KR101490304B1 - 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 용기로부터 발유되어 투입저장되고 일정온도로 가온처리되는 전처리조와, 가온된 폐절연유가 양측에서 중앙부로 갈수록 내경이 점점 좁게 형성된 벤투리관을 통과하면서 벤투리관의 중앙부와 연결된 시약공급장치로부터 탈염소시약인 금속나트륨이 용융된 상태로 벤투리관의 중앙부 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연 투입되어 혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되어 1차 탈염처리되는 혼합반응장치와, 1차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 토출되어 내주면을 따라 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유와 용융나트륨이 혼합되어 2차 탈염처리되면서 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 배출가스를 상향배출시키고 탈염처리된 폐절연유는 하방으로 배출시키는 싸이크론처리조와, 2차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 투입되어 상온 냉각되면서 다단식을 구획된 복수개의 침전분리조를 통해 연속적으로 오버플로우되어 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물은 침전되고 마지막에 위치된 침전분리조의 폐절연유는 처리유저장조로 보내지며 침전된 염화나트륨과 각종 침전물은 외부로 배출처리되는 후처리조로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyls; PCBs)이 함유된 폐절연유를 환경친화적으로 무해하게 연속공정식으로 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기로부터 발유되어 투입저장되고 일정온도로 가온처리되는 전처리조와, 가온된 폐절연유가 양측에서 중앙부로 갈수록 내경이 점점 좁게 형성된 벤투리관을 통과하면서 벤투리관의 중앙부와 연결된 시약공급장치로부터 탈염소시약인 금속나트륨이 용융된 상태로 벤투리관의 중앙부 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연 투입되어 혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되어 1차 탈염처리되는 혼합반응장치와, 1차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 토출되어 내주면을 따라 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유와 용융나트륨이 혼합되어 2차 탈염처리되면서 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 배출가스를 상향배출시키고 탈염처리된 폐절연유는 하방으로 배출시키는 싸이크론처리조와, 2차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 투입되어 상온 냉각되면서 다단식을 구획된 복수개의 침전분리조를 통해 연속적으로 오버플로우되어 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물은 침전되고 마지막에 위치된 침전분리조의 폐절연유는 처리유저장조로 보내지며 침전된 염화나트륨과 각종 침전물은 외부로 배출처리되는 후처리조와, 상기 전처리조와 싸이크론처리조와 후처리조에서 발생되는 배출가스를 필터링하고 유해가스성분을 열분해시켜 배출하는 배출가스처리부로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyl; PCBs)은 절연유, 열매체, 윤활유, 가소(可塑) 등 다용도로 사용되고 있어 이용가치가 매우 높으며, 불연성이고 열변성의 우려가 없으며 절연성 또는 전기적 특성이 훌륭하고 매우 화학적으로 안정하기 때문에 여러 용도에 걸쳐 사용되고 있는 물질로서, 기본적으로 비페닐(C6H5-C6H5)에서 열개의 수소원자 위치에 결합된 수소가 1 ~ 10개의 염소 원자로 치환된 화합물로 되어 있으며 이론적으로 242종의 이성질체가 있을 수 있으나, 실제 사용되는 것은 약 100여 종으로 열을 가해도 분해되지 않으며 물에 불용성이고 전기적 절연성이 뛰어나기 때문에 변압기, 콘덴서 등의 절연유로 사용되어 왔다.
그러나, 상기 변압기, 콘덴서의 절연유 등으로 사용된 폴리염화비페닐은 사용 후 하수처리장에 그대로 유입되어 환경파괴 및 생태계의 변화를 야기시키게 되는데 이러한 폴리염화비페닐을 환경적으로 별다른 대책 없이 사용하여 오다가 점차 심각한 오염물질로 밝혀져 1976년부터 전세계적으로 그에 대한 생산과 사용이 중지되었으나 세계적으로 이미 100만 톤의 폴리염화비페닐이 자연계에 방출되었고 폐기처분할 양도 200만톤에 이르고 있으며, 우리나라에서도 현재 처리할 폴리염화비페닐 성분이 함유된 오일이 다량인 것으로 알려져 있는 바 이들의 효율적 분해방법이 절실히 요구되고 있다.
현재 미국 환경청(US EPA)에 따르면 90종류 이상의 기술들이 폴리염화비페닐을 처리할 수 있는 것으로 보고되고 있으며, 지금까지 폴리염화비페닐 등과 같은 유해화학물질을 처리하는 기술은 크게 생물학적 처리기술, 열적처리기술, 물리적 또는 화학적 처리기술 등이 있는 것으로 알려져 있는데, 상기 폴리염화비페닐 처리에 효과가 있는 효소 등을 이용하는 생물학적 처리의 경우 폴리염화비페닐로 오염된 다양한 매질에 적용이 가능하고 잔류물의 생성이 최소인 장점이 있으나 장기간의 처리시간이 소요되고 처리효율이 폴리염화비페닐 농도에 크게 영향을 받는다는 단점이 있으며, 상기 열적처리기술의 경우 처리속도가 빠르고 처리된 폐기물의 부피가 작다는 장점이 있으나 액상·기체상의 매질에 적용하기에는 한계가 있으며 상대적으로 고비용이 소요되고 처리 후 생성된 잔유물의 추가 처리가 필요하다는 단점이 있으며 폴리염화비페닐 함유제품을 일반적인 방법으로 소각할 경우 폴리염화비페닐보다 독성이 강한 다이옥신류를 비롯한 다환방향족 탄화수소 등이 부산물로 생성되는 것이 보고되고 있어 소각에 의해 폴리염화비페닐을 함유한 절연유를 안전하게 처리하는 데는 한계가 있고, 특히 유해한 다이옥신 등이 생성 배출된다는 것이 알려지면서부터 소각장을 설치하는 지역에서 주민들의 강력한 반대로 인하여 국내에서는 외국으로 수출하여 위탁처리하거나 장기간 보관하는 경우가 많으며 장기간 보관하는 경우 폴리염화비페닐 함유 폐기물로부터 폴리염화비페닐이 환경 중으로 배출되어 주변환경을 오염시킬 위험 또한 크며, 상기 자외선에 의한 분해법은 분해 효율이 낮다는 단점이 있고, 산화제에 의한 화학적 분해방법은 수 시간으로 분해 가능하지만 산화제에 의한 장치재료의 부식이 문제가 되고 있으며, 초임계수에 의한 산화분해법은 에너지 소비가 지나치게 크다는 문제점이 있고, 상기 화학적 처리기술의 경우 열적 처리기술과 마찬가지로 처리 후 생성된 잔유물의 추가 처리가 필요한 단점이 있으나 처리속도가 빠르고 폴리염화비페닐로 오염된 다양한 매질에 적용이 가능하며 고농도의 폴리염화비페닐 처리도 가능하며 재활용 기술로도 활용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기와 같은 폴리염화비페닐의 처리방법에 관한 종래기술로서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제 10-1000462호에서는 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기의 용기로부터의 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 일정량 투입 저장되어 일정온도로 예열되도록 하는 전처리조와, 상기 전처리조로부터의 예열된 폐절연유가 이송되어 일정량 투입 저장되며 탈염소시약인 금속나트륨이 투입된 상태에서 일정온도로 가온되어 상기 금속나트륨이 용융되면서 교반혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융된 나트륨이 화학반응되어 탈염처리되도록 하는 반응조와, 상기 반응조로부터의 탈염처리된 폐절연유가 이송되어 일정량 투입 저장된 상태에서 상온 냉각처리하여 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물이 침전되도록 하면서 비중이 작아 상부에 뜬 폐절연유는 처리유저장조로 보내고 비중이 커서 침전된 상기 염화나트륨과 각종 침전물은 분리회수조로 보내는 후처리조와, 상기 후처리조로부터 이송된 염화나트륨과 각종 침전물을 내부에 구비된 거름망으로 걸러내면서 내부의 온도가 금속나트륨의 용융점이상으로 가온 유지되어 침전물에 포함된 금속나트륨이 재용융 회수되고 상기 반응조로 보내져 재사용되도록 하는 분리회수조와, 상기 전처리조와 반응조와 후처리조에서 발생되는 배출가스를 내부에 액상나트륨이 일정수위로 저장된 배출가스처리기를 통과시켜 배출가스에 포함된 폴리염화비페닐이 탈염처리되도록 하고 정화필터로 필터링하여 정화처리된 가스가 배출되도록 하는 배출가스처리부로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 처리장치 및 방법이 개시되었다.
