KR101085000B1

KR101085000B1 - 석면 폐기물용 용융로

Info

Publication number: KR101085000B1
Application number: KR1020110007189A
Authority: KR
Inventors: 윤진한; 길상인; 장두훈
Original assignee: 주식회사 제이텍; 한국기계연구원
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2011-11-21

Abstract

본 발명은 석면 슬레이트(slate)와 같은 인체에 치명적인 악영향을 주는 석면이 사용된 제품의 폐기물을 처리하는 석면 폐기물용 용융로에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 석면 폐기물용 용융로는, 파쇄된 석면 폐기물을 처리하는 석면파쇄물 용융부와, 상기 파쇄물 용융부의 상측에 위치하여 하측으로부터 파쇄물 용융부의 고온 가스가 유입되도록 하고, 상기 유입된 고온 가스를 이용하여 비산석면을 처리하는 석면파쇄물 용융부와 구획된 내부공간을 가지는 비산석면 처리부로 이루어진다.
상기 비산석면 처리부는 장시간 비산석면이 내부공간에서 체류하도록 파쇄물 용융부의 고온가스가 유입되도록 하측이 개구된 원통형의 내부공간을 가지는 상부몸체의 상부에서 비산석면을 공급하고, 공급되는 비산석면은 나선형의 선회유동을 하도록 이루어진다.

Description

석면 폐기물용 용융로{Melting Furnace for Asbestos Wastes}

본 발명은 석면 슬레이트(slate)와 같은 인체에 치명적인 악영향을 주는 석면이 사용된 제품의 폐기물을 처리하는 석면 폐기물용 용융로에 관한 것이다.

석면이란 섬유상으로 마그네슘이 많은 함수규산염(含水硅酸鹽) 광물로, 크리소타일을 주성분으로 하는 온석면과 각섬석질 석면으로 크게 나뉜다.

석면은 내열성, 단열성, 전열성 및 견인력 등의 뛰어난 특성을 가짐으로써 석면 슬레이트(slate)와 같은 건축자재, 방화재, 전기절연재, 자동차 브레이크 등에 널리 사용되어 왔다.

그러나 석면은 호흡을 통하여 가루를 마시면 폐암이나 폐증, 늑막이나 흉막에 악성종양을 유발할 수 있는 물질로 밝혀져 세계보건기구(WHO) 산하의 국제암연구소(IARC)에서 1급 발암물질로 지정되면서 그 사용이 점차 줄어들고 있으나 아직까지 사용되고 있는 실정이다.

국내에서는 청석면 등 5개 석면 및 이를 1% 이상 함유한 혼합물질을 취급금지물질로 관리하여 모든 용도로 제조·수입·판매·보관·저장·운반·사용하는 행위를 금지하고 있으며, 백석면 및 이를 1% 이상 함유한 혼합물질을 취급제한물질로 관리하여 석면 시멘트제품 및 석면마찰 제품 용도로 제조·수입·판매·보관·저장·운반·사용하는 행위를 금지하고 있다.

석면이 사용된 석면 폐기물은 위험성에 의하여 특별관리하여 폐기물 처리를 하고 있다. 보통 등록된 허가업체가 석면 폐기물을 수거하여 매립을 하도록 하고 있으며, 석면폐기물은 밀폐된 공간 내에서 이중포장을 하고, 작업시 발된된 작업복을 비롯한 모든 소모품류들도 이중포장하여 매립하도록 하고 있다.

그러나, 비산석면이 눈에 잘 보이지 않으며, 바로 이상현상이 나타나지 않는 특성에 의하여 석면폐기물의 수거 및 매립시 안전규칙을 정확하게 지키지 않고 있다.

이로 인하여 석면폐기물은 수거시 이중포장을 하지 않거나, 석면폐기물이 파쇄되어 포장지의 일부가 찧어지는 현상이 발생하고, 이러한 상태에서 매립지에서 장시간 야적을 한다.

이와 같이 포장지 일부가 훼손된 상태에서 파쇄된 석면폐기물을 매립지에 장시간 야적을 하는 경우 다량의 비산석면이 인근 주변환경을 오염시키게 되고, 이러한 비산석면은 인체 및 동물 등의 호흡기를 통하여 유입됨으로써 다양한 문제를 일으키게 된다.

