KR101176765B1 - 폐기물 열처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기물 열처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 각종 산업쓰레기, 도시의 생활 쓰레기, 각종 고분자 화학물질 등의 폐기물을 열처리기 내로 투입하여 진공상태에서 저온으로 열처리하여 탄소를 추출함은 물론 열처리시 발생하는 타르와 유해가스, 악취와 분진발생 등을 포함한 대기오염 물질을 외부로 배출하지않고 여과기 내에서 처리하는 환경친화적인 폐기물 열처리 장치를 특징으로 한다.

Description

폐기물 열처리 장치{The heat treatment of waste materials}

본 발명은 폐기물 열처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 각종 산업쓰레기, 도시의 생활 쓰레기, 각종 고분자 화학물질 등의 폐기물을 열처리기 내로 투입하여 진공상태에서 저온으로 열처리하여 탄소를 추출함은 물론 열처리시 발생하는 타르와 유해가스, 악취와 분진발생 등을 포함한 대기오염 물질을 외부로 배출하지않고 여과기 내에서 처리하는 환경친화적인 폐기물 열처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장이나 가정에서 발생하는 각종의 폐기물은 다량의 수분을 함유한 상태에서 심한 악취와 각종의 세균이 증식된 상태에 있다.

이러한 폐기물은 별도의 소독이나 멸균 등의 과정을 거치지 않고 일정장소에 적치한 상태에서 차량 등을 이용하여 특정한 장소에 매립, 해양에 투기하거나 소각처리하는 방식을 취하고 있다.

상기와 같이 폐기물을 일정기간 동안 일정량이 모이도록 야적한 후 매집시킬 경우에는 야적과정이나 매립을 위한 적재과정에서 폐기물에서 발생하는 악취와 추출물에 의해 대기 및 주위환경을 오염시키는 원인이 된다.

그리고 매립지로 이동하여 매립할 경우에는 매립과정을 철저히 하지않을 경우에는 침출수가 지면으로 침투하여 토양오염을 야기하거나 이로 인한 지하수 및 청정계곡수의 오염을 불러 일으키게 된다.

특히, 매립지의 한정으로 인한 무한매립이 불가능하기 때문에 폐기물의 처리에 상당한 고심을 하게 된다.

이러한 장소와 침출수 및 악취의 원인을 근본적으로 해결하기 위하여 사용되는 방법은 소각처리이다.

상기와 같이 폐기물을 소각처리하기 위한 소각장치는 많은 종류의 것이 개발되어 사용되고 있는 실정이나, 폐기물을 소각처리 하는 경우에는 소각과정에서 발생하는 배기가스는 집진 되지 않은 상태 그대로 대기중으로 방출된다.

따라서 소각과정이나 소각 후 대기중으로 방출되는 배기가스에는 인체는 물론 식물 및 동물과 같은 생명체에 치명적인 악영향을 미치는 다이옥신과 같은 유독물질은 물론 매연 등이 대기중으로 여과되지 않은 채 방출됨으로써 주위환경을 심각하게 오염시키게 되는 문제점을 가짐으로써 근본적인 문제해결에는 도움을 주지못하는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 각종 산업폐기물을 진공상태에서 저온으로 소각할 때 이산화탄소의 배출을 최대한 억제하는 동시에, 그 밖의 각종 유해가스를 공기 중으로 방출하지않도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 폐기물을 열처리로 소각할 때 열효율을 높이고, 융해된 폐기물을 용이하게 처리할 수 있는 것을 목적으로 한다.

또한, 유기성 폐기물과 무기성 폐기물을 별도로 분리하지않고 일체로 열처리를 할 수 있는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 열처리기 내부로 폐기물을 투입할 때 한쪽으로 몰려서 쌓이지않고 고르게 분배되어 쌓일 수 있도록 유도하여 폐기물 처리용량을 확대할 수 있는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 각종 산업 폐기물을 내부로 투입한 후 진공상태에서 저온으로 가열하여 폐기물을 분해하고 고체상태로 수거하는 열처리기와, 상기 폐기물을 열처리하는 과정에서 배출되는 유해물질을 수막 필터부와 수증기필터부를 통해 내부에서 여과하는 여과기로 구성된 폐기물 열처리 장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 폐기물 열처리 장치는 폐기물을 처리하기 전에 유기물과 무기물을 별도로 분리할 필요 없어 함께 열처리함으로 인해 작업 공정을 단축하는 효과가 있다.

또한, 폐비닐과 폐 플라스틱과 같이 고 에너지원인 탄소 화합물을 매립 또는 소각하지 않고 진공상태에서 저온으로 열처리하여 고체 상태로 수거함으로써 폐기물을 각종 에너지자원으로 활용할 수 있는 경제적인 작용효과가 기대된다.

또한, 폐기물을 열처리하는 과정에서 탄소를 추출하기 때문에 다이옥신과 같은 유독물질은 물론 매연 등이 대기중으로 여과하여 방출하지 않고 여과기 내부에서 처리함으로 인해 환경친화적인 폐기물 처리장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 폐기물을 진공상태에서 저온으로 열처리하여 부피를 최소화함은 물론 용해되어 추출된 탄소를 이용하여 다양한 분야의 산업용 소재로 널리 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제작 및 설치가 용이하고 크기를 다양하게 제작할 수 있고, 폐기물이 배출되는 현장에 설치하여 열처리가 가능함으로 인해 폐기물 처리에 따른 이동거리를 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 열처리장치를 도시해 보인 결합 사시도.
도 2는 본 발명 열처리장치를 도시해 보인 분리 사시도.
도 3은 본 발명 열처리장치를 도시해 보인 결합 단면도.
도 4a, b는 본 발명 열처리장치에서 폐기물 분배기를 도시해 보인 사시도.
도 5는 본 발명 열처리장치에서 폐기물 분배기의 작동상태를 도시해 보인 결합 단면도.
도 6은 본 발명 열처리장치에서 열 차단부를 도시해 보인 확대 사시도.
도 7a, b은 본 발명 열처리장치에서 여과기를 도시해 보인 예시도.
도 8은 본 발명 열처리장치의 다른 실시 예를 도시해 보인 단면도.
도 9은 본 발명 열처리장치의 다른 실시를 개략적으로 확대해 보인 사시도.
도 10은 본 발명 열처리장치의 다른 실시 예를 도시해 보인 단면도.
도 11은 도 10 열처리장치를 도시해 보인 작동상태 단면도.
도 12는 도 10 열처리장치를 도시해 보인 사시도.

