KR101385208B1 - 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기 - Google Patents
마이크로 웨이브를 이용한 탄화기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101385208B1 KR101385208B1 KR1020120057759A KR20120057759A KR101385208B1 KR 101385208 B1 KR101385208 B1 KR 101385208B1 KR 1020120057759 A KR1020120057759 A KR 1020120057759A KR 20120057759 A KR20120057759 A KR 20120057759A KR 101385208 B1 KR101385208 B1 KR 101385208B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- carbonization
- waste
- heating element
- gas
- carbonized
- Prior art date
Links
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 2
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000032170 Congenital Abnormalities Diseases 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 230000007698 birth defect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000598 endocrine disruptor Substances 0.000 description 1
- 231100000049 endocrine disruptor Toxicity 0.000 description 1
- 210000000750 endocrine system Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229940011871 estrogen Drugs 0.000 description 1
- 239000000262 estrogen Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 210000004392 genitalia Anatomy 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 208000017520 skin disease Diseases 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000041 toxicology testing Toxicity 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
- F23G5/10—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating electric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2204/00—Supplementary heating arrangements
- F23G2204/20—Supplementary heating arrangements using electric energy
- F23G2204/203—Microwave
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
본 발명은 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폐기물 유입을 위해 일 면에 제1도어가 구비된 폐기물 유입부 및 유입된 상기 폐기물을 탄화시키기 위한 탄화부로 이루어진 하우징; 상기 탄화부의 내부에 구비되며 상기 탄화부를 단열시키기 위한 단열부재; 상기 단열부재의 내부에 구비되며 상기 폐기물을 수납하기 위한 내부공간이 형성된 발열체; 및 상기 하우징의 외부에 구비되며 상기 탄화부의 내부로 마이크로 웨이브를 조사시켜 상기 발열체를 일정온도로 가열시키기 위한 마이크로 웨이브 발생기를 포함하되, 상기 단열부재의 일면에는 상기 유입부를 통해 유입된 상기 폐기물을 상기 발열체의 내부공간으로 유입시키고 상기 탄화부의 내부로 조사된 마이크로 웨이브의 방출을 방지하는 제2도어가 구비되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 의료 폐기물 또는 생활쓰레기 등을 연소방식이 아닌 마이크로 웨이브를 이용한 탄화방식으로 처리함으로써, 연소시 발생하는 유해가스의 배출을 줄이고 탄화 시 발생되는 고온의 건류 가스를 완전연소시켜 재활용함으로써, 에너지 이용 효율을 극대활 할 수 있는 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기에 관한 것이다.
다양한 산업분야 또는 가정에서 배출되는 생활 쓰레기 또는 각종 폐기물 등을 처리하는 일반적인 방법은 소각로가 구비된 소각장에서 연소시켜 처리하는 것이었다.
그러나 상술한 연소 처리 방법은 폐기물 등의 연소시 산소가 필요하고, 특히 유기화합물로 이루어진 폐기물의 연소 시, 다이옥신(Dioxine)이라는 유해물질이 배출되는 문제가 있었다.
이때, 상기 다이옥신이라 함은 염소를 함유하고 있는 유기화합물이 탈 때 다이옥신이 생성되는 물질로 쓰레기를 소각할 때 주로 발생한다.
이렇게 배출된 다이옥신은 97%가 음식에 포함되어 흡수하게 되며 약 3% 이하만 호흡기를 통해 인체에 흡수되며, 가장 일반적인 흡수 경로는 쇠고기, 돼지고기나 닭고기, 우유 등에 들어 있는 지방에서 흡수된다.
상술한 바와 같이 흡수되는 다이옥신은 주로 몸속의 에스트로겐 관련 내분비계에 작용하여 독성을 나타내기 때문에 내분비계교란물질로 분류된다.
이러한 다이옥신의 독성연구는 주로 TCDD 중심으로 진행되어 있으며, TCDD의 축적 결과 피부질환, 면역력 감소, 기형아 출산, 성기 이상, 암 유발 등 인체에 심각한 악 영향을 끼치는 것으로 나타났다.
