KR200463446Y1 - 폐기물 진공 열처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐기물 진공 열처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 각종 산업쓰레기, 도시의 생활 쓰레기, 각종 고분자 화학물질 등의 유해 폐기물을 진공으로 열처리함으로써 유해가스의 방출 및 악취와 분진발생을 방지하여 대기오염 물질이 전혀 배출되지않도록 하여 환경친화적인 처리장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐기물 진공 열처리 장치{omitted}

본 고안은 폐기물 진공 열처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 각종 산업쓰레기, 도시의 생활 쓰레기, 각종 고분자 화학물질 등의 유해 폐기물을 진공상태에서 열처리함으로써 유해가스의 방출 및 악취와 분진발생을 방지하여 대기오염 물질이 전혀 배출되지않도록 하여 환경친화적인 폐기물 열처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장이나 가정에서 발생하는 각종의 폐기물은 다량의 수분을 함유한 상태에서 심한 악취와 각종의 세균이 증식된 상태에 있다.

이러한 폐기물은 별도의 소독이나 멸균 등의 과정을 거치지 않고 일정장소에 적치한 상태에서 차량 등을 이용하여 특정한 장소에 매립, 해양에 투기하거나 소각처리하는 방식을 취하고 있다.

상기와 같은 폐기물을 일정기간 동안 일정량이 모이도록 야적한 후 매집시킬 경우에는 야적과정이나 매립을 위한 적재과정에서 폐기물에서 발생하는 악취와 추출물에 의하여 대기를 오염시키게 됨은 물론, 주위환경을 오염시키는 원인이 된다.

그리고 매립지로 이동하여 매립할 경우에는 매립과정을 철저히 하지않을 경우에는 침출수가 지면으로 침투하여 토양오염을 야기하거나 이로 인한 지하수 및 청정계곡수의 오염을 불러 일으키게 된다.

특히, 매립지의 한정으로 인한 무한매립이 불가능하기 때문에 폐기물의 처리에 상당한 고심을 하게 된다.

이러한 장소와 침출수 및 악취의 원인을 근본적으로 해결하기 위하여 사용되는 방법은 소각처리이다.

소각처리하는 방법으로는 이건 출원전 공개된 1993년11월23일자 공개번호 10-1993-0022005호에 기재된 바와 같이 가정이나 영업장, 산업장등에서도 손쉽게 사용가능토록 하면서도 소각이 곤란한 음식물 찌꺼기나 합성수지등의 쓰레기를 간단히 소각분해 할수 있도록 하는것에 관한것으로, 이는 쓰레기를 다단으로 잘게 분쇄하는 분쇄수단과, 분쇄수단에서 분쇄된 쓰레기를 이송시키는 이송수단과, 상기 이송수단에 의해 이송된 쓰레기를 버너의 열원으로 소각처리하는 소각수단과, 상기 소각수단에 의해 소각되어 배출되는 찌꺼기를 집진 및 여과시키는 여과수단으로 구성된 것이다.
상기와 같이 폐기물을 소각처리하기 위한 소각장치는 많은 종류의 것이 개발되어 사용되고 있는 실정이나, 폐기물을 소각처리 하는 경우에는 소각과정에서 발생하는 배기가스는 집진 되지 않은 상태 그대로 대기중으로 방출된다.

따라서 소각과정이나 소각 후 대기중으로 방출되는 배기가스에는 인체는 물론 식물 및 동물과 같은 생명체에 치명적인 악영향을 미치는 다이옥신과 같은 유독물질은 물론 매연 등이 대기중으로 여과되지 않은 채 방출됨으로써 주위환경을 심각하게 오염시키게 되는 문제점을 가짐으로써 근본적인 문제해결에는 도움을 주지못하는 실정이다.

