotation)에 의해 처리되고 있는데, 이 방법은 이미 처리가 된 물의 일부와 오존을 가압용기에 넣어 4 ~ 7기압까지 압력을 올릴 때 압력용기 안에서 다량의 오존이 물에 용해가 되고 높은 기압 하에서 용해된 오존은 대기압(1기압)에 노출되면 10 ~ 120㎛ 크기의 매우 미세한 기포(micro bubbles) 상태로 석출되어 부상하게 되며, 이와 같이 부상하는 오존 기체를 이용하여 오폐수를 분해 처리하는 방법이다. 그런데 이 방법의 경우, 오존의 산화효율을 실용적인 수준까지 올리기 위해서는 대량의 오존을 사용해야 하고, 반응 초기에는 반응효율이 높으나 점점 반응효율이 낮아져 오랜 시간 운영해야 하기에 처리 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

이러한 오존의 산화효율성 문제를 해결하기 위한 방안으로, 최근 오존을 고온, 고압의 반응기 내부에서 초임계 상태로 만들어 산화효율을 극대화시키는 방법이 제안되었는데, 이 방법은 오존의 산화효율을 높이는 이점이 있으나, 초임계 상태를 만들기 위한 설비비와 운영비가 여전히 적지 않다.

그러므로, 저비용으로 휘발유, 절연유, 벤젠, 이온교환수지 등의 난분해성 물질을 포함하는 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있는 방법 및 장치의 개발이 절실히 요구된다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 설비비와 운영비가 절감될 뿐 아니라, 난분해성 물질을 포함하는 폐기물을 효율적으로 분해할 수 있고 인체에 유해한 2차 폐기물을 생성하지 않는 난분해성 물질의 처리방법과 이 처리방법을 실시하기 위한 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, 난분해성 폐기물의 처리방법으로서, 반응기 내부에 상기 난분해성 폐기물, 중화제, 오존 및 과산화수소수를 투입하고, 물에 오존을 가압 용해시켜서 과산화수소와 반응하도록 하여 OH라디칼과 활성산소를 생성시키고, 생성된 OH라디칼로 상기 난분해성 폐기물을 저분자로 분해시키고, 동시에 분해된 금속이온성분은 상기 활성산소와 OH라디칼을 통해 산화물 또는 수산화물로 만들고, 잔존하는 산성물질은 중화제를 통해 중화시켜 배출함으로써, 2차 폐기물이 발생하지 않도록 하며, 상기 반응기 내부에는 높이 방향으로 나선형 유로가 형성되어 상기 반응기의 상부에서 투입되어 하강하는 난분해성 폐기물, 중화제 및 과산화수소수의 혼합물과 상기 반응기 하부에서 투입되어 기포형성수단에 의해 기포화되어 상승하는 오존이 상호 반응하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 난분해성 폐기물의 처리방법을 제공한다.

산소와 오존은 온도가 낮아질수록 용해도가 낮아지고 압력이 높아질수록 용해도가 커진다. 예를 들어 20℃에서 산소의 용해도는 0.0040이나 0℃에서는 0.0049로 상당히 올라가며, 1기압에서 물 1리터당 산소의 질량은 0.434g이나 2기압에서 산소의 질량은 0.868g으로 크게 상승한다.

하지만 온도를 높이는 것은 반응에 필요한 활성화 에너지를 공급하는 역할을 하기 때문에, 산소와 오존의 높은 용해도를 위해 낮은 온도를 설정하기보다 온도와 압력을 적절히 사용하는 것이 난분해성 폐기물을 처리에 보다 효율적일 수 있다.

본 발명은 이러한 원리를 이용하여, 고온과 초고압 상태를 필요로 하는 초임계 상태가 아닌 압력 및 온도 조건으로 물 내부의 산소 및 오존 농도를 높인 후, 과산화수소를 활용하여 다량의 OH라디컬과 용존산소를 생성하여 난분해성 물질을 제거하고, 여기에 추가로 중화제를 투입함으로써, 상기 분해 반응시에 생성될 수 있는 산성물질을 중화시켜 최종적으로 인체에 유해하지 않은 안정적인 저분자 물질로 처리될 수 있도록 한 것에 구성적 특징이 있다.