또한, 석면폐기물을 매립하고자 할 경우에는 석면폐기물의 매립장의 부지를 확보하여야 하나 석면에 대한 공포가 확산 됨에 따라 지역주민 및 환경단체의 반대에 의하여 매립장 부지의 확보가 어려운 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로,

본 발명은 석면이 사용된 석면 폐기물을 매립하지 않고, 용융 안정화 처리를 위한 석면 폐기물의 파쇄시 발생하는 비산하는 석면을 처리할 수 있는 석면 폐기물용 용융로를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 석면 폐기물용 용융로는, 파쇄된 석면 폐기물을 처리하는 석면파쇄물 용융부와, 상기 파쇄물 용융부의 상측에 위치하여 하측으로부터 파쇄물 용융부의 고온 가스가 유입되도록 하고, 상기 유입된 고온 가스를 이용하여 비산석면을 처리하는 석면파쇄물 용융부와 구획된 내부공간을 가지는 비산석면 처리부로 이루어진다.

상기 비산석면 처리부는 장시간 비산석면이 내부공간에서 체류하도록 파쇄물 용융부의 고온가스가 유입되도록 하측이 개구된 원통형의 내부공간을 가지는 상부몸체의 상부에서 비산석면을 공급하고, 공급되는 비산석면은 나선형의 선회유동을 하도록 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 석면 폐기물용 용융로에 의하여 석면 폐기물을 매립하지 않고 용융소각처리 할 수 있어 비산석면에 의한 환경오염을 해결할 수 있으며, 이로 인한 공포로부터 벗어날 수 있다.

즉, 석면 폐기물을 파쇄장치로부터 파쇄시 발생하는 비산석면을 처리할 수 없어 석면 폐기물을 파쇄하지 못하였으나, 본 발명의 석면 폐기물용 용융로에 의하여 석면 폐기물의 파쇄시 발생하는 비산석면을 처리할 수 있음으로써 파쇄가 가능하고, 파쇄된 석면 파쇄물의 용융시 발생하는 비산석면을 처리할 수 있음으로 석면 폐기물을 매립하지 않고 안전하게 용융처리할 수 있게 됨으로써 환경오염을 줄이고, 비산석면에 대한 공포로부터 벗어날 수 있는 효과가 있을 것이다.

또한, 비산석면 용융처리를 위하여 별도의 열원을 사용하지 않고, 하측에 위치하는 석면 파쇄물을 처리하는 석면파쇄물 용융부로부터 공급되는 고온가스를 이용하여 처리함으로써 에너지의 소모를 줄일 수 있는 효과가 있을 것이다.

또한, 상기 비산석면 처리를 위하여 공급되는 고온가스의 상승기류에 의하여 보다 비산석면이 장시간 비산석면 처리부에 체류하도록 하여 완전히 처리함으로써 석면의 완전 무해화가 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 석면 폐기물용 용융로의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 석면 폐기물용 용융로의 석면파쇄물 용융부에 대한 개략적인 상세단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 석면 폐기물용 용융로의 석면파쇄물 용융부에 대한 개략적인 평면 단면도.
도 4는 석면 폐기물용 용융로의 석면파쇄물 용융부에 대한 다른 실시예를 나타낸 개략적인 평면 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 도시한 석면 폐기물용 용융로의 개략적인 단면도.

첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1과 같이 본 발명의 석면 폐기물용 용융로는 크게 처리크기에 알맞도록 석면 폐기물을 파쇄하는 파쇄장치로부터 파쇄된 석면 파쇄물을 용융처리하는 석면 파쇄물 용융부(100)와, 석면 파쇄시 및 석면 파쇄물의 용융시 발생하는 비산석면을 처리하는 비산석면 처리부(200)로 구성된다.

상기 석면 파쇄물 용융부(100)는 통상의 용융로의 구조로 이루어진다.

상기 석면 파쇄물 용융부(100)에 대하여 도 1를 참조하여 설명하면, 용탕로(112)가 구비된 내부 용융공간(111)을 가지도록 형성된 하부몸체(110)와, 상기 하부몸체(110)의 일측에 설치되어 파쇄된 석면을 투입하는 투입장치(120)와, 상기 투입장치(120)로 투입되는 석면 파쇄물을 용융시킬 수 있도록 내부 용융공간(111)에 산화제를 공급하는 산화제 공급구(130)와, 가동 초기시 내부 용융공간(111)의 온도를 승온시키기 위하여 설치되는 승온버너(140)와, 상기 투입장치(120)의 타측으로 설치되어 슬래그를 배출하는 슬래그 배출구(150)와, 배출가스를 배출하는 가스배출구(160)로 구성된다.

