KR102545679B1 - 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치에 있어서, 폐통신선 또는 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해하여 열분해물을 형성하고, 상기 열분해물을 각각 개별적으로 회수하는 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치에 있어서, 상기 파쇄선의 열분해 공간을 제공하며 내표면을 따라 스크류가 형성된 열분해로와, 상기 열분해로의 일단에 형성되어 상기 파쇄선이 투입되도록 개폐가능한 투입부와, 상기 열분해로의 타단에 형성되어 상기 열분해물을 포집하는 포집부와, 상기 열분해로, 상기 투입부 및 상기 포집부가 정회전 및 역회전을 반복하도록 회전구동시키는 모터를 포함하는 열분해회전유닛; 상기 포집부를 관통하여 상기 열분해로 내에 일부 영역이 배치되며 상기 포집부를 통해 포집된 상기 열분해물을 배출시키는 배출부와, 상기 배출부로부터 연장되어 배출된 상기 열분해물의 이송 공간을 제공하는 이송관과, 상기 이송관 내에 길이방향을 따라 배치되어 상기 열분해물을 이송시키는 이송스크류를 포함하는 이송유닛; 매니폴드본체와, 상기 이송관으로부터 분기되며 상기 열분해물 중 폐가스를 상기 매니폴드본체에 유입시키는 가스유입관과, 상기 매니폴드본체 내의 상기 폐가스를 배출시키는 가스배출관을 포함하는 매니폴드유닛; 상기 이송관의 단부와 연결되어 상기 이송관을 통해 이송된 상기 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하는 분류회수유닛; 상기 가스배출관으로부터 상기 폐가스를 공급받아 열교환을 통해 상기 폐가스 중 일부를 폐오일로 냉각시키는 열교환유닛; 상기 열교환유닛으로부터 공급받은 상기 폐가스 및 상기 폐오일을 저장하는 오일저장유닛; 및 상기 오일저장유닛과 연결되어 상기 오일저장유닛으로부터 공급받은 상기 폐가스를 정제하는 수봉탱크유닛;을 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 폐통신선 및 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해시키고 열분해를 통해 형성된 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하여 재활용할 수 있으며, 이를 통해 폐통신선 및 폐전선의 소각 또는 매립이 이루어지지 않아 환경오염을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐통신선 및 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해시키고 열분해를 통해 형성된 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하여 재활용할 수 있으며, 이를 통해 폐통신선 및 폐전선의 소각 또는 매립이 이루어지지 않아 환경오염을 최소화할 수 있는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치에 관한 것이다.
현대사회는 생활쓰레기 또는 각종 산업폐기물의 급증으로 인해 심각한 환경오염 문제를 가지고 있으며, 이러한 환경오염 문제를 해결하기 위한 방법이 다방면으로 연구되고 있다. 특히 최근 들어서는 비닐, 합성수지, 고무, 폐어망 등 플라스틱류 난분해성 폐기물이 차지하는 비중은 전 세계적으로 갈수록 가파른 증가 추세를 보이고 있다. 이에 따라 세계 각국은 폐기물의 효율적인 처리 방안을 적극 모색하는 한편 난분해성 폐기물의 처리에 수반되는 오염물질 등을 줄이는데 총력을 기울이고 있다.
한편, 폐기물의 처리에는 과거로부터 감량, 재활용, 재생, 매립, 소각의 방법이 주로 사용되었으나, 최종 처리 방안이 아닌 감량, 재활용, 재생을 제외하면 매립은 장기간에 걸쳐 심각한 토질오염 및 수질오염을 초래하므로 엄격한 규제대상이 되고 있다. 또한, 소각은 불완전 연소에 따른 그을음, 먼지, 대기오염공해 배출가스를 다량 수반하므로 강력히 지양되며, 특히 비닐, 합성수지, 고무 등 폐 플라스틱은 환경오염의 주 원인이 되고 소각시 심각한 대기오염을 초래한다.
