KR101005082B1 - 석면 폐기물 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 석면 폐기물을 처리할 수 있는 장치 및 방법에 관련된 것으로서 특히 석면 폐기물의 용융 온도를 제어할 수 있는 염기도 조정제 및 소각재를 석면 폐기물에 혼합한 후 반응로에서 연소 및 용융시켜 석면 폐기물 처리 비용을 절감하는 한편 상기 석면 폐기물을 처리하는 장치를 차단벽으로 차폐하여 비산 석면이 유출되지 않도록 하는 장치 및 방법에 관련된 것이다.
Description
본 발명은 석면 폐기물처리 장치에 관련된 것으로서 특히 석면 폐기물의 용융 온도를 제어할 수 있는 염기도 조정제 및 소각재를 석면 폐기물에 혼합한 후 반응로에서 연소 및 용융시켜 석면 폐기물 처리 비용을 절감하는 한편 상기 석면 폐기물을 처리하는 장치를 차단벽으로 차폐하여 비산 석면이 유출되지 않도록 하는 처리 장치에 관련된 것이다.
널리 알려진 바와 같이 석면은 SiO2와 MgO 그리고 Al2O3가 90%이상 차지하고 있는 광물로서 내화성, 단열성등이 우수하여 건축용 내화재, 단열재등으로 다양하게 사용되고 있다.
그런데 이러한 석면은 인체에 암을 일으키는 발암 물질로 규정되어 있어 폐석면의 처리에 많은 주의가 필요하다.
일반적으로 폐석면의 처리는 단순매립에 처리되어 왔다. 그런데 근래 국내의 폐기물 관리법에 의한 경우 석면이 특정 중량 이상 함유된 비산 가능한 제품의 경우 고형화 처리 후 매립하도록 되어 있다.
이를 위해 상기 폐석면을 반응로에 투입하여 용융하여 처리하는 기술들이 제안되고 있다.
그런데 이러한 종래 폐석면 처리 기술의 경우 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 처리 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 이는 상술한 바와 같이 폐석면을 용융처리하기 위해서는 상기 폐석면의 용융 온도가 적정 온도가 될 수 있도록 조절하는 것이 필요하다.
이를 위해 종래에는 염기도를 조정할 수 있는 조정제로서 규산 소다염이나 SiO2와 같은 염기성 물질을 투입하였는데, 이러한 염기성 물질이 고가인 관계로 상기 폐석면의 처리에 비용이 많이 소요된다.
둘째, 상술한 바와 같이 종래의 폐석면 처리 기술은 상기 폐석면을 용융시키는 과정을 포함하고 있는데 상기 폐석면을 용융시키기 위해 많은 에너지가 소모되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 폐석면의 염기도를 조정함에 있어 염기도 조정제와 소각재를 같이 투입하여 고가의 염기도 조정제의 소모량을 줄이는 한편 반응로의 온도를 상승시킬 때 폐기물 연료(RDF)를 병용 사용하고 폐열을 회수할 수 있는 장치를 구비하여 상기 폐석면의 용융시 소모되는 에너지를 절감할 수 있는 석면 폐기물 처리 장치를 제공함에 목적이 있다.
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이를 해결하기 위한 본 발명은 석면 폐기물이 저장되는 석면 폐기물 공급부(190)와, 상기 석면 폐기물의 용융 온도 및 유동 특성을 제어하기 위한 염기도 조정제가 저장되는 염기도 조정제 저장조(110)와, 염기도 조정 기능을 일부 수행하는 소각재가 저장되는 소각재 저장조(120)와, 상기 석면 폐기물 공급부(190), 염기도 조정제 저장조(110) 그리고 소각재 저장조(120)에서 토출되는 석면 폐기물, 염기도 조정제 그리고 소각재의 혼합물을 생성하는 혼합기(130)와, 상기 혼합물을 연소 및 용융시키는 것으로서, 석면 폐기물을 연소하는 연소실(151)과, 상기 석면 폐기물의 불연 물질을 용융하는 용융실(152)과, 상기 석면 폐기물에서 발생하는 비산 석면의 체류시간을 증가시켜 비산 물질의 용융을 촉진하는 비산 석면 체류실(153)을 포함하되, 상기 연소실(151)과 용융실(152) 그리고 비산 석면 체류실(153)은 상기 반응로(150)로 내부에서 공간적으로 분할되는 반응로(150)와, 상기 반응로(150) 일측에 배치되어 상기 반응로(150) 내부를 가열하는 가열부(160)를 포함하되, 상기 가열부(160)는 상기 반응로(150) 내부를 가열하는 승온 버너(161)와, 상기 승온 버너(161)에 산소를 공급하는 산소 공급부(162)를 포함하되, 상기 혼합기(130)와 반응로(150)사이에 배치되어 상기 혼합기(130)에서 토출되는 혼합물을 상기 반응로(150)로 이송하는 공급장치(140)와, 상기 반응로(150)에 일측에 배치되어 폐기물 연료(RDF)를 상기 반응로(150)에 공급하는 폐기물 연료 공급 장치(RS)와, 상기 반응로(150)의 용융실(152) 일측에 배치되어 상기 용융실(152)에서 배출되는 용융물을 저장하여 냉각 처리하는 슬래그 장치(170)를 더 포함하고, 상기 승온 버너(161)측으로 유입되는 외부 공기(A)와 상기 반응로(150)의 비산 석면 체류실(153)에서 토출되는 연소가스를 상호 열교환하여 상기 외부 공기(A)를 예열하는 공기 예열 장치(AH)를 더 포함하며, 상기 석면 폐기물 공급부(190)를 감싸서 석면의 유출을 방지하는 석면 분진 차단벽(W2)과, 상기 석면 분진 차단벽(W2) 일측에 배치되되 상기 석면 분진 차단벽(W2) 내부와 연통되어, 상기 석면 폐기물 공급부(190)에서 발생하는 석면 분진을 흡입, 집진하는 하는 한편, 주위의 공기를 흡입하여 석면 분진을 흡입, 집진하는 실내 분진 집진장치(200)와, 상기 석면 폐기물 공급부(190)와, 염기도 조정제 저장조(110), 소각재 저장조(120), 혼합기(130), 반응로(150), 가열부(160) 및 상기 반응로(150)에서 토출되는 공기가 경유하는 공기 예열 장치(AH), 폐열 회수 장치(RR), 세정장치(180) 그리고 집진장치(300)를 감싸서 석면 분진이 외부로 유출되지 않도록 하는 차단벽(W1)을 더 포함하되, 상기 소각재는 소각후 배출되는 바닥재를 사용하는 석면 폐기물 처리 장치에 일 특징이 있다.