이 때문에 대부분의 국가에서는 소각시설에서 배출되는 다이옥신량을 줄이기 위해 여러 가지 노력을 기울이고 있다.
이러한 노력의 결과, 상술한 연소방식 아닌 탄화기에 의한 폐기물 처리 기술이 등장하게 되었으며, 상기 종래 탄화기는 폐기물을 탄화시켜 부피를 최소화한 후 재활용 또는 폐기함에 있어 공기와 접촉되지 않도록 기밀하게 차단된 공간에서 폐기물을 간접적으로 가열하여, 폐기물에 포함된 수분과 기타 성분을 최대한 증발시킴으로써, 폐기물을 탄소덩어리 형태로 탄화시켜 부피를 최소화할 수 있도록 된 장치이다.
도 1은 이러한 종래 탄화기의 일 예를 도시한 것으로, 투입구와 배출구가 구비되어 폐기물이 투입되는 이송관(1)과 이송관(1)의 내부에 구비되는 이송스크류(2a)와, 이송스크류(2a)를 회전시키는 구동장치(2b)로 이루어진 이송장치(2)와 상기 이송관(1)을 가열하는 버너(3)로 구성되어, 이송장치(2)를 이용하여 이송관(1) 내부의 폐기물을 교반 및 이송하면서 버너(3)로 이송관(1)을 가열하여, 이송관(1) 내부의 폐기물을 탄화시킨 후 이송관(1)의 배출구로 배출할 수 있도록 구성되어 있다.
그러나, 상술한 구성으로 이루어진 종래의 상기 탄화기는 탄화 중 발생하는 가스의 처리가 어려울 뿐만 아니라, 폐기물이 이송관(1)을 통과하면서 가열되어 탄화되므로, 폐기물이 충분히 탄화될 수 있도록 이송관(1)이 충분히 길게 제작되어야 하며, 이에 따라 장치 전체의 사이즈가 매우 커서 공간 활용에 있어 비 효율적인 문제가 있었다.
아울러, 이송관 가열 위해 화석에너지를 이용하는 버너를 이용함으로써, 버너의 연소가스 발생에 의한 환경오염, 에너지 효율 감소 및 탄화기 관리, 유지에 대한 경제적 부담이 문제점으로 작용하였다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 먼저, 산소가 차단된 상태에서 폐기물 등을 탄화시킴으로써, 다이옥신과 같은 유해물질의 배출이 전혀 없는 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 제공을 일 목적으로 한다.
또한, 탄화 과정의 열원으로 마이크로 웨이브를 이용함으로써, 탄화기 운용비용이 경제적이며 탄화 과정의 제어가 용이하고, 탄화 시 발생하는 건류 가스를 간단하게 처리할 수 있는 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 제공을 다른 목적으로 한다.
아울러, 완전 연소 된 고온의 상기 건류 가스를 탄화과정의 열원으로 재활용함으로써, 탄화 효율 및 에너지 이용효율을 극대화할 수 있는 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 제공을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 목적들을 달성하기 위하여, 폐기물 유입을 위해 일 면에 제1도어가 구비된 폐기물 유입부 및 유입된 상기 폐기물을 탄화시키기 위한 탄화부로 이루어진 하우징; 상기 탄화부의 내부에 구비되며 상기 탄화부를 단열시키기 위한 단열부재; 상기 단열부재의 내부에 구비되며 상기 폐기물을 수납하기 위한 내부공간이 형성된 발열체; 및 상기 하우징의 외부에 구비되며 상기 탄화부의 내부로 마이크로 웨이브를 조사시켜 상기 발열체를 일정온도로 가열시키기 위한 마이크로 웨이브 발생기를 포함하되, 상기 단열부재의 일면에는 상기 유입부를 통해 유입된 상기 폐기물을 상기 발열체의 내부공간으로 유입시키고 상기 탄화부의 내부로 조사된 마이크로 웨이브의 방출을 방지하는 제2도어가 구비될 수 있다.
