KR19990007509A - 유해가스에서 포집된 분진의 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유해가스에서 집진처리되어 고체입자 오염물로 이루어진 분진을 응고시켜 효과적으로 처리할 수 있도록 한 유해가스에서 포집된 분진의 처리장치에 관한 것이다. 종래의 가스처리장치에 의하여 집진되는 분진에는 고체입자 오염물질로 이루어진 인체에 유해한 중금속 등이 포함되어 있는 경우가 대부분이므로 분진을 그대로 매립하게 되면 중금속이 함유된 용출수가 대지에 스며들면서 심각한 환경공해를 유발시킨다.

따라서, 본 발명은 시멘트 저장조(20)와 분진 저장조(10)에 담겨진 시멘트와 분진이 공급기(30)와 스크류이송기(40)를 통해 혼합성형기(80)로 공급되고, 급수탱크(50)와 약품탱크(60)에 담겨진 물과 중금속고정제가 펌핑되어 혼합성형기(80)로 공급되면 혼합성형기(80) 내부에서 시멘트, 분진, 물, 중금속고정제가 혼합되고 압출성형되어 혼합성형기(80)의 토출구(82a)를 통해 배출된 분진 덩어리(100)가 이송컨베이어(90)에서 이송되면서 응고되어 저장비트(91)에 보관되는 유해가스에서 포집된 분진의 처리장치를 구성토록 함으로써, 중금속고정제와 시멘트의 작용에 의하여 중금속이 흡착고정되어 고형화된 분진 덩어리(100)는 물을 투여하더라도 중금속이 분진 입자에서 분리되지 않고 고정된 상태가 안정화되어 있는 것이므로 용출수에서 중금속의 검출이 방지되어 대지와 수질 환경을 깨끗하게 유지할 수 있는 이점이 있는 것이다.

Description

유해가스에서 포집된 분진의 처리장치

본 발명은 유해가스에서 집진처리되어 고체입자 오염물로 이루어진 분진을 응고시켜 효과적으로 처리할 수 있도록 한 유해가스에서 포집된 분진의 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 유독성 쓰레기의 소각시 유해가스가 발생되면 주로 백 필터(bag filter) 등을 이용하여 유해가스에 포함된 미세한 고체입자 오염물질을 집진하여 처리토록 되어 있고, 주로 기체상태의 공해물질을 액화시켜 유해물질이 미세한 고체입자에 흡착되는 시스템의 가스처리장치에 의하여 집진되는 분진에는 고체입자 오염물질로 이루어진 인체에 유해한 중금속 등이 포함되어 있는 경우가 대부분이므로 분진을 그대로 매립하게 되면 중금속이 함유된 용출수가 대지에 스며들면서 심각한 환경공해를 유발시킨다.

따라서, 생활쓰레기 및 산업폐기물의 소각시 발생되는 소각재와 분진 등은 정해진 중금속류의 용출시험에 합격해야하므로 중금속이 함유된 분진을 응고시켜 용출수에서 중금속이 검출되지 않도록 하는 것이 상당히 중요하다.

그러나, 현재에는 쓰레기의 소각시 발생된 유독성 분진들도 별도의 처리장치를 거치지 않고 매립장에서 그대로 매립되므로 상당한 환경공해를 유발시키는 등의 폐단이 있었다.

또한, 소각장에서 매립장으로 분진을 이동시킬 때는 분진의 비산을 방지하기 위하여 분진을 물과 반죽시킨 상태에서 이동시키도록 되어 있고, 이러한 반죽물은 차량에 장착된 탱크의 내측면에 점착되어 쉽게 떨어지지 않는 관계로 탱크에 담겨진 분진 반죽물을 버리는 작업이 매우 불편하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 쓰레기의 소각시 발생되는 분진을 응고시켜 용출수에서 중금속이 검출되지 않도록 함으로써, 환경공해를 방지할 수 있는 유해가스에서 포집된 분진의 처리장치를 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 시멘트 저장조(20)와 분진 저장조(10)에 담겨진 시멘트와 분진이 공급기(30)와 스크류이송기(40)를 통해 혼합성형기(80)로 공급되고, 급수탱크(50)와 약품탱크(60)에 담겨진 물과 중금속고정제가 펌핑되어 혼합성형기(80)로 공급되면 혼합성형기(80) 내부에서 시멘트, 분진, 물, 중금속고정제가 혼합되고 압출성형되어 혼합성형기(80)의 토출구(82a)를 통해 배출된 분진 덩어리(100)가 이송컨베이어(90)에서 이송되면서 응고되어 저장비트(91)에 보관되는 시스템의 휴해가스에서 포집된 분진의 처리장치에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 비산재 처리장치의 개략적인 장치도,