이러한 환경오염을 최소화하기 위해 폐기물 중 폐통신선 또는 폐전선의 경우 굵은 구리선을 1차적으로 차핑 방법으로 회수하여 재활용하지만, 피복 부분은 비용적인 효율성을 위해 여전히 소각처리하고 있는 실정이다. 그러나 피복 부분을 소각하는 경우, 대부분의 소각장에서 잡쓰레기 상태로 소각하고 있어 연소반응 후 배출가스(HCl, HCN, NOx, 다이옥신 등)에 의한 대기오염공해 배출가스 때문에 후처리 설비가 반드시 필요하고, 또한 불완전 연소 등에 의해 약 30% 정도의 잔재물이 발생된다는 문제점이 있다. 이들 잔재물은 다시 매립장에 매립을 하고 있으나 잔재물 내에서는 소각하면 말생되는 오염물질이 포함되어 있어 이들 소각 잔재물로 인한 2차 오염이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폐통신선 및 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해시키고 열분해를 통해 형성된 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하여 재활용할 수 있으며, 이를 통해 폐통신선 및 폐전선의 소각 또는 매립이 이루어지지 않아 환경오염을 최소화할 수 있는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적은, 폐통신선 또는 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해하여 열분해물을 형성하고, 상기 열분해물을 각각 개별적으로 회수하는 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치에 있어서, 상기 파쇄선의 열분해 공간을 제공하며 내표면을 따라 스크류가 형성된 열분해로와, 상기 열분해로의 일단에 형성되어 상기 파쇄선이 투입되도록 개폐가능한 투입부와, 상기 열분해로의 타단에 형성되어 상기 열분해물을 포집하는 포집부와, 상기 열분해로, 상기 투입부 및 상기 포집부가 정회전 및 역회전을 반복하도록 회전구동시키는 모터를 포함하는 열분해회전유닛; 상기 포집부를 관통하여 상기 열분해로 내에 일부 영역이 배치되며 상기 포집부를 통해 포집된 상기 열분해물을 배출시키는 배출부와, 상기 배출부로부터 연장되어 배출된 상기 열분해물의 이송 공간을 제공하는 이송관과, 상기 이송관 내에 길이방향을 따라 배치되어 상기 열분해물을 이송시키는 이송스크류를 포함하는 이송유닛; 매니폴드본체와, 상기 이송관으로부터 분기되며 상기 열분해물 중 폐가스를 상기 매니폴드본체에 유입시키는 가스유입관과, 상기 매니폴드본체 내의 상기 폐가스를 배출시키는 가스배출관을 포함하는 매니폴드유닛; 상기 이송관의 단부와 연결되어 상기 이송관을 통해 이송된 상기 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하는 분류회수유닛; 상기 가스배출관으로부터 상기 폐가스를 공급받아 열교환을 통해 상기 폐가스 중 일부를 폐오일로 냉각시키는 열교환유닛; 상기 열교환유닛으로부터 공급받은 상기 폐가스 및 상기 폐오일을 저장하는 오일저장유닛; 및 상기 오일저장유닛과 연결되어 상기 오일저장유닛으로부터 공급받은 상기 폐가스를 정제하는 수봉탱크유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 포집부는, 상기 배출부가 관통가능하도록 중앙영역에 관통공이 형성된 디스크 형상의 포집부본체와, 상기 포집부본체에 서로 동일한 각도로 이격 배치된 다수 개의 제1포집블레이드와, 다수 개의 상기 제1포집블레이드의 사이에 배치되며 상기 제1포집블레이드보다 작은 사이즈로 이루어진 다수 개의 제2포집블레이드를 포함하며, 상기 열분해물이 상기 제1포집블레이드 및 상기 제2포집블레이드 내에 포집된 상태에서 상기 포집부를 정회전 및 역회전하여 상기 열분해물을 상기 배출부로 배출시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 매니폴드유닛은, 상기 가스유입관의 상부에 설치되어 상기 가스유입관으로 유입되는 상기 폐가스 중 왁스입자를 포집하여 하부로 낙하시키는 왁스포집부를 더 포함하며, 상기 열분해 장치는, 상기 매니폴드유닛의 하부에 연결되어 낙하된 상기 왁스입자를 저장하는 왁스저장유닛;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이뿐만 아니라, 상기 분류회수유닛은, 상기 이송관으로부터 배출되는 상기 열분해물을 이송시키는 컨베이어벨트와, 상기 컨베이어벨트의 하부에 설치되어 상기 열분해물 중 폐카본을 흡입하는 흡입호퍼와, 상기 컨베이어벨트의 단부 또는 측부에 설치되어 상기 열분해물 중 폐철을 부착하는 부착자석과, 상기 컨베이어벨트의 단부에 설치되어 상기 열분해물 중 폐구리와 폐알루미늄을 선별하는 진동선별기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열분해 장치는, 상기 오일저장유닛 및 상기 수봉탱크유닛과 연결되어 상기 오일저장유닛으로부터 상기 폐오일을 공급받고 상기 수봉탱크유닛으로부터 상기 폐가스를 공급받아 상기 열분해회전로유닛을 가열하는 가열유닛; 및 상기 수봉탱크유닛과 연결되어 잔여하는 상기 폐가스를 연소시키는 연소유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 폐통신선 및 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해시키고 열분해를 통해 형성된 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하여 재활용할 수 있으며, 이를 통해 폐통신선 및 폐전선의 소각 또는 매립이 이루어지지 않아 환경오염을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치의 구성도이고,
도 2는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치 중 포집부의 상세 사시도이다.
도 2는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치 중 포집부의 상세 사시도이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치의 구성도이고, 도 2는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치 중 포집부의 상세 사시도이다.
본 발명에 따른 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치는, 폐통신선 또는 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해하여 열분해물을 형성하고, 열분해물을 각각 개별적으로 회수하는 역할을 한다. 이러한 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이 열분해회전유닛(100), 이송유닛(200), 매니폴드유닛(300), 왁스저장유닛(400), 분류회수유닛(500), 열교환유닛(600), 오일저장유닛(700), 수봉탱크유닛(800), 가열유닛(900) 및 연소유닛(1000)을 포함한다.
먼저 열분해회전유닛(100)은 파쇄선을 열분해하여 폐가스, 폐카본, 폐철, 폐구리, 폐알루미늄 등과 같은 열분해물을 형성하는 구성으로, 열분해로(110), 투입부(120), 포집부(130) 및 모터(미도시)를 포함한다.