이때, 상기 석면 폐기물 공급부(190)는 처리하고자 하는 석면 폐기물이 투입되는 석면 폐기물 투입 장치(191)와, 상기 투입된 석면 폐기물을 분쇄하는 분쇄 장치(192)와, 상기 분쇄된 석면 폐기물을 저장하는 분쇄물 저장조(193)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반응로(150)에서 연소에 의해 발생하는 연소가스를 세정하는 세정 장치(180)와, 상기 세정 장치(180)를 경유한 공기에 부유하는 분진을 집진하는 집진 장치(300)를 더 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 공기 예열 장치(AH) 일측에 배치되어 상기 공기 예열 장치(AH)로부터 배출된 연소가스의 열 에너지를 회수하는 폐열 회수 장치(RR)를 더 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 염기도 조정제는 SiO2 또는 폐유리를 사용할 수 있다.
이때, 상기 석면 폐기물 공급부(190)는 처리하고자 하는 석면 폐기물이 투입되는 석면 폐기물 투입 장치(191)와, 상기 투입된 석면 폐기물을 분쇄하는 분쇄 장치(192)와, 상기 분쇄된 석면 폐기물을 저장하는 분쇄물 저장조(193)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반응로(150)에서 연소에 의해 발생하는 연소가스를 세정하는 세정 장치(180)와, 상기 세정 장치(180)를 경유한 공기에 부유하는 분진을 집진하는 집진 장치(300)를 더 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 공기 예열 장치(AH) 일측에 배치되어 상기 공기 예열 장치(AH)로부터 배출된 연소가스의 열 에너지를 회수하는 폐열 회수 장치(RR)를 더 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 염기도 조정제는 SiO2 또는 폐유리를 사용할 수 있다.
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이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 염기도 조정제의 투입량을 감소시키는 한편 상기 폐석면을 용융시키기 위한 에너지의 투입량을 감소시켜 상기 폐석면의 처리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 폐석면 처리 장치의 개념을 도시하는 개념도이다.
이하 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
실시예1
본 실시예에서는 반응로(150)에 대해 설명한다.
본 발명의 반응로(150)는 석면 폐기물을 연소 및 용융하는 반응로(150)로서, 상기 반응로(150)는 석면 폐기물을 연소하는 연소실(151)과, 상기 석면 폐기물의 불연 물질을 용융하는 용융실(152)과, 상기 석면 폐기물에서 발생하는 비산 석면의 체류시간을 증가시켜 비산 물질의 용융을 촉진하는 비산 석면 체류실(153)을 포함한다.
이때, 상기 연소실(151)과 용융실(152) 그리고 비산 석면 체류실(153)은 상기 반응로(150)로 내부에서 공간적으로 분할되어 있다.
상기 반응로(150)는 그 내부를 고온 분위기로 형성하여 상기 폐석면을 처리하는 구성이다.
이때, 후술되는 바와 같은 혼합물이 반응로(150)에 투입되어 연소 및 용융된다.
상기 반응로(150)는 그 내부를 고온 분위기로 형성하여 상기 폐석면을 처리하는 구성이다.
이러한 반응로(150) 자체는 일반적으로 사용되고 있는 기술이나 본 발명에서는 상기 혼합물을 가열하는 연소실(151)과, 상기 혼합물 중 불연 물질(연소되지 않는 물질)을 용융하는 용융실(152)과, 상기 혼합물에서 발생하는 비산 석면이 일시 체류되어 용융을 촉진하는 비산 석면 체류실(153)을 더 포함한다.
즉, 상기 혼합기(130)에서 혼합된 혼합물 중 연소가 가능한 물질(예를 들어 유기질)은 연소실(151)에서 연소시켜 연소 가스로 배출하게 한다.
이때, 연소가 되지 않는 불연 물질(석면등 무기질)의 경우 상기 용융실(152)에서 용융시켜 슬래그화 하여 배출한다.