상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 열처리장치를 도시해 보인 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명 열처리장치를 도시해 보인 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명 열처리장치를 도시해 보인 결합 단면도이고, 도 4a, b는 본 발명 열처리장치에서 폐기물 분배기를 도시해 보인 사시도이다.

본 발명 폐기물 열처리 장치(1)는 산업현장이나 가정에서 발생하는 각종 폐기물(54)을 진공상태에서 200 ～ 400℃ 이하의 온도에서 열처리하여 유해물질을 대기중에 배출하지않고 여과하고, 탄소(60)상태의 잔존 폐기물(54)과 타르(60)는 수거하여 산업원료로 재사용할 수 있는 열처리기(55)와 여과기(2)로 구성된다.

상기 열처리기(55)는 저부에 받침대(21)가 설치된 박스형상의 외함(3)으로 형성되며, 상기 외함(3)은 폐기물(54)을 내부로 투입하여 진공상태에서 저온으로 열처리할 수 있도록 상면에는 폐기물(54)을 투입하는 공급 도어(8)와, 전면과 측면에는 탄소상태로 분해된 폐기물(54)을 배출하는 배출 도어(9)와, 외주면 일측에는 전기히터(7) 및 폐기물 분배기(11)를 제어하는 제어부(48)가 부착된다.

또한, 열처리기(55) 내부를 진공상태로 유지하기 위해서는 폐기물(54)을 공급 및 배출하기 위해 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)와 도어틀(10)로 구성하고, 그사이에는 가스켓(23)이 삽입되어 긴밀하게 밀폐하도록 한다.

또한, 본 발명은 도 6과 같이 가스켓(23)이 열에 의해 직접 접촉이 되어 변형되지않도록 열을 차단하고 가스켓(23)을 보호하기 위해 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)를 설치하는 외함(3) 일부에는 도어틀(10)이 각각 삽입 고정되고, 도어틀(10)의 내주면 둘레에는 내측 프레임(28)이 부착되고, 상기 내측 프레임(28)의 끝단은 삽입돌기(31)로 형성되어 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)에 부착된 외측 프레임(29)에 형성된 삽입홈(30)에 삽입되도록 한다.

즉, 도어틀(10)에 부착된 외측 프레임(29)의 삽입 돌기(31)가 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)를 닫았을 때 삽입될 수 있도록 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)의 내주면 둘레에는 대응하게 삽입홈(30)이 일체로 형성된 외측 프레임(29)에 부착되어 삽입홈(30)에서 인입 및 인출된다.

그러면 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)를 닫을 때 가스켓(23)이 외함(3) 내부로 노출되지않도록 감싸 전기히터(7)에서 발생하는 열기가 직접 닿는 것을 차단하여 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 가스켓(23)에 열기가 직접 전도되는 것을 차단하기 위하여 내ㆍ외측 프레임(28, 29)의 재질은 단열재 및 내화재질로 이루어진 게 바람직하다.

한편, 도어 틀(10)에 삽입 돌기(31)가 일체로 형성된 내측 프레임(28)을 부착하는 이유는 가스켓(23)의 설치할 때 삽입 돌기(31)에 가스켓(23)의 일측 끝단이 밀착되면 이를 지지함으로 인해 설치작업을 용이하게 할 수 있으며, 내함(4) 내부가 열에 의해 팽창할 때 압력에 의해 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)와 도어틀(10) 사이가 변형되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 외함(3)의 내부에는 공급 도어(8)와 배출 도어(9) 부분을 제외하고 단열재로 밀폐하는 단열재층(5)이 형성되며, 상기 공급 도어(8)와 배출 도어(9) 내부에도 단열재가 삽입되어 내부 열기가 외부로 방출되는 것을 차단한다.

상기 단열재층(5) 내주면에는 부식을 방지하기 위해 스테인리스 재질로 공급 도어(8)와 배출 도어(9)를 통해 폐기물(54)을 내부로 공급하고, 공급된 폐기물(54)을 열처리로 분해하고, 폐기물(54)을 열처리할 때 발생하는 열을 여과기(2)로 공급하기 위해 열기 배출관(32)이 외부로 형성된 내함(4)이 형성된다.

또한, 폐기물(54)을 저온 상태에서 가열할 수 있도록 내함(4)의 내주면에는 배출 도어(9)가 설치된 부분만을 제외하고 전면과 배면, 좌ㆍ우측면에는 봉 형상으로 이루어져 일정간격으로 배열되어 전기적으로 연결된 상태에서 폐기물(54)을 가열하는 전기 히터(7)가 설치된다.

상기 전기 히터(7)는 도면에 미 도시 하였으나 내함(4)의 내주면에 소켓을 부착하고 봉 형상의 전기 히터(7)를 끼움 결합하는 구조로 연결한다.

또한, 전기 히터(7)에 폐기물(54)이 직접 닿아 열처리시 발화되는 것을 방지하기 위하여 타공망(6)이 설치된다.

