KR101820112B1 - 마이크로파 누설 방지 장치 및 폐열을 이용한 사전 가열장치가 구비된 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템 및 이를 이용한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 방법 - Google Patents
마이크로파 누설 방지 장치 및 폐열을 이용한 사전 가열장치가 구비된 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템 및 이를 이용한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 마이크로파 방출 방지 장치 및 폐열을 이용한 사전 가열장치가 구비된 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템 및 이를 이용한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 유류나 유기 폐기물 등의 오염원에 의해 오염된 토양 및 자갈을 마이크로파 간접 조사 방식을 이용하여 경제적, 친환경적으로 오염 토양 및 자갈을 정화할 수 있는 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 오염 토양 및 자갈 정화 장치 및 그 방법을 이용하면 오염 토양 및 자갈을 1회 처리하는 것만으로도 정화 작업이 완료될 수 있으므로 높은 생산성을 확보할 수 있으며, 제철 공정 등에서 배출되는 폐재료를 발열체 입자의 원료로 사용하므로 종래의 고가의 재료를 사용하지 않더라도 목적을 달성할 수 있으므로 높은 경제성을 확보할 수 있어 실제 현장 적용 가능성을 획기적으로 높일 수 있다. 또한, 상기 내통을 감싸고 있는 외통을 양쪽으로 연장시키고 상기 외통의 내주면으로 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 다수 배치함으로써 마이크로파가 상기 내통 및 외통 사이로 누설되는 것을 방지하여 친환경성을 확보할 수 있고, 오염물 탈착 과정에서 발생되는 폐열까지도 시스템 자체에서 활용되도록 함으로써 경제성을 더욱 증대시킬 수 있다.
본 발명의 오염 토양 및 자갈 정화 장치 및 그 방법을 이용하면 오염 토양 및 자갈을 1회 처리하는 것만으로도 정화 작업이 완료될 수 있으므로 높은 생산성을 확보할 수 있으며, 제철 공정 등에서 배출되는 폐재료를 발열체 입자의 원료로 사용하므로 종래의 고가의 재료를 사용하지 않더라도 목적을 달성할 수 있으므로 높은 경제성을 확보할 수 있어 실제 현장 적용 가능성을 획기적으로 높일 수 있다. 또한, 상기 내통을 감싸고 있는 외통을 양쪽으로 연장시키고 상기 외통의 내주면으로 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 다수 배치함으로써 마이크로파가 상기 내통 및 외통 사이로 누설되는 것을 방지하여 친환경성을 확보할 수 있고, 오염물 탈착 과정에서 발생되는 폐열까지도 시스템 자체에서 활용되도록 함으로써 경제성을 더욱 증대시킬 수 있다.
Description
본 발명은 마이크로파 누설 방지 장치 및 폐열을 이용한 사전 가열장치가 구비된 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 열탈착 시스템 및 이를 이용한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 유류나 유기 폐기물 등의 오염원에 의해 오염된 토양 및 자갈을 마이크로파 간접 조사 방식을 이용하여 경제적, 친환경적으로 오염 토양 및 자갈을 정화할 수 있는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 지구 환경과 인간의 생활 환경에 대한 관심이 높아지고 환경 오염에 따른 폐해가 인식되면서 전세계적으로 환경 오염 복원 사업이 실시됨에 따라 복원 사업 시장이 급성장하고 있다.
환경 복원은 자발적이기보다는 정부의 규제와 조정에 의해 실행되는 것이 일반적이며, 인간 건강과 환경 보호를 위한 환경법과 규제의 도입이 환경 복원 산업을 움직이는 원동력이 된다.
최근, 철도 부지에 대한 복원 사업이 활발하게 이루어지면서 토양뿐만 아니라 도상 자갈에 대한 복원 기술에 대한 관심도 크게 증가하고 있다. 이는 최근 토양환경보전법이 강화됨에 따라 철도 부지의 오염 토양에 대한 규제가 구체화됨에 따른 결과이기도 하다.
철도 토양의 주요 오염원은 지하나 지상에 위치한 유류 저장 탱크 및 기관차 급유 지역에서의 유류 유출, 철도 차량에서 발생하는 연료, 그리스, 윤활유 등의 누유와 낙유, 폐기물 적환장에서 배출되는 침출수, 차량의 정비 시에 발생하는 낙유 및 작업 시에 발생하는 각종 입자상 물질 등으로 그 오염원이 매우 다양하고 광범위하다. 이러한 철도 토양 오염의 확산 방지를 위하여, 일부 사업장에서는 디젤 기관차의 낙유 개소 정비, 철도 차량 정비창에 대한 롤패드 설치와 FRP 또는 철판 설치, 철도 차량 입출고선의 콘크리트 포장 등을 시행하고 있으나 이는 궁극적인 해결 방법이 아니라 임시 방편에 불과하다. 철도 작업장 및 오염 유발 시설물은 밀집해 있지 않고 넓은 지역에 분포되어 있으며, 철도 부지의 토양 오염에 대한 기초 자료가 부족하여 오염도의 파악과 오염원의 관리 및 제어에 많은 어려움이 있기 때문에 철도의 토양 오염 문제를 해결하는 데에는 많은 시간과 비용이 소요되는 것이 현실이다.
현재 국내외 철도 노선의 상당 구간에는 철도용 도상 자갈이 사용되고 있는데, 철도용 도상 자갈은 선로의 가장 상부에 부설되기 때문에 가장 먼저 오염이 된다. 특히 철도 분기기의 경우에는 상당량의 윤활유가 사용되어 도상 자갈을 오염시킨다. 이러한 도상 자갈 표면의 오염 물질은 중력 또는 우수 등에 의하여 지속적으로 선로 하단부로 이동하여 노반 및 노반 하부의 토양을 오염시킨다. 또한 토양 주위를 흐르는 지하수가 오염되면 주변 토양도 오염되어 점차 오염 지역이 확대된다.