바람직하게는 상기 탄화부의 일정부분에는 상기 폐기물 탄화 시 발생하는 건류 가스를 외부로 배출하기 위한 가스 배출구가 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 하우징의 외부에 구비되고 상기 가스 배출구와 연결되며 상기 건류 가스를 연소시키기 위한 가스 연소기를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 가스 연소기는 건류 가스와 에어 플라스마 장치 또는 수산가스 혼합연소 시스템을 이용할 수 있다.
바람직하게는 상기 발열체의 하부에는 상기 가스 연소기를 통해 연소 된 고온의 연소가스가 상기 발열체의 하부를 순환한 후, 상기 탄화부의 외부로 배출되도록 가스 순환통로가 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 발열체의 내부 바닥면에는 탄화된 상기 폐기물을 한 곳으로 수집하기 위한 수집구가 형성되며, 수집구는 상기 발열체의 일 면을 관통하고 상기 탄화부의 외부로 연장된 스크류 컨베이어와 연결될 수 있다.
바람직하게는 상기 단열부재는 알루미나 또는 지르코니아로 이루어질 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과가 있다.
먼저, 산소가 차단된 상태에서 폐기물 등을 탄화시킴으로써, 다이옥신과 같은 유해물질의 배출이 전혀 없어 친환경적이다.
또한, 탄화 과정의 열원으로 마이크로 웨이브를 이용함으로써, 탄화기 운용비용이 경제적이며 탄화 과정의 제어가 용이하고, 탄화 시 발생하는 건류 가스를 간단하게 처리할 수 있다.
아울러, 완전 연소 된 고온의 상기 건류 가스를 발열체를 가열하는데 재활용함으로써, 탄화 효율 및 에너지 이용효율을 극대화할 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래 탄화기의 일 예를 도시한 도다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 평면을 도시한 도다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 탄화부 및 가스 연소기의 측 단면도다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 발열체를 도시한 도다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 평면을 도시한 도다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 탄화부 및 가스 연소기의 측 단면도다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 발열체를 도시한 도다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 상세한 설명을 위해 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기의 평면을 도시한 도 2 및 상기 탄화기의 탄화부 및 가스 연소기의 측 단면도인 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기(100)는 탄화시키고자 하는 폐기물(W)의 유입을 위한 유입부(111) 및 유입된 상기 폐기물(W)을 탄화시키기 위한 탄화부(112)가 일체로 형성되는 하우징(110)을 포함한다.
이때, 상기 하우징(110)의 유입부(111)는 외부에 별도로 구비되는 외부 컨베이어(conveyor)(10)를 통해 이동되는 폐기물(W)이 유입될 수 있도록 일 면에 제1도어(D1)가 구비된다.
한편, 상기 유입부(111)와 상기 탄화부(112) 사이에는 상기 제1도어(D1)를 통해 유입된 폐기물(W)을 후술할 발열체(130)의 내부공간으로 투입될 수 있도록 내부 컨베이어(20)가 더 구비되며, 상기 제1도어(D1)는 작업자가 수동으로 상기 제1도어(D1)를 개폐할 수도 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서 상기 제1도어(D1) 유입부(111)의 일정부분에 구비되는 제1도어 구동모터(30)에 의해 업·다운(up-down)방식으로 자동 개폐된다.
한편, 상기 탄화부(112)는 상기 유입부(111)를 통해 유입된 폐기물(W)이 탄화되는 부분으로 상기 탄화부(112)의 내부 모든 면은 일정 소재로 이루어진 단열부재(120)에 의해 단열된다.
이때, 상기 단열부재(120)는 마이크로 웨이브 조사시 가열되지 않도록 극성물질 및 스파크 현상 방지를 위한 금속물질을 배제한 다양한 소재를 이용하여 구비될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시 에에 있어서는 마이크로 웨이브 조사시 상기 마이크로 웨이브를 통과시켜 상기 단열부재(120) 내부에 구비되는 발열체(130)만을 가열하기 위해 알루미나(Al2O3) 또는 지르코니아(ZrO2)를 이용하였다.