도 2는 본 발명의 일실시예를 예시한 정단면도,

도 3은 본 발명의 평면도,

도 4는 도 2의 A - A 선의 확대단면도,

도 5는 도 2의 B - B 선의 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 분진 저장조 20 : 시멘트 저장조

30 : 공급기 40 : 스크류이송기

50 : 급수탱크 60 : 약품탱크

70 : 펌프 80 : 혼합성형기

81 : 케이싱 82 : 투입구

82a : 토출구 83 : 회전축

84 : 스크류 85 : 회전익편

86 : 구동축 87 : 기어

88 : 감속기 89 : 모터

90 : 이송컨베이어 91 : 저장비트

100 : 덩어리

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지는 도 5에서 도시한 바와 같이,

본 발명은 중금속이 함유된 분진들에 시멘트, 물, 중금속고정제를 혼합시킨 후 압출성형토록 함으로써 고체 덩어리(100)로 응고된 분진의 용출수에서 중금속이 검출되지 않도록 함에 있는 것이다.

즉, 시멘트 저장조(20)의 시멘트는 분진의 종류에 따라서 다양한 시멘트를 사용할 수 있으며, 분진과 혼합되어 물과 반죽되면 시멘트가 갖는 강한 알칼리성에 의하여 유해물질 난용성 화합물을 생성하고 유해물질을 흡착하여 고형화시키는 역할을 수행한다.

분진 저장조(10)에 저장된 분진은 유해가스에서 포집된 분진으로 인체에 유해한 중금속을 함유한 상태이다.

상기 시멘트 저장조(20)와 분진 저장조(10)의 하부에는 공급기(30)가 장착되어 저장조에서 배출되는 시멘트와 분진들을 일정량씩 공급토록되어 있으며, 공급기(30)를 통해 배출되는 시멘트와 분진들은 주로 비산을 방지하기 위하여 스크류이송기(40) 내지는 이송용 파이프 등을 통해 혼합성형기(80)의 투입구(82)로 공급된다.

또한, 급수탱크(50)와 약품탱크(60)에 담겨진 물과 중금속고정제도 펌프(70)에 의하여 펌핑되어 분진, 시멘트와 함께 혼합성형기(80)의 투입구(82)로 공급된다.

상기 중금속고정제는 분진에 포함된 중금속을 흡착 고정시켜 안정화시키는 역할을 수행하며 주로 킬레트(chelate)가 사용되나 다른 중금속고정제를 사용하여도 무방하다.

이와 같이 혼합성형기(80)의 투입구를 통해 시멘트, 분진, 물, 중금속고정제가 공급되면 혼합성형기(80) 내부에서 고르게 혼합되면서 반죽되고 이어서 압출 성형되어 혼합성형기(80)의 일측 토출구(82a)를 통해 반죽된 덩어리(100)가 배출된다.

이때, 분진에 포함된 중금속은 시멘트가 갖는 유해물질을 흡착하여 고형화시키는 작용과 중금속을 흡착 고정시켜 안정화시키는 중금속고정제에 의하여 덩어리(100)로 고형화되어 혼합성형기(80)에서 배출된다.

상기 혼합성형기(80)에서 낙하된 분진 덩어리(100)는 이송컨베이어(90)를 통해 서서히 이동되면서 양생되어 견고하게 응고된다. 그리고, 딱딱하게 응고된 덩어리(100)는 저장비트(91)에 일시 보관되었다가 매립장으로 이동되어 매립된다.