상기 종래기술은 반응조에 폐절연유가 일정량 저장된 상태에서 탈염소시약인 금속나트륨이 반응조에 투입되어 용융되면서 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융된 액상의 나트륨이 화학반응되어 탈염처리되도록 되어 있으나, 금속나트륨이 반응조에서 잘 용융되지 않을 뿐 아니라 폐절연유와 고르게 혼합되지 않아 처리효율이 매우 낮고 처리시간이 장시간 소요되며 미용융된 고체상태의 금속나트륨이 반응조 내에 잔존하면서 폐절연유에 함유된 수분과 폭발적으로 반응하여 화재 등의 안전사고가 발생되는 문제점이 있었으며, 또한 후처리조는 하부가 콘형상으로 된 하나의 통형상 케이싱으로 되어 있어 단순 침전방식으로 상부에 뜬 폐절연유는 처리유저장조로 보내고 하부에 침전된 염화나트륨과 금속나트륨 및 각종 침전물을 분리회수조로 보내도록 되어 있어 침전물의 분리효과가 낮을 뿐 아니라 하나의 저장조에서 침전을 위한 장시간 방치로 전체 처리공정의 효율성이 저하되고 처리기간이 오래 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유를 금속나트륨 분산체법을 이용한 화학적 분해처리방법으로 처리하되, 혼합반응장치에 구비된 벤투리관을 통해 폐절연유가 연속적으로 통과되게 하면서 벤투리관과 연결된 시약공급장치로부터의 용융나트륨이 벤투리관의 중앙부 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연 투입되어 혼합되고 폐절연유의 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되어 1차 탈염처리되도록 하며, 1차 탈염처리된 폐절연유를 싸이크론처리조의 내측으로 토출시켜 폐절연유의 폴리염화비페닐이 용융나트륨과 고르게 혼합되면서 2차 탈염처리되고 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 배출가스를 상향배출시키며, 후처리조의 다단식으로 구획된 복수개의 침전분리조를 통해 2차 탈염처리된 폐절연유가 상온 냉각되면서 연속적으로 오버플로우되어 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물은 침전되고 마지막에 위치된 침전분리조에 저장되는 폐절연유는 처리유저장조로 보내지도록 하여 연속공정식으로 안전하고 신속하게 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐을 탈염처리하여 제거하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 용기로부터 발유되어 투입저장되고 일정온도로 가온처리되는 전처리조와, 가온된 폐절연유가 양측에서 중앙부로 갈수록 내경이 점점 좁게 형성된 벤투리관을 통과하면서 벤투리관의 중앙부와 연결된 시약공급장치로부터 탈염소시약인 금속나트륨이 용융된 상태로 벤투리관의 중앙부 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연 투입되어 혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되어 1차 탈염처리되는 혼합반응장치와, 1차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 토출되어 내주면을 따라 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유의 폴리염화비페닐이 용융나트륨에 의해 2차 탈염처리되면서 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 배출가스를 상향배출시키고 탈염처리된 폐절연유는 하방으로 배출시키는 싸이크론처리조와, 2차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 투입되어 상온 냉각되면서 다단식을 구획된 복수개의 침전분리조를 통해 연속적으로 오버플로우되어 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물은 침전되고 마지막에 위치된 침전분리조의 폐절연유는 처리유저장조로 보내지며 침전된 염화나트륨과 각종 침전물은 외부로 배출처리되는 후처리조와, 상기 전처리조와 싸이크론처리조와 후처리조에서 발생되는 배출가스를 필터링하고 유해가스성분을 열분해시켜 배출하는 배출가스처리부로 구성된 것에 본 발명의 특징이 있다.
상기와 같이 본 발명에 의하면 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유를 금속나트륨 분산체법을 이용한 화학적 분해처리방법으로 처리하되, 혼합반응장치에 구비된 벤투리관을 통해 폐절연유가 연속적으로 통과되게 하면서 벤투리관과 연결된 시약공급장치로부터의 용융나트륨이 벤투리관의 중앙부 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연 투입되어 혼합되고 폐절연유의 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되어 1차 탈염처리되며, 1차 탈염처리된 폐절연유를 싸이크론처리조의 내측으로 토출시켜 폐절연유의 폴리염화비페닐이 용융나트륨과 고르게 혼합되면서 2차 탈염처리되고 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 배출가스를 상향배출시키며, 후처리조의 다단식으로 구획된 복수개의 침전분리조를 통해 2차 탈염처리된 폐절연유가 상온 냉각되면서 연속적으로 오버플로우되어 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물은 침전되고 마지막에 위치된 침전분리조에 저장되는 폐절연유는 처리유저장조로 보내져 연속공정식으로 안전하고 신속하게 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐을 탈염처리하며 전체적인 처리효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치의 전체 처리공정을 나타낸 개략도
도 2는 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치에서 혼합반응장치의 단면개략도
도 3은 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치에서 싸이크론처리조와 후처리조의 단면개략도
도 4는 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치에서 임펠러수단의 단면개략도
도 5는 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치에서 교반보강수단의 단면개략도
도 2는 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치에서 혼합반응장치의 단면개략도
도 3은 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치에서 싸이크론처리조와 후처리조의 단면개략도
도 4는 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치에서 임펠러수단의 단면개략도
도 5는 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치에서 교반보강수단의 단면개략도
이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치(1)는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 절연을 위해 사용되는 폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyls; PCBs)이 함유된 폐절연유를 환경친화적으로 무해하게 연속공정식으로 처리하는 장치로서, 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(2)로부터 발유되어 투입저장되고 일정온도로 가온처리되는 전처리조(3)와, 가온된 폐절연유가 양측에서 중앙부(15)로 갈수록 내경이 점점 좁게 형성된 벤투리관(11)을 통과하면서 벤투리관(11)의 중앙부(15)와 연결된 시약공급장치(16)로부터 탈염소시약인 금속나트륨이 용융된 상태로 벤투리관(11)의 중앙부(15) 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연 투입되어 혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되어 1차 탈염처리되는 혼합반응장치(10)와, 1차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 토출되어 내주면을 따라 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유와 용융나트륨이 혼합되어 2차 탈염처리되면서 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 배출가스를 상향배출시키고 탈염처리된 폐절연유는 하방으로 배출시키는 싸이크론처리조(22)와, 2차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 투입되어 상온 냉각되면서 다단식을 구획된 복수개의 침전분리조(30)를 통해 연속적으로 오버플로우되어 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물은 침전되고 마지막에 위치된 침전분리조(30)의 폐절연유는 처리유저장조(33)로 보내지며 침전된 염화나트륨과 각종 침전물은 외부로 배출처리되는 후처리조(29)와, 상기 전처리조(3)와 싸이크론처리조(22)와 후처리조(29)에서 발생되는 배출가스를 필터링하고 유해가스성분을 열분해시켜 배출하는 배출가스처리부(38)로 구성되어 있다.