열분해로(110)는, 파쇄선의 열분해 공간을 제공하며 내표면을 따라 스크류(111)가 형성된 구성으로, 큰 직경의 원통 형상으로 이루어진다. 파쇄선은 효율적인 열분해를 위해 폐통신선 또는 폐전선을 절단기로 절단하고 포장용기에 담아 대차를 이용하여 열분해로(110)까지 이송한 후, 열분해로(110) 내에 파쇄선을 투입시켜 파쇄선의 열분해가 이루어지도록 한다. 이러한 열분해로(110)는 원통 형상으로 이루어져 정회전 및 역회전이 반복적으로 이루어지면서 내부에 파쇄선이 골고루 열분해가 되도록 하며, 열분해로(110)가 회전함에 의해 파쇄선이 열분해되면서 열분해로(110) 내부에 달라 붙지 않고 안정적으로 열분해가 이루어지도록 한다.
상세하게는 파쇄선을 열분해하게 되면 폐통신선 또는 폐전선을 피복하는 성분인 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 왁스(wax) 등의 성분이 기화되기 전 액체 상태로 열분해로(110) 내부에 달라 붙게 되는데, 이를 방지하기 위해 열분해로(110)를 회전구동시켜 달라 붙지 않고 바로 기화될 수 있도록 한다. 이때 스크류(111)가 형성된 열분해로(110)를 회전시킴에 의해 파쇄선의 열분해가 더욱 빠른 속도로 이루어지게 되며, 열분해로(110) 내에서 열분해되어 얻어진 열분해물이 스크류(111)를 타고 후술할 포집부(130)에 용이하게 포집될 수 있게 된다. 이때 열분해로(110)를 한 쪽 방향으로만 회전시킬 경우 파쇄선이 완전히 열분해되기 전에 포집부(130)에 모이게 되어 제대로 열분해된 열분해물을 얻을 수 없게 되며, 이를 방지하기 위해 열분해로(110)를 정회전 및 역회전을 교대로 수행하여 열분해로(110) 내에서 안정적으로 열분해물이 생성되도록 한다.
투입부(120)는, 열분해로(110)의 일단에 형성되어 파쇄선이 투입되도록 개폐가능한 구성에 해당한다. 즉, 파쇄 후 포장되어진 파쇄선을 대차를 통해 이동시킨 후 개방된 투입부(120)를 통해 파쇄선을 열분해로(110) 내에 투입시키게 되고, 파쇄선이 투입된 후에는 투입부(120)를 폐쇄시켜 파쇄선의 열분해가 이루어지는 동안 열이 외부로 빠져나가지 않도록 한다.
포집부(130)는, 열분해로의 타단에 형성되어 열분해물을 포집하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 포집부본체(131), 제1포집블레이드(132) 및 제2포집블레이드(133)를 포함한다.
포집부본체(131)는, 배출부(210)가 관통가능하도록 중앙영역에 관통공이 형성된 디스크 형상으로, 원통 형상으로 이루어진 열분해로(110)의 측면 역할을 하는 구성에 해당한다. 즉, 열분해로(110)가 정회전 및 역회전하면서 파쇄선을 열분해시켜 열분해물을 형성하게 되며, 형성된 열분해물은 스크류를 통해 포집부본체(131)를 향해 이송되어 포집부본체(131)에 부딪치면서 포집된다.
제1포집블레이드(132)는, 포집부본체(131)에 서로 동일한 각도로 이격 배치된 다수 개의 구성으로, 포집부본체(131)를 향해 이송된 열분해물을 포집하여 후술할 배출부(210) 내로 유입시킬 수 있도록 'ㄴ'자 형상으로 형성된다. 상세하게는 포집부본체(131)로 이송된 열분해물은 포집부본체(131)가 정회전 및 역회전함에 의해 지속적으로 포집부본체(131)에 부딪히다가 제1포집블레이드(132) 내부에 포집되며, 제1포집블레이드(132) 내부에 포집된 열분해물은 제1포집블레이드(132)가 포집부본체(131)와 함께 회전되면서 구심력에 의해 포집부본체(131)의 중앙영역에 배치된 배출부(210) 내로 투입된다.
즉, 제1포집블레이드(132)는 포집부본체(131)로 이송된 열분해물을 포집시켜 배출부(210) 내로 투입시키는 역할을 한다. 이러한 제1포집블레이드(132)는 서로 동일한 각도로 다수 개가 이격 배치되는데, 가장 바람직하게는 네 개의 제1포집블레이드(132)가 서로 90°의 간격으로 이격 배치되는 것이 바람직하다. 또한 제1포집블레이드(132)는 서로 동일한 방향으로 포집 공간이 노출되어 열분해물을 포집할 수도 있으나, 경우에 따라서 'ㄴ'자 형상의 제1포집블레이드(132)가 서로 다른 방향으로 포집 공간이 노출되도록 교대로 배치되어 열분해물을 포집할 수도 있다.