현재 오염된 철도 도상 자갈의 교체 작업 중에 수거된 오염 자갈은 매립 형태로 폐기되고 있다. 이 때 수거된 철도 도상 자갈은 대부분 표면이 심하게 오염되어 있기 때문에 일반 폐기물이 아니라 지정 폐기물로 지정되어 매립되고 있다. 그러나, 매립된 오염 물질은 침출수, 매립 가스, 악취 등의 형태로 계속해서 장기적으로 환경에 악영향을 미치게 되므로 매립보다는 오염 물질의 분리 및 처리가 필요하다.
점차 매립장 부족 현상이 심화되고 있으며, 이에 따라 매립 비용 단가도 지속적으로 상승하고 잇기 때문에 매립이 아닌 다른 처리 방법의 필요성이 더욱 커지고 있다. 아울러 도상 자갈의 교체를 위해서는 신자갈이 필요한데, 신자갈의 확보를 위해서 산림 및 생태계 파괴가 계속되고 있으나, 정부의 산림 파괴 관련 규제 강화와 환경 단체 및 국민들의 생태계 파괴에 대한 반대 여론 등으로 인하여 신자갈의 수급 또한 점차 어려워지고 있기 때문에 도상 자갈의 재활용 필요성이 더욱 대두되고 있는 상황이다.
현재, 오염된 토양이나 철도 도상 자갈을 정화 처리하는 기술로서, 열을 이용하여 오염물질을 분해 및 무해화시키는 열적 처리 방법, 토양 세균을 활성화시키거나 특별히 개발된 세균 균주를 투입하여 유기화합물의 생분해를 촉진하는 미생물학적 처리 방법, 오염된 토양이나 자갈 내의 공극을 통해 오염 공기를 뽑아내어 처리하는 토양내 통풍법(in-situ venting, ISV) 또는 토양진공 추출법(soil vacuum extraction, SVE) 등과 같은 토양 증기 추출 기술 등이 개발되어 활용되고 있으나 경제성과 효율성이 떨어지기 때문에 적용 범위가 확대되는 데는 한계가 있다.
한편, 기 제안된 특허(대한민국 등록특허 제10-0614612호)에서는 선로 위를 주행할 수 있는 차량 내에 도상 자갈을 채취할 수 있는 설비와 채취된 도상 자갈에 모래 등의 미디어를 이용하여 블라스팅을 실시함에 의해 도상 자갈 표면의 오염물질을 제거하고, 오염 물질이 제거된 자갈을 다시 선로에 살포하는 설비를 갖춤으로써 선로를 따라 이동해가며 도상 자갈의 오염물질을 제거하여 재활용할 수 있는 기술을 제안한 바 있다. 그러나 위 방법은 선로에서 이동식으로 도상 자갈의 정화가 가능하다는 장점은 있으나 블라스팅 방법을 사용하므로 오염 제거 효율이 높지 않기 때문에 경제성과 효율성이 미흡하므로 실제 현장에서 활용되기는 쉽지 않은 기술이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명자들은 선출원되어 등록된 대한민국 등록특허 제10-1678593호를 통하여 마이크로파를 이용한 열탈착법에 의해 오염된 토양 및 도상 자갈로부터 오염 물질을 분리하여 정화시킴으로써 경제성을 확보하는 동시에 저온 및 고온의 열 발생이 이루어지도록 하여 유류의 종류에 상관없이 단 1회의 통과만으로도 충분한 열탈착이 가능하도록 하는 기술을 제안한 바 있다. 이 특허에서는 오염물질이 열탈착되는 오염물 탈착부의 구조를 개선하여 외통과 내통으로 구성하고 내통 내부로 오염된 도상 자갈이 지나가도록 구성하며 내통의 외주면에 마이크로파 흡수 발열체를 구비하여 상기 마이크로파 흡수 발열체에 마이크로파를 조사함으로써 내통 내 오염된 토양 및 자갈 도상 표면의 오염물질이 열탈착될 수 있도록 하며 마이크로파 흡수 발열체로서 기존 물질의 가격에 비해 매우 저렴한 동시에 열발생 효율이 우수한 재료를 사용함으로써 경제성을 확보하는 동시에 유류의 종류에 상관없이 대부분의 유류에 대한 오염 토양을 정화할 수 있는 기술을 제안하였다. 그러나, 이 기술에서는 외통 및 내통의 사이 공간으로 마이크로파가 반사 및 외부로 누설되어 환경에 악영향을 줄 수 있으므로 이에 대한 개선이 필요하였고, 또한 오염물 탈착 과정에서 발생되는 폐열을 외부로 방출함으로써 에너지 효율성의 차원에서는 추가 개선의 필요성이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 상황을 고려하여 새로이 개발된 것으로서, 마이크로파를 이용한 열탈착법에 의해 오염된 토양 및 도상 자갈로부터 오염 물질을 분리하여 정화함에 있어 기존 본 발명자들이 제안한 대한민국 등록특허 제10-1678593호의 문제점을 개선하여 마이크로파가 외부로 누설되는 것을 방지하고, 오염물 탈착 과정에서 발생되는 폐열까지도 시스템 자체에서 활용되도록 함으로써 경제성, 친환경성을 증대시킬 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
이하에서, 오염 토양 및 자갈은 특별히 설명하지 않는 한 오염 토양과 오염 자갈을 독자적으로 지칭하는 것일 수도 있고 이들이 혼합된 형태를 지칭하는 것일 수도 있으며, 편의상 오염 토양 및 자갈로 기재한다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
오염 토양 및 자갈을 저장하는 저장부;
상기 저장부의 오염 토양 및 자갈을 오염물 탈착부로 투입하기 위한 이송부;
상기 이송부에서 이송되는 오염 토양 및 자갈이 열에 의해 오염물이 열탈착되는 오염물 탈착부로서, 상기 오염 토양 및 자갈이 투입되는 투입구, 상기 오염 토양 및 자갈이 열탈착 처리되는 처리부 및 열탈착 처리된 토양 및 자갈이 배출되는 배출구를 포함하여 구성되며, 상기 처리부 일측에는 마이크로파 발진부가 단수 또는 복수로 연결되고, 원통형의 고정된 컨테이너를 구성하는 외통 및 상기 외통 내에 상기 외통보다 직경이 작은 원통형으로 구비되며 회전축에 의해 상기 외통 내에서 회전 가능하게 설치되고 상기 투입구를 통해 오염 토양 및 자갈이 투입되는 내통이 구비되며, 상기 외통 외부에는 상기 회전축이 연장되어 연결되는 구동모터가 구비되고, 상기 내통의 외주면에는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 마이크로파 흡수 발열체가 구비되며, 상기 외통 및 내통 사이에는 마이크로파가 반사되기 위한 캐비티 공간이 구비되어 상기 마이크로파 발진부에서 조사된 마이크로파가 상기 캐비티 공간에서 난반사를 일으켜 상기 내통의 외주면에 구비된 마이크로파 흡수 발열체에서 열을 발생시킴에 의해 상기 내통 내부 오염 토양 및 자갈의 오염물을 열탈착시키도록 구성된 오염물 탈착부; 및
상기 오염물 탈착부를 거쳐 오염물이 제거된 토양 및 자갈을 회수하는 회수부;를 포함하여 구성되며,
상기 오염물 탈착부는 상기 외통이 양쪽으로 연장되어 그 내부에 내주면을 따라 2번 꺽인 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 상기 오염물 탈착부의 중심 방향으로 다수개 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 오염 토양을 처리하여 미세 입자화하기 위한 전처리부를 더 포함하며, 상기 전처리부에서 미세 입자화된 오염 토양을 분쇄하기 위한 분쇄기 및 오염 토양을 입자 크기별로 선별하기 위한 선별기 중 하나 이상을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 이송부에는 오염 토양 및 자갈을 건조하기 위한 건조 수단이 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 오염물 탈착부에는 오염물 탈착에 의해 배출되는 가스와 분진을 이송하여 처리한 후 방출하기 위한 배출물 후처리부가 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 배출물 후처리부에는 상기 배출물 후처리부에 잔재하는 폐열을 배출하기 위한 폐열 배출 파이프가 일방향으로 연결되어 있으며, 상기 폐열 배출 파이프는 상기 저장부를 관통하여 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
(1) 오염 토양 및 자갈을 저장부에 저장한 후 오염물 탈착부로 이송하는 단계;
(2) 상기 이송되는 오염 토양 및 자갈을 이송하여 오염물 탈착부에서 열에 의해 오염물을 탈착하는 단계로서, 상기 오염물 탈착부는 상기 오염 토양 및 자갈이 투입되는 투입구, 상기 오염 토양 및 자갈이 열탈착 처리되는 처리부 및 열탈착 처리된 토양 및 자갈이 배출되는 배출구를 포함하여 구성되며, 상기 처리부 일측에는 마이크로파 발진부가 단수 또는 복수로 연결되고, 원통형의 고정된 컨테이너를 구성하는 외통 및 상기 외통 내에 상기 외통보다 직경이 작은 원통형으로 구비되며 회전축에 의해 상기 외통 내에서 회전 가능하게 설치되고 상기 투입구를 통해 오염 토양 및 자갈이 투입되는 내통이 구비되며, 상기 외통 외부에는 상기 회전축이 연장되어 연결되는 구동모터가 구비되고, 상기 내통의 외주면에는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 마이크로파 흡수 발열체가 구비되며, 상기 외통 및 내통 사이에는 마이크로파가 반사되기 위한 캐비티 공간이 구비되어 상기 마이크로파 발진부에서 조사된 마이크로파가 상기 캐비티 공간에서 난반사를 일으켜 상기 내통의 외주면에 구비된 마이크로파 흡수 발열체에서 열을 발생시킴에 의해 상기 내통 내부 오염 토양 및 자갈의 오염물을 열탈착시키는 단계; 및
(3) 상기 오염물 탈착부를 거쳐 오염물이 제거된 토양 및 자갈을 회수하는 단계;를 포함하여 구성되며,
상기 오염물 탈착부는 상기 외통이 양쪽으로 연장되어 그 내부에 내주면을 따라 2번 꺽인 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 상기 오염물 탈착부의 중심 방향으로 다수개 포함함으로써 상기 외통 및 내통의 사이 공간으로 방출되는 마이크로파가 외부로 누설되는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 오염물 탈착부에는 오염물 탈착에 의해 배출되는 가스와 분진을 이송하여 처리한 후 방출하기 위한 배출물 후처리부가 연결되고, 상기 배출물 후처리부에는 상기 배출물 후처리부에 잔재하는 폐열을 배출하기 위한 폐열 배출 파이프가 일방향으로 연결되어 있으며, 상기 폐열 배출 파이프는 상기 저장부를 관통하여 연결되도록 구성됨으로써 상기 저장부에서 상기 폐열을 이용하여 오염 토양 및 자갈을 사전가열하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템 및 이를 이용한 오염 토양 및 자갈 열탈착 방법의 특징 및 장점을 설명하면 다음과 같다.
1. 우선, 열에 의한 오염물 탈착 방법을 사용하므로 오염원에 관계없이 오염 물질의 제거가 가능하며 특히 유류 관련 오염 물질의 제거에 탁월한 효과가 있다.
2. 또한, 기존의 마이크로파를 이용한 열탈착 방법에 사용되는 판상 또는 스틱형의 발열체와 같은 장치를 별도로 제조 장착할 필요가 없으므로 설비 제작 비용이 저렴하다.
3. 또한, 외통 및 내통으로 구성된 오염물 탈착부를 이용하고 정화 대상물(도상 자갈)을 내부에서 회전하는 내통에 투입하며 상기 내통 외주면에 마이크로파 흡수 발열체를 구비하여 상기 마이크로파 흡수 발열체에 마이크로파를 조사함으로써 간접 방식에 의해 오염된 도상 자갈에 열이 전달되도록 함에 의해 오염물질을 열탈착시키게 되므로 열탈착 효율이 기존의 방법보다 현저히 높다. 따라서 단 1회의 통과 만으로도 충분한 오염물질 제거 성능을 발휘하여 기존 방법에 비해 생산성이 현저히 높다.
4. 또한, 마이크로파 흡수 발열체로서 사용되는 재료가 종래 기술의 고가의 재료에 비해 현저히 저렴한 재료를 사용하므로 경제성이 뛰어나다. 즉, 종래 기술에서 사용되는 탄화규소(SiC)의 경우 시중가가 650만원/톤 정도이고, 지르코늄(ZrO2)의 경우에도 시중가가 220만원/톤 정도로 매우 고가이나, 본 발명에 따른 마이크로파 흡수 발열체는 제조비를 모두 포함할 경우에도 20만원/톤을 넘지 않는다. 따라서 경제성으로 인해 활용이 되지 않던 종래 기술에 비해 본 기술은 경제성을 확보할 수 있어 실제 현장 적용 가능성이 매우 높다.
5. 또한, 마이크로파 흡수체가 종래 방식처럼 폐기하거나 그물망 등을 이용해 걸러내는 것이 아니라 마이크로파 흡수 발열체가 내통에 구비되어 반영구적으로 사용될 수 있으므로 별도의 후공정이 필요없고 공정 운용 비용이 현저히 감소될 수 있는 장점이 있다.
6. 또한, 상기 내통을 감싸고 있는 외통을 양쪽으로 연장시키고 상기 외통의 내주면으로 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 다수 배치함으로써 마이크로파가 상기 내통 및 외통 사이로 유출되는 것을 방지하여 친환경성을 확보할 수 있고, 오염물 탈착 과정에서 발생되는 폐열까지도 시스템 자체에서 활용되도록 함으로써 경제성을 더욱 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명자들의 선행 등록특허 제10-1678593호에 따른 오염 토양 및 자갈 정화 시스템을 이용한 오염 토양 및 자갈 정화 과정을 전체적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 오염 토양 및 자갈 시스템에서 오염물 탈착부를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 마이크로파 감쇄부 부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 마이크로파 감쇄부를 모식화하여 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 폐열 배출 파이프 부분을 모식화하여 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 마이크로파 감쇄부 부분을 확대하여 나타낸 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 마이크로파 감쇄부를 모식화하여 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 폐열 배출 파이프 부분을 모식화하여 구체적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자가 본 발명을 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 설명하는 것일 뿐이고 본 발명의 범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명자들의 선행 등록특허 제10-1678593호에 따른 오염 토양 및 자갈 정화 시스템을 이용한 오염 토양 및 자갈 정화 과정을 전체적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 오염 토양 및 자갈 시스템에서 오염물 탈착부를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명자들의 선행 등록특허 제10-1678593호에 따른 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템은
오염 토양 및 자갈을 오염물 탈착부로 이송하기 위한 이송부(30);
상기 이송부에서 이송되는 오염 토양 및 자갈이 열에 의해 오염물이 열탈착되는 오염물 탈착부(40); 및
상기 오염물 탈착부를 거쳐 오염물이 제거된 토양 및 자갈을 회수하는 회수부(50);를 포함하여 구성되는 점에 있어서는 본 발명의 열탁착 시스템과 큰 차이가 없다.
따라서 상기 등록특허 제10-1678593호에 설명된 구성 중 상당 부분이 그대로 채용될 수 있다.
즉, 먼저, 철도 등에서 오염된 토양 및 도상 자갈은 호퍼 등의 저장부에 저장되어 있다가 스크류나 컨베이어 벨트 등의 이송부(30)를 통해 오염물 탈착부(40)로 이송된다. 또한, 상기 이송부(30)에는 오염 토양 및 자갈에서 수분을 건조하기 위한 건조 수단이 추가로 구비될 수 있으며, 상기 건조 수단은 가열, 환풍 또는 열풍 건조 등과 같은 공지, 공용의 건조 수단이 적용될 수 있다. 이러한 건조 수단에 의해 수분이 제거됨으로써 오염물 탈착부(40)에서의 열기에 의한 오염 토양 및 자갈의 오염물 제거 효율이 증가할 수 있다.
상기 오염물 탈착부(40)는 오염 토양 및 자갈(42)이 들어오는 입구와 배출되는 출구를 제외하고는 밀폐된 룸 구조를 이루어 마이크로파 발진부(41)에서 조사되는 마이크로파를 난반사시키는 공진룸 역할을 하며, 상기 오염물 탈착부의 열처리부가 한쪽으로 기울어진 상태로 자중에 의해, 또는 자중과 진동에 의해 아래쪽 방향으로 상기 오염 토양 및 자갈(42)이 이송된다. 이 때 상기 오염물 탈착부의 외통 일측, 예를 들어 상부 또는 측부에는 마이크로파 발진부(41)가 1개 이상, 바람직하게는 다수개 구비되며, 상기 마이크로파 발진부(41)는 마이크로파 발진기(마그네트론)와 고전압변압기를 포함하여 구성되고, 추가로 고전압 콘덴서, 고전압 다이오드 등을 포함한다. 상기 고전압변압기는 외부로부터 입력되는 상용교류전압을 고주파 발생에 적합한 고전압(예를 들면, 4 킬로볼트[kV] 정도)으로 변압하여 마그네트론으로 인가하며, 마그네트론은 고전압변압기로부터 인가되는 고전압에 의하여 고주파발진을 하여 마이크로파를 발생시킨다. 마이크로파 주파수는 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 주파수를 사용하되, 부품 수급의 원활성 등 장점을 살려 주로 2,450MHz대역을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니고, 용도에 따라 300MHz ~ 300GHz 영역의 주파수를 갖는 마이크로파를 다양하게 변형하여 사용할 수 있다. 상기 마그네트론이 구동될 때 마그네트론에서 발생되는 고열을 냉각시키기 위해 마그네트론의 일단에는 냉각팬이 설치되고, 냉각팬은 팬모터와 연결되며, 외부로부터 전압이 팬모터에 인가되면 팬모터가 가동되면서 팬모터에 의해 냉각팬이 구동되어 외부의 찬공기를 마그네트론에 송풍함으로써, 마그네트론에서 발생되는 고열을 냉각시킬 수 있다. 다만, 경우에 따라 마그네트론의 냉각을 위한 다른 장치를 사용할 경우나 외부에 노출되는 경우와 같이 개별 냉각 장치가 필요 없을 경우에는 냉각팬을 제외할 수 있다. 또한, 상기 마이크로파 발진부(41)를 상기 오염물 탈착부(40)에서 이격되게 설치할 필요가 있는 경우에는 도파관(미도시)을 이용하여 연결할 수 있다.
도면에는 마이크로파 발진부(41)가 소수개 도시된 것으로 표현되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고 실제로는 외통을 따라서 외통 둘레로 다수개가 조밀하게 구비될 수 있다.
상기 오염물 탈착부(40)에는 오염물의 열탈착에 의해 배출되는 가스와 분진을 이송하여 처리한 후 방출하기 위한 배출물 후처리부(70)가 추가로 연결될 수 있다. 상기 배출 가스와 분진은 이송관(43)을 통해 후연소기(71)로 이송된 후 버너에 의해 후연소되고, 이어서 냉각기(72)를 통해 냉각된 후 백필터(73)를 거쳐 대기 중에 방출될 수 있다. 이 때 분진 상태로서 후연소기에 의해 완전 연소되지 않고 대기 중에 방출되는 것이 바람직하지 않은 오염 물질은 별도의 집진 설비를 갖추어 수집될 수 있다. 또한 대기로의 배출이 제한되는 유해 가스와 같은 분재는 강제로 흡입 및 부착시켜 공기로부터 분리하기 위한 흡착기에 의해 걸러질 수 있다.
상기 오염물 탈착부(40)를 거쳐 오염물이 제거된 토양 및 자갈(정화 토양 및 자갈, 42-1)을 회수하기 위한 회수부(50)가 구비된다.
이어서 상기 회수부에서 회수된 토양 및 자갈은 고온 상태이므로 냉각수를 처리하여 회수하기 위한 토양 및 자갈 냉각 처리부(60)가 추가로 포함되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 오염된 토양 및 자갈(42)이 투입되는 투입구(410), 상기 오염 토양 및 자갈이 열탈착 처리되는 열처리부(420) 및 열탈착 처리된 토양 및 자갈이 배출되는 배출구(430)를 포함하여 구성되며, 상기 열처리부(420) 일측에는 마이크로파 발진부(41)가 단수 또는 복수로 연결되고, 원통형의 고정된 컨테이너를 구성하는 외통(421) 및 상기 외통 내에 상기 외통보다 직경이 작은 원통형으로 구비되며 회전축(423)에 의해 상기 외통(421) 내에서 회전 가능하게 설치되고 상기 투입구(410)를 통해 오염 자갈이 투입되는 내통(422)이 구비되며, 상기 외통(421) 외부에는 상기 회전축(423)이 연장되어 연결되는 구동모터(424)가 구비되고, 상기 내통(422)의 외주면에는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 마이크로파 흡수 발열체(426)가 구비되며, 상기 외통 및 내통 사이에는 마이크로파가 반사되기 위한 캐비티 공간(427)이 구비되어 상기 마이크로파 발진부(41)에서 조사된 마이크로파가 상기 캐비티 공간(427)에서 난반사를 일으켜 상기 내통(422)의 외주면에 구비된 마이크로파 흡수 발열체(426)에서 열을 발생시킴에 의해 상기 내통 내부의 오염 토양 및 자갈(42) 표면의 오염물을 열탈착시키도록 구성된다.
도 2에서는 구동모터(424)가 체인(425)에 의해 회전축(423)에 구동력이 전달되는 것으로 도시되었으나 반드시 이와 같이 되어야 하는 것은 아니고 기어 방식으로 전달되도록 할 수도 있으며, 회전축(423)에 구동모터(424)가 직접 연결되도록 할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 상기 열처리부(420) 일측에는 마이크로파 발진부(41)가 단수 또는 복수로 연결되는데, 그 위치는 상부 또는 측부가 바람직하나 하부에 설치되는 것도 가능하다. 본 발명에서 상기 마이크로파 발진부(41)는 원통 둘레를 따라 조밀하게 구비될 수 있으며, 구체적으로는 200~300개가 구비될 수 있다.
또한, 원통형의 고정된 컨테이너를 구성하는 외통(421) 및 상기 외통(421) 내에 상기 외통보다 직경이 작은 원통형으로 구비되고 회전축(423)에 의해 상기 외통(421) 내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 투입구(410)를 통해 오염 토양 및 자갈이 투입되는 내통(422)이 구비되며, 상기 외통(421) 외부에는 상기 회전축(423)이 연장되어 연결되는 구동모터(424)가 구비되고, 상기 내통(422)의 외주면에는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 마이크로파 흡수 발열체(426)가 구비되며, 상기 외통 및 내통 사이에는 마이크로파가 반사되기 위한 캐비티 공간(427)이 구비되어 상기 마이크로파 발진부(41)에서 조사된 마이크로파가 상기 캐비티 공간(427)에서 난반사를 일으켜 상기 내통(422)의 외주면에 구비된 마이크로파 흡수 발열체(426)에서 열을 발생시킴에 의해 상기 내통 내부 오염 토양 및 자갈 표면의 오염물을 열탈착시키도록 구성된다.
본 발명에 따른 방법은 오염 토양 및 자갈을 열원(토치)에서 발생하는 고열을 이용하여 드럼 내의 오염 토양 및 자갈을 열탈착시키는 것이 아니라, 마이크로파 흡수 발열체에서 발생하는 열이 내통 내로 간접적으로 전달되고 이렇게 전달된 열이 직접 오염 토양 및 자갈과 접촉하기 때문에 열전달 효율이 높고 열원이 내통 전체적으로 고르게 작용하므로 전체적으로 균일한 가열이 가능하게 되어 균일한 열탈착이 이루어지는 장점이 있다. 또한, 단열재는 마이크로파 흡수 발열체의 외부에 형성되어 열이 외측으로 손실되는 것을 방지하기 때문에 오염 토양 및 자갈에 대한 열전달 효율이 더욱 향상되어 열탈착 효율을 극대화시킬 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에서 내통(422)의 중심에는 온도측정부를 구비하여 내통 내부의 온도를 검측할 수 있다.
또한, 상기 오염물 탈착부에 있어서 내통(422) 외주면에는 마이크로파 흡수 발열체가 구비되는데, 이 때 상기 마이크로파 흡수 발열체는 입자크기 5.0 mm 이하이고 구형률이 0.5 이상인 급냉 제강슬래그 입자로서 상기 급냉 제강슬래그 입자가 내통 외주면에 고정되도록 외피(예를 들어 내열성 금속 망체)에 의해 둘러싸여 고정되도록 할 수 있다.
또한, 상기 마이크로파 흡수 발열체는 입자크기 5.0 mm 이하이고 구형률이 0.5 이상인 급냉 제강슬래그 입자에 바인더를 혼합하여 경화시킨 경화체로서 상기 내통 외주면에 균일 두께로 도포되어 고정될 수도 있다. 본 발명에서 상기 바인더는 시멘트와 물의 혼합물일 수 있고, 전용 접착제일 수도 있으며, 기타 일반적으로 무기물을 결합시킬 수 있는 바인더는 모두 사용될 수 있다. 상기 마이크로파 흡수 발열체는 본 발명자들의 선행 등록특허 제10-1678593호에 구체적으로 설명되어 있으므로 이를 참조할 수 있다.
또한, 상기 마이크로파 흡수 발열체의 외주면은 단열재로 둘러싸서 상기 마이크로파 흡수 발열체에서 발생한 열이 외측 방향이 아니라 내측 방향으로 집중적으로 전달되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 단열재로는 글래스 울(glass wool), 석고, 내열 플라스틱, 내열 세라믹, 내열지 또는 돌가루 등을 사용할 수 있다.
이상과 같은 기본적인 열탈착 시스템은 상기 등록특허 제10-1678593호에 설명된 것과 큰 차이가 없으므로 본 발명에서 그대로 채용될 수 있다.
그러나, 상기 등록특허에서는 외통과 내통 사이의 미세한 틈으로 마이크로파가 누설되어 작업자들의 인체에 악영향을 미치고, 주변 장치의 오작동을 유발하는 문제가 발견되었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발 제안된 기술이다.
본 발명에 있어서 기본적인 구성은 상기 대한민국 등록특허 제10-1678593호에 개시된 부분과 차이가 없으므로 차이가 있는 부분인 오염물 열탈착부의 구성, 그 중에서도 새로이 추가된 마이크로파 감쇄부를 중심으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 마이크로파 감쇄부 부분을 확대하여 나타낸 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 마이크로파 감쇄부를 모식화하여 구체적으로 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 외통(421) 및 내통(422)의 미세한 틈으로 마이크로파가 누설되어 작업자들의 건강에 악영향을 미치고 주변 기기의 오작동 및 손상을 유발하는 것을 방지하기 위한 기술이다.
이를 위하여 본 발명에서는 오염물 탈착부를 구성함에 있어서 외통의 양쪽으로 외통보다 직경이 동일하거나 작게 구성된 연장 원통(100)을 연결시킨다. 이 때 상기 외통에 연장 원통이 연결됨에 따라 내통(422) 또한 연장되어 내통 연장 구간(422-1)을 형성한다. 이러한 내통 연장 구간은 스크류 등을 통해 이송되는 오염 토양의 투입을 용이하게 하기 위해 설치된다.
또한, 상기 외통에 연장된 연장 원통과 상기 내통 연장 구간의 사이에서, 상기 연장 원통(100)의 내주면에는 2번 꺽인 고리 모양, 즉 꺽쇠 모양의 마이크로파 감쇄부(101)가 규칙 또는 불규칙적으로 다수개 설치된다. 상기 마이크로파 감쇄부는 도면에 도시된 바와 같이, 상기 오염물 탈착부의 중심 방향으로 개방부가 향하고 있으며, 개방부에서 2회 90도로 같은 방향으로 꺽여 있어 마이크로파가 상기 개방부로 수용되면 소멸되어 외부로 재방출이 되지 않도록 구성된다. 이와 같은 마이크로파 감쇄부는 다른 말로 쵸크(choke)로 명명되며 상기 쵸크로 인해 외통과 내통 사이에서 외부로 누출되던 마이크로파를 거의 100% 소멸시킬 수 있다. 상기 쵸크의 내부 구조는 마이크로파가 갖는 파장보다 작게 구성되는 것이 바람직하다.
상기 마이크로파 감쇄부가 부착된 상기 연장 원통(100)의 길이 및 상기 마이크로파 감쇄부의 개수는 마이크로파의 강도나 오염물 탈착부의 크기 등에 따라 가변적으로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은 열을 이용한 오염 토양 및 자갈 정화 시스템으로서, 폐열을 그대로 외부로 방출하지 않고 재활용할 수 있는 방안을 제안한다.
도 5는 본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 있어 폐열 배출 파이프 부분을 모식화하여 구체적으로 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 배출물 후처리부(300)가 연결되고 상기 배출물 후처리부에는 상기 배출물 후처리부에 잔재하는 폐열을 배출하기 위한 폐열 배출 파이프(301)가 일방향으로 연결된다. 이 때 상기 폐열 배출 파이프는 그대로 집진 시설로 연결되는 것이 아니라 오염 토양 및 자갈 저장부(200), 즉 호퍼를 관통하여 연결되도록 구성된다. 이렇게 함으로써 상기 저장부(200)에 저장된 오염 토양 및 자갈을 사전가열시킬 수 있으므로 오염 토양 및 자갈의 열탈착에 소모되는 열량을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 특징을 갖는 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템을 사용하여 오염 토양 및 자갈을 정화하는 방법도 포함한다.
본 발명에 따른 오염 토양 및 자갈 정화 방법은
(1) 오염 토양 및 자갈을 저장부에 저장한 후 오염물 탈착부로 이송하는 단계;
(2) 상기 이송되는 오염 토양 및 자갈을 이송하여 오염물 탈착부에서 열에 의해 오염물을 탈착하는 단계로서, 상기 오염물 탈착부는 상기 오염 토양 및 자갈이 투입되는 투입구, 상기 오염 토양 및 자갈이 열탈착 처리되는 처리부 및 열탈착 처리된 토양 및 자갈이 배출되는 배출구를 포함하여 구성되며, 상기 처리부 일측에는 마이크로파 발진부가 단수 또는 복수로 연결되고, 원통형의 고정된 컨테이너를 구성하는 외통 및 상기 외통 내에 상기 외통보다 직경이 작은 원통형으로 구비되며 회전축에 의해 상기 외통 내에서 회전 가능하게 설치되고 상기 투입구를 통해 오염 토양 및 자갈이 투입되는 내통이 구비되며, 상기 외통 외부에는 상기 회전축이 연장되어 연결되는 구동모터가 구비되고, 상기 내통의 외주면에는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 마이크로파 흡수 발열체가 구비되며, 상기 외통 및 내통 사이에는 마이크로파가 반사되기 위한 캐비티 공간이 구비되어 상기 마이크로파 발진부에서 조사된 마이크로파가 상기 캐비티 공간에서 난반사를 일으켜 상기 내통의 외주면에 구비된 마이크로파 흡수 발열체에서 열을 발생시킴에 의해 상기 내통 내부 오염 토양 및 자갈의 오염물을 열탈착시키는 단계; 및
(3) 상기 오염물 탈착부를 거쳐 오염물이 제거된 토양 및 자갈을 회수하는 단계;를 포함하여 구성되며,
상기 오염물 탈착부는 상기 외통이 양쪽으로 연장되어 그 내부에 내주면을 따라 2번 꺽인 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 상기 오염물 탈착부의 중심 방향으로 다수개 포함함으로써 상기 외통 및 내통의 사이 공간으로 방출되는 마이크로파가 외부로 누설되는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명에서 상기 오염물 탈착부에는 오염물 탈착에 의해 배출되는 가스와 분진을 이송하여 처리한 후 방출하기 위한 배출물 후처리부가 연결되고, 상기 배출물 후처리부에는 상기 배출물 후처리부에 잔재하는 폐열을 배출하기 위한 폐열 배출 파이프가 일방향으로 연결되어 있으며, 상기 폐열 배출 파이프는 상기 저장부를 관통하여 연결되도록 구성됨으로써 상기 저장부에서 상기 폐열을 이용하여 오염 토양 및 자갈을 사전가열하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 오염 토양 및 자갈 정화 방법에서 구체적인 사항은 상기 본 발명에 따른 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템에 관한 부분에서 설명한 것과 같으므로 구체적인 설명은 생략한다.
이상, 본 발명에 따른 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템 및 이를 이용한 오염 토양 및 자갈 열탈착 방법에 관하여 설명하였다. 본 발명의 오염 토양 및 자갈 정화 시스템 및 그 방법을 이용하면 오염 토양 및 자갈을 1회 처리하는 것만으로도 정화 작업이 완료될 수 있으므로 높은 생산성을 확보할 수 있으며, 제철 공정 등에서 배출되는 폐재료를 발열체 입자의 원료로 사용하므로 종래의 고가의 재료를 사용하지 않더라도 목적을 달성할 수 있으므로 높은 경제성을 확보할 수 있어 실제 현장 적용 가능성을 획기적으로 높일 수 있다. 또한, 상기 내통을 감싸고 있는 외통을 양쪽으로 연장시키고 상기 외통의 내주면으로 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 다수 배치함으로써 마이크로파가 상기 내통 및 외통 사이로 유출되는 것을 방지하여 친환경성을 확보할 수 있고, 오염물 탈착 과정에서 발생되는 폐열까지도 시스템 자체에서 활용되도록 함으로써 경제성을 더욱 증대시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명을 도면을 참조하여 그 특징에 관하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
30: 이송부 40: 오염물 탈착부
41: 마이크로파 발진부 42: 오염 토양 및 자갈
42-1: 정화 토양 및 자갈 43: 이송관
50: 발열체 입자 회수부 60: 토양 및 자갈 냉각 처리부
70: 배출물 후처리부 71: 후연소기
72: 냉각기 73: 백필터
100: 연장 원통 101: 마이크로파 감쇄부
200: 저장부 201: 이송부
300: 배출물 후처리부 301: 폐열 배출 파이프
302: 집진관
410: 투입구 420: 열처리부
421: 외통 422: 내통
423: 회전축 424: 구동모터
425: 체인 426: 마이크로파 흡수 발열체
427: 캐비티 공간 428: 온도측정부
429: 단열재 430: 배출구
440: 폐가스 및 분진 배출구
41: 마이크로파 발진부 42: 오염 토양 및 자갈
42-1: 정화 토양 및 자갈 43: 이송관
50: 발열체 입자 회수부 60: 토양 및 자갈 냉각 처리부
70: 배출물 후처리부 71: 후연소기
72: 냉각기 73: 백필터
100: 연장 원통 101: 마이크로파 감쇄부
200: 저장부 201: 이송부
300: 배출물 후처리부 301: 폐열 배출 파이프
302: 집진관
410: 투입구 420: 열처리부
421: 외통 422: 내통
423: 회전축 424: 구동모터
425: 체인 426: 마이크로파 흡수 발열체
427: 캐비티 공간 428: 온도측정부
429: 단열재 430: 배출구
440: 폐가스 및 분진 배출구
Claims (7)
- 오염 토양 및 자갈을 저장하는 저장부;
상기 저장부의 오염 토양 및 자갈을 오염물 탈착부로 투입하기 위한 이송부;
상기 이송부에서 이송되는 오염 토양 및 자갈이 열에 의해 오염물이 열탈착되는 오염물 탈착부로서, 상기 오염 토양 및 자갈이 투입되는 투입구, 상기 오염 토양 및 자갈이 열탈착 처리되는 처리부 및 열탈착 처리된 토양 및 자갈이 배출되는 배출구를 포함하여 구성되며, 상기 처리부 일측에는 마이크로파 발진부가 단수 또는 복수로 연결되고, 원통형의 고정된 컨테이너를 구성하는 외통 및 상기 외통 내에 상기 외통보다 직경이 작은 원통형으로 구비되며 회전축에 의해 상기 외통 내에서 회전 가능하게 설치되고 상기 투입구를 통해 오염 토양 및 자갈이 투입되는 내통이 구비되며, 상기 외통 외부에는 상기 회전축이 연장되어 연결되는 구동모터가 구비되고, 상기 내통의 외주면에는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 마이크로파 흡수 발열체가 구비되며, 상기 외통 및 내통 사이에는 마이크로파가 반사되기 위한 캐비티 공간이 구비되어 상기 마이크로파 발진부에서 조사된 마이크로파가 상기 캐비티 공간에서 난반사를 일으켜 상기 내통의 외주면에 구비된 마이크로파 흡수 발열체에서 열을 발생시킴에 의해 상기 내통 내부 오염 토양 및 자갈의 오염물을 열탈착시키도록 구성된 오염물 탈착부; 및
상기 오염물 탈착부를 거쳐 오염물이 제거된 토양 및 자갈을 회수하는 회수부;를 포함하여 구성되며,
상기 오염물 탈착부는 상기 외통이 양쪽으로 연장되어 그 내부에 내주면을 따라 2번 꺽인 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 상기 오염물 탈착부의 중심 방향으로 다수개 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 오염물 탈착부에는 오염물 탈착에 의해 배출되는 가스와 분진을 이송하여 처리한 후 방출하기 위한 배출물 후처리부가 연결되고, 상기 배출물 후처리부에는 상기 배출물 후처리부에 잔재하는 폐열을 배출하기 위한 폐열 배출 파이프가 일방향으로 연결되어 있으며, 상기 폐열 배출 파이프는 상기 저장부를 관통하여 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 오염 토양을 처리하여 미세 입자화하기 위한 전처리부를 더 포함하며, 상기 전처리부에서 미세 입자화된 오염 토양을 분쇄하기 위한 분쇄기 및 오염 토양을 입자 크기별로 선별하기 위한 선별기 중 하나 이상을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 이송부에는 오염 토양 및 자갈을 건조하기 위한 건조 수단이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 시스템.
- 삭제
- 삭제
- (1) 오염 토양 및 자갈을 저장부에 저장한 후 오염물 탈착부로 이송하는 단계;
(2) 상기 이송되는 오염 토양 및 자갈을 이송하여 오염물 탈착부에서 열에 의해 오염물을 탈착하는 단계로서, 상기 오염물 탈착부는 상기 오염 토양 및 자갈이 투입되는 투입구, 상기 오염 토양 및 자갈이 열탈착 처리되는 처리부 및 열탈착 처리된 토양 및 자갈이 배출되는 배출구를 포함하여 구성되며, 상기 처리부 일측에는 마이크로파 발진부가 단수 또는 복수로 연결되고, 원통형의 고정된 컨테이너를 구성하는 외통 및 상기 외통 내에 상기 외통보다 직경이 작은 원통형으로 구비되며 회전축에 의해 상기 외통 내에서 회전 가능하게 설치되고 상기 투입구를 통해 오염 토양 및 자갈이 투입되는 내통이 구비되며, 상기 외통 외부에는 상기 회전축이 연장되어 연결되는 구동모터가 구비되고, 상기 내통의 외주면에는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 마이크로파 흡수 발열체가 구비되며, 상기 외통 및 내통 사이에는 마이크로파가 반사되기 위한 캐비티 공간이 구비되어 상기 마이크로파 발진부에서 조사된 마이크로파가 상기 캐비티 공간에서 난반사를 일으켜 상기 내통의 외주면에 구비된 마이크로파 흡수 발열체에서 열을 발생시킴에 의해 상기 내통 내부 오염 토양 및 자갈의 오염물을 열탈착시키는 단계; 및
(3) 상기 오염물 탈착부를 거쳐 오염물이 제거된 토양 및 자갈을 회수하는 단계;를 포함하여 구성되며,
상기 오염물 탈착부는 상기 외통이 양쪽으로 연장되어 그 내부에 내주면을 따라 2번 꺽인 고리 모양의 마이크로파 감쇄부를 상기 오염물 탈착부의 중심 방향으로 다수개 포함함으로써 상기 외통 및 내통의 사이 공간으로 방출되는 마이크로파가 외부로 누설되는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 오염물 탈착부에는 오염물 탈착에 의해 배출되는 가스와 분진을 이송하여 처리한 후 방출하기 위한 배출물 후처리부가 연결되며, 상기 배출물 후처리부에는 상기 배출물 후처리부에 잔재하는 폐열을 배출하기 위한 폐열 배출 파이프가 일방향으로 연결되어 있고, 상기 폐열 배출 파이프는 상기 저장부를 관통하여 연결되도록 구성됨으로써 상기 저장부에서 상기 폐열을 이용하여 오염 토양 및 자갈을 사전가열하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
마이크로파 간접 조사 방식에 의한 유류 오염 토양 및 자갈 열탈착 방법. - 삭제
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