또한, 본 발명은 반응기의 내부에 나선형 유로를 설치하고 하부에서 공급되어 부상하는 오존 기포가 상기 나선형 유로를 따라 천천히 상부로 이동하도록 하여, 오존의 부상속도를 크게 낮춤으로써, 오존의 활용도를 극대화하여 적은 양의 오존으로 최대한의 처리효과를 얻을 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명에 있어서, '난분해성 폐기물'이란 휘발유, 침출수, 절연유, 벤젠 함유 물질, 이온교환수지, 방사성 유기용매, 산성폐액과 같은 물질로서, 고체, 액체, 슬러리 또는 이들 상의 혼합물 등 상기 물질들이 존재할 수 있는 모든 형태를 포함한다.

삭제

또한, 상기 물과 과산화수소는 과산화수소를 물에 용해한 과산화수소수의 형태로 투입되는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 중화제로는 NaOH 또는 KOH 중에서 선택된 1종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 중화제는 처리할 물질의 성분에 따라 형성되는 산성 물질에 맞추어 선택되는데, 예를 들어 염소(Cl)가 많이 포함된 절연유의 경우 분해시 염산(HCl)이 생성되므로, 수산화나트륨(NaOH)을 사용하여 염화나트륨(NaCl)로 제거한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 오존, 촉매제, 중화제 및 난분해성 폐기물을 고압에서 반응시키기 위한 고압 반응기와, 상기 고압 반응기에 반응물을 투입하기 위한 투입장치와, 상기 고압 반응기를 가열 및 냉각시키기 위한 가열 냉각장치와, 상기 고압 반응기의 일 측에 설치되어 상기 고압 반응기내 초과 압력분의 반응물을 외부로 배출하기 위한 압력조절기가 장착된 배출장치를 포함하는 난분해성 폐기물의 처리장치로서, 상기 고압 반응기의 하부에 오존을 공급하기 위한 공급구가 형성되어 있고 상기 공급구에는 미세기포 발생수단이 구비되어 있으며, 상기 고압 반응기의 내측에는 높이 방향으로 나선형 유로가 형성되어 있어, 상기 미세기포 발생수단에 의해 미세기포화된 오존이 나선형 유로를 따라 상승하면서 자중에 의해 상기 나선형 유로를 따라 하강하는 반응물과 반응하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 난분해성 폐기물 처리장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 장치의 고압 반응기 내부에는 OH라디칼을 생성하기 위한 전해장치를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 장치에 있어서, 상기 오존은 오존발생기로부터 기체분리장치를 통해 오존과 공기가 분리되어 오존성분이 농축된 후 공급되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 난분해성 폐기물의 처리방법은, 용존오존 부상법에 비해 오존 사용량이 적어 비용적으로 유리하고, 고온과 초고압을 유지할 수 있는 설비가 필요한 초임계 상태의 오존을 이용하는 방법에 비해 설비비와 운영비가 절감될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 난분해성 폐기물의 처리방법은, 반응기 내부의 반응에 의해 저분자 물질로 변환된 물질 중에서 인체에 유해한 물질도 용존 산소 및 중화제를 통해, 최종적으로는 인체에 유해하지 않으면서도 안정한 H₂O, CO₂, N₂, 금속산화물 또는 염으로 배출되기 때문에, 2차 폐기물을 생성시키지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 난분해성 폐기물의 처리방법 및 장치는, 하부의 미세기포 발생수단을 통해 미세기포화된 오존이 나선형 유로를 따라 상승하도록 하고, 상부에서는 오존과 반응하는 과산화수소가 난분해성 폐기물과 함께 하강하도록 하여 오존과 과산화수소가 반응하도록 함으로써, 오존의 부상속도를 크게 저하시켜 오존의 활용도를 극대화시켜, 오존 소모량을 줄임과 동시에 난분해성 폐기물의 처리효율을 개선할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 난분해성 폐기물을 처리하기 위한 장치와 이 장치를 이용한 폐기물 처리방법에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 하기의 실시 예에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경할 수 있음은 자명하다.