제2포집블레이드(133)는, 다수 개의 제1포집블레이드(132) 사이에 배치되며 제1포집블레이드(132)보다 작은 사이즈로 이루어진 다수 개의 구성에 해당한다. 이러한 제2포집블레이드(133)는 제1포집블레이드(132)와 마찬가지로 'ㄴ'자 형상으로 이루어지나, 제1포집블레이드(132)보다 작은 사이즈로 이루어져 작은 사이즈의 열분해물을 포집시키는 역할을 한다. 제1포집블레이드(132)의 경우 제2포집블레이드(133)보다 큰 사이즈로 이루어져 있어 비교적 사이즈가 큰 열분해물을 포집할 수 있으며, 작은 사이즈를 가지는 열분해물은 제1포집블레이드(132)에 포집되더라도 외부로 쉽게 이탈될 수 있다. 따라서 다수 개의 제1포집블레이드(132) 사이에 제1포집블레이드(132)와 이격되도록 제2포집블레이드(133)를 배치하며, 제1포집블레이드(132)가 포집하기 어려운 작은 사이즈의 열분해물을 제2포집블레이드(133)로 포집한 후 구심력을 이용하여 배출부(210)로 투입할 수 있게 된다.
이러한 제2포집블레이드(133)는 제1포집블레이드(132)와 마찬가지로 네 개의 제2포집블레이드(133)가 서로 90°의 간격으로 이격 배치될 수 있으며, 다수 개의 제1포집블레이드(132) 사이에 각각 제2포집블레이드(133)가 배치되어 제1포집블레이드(132)와 제2포집블레이드(133) 간 이격 각도가 45°가 되도록 형성할 수 있다. 또한, 제2포집블레이드(133)도 제1포집블레이드(132)처럼 서로 동일한 공간으로 포집 공간이 노출될 수 있으나, 경우에 따라서 서로 다른 방향으로 포집 공간이 노출되도록 교대로 배치될 수도 있다.
이와 같이 열분해물이 제1포집블레이드(132) 및 제2포집블레이드(133) 내에 포집된 상태에서 포집부(130)를 정회전 및 역회전하여 열분해물을 배출부(210)로 배출시킬 수 있게 되는 것이다. 또한, 열분해로(110)와 포집부(130)는 서로 안정적인 결합이 가능하도록 포집부(130)의 둘레를 따라 다수 개의 볼트-너트로 체결되는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.
모터(미도시)는, 열분해로(110), 투입부(120) 및 포집부(130)가 정회전 및 역회전을 반복하도록 회전구동시키는 구성으로, 모터의 조절을 통해 열분해회전유닛(100)이 회전하면서 내부에 파쇄선을 효율적으로 열분해할 수 있게 된다. 이때 파쇄선을 열분해하는 중에는 열분해회전유닛(100)의 정회전 및 역회전을 교대로 진행하나, 파쇄선의 열분해가 완료된 후에는 열분해물을 포집부(130)로 이송시키기 위해 정회전 또는 역회전 중 한 쪽 방향으로만 회전구동시키는 것이 바람직하다.
이송유닛(200)은, 열분해회전유닛(100)을 통해 얻어진 열분해물을 이송시키는 역할을 하는 것으로, 배출부(210), 이송관(220) 및 이송스크류(230)를 포함한다.
배출부(210)는, 포집부(130)를 관통하여 열분해로(110) 내에 일부 영역이 배치되며, 포집부(130)를 통해 포집된 열분해물을 배출시키는 구성에 해당한다. 배출부(210)의 경우 포집부(130)를 통해 포집된 열분해물을 받아야 하기 때문에 포집부(130)를 관통하여 일부 영역이 열분해로(110) 내에 배치되어야 하며, 약 30cm 정도가 열분해로(110) 내에 배치되어 열분해물을 배출시킬 수 있도록 한다. 여기서 배출부(210)는 포집된 열분해물을 받을 수 있도록 상측이 개방된 구조로 이루어지며, 상세하게는 튜브 형상으로 이루어진 배출부(210) 중 상부는 반원 형상으로 개방되고 하부는 반원 형상으로 폐쇄되어 상부로 들어온 열분해물을 받아 배출시킬 수 있는 구조로 되어있다.
이송관(220)은, 배출부(210)로부터 연장되어 배출된 열분해물의 이송 공간을 제공하는 구성으로, 배출부(210)와 동일한 직경으로 이루어진 튜브 형상의 구성에 해당한다. 이러한 이송관(220)은 열분해로(110) 내에 배치된 배출부(210)와는 달리 열분해로(110)의 외부에 배치되어 있으며, 배출부(210)를 통해 배출되는 열분해물이 외부로 이송될 수 있도록 이송 공간을 제공하게 된다. 이러한 이송관(220)을 통해 이송되는 열분해물은 후술할 매니폴드유닛(300) 및 분류회수유닛(500)과 연결되어 열분해물 구성들이 각각 개별적으로 분류 및 회수될 수 있다.
이송스크류(230)는, 이송관(220) 내에 길이방향을 따라 배치되어 열분해물을 이송시키는 구성으로, 이송관(220) 뿐만 아니라 일부 영역이 배출부(210)에도 형성되어 있어 배출된 열분해물을 용이하게 이송시키는 역할을 한다. 열분해물의 경우 폐가스는 기체로 이루어져 이송스크류(230) 없이도 이송관(220)을 이동 가능하나, 폐카본, 폐철, 폐구리, 폐알루미늄 등 고체의 경우 자력으로 이송관(220)을 이동하기 불가능하기 때문에 이송스크류(230)를 구비하여 고체로 이루어진 열분해물이 용이하게 이송될 수 있도록 한다. 여기서 이송관(220) 또는 이송스크류(230) 중 하나는 고정된 상태로 존재하고 다른 하나는 모터(미도시)를 이용하여 회전구동하는 것이 바람직하며, 경우에 따라서 이송관(220) 및 이송스크류(230)가 서로 역방향으로 회전하여 열분해물을 이송시킬 수도 있다.