상기 타공망(6)은 전기 히터(7)가 설치된 전면과 배면, 좌ㆍ우측면에서 배출 도어(9)가 설치된 부분만을 제외하고, 폐기물(54)을 향해 열기를 조사하고, 전기히터(7)에 폐기물(54)이 밀착되지않도록 차단하며 열기만을 폐기물(54)로 조사할 수 있도록 다수개의 구멍이 타공된 형상이다.

또한, 내함(4)의 바닥면에는 공급 도어(8)를 통해 투입되어 낙하되는 폐기물(54)이 내함(4)의 가장자리부터 고르게 쌓이도록 폐기물 분배기(11)를 설치한다.

상기 폐기물 분배기(11)는 외함(3)의 저면 바닥에 설치된 회전모터(17)와, 상기 회전모터(17)의 구동축(16)과 하부 끝단이 나사산을 따라 조임 체결되고, 상부 끝단은 내함(4)의 내부로 돌출된 샤프트(18)가 분배 커버(12)의 저면과 체결된다.

상기 내함(4)으로 돌출된 샤프트(18)의 외주면으로 설치된 지지 기둥(19)은 내함(4) 바닥에서 수직방향으로 설치된 내부관(20)과, 상기 내부관(20)의 외주면에는 외부로 열기를 배출할 수 있도록 표면 전체에 타공이 형성된 외부관(20')이 씌어지고, 상기 내부관(20)과 외부관(20')의 상면에는 롤러(15)가 회전할 수 있도록 롤러 홈부(22)가 형성된 롤러 커버(13)가 체결된다.

또한, 내ㆍ외부관(20, 20') 사이에는 봉 형상의 전기 히터(7)가 둘레를 따라 일정간격으로 배열되어 전기적으로 연결된다.

또한, 샤프트(18)의 상부와 저면이 체결되어 회전하는 분배 커버(12)는 돔(dome) 형상으로 표면에는 엠보형상으로 돌출된 다수개의 회전 돌기(27)가 일체로 형성되어 회전시 마찰력을 높여 교반이 용이하도록 함은 물론 화상면적을 높여 열효율을 높이고, 내부에는 지지랙(14)이 형성되어 폐기물(54)의 충격을 지지하여 내구성을 향상시키며, 저면에는 다수개의 롤러(15)가 부착되어 롤러 커버(13)에 형성된 롤러 홈부(22)에 삽입되어 롤러 홈부(22)를 따라 회전함과 동시에 폐기물(54)의 하중을 지지하도록 한다.

따라서 폐기물 분배기(11)는 폐기물(54)을 내함(4) 내부로 투입하여 낙하되는 폐기물(54)이 분배 커버(12)에 부딪혀 내함(4) 가장자리로 먼저 위치하도록 유도하고, 투입된 폐기물(54)을 열처리하는 과정에서 분배 커버(12)가 일정시간 동안 회전하여 교반되도록 함으로써 열처리 효율을 높이도록 한다.

한편, 공급 도어(8)의 개폐작동을 용이하게 하기 위하여 외함(3)의 외주면 일측에는 한쌍의 수직 프레임(25)이 마주보게 설치되고, 상기 수직 프레임(25) 사이에는 견인모터(24)가 장착된 회전축(57)이 수평하게 설치되며, 상기 견인모터(24)의 회전축(57)에는 와이어(26)가 감겨져 공급 도어(8)의 상면과 와이어(26)의 끝단이 체결된 상태에서 와이어(26)를 감거나 풀어서 개폐한다.

또한, 열처리기(55)는 내부로 공기가 투입되지않는 진공상태에서 전기히터(7)가 저온으로 발열하여 폐기물(54)을 열처리하는 과정에서 발생하는 열기는 여과기(2)로 배출하는 과정에서 열기에 포함되는 유해물질을 1, 2차에 걸쳐 여과할 수 있도록 여과기(2)를 구성한다.

상기 여과기(2)는 도 7a, b에서 도시한 바와 같이 열처리기(55)와 연결된 열기 배출관(32)의 일측 끝단이 연결된 함체 내부로 공급되는 열기를 여과하기 위해 일정한 높이를 갖도록 수직으로 세워진 격판(38)을 기준으로 전면과 배면으로 내부를 분리하고, 격판(38)의 전면에는 열기에 포함된 유해 물질을 물(59)로 정화하여 여과할 수 있도록 상부에서 하부로 물이 흘러내리는 수막 필터부(34)를 형성한다.

상기 격판(38)의 배면에는 수증기 필터(39)에 의해 수증기를 여과하는 수증기 필터부(35)가 형성되어 수막 필터부(34)에서 물에 의해 유해물질인 타르가 정화되고, 정화과정에서 발생하는 수증기는 수증기 필터(39)에 의해 2차로 여과하여 물탱크(11)로 배출한다.

한편, 격판(38)은 소정의 높이를 유지하여 일부만 통공된 상태를 유지하여 수증기가 수증기 필터부(35)로 용이하게 유입되도록 유도하고, 물을 유입되지않게 차단하는 역할을 갖는다.

또한, 수막 필터부(34)와 수증기 필터부(35)는 다수개의 배출공(40)이 바닥에 형성되어 물에 의해 정화된 유해물질인 타르(60)와 수증기를 여과하여 배출되는 물을 수거하도록 하부에 물탱크(11)가 위치한다.

상기 물탱크(11)의 내부중 상부에는 물을 급수하고, 타르(60)를 배출하는 타르 배출관(45)이 형성되고, 하부에는 수중펌프(42)가 설치되어 수막 필터부(34)로 물을 순환 공급하는 냉각수 공급관(43)이 형성되고, 물을 배출하는 물 배출관(44)이 형성된다.