이를 위해 상기 반응로(150)의 용융실(152) 일측에 배치되어 상기 용융실(152)에서 배출되는 용융물을 저장하여 냉각 처리하는 슬래그 장치(170)를 더 포함할 수 있으며 상기 슬래그 장치(170)는 후술한다.
한편, 상기 연소실(151)과 용융실(152)에서 처리되지 않은 비산 석면의 체류시간을 증가시켜 용융을 증가시키는 비산 석면 체류실(153)을 더 포함한다.
다시 말해서 상기 연소실(151)과 용융실(152) 일측에 추가적인 공간을 마련하여 상기 연소실(151)과 용융실(152)에서 처리되지 않은 비산 석면이 보다 긴 시간동안 체류되도록 하여 상기 반응로(150) 내부의 고온 환경에 의해 추가적으로 용융되도록 하는 것이다.
본 실시예에서는 상기 연소실(151)과 용융실(152) 그리고 비산 석면 체류실(153)이 개념적으로 3등분되어 표시된 것이 나타나 있다.
이는 폐석면을 처리하기 위한 반응로 자체는 일반적으로 알려져 있는 기술이며 공간적으로 동일한 공간에서 밑부분은 용융실로 하고 윗부분은 연소실로 하거나 혹은 연소실의 좌측 또는 우측에 상기 용융실을 배치하는 것도 가능하며, 상기 비산 석면 체류실(153)의 경우도 단순한 공간을 더 포함하여 그 공간에 일반적으로 알려져 있는 포집장치를 구비하면 된다.
따라서 본 실시예에서는 단순히 개념적으로 3등분 분할하여 도시하였더라도 본 기술에 속하는 당업자라면 본 발명의 상세한 설명과 도면에 의해 용이하게 실시할 수 있음은 당연하다.
실시예1
본 실시예에서는 반응로(150)에 대해 설명한다.
본 발명의 반응로(150)는 석면 폐기물을 연소 및 용융하는 반응로(150)로서, 상기 반응로(150)는 석면 폐기물을 연소하는 연소실(151)과, 상기 석면 폐기물의 불연 물질을 용융하는 용융실(152)과, 상기 석면 폐기물에서 발생하는 비산 석면의 체류시간을 증가시켜 비산 물질의 용융을 촉진하는 비산 석면 체류실(153)을 포함한다.
이때, 상기 연소실(151)과 용융실(152) 그리고 비산 석면 체류실(153)은 상기 반응로(150)로 내부에서 공간적으로 분할되어 있다.
상기 반응로(150)는 그 내부를 고온 분위기로 형성하여 상기 폐석면을 처리하는 구성이다.
이때, 후술되는 바와 같은 혼합물이 반응로(150)에 투입되어 연소 및 용융된다.
상기 반응로(150)는 그 내부를 고온 분위기로 형성하여 상기 폐석면을 처리하는 구성이다.
이러한 반응로(150) 자체는 일반적으로 사용되고 있는 기술이나 본 발명에서는 상기 혼합물을 가열하는 연소실(151)과, 상기 혼합물 중 불연 물질(연소되지 않는 물질)을 용융하는 용융실(152)과, 상기 혼합물에서 발생하는 비산 석면이 일시 체류되어 용융을 촉진하는 비산 석면 체류실(153)을 더 포함한다.
즉, 상기 혼합기(130)에서 혼합된 혼합물 중 연소가 가능한 물질(예를 들어 유기질)은 연소실(151)에서 연소시켜 연소 가스로 배출하게 한다.
이때, 연소가 되지 않는 불연 물질(석면등 무기질)의 경우 상기 용융실(152)에서 용융시켜 슬래그화 하여 배출한다.
이를 위해 상기 반응로(150)의 용융실(152) 일측에 배치되어 상기 용융실(152)에서 배출되는 용융물을 저장하여 냉각 처리하는 슬래그 장치(170)를 더 포함할 수 있으며 상기 슬래그 장치(170)는 후술한다.
한편, 상기 연소실(151)과 용융실(152)에서 처리되지 않은 비산 석면의 체류시간을 증가시켜 용융을 증가시키는 비산 석면 체류실(153)을 더 포함한다.
다시 말해서 상기 연소실(151)과 용융실(152) 일측에 추가적인 공간을 마련하여 상기 연소실(151)과 용융실(152)에서 처리되지 않은 비산 석면이 보다 긴 시간동안 체류되도록 하여 상기 반응로(150) 내부의 고온 환경에 의해 추가적으로 용융되도록 하는 것이다.
본 실시예에서는 상기 연소실(151)과 용융실(152) 그리고 비산 석면 체류실(153)이 개념적으로 3등분되어 표시된 것이 나타나 있다.
이는 폐석면을 처리하기 위한 반응로 자체는 일반적으로 알려져 있는 기술이며 공간적으로 동일한 공간에서 밑부분은 용융실로 하고 윗부분은 연소실로 하거나 혹은 연소실의 좌측 또는 우측에 상기 용융실을 배치하는 것도 가능하며, 상기 비산 석면 체류실(153)의 경우도 단순한 공간을 더 포함하여 그 공간에 일반적으로 알려져 있는 포집장치를 구비하면 된다.
따라서 본 실시예에서는 단순히 개념적으로 3등분 분할하여 도시하였더라도 본 기술에 속하는 당업자라면 본 발명의 상세한 설명과 도면에 의해 용이하게 실시할 수 있음은 당연하다.