매니폴드유닛(300)은, 이송유닛(200)으로부터 폐가스를 공급받아 정제하기 위한 구성으로, 매니폴드본체(310), 가스유입관(320), 왁스포집부(330) 및 가스배출관(340)를 포함한다.
매니폴드본체(310)는, 이송유닛(200)으로부터 폐가스를 공급받아 후술할 열교환유닛(600)으로 폐가스를 배출하는 구성으로, 외부에서 접근 불가능하도록 폐쇄된 구조로 이루어진다.
가스유입관(320)은, 이송관(220)으로부터 분기되며 열분해물 중 폐가스를 매니폴드본체(310)에 유입시키는 구성으로, 매니폴드본체(310)와 연결되어 있다. 여기서 매니폴드본체(310)와 가스유입관(320)은 서로 단독으로 연결될 수도 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이 매니폴드본체(310)에 이송관(220)이 관통한 상태로 형성되면서 매니폴드본체(310) 내부에서 이송관(220)으로부터 분기된 가스유입관(320)이 수직으로 배치되어 매니폴드본체(310)의 내부와 연통될 수도 있다.
이는 이송관(220)이 매니폴드본체(310)의 외부에 배치된 상태에서 가스유입관(320)이 매니폴드본체(310)에 연결될 경우 가스유입관(320)이 수평으로 형성되거나 또는 일정 각도 기울어진 상태에서 매니폴드본체(310)에 연결되는 구조로 이루어지나, 이 경우 폐가스가 매니폴드본체(310)에 공급되는 데 한계가 있다. 하지만 본 발명과 같이 매니폴드본체(310) 내부에 이송관(220)을 배치하고, 이송관(220)으로부터 가스유입관(320)이 수직으로 분기될 경우 온도가 높은 폐가스가 별도의 동력 없이 자연스럽게 상승 배출되어 매니폴드본체(310) 내에 공급될 수 있다.
또한 가스유입관(320)이 수평 또는 대각선으로 분기될 경우 매니폴드본체(310) 내로 공급되는 폐가스가 방향성을 잃은 상태로 공급되나, 가스유입관(320)이 매니폴드본체(310) 내부에 수직으로 배치될 경우 폐가스가 일정하게 수직방향으로 공급될 수 있으며, 이는 후술할 왁스포집부(330)를 형성함에 있어 중요한 구조에 해당한다.
왁스포집부(330)는, 가스유입관(320)의 상부에 설치되어 가스유입관(320)으로 유입되는 폐가스 중 왁스입자를 포집하여 하부로 낙하시키는 역할을 한다. 열분해물 중 폐가스와 함께 기화된 왁스가 포함될 수 있으며, 이러한 왁스를 포함하는 폐가스가 정제되지 않은 상태에서 후술할 열교환유닛(600)으로 공급될 경우 열교환유닛(600)의 입구를 막아 폐가스의 공급이 불가능해져 매니폴드본체(310)의 압력이 증가할 수 있다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해 가스유입관(320)의 상부에 돔(dome) 또는 깔때기(funnel) 형상의 왁스포집부(330)를 설치하게 되며, 가스유입관(320)을 통해 수직방향으로 유입된 폐가스가 왁스포집부(330)와 접촉하게 되면 폐가스 중 기화된 왁스가 왁스포집부(330)와 부딪혀 왁스입자로 고체화될 수 있다. 이렇게 고체가 된 왁스입자는 하부로 낙하하고, 왁스입자가 정제된 폐가스는 열교환유닛(600)으로 공급된다.
가스배출관(340)은, 매니폴드본체(310) 내의 폐가스를 배출시키는 구성으로, 매니폴드본체(310) 내에서 왁스포집부(330)에 의해 정제된 상태의 폐가스를 후술할 열교환유닛(600)으로 전달하도록 열교환유닛(600)과 연결된다. 즉, 가스배출관(340)은 일단은 매니폴드본체(310)에 연결되고 타단은 열교환유닛(600)에 연결되어 매니폴드본체로(310)부터 배출되는 폐가스를 열교환유닛(600)에 유입시키는 역할을 한다.
왁스저장유닛(400)은, 매니폴드유닛(300)의 하부에 연결되어 낙하된 왁스입자를 저장하는 역할을 하는 구성으로, 왁스입자 뿐만 아니라 폐가스 내에 존재하는 기타 이물질도 함께 낙하하여 회수되도록 한다.
분류회수유닛(500)은, 이송관(220)의 단부와 연결되어 이송관(220)을 통해 이송된 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하는 구성으로, 컨베이어벨트(510), 흡입호퍼(520), 부착자석(530) 및 진동선별기(540)를 포함한다.