상술한 바와 같이 구성된 상기 단열부재(120)는 마이크로 웨이브를 통과시켜 상기 발열체(130)가 가열될 수 있도록 하나, 가열된 상기 발열체(130)의 열을 상기 단열부재(120)의 외부로 방출되는 것을 차단하는 역할을 수행한다.
한편, 상기 단열부재(120)의 일면에는 상기 유입부(111) 및 내부 컨베이어(20)를 통해 이동된 폐기물(W)이 발열체(130)에 투입될 수 있도록 개폐되는 제2도어(D2)가 구비된다.
이때, 상기 제2도어(D2)는 작업자가 수동으로 개폐할 수 있으나 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서는 상술한 제1도어(D1)와 동일하게 별도로 구비되는 제2도어 구동모터(40)에 의해 업·다운(up-down)방식으로 자동 개폐된다.
한편, 상기 제2도어(D2)의 양측에는 상기 제2도어(D2)에 외력을 가하여 상기 제2도어(D2)를 단열부재(120)에 단단히 밀착시키기 위한 잠금수단(50)이 더 구비된다.
이처럼 상기 잠금수단(50)을 더 구비하는 이유는 탄화부(112) 내부로 조사되는 마이크로 웨이브가 상기 제2도어(D2)와 단열부재(120)의 틈 사이로 유출되는 것을 방지하기 위함이다.
아울러, 상술한 바와 같이 상기 하우징(110)의 개폐 도어(D1)(D2)를 이중으로 구비함으로써 상술한 마이크로 웨이브의 외부 유출을 안정적으로 차단하였다.
한편, 상기 단열부재(120)의 내부에는 상기 제1 및 제2도어(D1)(D2)를 통과하여 유입된 폐기물(W)을 수납하여 탄화시키기 위한 내부공간이 형성된 발열체(130)가 구비된다.
이때, 상기 발열체(130)는 조사된 마이크로 웨이브에 의해 고온으로 가열되어 달구어지며, 이 열을 이용하여 상기 내부공간에 수납된 폐기물(W)을 탄화시킨다.
한편, 상기 발열체(130)는 마이크로 웨이브의 조사에 의해 가온 또는 가열될 수 있고 고온의 가열 온도에도 견딜 수 있는 다양한 소재를 이용하여 구비될 수 있음은 물론이나, 상술한 바와 같이 고온의 가열 온도에서도 견딜 수 있는 발열체를 구비하기 위해서는 일반적으로 비중이 큰 소재를 이용하여야 한다.
그러나 비중이 큰 소재를 이용하여 발열체를 구비하는 경우, 발열체를 가열시키는데 장시간이 소요되고, 이는 결국 많은 에너지를 필요로 하여 에너지 효율이 떨어지는 문제가 있다.
이를 해결하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발열체(130)는 일정비율의 Sic, Mo(몰리브덴), V(바나듐) 및 일정성분의 바인더(binder) 등을 혼합하여 반죽하고 이를 성형, 건조 및 소성 시켜 구비함으로써 상술한 문제점을 해결하였다.
아울러, 상기 발열체(130)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이나, 본 발명의 일실시 예에 따른 상기 발열체(130)는 다음과 같은 형상으로 이루어져 있다.
이에 대해 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기(100)의 발열체(130)를 도시한 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 본 발명의 일실시 예에 따른 발열체(130)는 내부에 폐기물(W)이 투하되어 수납될 수 있도록 상부가 개방된 형태로 이루어진다.
한편, 상기 발열체(130)의 바닥면에는 도 4에 도시된 바와 같이 탄화가 완료된 폐기물을 한 곳으로 수집하기 위한 수집구(132)가 형성되어 있다.
아울러, 탄화된 폐기물이 작업자의 별도 수작업 없이 상기 수집구(132)로 수집될 수 있도록 상기 발열체(130)의 내부벽면 및 바닥면은 상기 수집구(132) 쪽으로 하향 경사지도록 형성된다.
한편, 상기 수집구(132)는 상기 발열체(130)의 일 면을 관통하고 상기 탄화부(112)의 외부로 연장된 스크류 컨베이어(screw conveyer)(133)와 연결된다.