실시예2
본 실시예에서는 상술한 반응로(150)를 이용한 폐석면 처리 장치(100)에 대해 설명한다.
상기 폐석면 처리 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 석면 폐기물 공급부(190), 염기도 조정제 저장조(110), 소각재 저장조(120), 혼합기(130), 반응로(150) 그리고 가열부(160)를 포함한다.
상기 석면 폐기물 공급부(190)는 처리하고자 하는 석면 폐기물이 저장된 후 후술하는 반응로(150)에 상기 석면 폐기물을 공급하게 된다.
상기 염기도 조정제 저장조(110)는 상기 석면 폐기물의 용융 온도 및 유동 특성을 제어하기 위한 염기도 조정제가 저장된다.
상술한 바와 같이 석면 폐기물의 용융 온도 또는 유동 특성은 염기도에 따라 달라지게 된다.
예를 들어 염기도가 1인 경우 용융온도는 1300도씨정도가 되며 이때 유동 상태가 양호하여 상기 폐석면이 용융된 경우 유동이 잘되어 후술되는 바와 같이 슬래그로 배출이 용이하게 된다.
그런데 염기도가 예를 들어 2인 경우 용융 온도가 1500도씨 정도에 육박하게 되어 상기 석면 폐기물을 용융하는데 많은 에너지가 소모되므로 상술한 바와 같이 염기도 조정제를 투입하여 상기 석면 폐기물을 염기도를 조정하는 것이 중요하다.
이때, 상기 염기도 조정제는 SiO2 또는 폐유리를 사용할 수 있다.
그런데 상기 SiO2의 경우 그 가격이 고가임은 말할 필요가 없으며, 상기 폐유리 또한 비용을 지불하고 구입해야 한다.
따라서 상술한 바와 같이 폐석면의 염기도를 조절함에 있어 상기 염기도 조정제의 투입에 상당한 비용을 지불해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결할 수 있는 것으로서 상술한 바와 같은 염기도 조정 기능을 일부 수행하는 소각재가 저장되는 소각재 저장조(120)를 더 포함한다.
다시 말해서 소각재를 상기 염기도 조정제와 함께 투입하여 염기도 조정 기능을 일부 수행하게 하여 상기 염기도 조정제의 투입량을 감소시킬 수 있게 되고 그 결과 소요되는 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.
더욱이, 상기 소각재는 다른 분야에서는 처리하지 못하는 것으로서 상기 소각재는 오히려 비용을 받으면서 가져올 수 있어 상술한 바와 같이 폐석면 처리 비용을 획기적으로 절감할 수 있게 되는 것이다.
이러한 소각재로서는 일반 가정에서 사용하는 바닥재가 소각된 것을 사용하는 것도 가능하다.
한편 본 발명은 상기 석면 폐기물 공급부(190), 염기도 조정제 저장조(110) 그리고 소각재 저장조(120)에서 토출되는 석면 폐기물, 염기도 조정제 그리고 소각재의 혼합물을 생성하는 혼합기(130)를 포함한다.
상기 혼합기(130)에서 상술한 바와 같은 석면 폐기물과 염기도 조정제 그리고 소각재가 혼합되어 염기도를 조절하게 된다.
이때, 상기 혼합물은 반응로(150)에 투입되어 연소 및 용융된다.
상기 반응로(150)는 그 내부를 고온 분위기로 형성하여 상기 폐석면을 처리하는 구성이다.
이러한 반응로(150) 자체는 일반적으로 사용되고 있는 기술이나 본 발명에서는 상기 혼합물을 가열하는 연소실(151)과, 상기 혼합물 중 불연 물질(연소되지 않는 물질)을 용융하는 용융실(152)과, 상기 혼합물에서 발생하는 비산 석면이 일시 체류되어 용융을 촉진하는 비산 석면 체류실(153)을 더 포함한다.
즉, 상기 혼합기(130)에서 혼합된 혼합물 중 연소가 가능한 물질(예를 들어 유기질)은 연소실(151)에서 연소시켜 연소 가스로 배출하게 한다.
이때, 연소가 되지 않는 불연 물질(석면등 무기질)의 경우 상기 용융실(152)에서 용융시켜 슬래그화 하여 배출한다.
이를 위해 상기 반응로(150)의 용융실(152) 일측에 배치되어 상기 용융실(152)에서 배출되는 용융물을 저장하여 냉각 처리하는 슬래그 장치(170)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 연소실(151)과 용융실(152)에서 처리되지 않은 비산 석면의 체류시간을 증가시켜 용융을 증가시키는 비산 석면 체류실(153)을 더 포함한다.
다시 말해서 상기 연소실(151)과 용융실(152) 일측에 추가적인 공간을 마련하여 상기 연소실(151)과 용융실(152)에서 처리되지 않은 비산 석면이 보다 긴 시간동안 체류되도록 하여 상기 반응로(150) 내부의 고온 환경에 의해 추가적으로 용융되도록 하는 것이다.
본 실시예에서는 상기 연소실(151)과 용융실(152) 그리고 비산 석면 체류실(153)이 개념적으로 3등분되어 표시된 것이 나타나 있다.