상기 전처리조(3)는 도 1에 도시된 바와 같이 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(2)로부터 발유되어 투입저장되고 일정온도로 가온처리되도록 되어 있되, 상기 전처리조(3)는 소정의 통형상 케이싱으로 되어 있으며 일측 상부에는 발유펌프(4)에 의해 통상의 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(2)로부터 발유(拔油)된 폐절연유가 유입되는 전처리조유입구(5)가 형성되어 있어 전처리조(3) 내부에 일정량의 폐절연유가 유입 저장되도록 되어 있고 내부에는 통상의 가열히터(6)가 설치되어 있어 내부에 유입된 폐절연유를 대략 100 ~ 150℃ 정도로 가온시켜 폐절연유에 포함된 수분의 증발에 따라 폐절연유와 용융나트륨의 화학반응시 수분에 의한 용융나트륨의 폭발이 방지되도록 하면서 폐절연유가 혼합반응장치(10)의 벤투리관(11)을 통과시 용융나트륨과 단시간내에 빠른 화학반응이 이루어지게 전처리하도록 되어 있으며, 상기 전처리조(3)의 타측 하부에는 전처리조배출구(7)가 형성되어 있어 가온처리된 폐절연유를 혼합반응장치(10)로 보내도록 되어 있고 전처리조(3)의 외측면 상부는 통상의 유량감지센서(8)가 설치되어 있어 폐절연유가 일정량 유입되어 감지되면 용기(2)로부터 발유된 폐절연유가 더 이상 유입되지 않게 발유펌프(4)의 작동을 제어하도록 되어 있다.
또한, 상기 전처리조(3)는 외측면 상부에 전처리조가스배출구(9)가 형성되어 있어 가온처리시 발생되는 유증기 및 수분을 포함한 각종 배출가스가 전처리조가스배출구(9)를 통해 배출가스처리부(38)로 보내지도록 되어 있다.
상기 혼합반응장치(10)는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 전처리조(3)에서 일정온도로 가온처리된 폐절연유가 양측에서 중앙부(15)로 갈수록 내경이 점점 좁게 형성된 벤투리관(11)을 통과하면서 벤투리관(11)의 중앙부(15)와 연결된 시약공급장치(16)로부터 탈염소시약인 금속나트륨이 용융된 상태로 벤투리관(11)의 중앙부(15) 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연적으로 투입되어 고르게 혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되면서 1차 탈염처리되도록 되어 있되, 상기 벤투리관(11)의 일측에는 혼합반응유입관(12)이 연결 설치되어 있어 전처리조(3)의 전처리조배출구(7)와 배관을 통해 연결된 상태로 배관 상에 설치된 이송펌프(13)에 의해 가온처리된 폐절연유가 일정 유속으로 혼합반응유입관(12)을 통해 벤투리관(11)을 통과하도록 되어 있고 벤투리관(11)의 타측에는 싸이크론처리조(22)와 연결되는 혼합반응배출관(14)이 연결 설치되어 있으며, 상기 벤투리관(11)은 일측에서 내측 중앙부(15)로 갈수록 내경이 점점 좁아졌다가 중앙부(15)에서 그 내경이 최소값을 가지며 중앙부(15)에서 타측으로 갈수록 그 내경이 점점 넓어지게 형성되어 있고 상기 벤투리관(11)의 중앙부(15)에는 외측 상부에서 수직으로 관통 개재(介在)된 시약공급장치(16)의 시약공급관(17)이 벤투리관(11)의 내부와 서로 연통되게 설치되어 있어 도 2에 도시된 바와 같이 직경이 상대적으로 큰 혼합반응유입관(12)으로부터 공급되는 폐절연유가 직경이 점점 작아지게 형성된 벤투리관(11)의 내측 중앙부(15)를 통과한 직후 직경이 큰 혼합반응배출관(14)쪽으로 배출되는 과정에서 베르누이의 원리에 따라 상기 중앙부(15)를 통과하는 폐절연유의 유속이 순간적으로 증가하면서 압력이 낮아져 벤투리관(11) 내부와 시약공급관(17) 사이에 압력차가 발생되어 상기 시약공급관(17)으로부터 시약공급장치(16)에 저장되어 용융된 나트륨이 일정량씩 자연적으로 투입되어 폐절연유와 용융나트름이 혼합되도록 되어 있고, 이에 따라 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐이 용융나트륨과 화학반응을 하면서 1차 탈염처리되도록 되어 있다.
또한, 상기 혼합반응장치(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 벤투리관(11)과 연결된 혼합반응배출관(14)에 임펠러수단(42)이 하나 또는 복수개 연결설치되어 있어 폐절연유와 탈염소시약이 고르게 교반 혼합되도록 되어 있되, 상기 임펠러수단(42)은 혼합반응배출관(14)과 동일한 내경을 지닌 임펠러배관(43)이 구비되며 상기 임펠러배관(43)의 중심부에는 임펠러배관(43)을 따라 중심축(44)이 구비되어 있고 상기 중심축(44)의 전,후방끝부분에는 각각 방사상으로 복수개의 고정날개(45a)(45b)가 고정부착되어 있으며 상기 중심축(44)의 가운데부분에는 임펠러몸체(46)가 회전가능하게 설치되어 있고 상기 임펠러몸체(46)의 외주면에는 복수개의 회전날개(47)가 고정부착되어 있어 혼합반응배출관(14)으로부터의 탈염소시약이 혼합된 폐절연유가 임펠러배관(43)의 입구측에 설치된 고정날개(45a)와 회전날개(47) 및 출구측에 설치된 고정날개(45b)를 차례로 거치면서 폐절연유의 유속에 의해 회전날개(47)가 자연적으로 회전되어 폐절연유와 탈염소시약이 고르게 교반 혼합되도록 되어 있다.
