KR101155177B1 - 먼지 및/또는 입자 형태의 폐기물 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고온 재생 방법에서 먼지 또는 입자 형태의 잔류물을 포함하는 방법에 관한 것으로, 상기 잔류물은 열처리에 앞서 예비 형성된다.
Description
본 발명은 먼지 및/ 또는 입자 형태의 폐기물 처리 방법에 관한 것이다.
종래 기술에서, 입자 또는 먼지, 특히 폐기물 소각 공정에서 발생하는 고농도의 중금속, 염소 화합물, 다이옥신, 푸란을 포함하는 필터 먼지들의 형태로 된 잔류물의 처리와 이용을 위하여 지하 매립이 사용되었다. 그러나 지하 매립은 처리 비용이 매우 높고, 처리할 물질에는 잠재적으로 많은 양의 유독 물질이 포함되어 있으므로, 처리 방법으로서 장기적 해결책이 될 수는 없다.
한편, 종래 기술에 따라, 먼지 또는 입자 형태의 잔류물을 폐기물 소각 공장이나 고온 재생 공장으로 보내어 처리 및 이용하는 것은 불가능하고, 이는 그러한 먼지들이 폐가스와 함께 다시 배출되고, 종래의 소각 공장의 경우에, 중금속 및 수반하는 물질들의 석출을 위한 별도의 흡수장치(sink)가 없기 때문이다.
종래의 열선택(Thermoselect) 기술로부터, "생태적으로 정당한 방식의 새로운 잔여 폐기물 처리 방법"이 폐기물의 고온 처리를 위한 특별한 방법으로서 알려 져 있다 (Dr. Ing. Gunter Hassler, Karlsruhe 1995, Verlag Karl Groener Karlsruhe).
이 방법은 모든 형태의 폐기물의 처리와 이용을 설명하고, 산업 폐기물뿐만 아니라, 고체 및/또는 액체 형태의 유독 물질을 포함하는 미분류된 산업 폐기물, 미처리된 산업 폐기물, 가정 폐기물 및/또는 특수 폐기물은, 반응로 내에서 열의 단계적 적용 및 물질의 열 분리 또는 변형을 받는다. 발생하는 고체 잔류물은 여기에서 고온 용융물로 변환되고, 반응로에 들어가기 전에, 분쇄압축기에서 밀집된 묶음으로 압축된 처리될 폐기물은 온도를 증가시키는 방향으로 열처리 단계를 거친다. 상기 열처리단계는, 인가된 압력을 유지하면서 반응로의 벽과의 형상을 일치시키고 힘을 작동시키는 접촉이 보장되는 적어도 하나의 저온 단계와, 처리될 폐기물이 고온 처리에 의하여 가스 투과성 전하를 형성하고 합성 가스가 발생되는 적어도 하나의 고온 단계를 포함한다. 발생된 합성 가스는 고온 구역 밖으로 안내되어 냉각수가 분사됨으로써 급냉되고, 상기 냉각수는 침전 탱크 안으로 안내된다.
본 발명의 목적은, 예를 들어, 필터 먼지와 같은 먼지 또는 입자 형태의 잔류물을 생태학적인 방식으로, 그리고 저 비용으로 확실하게 처리할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명의 청구항 1에 따른 방법에 의하여 달성된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예는 종속항에 기재되어 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 먼지 및/또는 입자 형태의 잔류물, 특히 독성 먼지 입자, 예를 들어, 폐기물 소각 공장에서 발생한 필터 잔류물, 건식 흡수제 및 적재된 활성탄이 예비 형성되고 상술한 방법 (이하, 열선택 공정이라고 함)을 사용하여 열 처리된다. 이하, 본 발명에 따른 먼지 또는 입자 형태의 잔류물의 "예비 형성(pre-forming)"은 먼지 또는 입자 형태의 잔류물을 고형 또는 액상으로 결합하는 어떠한 전처리, 예를 들어 단광제련(briquetting), 입자화 (pelletisation) 또는 압출 성형(extrusion)으로 해석된다.
본 발명에 따른 먼지 또는 입자 형태의 잔류물의 예비 형성 및 열선택 공정으로의 도입은, 미처리 먼지 입자의 폐기물 소각 공정 또는 열선택 공정으로의 도입에 비하여, 먼지 및/또는 입자 형태의 잔류물이 폐가스와 함께 배출되기 전에 형질변환을 겪는다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 먼지 및/또는 입자 형태의 예비 형성된 잔류물 처리는, 먼지 또는 입자 잔류물에 포함된 중금속이 용융되어 광물질또는 금속상으로 확실히 결합되고, 이어서 이들은 상기 공정으로부터 배출되고, 불활성 성분으로서 냉각될 수 있는 이점을 가진다. 또한, 이 방법은 다른 오염물질이 열선택 공정의 가스 세척에서 물로 식힘으로써 직접적으로 분리되고, 공정수를 정화하는 동안에 충전에 의하여 산업적으로 재활용될 수 있는 수산화 농축액으로 변환되는 이점을 가진다.
본 발명에 따른 방법은 다양한 바람직한 실시예로 구현될 수 있다. 바람직한 변형은 먼지 또는 입자 형태의 잔류물이 예비 형성된 상태로서, 분산액, 바람직하게는 현탁액을 이용하는 것에 있다.