상기 투입장치(120)는 석면 폐기물을 파쇄하는 파쇄장치로부터 공급되는 석면 파쇄물과 연료가 혼합된 혼합물을 공급한다. 상기 연료는 보통 고체연료(RDP(Refuse Derived Fuel), RPF(Refuse Plastic Fuel))가 사용된다.

또한, 투입장치(120)는 파쇄장치로부터 공급되는 석면 파쇄물만을 내부 용융공간(111)에 투입하는 하도록 석면 파쇄물용 투입장치와 연료공급용 투입장치로 각각 형성될 수도 있다.

상기 산화제 공급구(130)를 통하여 공급되는 산화제는 보통 공기와 산소가 혼합된 고산소 혼합가스가 사용된다.

상기 비산석면 처리부(200)는 도 1과 도 2에서와 같이 석면 파쇄물 용융부(100)의 상측에 설치되는 것으로, 파쇄물 용융부(100)의 고온가스가 유입되도록 하측이 개구(212)된 원통형의 내부공간(211)을 가지는 상부몸체(210)와, 상기 상부몸체(210)의 내부공간(211)에 비산석면을 공급하는 비산석면 투입구(220)와, 산화제를 공급하는 산화제 공급구(230)로 구성된다.

상기 비산석면 투입구(220)를 통하여 비산석면과 산화제가 혼합된 혼합물이 공급될 수 있으며, 이러한 경우에는 산화제 공급구(230)를 형성하지 않아도 된다.

즉, 도 3과 같이 비산석면 투입구(220)를 통하여 비산석면만이 공급되는 경우에는 산화제를 공급하는 산화제 공급구(230)가 형성되며, 도 4와 같이 비산석면 투입구(220)를 통하여 비산석면과 산화제가 혼합된 혼합물이 공급될 경우에는 산화제 공급구(230)를 제외할 수도 있다.

상기 비산석면 투입구(220)와 산화제 공급구(230)는 도 2와 도 3과 같이 상부몸체(210)의 내부공간(211)으로 공급되는 비산석면이 나선형의 선회유동을 하도록 상부에 접선방향으로 설치된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 석면 폐기물용 용융로의 작동상태를 설명하면,

하부몸체(110)의 내부 용융공간(111)에 투입된 석면파쇄물은 연료와 산화제에 의하여 용융되며, 용융시 발생하는 일부 석면은 비산하여 도 1과 도 2와 같이 고온의 가스와 함께 개구부(212)를 통해 비산석면 처리부(200)의 내부공간(211)에 유입되며, 고온의 가스는 상하 선회류를 형성한다.

비산석면 투입구(220)와 산화제 공급구(230)를 통하여 공급되는 비산석면과 산화제는 상부몸체(210)의 내부공간(211) 내에서 나선형 선회류를 형성한다.

즉, 도 2와 같이 하부몸체(110)의 내부 용융공간(111)의 고온의 가스가 개구부(212)를 통해 상부몸체(210)의 내부공간(211)에 유입되어 상하 선회류를 형성하고, 비산석면 투입구(220)와 산화제 공급구(230)를 통하여 공급되는 비산석면과 산화제는 나선형 선회류를 형성하고, 이러한 상하 선회류와 나선형 선회류에 의하여 상부몸체(210)의 내부공간(211)에 유입되는 비산석면은 내부공간(211)에서 장시간 체류하게 된다.

이와 같이 비산석면이 내부공간(211)에서 장시간 체류하게 됨으로써 고온가스와 산화제와 장기간 반응하여 용융됨으로써 완전하게 처리할 수 있다.

또한, 하부몸체(110)의 내부 용융공간(111)에 투입된 석면파쇄물의 용융시 발생하는 비산석면 또한 고온가스와 함께 상부몸체(210)의 내부공간(211)에 유입되어 처리되게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 석면 폐기물용 용융로는 도 1과 같이 보통 석면파쇄물 용융부(100)와 비산석면 처리부(200)가 일체로 형성되나, 도 5와 같이 석면파쇄물 용융부(100)와 비산석면 처리부(200)가 분리가능하도록 이루어질 수 있다.

즉, 도 5와 같이 석면파쇄물 용융부(100)의 하부몸체(110) 상부와 비산석면 처리부(200)의 상부몸체(210)의 하부가 분리결합이 이루어지도록 결합부(300)가 형성된다.