한편, 상기 혼합반응장치(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 벤투리관(11)과 연결된 혼합반응배출관(14)에 교반보강수단(48)이 하나 또는 복수개 연결설치되어 있어 폐절연유와 탈염소시약의 교반혼합을 한층 더 강화시키도록 되어 있되, 상기 교반보강수단(48)은 혼합반응배출관(14)과 동일한 내경을 지닌 교반배관(49)이 구비되며 상기 교반배관(49)의 내주면 일측에는 복수개의 일측격판(50)이 교반배관(49)을 따라 일정간격으로 고정설치되어 있고 상기 교반배관(49)의 내주면 타측에는 복수개의 타측격판(51)이 교반배관(49)을 따라 일정간격으로 고정설치되며 상기 복수개의 일측격판(50) 사이에 타측격판(51)이 위치되도록 되어 있어 혼합반응배출관(14)으로부터의 탈염소시약이 혼합된 폐절연유가 임펠러배관(43)의 일측격판(50)과 타측격판(51) 사이를 지그재그(zigzag)식으로 통과하면서 폐절연유와 탈염소시약이 고르게 교반 혼합되도록 되어 있다.
또한, 상기 시약공급장치(16)는 하부가 뾰족한 콘(cone)형상으로 된 통형상의 케이싱으로 되어 있으며 상부에는 시약투입구(18)가 설치되어 있어 내부에 일정량의 탈염소시약인 금속나트륨 또는 금속리튬이 투입 저장되도록 되어 있으며 시약공급장치(16)에서 콘형상으로 형성된 하단부에는 일정길이로 된 시약공급관(17)이 수직하방으로 돌출형성되어 있으며 상기 시약공급관(17)의 외주면에는 통상의 밴딩히터 등과 같은 가온수단(19)이 설치되어 있어 시약공급관(17) 내부의 온도가 금속나트륨의 용융점(97.9℃) 이상으로 가온 유지되도록 되어 있고 상기 시약공급관(17)의 하부끝단은 벤투리관(11)의 중앙부(15)에 관통 설치되어 벤투리관(11)의 내측과 연통되게 설치되면서 시약공급장치(16)로부터의 금속나트륨이 용융된 상태로 벤투리관(11)의 중앙부(15) 내측으로 투입되도록 되어 있다.
또한, 상기 시약공급장치(16)는 일측면 상부에 정제유주입구(20)가 형성되어 있어 상기 정제유주입구(20)를 통해 내부에 일정량의 정제절연유가 투입되면서 탈염소시약인 금속나트륨이 공기중의 수분과 접촉되어 폭발되는 것을 방지하도록 되어 있으며 시약공급장치(16)의 타측면 상부에는 질소가스주입구(21)가 형성되어 있어 시약공급장치(16)의 내부에 금속나트륨과 정제유가 투입 저장된 상태에서 그 상부에 질소가스가 충진되어 외부공기 유입을 차단하도록 되어 있다.
한편, 상기 혼합반응장치(10)는 벤투리관(11)과 시약공급장치(16)의 외곽둘레에 일정간격 이격된 상태로 차단안전벽(41)이 둘러싸고 있어 시약공급장치(16)로부터 공급되는 탈염소시약인 용융나트륨과 수분의 접촉으로 인한 폭발적 화학반응에 따른 안전사고를 방지하도록 되어 있다.
상기 싸이크론처리조(22)는 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 혼합반응장치(10)에서 1차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 토출되어 내주면을 따라 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유와 용융나트륨이 고르게 혼합되어 2차 탈염처리되면서 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 배출가스를 상향 배출시키고 탈염처리된 폐절연유는 하방으로 배출시키도록 되어 있되, 상기 싸이크론처리조(22)는 하부가 뾰족한 콘(cone)형상으로 된 통형상의 케이싱으로 되어 있으며 일측 상부에는 혼합반응배출관(14)의 타측끝부분과 연결되는 싸이크론유입구(23)가 형성되어 있고 내측 중심부에는 상부에 싸이크론가스배출구(24)가 형성된 중심관(25)이 수직으로 고정설치되며 상기 중심관(25)은 상부가 싸이크론처리조(22)의 상부 외측으로 돌출설치되고 하부가 개방된 상태로 싸이크론처리조(22)의 내측 하부와 이격설치되며, 싸이크론처리조(22)의 하단부에는 일정길이로 된 싸이크론배출관(26)이 수직하방으로 연결설치되어 있고 싸이크론유입구(23)와 연결된 싸이크론처리조(22)의 내주면 상부에는 유도로(27)가 형성되어 있어 혼합반응배출관(14)을 거쳐 싸이크론처리조(22)의 내측으로 토출되는 1차 탈염처리된 폐절연유가 유도로(27)를 통해 싸이크론처리조(22)의 내주면을 따라 하향이송되는 과정에서 싸이크론처리조(22)의 중심관(25) 내측에 상승되는 와류를 발생시켜 상기 와류를 따라 탈염반응시 발생되는 유증기 및 수분을 포함한 각종 배출가스가 상승이동되면서 중심관(25) 상부의 싸이크론가스배출구(24)를 통해 배출가스처리부(38)로 보내지도록 되어 있다.
또한, 상기 싸이크론처리조(22)는 1차 탈염처리된 폐절연유가 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유와 용융나트륨이 고르게 혼합되면서 2차 탈염처리되고 콘형상으로 된 하부로 하강되어 싸이크론배출관(26)을 통해 후처리조(29)로 보내지도록 되어 있으며 상기 싸이크론배출관(26)의 하부는 후처리조(29)에 구획된 첫번째 침전분리조(30)의 내측에 투입된 상태로 싸이크론처리조(22)로부터의 2차탈염처리된 폐절연유를 자연 배출시키도록 되어 있다.
한편, 상기 싸이크론배출관(26)은 하부끝부분에 하부가 뾰족한 콘형상의 캡으로 된 충돌방지구(28)가 일정간격 이격설치되어 있어 싸이크론배출관(26)을 통해 하방으로 배출되는 2차 탈염처리된 폐절연유가 침전분리조(30)로 곧바로 배출되지 않고 충돌방지구(28)에 의해 배출속도가 저감되면서 침전분리조(30)로 배출되어 후처리조(29)의 첫번째 침전분리조(30) 내측 하부에 가라앉아 있는 염화나트륨과 금속나트륨 및 각종 침전물이 싸이크론배출관(26)을 통해 배출되는 탈염처리된 폐절연유와의 충돌로 다시 섞여 혼재되는 것을 방지하도록 되어 있다.