난분해성 폐기물 처리장치

본 발명의 실시 예에 따른 난분해성 폐기물 처리장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 오존, 촉매제, 중화제 및 난분해성 폐기물을 고압에서 반응시키기 위한 고압 반응기(10)와, 상기 고압 반응기에 반응물을 투입하기 위한 투입장치(20)와, 상기 반응기내 물을 전기분해하여 산화반응 효율을 높이기 위한 전해장치(30)와, 상기 고압 반응기를 가열 또는 냉각시키기 위한 가열/냉각장치(40)와, 상기 고압 반응기의 일측에 설치되어 상기 고압 반응기 내 초과 압력분의 반응물을 외부로 배출하기 위한 압력조절기가 장착된 배출장치(50)를 포함한다.

상기 고압 반응기(10)는 내식성이 우수한 스테인리스강이나 인코넬(inconel)로 제조되고 표면 부식이 방지되도록 그 표면에 테프론 코팅이 되어 있는 실린더 형상의 반응조(11)와, 상기 반응조(11) 내부의 압력을 조절하기 위해 상기 반응조(11)의 일측에 설치되는 압력조절기(미도시)와, 상기 가열/냉각장치(40)를 제어하여 반응조(11)의 온도를 조절하는 온도조절기(미도시)를 포함한다. 또한 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 반응조(11)의 상부에서 하부에 걸쳐 나선형 유로(流路)(12)가 형성되어 있어, 반응조(11)의 상부에서 투입된 투입물이 나선형 유로(12)를 통해 상기 반응조(11)의 상부에서 하부로 나선형으로 천천히 하강하도록 되어 있다. 이로써, 반응조(11)의 상부에서 투입된 물질과 반응조(11)의 하부에서 투입되어 부상하는 오존 기포와의 반응시간을 연장할 수 있어, 투입되는 오존의 활용도를 높일 수 있다.

상기 투입장치(20)는 상기 반응조(11)의 상부 또는 측부에 설치되어 난분해성 폐기물을 처리하는데 필요하는 각종 반응물을 투입하기 위한 것으로서, 구체적으로 액상의 난분해성 폐기물 투입장치(21), 입상(粒狀)의 난분해성 폐기물 투입장치(22), 과산화수소수 투입장치(23) 및 오존 투입장치(24)로 구분된다. 이중 상기 액상의 난분해성 폐기물 투입장치(21)는 상기 반응조(11)의 상부 좌측부에 설치되며, 제1 가압펌프(21a)를 통해 액상의 폐기물을 상기 반응조(11)에 투입할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 입상의 난분해성 폐기물 투입장치(22)는 도 1에 도시된 바와 같이, 입상 폐기물과 중화제의 혼합물을 보관하는 보관조(22a)와 상기 보관조(22a)의 상측에 형성된 투입관에 설치되는 제1밸브(22b)와, 상기 보관조(22a)와 반응조(11)의 사이에 형성된 연결관에 설치되는 제2밸브(22c)로 이루어져 있어, 보관조(22a)에 입상의 폐기물과 중화제를 혼합한 상태에서 상기 제2밸브(22c)의 개방을 통해 자중에 의해 폐기물이 상기 반응조(11)에 투입되도록 되어 있다. 또한, 상기 과산화수소수 투입장치(23)는 상기 반응조(11)의 상측에 연결된 투입관과 과산화수소수를 소정 압력으로 공급하게 하는 제2 가압펌프(23a)로 이루어져 있어, 상기 반응조(11)의 상부에서부터 과산화수소수가 공급될 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 오존 투입장치(24)는 산소를 생성하는 산소발생기(24a)와 상기 산소발생기(24a)에서 생성된 산소를 오존으로 만드는 오존발생기(24b)와, 생성된 오존을 소정 압력으로 가압하여 공급하는 부스터(24c)와 상기 반응조(11)의 하부에 설치되어 상기 부스터(24c)에 의해 가압공급되는 오존 기체를 미세기포로 분해하는 개기공 스폰지 구조의 산기관(24d)으로 이루어진다. 오존발생기(24b)와 부스터(24c)의 사이에는 생성된 오존과 산소의 혼합물에서 오존을 분리하여 농축시키는 기체분리기(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.

상기 전해장치(30)는 상기 반응조(11)의 상부에 설치된 양극판(31)과 음극판(32) 및 상기 전극에 직류 전류를 공급하기 위한 정류기(33)로 이루어지며, 상기 양극판(31)과 음극판(32)에는 반응물을 통과시키기 위한 다수의 타공홀이 형성되어 있다. 상기 전해장치(30)는 상기 나선형 유로(12)를 따라 부상하는 용존 오존의 농도가 하부에 비해 상대적으로 낮은 반응조(11)의 상부에 OH라디칼을 공급함으로써, 상기 나선형 유로(12)에 진입하기 전에 난분해성 폐기물을 일정 부분 분해시켜 난분해성 폐기물이 분해되지 않은 상태로 외부에 배출되는 것을 막는다.

상기 가열/냉각장치(40)는 반응조(11)의 외측부를 따라 배치되는 냉매가 흐르는 냉각코일과 전기 저항열을 이용하는 저항코일로 이루어지며, 상기 온도조절기를 통해, 냉각 또는 가열을 행할 수 있도록 되어 있다.

상기 배출장치(50)는 반응조(11)에서 생성된 고체, 액체 또는 기체를 배출하기 위한 장치로서, 반응조(11)의 상측에 배치되어 반응조(11)에 온수가 공급되었을 때, 반응조(11)의 용량을 초과하여 공급된 온수가 유류성분과 함께 자연히 배출될 수 있도록 형성된 유류성분 배출구(51)와, 상기 반응조(11)의 상부에 배치되어 반응조(11)에서 생성된 기체 혼합물에 의해 설정된 압력에 비해 초과압이 발생할 때 기체혼합물이 외부로 배출될 수 있도록 압력조절기를 설치한 후방압력조절기(BPR)(52)와 상기 반응조(11)의 하측부에 반응물을 배출할 수 있도록 형성된 반응물 배출구(53)와, 상기 반응조(11)의 상측부에 배치되어 반응조(11) 내부의 압력을 해제할 수 있도록 하는 압력해제밸브(54)로 이루어진다.

한편, 상기 후방압력조절기(BPR)(52)를 통해 배출되는 고압 기체혼합물은 고압상태로 기체와 액체가 혼합된 상태로 배출되기에 이를 안전하게 분리하는 목적과 미량의 오존과 미반응 폐기물을 바로 외부로 배출하기 전에 한번 더 걸러내는 목적의 가압 물집진기(미도시)와 오존 파쇄기(미도시)가 설치되어 있고, 이를 통과하여 외부로 배출된다.

난분해성 폐기물 처리방법

상기와 같은 구조를 갖는 폐기물 처리장치를 통해, 본 발명의 실시 예에서는 이온교환수지와 같은 입상의 난분해성 폐기물과 수분을 포함하는 액상의 난분해성 폐기물을 다음과 같이 처리한다.

[입상의 난분해성 폐기물]

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 입상의 이온교환수지와 중화제인 수산화나트륨(NaOH)을 보관조(22a)에 투입하여 혼합물 상태로 유지한다(S110).

그리고 과산화수소수는 제2 가압펌프(23a)를 통해 반응조(11)에 투입한다(S120).