한국공개특허 1993-0022005

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서는 각종 산업폐기물을 소각할 때 이산화탄소의 배출을 최대한 억제하는 동시에, 그 밖의 각종 유해가스를 공기중으로 방출하지않도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 유기성 폐기물과 무기성 폐기물을 별도로 분리하지않고 일체로 열처리를 할 수 있는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 고안은 폐기물이 투입될 수 있도록 내부가 비어 있고, 진공상태에서 열에 의해 폐기물을 분해하고 고체상태로 수거하는 본체와, 상기 본체 내부에는 외부로 열이 방출되는 것을 차단하는 단열재와, 내함, 냉각 파이프, 전기 히터, 메쉬형 박스가 순차적으로 삽입된 구조로 이루어진 폐기물 열처리 장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 폐기물 열처리 장치는 폐기물을 처리하기 전에 유기물과 무기물을 별도로 분리할 필요가 없어 작업 공정이 단축하는 효과가 있다.

또한, 폐비닐과 폐플라스틱과 같이 고 에너지원인 탄소 화합물을 매각하거나 소각하지 아니하고, 진공상태에서 열처리하여 고체 상태로 수거함으로써 폐기물을 각종 에너지자원으로 활용할 수 있는 경제적인 작용효과가 기대된다.

또한, 폐기물을 열처리하는 중에 다이옥신과 같은 유독물질은 물론 매연 등이 대기중으로 여과되지 않은 채 방출되지 않으므로 환경친화적인 폐기물 처리기를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치를 도시해 보인 분리 사시도.
도 2는 본 고안의 일실시예인 폐기물 진공 열처리 장치를 도시해 보인 사시도.
도 3은 본 고안의 타실시예인 폐기물 진공 열처리 장치를 도시해 보인 사시도.
도 4는 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치에서 유입 도어의 개방상태를 도시해 보인 사시도.
도 5a는 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치의 내부의 전기히터의 배치를 도시해 보인 일실시예 결합 단면도.
도 5b는 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치의 내부의 전기히터의 배치를 도시해 보인 타실시예 결합 단면도.
도 6은 진공열처리장치의 내부에 열 발생장치인 히터와 열처리장치의 내부의 교반장치에 전기를 공급하는 배치도
도 7은 진공열처리장치의 내부의 두개의 교반장치를 일체형으로 하여 스크래퍼를 설치한 구성도

상기와 같은 목적 및 효과가 달성하기 위하여 본 고안은 이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치를 도시해 보인 분리 사시도이고,

도 2는 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치를 도시해 보인 결합 사시도이며,

도 3은 본 고안의 타 실시예인 폐기물 진공 열처리 장치를 도시해 보인 사시도이고,

도 4는 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치에서 유입 도어의 개방상태를 도시해 보인 사시도이며,

도 5a는 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치의 내부의 전기히터의 배치를 도시해 보인 일실시예 결합 단면도이고,

도 5b는 본 고안 폐기물 진공 열처리 장치의 내부의 전기히터의 배치를 도시해 보인 타실시예 결합 단면도이며,

도 6은 진공열처리장치의 내부에 열 발생장치인 히터와 열처리장치의 내부의 교반장치에 전기를 공급하는 배치도이고,

도 7은 진공열처리장치의 내부의 교반장치 배치도이다.

본 고안 진공 폐기물 열처리 장치(1)는 산업현장이나 가정에서 발생하는 각종 폐기물을 200 ～ 5000℃ 이하의 온도에서 열분해 하기 위한 것으로서, 사각형상의 본체(15)는 폐기물이 투입될 수 있도록 내부가 비어 있고, 진공 상태에서 폐기물을 분해하고 고체상태로 수거하기 위해 상면에는 폐기물을 투입하는 공급도어(17)와 전면에는 고체상태로 분해된 폐기물을 배출하는 배출도어(16)가 설치된다.

도 2와 도 4에서 상기 본체(15)의 외주면 일측에는 공급도어(17)를 개폐하기 위해 한 쌍의 수직 프레임(10)이 마주보게 설치되고, 상기 수직 프레임(10) 사이에는 견인모터(8)가 장착된 고정축(9)이 수평하게 설치된다.

또한, 견인모터(8)의 고정축(9)에는 와이어(7)가 감겨져 공급 도어(17)의 상부에 고정된 개폐 브라켓(14)에 와이어(7)의 끝단이 체결되어 견인모터(8)의 작동에 의해 와이어(7)를 풀거나 감아서 공급도어(17)를 개폐한다.