이를 통해 상기 수집구(132)에 모인 탄화된 폐기물은 상기 스크류 컨베이어(133)의 회전에 의해 하우징(110)의 외부로 배출되며 하우징(110) 외부에 구비되는 별도의 탄화 폐기물 수집용기(도시되지 않음)에 포집된다.
아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발열체(130)의 하부에는 고온의 연소가스가 상기 발열체(130)의 하부를 순환한 후, 상기 탄화부(112) 즉, 하우징(110)의 외부로 배출되도록 가스 순환통로(131)가 형성되는데 이에 대한 설명은 이에 대한 상세한 설명은 후술토록 한다.
한편, 상기 하우징(110)의 일정부분, 좀더 구체적으로 상기 탄화부(112)의 상부에는 상기 탄화부(112)의 내부로 마이크로 웨이브를 조사시켜 상술한 발열체(130)를 일정온도로 가열시키기 위한 마이크로 웨이브 발생기(140)가 구비된다.
이때, 상기 마이크로 웨이브 발생기(140)는 다양한 방식으로 구동되는 마이크로 웨이브를 이용할 수 있음은 물론이며, 이에 대해서는 특별한 한정을 두지 아니한다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 탄화부(112)의 일정부분에는 폐기물(W)의 탄화 시 발생하는 건류 가스를 외부로 배출하기 위한 가스 배출구(113)가 형성되며, 상술한 가스 배출구(113)는 상기 건류 가스를 연소시키기 위해 하우징(110) 외부에 구비되는 가스 연소기(150)와 연결된다.
이처럼, 별도의 가스 연소기(150)를 구비하여 건류 가스를 연소하는 이유는 폐기물(W) 탄화 시 발생하는 건류 가스에는 유해물질이 다량 포함되어 있어, 이를 그대로 배출시 환경오염을 야기하며 종래 탄화기의 경우, 이러한 건류 가스 처리에 어려움이 있었다.
한편, 상기 건류 가스는 850℃ 이상에서 산소와 접촉시켜 연소시 완전연소되는데, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 상술한 바와 같은 완전연소를 위하여 에어 플라스마(Air Plasma) 장치 또는 수산가스 혼합연소 시스템을 이용하였다.
이때, 상기 수산가스 혼합연소 시스템이라 함은 기존연료를 사용하는 기존연소실에 수산가스 플랜트에서 자동 공급되는 수산가스를 투입하여 기존연료와 함께 혼합연소시키는 연소기술을 의미하며, 상기 플라스마 장치는 수산가스 플라스마를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기(100)는 상술한 바와 같이 상기 하우징(110)에 별도로 구비되는 가스 연소기(150)를 이용 건류 가스를 완전연소 시킴으로써 종래 탄화기가 갖는 환경오염 및 건류 가스 처리 문제를 해결하였다.
한편, 상기 가스 연소기(150)를 통해 완전연소된 가스는 상술한 발열체(130)의 상기 가스 순환통로(131)를 순환 후, 탄화부(112) 외부로 배출된다.
이처럼, 상기 가스를 순환시키는 이유는 완전연소된 가스는 850℃이상에서 연소 된 고온의 가스로, 이를 상기 가스 순환통로(131)를 통해 순환시킴으로써 상기 발열체(130)를 가열하기 위함이다.
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110), 보다 구체적으로 탄화부(112)의 일면에는 작업자의 선택에 따라 개폐가 가능한 작업도어(60)가 더 구비된다.
상기 작업도어(60)를 구비하는 이유는, 탄화가 완료된 폐기물을 상기 스크류 컨베이어(133)를 이용하여 외부로 배출하기 전에 수집구(132)에 모인 탄화 폐기물에 포함될 수 있는 각종 금속, 돌 기타 탄화가 이루어지지 않는 이물질에 의해 스크류 컨베이어(133)가 훼손되는 것을 방지하고자 상기 작업도어(60)를 열고 작업자가 상술한 이물질들이 존재하는지를 확인하고, 이물질 존재시 이를 수작업으로 제거하기 위함이다.