또한, 겨울철에는 물탱크(41)에 담긴 물이 얼지않도록 일정온도 이상을 유지할 있도록 가열하는 히터 조절세트(56)가 설치된다.

상기 히터 조절세트(56)는 히터와 히터의 온도를 조절하는 조절기가 세트로 구성된다.

한편, 수막 필터부(34)는 상부에서 하부로 지속적으로 물을 낙하시켜 수막커튼을 형성할 수 있도록 물탱크(41)와 연결된 냉각수 공급관(43)을 통해 공급된 물을 분배하는 물 분배기(37)와, 상기 물 분배기(37)에서 분배되어 공급된 물을 분사하도록 길이방향을 따라 저면에는 분사노즐이 형성되어 상부에서 하부 방향으로 낙하되게 일정간격으로 배열된 다수개의 물 분사함(33)이 일체로 형성된다.

또한, 상기 물 분사함(33)의 분사노즐에는 길이방향을 따라 판 형상의 철망(36)이 수직방향으로 부착되어 철망(36)을 타고 저속으로 물이 흘러내리도록 한다.

따라서 물 분배기(37)에는 철망(36)이 각각 부착된 다수개의 물 분사함(33)이 일렬로 배열되어있어 단계적으로 열기가 통과하면, 열기에 포함된 타르(60)가 물에 의해 정화되어 물탱크(41)로 물과 함께 배출되도록 한다.

상기 물탱크(41)로 배출된 타르(60)는 물과 비중이 달라 물과 분리되어 물의 상부에 위치하도록 부상하고, 타르(60)의 하부에 위치한 물은 물 분배기(37)로 순환 공급한다.

도 5는 본 발명 열처리장치에서 폐기물 분배기의 작동상태를 도시해 보인 결합 단면도이다.

본 발명 폐기물 열처리장치(1)는 도면에 미 도시하였으나 컨베이어에 의해 산업 폐기물을 내함(4) 내부로 투입하여 낙하를 하면 폐기물 분배기(11)의 분배 커버(12)와 부딪쳐 내함(4) 가장자리부터 순차적으로 위치하여 폐기물(54)이 가득 채워지면 공급 도어(8)를 닫고, 그러면 내부에는 외부 공기가 유입되지않는 진공상태가 되고, 제어부(48)의 조작으로 내함(4)에 설치된 전기히터(7)와 폐기물 분배기 (11)내에 설치된 전기 히터(7)가 발열하여 폐기물(54)을 발화되지 않도록 저온에서 가열한다.

그러면, 내함(4) 내부에는 폐기물(54)을 투입할 때 공급된 공기는 전기 히터가 발열하면서 소모되어 진공상태에서 저온으로 가열하면 폐기물(54)이 전기 히터(7)가 직접 닿지않도록 차단하기 때문에 폐기물(54)이 발화되지않고 용융되면서 산소, 수소, 질소등의 분자가 빠져나가면서 중량이 감소되어 탄소(61)만 남아 부피를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은 폐기물 분배기(11)에서 전기히터(7)의 발열과 회전 돌기(27)에 의해 화상면적이 넓어져 폐기물의 표면과 안에서 동시에 가열하여 열처리 시간을 단축할 수 있다.

또한, 폐기물(54)의 부피가 감소되어 내함(4) 내부에 공간이 형성되면 회전모터(17)의 회전으로 폐기물 분배기(11)의 분배 커버(12)를 일정시간 동안만 회전시켜 폐기물(54)을 교반하여 빠른시간 안에 열처리 될 수 있도록 유도한다.

한편, 분배 커버(12)에 형성된 회전돌기(27)는 화상면적을 확대하는 것은 물론 분배 커버(12)의 회전시 폐기물과 마찰력을 높이도록 함으로서 교반을 용이하게 할 수 있도록 한다.

상기 열처리기(55)에서 폐기물(54)을 열처리할 때 발생하는 열기는 열기 배출관(32)을 통해 여과기(2)로 배출이 되어 수막 필터부(34)의 철망(36)을 통과하면 물에 의해 타르(60)를 포함한 유해물질이 정화되어 배출공(40)을 통해 물탱크(41)로 배출되고, 열기와 물이 접촉하여 냉각하는 과정에서 발생하는 수증기는 수증기 필터부(35)로 공급되어 수증기에 남아있는 유해물질을 수증기 필터(39)에 의해 2차로 여과되고, 여과 과정에서 수증기가 냉각되어 발생하는 물은 배출공(40)을 통해 물탱크(41)로 배출하기 때문에 외부로는 타르(60)를 포함한 유해물질이 배출되지않아 환경친화적이다.

한편, 수증기 필터부(35)의 수증기 필터(39)는 악취를 여과하는 부분과 유해물질을 순차적으로 여과하는 2단계로 구성된다.

또한, 물탱크(41) 내부로 배출된 타르(60)는 물의 상면 위로 부상하여 분리되면 타르(60)는 그대로 있고 수중펌프(42)에 의해 물만 냉각수 공급관(43)을 통해 물 분배기(37)로 순환 공급한다.

상기 열처리기(55)의 폐기물 열처리 과정이 완료되어 냉각과정을 거치면 내함(4)에는 탄소(61)만 남아있어 이를 수거하여 산업재료로 재활용하고, 물탱크(41)에 잔존하고 있는 타르(60)는 타르 배출관(45)을 통해 타르만 배출한다.

이때 물은 타르(60)보다 수위가 낮기 때문에 물은 배출되지않고 타르(60)만 배출하고, 물은 물탱크(41)의 하부에 형성된 물 배출관(44)을 통해 배출하고, 물 공급은 타르 배출관(45)을 통해 물탱크(41) 내부로 공급한다.