도 3은 공급도어를 별도의 전기 장치가 아닌 수동으로 여닫는 것이다.

상기 본체(15) 외주면에는 본체(15) 내부와 연결된 배출관(11)에 유해물질 제거기(12)를 연결하여 폐기물을 열 분해할 때 발생하는 수증기와 타르, 분진물을 포함한 유해물질을 제거한다.

따라서 유해물질 제거기(12)에 의해 본체(15) 내부에 있는 수분을 제거하여 부식을 방지하며, 유해물질 제거기(12)에 의해 분진 및 유해물질이 외부로 여과 없이 방출되는 것을 방지한다.

상기 본체(15)의 내부에 전기 히터(3)에 의해 열이 발생할 때 외부로 열이 배출되지 않도록 본체(15) 내주면에는 공급도어(17)와 배출도어(16)가 위치하는 부분만을 제외하고 밀폐하도록 단열재(6)가 설치된다.

또한, 단열재의 내측에는 본체 내부를 냉각시키기 위해 냉각 파이프가 설치되어 펌프에 의해 냉각수를 순환시킨다.

상기 냉각 파이프(4)는 전기히터의 가동이 정지되면 본체 내부의 온도가 천천히 하강하기 때문에 열 분해된 폐기물의 고체를 치우기 위해 기다리는 시간이 너무 길어 작업시간을 단축하기 위해 냉각 속도를 빠르게 하기 위함이다.

또한, 냉각파이프(4)가 설치된 본체(15) 내부에는 부식 및 열에 의해 융해되는 것을 방지하기 위해 본체와 재질이 다른 스테인리스 재질로 이루어진 내함(5)을 설치한다.

상기 내함(5)은 본체(15)와 동일하게 공급도어(17)와 배출도어(16)가 위치하는 부분에 개구부를 형성하여 개폐된다..

도 5a는 내함(5)의 내부에는 전기적으로 연결되어 200 ～ 500℃ 이하에서 발열하는 전기히터(3)가 좌?우 양측 및 저면의 가장자리 둘레와 중앙부위에 배열되어 폐기물과 접촉되지 않도록 설치된다.이때는 교반기를 중앙부위에 설치하지 않는다.

도 5b는 히터의 배열을 바닥 저면에 균일하게 하여 폐기물에 열을 골고루 전달하도록 한다.

도 6은 진공열처리장치의 내부에 열 발생장치인 히터와 열처리장치의 내부의 교반장치에 전기를 공급하는 배치도로써 도시된 도면 부호3은 히터의 부분에 전기를 공급하는 것이고

도 7은 진공열처리장치의 내부의 교반장치로써 음식물 쓰레기의 경우 교반하지 않으면 열전달이 골고루 잘 안되어 열분해를 원할히 할 수 없는 단점을 해소하고자하는 것으로 도면부호 20은 교반기의 날개이며 도면부호 21은 두개의 교반기의 날개를 함께 결합한 스크래퍼로써 특히 음식물인 경우 교반기로 교반하여 폐기물 열처리를 원할하게 한다.도면부호 22는 교반기에 동력을 공급해주는 모터이다.

또한, 내함(5)의 양측 상부에는 마주보게 한 쌍의 건조용 근적외선 램프(13)가 설치되어 폐기물에 묻어있거나 함유된 물기를 건조하여 열분해를 원활하게 하도록 유도한다.

상기 건조용 근적외선 램프(13)는 전면에는 강화유리가 부착되어 보호한다.

또한, 전기 히터(3)의 내측에는 전기 히터(3)와 폐기물이 접촉되지 않게 격리하도록 박스형상의 그물망으로 이루어진 메쉬형 박스(2)가 설치되고, 상기 메쉬형 박스(2)는 공급도어(17)와 배출도어(16)가 위치하는 부분에 개구부를 형성하여 폐기물 투입 및 배출을 원활하게 할 수 있다.

상기 메쉬형 박스(2)를 설치하는 이유는 폐기물이 직접 전기히터(3)에 접촉되어 화염이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 메쉬형 박스(2)의 내측 내함(5) 바닥에는 그물망으로 둘레가 감싸진 상태에서 수직방향으로 전기히터(3)가 설치되어 내함(5)의 내부 중앙에서도 열을 가해 열분해 효율을 높이기 위함이다.