결과적으로 본 발명의 일실시 예에 따른 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기는 산소가 차단된 상태에서 폐기물 등을 탄화시킴으로써, 다이옥신과 같은 유해물질의 배출이 전혀 없어 친환경적이다.
또한, 탄화 과정의 열원으로 마이크로 웨이브를 이용함으로써, 탄화기 운용비용이 경제적이며 탄화 과정의 제어가 용이하고, 탄화 시 발생하는 건류 가스를 간단하게 처리할 수 있다.
아울러, 완전 연소 된 고온의 상기 건류 가스를 발열체를 가열하는데 재활용함으로써, 탄화 효율 및 에너지 이용효율을 극대화할 수 있는 우수한 효과가 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다 할 것이다.
10:외부 컨베이어, 20:내부 컨베이어, 30:제1도어 구동모터,
40:제2도어 구동모터, 50:잠금수단, 60:작업도어,
100:마이크로 웨이브를 이용한 탄화기, 110:하우징, 111:유입부,
112:탄화부, 113:가스 배출구, 120:단열부재, 130:발열체,
131:가스 순환통로, 132:수집구, 133:스크류 컨베이어,
140:마이크로 웨이브 발생기, 150:가스 연소기, W:폐기물,
D1:제1도어, D2:제2도어
40:제2도어 구동모터, 50:잠금수단, 60:작업도어,
100:마이크로 웨이브를 이용한 탄화기, 110:하우징, 111:유입부,
112:탄화부, 113:가스 배출구, 120:단열부재, 130:발열체,
131:가스 순환통로, 132:수집구, 133:스크류 컨베이어,
140:마이크로 웨이브 발생기, 150:가스 연소기, W:폐기물,
D1:제1도어, D2:제2도어
Claims (7)
- 폐기물 유입을 위해 일 면에 제1도어가 구비된 폐기물 유입부 및 유입된 상기 폐기물을 탄화시키기 위한 탄화부로 이루어진 하우징;
상기 탄화부의 내부에 구비되며 상기 탄화부를 단열시키기 위한 단열부재;
상기 단열부재의 내부에 구비되며 상기 폐기물을 수납하기 위한 내부공간이 형성된 발열체;
상기 탄화부의 일정부분에 형성되며 상기 폐기물 탄화 시 발생하는 건류 가스를 외부로 배출하기 위한 가스 배출구;
상기 하우징의 외부에 구비되고 상기 가스 배출구와 연결되며 상기 건류 가스를 연소시키기 위한 에어 플라스마 장치 또는 수산가스 혼합연소 시스템으로 이루어진 가스 연소기;
상기 하우징의 외부에 구비되며 상기 탄화부의 내부로 마이크로 웨이브를 조사시켜 상기 발열체를 일정온도로 가열시키기 위한 마이크로 웨이브 발생기를 포함하되,
상기 단열부재의 일면에는 상기 유입부를 통해 유입된 상기 폐기물을 상기 발열체의 내부공간으로 유입시키고 상기 탄화부의 내부로 조사된 마이크로 웨이브의 방출을 방지하는 제2도어가 구비되며, 상기 제1도어 및 제2도어는 제1도어 구동모터 및 제2도어 구동모터에 의해 자동으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 발열체의 하부에는 상기 가스 연소기를 통해 연소 된 고온의 연소가스가 상기 발열체의 하부를 순환한 후, 상기 탄화부의 외부로 배출되도록 가스 순환통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 발열체의 내부 바닥면에는 탄화된 상기 폐기물을 한 곳으로 수집하기 위한 수집구가 형성되며, 수집구는 상기 발열체의 일 면을 관통하고 상기 탄화부의 외부로 연장된 스크류 컨베이어와 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 단열부재는 알루미나 또는 지르코니아로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기. - 삭제
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120057759A KR101385208B1 (ko) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120057759A KR101385208B1 (ko) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130134315A KR20130134315A (ko) | 2013-12-10 |
| KR101385208B1 true KR101385208B1 (ko) | 2014-04-14 |
Family
ID=49981946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120057759A KR101385208B1 (ko) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101385208B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230088989A (ko) | 2021-12-13 | 2023-06-20 | 홍익대학교 산학협력단 | 마이크로웨이브를 이용한 부정형 카본 제조장치 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101489932B1 (ko) * | 2013-12-17 | 2015-02-04 | 주식회사 인송지이 | 마이크로웨이브를 이용한 폐기물 탄화방법 |
| KR102077097B1 (ko) | 2019-04-03 | 2020-02-13 | 주식회사 한미산업 | 유전발열체를 이용한 탄화장치 |