컨베이어벨트(510)는, 이송관(220)으로부터 배출되는 열분해물을 이송시키는 역할을 하는 것으로, 열분해회전유닛(100)으로부터 배출되는 열분해물이 이송관(200)을 타고 이송되어 이송관(200)의 단부에 연결된 분류회수유닛(500) 중 컨베이어벨트(510)에 안착된다. 이때 열분해물 중 폐가스는 매니폴드유닛(300)으로 유입되고 폐가스를 제외한 열분해물은 컨베이어벨트(510)에 낙하하여 안착되며, 컨베이어벨트(510)는 열분해물의 공급 속도에 맞춰 구동되어 열분해물을 이동시키게 된다.
흡입호퍼(520)는, 컨베이어벨트(510)의 하부에 설치되어 열분해물 중 폐카본을 흡입하는 구성에 해당한다. 상세하게는 컨베이어벨트(510)를 타고 열분해물이 이동하는 동안 컨베이어벨트(510)의 하부에 설치된 흡입호퍼(520)를 구동시키게 되면, 열분해물 중 비교적 작은 사이즈와 가벼운 무게를 가지는 폐카본이 흡입호퍼(520)에 흡입되면서 열분해물로부터 분류될 수 있다. 이때 흡입호퍼(520)는 컨베이어벨트(510)의 상부보다는 하부에 설치되는 것이 바람직한데, 이는 폐카본을 흡입시 폐카본의 중력도 영향을 미치기 때문에 상부보다는 하부에 설치되는 것이 폐카본을 회수하기 더 용이하게 되는 것이다.
부착자석(530)은, 컨베이어벨트(510)의 단부 또는 측부에 설치되어 열분해물 중 폐철을 부착하는 구성에 해당한다. 상세하게는 컨베이어벨트(510)를 타고 열분해물이 이동하는 동안 컨베이어벨트(510)의 단부 또는 측부에 설치된 부착자석(530)이 열분해물 중 자성을 가지는 폐철을 부착시켜 열분해물로부터 분류하게 된다. 여기서 부착자석(530)은 일반자석을 사용하여도 무방하나, 폐철을 획득한 후 부착자석(530)으로부터 폐철을 용이하게 회수할 수 있도록 자성 조절이 가능한 전자석을 사용하는 것이 더 바람직하다.
진동선별기(540)는, 컨베이어벨트(510)의 단부에 설치되어 열분해물 중 폐구리와 폐알루미늄을 선별하는 구성에 해당한다. 상세하게는 컨베이어벨트(510)의 단부까지 이송되는 열분해물이 매니폴드유닛(300), 흡입호퍼(520) 및 부착자석(530)을 통해 폐가스, 폐카본, 폐철로 분류된 상태로, 폐구리 및 폐알루미늄만 남은 열분해물에 해당한다. 이와 같은 폐구리 및 폐알루미늄을 분류하기 위해 컨베이어벨트(510)의 단부에 진동선별기(540)를 설치하고, 진동선별기(540)의 진동을 통해 폐구리 및 폐알루미늄의 비중 차이로 둘을 서로 분류하게 된다.
열교환유닛(600)은, 가스배출관(340)으로부터 폐가스를 공급받아 열교환을 통해 폐가스 중 일부를 폐오일로 냉각시키는 구성으로, 폐가스가 열교환유닛(600) 내로 공급되면 열교환유닛(600)의 내부에 구비된 냉각수에 의해 열교환되어 약 50% 정도는 폐오일로 냉각되고 나머지 약 50% 정도는 그대로 폐가스로 존재하게 된다. 이와 같이 열교환유닛(600)에 의해 형성된 폐오일 및 폐가스는 열교환유닛(600)과 연결된 오일저장유닛(700)으로 이동된다.
오일저장유닛(700)은, 열교환유닛(600)으로부터 공급받은 폐가스 및 폐오일을 저장하는 역할을 하는 것으로, 열분해물로부터 정제하여 얻어진 폐가스 및 폐오일을 다른 용도로 사용하기 전 일시적으로 저장하는 공간을 제공한다. 이러한 오일저장유닛(700)에 폐가스 및 폐오일이 오일저장유닛의 공간을 50% 이상 채우거나 또는 폐가스 및 폐오일의 사용을 원하는 경우 오일저장유닛(700)으로부터 폐가스 및 폐오일을 공급받을 수 있게 된다.
수봉탱크유닛(800)은, 오일저장유닛(700)과 연결되어 오일저장유닛(700)으로부터 공급받은 폐가스를 정제하는 구성으로, 수봉탱크유닛(800) 내에 물을 채운 상태에서 수면 높이보다 낮은 위치에 관을 연결하여 오일저장유닛(700)으로부터 폐가스를 공급받는다. 이와 같이 수봉탱크유닛(800)으로 공급된 폐가스는 물 내부로 공급되어 기포 상태로 물을 통과한 후 수면 위로 상승하게 되며, 폐가스에 일부 섞인 폐오일은 유막 상태로 수면에 부유하게 된다. 이를 통해 폐가스에 일부 섞인 폐오일을 분리하여 폐가스를 정제할 수 있게 되며, 특히 이 과정을 통해 폐가스 내에 수분을 제거할 수 있게 된다. 이와 같이 폐가스로부터 분리된 유막은 수봉탱크유닛(800)에 연결된 별도의 유막밸브(미도시)를 열어 제거할 수 있으며, 폐가스는 별도의 가스밸브(미도시)를 열어 수봉탱크유닛(800)으로부터 배출시킬 수 있게 된다. 배출된 폐가스는 후술할 가열유닛(900)으로 이동된다.
가열유닛(900)은, 오일저장유닛(700) 및 수봉탱크유닛(800)과 연결되어 오일탱크유닛(800)으로부터 폐오일을 공급받고 수봉탱크유닛(800)으로부터 폐가스를 공급받아 열분해회전유닛(100)을 가열하는 구성에 해당한다. 상세하게는 가열유닛(900)은 열분해회전유닛(100)의 하부에 배치되어 파쇄선을 열분해할 때 열을 제공하는 역할을 하며, 초기에는 기존에 구비된 오일저장유닛(700) 내의 폐오일을 이용하여 열분해회전유닛(100)에 열을 공급하게 된다. 그 후 파쇄선이 열분해되어 얻어진 열분해물 중 폐가스가 매니폴드유닛(300)을 통해 정제되고 열교환유닛(600)과 오일저장유닛(700)을 거쳐 수봉탱크유닛(800)에 공급되면, 수봉탱크유닛(800)이 가열유닛(900)으로 폐가스를 공급하여 이후부터는 열분해물인 폐가스를 이용하여 가열유닛(900)을 가동시키게 된다.
이와 같은 과정을 반복하다가 폐가스의 공급이 중단되어 가열유닛(900)이 꺼지게 되면 파쇄선의 열분해가 종료된 것으로 판단하게 된다. 즉, 가열유닛(900)은 초기에 오일저장유닛(700)으로부터 폐오일을 공급받을 때에는 가열유닛(900) 중 오일버너(미도시)를 작동시키게 되고, 파쇄선의 열분해 중에는 열분해를 통해 얻어진 폐가스를 사용하기 위해 가열유닛(900) 중 가스버너(미도시)를 작동시키게 된다. 이와 같이 가열유닛(900)은 가스버너와 오일버너의 전환을 자유롭게 행할 수 있도록 한다.
연소유닛(1000)은, 수봉탱크유닛(800)과 연결되어 잔여하는 폐가스를 연소시키는 역할을 하는 구성이다. 만약 수봉탱크유닛(800)으로 공급되는 폐가스의 양이 너무 많아 수봉탱크유닛(800)의 압력이 증가할 경우 또는 요구되는 양에 비해 폐가스가 과도하게 많이 형성된 경우 폐가스를 연소유닛(800)으로 보내어 연소시키게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치(10)를 사용할 경우, 폐통신선 및 폐전선을 재활용하지 않고 그대로 소각 또는 매립하던 종래와는 달리, 폐통신선 및 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해시키고 열분해를 통해 형성된 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하여 재활용할 수 있게 된다. 즉, 폐통신선 및 폐전선의 열분해를 통해 얻어진 폐가스, 폐카본, 폐철, 폐구리, 폐알루미늄 등을 각각 개별적으로 분류 및 회수할 수 있으며, 이를 통해 폐통신선 및 폐전선의 소각 또는 매립이 이루어지지 않아 환경오염을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이다.
10: 열분해 장치 100: 열분해회전유닛
110: 열분해로 111: 스크류
120: 투입부 130: 포집부
131: 포집부본체 132: 제1포집블레이드
133: 제2포집블레이드 200: 이송유닛
210: 배출부 220: 이송관
230: 이송스크류 300: 매니폴드유닛
310: 매니폴드본체 320: 가스유입관
330: 왁스포집부 340: 가스배출관
400: 왁스저장유닛 500: 분류회수유닛
510: 컨베이어벨트 520: 흡입호퍼
530: 부착자석 540: 진동선별기
600: 열교환유닛 700: 오일저장유닛
800: 수봉탱크유닛 900: 가열유닛
1000: 연소유닛
110: 열분해로 111: 스크류
120: 투입부 130: 포집부
131: 포집부본체 132: 제1포집블레이드
133: 제2포집블레이드 200: 이송유닛
210: 배출부 220: 이송관
230: 이송스크류 300: 매니폴드유닛
310: 매니폴드본체 320: 가스유입관
330: 왁스포집부 340: 가스배출관
400: 왁스저장유닛 500: 분류회수유닛
510: 컨베이어벨트 520: 흡입호퍼
530: 부착자석 540: 진동선별기
600: 열교환유닛 700: 오일저장유닛
800: 수봉탱크유닛 900: 가열유닛
1000: 연소유닛
Claims (5)
- 폐통신선 또는 폐전선을 파쇄한 파쇄선을 열분해하여 열분해물을 형성하고, 상기 열분해물을 각각 개별적으로 회수하는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치에 있어서,
상기 파쇄선의 열분해 공간을 제공하며 내표면을 따라 스크류가 형성된 열분해로와, 상기 열분해로의 일단에 형성되어 상기 파쇄선이 투입되도록 개폐가능한 투입부와, 상기 열분해로의 타단에 형성되어 상기 열분해물을 포집하는 포집부와, 상기 열분해로, 상기 투입부 및 상기 포집부가 정회전 및 역회전을 반복하도록 회전구동시키는 모터를 포함하는 열분해회전유닛;
상기 포집부를 관통하여 상기 열분해로 내에 일부 영역이 배치되며 상기 포집부를 통해 포집된 상기 열분해물을 배출시키는 배출부와, 상기 배출부로부터 연장되어 배출된 상기 열분해물의 이송 공간을 제공하는 이송관과, 상기 이송관 내에 길이방향을 따라 배치되어 상기 열분해물을 이송시키는 이송스크류를 포함하는 이송유닛;
매니폴드본체와, 상기 이송관으로부터 분기되며 상기 열분해물 중 폐가스를 상기 매니폴드본체에 유입시키는 가스유입관과, 상기 가스유입관의 상부에 설치되어 상기 가스유입관으로 유입되는 상기 폐가스 중 왁스입자를 포집하여 하부로 낙하시키는 돔(dome) 또는 깔때기(funnel) 형상의 왁스포집부와, 상기 왁스포집부에 의해 정제된 상태의 상기 폐가스를 배출시키는 가스배출관을 포함하는 매니폴드유닛;
상기 매니폴드유닛의 하부에 연결되어 낙하된 상기 왁스입자를 저장하는 왁스저장유닛;
상기 이송관의 단부와 연결되어 상기 이송관을 통해 이송된 상기 열분해물을 각각 개별적으로 분류 및 회수하는 분류회수유닛;
상기 가스배출관으로부터 상기 폐가스를 공급받아 열교환을 통해 상기 폐가스 중 일부를 폐오일로 냉각시키는 열교환유닛;
상기 열교환유닛으로부터 공급받은 상기 폐가스 및 상기 폐오일을 저장하는 오일저장유닛; 및
상기 오일저장유닛과 연결되어 상기 오일저장유닛으로부터 공급받은 상기 폐가스를 정제하는 수봉탱크유닛;을 포함하며,
상기 포집부는,
상기 배출부가 관통가능하도록 중앙영역에 관통공이 형성된 디스크 형상의 포집부본체와, 상기 포집부본체에 방사상으로 이격 배치된 다수 개의 제1포집블레이드와, 다수 개의 상기 제1포집블레이드의 사이에 방사상으로 교대로 배치되며 상기 제1포집블레이드보다 작은 사이즈로 이루어진 다수 개의 제2포집블레이드를 포함하며,
상기 포집부가 정회전 및 역회전함에 의해 상기 열분해물이 지속적으로 상기 포집부본체에 부딪히다가 상기 제1포집블레이드 및 상기 제2포집블레이드 내에 포집되고, 상기 열분해물이 상기 제1포집블레이드 및 상기 제2포집블레이드 내에 포집된 상태에서 상기 포집부를 정회전 및 역회전하여 구심력에 의해 상기 포집부본체의 중앙영역에 배치된 상기 배출부로 투입시키는 것을 특징으로 하는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 분류회수유닛은,
상기 이송관으로부터 배출되는 상기 열분해물을 이송시키는 컨베이어벨트와, 상기 컨베이어벨트의 하부에 설치되어 상기 열분해물 중 폐카본을 흡입하는 흡입호퍼와, 상기 컨베이어벨트의 단부 또는 측부에 설치되어 상기 열분해물 중 폐철을 부착하는 부착자석과, 상기 컨베이어벨트의 단부에 설치되어 상기 열분해물 중 폐구리와 폐알루미늄을 선별하는 진동선별기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 열분해 장치는,
상기 오일저장유닛 및 상기 수봉탱크유닛과 연결되어 상기 오일저장유닛으로부터 상기 폐오일을 공급받고 상기 수봉탱크유닛으로부터 상기 폐가스를 공급받아 상기 열분해회전유닛을 가열하는 가열유닛; 및
상기 수봉탱크유닛과 연결되어 잔여하는 상기 폐가스를 연소시키는 연소유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220134040A KR102545679B1 (ko) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220134040A KR102545679B1 (ko) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102545679B1 true KR102545679B1 (ko) | 2023-06-22 |
Family
ID=86988951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220134040A KR102545679B1 (ko) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 열분해 가능 폐기물, 폐통신선 및 폐전선의 열분해 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102545679B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100897521B1 (ko) | 2008-10-13 | 2009-05-15 | 경상대학교산학협력단 | 폐전선의 재활용 장치 및 그 방법 |
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| KR101531024B1 (ko) * | 2014-09-16 | 2015-06-24 | 주식회사 에코엔 | 폐전선 및 폐타이어의 재활용 장치 |
| CN208604034U (zh) * | 2018-07-03 | 2019-03-15 | 吉林融信坤环境技术有限公司 | 一种自动混料弧形加热管厨余垃圾生物降解窑 |
| KR102262779B1 (ko) * | 2020-12-08 | 2021-06-11 | 성안이엔티주식회사 | 폐합성수지와 가연성 폐기물의 연속투입은 물론 열분해된 부산물을 연속적으로 배출하고 미세먼지와 폐수의 배출이 없이 고품질 오일을 생성하는 열분해 유화 방법 및 장치 |
-
2022
- 2022-10-18 KR KR1020220134040A patent/KR102545679B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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