따라서 본 발명은 폐기물(54)을 열처리하여 탄소(61)를 추출할 때 발생하는 이산화탄소 및 다이옥신 등 유해가스, 미세먼지를 물로 1차 정화하고, 수증기 필터(39)로 2차 여과하여 물탱크(41)로 배출하고 외부로는 배출하는 게 전혀 없어 환경친화적이다.

도 8은 본 발명 열처리장치의 다른 실시 예를 도시해 보인 단면도이고, 도 9은 본 발명 열처리장치의 다른 실시를 개략적으로 확대해 보인 사시도 이다.

본 발명 열처리기(55)는 내함(4)에 폐기물 분배기(11)를 설치하지않고 폐기물(54)을 열처리하는 과정에서 일정중량에 도달하면 폐기물(54)을 교반함으로 인해 열처리 효율을 높여 열처리 시간을 단축할 수 있도록 한다.

한편, 폐기물(54)을 열처리하는 과정에서 폐기물(54)의 교반이 필요한 이유는 저온에서 폐기물이 융해되어 내부에 있는 폐기물(54) 위로 쌓여지면 내부에 있는 폐기물(54)의 열처리 시간이 길어져 이를 뒤 집어지도록 교반하면 열처리 시간을 단축할 수 있다.

따라서 본 발명은 내함(4)의 바닥면에 폐기물의 중량을 감지하고, 감지된 신호를 제어부(48)으로 보내는 다수개의 중량감지 센서(47)를 설치하여 제어부(48)와 연결한다.

또한, 내함(4)의 바닥면에는 단열 및 내화재질에 원판형상으로 이루어지며, 상면에는 십자형상으로 배열되어 수직방향으로 세워진 판형상의 분배 스크루(46)와, 상기 분배 스크루(46)의 저면 중앙에는 하부로 돌출된 샤프트가 내함(4)의 단열재층(5)으로 삽입되어 단열재층(5)에 위치하는 회전 모터(17)의 구동축()과 조임 체결되어 회전하는 분배 스크루(46)를 설치한다.

상기 회전 모터(17)는 제어부(48)와 리드선에 연결되어 미리 입력된 중량에 폐기물이 도달하면 이를 중량감지 센서(47)가 감지하여 분배 스크루(46)가 일정시간 작동하여 폐기물(54)을 교반한다.

또한, 단열재층(5)에 삽입된 분배 스크루(46)의 샤프트와 조임 체결되는 구동축은 둘레에 분진 유입 방지턱(49)이 일체로 형성되어 분진이 회전모터로 낙하되는 것을 방지함은 물론 회전모터(17)에 열기가 직접 조사되지못하도록 차단한다.

도 10은 본 발명 열처리장치의 다른 실시 예를 도시해 보인 단면도이고, 도 11는 도 10 열처리장치를 도시해 보인 작동상태 단면도이며, 도 12는 도 10 열처리장치를 도시해 보인 사시도 이다.

본 발명 열처리 장치는 전기 히터(7)에 의해 열처리되고 남은 탄소(61)를 용이하게 외부로 배출할 수 있도록, 외함(3)의 전면에 위치한 배출 도어(9) 하부에는 경첩에 의해 회동 개폐하는 서랍 도어(50)가 설치된다.

또한, 내함(4)의 바닥에는 서랍 도어(50)를 통해 서랍식으로 인출 및 인입되어 폐기물(54)을 배출하고 저면 일측 끝단에는 내측으로 높이 조절 삽입홈(53)이 형성되어 실린더(52)의 피스톤 로드 끝단이 분리 및 결합되도록 서랍(51)이 삽입된다.

또한, 서랍(51)의 저면 끝단에 형성된 높이 조절 삽입홈(53)에는 피스톤 로드 끝단과 분리 및 결합되어 피스톤 로드의 상승으로 서랍(51)의 후방을 상부방향으로 밀어올려 경사지게 각도를 형성함으로써 폐기물(54)이 용융된 탄소(61)를 서랍(51)의 도어 방향으로 미끄러지게 유도하여 쉽게 처리하도록 단열재층(5)에는 실린더(52)과 설치되며, 실린더(52)는 제어부(48)와 리드선에 의해 연결된다.

따라서 열처리기(55)는 내함(4) 내부로 삽입된 서랍(51)에 폐기물(54)을 적층한 상태에서 전술한 바와 같이 열처리 및 여과과정과 냉각과정을 거친 후 남아 있는 탄소(60)를 배출하기 위하여 배출 도어(9)를 열어 일부 배출을 하고 나서, 제어부(48)의 조작으로 실린더(52)의 피스톤 로드가 상승하여 높이 조절 삽입홈(53)으로 삽입되어 서랍(51)의 끝단을 상승시키면 탄소(61)가 배출 도어(9) 방향으로 모아져 배출작업을 용이하게 할 수 있으며, 실린더(52)의 피스톤 로드가 하강하여 원상복귀한 후에는 피스톤 로드의 끝단이 높이 조절 삽입홈(53)에서 분리되면 서랍 도어(50)를 열고 서랍(51)에 달려있는 손잡이를 잡아당겨 외함(3) 밖으로 일부를 인출하여 남아있는 탄소(61)를 배출하고, 바닥에 붙어있는 탄소(61)도 깨끗하게 제거하여 배출작업의 작업시간 및 작업자의 환경을 개선할 수 있다.