| KR102523000B1 (ko) * | 2021-02-19 | 2023-04-18 | 덴스타주식회사 | 소결 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007136328A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Kyushu Electric Power Co Inc | 廃棄物の炭化装置 |
| JP2009142760A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Ryuji Teraoka | マイクロ波とマイクロ波吸収発熱材料を利用した生活廃棄物簡易焼却装置 |
| KR20120013692A (ko) * | 2010-08-06 | 2012-02-15 | 김성진 | 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치 |
-
2012
- 2012-05-30 KR KR1020120057759A patent/KR101385208B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007136328A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Kyushu Electric Power Co Inc | 廃棄物の炭化装置 |
| JP2009142760A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Ryuji Teraoka | マイクロ波とマイクロ波吸収発熱材料を利用した生活廃棄物簡易焼却装置 |
| KR20120013692A (ko) * | 2010-08-06 | 2012-02-15 | 김성진 | 상호 연계식 복수 배치된 개별 반응로를 구비한 마이크로파 가열형 폐타이어 열분해 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230088989A (ko) | 2021-12-13 | 2023-06-20 | 홍익대학교 산학협력단 | 마이크로웨이브를 이용한 부정형 카본 제조장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130134315A (ko) | 2013-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101709744B1 (ko) | 고온 열분해 소각장치 | |
| KR101385208B1 (ko) | 마이크로 웨이브를 이용한 탄화기 | |
| CN205413887U (zh) | 一种医疗废物联合处置系统 | |
| RU2645057C1 (ru) | Способ утилизации медицинских и биологических отходов | |
| KR100312137B1 (ko) | 열분해식 폐기물 자동 소각장치 | |
| JP2017140552A (ja) | 低温熱分解処理装置 | |
| KR20200031232A (ko) | 열병합 발전이 가능한 소각 시스템 | |
| TWI648318B (zh) | 遠紅外線輻射熱碳化設備 | |
| CN107152683A (zh) | 医疗废物微波等离子体控氧催化裂解装置 | |
| JP2010005581A (ja) | 有機系被処理物分解処理装置及びそれを使用した有機物の分解処理方法 | |
| KR100873924B1 (ko) | 폐기물의 탄화처리장치 | |
| RU139257U1 (ru) | Установка утилизации твердых отходов | |
| KR101427337B1 (ko) | 음이온 산소를 이용한 용융로 | |
| RU118027U1 (ru) | Установка для термического уничтожения твердых биологических отходов | |
| KR101293272B1 (ko) | 연속식 열분해 유화 장치 및 그 방법 | |
| KR101416679B1 (ko) | 음식물 쓰레기 및 폐기물 고주파 탄화처리장치 | |
| KR20070105406A (ko) | 연속식 저온열분해 탄화처리기 | |
| KR101536277B1 (ko) | 마이크로 웨이브를 이용한 건류가스 유동상 열분해 가스화 연소장치 | |
| JP2014052174A (ja) | 有機物炭化・燃焼炉 | |
| CN107152689A (zh) | 医疗废物微波等离子体无氧催化裂解装置 | |
| KR20130031512A (ko) | 음식물쓰레기 탄화처리장치 | |
| JP2001341129A (ja) | 廃棄物・有価物の炭化処理装置及び炭化処理方法 | |
| WO2011014094A1 (ru) | Способ и устройство для утилизации влажных отходов, содержащих органические материалы | |
| RU173484U1 (ru) | Установка для утилизации медицинских и биологических отходов | |
| RU81292U1 (ru) | Установка для термического уничтожения твердых отходов, содержащих радиоактивные компоненты |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |