KR200253364Y1 - 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비 - Google Patents

Abstract

본 고안은 병원 등으로 직접 이동하여 인체 적출물과 같이 반출이 부적절한 폐기물을 용융시켜 폐기 처리하는 데 사용되는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비에 관한 것이다.

본 고안에 따른 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비는 폐기물을 용융시키는 고주파 용해로(7), 상기 용해로(7)에서 폐기물 용융시 발생되는 1차 폐기체를 열분해하는 고온로(9), 상기 고온로(9)에서 열분해된 2차 폐기체에서 열을 회수하는 열교환기(11), 상기 열교환기(11)를 통과하면서 온도가 저하된 2차 폐기체에서 각종 분진을 제거하는 분진 포집기(13), 상기 분진 포집기(13)에서 분진이 제거된 3차 폐기체를 응축시키는 응축기(15), 상기 응축기(15)에서 일부 기체 성분이 응축 제거된 4차 폐기체를 재처리하는 이중 처리장치(17) 및, 상기 응축기(15)에 의해 응축된 응축액을 분리 수용하는 유수 분리기(19)로 구성된 폐기물 처리부(3)와 상기 폐기물 처리부(3)의 이동을 가능하게 하는 이동부(5)로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안의 폐기물 처리설치에 의하면, 폐기물 발생 장소로의 이동이 가능하므로 인체 적출물과 같은 폐기물을 운반할 때 야기되는 각종 공해 문제를 해결할 수 있으며, 폐기물을 용융시켜 제거할 뿐 아니라 용융 시 발생되는 폐기체를 정화 처리함으로써 적은 비용으로도 매우 편리하게 적출 폐기물을 폐기 처리할 수 있게 된다.

Description

고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비{moving type waste disposal equipment provided with high frequency smelting furnace}

본 고안은 이동식 폐기물 처리설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파 용해로와 폐기체 정화장치를 설치하고, 인체 적출물과 같은 외부 반출이 곤란한 폐기물이 발생되는 병원 등으로 직접 이동하여 신속하고, 저렴한 비용으로 발생된 적출물을 완벽하게 폐기 처리할 수 있도록 한 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비에 관한 것이다.

지금까지 폐기물 처리 설비는 각종 화석연료를 사용하여 가연성 폐기물을 직접 가열함으로써 소각 처리하는 방식을 채택하여 왔으며, 최근 들어서는 열분해나 용융방식에 의해 폐기물을 폐기 처리하는 방식이 대두되고 있다.

그러나, 직접 가열에 의한 소각방식이나 열분해 또는 용융 방식 등에 있어서 아직까지는 환경 측면에서 요구되는 조건들을 충족시키는 기술이 제공되지 못하고 있다. 또한, 병원에서 발생되는 인체의 적출물이나 일회용 주사기 및 주사바늘, 각종 환부에 사용된 탈지면 등 또는 도축장에서 발생되는 도축 폐기물 등을 특정 처리장소로 반송함에 있어 운송과정에서 악취로 인한 공해가 발생되거나 도로 등에 낙하되는 경우 세균 등에 의해 주위 환경을 오염시키고, 더 나아가 타 지역으로 전이될 수 있는 위험이 도사리고 있을 뿐 아니라, 폐기물 처리에 소요되는 비용이 고가이면서도 폐기 처리에 완벽을 기할 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 적출 폐기물 처리설비가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 인체 적출물과 같은 폐기물이 다량으로 발생되는 병원 등과 같은 장소로 이동수단을 구비한 폐기물 처리설비를 이동시켜 현장에서 직접 폐기물을 폐기 처리함으로써 폐기물 반송에 따른 각종 오염 문제를 해결하고, 고주파 용해로 및 폐기체 처리설비에 의해 폐기물 자체 뿐 아니라 용융시 발생되는 폐기체까지 완벽하게 처리함으로써 적은 비용으로도 손쉽게 적출 폐기물을 폐기 처리할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 폐기물 처리설비의 평면도.

도 2는 도 1의 정면도.

도 3은 도 1의 평단면도.

도 4는 도 1에 도시된 폐기물 처리부.

도 5는 도 4에 도시된 열교환기와 삼원촉매 장치의 연결 상태를 설명하기 위한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 폐기물 처리설비 3 : 폐기물 처리부

5 : 이동부 7 : 고주파 용해로

9 : 고온로 11 : 열교환기

13 : 분진 포집기 15 : 응축기

17 : 이중처리장치 19 : 유수 분리기

21 : 함체 23 : 단열재

25 : 내화벽 27 : 용융 도가니

32 : 용융 찌꺼기 배출통 45 : 산중화 장치

46 : 삼원촉매장치 48 : 흡착탑

본 고안은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 폐기물을 용융시키는 고주파 용해로, 이 용해로에서 폐기물 용융시 발생되는 1차 폐기체를 열분해하는 고온로, 이 고온로에서 열분해된 2차 폐기체에서 열을 회수하는 열교환기, 이 열교환기를 통과하면서 온도가 저하된 2차 폐기체에서 각종 분진을 제거하는 분진 포집기, 분진 포집기에서 분진이 제거된 3차 폐기체를 응축시키는 응축기, 이 응축기에서 일부 기체 성분이 응축 제거된 4차 폐기체를 재처리하는 이중 처리장치 및, 응축기에 의해 응축된 응축액을 분리 수용하는 유수 분리기로 구성된 폐기물 처리부와 이 폐기물 처리부의 이동을 가능하게 하는 이동부로 이루어져 있는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비를 제공하고자 한다.

이하, 본 고안에 따른 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비를 첨부 도면을 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 폐기물 처리설비는 도 1 내지 도 3에 도면번호 1로 도시된 바와 같이, 크게 폐기물 처리부(3)와 이동부(5)로 구성되어 있으며, 이동부(5)는 차량 등과 같은 각종 이동수단으로 이루어져 있고, 폐기물 처리부(3)는 폐기물을 용융시키는 고주파 용해로(7), 1차 폐기체를 열분해하는 고온로(9), 열분해된 2차 폐기체로부터 열을 회수하는 열교환기(11), 열교환기(11)에 일정 열량을 빼앗긴 2차 폐기체에서 각종 분진을 제거하는 분진 포집기(13), 각종 분진이 제거된 3차 폐기체를 응축시키는 응축기(15), 응축기(15)에 의해 응축되지 않은 4차 폐기체를 재차 처리하는 이중 처리장치(17) 및, 응축기(15)에 의해 응축된 응축액을 저장하는 유수 분리기(19)로 구성되어 있다.

여기에서, 도 4에 보다 상세히 도시된 바와 같이 고주파 용해로(7)는 함체(21)로 둘러싸여져 있으며, 함체(21) 내측면에 부착된 단열재(23)에 의해 단열되어 있고, 단열재(23) 바로 안쪽에 내화벽(25)이 부착되어 있다. 내화벽(25) 안쪽에는 일정한 간격이 유지된 상태로 금속 용기(26)가 장착되어 있으며, 금속 용기(26)의 내부에는 용융 도가니(27)가 설치되어 있는데, 도가니(27) 안에는 철 또는 세라믹 등의 열매체가 장입되어 있다. 금속 용기(26)의 외벽면에는 이 용기(26)와 내화벽(25) 사이의 틈새로 고주파 유도를 위한 열선 코일(28,29)과 냉각을 위한 냉각수관(24)이 감겨 설치되어 있는데, 열선 코일(28,29)과 냉각수관(24)은 각각 함체(21)와 외장함체(22)를 관통하여 외부의 고주파 발생기(20) 및 냉각수원에 연결되어 있으며, 고주파 열선은 다시 +선(28)과 -선(29)의 코일로 이루어져 있다.

또한 고주파 용해로(7)의 함체(21) 상부에는 폐기 처리할 각종 폐기물을 투입하기 위한 호퍼(30)가 설치되어 있는데, 이 호퍼(30)는 외부함체(22), 함체(21), 단열재(23), 내화벽(25)을 관통하여 도가니(27)와 이어져 있고, 호퍼(30)의 출구 측에는 용해로(7)를 개폐하기 위한 폐기물 투입 개폐장치(31)가 장착되어 있다. 그리고 용해로(7)의 호퍼(30) 반대쪽에는 도가니(27) 상부에 관통되어 용융 찌꺼기 배출통(32)에 연결된 용해로 배출관(33)이 설치되어 있다.

고주파 용해로(7) 상단에 연결로(34)를 형성하도록 인접한 상태로 설치된 고온로(9)는 열분해로로서 고주파 용해로(7)와 마찬가지로 함체(21) 안에서 단열재(23) 및 내화벽(25)에 의해 둘러싸여져 있으며, 출구 측의 내화벽(25) 안쪽에 금속용기(38)가 삽입 설치되어 있으며, 금속 용기(38)의 외주면에는 금속 용기(26)와 마찬가지로 내화벽(25)과의 틈새에 고주파 열선(39,40)과 냉각수관(미도시)이 감겨져 있다.

마찬가지로 함체(21)와 함체(21) 내주면에 부착된 단열재(23) 및 단열재(23) 안쪽에 부착된 내화벽(25)에 의해 둘러싸여져 있는 열교환기(11)는 고온로(9) 및 고주파 용해로(7)와 연결되어 있으며, 도 5에 도시된 것처럼 일반적인 열교환기와 같이 내부에 열교환 파이프(42)가 중첩 설치되어 있고, 열교환기(11) 출구 측 아래쪽에는 각종 분진을 제거하기 위한 분진 포집기(13)가 연결 설치되어 있다.

분진 포집기(13) 아래쪽에 연이어 설치된 일반적인 구조의 응축기(15)는 도 4에 도시된 바와 같이 함체(21)와 단열재(23)로 둘러싸여져 있으며, 일반적인 응축기와 유사한 구조로 되어 있고, 응축기(15)의 하부에는 용해로 배출관(33)이관통 연결된 용융 찌꺼기 배출통(32)이 설치되어 있으며, 함체(21) 및 단열재(23)로 이루어진 벽면 하단에는 이중 처리장치(17)의 산중화 장치(45)와 연결된 4차 폐기체 배출관(43)이 관통 설치되어 있다.

이들 고주파 용해로(7), 고온로(9), 열교환기(11), 분진 포집기(13) 및 응축기(15) 등과 별체로 설치되어 있는 이중 처리장치(17)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 배출관(43)을 통해 응축기(15)와 연통된 산중화 장치(45)와 이 장치(45)에 연결된 삼원 촉매장치(46) 및, 5차 폐기체 이송관(47)을 통해 촉매장치(46)와 연결된 흡착탑(48)으로 구성되어 있다.

여기에서 산중화 장치(45)는 밀폐된 탱크 형태의 케이스로 내부에 산을 중화시키기 위한 약품이 장입되어 있으며, 도 5에 도시된 것처럼 열교환기(11)의 열교환 파이프(42)와 연결된 열 이송관(49)에 의해 열교환기(11)로부터 회수된 열이 공급되는 삼원 촉매장치(46)는 일반적인 촉매장치와 마찬가지로 질소 산화물과 황화합물을 환원시키는 장치로서, 열교환기(11)에서 공급되는 열로 가열되어 적정 온도 이상으로 유지되면서 촉매 반응을 일으켜 질소산화물 및 황화합물을 제거하도록 되어 있고, 흡착탑(48)은 5차 폐기체로부터 최종적으로 잔류 공해물질을 제거한 정화된 기체를 외기로 배출하도록 흡착탑(50)이 설치되어 있다.

끝으로, 도 1에서 알 수 있듯이, 응축기(15)의 후방에 설치된 유수 분리기(19)는 응축기(15)에 의해 응축된 응축액을 저장하는 부분으로, 응축액에서 분리된 유분을 저장하는 유통(51)과 수분을 저장하는 수통(52)을 양측면에 구비하고 있다.

이제, 위와 같이 구성된 본 고안의 실시예에 따른 고열로(1)의 작동을 도 1 내지 도 4를 참조로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 용해로(7)의 폐기물 투입 개폐장치(31)를 개방하고, 호퍼(30)를 통해 철 또는 세라믹 등과 같은 열매체를 도가니(27) 안에 투입한다. 그리고 나서 고주파 발생기(20)에 의해 고주파를 발생시켜 용해로(7)의 금속 용기(26)에 감겨 있는 열선 코일(28,29)을 발열시킴으로써 도가니(27)를 고온으로 가열한다. 이에 따라 고온 가열된 도가니(27) 내부의 열매체들이 용해되면 호퍼(30)에 인체 적출물 등의 폐기물을 투입한 다음 개폐장치(31)를 개방하여 도가니(27) 안으로 폐기물을 투입한다. 그리고 나서 개폐장치(31)를 폐쇄함으로써 용해로(7) 내부에서 발생되는 고열에 의해 호퍼(30)가 가열되는 것을 방지한다.

이와 같이 도가니(27) 안으로 투입된 각종 폐기물들은 신속히 용융되어지며, 이 때 도가니(27)의 온도는 약 1300 내지 1500℃를 유지한다. 폐기물들이 용융됨에 따라 수증기와 폐기물 분해기체가 발생되는데, 발생된 1차 폐기체에는 다양한 공해물질이 포함된다.

용융된 폐기물질은 용융된 상태로 용해로 배출관(33)을 통하여 용해로 함체(21) 외부로 배출되어, 인접 설치된 용융 찌꺼기 배출통(32)에 수용되며, 배출통(32)에 수용된 용융 지꺼기는 일정 기간 동안 모아졌다가 작업자에 의해 폐기 처리된다.

한편, 폐기물 용융시 발생된 1차 폐기체는 도가니(27) 위쪽으로 상승하여 용해로(7) 상단에 설치된 고온로(9)에 주입되어 금속 용기(38)를 통과하면서 고주파열선(39,40)에 의해 발생되는 1300 내지 1400℃의 온도의 고열에 반응하여 열분해된다.

고온로(9)에 의해 열분해된 2차 폐기체는 계속해서 도 5에 도시된 바와 같이 열교환기(11)로 유입되어 열교환 파이프(42)를 가열한다. 이 때 파이프(42)에 의해 회수된 열은 열 이송관(49)을 통하여 삼원촉매 장치(46)로 전달되며, 열교환 파이프(42)에 일정한 열을 빼앗긴 2차 폐기체는 열교환기(11) 하단의 분진 포집기(13)를 통과하면서 각종 분진이 제거된다.

분진 포집기(13)에서 각종 분진이 제거된 3차 폐기체는 포집기(13) 하부의 응축기(15)를 통과하면서 일정 온도 이하로 냉각되어 일부는 응축액으로 응축되고, 나머지 일부는 비응축 냉각 폐기체로 분류된다. 여기에서 응축액은 응축기(15) 후방의 유수 분리기(19)로 유입되어 분리된 뒤 유분은 유통(51)에, 수분은 수통(52)에 각각 수용된다. 또한, 응축되지 않은 냉각 상태의 4차 폐기체는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 응축기(15) 하단에 형성된 4차 폐기체 배출관(43)을 통하여 이중 처리장치(17)로 유입된다.

이중 처리장치(17)에 유입된 4차 폐기체는 먼저 산중화 장치(45)에서 중화 반응을 일으켜 산성분 가스가 중화된 뒤, 삼원촉매장치(46)로 유입되어 촉매 반응에 의해 질소 산화물과 황화합물이 환원 작용에 의해 제거되는데, 이 때 촉매장치(46)는 촉매 기능을 유지하기 위해서 도 5에 도시된 바와 같이 열교환기(11)로부터 회수되어 열 이송관(49)를 통해 공급되는 열에 의해 가열되어 적정 온도를 유지하도록 되어 있다.

끝으로 삼원촉매장치(46)를 빠져 나온 5차 폐기체는 5차 폐기체 이송관(47)을 통해 흡착탑(48)으로 유입되어 잔류하는 공해물질을 마저 흡착 제거함으로써 완전히 정화된 기체로서 흡착탑 배출구(7)를 통해 외기로 배출된다.

아울러, 본 고안에 따른 폐기물 처리설비는 용해로를 대신하여 열반응로를 설치함으로써 폐플라스틱, 폐고무, 폐스치로폴, 폐유 등을 처리하는데 사용할 수 있는데, 이 경우에는 열분해 반응로, 산 중화장치, 촉매장치, 응축기, 고주파 고온로, 열 교환기, NOx/SOx 제거장치, 흡착장치의 순으로 장치를 구성한다.

그리고 이와 같은 구성에 따르면 열분해 반응로에서 열분해에 의해 폐기물을 분해시킨 뒤 기체를 배출하는 작용 이외에는 용해로를 적용한 본 고안의 작용과 동일한 작용을 나타낸다.

이상 설명한 바와 같은 본 고안에 따른 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비에 의하면, 고주파 용해로를 이용하여 순간적으로 고온을 창출하여 폐기물을 순간적으로 용융시키는 효과와, 폐기물의 순간적인 고온 용융으로 폐기물의 열분해 시 공해물질의 합성을 방지하는 효과와, 폐기물 발생장소로 이동하여 많은 양의 폐기물을 단 시간에 용융시켜 폐기할 수 있는 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 병원에서 발생되는 적출물, 세균 접촉물, 도축장 폐기물 등을 처리장소까지 이동시킬 필요가 없으므로 이동 시 발생될 수 있는 환경오염의 문제를 근본적으로 차단할 수 있으며, 기존의 소각기로 폐기 처리할 수 없는 주사기 등과 같은 불연성 폐기물도 용융 처리하여 쉽게 폐기할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 폐기물을 용융시키는 고주파 용해로(7), 상기 용해로(7)에서 폐기물 용융시 발생되는 폐기체를 열분해하는 고온로(9), 상기 고온로(9)에서 열분해된 폐기체를 응축시키는 응축기(15), 상기 응축기(15)에서 일부 기체 성분이 응축 제거된 폐기체를 재처리하는 이중 처리장치(17) 및, 상기 응축기(15)에 의해 응축된 응축액을 분리 수용하는 유수 분리기(19)로 구성된 폐기물 처리부(3)와 상기 폐기물 처리부(3)의 이동을 가능하게 하는 이동부(5)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비.
2. 제1 항에 있어서, 상기 용해로(7)는 용융 도가니(27)와 내화벽(25) 사이에 금속 용기(26)가 설치되어 있고, 상기 금속 용기(26)의 외주면에는 고주파 유도 열선 코일(28,29)과 냉각수관(24)이 감겨져 있으며, 상기 도가니(27)의 상단에는 용융 찌꺼기 배출통(32)과 연결된 용해로 배출관(33)이 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비.
3. 제1 항에 있어서, 상기 고온로(9)는 내화벽(25) 안쪽에 금속 용기(38)가 삽입 설치되어 있으며, 상기 금속 용기(38)의 외주면에는 고주파 유도 열선 코일(39)과 냉각수관이 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비.
4. 제1 항에 있어서, 상기 고온로(9)에서 열분해된 폐기체가 상기 응축기(15)로 유입되기 전에 상기 폐기체로부터 일정 열량을 회수하도록 상기 고온로(9)와 상기 응축기(15) 사이에 열교환기(11)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비.
5. 제1 항에 있어서, 상기 고온로(9)에서 열분해된 폐기체가 상기 응축기(15)로 유입되기 전에 상기 폐기체로부터 각종 분진을 제거하도록 상기 고온로(9)와 상기 응축기(15) 사이에 분진 포집기(13)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비.
6. 제1 항에 있어서, 상기 이중 처리장치(17)는 상기 응축기(15)에 의해 일부 기체 성분이 응축 제거된 폐기체로부터 산성분을 중화시켜 제거하는 산중화 장치(45), 상기 산중화 장치(45)에 의해 산성분이 제거된 폐기체로부터 질소 산화물과 황화합물을 환원시켜 제거하는 삼원 촉매장치(46) 및, 상기 삼원 촉매장치(46)에서 유입되는 폐기체 중에 잔류하는 공해물질을 흡착 제거하여 외기로 배출시키는 흡착탑(50)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비.
7. 제6 항에 있어서, 상기 삼원 촉매장치(46)는 상기 열교환기(11)의 열교환 파이프(42)에서 회수되어 열 이송관(49)을 통해 전달된 열을 이용해 가열되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비.
8. 제1 항에 있어서, 상기 고주파 용해로(1)는 열분해 반응로로 대체되어 폐플라스틱, 폐고무, 폐유, 폐스치로폴을 폐기 처리하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 고주파 용해로를 구비한 이동식 폐기물 처리설비.