이는 폐석면을 처리하기 위한 반응로 자체는 일반적으로 알려져 있는 기술이며 공간적으로 동일한 공간에서 밑부분은 용융실로 하고 윗부분은 연소실로 하거나 혹은 연소실의 좌측 또는 우측에 상기 용융실을 배치하는 것도 가능하며, 상기 비산 석면 체류실(153)의 경우도 단순한 공간을 더 포함하여 그 공간에 일반적으로 알려져 있는 포집장치를 구비하면 된다.
따라서 본 실시예에서는 단순히 개념적으로 3등분 분할하여 도시하였더라도 본 기술에 속하는 당업자라면 본 발명의 상세한 설명과 도면에 의해 용이하게 실시할 수 있음은 당연하다.
한편 상기 반응로(150)의 내부를 가열하기 위해 상기 반응로(150) 일측에 배치되어 상기 반응로(150) 내부를 가열하는 가열부(160)를 포함한다.
이때, 상기 가열부(160)는 상기 반응로(150) 내부를 가열하는 승온 버너(161)와, 상기 승온 버너(161)에 산소를 공급하는 산소 공급부(162)를 더 포함할 수 있다.
통상적으로 상기 승온 버너(161)는 연소 재료(예를 들어 엘피지등)에 공기를 혼합시킨 후 연소시켜 상기 반응로(150)의 내부를 가열하게 된다.
이때, 상기 연소실(151)의 온도가 충분히 올라가면 승온버너(161)를 통한 연료투입은 차단되고 대신 폐기물 연료(RDF)가 공급되며, 상기 승온버너(161)를 통한 산화제(산소와 공기) 공급은 계속된다.
이때, 상기 승온 버너(161) 측에 산소를 더 공급하면 연소 효율이 상승하면서 상기 반응로(150)의 내부 온도를 용이하게 올릴 수 있다.
한편, 상기 석면 폐기물 공급부(190)는 처리하고자 하는 석면 폐기물이 투입되는 석면 폐기물 투입 장치(191)와, 상기 투입된 석면 폐기물을 분쇄하는 분쇄 장치(192)와, 상기 분쇄된 석면 폐기물을 저장하는 분쇄물 저장조(193)를 포함할 수 있다.
상기 석면 폐기물 투입 장치(191)로는 널리 알려진 바와 같은 컨베이어 벨트등을 사용할 수 있으며, 상기 분쇄 장치(192)로서는 상기 석면 폐기술을 잘게 부수는 파쇄기를 사용할 수 있으며 상기 분쇄물 저장조(193)는 일반적인 저장탱크를 사용할 수 있다.
이와 같이 상기 석면 폐기물 투입 장치(191), 분쇄 장치(192) 그리고 분쇄물 저장조(193)는 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
한편, 본 실시예에서는 상기 염기도 조정제 저장조(110), 소각재 저장조(120), 혼합기(130)를 나타냄에 있어 단순히 사각형 형상으로 표현하고 있다.
이는 상기 염기도 조정제 저장조(110)나 소각재 저장조(120)의 경우 널리 알려진 저장 탱크를 사용할 수 있으며, 상기 혼합기(130)의 경우 널리 알려진 교반기를 사용할 수 있어 본 기술이 속하는 기술분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있으므로 자세한 도시는 생략한 것이다.
한편, 혼합기(130)와 반응로(150)사이에 배치되어 상기 혼합기(130)에서 토출되는 혼합물을 상기 반응로(150)로 이송하는 공급장치(140)를 더 포함하는 것도 가능하다.
상기 공급장치(140)로서는 투입에 소요되는충분한 힘을 전달할 수 있으며 열에 의한 손상을 방지할 수 있는 스크류 피더 또는 푸셔 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 반응로(150)에 일측에 배치되어 폐기물 연료(RDF)를 공급하는 폐기물 연료 공급 장치(RS)를 더 포함하는 것도 가능하다.
상기 폐기물 연료(RDF ; Refuse Derived Fuel)라고 하는 것은 널리 알려진 바와 같이 쓰레기와 같은 폐기물을 후처리하여 연료로서 사용가능하게 된 것을 말한다.
이러한 폐기물 연료를 상기 반응로(150)의 가열에 사용하면 에너지를 보다 절감할 수 있게 된다.
한편, 상기 반응로(150)에서 연소에 의해 발생하는 연소가스를 세정하는 세정 장치(180)를 더 포함하는 것도 가능하다.
이는 상기 반응로(150)에서 배출된 공기에 유해 물질이 있을 수 있어 이를 제거하기 위해 세정 장치(180)를 구비하는 것이다.
또한, 상기 세정 장치(180)를 경유한 공기에 부유하는 분진을 집진하는 집진 장치(300)를 더 포함하는 것도 가능하다.
이는 상기 반응로(150)에서 미처 포집되지 않은 석면 분진이 있을 수 있으므로 이를 확실히 제거하기 위함이다.
팬(F)에 의해 상기 승온 버너(161)측으로 유입되는 외부 공기(A)와 상기 반응로(150)의 비산 석면 체류실(153)에서 토출되는 연소가스를 상호 열교환하여 상기 외부 공기(A)를 예열하는 공기 예열 장치(AH)를 더 포함하는 것도 가능하다.