한편, 오존은 오존발생기(24b)를 통해 생성된 것을 부스타(24c)를 이용하여 반응조(11)의 하부로 가압되어 보내지며, 반응조(11)의 하부에 설치된 산기관(24d)에 의해 미세한 기포로 분해되어 반응조(11) 내에 투입된 과산화수소수 내에서 용해되면서 부상한다(S130).

이때 반응조(11) 내부 압력은 40bar까지 온도는 200℃가 되도록 올리고, 전해장치(30)를 통하여 상기 반응조(11)의 상측 내부에 설치된 양극판(31)과 음극판(32)에 전류를 공급하여 물을 전해하여 반응조(11)의 상측에 OH라디칼과 활성산소가 추가로 공급될 수 있도록 한다(S140).

한편, 미세 기포화된 오존이 나선형 유로(12)를 따라 서서히 부상하면서 과산화수소와 다음과 같은 반응을 통해 다량의 OH라디칼과 활성산소를 생성한다.

H₂O₂ + H₂O → HO₂ ^- + H₃O⁺

O₃ + HO₂ ^- → OH + O₂ ^- + O₂

O₂ ^- + H⁺ → HO₂

O₃ + O₂ ^- → O₃ ^- + O₂

O₃ ^- + H⁺ → HO₃

HO₃ → HO + O₂

H₂O₂ + 2O₃ → 2HO + 3O₂ ------ [최종반응]

그리고, 제1밸브(22b)를 닫고, 제2밸브(22c)를 개방하여 중화제와 혼합된 입상의 난분해성 폐기물을 반응조(11)에 투입하며, 반응조(11) 내부에는 연속적으로 오존을 공급하며, 전해장치(30)도 반응이 완료될 때까지 가동한다(S150). 대상물의 양에 따라 다르나 대략 1시간 정도 반응을 시킨다.

투입된 입상의 이온교환수지는 OH라디칼과 활성산소를 통해 다음과 같은 반응식으로 분해된다.

(이온교환수지)

4(C₁₆H₁₅O₃S)_n + 79nO₂ + 2nHO + 3nO₂→ 64nCO₂ +26nH₂O + 4nH₂SO₄

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

반응이 완료되면 압력해제밸브(54)를 이용 반응조 내부압력을 해제하여 대기압 상태로 만드는데 이때 기체 중에 포함된 오존은 오존제거장치를 통해 제거하여 배출하고(S160), 배수밸브(53a)를 통해 반응조 내부 물질을 배출시키며, 배출된 물질은 고체와 액체를 분리시켜 배출한다(S170).

[액상의 난분해성 폐기물]

액상의 난분해성 폐기물의 처리는 다음과 같이 이루어진다.

먼저 물을 반응조(11)에 투입한다(S210).

오존 발생기(24b) 및 전해장치(30)를 가동하여 OH라디칼이나 활성산소를 생성한다(S220).

액상의 난분해성 폐기물 투입장치(21)를 통하여 유류성분을 포함하는 폐기물을 투입한다(S230). 반응시간은 투입량에 따라 결정되나 대략 20분 정도 반응시키며 이때 대상물에 따라 압력은 55bar 정도로 유지하고, 온도는 200℃ 정도를 유지한다(S240). 한편, 처리 압력 및 온도는 대상물의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 이때 온도변화에 따라 증가된 압력은 후방압력조절기(52)를 통해 외부로 배출된다.

이때 대상물과의 반응식은 다음과 같다.

(유류)

C₄H₈ + 2O₃ + 4H₂O₂ → + 4CO₂ + 6H₂O + 2H₂

(절연유)

C₁₂H₉Cl + 2O₃ + 8H₂O₂ + NaOH → NaCl + 12CO₂ + 9H_2O

(유기용매)

C₆H₅CH₃ + 8H₂O₂ + 6O₃ → 12H₂O + 7 CO₂ + O₂

(전해폐액)

Fe⁺² + 2OH → 2FeOH

Fe⁺² + O₂ ^- → 2FeO

반응시간이 경과하면 오존공급과 전해장치를 멈추고 배수펌프(53a)를 통하여 내용물을 1/3정도 배출시키다. 그리고 다시 과산화수소수와 폐기물을 투입하고, 오존발생기(24b)와 전해장치(30)를 가동한다.