또한, 상기 싸이크론처리조(22)는 도 4에 도시된 바와 같이 하단부에 수직하방으로 연결설치된 싸이크론배출관(26)에 임펠러수단(42)이 하나 또는 복수개 연결설치되어 있어 폐절연유와 탈염소시약이 고르게 교반 혼합되도록 되어 있되, 상기 임펠러수단(42)은 싸이크론배출관(26)과 동일한 내경을 지닌 임펠러배관(43)이 구비되며 상기 임펠러배관(43)의 중심부에는 임펠러배관(43)을 따라 중심축(44)이 구비되어 있고 상기 중심축(44)의 전,후방끝부분에는 각각 방사상으로 복수개의 고정날개(45a)(45b)가 고정부착되어 있으며 상기 중심축(44)의 가운데부분에는 임펠러몸체(46)가 회전가능하게 설치되어 있고 상기 임펠러몸체(46)의 외주면에는 복수개의 회전날개(47)가 고정부착되어 있어 싸이크론배출관(26)으로부터의 탈염소시약이 혼합된 폐절연유가 임펠러배관(43)의 입구측에 설치된 고정날개(45a)와 회전날개(47) 및 출구측에 설치된 고정날개(45b)를 거치면서 폐절연유의 유속에 의해 회전날개(47)가 자연적으로 회전되어 폐절연유와 탈염소시약이 고르게 교반 혼합되도록 되어 있다.
한편, 상기 싸이크론처리조(22)는 도 5에 도시된 바와 같이 하단부에 수직하방으로 연결설치된 싸이크론배출관(26)에 교반보강수단(48)이 하나 또는 복수개 연결설치되어 있어 폐절연유와 탈염소시약의 교반혼합을 한층 더 강화시키도록 되어 있되, 상기 교반보강수단(48)은 싸이크론배출관(26)과 동일한 내경을 지닌 교반배관(49)이 구비되며 상기 교반배관(49)의 내주면 일측에는 복수개의 일측격판(50)이 교반배관(49)을 따라 일정간격으로 고정설치되어 있고 상기 교반배관(49)의 내주면 타측에는 복수개의 타측격판(51)이 교반배관(49)을 따라 일정간격으로 고정설치되며 상기 복수개의 일측격판(50) 사이에 타측격판(51)이 위치되도록 되어 있어 싸이크론배출관(26)으로부터의 탈염소시약이 혼합된 폐절연유가 임펠러배관(43)의 일측격판(50)과 타측격판(51) 사이를 지그재그(zigzag)식으로 통과하면서 폐절연유와 탈염소시약이 고르게 교반 혼합되도록 되어 있다.
상기 후처리조(29)는 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 싸이크론처리조(22)로부터의 2차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 투입되어 상온 냉각되면서 다단식을 구획된 복수개의 침전분리조(30)를 통해 연속적으로 오버플로우되어 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물은 침전되고 연속적으로 오버플로우되어 마지막에 위치된 침전분리조(30)에 저장된 폐절연유는 별도의 처리유저장조(33)로 보내지며 침전분리조(30)의 바닥에 침전된 염화나트륨과 금속나트륨 등의 각종 침전물은 외부로 배출처리되도록 되어 있되, 상기 후처리조(29)는 좌우로 긴 장방형의 통형상으로 된 케이싱으로 되어 있으며 내측 바닥면에는 복수개의 격벽(31)이 좌우 일정간격으로 설치되어 있고 상기 복수개의 격벽(31) 상단부는 후처리조(29)의 내측 상면부와 일정간격 이격되게 설치되면서 순차적으로 격벽(31)의 높이가 낮아지도록 설치되어 있어 후처리조(29) 내부에 다단식으로 구획된 복수개의 침전분리조(30)가 설치되도록 되어 있으며, 상기 복수개의 침전분리조(30) 중 첫번째에 위치된 침전분리조(30)에는 싸이크론처리조(22)에 구비된 싸이크론배출관(26)의 하단부가 내측 중간높이에 위치되게 설치되어 있어 싸이크론배출관(26)을 통해 하방으로 배출되는 2차탈염처리된 폐절연유가 첫번째에 위치된 침전분리조(30)에 투입 저장되면서 상온 냉각처리되어 탈염처리시 생성되는 고체상태의 염화나트륨과 상기 싸이크론처리조(22)에서 미반응되고 남은 용융나트륨이 재결정화되어 생성된 금속나트륨 등을 포함한 각종 침전물은 바닥으로 침전되고 비중이 작아 상부에 뜬 폐절연유가 격벽(31)의 높이를 초과하면 다음 칸의 침전분리조(30)로 오버플로우되어 다시 침전물이 침전되는 방식으로 복수개의 침전분리조(30)를 거치면서 2차 탈염처리된 폐절연유에 포함된 각종 침전물이 대부분 제거되며 마지막에 위치된 침전분리조(30)에는 후처리조배출구(32)가 형성되어 있어 상기 후처리조배출구(32)를 통해 침전물이 제거된 폐절연유가 처리유저장조(33)로 보내져 저장되고 통상의 방법에 따라 정제처리된 후 재생유 등으로 사용되도록 되어 있다.
또한, 상기 후처리조(29)는 첫번째 위치된 침전분리조(30)의 하부에 호퍼부(34)가 일체로 돌출형성되어 있고 상기 호퍼부(34)에는 스크루피더(35)의 일측끝부분이 내측으로 관통된 상태로 연결설치되어 있어 첫번째 위치된 침전분리조(30)에 침전되는 염화나트륨과 금속나트륨 등을 포함한 각종 침전물이 호퍼부(34)에 모여 저장되면서 스크루피더(35)에 의해 각종 침전물이 외부로 배출되도록 되어 있다.
또한, 상기 후처리조(29)는 첫번째 위치된 침전분리조(30)의 하부에 돌출형성된 호퍼부(34)의 하면부와 나머지 침전분리조(30)의 하면부에 각각 통상의 밸브에 의해 개폐되는 배출드레인(36a)(36b)이 설치되어 있어 후처리과정을 거친 다음 후처리조(29) 내부에 남아 있는 각종 잔유물을 외부로 배출하여 처리하도록 되어 있다.
또한, 상기 후처리조(29)는 외측면 상부에 후처리조가스배출구(37)가 형성되어 있어 후처리조(29)에서 발생되는 유증기 및 수분을 포함한 각종 배출가스가 후처리조가스배출구(37)를 통해 배출가스처리부(38)로 보내지도록 되어 있다.
상기 배출가스처리부(38)는 도 1에 도시된 바와 같이 전처리조(3)와 싸이크론처리조(22)와 후처리조(29)에서 발생되는 배출가스를 필터링하고 유해가스성분을 열분해시켜 배출하도록 되어 있되, 상기 전처리조(3)와 싸이크론처리조(22)와 후처리조(29)에서 발생되는 배출가스가 모아져 통상의 활성탄 등으로 된 정화필터(39)를 통과하여 유해성분이 필터링된 상태에서 300 ~ 500℃ 정도로 가열되는 이그니션코일(40)을 통과하도록 되어 있어 필터링된 배출가스가 상기 이그니션코일(40)을 통과하는 과정에서 폴리염화비페닐 및 각종 유해가스성분이 열분해되어 연소처리되도록 되어 있어 배출가스가 환경친화적으로 무해한 상태에서 대기중으로 배출되도록 되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치(1)는 통상의 트럭이나 화물차 등의 차량에 탑재하여 이동식으로 폐절연유를 처리하도록 할 수 있다.