이는 상기 승온 버너(161)에 예열된 공기를 공급하여 연소 효율을 향상시키기 위함이며 공기 예열 장치(AH)를 통해 토출되는 연소가스의 여열은 후술하는 폐열 회수 장치(RR)에서 회수하여 에너지 효율을 향상시키기 위함이다.
상기 폐열 회수 장치(RR)는 상기 공기 예열 장치(AH) 일측에 배치되어 상기 공기 예열 장치(AH)로부터 배출된 연소가스의 열 에너지를 회수하게 된다.
한편 상기 폐열 회수 장치(RR)는 일종의 열교환기로서 예를 들어 도 1에 나타난 바와 같이 저온의 보일러수(RR-1)을 상기 폐열 회수 장치(RR)에 투입하여 고온의 온수나 스팀(RR-2)으로 만들어 에너지 즉, 폐열을 회수하는 것이다.
한편, 상기 석면 폐기물 공급부(190)를 감싸서 석면의 유출을 방지하는 석면 분진 차단벽(W2)을 더 포함하는 것도 가능하다.
즉, 상기 석면 폐기물 공급부(190)는 처리하고자 하는 석면 폐기물이 투입되는 석면 폐기물 투입 장치(191)와, 상기 투입된 석면 폐기물을 분쇄하는 분쇄 장치(192)와, 상기 분쇄된 석면 폐기물을 저장하는 분쇄물 저장조(193)를 포함할 수 있는데, 이를 감싸서 석면 분진이 외부로 유출되지 않도록 하는 것이다.
본 실시예에서는 상기 석면 분진 차단벽(W2)을 나타냄에 있어 상기 석면 폐기물 공급부(190)를 감싸는 사각형 형상의 도형으로 표시하였다.
이는 상기 석면 분진 차단벽(W2)은 상기 석면 분진이 유출되지 않도록 감싸면 되는 것으로서 이는 널리 알려진 기술인 관계로 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 석면 분진 차단벽(W2) 일측에 배치되되 상기 분진 차단벽(W2) 내부와 연통되어, 상기 석면 폐기물 공급부(190)에서 발생하는 석면 분진을 흡입, 집진하는 하는 한편, 주위의 공기를 흡입하여 석면 분진을 흡입, 집진하는 실내 분진 집진장치(200)를 더 포함하는 것도 가능하다.
즉, 상기 석면 분진 차단벽(W2)에 의해 차단된 석면 분진을 흡입하여 집진하는 한편 다른 장치(예를 들어 반응로(190)나 공기 예열 장치(AH)등)에서 유출되는 석면 분진을 흡입하여 석면의 유출을 근본적으로 방지하는 것이다.
이를 위해 본 실시예에서는 상기 실내 분진 집진 장치(200) 일측에 배치되는 내부공기 흡입구(D)가 나타나 있다.
이는 공기 흡입용 덕트를 형상화 한 것으로서 이는 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 석면 분지 차단벽(W2)으로부터 석면 분진을 흡입하는 것 역시 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
물론 상기 석면 폐기물 공급부(190)와, 염기도 조정제 저장조(110), 소각재 저장조(120), 혼합기(130), 반응로(150), 가열부(160) 및 상기 반응로(150)에서 토출되는 공기가 경유하는 공기 예열 장치(AH), 폐열 회수 장치(RR), 세정장치(180) 그리고 집진장치(300)를 감싸서 석면 분진이 외부로 유출되지 않도록 하는 차단벽(W1)을 형성하는 것도 가능하다.
한편 상기 도 1에서 설명되지 않은 도면 부호F는 송풍기를 나타내는 것으로서, 상기 송풍기에 의해 공기예열장치(AH)를 통과한 공기가 열교환하여 상기 승온 버너(161)측으로 유입되고 여열을 갖는 연소가스는 상기 폐열 회수 장치(RR)측으로 유입되도록 한다.
실시예3
본 실시예에서는 상기 실시예1에서 설명한 본 발명의 장치(100)를 이용하여 폐석면을 처리하는 방법(S100)에 대해 설명한다.
우선, 석면 폐기물과, 염기도 조정제 및 소각재의 혼합물을 형성하여 상기 석면 폐기물의 융융 온도 및 유동 특성을 제어하는 단계(S110, 이하 제1단계라 함)를 수행한다.
이때, 상기 제1단계(S110)는 실시예1의 석면 폐기물이 저장되는 석면 폐기물 공급부(190)와, 상기 석면 폐기물의 용융 온도 및 유동 특성을 제어하기 위한 염기도 조정제가 저장되는 염기도 조정제 저장조(110)와, 염기도 조정 기능을 일부 수행하는 소각재가 저장되는 소각재 저장조(120)와, 상기 석면 폐기물 공급부(190), 염기도 조정제 저장조(110) 그리고 소각재 저장조(120)에서 토출되는 석면 폐기물, 염기도 조정제 그리고 소각재의 혼합물을 생성하는 혼합기(130)에 의해 수행될 수 있다.
한편 상기 소각재의 투입에 의해 상기 염기도 조정제의 투입량을 절감할 수 있음은 설명된 바와 같다.
상기 제1단계(S110) 수행 후 상기 혼합물을 반응로(150)에 투입하는 단계(S120, 이하 제2단계라 함)를 수행한다.
상기 제2단계(S120)는 실시예1에서 설명된 바와 같이 상기 혼합기(130)와 반응로(150)사이에 배치되어 상기 혼합기(130)에서 토출되는 혼합물을 상기 반응로(150)로 이송하는 공급장치(140)에 의해 수행될 수 있다.