반응이 완료되면 압력해제밸브(54)를 이용 반응조 내부압력을 해제하여 대기압 상태로 만드는데 이때 기체 중에 포함된 오존은 오존제거장치를 통해 제거하여 배출하고(S250), 배수밸브(53a)를 통해 반응조 내부 물질을 배출시키며, 배출된 물질은 고체와 액체를 분리시켜 배출한다(S260).

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 폐기물 처리장치의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 입상의 이온교환수지를 처리하는 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 수분에 포함된 유류성분을 처리하는 흐름도이다.

Claims

난분해성 폐기물의 처리방법으로서, 반응기 내부에 상기 난분해성 폐기물, 중화제, 오존 및 과산화수소수를 투입하고, 물에 오존을 가압 용해시켜서 과산화수소와 반응하도록 하여 OH라디칼과 활성산소를 생성시키고,

생성된 OH라디칼로 상기 난분해성 폐기물을 저분자로 분해시킴과 동시에 분해된 금속이온성분은 상기 활성산소와 OH라디칼을 통해 산화물 또는 수산화물로 만들고, 잔존하는 산성물질은 중화제를 통해 중화시켜 배출함으로써, 2차 폐기물이 발생하지 않도록 하며,

상기 반응기 내부에는 높이 방향으로 나선형 유로가 형성되어 상기 반응기의 상부에서 투입된 난분해성 폐기물, 중화제 및 과산화수소수의 혼합물이 자중에 의해 하강하고, 상기 반응기 하부에서 투입된 오존은 기포형성수단에 의해 기포화되어 상승하면서 상기 혼합물과 반응하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 난분해성 폐기물의 처리방법.
제 1 항에 있어서, 상기 난분해성 폐기물은 휘발유, 침출수, 절연유, 벤젠 함유 물질, 이온교환수지, 방사성 유기용매 및 산성폐액 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 폐기물의 처리방법.
제 1 항에 있어서, 상기 중화제는 NaOH 또는 KOH 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 난분해성 폐기물의 처리방법.
오존, 촉매제, 중화제 및 난분해성 폐기물을 고압에서 반응시키기 위한 고압 반응기와, 상기 고압 반응기에 반응물을 투입하기 위한 투입장치와, 상기 반응물을 교반하기 위한 교반장치와, 상기 고압 반응기를 가열 및 냉각시키기 위한 가열 냉각장치와, 상기 고압 반응기의 일 측에 설치되어 상기 고압 반응기내 초과 압력분의 반응물을 외부로 배출하기 위한 압력조절기가 장착된 배출장치를 포함하는 난분해성 폐기물의 처리장치로서,

상기 고압 반응기의 하부에 오존을 공급하기 위한 공급구가 형성되어 있고 상기 공급구에는 미세기포발생수단이 구비되어 있으며,

상기 고압 반응기의 내측에는 높이 방향으로 나선형 격벽이 형성되어 있어, 상기 미세기포발생수단에 의해 미세기포화된 오존이 나선형 격벽을 따라 상승하면서 자중에 의해 상기 나선형 격벽을 따라 하강하는 반응물과 반응하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 난분해성 폐기물 처리장치.
제 4 항에 있어서, 상기 고압 반응기 내부에 OH라디칼을 생성하기 위한 전해장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 폐기물 처리장치.
제 4 항에 있어서, 상기 오존은 오존발생기로부터 기체분리장치를 통해 농축 되어 공급되는 것을 특징으로 하는 난분해성 폐기물 처리장치.