상기 결합부(300)는 석면파쇄물 용융부(100)의 하부몸체(110)와 비산석면 처리부(200)의 상부몸체(210)가 분리결합이 이루어지도록 보통 석면파쇄물 용융부(100)의 하부몸체(110) 상부와 비산석면 처리부(200)의 상부몸체(210)의 하부에 각각에 플랜지부(310, 320)를 형성하고, 이를 이용하여 분리 및 결합이 이루어지도록 한다.

이러한 석면 폐기물용 용융로는 비산석면 처리부(200)를 분리 또는 일체로 결합시킴으로써 일반폐기물과 석면폐기물을 처리할 수 있다.

즉, 하나의 폐기물용 용융로를 사용하여 석면이 함유되지 않은 폐기물과 석면폐기물을 처리할 수 있으며, 더 나아가 일반 용융로를 개조하여 석면폐기물용 용융로로 변경할 수도 있다.

상기와 같이 이루어진 석면 폐기물용 용융로는 종래에 매립처리를 하던 석면 폐기물을 용융처리할 수 있음으로써 2차적인 석면피해를 방지할 수 있어 널리 사용될 수 있다.

즉, 현재 모든 석면이 함유된 폐기물의 파쇄는 금지되어 있으나, 석면폐기물과 파쇄에 의한 비산석면의 완전하고 안전한 처리기술을 통하여 깨끗한 대기환경과 매립부지의 재활용뿐만 아니라 슬래그를 도로기층제 및 노반재 등의 재활용으로 부가적인 이익도 가능하다.

100 : 석면파쇄물 용융부
110 : 하부몸체 120 : 투입장치
130 : 산화제 투입구 140 : 승온버너
200 : 비산석면 처리부
210 : 상부몸체 211 : 내부공간
212 : 개구부 220 : 비산석면 투입구
230 : 산화제 투입구

Claims

폐기물을 고온으로 용융하여 처리하도록 이루어진 폐기물을 처리하는 용융로에 있어서,
용탕로를 구비한 내부 용융공간을 가지는 하부몸체(110)와, 상기 하부몸체(110)의 일측에 설치되어 파쇄된 석면 폐기물을 투입하는 투입장치(120)와, 산화제를 공급하는 산화제 공급구(130)와, 초기 가열을 위한 승온버너(140)와, 용탕로에서 처리된 슬래그를 배출하는 슬래그 배출구(150)와, 배출가스를 배출하는 가스배출구(160)를 포함하도록 구성되어 파쇄된 석면 폐기물을 처리하는 석면파쇄물 용융부(100)와;
상기 파쇄물 용융부(100)의 상측에 위치하여 하측으로부터 파쇄물 용융부(100)의 고온 가스가 유입되도록 하측이 개구된 원통형의 내부공간(211)을 가지는 상부몸체(210)와, 상기 상부몸체(210)의 상부에 형성되어 투입되는 비산석면을 공급하는 비산석면 투입구(220)와, 상기 비산석면 투입구(220)에서 투입되는 비산석면이 나선형의 선회유동을 하여 장시간 원통형의 내부공간(211)에 머무르도록 하여 상기 파쇄물 용융부(100)로부터 유입되는 고온 가스로 비산석면을 처리하는 비산석면 처리부(200)로 이루어짐을 특징으로 하는 석면 폐기물용 용융로.
제 1항에 있어서,
상기 석면파쇄물 용융부(100)와 비산석면 처리부(200)는 분리가능하도록 이루어짐을 특징으로 하는 석면 폐기물용 용융로.
제 1항에 있어서,
상기 투입장치(120)에서는 파쇄된 석면 폐기물과 연료가 혼합되어 공급됨을 특징으로 하는 석면 폐기물용 용융로.
제 3항에 있어서,
상기 연료는 RDP 또는 RPF임을 특징으로 하는 석면 폐기물용 용융로.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비산석면 투입구(220)는 투입되는 비산석면이 원통형의 내부공간(211)을 선회유동을 하도록 접선방향으로 설치됨을 특징으로 하는 석면 폐기물용 용융로.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비산석면 투입구(220)에서는 비산석면과 압축상태의 산화제가 공급됨을 특징으로 하는 석면 폐기물용 용융로.
제 5항에 있어서,
상기 비산석면 투입구(220)에서는 비산석면과 압축상태의 산화제가 공급됨을 특징으로 하는 석면 폐기물용 용융로.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비산석면 처리부(200)에는 비산석면 투입구(220)에서 투입되는 비산석면이 나선형의 선회유동을 하여 장시간 원통형의 내부공간(211)에 머무르도록 접선방향으로 산화제 공급구(230)가 더 설치됨을 특징으로 하는 석면 폐기물용 용융로.
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