상기 제2단계(S120) 수행 후, 상기 반응로(150)의 내부를 가열부(160)에 의해 가열하는 단계(S130, 제3단계라 함)를 수행한다.
상기 제3단계(S130)는 상기 반응로(150) 일측에 배치되어 상기 반응로(150) 내부를 가열하는 가열부(160)에 의해 수행될 수 있으며, 특히 상기 가열부(160)는 상기 반응로(150) 내부를 가열하는 승온 버너(161)와, 상기 승온 버너(161)에 산소를 공급하는 산소 공급부(162)를 더 포함할 수 있다.
상기 제3단계(S130) 수행 후, 상기 혼합물이 상기 반응로(150) 내부에서 연소되어 발생하는 연소가스는 비산 석면 체류실(153)로 이동되어 비산된 분진의 용융을 촉진하는 한편 상기 혼합물 중 불연 물질이 용융되는 용융실(152)에서 용융물을 배출한 후 상기 슬래그 장치(170)를 통해 상기 용융물을 저장하여 냉각 처리하는 단계(S140, 이하 제4단계라 함)를 수행한다.
즉, 상기 제4단계(S140)에서 연소 가능한 물질은 산화제로 연소시키고, 연소되지 않은 석면과 같은 불연 물질은 용융되어 상기 슬래그 장치(170)측으로 냉각되어 배출된다.
이상 설명한 본 발명의 방법(S100)에 의해 비용과 에너지를 절감하면서도 효율적으로 상기 석면 폐기물을 처리할 수 있게 된다.
상기 단계(S140) 수행 후, 상기 비산 석면 체류실(153)을 통해 배출되는 연소가스와 상기 가열부(160)로 유입되는 외부 공기(A)를 상기 공기 예열 장치(AH)에서 상호 열교환하여 상기 외부 공기를 예열한 후 상기 가열부(160)로 보내는 한편 상기 열교환된 연소가스는 상기 폐열 회수 장치(RR)로 보내지는 단계(S150, 이하 제5단계라 함)를 수행한다.
상기 제5단계(S150)에 의해 상기 승온 버너(161)에 예열된 높은 온도의 공기를 공급하여 연소 효율을 향상시키게 되고 공기예열 장치(AH)에서 토출되는 연소가스의 여열은 상기 폐열 회수 장치(RR)에서 회수하여 에너지 효율을 향상시키게 된다.
상기 제5단계(S150)를 수행한 후, 상기 폐열 회수 장치(RR)에서 상기 예열된 공기에 포함되는 열 에너지를 보일러수로 전달하여 온수나 스팀으로 변환하는 단계(S160, 이하 제6단계라 함)를 수행한다.
상기 제6단계(S160)에 의해 폐열을 회수하게 되며, 이는 저온의 보일러수(RR-1)을 상기 폐열 회수 장치(RR)에 투입하여 고온의 온수나 스팀(RR-2)으로 만들어 에너지 즉, 폐열을 회수하는 것임은 이미 설명한 바와 같다.
상기 제6단계(S160)를 수행한 후 상기 폐열 회수 장치(RR)를 통과한 공기를 세정하는 단계(S170, 이하 제7단계라 함)를 수행한다.
상기 제7단계(S170)에 의해 상기 반응로(150)에서 배출된 공기에 존재할 수 있는 유해 물질을 제거하게 된다.
상기 제7단계(S170) 수행 후, 상기 세정된 공기에 포함되는 비산 석면을 집진하는 단계(S180, 이하 제8단계라 함)를 수행한다.
상기 제8단계(S180)는 상기 반응로(150)에서 미처 걸리지지 않은 석면 분진이 있을 수 있으므로 이를 확실히 제거하기 위함이다.
상기 제8단계(S180)수행 후, 상기 비산 석면이 집진된 공기를 연돌(400)을 통해 외부로 배출하는 단계(S190, 이하 제9단계라 함)를 수행하여 최종적으로 석면 폐기물을 처리하게 된다.
이상 설명한 바와 같은 제1단계(S110) 내지 제9단계(S190)에 의해 석면 폐기물을 저렴한 비용과 적은 에너지를 투입하면서도 효율적으로 처리할 수 있게 된다.
이때, 상기 반응로(150)의 내부를 가열부(160)에 의해 가열하는 제3단계(S130)에 있어서, 폐기물 연료(RDF)를 상기 반응로(150)에 투입하는 단계(S131, 이하 제31단계라 함)를 더 포함하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이 상기 폐기물 연료(RDF ; Refuse Derived Fuel)라고 하는 것은 폐기물을 후처리하여 연료로서 사용가능하게 된 것을 말하는 것으로서, 이러한 폐기물 연료를 상기 반응로(150)의 가열에 사용하면 에너지를 보다 절감할 수 있게 된다.
한편, 상기 제31단계(S131)에서 상기 폐기물 연료를 반응로(150)에 투입하는 시기는 승온 버너(161)에 의해 반응로의 온도가 원하는 온도대에 도달하는 시점이며 승온 버너(161)를 통하여 공급되는 연료는 차단하고, 산화제 (공기 및 산소)는 그대로 공급한다.