1: 폐기물 열처리장치 2: 여과기
3: 외함 4: 내함
5: 단열재층 6: 타공망
7: 전기 히터 8: 공급 도어
9: 배출 도어 10: 도어틀
11: 폐기물 분배기 12: 분배 커버
13: 롤러 커버 14: 지지랙
15: 롤러 16: 구동축
17: 회전모터 18: 샤프트
19: 지지기둥 20, 20': 내ㆍ외부관
21: 받침대 22: 롤러홈부
23: 가스켓 24: 견인모터
25: 수직 프레임 26: 와이어
27: 회전 돌기 28: 내측 프레임
29: 외측 프레임 30: 삽입홈
31: 삽입 돌기 32: 열기 배출관
33: 물 분사함 34: 수막 필터부
35: 수증기 여과 필터부 36: 철망
37: 물 분배기 38: 격판
39: 수증기필터 40: 배출공
41: 물탱크 42: 수중펌프
43: 냉각수 공급관 44: 물 배출관
45: 타르 배출관 46: 분배 스크루
47: 중량감지 센서 48: 제어부
49: 분진 유입 방지턱 50: 서랍 도어
51: 서랍 52: 실린더
53: 높이조절 삽입홈 54: 폐기물
55: 열처리기 56: 히터조절세트
57: 회전축 58: 앵글
59: 물 60: 타르
61: 탄소

Claims (7)

1. 저부에 받침대(21)가 설치된 상태에서 폐기물(54)을 내부로 투입하여 진공상태에서 저온으로 열처리할 수 있도록 상면에는 폐기물을 투입하는 공급 도어(8)와, 전면과 측면에는 탄소상태로 분해된 폐기물을 배출하는 배출 도어(9)와, 외주면에는 전기히터(7) 및 폐기물 분배기(11)를 제어하는 제어부(48)가 부착되는 외함(3)과;
   상기 외함(3)의 내부에는 공급 도어(8)와 배출 도어(9)를 제외하고 단열재로 밀폐하는 단열재층(5)과;
   상기 단열재층(5) 내부에는 부식을 방지하기 위해 스테인리스 재질로 이루어진 공급 도어(8)와 배출 도어(9)를 통해 폐기물을 내부로 공급하고 분해된 폐기물을 배출하며, 폐기물을 열처리할 때 발생하는 열을 여과기(2)로 공급하기 위해 열기 배출관(32)이 외부로 형성된 내함(4)과;
   상기 내함(4)의 내주면에는 배출 도어(9)가 설치된 부분만을 제외하고 전면과 배면, 좌ㆍ우측면에는 봉 형상으로 이루어져 일정간격으로 배열되어 전기적으로 연결된 상태에서 폐기물을 가열하는 전기 히터(7)와;
   상기 전기 히터(7)가 설치된 전면과 배면, 좌ㆍ우측면에는 배출 도어(9)가 설치된 부분만을 제외한 상태에서 폐기물을 향해 열기를 조사하고, 전기히터(7)에는 폐기물이 밀착되지않도록 차단하기 위해 다수개의 구멍이 타공되어 설치된 타공망(6)과;
   상기 내함(4)의 바닥면에는 공급 도어(8)를 통해 투입되는 폐기물이 부딪쳐 내함(4) 가장자리부터 내부에 고르게 쌓이도록 돌출되어 분배하는 폐기물 분배기(11)를 포함하여 구성된 열처리기(55)와;
   상기 열처리기(55)와 열기 배출관(32)에 의해 연결된 함체 내부로 공급되는 열기를 여과하기 위해 내부를 분할하도록 수직으로 세워진 격판(38)을 기준으로 전면과 배면으로 분리하여 전면에는 열기에 포함된 유해 물질을 물에 의해 정화할 수 있도록 상부에서 하부로 물(59)이 흘러내리는 수막 필터부(34)와;
   상기 격판(38)의 배면에는 수막 필터부(34)에서 여과된 수증기를 수증기 필터(39)에 의해 악취와 유해물질을 여과하여 물탱크(41)로 배출하는 수증기 필터부(35)와;
   상기 수막 필터부(34)와 수증기 필터부(35)의 바닥에는 다수개의 배출공(40)이 형성되어 물(59)에 의해 정화된 타르(60)와 물(59)을 수거하도록 하부에 위치하는 물탱크(41)와;
   상기 물탱크(41) 내부에서 일측 상부에는 수거된 타르(60)를 외부로 배출하는 타르 배출관(45)과, 상기 물탱크(41) 하부에는 물을 배출하는 물 배출관(44)과, 상기 물탱크(41) 내부에는 수중펌프(42)가 설치되어 수막 필터부(34)로 물을 순환 공급하는 냉각수 공급관(43)과, 물탱크(41) 내부에 담수된 물이 얼지 않도록 히터와 온도 조절기가 일체로 형성된 히터 조절 세트(56)가 설치된 여과기(2)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 폐기물 분배기(11)는 외함(3)의 바닥에 설치된 회전모터(17)와;
   상기 회전모터(17)의 구동축(16)과 하부 끝단이 나사산을 따라 조임 체결되고, 상부 끝단은 내함(4)의 내부로 돌출되어 분배 커버(12)의 저면과 체결된 샤프트(18)와;
   상기 내함(4)으로 돌출된 샤프트(18)의 외주면으로 삽입되어 내함(4) 바닥에서 수직방향으로 설치되는 내부관(20)과, 상기 내부관(20)의 외주면에는 외부로 열기를 배출할 수 있도록 표면 전체에 타공이 형성된 외부관(20')이 씌어지고, 상기 내부관(20)과 외부관(20')의 상면에는 롤러(15)가 회전할 수 있도록 롤러 홈부(22)가 형성된 롤러 커버(13)가 체결된 지지 기둥(19)과;
   상기 내ㆍ외부관(20, 20') 사이에는 일정간격으로 배열되어 전기적으로 연결된 봉 형상의 전기 히터(7)와;
   상기 샤프트(18)의 상부와 체결된 상태에서 저면에는 다수개의 롤러(15)가 부착되어 롤러 홈부(22)에 삽입되어 회전 및 폐기물의 하중을 지지하며 상부는 돔(dome) 형상으로 표면에는 엠보형상으로 돌출된 다수개의 회전 돌기(27)가 형성된 분배 커버(12)로 구성되어 폐기물을 내함(4) 내부로 투입할 때 낙하되는 폐기물(54)이 분배 커버(12)에 부딪혀 가장자리로 먼저 위치하도록 유도하고, 투입된 폐기물을 열처리하는 과정에서 분배 커버(12)가 회전하여 폐기물을 교반하는 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리 장치.
3. 제 1항 또는 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외함(3)의 외주면 일측에는 공급 도어(8)를 개폐하기 위해 한 쌍의 수직 프레임(25)이 마주보게 설치되고, 상기 수직 프레임(25) 사이에는 견인모터(24)가 장착된 회전축(57)이 수평하게 설치되며, 상기 견인모터(24)의 회전축(57)에는 와이어(26)가 감겨져 공급 도어(8)의 상면과 와이어(26)의 끝단이 체결된 상태에서 와이어(26)를 감거나 풀어서 개폐하는 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리 장치.
   