이하 본 발명의 작용은 다음과 같다.
본 발명에 따른 폐절연유 연속공정식 처리장치(1)를 사용하여 통상의 폐변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기 등의 용기(2) 내부에 담겨져 있는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유를 탈염처리하여 환경친화적으로 무해하게 연속공정식으로 분해처리하고자 하는 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이 각 용기(2)에 담겨진 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유를 발유펌프(4)로 발유(拔油)하여 전처리조(3)로 보내고 상기 전처리조(3)에 일정량의 폐절연유가 유입 저장되면 전처리조(3)의 내부에 설치된 가열히터(6)의 가온작동에 의해 폐절연유가 대략 100 ~ 150℃ 정도로 가온되어 폐절연유에 포함된 수분의 증발에 따라 폐절연유와 용융나트륨의 화학반응시 수분에 의한 용융나트륨의 폭발이 방지되도록 하면서 폐절연유가 혼합반응장치(10)의 벤투리관(11)을 통과시 용융나트륨과 단시간내에 빠른 화학반응이 이루어지게 전처리한다.
상기와 같이 일정온도로 가온된 폐절연유는 이송펌프(13)에 의해 일정 유속을 지닌 상태로 혼합반응장치(10)로 보내지며 혼합반응장치(10)의 혼합반응유입관(12)을 거쳐 벤투리관(11)을 통과하는 과정에서 도 2에 도시된 바와 같이 직경이 상대적으로 큰 혼합반응유입관(12)으로부터 공급되는 폐절연유가 직경이 점점 작아지게 형성된 벤투리관(11)의 내측 중앙부(15)를 통과한 직후 직경이 큰 혼합반응배출관(14)쪽으로 배출되는 과정에서 베르누이의 원리에 따라 상기 중앙부(15)를 통과하는 폐절연유의 유속이 순간적으로 증가하면서 압력이 낮아져 벤투리관(11)의 내부와 상기 벤투리관(11)의 중앙부(15)와 연결된 시약공급관(17) 사이에 압력차가 발생되어 상기 시약공급관(17)으로부터 시약공급장치(16)에 저장되어 용융된 나트륨이 일정량씩 자연적으로 투입되어 폐절연유와 용융나트름이 혼합되고, 이에 따라 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐이 용융나트륨과 화학반응을 하면서 1차 탈염처리된다.
또한, 1차 탈염처리된 폐절연유는 혼합반응배출관(14)을 거쳐 싸이크론처리조(22)의 유도로(27)를 통해 내측으로 토출되면서 싸이크론처리조(22)의 내주면을 따라 하향이송되는 과정에서 도 3에 도시된 바와 같이 싸이크론처리조(22)의 내측 중심관(25)에는 상승되는 와류를 발생시켜 상기 와류를 따라 탈염반응시 발생되는 유증기 및 수분을 포함한 각종 배출가스가 상승이동되면서 중심관(25) 상부의 싸이크론가스배출구(24)를 통해 배출가스처리부(38)로 보내지며, 이와 함께 1차 탈염처리된 폐절연유가 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유와 용융나트륨이 고르게 혼합되면서 2차 탈염처리되고 콘형상으로 된 하부로 하강되어 싸이크론배출관(26)을 통해 후처리조(29)로 보내진다.
상기 싸이크론배출관(26)을 통해 하방으로 배출되는 2차탈염처리된 폐절연유는 후처리조(29) 내측에 구비된 첫번째 침전분리조(30)로 투입 저장되면서 상온 냉각처리되어 탈염처리시 생성되는 고체상태의 염화나트륨과 상기 싸이크론처리조(22)에서 미반응되고 남은 용융나트륨이 재결정화되어 생성된 금속나트륨 등을 포함한 각종 침전물은 바닥으로 침전되고 비중이 작아 상부에 뜬 폐절연유가 격벽(31)의 높이를 초과하면 다음 칸의 침전분리조(30)로 오버플로우되어 다시 침전물이 침전되는 방식으로 복수개의 침전분리조(30)를 거치면서 2차 탈염처리된 폐절연유에 포함된 각종 침전물이 대부분 제거되며 마지막에 위치된 침전분리조(30)의 후처리조배출구(32)를 통해 침전물이 제거된 폐절연유가 처리유저장조(33)로 보내져 저장되고 통상의 방법에 따라 정제처리된 후 재생유 등으로 사용되고, 상기 후처리조(29)의 첫번째 침전분리조(30) 하부에 설치된 호퍼부(34)에 염화나트륨과 금속나트륨 등을 포함한 각종 침전물이 모여 저장되면서 호퍼부(34)에 관통설치된 스크루피더(35)를 따라 각종 침전물이 외부로 배출 제거된다.
또한, 상기 전처리조(3)와 싸이크론처리조(22)와 후처리조(29)에서 발생되는 배출가스는 배출가스처리부(38)에 구비된 정화필터(39)를 통과하여 유해성분이 정화처리된 상태에서 300 ~ 500℃ 정도로 가열되는 이그니션코일(40)을 통과하여 폴리염화비페닐 및 각종 유해가스성분이 열분해되어 연소처리되면서 배출가스가 환경친화적으로 무해한 상태에서 대기중으로 배출된다.