또한, 상기 반응로(150)의 내부를 가열부(160)에 의해 가열하는 단계(S130)에 있어서, 상기 가열부(160)를 승온 버너(161)를 이용하되 상기 승온 버너(161)에 산소를 공급하는 단계(S132, 이하 제32단계라 함)를 더 포함하는 것도 가능하다.
이는 상술한 바와 같이 산소를 추가적으로 투입하여 반응로(150) 내부의 온도를 더욱 올릴 수 있도록 하기 위함이다.
100 : 본 발명의 처리 장치 110 : 염기도 조정제 저장조
130 : 혼합기 150 : 반응로
170 : 슬래그 장치
130 : 혼합기 150 : 반응로
170 : 슬래그 장치
Claims (20)
- 삭제
- 석면 폐기물이 저장되는 석면 폐기물 공급부(190)와,
상기 석면 폐기물의 용융 온도 및 유동 특성을 제어하기 위한 염기도 조정제가 저장되는 염기도 조정제 저장조(110)와,
염기도 조정 기능을 일부 수행하는 소각재가 저장되는 소각재 저장조(120)와,
상기 석면 폐기물 공급부(190), 염기도 조정제 저장조(110) 그리고 소각재 저장조(120)에서 토출되는 석면 폐기물, 염기도 조정제 그리고 소각재의 혼합물을 생성하는 혼합기(130)와,
상기 혼합물을 연소 및 용융시키는 것으로서, 석면 폐기물을 연소하는 연소실(151)과, 상기 석면 폐기물의 불연 물질을 용융하는 용융실(152)과, 상기 석면 폐기물에서 발생하는 비산 석면의 체류시간을 증가시켜 비산 물질의 용융을 촉진하는 비산 석면 체류실(153)을 포함하되, 상기 연소실(151)과 용융실(152) 그리고 비산 석면 체류실(153)은 내부에서 공간적으로 분할되는 반응로(150)와,
상기 반응로(150) 일측에 배치되어 상기 반응로(150) 내부를 가열하는 가열부(160)를 포함하되,
상기 가열부(160)는 상기 반응로(150) 내부를 가열하는 승온 버너(161)와, 상기 승온 버너(161)에 산소를 공급하는 산소 공급부(162)를 포함하되,
상기 혼합기(130)와 반응로(150)사이에 배치되어 상기 혼합기(130)에서 토출되는 혼합물을 상기 반응로(150)로 이송하는 공급장치(140)와, 상기 반응로(150)에 일측에 배치되어 폐기물 연료(RDF)를 상기 반응로(150)에 공급하는 폐기물 연료 공급 장치(RS)와, 상기 반응로(150)의 용융실(152) 일측에 배치되어 상기 용융실(152)에서 배출되는 용융물을 저장하여 냉각 처리하는 슬래그 장치(170)를 더 포함하고,
상기 승온 버너(161)측으로 유입되는 외부 공기(A)와 상기 반응로(150)의 비산 석면 체류실(153)에서 토출되는 연소가스를 상호 열교환하여 상기 외부 공기(A)를 예열하는 공기 예열 장치(AH)를 더 포함하며,
상기 석면 폐기물 공급부(190)를 감싸서 석면의 유출을 방지하는 석면 분진 차단벽(W2)과,
상기 석면 분진 차단벽(W2) 일측에 배치되되 상기 석면 분진 차단벽(W2) 내부와 연통되어, 상기 석면 폐기물 공급부(190)에서 발생하는 석면 분진을 흡입, 집진하는 하는 한편, 주위의 공기를 흡입하여 석면 분진을 흡입, 집진하는 실내 분진 집진장치(200)와,
상기 석면 폐기물 공급부(190)와, 염기도 조정제 저장조(110), 소각재 저장조(120), 혼합기(130), 반응로(150), 가열부(160) 및 상기 반응로(150)에서 토출되는 공기가 경유하는 공기 예열 장치(AH), 폐열 회수 장치(RR), 세정장치(180) 그리고 집진장치(300)를 감싸서 석면 분진이 외부로 유출되지 않도록 하는 차단벽(W1)을 더 포함하되,
상기 소각재는 소각후 배출되는 바닥재를 사용하며,
상기 염기도 조정제는 SiO2 또는 폐유리인 것을 특징으로 하는 석면 폐기물 처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제2항에 있어서,
상기 석면 폐기물 공급부(190)는 처리하고자 하는 석면 폐기물이 투입되는 석면 폐기물 투입 장치(191)와, 상기 투입된 석면 폐기물을 분쇄하는 분쇄 장치(192)와,
상기 분쇄된 석면 폐기물을 저장하는 분쇄물 저장조(193)를 포함하는 것을 특징으로 하는 석면 폐기물 처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 제2항에 있어서,
상기 반응로(150)에서 연소에 의해 발생하는 연소가스를 세정하는 세정 장치(180)와,
상기 세정 장치(180)를 경유한 공기에 부유하는 분진을 집진하는 집진 장치(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석면 폐기물 처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 제2항에 있어서,
상기 공기 예열 장치(AH) 일측에 배치되어 상기 공기 예열 장치(AH)로부터 배출된 연소가스의 열 에너지를 회수하는 폐열 회수 장치(RR)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석면 폐기물 처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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| KR1020100018014A KR101005082B1 (ko) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | 석면 폐기물 처리 장치 |
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