이와 같이 중금속고정제와 시멘트의 작용에 의하여 중금속이 흡착고정되어 고형화된 분진 덩어리(100)는 물을 투여하더라도 중금속이 분진 입자에서 분리되지 않고 고정된 상태가 안정화되어 있는 것이므로 용출수에서 중금속의 검출이 방지되어 대지와 수질 환경을 깨끗하게 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 이러한 덩어리(100)는 운반과 매립작업이 매우 간편하므로 종래의 기술에서 물과 반죽된 분진들이 차량에 장착된 탱크의 내측면에 점착되어 쉽게 떨어지지 않고 탱크에서 반죽물을 버리는 작업이 매우 불편한 등의 제반 문제점이 완벽하게 해소되는 것이다.

특히, 혼합성형기(80)의 토출구(82a)에서 배출되는 반죽물 덩어리(100)를 벽돌의 형태로 성형하여 양생시키면 보도블럭이나 기타 건축자재로 활용이 가능하므로 매립비용의 절감과 함께 유해한 분진을 재활용시킬 수 있는 등의 이점이 있다.

한편, 상기 킬레트(chelate)와 같은 중금속고정제는 물과 혼합되어 분진과 첨가되는 것인데, 분진의 중량에 대해 약 1 ∼ 4％ 정도로 첨가된다. 그러나 분진에 포함된 중금속의 양에 따라 중금속고정제의 양을 절절히 증감시켜 사용하도록 되어 있는 것이며, 물의 양도 분진의 상태에 따라 다르게 형성되지만 분진의 중량에 대해 약 20 ∼ 30％ 정도로 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 시멘트의 혼합비율도 분진에 포합된 중금속의 양에 따라 그 양을 적절히 증감시킬 수 있고, 분진에 석회 성분이 많이 포함된 경우에는 시멘트의 투입량을 아주 적게하던가 시멘트는 혼합시키지 않을 수도 있는 것이므로 미리 분진에 함유된 중금속의 양과 그 성분을 파악하는 것이 중요하다.

상기 시멘트는 다양한 종류가 사용되는 것으로서, 주로 보통 토목건축용으로 사용되며 경화될 때 유해물을 흡착하는 포클랜드시멘트는 중금속 함유량이 적은 분진에 사용되고, 조강성(早强性)이 있고 염류에 의한 고형물의 팽창이 작은 초조강(超早强) 시멘트는 염류를 많이 함유한 분진에 적용되며, 조강성(早强性)과 함께 6가크롬, 납에 효과가 있고 전체가 균형잡힌 고형제인 특수 시멘트는 크롬과 납을 많이 함유한 분진에 사용된다.

물론, 분진의 종류와 사용되는 시멘트의 종류에 따라 중금속고정제의 투여비율이 달라질 수 있는 것이며, 경우에 따라서는 중금속고정제를 사용하지 않을 수도 있다.

한편, 분진과 시멘트의 혼합물이 물과함께 투입되어 혼합되고 압출성형되는 혼합성형기(80)는 도 2 내지는 도 4에서 도시한 바와 같이, 원통체 케이싱(81)의 내부에는 모터(89)의 구동으로 대향 회전되는 한쌍의 회전축(83)이 축설되고, 이 회전축(83)에는 스크류(84)와 혼합용 회전익편(85)들이 장착되어 케이싱(81)의 상부 투입구(82)를 통해 유입된 시멘트, 분진, 물, 중금속고정제가 혼합되면서 압출성형되어 케이싱(81)의 토출구(82a)를 통해 배출되는 구성으로 되어 있다.

즉, 혼합성형기(80)의 케이싱(81) 상부에 형성된 투입구(82)를 통해 시멘트, 분진, 물, 중금속고정제가 케이싱(81) 내부로 유입되면, 대향 회전되는 한쌍의 회전축(83)에 장착된 스크류(84)에 의하여 반죽되면서 케이싱(81)의 내부 중앙으로 이동된다.