또한, 본체(15) 외부에는 컨트롤 패널이 설치되어 열분해 운전상태를 제어한다. 본체 내부의 온도 및 폐기물 상태를 실시간으로 센싱할 수 있도록 하고 이를 표시해주는 콘트롤 패널을 더 구비하는 것을 포함한다.

상기 메쉬형 박스(2) 내부에 적정량의 폐기물이 투입되면 견인 모터(8)의 작동으로 와이어(7)를 풀어서 공급도어(17)를 닫은 후 건조기용 근적외선 램프(13)로 가열하여 폐기물에 묻어있는 수분을 건조시킨 후, 전기히터(3)에 전원을 공급하여 진공상태에서 가열하여 열 분해하면, 폐기물은 흑연상태인 고체상태로 분해되면서 연기를 발생하지 않고 타르만 발생한다.

또한, 본체(15)내에서 폐기물이 열 분해될 때 수분 및 가스 및 분진 등의 유해물질이 발생하면, 유해물질 제거기(12)로 제거하여 환경친화적인 폐기물 처리장치(1)를 제공한다.

상기 폐기물 처리장치(1)에서 전기히터(3)에 의해 폐기물의 열분해가 종료되면 도면에 미 도시하였으나 순환펌프에 의해 냉각수를 냉각파이프(4) 내로 공급하여 순환시키면서 본체 내부가 빠르게 냉각되도록 유도하여 작업자가 빠른시간안에 분해된 폐기물 고체를 처리할 수 있도록 한다.

한편, 본 고안 폐기물 열처리 장치(1)는 폐비닐이나 폐타이어와 같이 폐합성 고분자화합물을 열분해 하여 발생하는 고체는 석유자원 등으로 재활용할 수 있다.

1: 폐기물 열처리 장치 2: 메쉬형 박스
3: 전기 히터 4: 냉각 파이프
5: 내함 6: 단열재
7: 와이어 8: 견인모터
9: 고정축 10: 수직 프레임
11: 배출관 12: 유해물질 제거기
13: 건조기용 근적외선 램프 14: 개폐브라켓
15: 본체 16: 배출 도어
17: 공급 도어 20: 교반기 날개
21: 스크래퍼 22: 모터

Claims (9)

1. 폐기물이 투입될 수 있도록 내부가 비어 있고, 진공 상태에서 폐기물을 분해하고 고체상태로 수거하기 위해 상면에는 폐기물을 투입하는 공급도어와 전면에는 고체상태로 분해된 폐기물을 배출하는 배출도어가 설치된 본체와;
   상기 본체의 외주면 일측에는 배출관이 내부와 연결되어 폐기물이 열 분해될 때 발생하는 수증기 및 유해물질을 제거하는 유해물질 제거기와;
   내함의 내부 저면 및 좌?우 양측으로 배열되어 폐기물을 가열하는 다수개의 전기 히터와;
   상기 전기 히터의 내측에는 전기 히터와 폐기물을 밀착되지 않게 격리하도록 그물망으로 이루어진 박스형상의 메쉬형 박스와;
   상기 메쉬형 박스의 내측 내함 바닥에는 그물망으로 둘레가 감싸진 상태에서 수직으로 설치된 전기히터와;
   상기 본체의 내부에는 내주면 전체를 밀폐하는 단열재와;
   상기 내함의 내측 중 상부 양측에는 폐기물에서 발생하는 수분을 건조하기 위해 설치된 건조기용 근적외선 램프와;
   상기 단열재의 내주면 둘레를 감싸 본체의 폐기물 분해를 마친 후 내부 온도를 빠르게 하강시킬 수 있도록 냉각수를 순환시키는 냉각파이프를 더 포함한 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리 장치.
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4. 삭제
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6. 제1항에 있어서, 상기 본체의 외부에 설치되어 열분해 운전상태를 제어하는 컨트롤 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리장치
7. 제1항에 있어서, 상기 공급도어를 개폐할 수 있도록 견인모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 열처리장치.
8. 삭제
9. 삭제

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