1. 폐절연유 연속공정식 처리장치 2. 용기
3. 전처리조 4. 발유펌프
5. 전처리조유입구 6. 가열히터
7. 전처리조배출구 8. 유량감지센서
9. 전처리조가스배출구 10. 혼합반응장치
11. 벤투리관 12. 혼합반응유입관
13. 이송펌프 14. 혼합반응배출관
15. 중앙부 16. 시약공급장치
17. 시약공급관 18. 시약투입구
19. 가온수단 20. 정제유주입구
21. 질소가스주입구 22. 싸이크론처리조
23. 싸이크론유입구 24. 싸이크론가스배출구
25. 중심관 26. 싸이크론배출관
27. 유도로 28. 충돌방지구
29. 후처리조 30. 침전분리조
31. 격벽 32. 후처리조배출구
33. 처리유저장조 34. 호퍼부
35. 스크루피더 36a, 36b. 배출드레인
37. 후처리조가스배출구 38. 배출가스처리부
39. 정화필터 40. 이그니션코일
41. 차단안전벽 42. 임펠러수단
43. 임펠러배관 44. 중심축
45a, 45b. 고정날개 46. 임펠러몸체
47. 회전날개 48. 교반보강수단
49. 교반배관 50. 일측격판
51. 타측격판
3. 전처리조 4. 발유펌프
5. 전처리조유입구 6. 가열히터
7. 전처리조배출구 8. 유량감지센서
9. 전처리조가스배출구 10. 혼합반응장치
11. 벤투리관 12. 혼합반응유입관
13. 이송펌프 14. 혼합반응배출관
15. 중앙부 16. 시약공급장치
17. 시약공급관 18. 시약투입구
19. 가온수단 20. 정제유주입구
21. 질소가스주입구 22. 싸이크론처리조
23. 싸이크론유입구 24. 싸이크론가스배출구
25. 중심관 26. 싸이크론배출관
27. 유도로 28. 충돌방지구
29. 후처리조 30. 침전분리조
31. 격벽 32. 후처리조배출구
33. 처리유저장조 34. 호퍼부
35. 스크루피더 36a, 36b. 배출드레인
37. 후처리조가스배출구 38. 배출가스처리부
39. 정화필터 40. 이그니션코일
41. 차단안전벽 42. 임펠러수단
43. 임펠러배관 44. 중심축
45a, 45b. 고정날개 46. 임펠러몸체
47. 회전날개 48. 교반보강수단
49. 교반배관 50. 일측격판
51. 타측격판
Claims (14)
- 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유가 용기(2)로부터 발유되어 투입저장되고 일정온도로 가온처리되는 전처리조(3)와, 가온된 폐절연유가 양측에서 중앙부(15)로 갈수록 내경이 점점 좁게 형성된 벤투리관(11)을 통과하면서 벤투리관(11)의 중앙부(15)와 연결된 시약공급장치(16)로부터 탈염소시약인 금속나트륨이 용융된 상태로 벤투리관(11)의 중앙부(15) 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연 투입되어 혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되어 1차 탈염처리되는 혼합반응장치(10)와, 1차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 토출되어 내주면을 따라 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유와 용융나트륨이 혼합되어 2차 탈염처리되면서 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 배출가스를 상향배출시키고 탈염처리된 폐절연유는 하방으로 배출시키는 싸이크론처리조(22)와, 2차 탈염처리된 폐절연유가 내측으로 투입되어 상온 냉각되면서 다단식을 구획된 복수개의 침전분리조(30)를 통해 연속적으로 오버플로우되어 탈염처리시 생성된 염화나트륨과 각종 침전물은 침전되고 마지막에 위치된 침전분리조(30)의 폐절연유는 처리유저장조(33)로 보내지며 침전된 염화나트륨과 각종 침전물은 외부로 배출처리되는 후처리조(29)로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 전처리조(3)와 싸이크론처리조(22)와 후처리조(29)는 내부에서 발생되는 배출가스를 모아 정화필터(39)로 필터링하고 이그니션코일(40)로 유해가스성분을 열분해시켜 정화처리된 가스를 배출하되도록 하는 배출가스처리부(38)가 추가로 연결설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 혼합반응장치(10)는 벤투리관(11)의 일측에 혼합반응유입관(12)이 연결 설치되어 있어 전처리조(3)의 전처리조배출구(7)와 배관을 통해 연결된 상태로 배관 상에 설치된 이송펌프(13)에 의해 가온처리된 폐절연유가 일정 유속으로 혼합반응유입관(12)을 통해 벤투리관(11)을 통과하도록 되어 있고 벤투리관(11)의 타측에는 싸이크론처리조(22)와 연결되는 혼합반응배출관(14)이 연결 설치되어 있으며, 상기 벤투리관(11)은 일측에서 내측 중앙부(15)로 갈수록 내경이 점점 좁아졌다가 중앙부(15)에서 그 내경이 최소값을 가지며 중앙부(15)에서 타측으로 갈수록 그 내경이 점점 넓어지게 형성되어 있고 상기 벤투리관(11)의 중앙부(15)에는 외측 상부에서 수직으로 관통 개재된 시약공급장치(16)의 시약공급관(17)이 벤투리관(11)의 내부와 서로 연통되게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 혼합반응장치(10)는 벤투리관(11)과 시약공급장치(16)의 외곽둘레에 일정간격 이격된 상태로 차단안전벽(41)이 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항 또는 제 3항 또는 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 시약공급장치(16)는 하부가 뾰족한 콘형상으로 된 통형상의 케이싱으로 되고 상부에는 시약투입구(18)가 설치되어 있어 내부에 일정량의 탈염소시약인 금속나트륨이나 금속리튬이 투입 저장되며 시약공급장치(16)에서 콘형상으로 형성된 하단부에는 일정길이로 된 시약공급관(17)이 수직하방으로 돌출형성되고 상기 시약공급관(17)의 외주면에는 밴딩히터로 된 가온수단(19)이 설치되며 상기 시약공급장치(16)는 일측면 상부에 정제유주입구(20)가 형성되어 있어 정제유주입구(20)를 통해 내부에 일정량의 정제절연유가 투입되면서 탈염소시약이 공기중의 수분과 접촉되어 폭발되는 것을 방지하고 시약공급장치(16)의 타측면 상부에는 질소가스주입구(21)가 형성되어 있어 시약공급장치(16)의 내부에 금속나트륨과 정제유가 투입 저장된 상태에서 그 상부에 질소가스가 충진되어 외부공기 유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항 또는 제 3항 또는 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 혼합반응장치(10)는 벤투리관(11)과 연결된 혼합반응배출관(14)에 임펠러수단(42)이 하나 또는 복수개 연결설치되어 있되, 상기 임펠러수단(42)은 혼합반응배출관(14)과 동일한 내경을 지닌 임펠러배관(43)이 구비되며 임펠러배관(43)의 중심부에는 임펠러배관(43)을 따라 중심축(44)이 구비되고 중심축(44)의 전,후방끝부분에는 각각 방사상으로 복수개의 고정날개(45a)(45b)가 고정부착되어 있으며 상기 중심축(44)의 가운데부분에는 임펠러몸체(46)가 회전가능하게 설치되어 있고 상기 임펠러몸체(46)의 외주면에는 복수개의 회전날개(47)가 고정부착되어 있어 혼합반응배출관(14)으로부터의 탈염소시약이 혼합된 폐절연유가 임펠러수단(42)을 통과하면서 교반 혼합되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항 또는 제 3항 또는 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 혼합반응장치(10)는 벤투리관(11)과 연결된 혼합반응배출관(14)에 교반보강수단(48)이 하나 또는 복수개 연결설치되어 있되, 상기 교반보강수단(48)은 혼합반응배출관(14)과 동일한 내경을 지닌 교반배관(49)이 구비되며 교반배관(49)의 내주면 일측에는 복수개의 일측격판(50)이 일정간격으로 고정설치되고 교반배관(49)의 내주면 타측에는 복수개의 타측격판(51)이 일정간격으로 고정설치되며 상기 복수개의 일측격판(50) 사이에 타측격판(51)이 위치되도록 되어 있어 혼합반응배출관(14)으로부터의 탈염소시약이 혼합된 폐절연유가 임펠러배관(43)의 일측격판(50)과 타측격판(51) 사이를 지그재그식으로 통과하면서 교반 혼합되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 싸이크론처리조(22)는 하부가 뾰족한 콘형상으로 된 통형상의 케이싱으로 일측 상부에는 혼합반응배출관(14)의 타측끝부분과 연결되는 싸이크론유입구(23)가 형성되며 내측 중심부에는 상부에 싸이크론가스배출구(24)가 형성된 중심관(25)이 수직으로 고정설치되고 상기 중심관(25)은 상부가 싸이크론처리조(22)의 상부 외측으로 돌출설치되며 하부가 개방된 상태로 싸이크론처리조(22)의 내측 하부와 이격설치되고, 상기 싸이크론처리조(22)의 하단부에는 일정길이로 된 싸이크론배출관(26)이 수직하방으로 연결설치되어 있으며 싸이크론유입구(23)와 연결된 싸이크론처리조(22)의 내주면 상부에는 유도로(27)가 형성되어 있어 혼합반응배출관(14)을 거쳐 싸이크론처리조(22)의 내측으로 토출되는 1차 탈염처리된 폐절연유가 유도로(27)를 따라 싸이크론처리조(22)의 내주면을 하향이송되는 과정에서 싸이크론처리조(22)의 중심관(25) 내측에 상승되는 와류를 발생시켜 와류를 따라 탈염반응시 발생되는 배출가스가 상승이동되면서 중심관(25) 상부의 싸이크론가스배출구(24)를 통해 배출가스처리부(38)로 보내지는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 8항에 있어서, 상기 싸이크론배출관(26)은 하부끝부분에 하부가 뾰족한 콘형상의 캡으로 된 충돌방지구(28)가 일정간격 이격설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항 또는 제 2항 또는 제 8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 싸이크론처리조(22)는 하단부에 수직하방으로 연결설치된 싸이크론배출관(26)에 임펠러수단(42)이 하나 또는 복수개 연결설치되어 있되, 상기 임펠러수단(42)은 싸이크론배출관(26)과 동일한 내경을 지닌 임펠러배관(43)이 구비되며 임펠러배관(43)의 중심부에는 임펠러배관(43)을 따라 중심축(44)이 구비되고 중심축(44)의 전,후방끝부분에는 각각 방사상으로 복수개의 고정날개(45a)(45b)가 고정부착되어 있으며 중심축(44)의 가운데부분에는 임펠러몸체(46)가 회전가능하게 설치되어 있고 상기 임펠러몸체(46)의 외주면에는 복수개의 회전날개(47)가 고정부착되어 있어 싸이크론배출관(26)으로부터의 탈염소시약이 혼합된 폐절연유가 임펠러수단(42)을 통과하면서 교반 혼합되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항 또는 제 2항 또는 제 8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 싸이크론처리조(22)는 하단부에 수직하방으로 연결설치된 싸이크론배출관(26)에 교반보강수단(48)이 하나 또는 복수개 연결설치되어 있되, 상기 교반보강수단(48)은 싸이크론배출관(26)과 동일한 내경을 지닌 교반배관(49)이 구비되며 교반배관(49)의 내주면 일측에는 복수개의 일측격판(50)이 일정간격으로 고정설치되고 교반배관(49)의 내주면 타측에는 복수개의 타측격판(51)이 일정간격으로 고정설치되며 상기 복수개의 일측격판(50) 사이에 타측격판(51)이 위치되도록 되어 있어 싸이크론배출관(26)으로부터의 탈염소시약이 혼합된 폐절연유가 임펠러배관(43)의 일측격판(50)과 타측격판(51) 사이를 지그재그식으로 통과하면서 교반 혼합되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 후처리조(29)는 좌우로 긴 장방형의 통형상으로 된 케이싱으로 내측 바닥면에는 복수개의 격벽(31)이 좌우 일정간격으로 설치되고 복수개의 격벽(31) 상단부는 후처리조(29)의 내측 상면부와 일정간격 이격되게 설치되면서 순차적으로 격벽(31)의 높이가 낮아지도록 설치되어 있어 후처리조(29) 내부에 다단식으로 구획된 복수개의 침전분리조(30)가 설치되며, 상기 복수개의 침전분리조(30) 중 첫번째에 위치된 침전분리조(30)에는 싸이크론처리조(22)에 구비된 싸이크론배출관(26)의 하단부가 내측 중간높이에 위치되게 설치되고 마지막에 위치된 침전분리조(30)에는 후처리조배출구(32)가 형성되어 있으며, 상기 후처리조(29)의 외측면 상부에는 후처리조가스배출구(37)가 형성되어 있어 후처리조(29)에서 발생되는 유증기 및 수분을 포함한 각종 배출가스가 배출가스처리부(38)로 보내지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 제 1항 또는 제 12항에 있어서, 상기 후처리조(29)는 첫번째 위치된 침전분리조(30)의 하부에 호퍼부(34)가 일체로 돌출형성되어 있고 상기 호퍼부(34)에는 스크루피더(35)의 일측끝부분이 내측으로 관통된 상태로 연결설치되어 있어 첫번째 위치된 침전분리조(30)에 침전되는 염화나트륨과 금속나트륨 및 각종 침전물이 호퍼부(34)에 모여 저장되면서 스크루피더(35)에 의해 외부로 배출되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리장치.
- 폐 변압기나 콘덴서, 안전기, 차단기의 용기(2)로부터 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유를 발유하여 전처리조(3)에 투입 저장하고 100 ~ 150℃로 가온처리하며, 가온된 폐절연유를 이송펌프(13)에 의해 일정 유속으로 혼합반응장치(10)로 투입 공급하되 양측에서 중앙부(15)로 갈수록 내경이 점점 좁게 형성된 벤투리관(11)을 통과하는 과정에서 베르누이의 원리에 따라 벤투리관(11)의 중앙부(15)와 연결된 시약공급장치(16)로부터 탈염소시약인 금속나트륨이 용융된 상태로 벤투리관(11)의 중앙부(15) 내측을 통과하는 폐절연유의 유속변화에 따른 압력차에 의해 자연 투입되어 혼합되고 폐절연유에 함유된 폴리염화비페닐과 용융나트륨이 화학반응되면서 1차 탈염처리되며, 1차 탈염처리된 폐절연유를 싸이크론처리조(22) 내측 상부로 토출하여 싸이크론처리조(22)의 내주면을 따라 나선형으로 하향이송되는 과정에서 폐절연유와 용융나트륨이 혼합되어 2차 탈염처리되면서 내측 중심부에 상승되는 와류를 발생시켜 탈염처리시 발생되는 배출가스를 상향배출시키고 탈염처리된 폐절연유는 싸이크론배출관(26)을 통해 후처리조(29)의 첫번째 침전분리조(30)로 배출하며 상온 냉각처리하여 침전된 염화나트륨과 금속나트륨 및 각종 침전물은 하부에 설치된 호퍼부(34)에서 스크루피터(35)를 통해 외부로 배출하고 폐절연유는 다음 칸의 침전분리조(30)로 오버플로우되어 다시 침전물이 침전되는 방식으로 다단식으로 된 복수개의 침전분리조(30)를 거치면서 마지막 침전분리조(30)에 저장되는 폐절연유는 처리유저장조(33)로 보내 저장하는 것을 특징으로 하는 폴리염화비페닐이 함유된 폐절연유 연속공정식 처리방법.
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