이와 같이 중앙으로 이송된 반죽물은 회전축(83)에 대향 장착된 회전익편(85)들에 의하여 고르게 섞여지면서 혼합되어 케이싱(81) 좌측으로 이동되고 회전익편(85) 좌측에 형성된 가압용 스크류(84)에 의하여 압축되면서 케이싱(81)의 좌측에 뚫려진 토출구(82a)를 통해 압출되면서 절단되어 덩어리(100)로 형성되는 것이다.

물론, 상기 회전축(83)은 모터(89)의 구동에 의하여 회전되는 감속기(88)의 구동축(86)과 기어(87)로 치합되어 동력을 전달받도록 되어 있고, 수평으로 장착된 한쌍의 회전축(83)도 기어(87)에 의하여 서로 치합되어 서로 마주보면서 대향 회전되는 구성으로 되어 있다.

분 발명에서는 혼합기와 압출성형기가 일체로 형성된 혼합성형기(80)를 사용하여 분진, 시멘트, 물, 중금속고정제를 혼합하여 압출성형토록 하였지만 혼합기와 압출성형기 별도로 장착되어 혼합기에서 혼합된 혼합물을 압출성형기로 이송시켜 성형시킬 수도 있는 것으로서 본 발명이 꼭 혼합성형기(80)에 국한되는 것은 아니다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 시멘트 저장조(20)와 분진 저장조(10)에 담겨진 시멘트와 분진이 공급기(30)와 스크류이송기(40)를 통해 혼합성형기(80)로 공급되고, 급수탱크(50)와 약품탱크(60)에 담겨진 물과 중금속고정제가 펌핑되어 혼합성형기(80)로 공급되면 혼합성형기(80) 내부에서 시멘트, 분진, 물, 중금속고정제가 혼합되고 압출성형되어 혼합성형기(80)의 토출구(82a)를 통해 배출된 분진 덩어리(100)가 이송컨베이어(90)에서 이송되면서 응고되어 저장비트(91)에 보관되는 유해가스에서 포집된 분진의 처리장치를 구성토록 함으로써, 중금속고정제와 시멘트의 작용에 의하여 중금속이 흡착고정되어 고형화된 분진 덩어리(100)는 물을 투여하더라도 중금속이 분진 입자에서 분리되지 않고 고정된 상태가 안정화되어 있는 것이므로 용출수에서 중금속의 검출이 방지되어 대지와 수질 환경을 깨끗하게 유지할 수 있는 이점이 있는 동시에 고형화된 덩어리(100)는 분진 상태로 운반되는 것에 비하여 운반 및 매립작업이 매우 간편한 이점이 있는 것으로서 종래의 제반 문제점이 완벽하게 해소되는 것이다.

Claims (2)

1. 시멘트 저장조(20)와 분진 저장조(10)에 담겨진 시멘트와 분진이 공급기(30)와 스크류이송기(40)를 통해 혼합성형기(80)로 공급되고, 급수탱크(50)와 약품탱크(60)에 담겨진 물과 중금속고정제가 펌핑되어 혼합성형기(80)로 공급되면 혼합성형기(80) 내부에서 시멘트, 분진, 물, 중금속고정제가 혼합되고 압출성형되어 혼합성형기(80)의 토출구(82a)를 통해 배출된 분진 덩어리(100)가 이송컨베이어(90)에서 이송되면서 응고되어 저장비트(91)에 보관됨을 특징으로 하는 유해가스에서 포집된 분진의 처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 혼합성형기(80)는 원통체 케이싱(81)의 내부에 모터(89)의 구동으로 대향 회전되는 한쌍의 회전축(83)이 축설되고, 이 회전축(83)에는 스크류(84)와 혼합용 회전익편(85)들이 장착되어 케이싱(81)의 상부 투입구(82)를 통해 유입된 시멘트, 분진, 물, 중금속고정제가 혼합되면서 압출성형되어 케이싱(81)의 토출구(82a)를 통해 배출됨을 특징으로 하는 유해가스에서 포집된 분진의 처리장치.