4. 저부에 받침대(21)가 설치된 상태에서 폐기물을 내부로 투입하여 진공상태에서 저온으로 열처리할 수 있도록 상면에는 폐기물을 투입하는 공급 도어(8)와, 전면과 측면에는 탄소(61)상태로 분해된 폐기물을 배출하는 배출 도어(9)와, 외주면에는 전기히터(7), 중량감지센서(47), 회전모터(17)를 제어하는 제어부(48)가 부착된 외함(3)과;
   상기 외함(3)의 내부에는 공급 도어(8)와 배출 도어(9)를 제외하고 단열재로 밀폐하는 단열재층(5)과;
   상기 단열재층(5) 내부에는 부식을 방지하기 위해 스테인리스 재질로 이루어진 공급 도어(8)와 배출 도어(9)를 통해 폐기물(54)을 내부로 공급하고, 분해된 폐기물을 배출하며, 폐기물을 열처리할 때 발생하는 열을 여과기(2)로 공급하기 위해 열기 배출관(32)이 외부로 형성된 내함(4)과;
   상기 내함(4)의 내주면에는 배출 도어(9)가 설치된 부분만을 제외하고 전면과 배면, 좌ㆍ우측면에는 봉 형상으로 이루어져 일정간격으로 배열되어 전기적으로 연결된 상태에서 폐기물을 가열하는 전기 히터(7)와;
   상기 전기 히터(7)가 설치된 전면과 배면, 좌ㆍ우측면에는 배출 도어(9)가 설치된 부분만을 제외한 상태에서 폐기물을 향해 열기를 조사하고, 전기 히터(7)에 폐기물이 밀착되지않도록 차단하기 위해 다수개의 구멍이 타공되어 설치된 타공망(6)과;
   상기 내함(4)의 바닥면에는 폐기물의 중량을 감지하도록 설치되어 감지된 신호를 제어부(48)로 인가하는 다수개의 중량감지 센서(47)와;
   상기 내함(4)의 바닥면에는 단열 및 내화재질에 원판형상으로 이루어져 상면에는 십자형상으로 배열되어 수직방향으로 세워진 판형상의 분배 스크루(46)와, 상기 분배 스크루(46)의 저면 중앙에는 하부로 돌출된 샤프트가 내함(4)의 단열재층(5)으로 삽입되어 내함(4)에 위치하는 회전 모터(17)의 구동축(16)과 조임 체결되어 회전하는 분배 스크루(46)와;
   상기 단열재층(5)에 삽입된 분배 스크루(46)의 샤프트와 조임 체결되는 구동축(16)은 둘레에 분진 유입 방지턱(49)이 일체로 형성된 회전모터(17)가 설치되어 내함(4)으로 투입된 폐기물의 중량이 제어부(48)에 미리 입력된 중량만큼 도달하면 일정시간 동안 분배 스크루(46)가 회전하여 폐기물을 교반하는 열처리기(55)와;
   상기 열처리기(55)와 열기 배출관(32)에 의해 연결되어 함체 내부로 공급되는 열기를 여과하기 위해 내부를 분할하도록 수직으로 세워진 격판(38)을 기준으로 전면과 배면으로 분리하여 전면에는 열기에 포함된 유해 물질을 물로 정화하여 여과할 수 있도록 상부에서 하부로 물이 흘러내리는 수막 필터부(34)와;
   상기 격판(38)의 배면에는 수막 필터부(34)에서 여과된 수증기를 수증기 필터(39)에 의해 악취와 유해물질을 여과하여 물탱크(41)로 배출하는 수증기 필터부(35)와;
   상기 수막 필터부(34)와 수증기 필터부(35)의 바닥에는 다수개의 배출공(40)이 형성되어 물(59)에 의해 정화된 타르(60)와 물을 수거하도록 하부에 위치하는 물탱크(41)와;
   상기 물탱크(41) 내부에서 일측 상부에는 수거된 타르(60)를 외부로 배출하는 타르 배출관(45)과, 상기 물탱크(41) 하부에는 물을 배출하는 물 배출관(44)과, 상기 물탱크(41) 내부에는 수중펌프(42)가 설치되어 수막 필터부(34)로 물을 순환 공급하는 냉각수 공급관(43)과, 물탱크(41) 내부에 담수된 물이 얼지 않도록 히터와 온도 조절기가 일체로 형성된 히터 조절 세트(56)가 설치된 여과기(2)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리 장치.
   