본 발명에 따르면, 먼지 및/또는 입자 형태의 잔류물이 분산액, 또는 바람직하게는 현탁액으로 변환되고, 이 분산액에 고온 처리가 제공된다. 본 발명에 따르면, 물을 포함한 분산액, 바람직하게는 현탁액이, 저렴한 비용으로 제조될 수 있으므로 바람직하다. 물론, 예를 들어, 점성-변성 매질을 가지는 다른 분산액 또는 현탁액이 제조될 수 있다. 적합한 매질로서, 여기에서는 중유를 포함하는 결합제(binding agent)가 언급된다. 그리고 정제 폐기물 및/ 또는 전분과 같은 별도의 매질이 상기 분산액에 첨가되는 것이 유리하다. 또한, 활성탄 및/또는 동물 사료가 상기 분산액/현탁액에 첨가될 수 있다. 이러한 본 발명의 유리한 실시예로 인하여, 먼지 및/또는 입자 형태의 예비 형성된 잔류물의 발열량이 상당히 증가되고, 이는 그 이상의 열 처리에 있어서 유리한 효과를 가진다.
이러한 예비 형성의 실시예에 대한 대안으로서, 먼지 또는 입자 형태의 잔류물에 작은 열가소성수지 조각을 첨가하거나 공급하고, 그리고 열에 의하여 단광으로 만들 수 있다. 이러한 열 단광 제련은 바람직하게는 40~80 ℃의 온도 범위에서 일어난다.
또 다른 바람직한 실시예는 상술한 바와 같은 분산액의 제조에 있어서, 가능하게는 다른 결합제를 첨가하고 그리고 이어서 이러한 현탁된 먼지와 결합제의 혼합물의 단광을 제조하는 데에 있다. 이러한 방식으로 먼지 또는 입자 형태의 잔류물을 결합된 상태로 예비 성형함으로써, 본 발명에 따르면, 재생할 수 있는 기하학적인 형태로 본체를 제조하는 것은 문제가 아니고, 오히려 본 발명에서는 물질의 예비 형성을 다루고 있다. 따라서, 상기 단광에 대한 대안으로서, 입자화 또는 압출 성형 또한 명백한 선택이다. 상기 먼지 입자들은 여기에서 바람직하게는 중유로 현탁될 수 있다. 또 다른 바람직한 결합제는 적재된 활성탄, 동물 사료, 정제 폐기물, 전분 또는 유사한 물질들이다. 상기 결합제는 상기 단광 제련의 발열량을 유효하게 증가시키고, 발열시에는 즉각적으로 분해되어, 이로 인하여 열 효율은 상당히 향상되게 된다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예는, 먼지 또는 입자 형태의 잔류물 또는 먼지 또는 입자형태의 잔류물과 결합제의 혼합물의 고압 단광 제련에 있다.
마지막으로, 열선택 공정에 단광을 공급하는 방식을 다양하게 변형하여 사용할 수 있다. 우선, 폐기물 벙커를 통하여 다른 어떤 방법으로 예비 형성된 단광이나 잔류물을 공급하는 것이 가능하다. 또 다른 실시예는 다른 어떤 방법으로 예비 형성된 단광 또는 잔류물을 분쇄압축기로 보낼 수 있다. 마지막으로, 예비 형성된 먼지 또는 입자 형태의 잔류물이 또한 반응로에 직접 공급될 수 있다.
Claims (11)
- 산업 폐기물뿐만 아니라, 고체 또는 액체 형태의 유독 물질을 포함하는 미분류된 산업폐기물, 가정 폐기물 또는 특수 폐기물이 반응로 내에서 열의 단계적 적용 및 물질의 열 분리 또는 변형을 받고, 발생하는 고체 잔류물은 고온 용융물로 변환되고,반응로에 투입되기 전에 분쇄압축기에서 밀집된 묶음으로 압축된 처리될 폐기물은, 인가된 압력을 유지하면서 반응로의 벽과의 접촉이 보장되는 적어도 하나의 저온 단계와, 처리될 폐기물이 고온 처리에 의하여 가스-투과성 전하를 형성하고 합성 가스가 발생되는 적어도 하나의 고온 단계를 포함하는, 온도를 증가시키는 방향으로 열처리 단계를 거치고,상기 발생된 합성 가스는 고온 단계 구역 밖으로 안내되어 냉각수가 분사됨으로써 급냉되는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법에 있어서,필터 먼지, 탄산염과 같은 건식 흡수제 또는 적재된 활성탄과 같은, 폐기물로서의 먼지 또는 입자 형태의 잔류물이 분산액의 형성에 의하여 예비 형성되고, 이어서 열처리 공정으로 공급되는 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 예비 형성된 폐기물은 상기 분쇄압축기에 공급되는 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 예비 형성된 폐기물이 고온 단계 구역으로 공급되는 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 먼지 또는 입자 형태의 잔류물이 입자화, 압출 성형 및 단광제련 중 적어도 어느 하나의 방법에 의하여 예비 형성되는 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 먼지 또는 입자 형태의 잔류물에 열가소성수지가 첨가되고 그리고 이어서 예비 형성되는 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 분산액은 물인 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 분산액은 중유를 포함하는 매질인 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
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- 제1항에 있어서, 상기 분산액에 정제 폐기물 또는 전분과 같은 별도의 점성-변성 물질이 첨가되는 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 분산액은 결합제의 첨가에 의하여 단광 제련되는 것을 특징으로 하는 모든 유형의 폐기물의 처리 및 이용 방법.
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