5. 저부에 받침대(21)가 설치된 상태에서 폐기물을 내부로 투입하여 진공상태에서 저온으로 열처리할 수 있도록 상면에는 폐기물을 투입하는 공급 도어(8)와, 전면과 측면에는 탄소상태로 분해된 폐기물을 배출하는 배출 도어(9)와, 외주면에는 전기히터 및 실린더를 제어하는 제어부(48)가 부착되는 외함(3)과;
   상기 외함(3)의 내부에는 공급 도어(8)와 배출 도어(9)를 제외하고 단열재로 밀폐하는 단열재층(5)과;
   상기 단열재층(5) 내부에는 부식을 방지하기 위해 스테인리스 재질로 이루어져 공급 도어(8)와 배출 도어(9)를 통해 폐기물(54)을 내부로 공급하고 분해된 폐기물(54)을 배출하고, 폐기물을 열처리할 때 발생하는 열을 여과기(2)로 공급하기 위해 열기 배출관(32)이 외부로 형성된 내함(4)과;
   상기 내함(4)의 내주면에는 배출 도어(9)가 설치된 부분만을 제외하고 전면과 배면, 좌ㆍ우측면에는 봉 형상으로 이루어져 일정간격으로 배열되어 전기적으로 연결된 상태에서 폐기물을 가열하는 전기 히터(7)와;
   상기 전기 히터(7)가 설치된 전면과 배면, 좌ㆍ우측면에는 배출 도어(9)가 설치된 부분만을 제외한 상태에서 폐기물을 향해 열기를 조사하고, 전기히터(7)에 폐기물이 밀착되지않도록 차단하기 위해 다수개의 구멍이 타공되어 설치된 타공망(6)과;
   상기 외함(3)의 전면에 위치한 배출 도어(9)의 하부에 형성되어 경첩에 의해 회동 개폐하는 서랍 도어(50)와;
   상기 내함(4)의 바닥에는 서랍 도어(50)를 통해 서랍식으로 인출 및 인입되어 폐기물을 배출하고 저면 일측 끝단에는 내측으로 높이 조절 삽입홈(53)이 형성되어 실린더(52)의 피스톤 로드 끝단이 삽입되는 서랍(51)과;
   상기 서랍(51)의 저면 끝단에 형성된 높이 조절 삽입홈(53)으로 피스톤 로드의 끝단이 분리 및 결합되어 피스톤 로드의 상승으로 서랍(51)을 밀어올려 경사지게 각도를 형성하여 열처리된 폐기물이 서랍 도어(50) 방향으로 미끄러지게 유도하도록 단열재층(5)에 설치된 실린더(52)를 포함하여 구성된 열처리기(55)와;
   상기 열처리기(55)와 열기 배출관(32)에 의해 연결된 함체 내부로 공급되는 열기를 여과하기 위해 내부를 분할하도록 수직으로 세워진 격판(38)을 기준으로 전면과 배면으로 분리하여 전면에는 열기에 포함된 유해 물질을 물(59)로 정화하여 여과할 수 있도록 상부에서 하부로 물이 흘러내리는 수막 필터부(34)와;
   상기 격판(38)의 배면에는 수막 필터부(34)에서 여과된 수증기를 수증기 필터(39)에 의해 악취와 유해물질을 여과하여 물탱크(41)로 배출하는 수증기 필터부(35)와;
   상기 수막 필터부(34)와 수증기 필터부(35)는 바닥에 다수개의 배출공(40)이 형성되어 물에 의해 정화된 타르와 물을 수거하도록 하부에 위치하는 물탱크(41)와;
   상기 물탱크(41) 내부에서 일측 상부에는 수거된 타르(60)를 외부로 배출하는 타르 배출관(45)과, 상기 물탱크(41) 하부에는 물을 배출하는 물 배출관(44)과, 상기 물탱크(41) 내부에는 수중펌프(42)가 설치되어 수막 필터부(34)로 물을 순환 공급하는 냉각수 공급관(43)과, 물탱크(41) 내부에 담수된 물이 얼지 않도록 히터와 온도 조절기가 일체로 형성된 히터 조절 세트(56)가 설치된 여과기로 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리 장치.
   
6. 제 1항 또는 4항 또는 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)는 공급 도어 및 배출 도어와 도어틀(10)로 구성하여 그 사이에 가스켓(23)이 삽입되고, 상기 가스켓(23)을 열에 의해 보호하기 위해 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)를 설치하는 외함(3)에 도어틀(10)이 삽입 고정되고, 도어틀(10)의 내주면 둘레에는 삽입홈(30)에 삽입될 수 있도록 삽입 돌기(31)가 형성된 내화재질의 외측 프레임(29)과;
   상기 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)를 닫았을 때 삽입 돌기(31)가 삽입될 수 있도록 공급 도어(8) 및 배출 도어(9)의 내주면 둘레에는 삽입 돌기(31)와 대응하게 삽입홈((30)이 일체로 형성된 내화재질의 내측 프레임(28)이 부착되어 삽입 돌기(31)가 인입 및 인출되어 가스켓(23)에 열기가 전도되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리 장치.
   
7. 제 1항 또는 4항 또는 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과기(2)의 수막 필터부(34)는 냉각수 공급관(43)을 통해 공급된 물(59)을 분배하는 물 분배기(37)와;
   상기 물 분배기(30)에서 분배되어 공급된 물을 분사하도록 길이방향을 따라 저면에는 하부 방향으로 물이 낙하되게 일정간격으로 분사노즐이 배열된 다수개의 물 분사함(33)과;
   상기 물 분사함(33)의 분사노즐에는 길이방향으로 판형상의 철망(36)이 부착되어 철망(36)을 타고 물이 흘러내리는 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리 장치.
   

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