KR20060041295A - 유해물질 처리장치 - Google Patents
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Abstract
유해물질을 효율좋게 처리할 수 있어서, 미분해된 유해물질이 가열용기 내에 잔류하는 것을 막을 수 있는 유해물질 처리장치를 제공한다.
유해물질을 포함하는 피처리물이 수용되는 가열실을 가지는 가열용기(10)와, 가열용기(10)의 가열실 내의 공기를 흡인하여 감압하는 감압수단(40)과, 가열용기(10)의 가열실 내를 가열하는 가열수단(20)을 구비한 유해물질 처리장치(1)에 있어서,
가열용기(10)가, 중공(中空)의 통 형상으로 형성되어 있고, 가열수단(20)이, 가열용기(10)의 길이방향을 따라서 설치된 복수의 가열부(21, 25)와, 복수의 가열부(21, 25)의 작동순서를 제어하는 제어부(30)를 구비하고 있다.
피처리물이 가열됨으로써 발생하는 기화(氣化)된 유해물질이, 가열용기(10)의 저온부분에 부착되어 잔류하는 것을 막을 수 있다.
Description
본 발명은, 유해물질 처리장치에 관한 것이다.
다이옥신은, 극히 독성이 강한 물질이고, 극히 미량(微量)으로, 급성치사 독성이나 발암성을 가질 뿐만 아니라, 환경호르몬(내분비교란화학물질)으로서 작용하여, 인류나 동물의 생식능력에 대한 심각한 영향이 우려되고 있다.
다이옥신은, 종래에, 변압기나 축전기의 전기절연유(絶緣由)로서 대량으로 사용되어 온 PCB(폴리염화비페닐)에 포함되어 있고, 또한, 폐기물 소각시설 등에 있어서, 플라스틱(예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌)이나 염소계 유기화학물질(예컨대 폴리염화비닐)을 포함하는 폐기물을 산소분위기(대기중)에서 연소했을 때에 생성된다.
최근, 변압기나 축전기 및 그 폐기물에 수용되어 있던 전기절연유가 누출되어, 전기절연유에 포함되는 PCB에 의해서 토양이 오염된다고 하는 문제가 발생하고 있다. 또한, 폐기물 소각시설에 있어서 생성된 다이옥신이, 소각시설 등으로부터 배출되는 재나 연기와 함께 배출되어, 시설 주위의 토양을 오염한다고 하는 문제도 발생하고 있다. 다이옥신은 화학적으로 극히 안정적인 물질이어서, 오염된 토양에 있어서 반영구적으로 독성이 소실되지 않은 채 존재한다. 그러므로, 오염된 토양에 있어서 야채 등의 농작물이 생산된 경우, 토양에 포함되어 있던 다이옥신에 의해서 농작물이 오염되어, 그 농작물을 섭취한 생체 내에 다이옥신 흡수되어 축적되는 것이 된다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 오염된 토양이나 PCB에 포함되는 다이옥신을 분해처리하는 방법, 및 플라스틱이나 염소계 유기화학물질을 다이옥신을 발생시키지 않고 처리하는 방법의 개발이 요망되고 있다.
본 발명은, 상기와 같은 다이옥신을 분해처리할 수 있어서, 플라스틱이나 염소계 유기화학물질을 다이옥신을 발생시키지 않고 처리할 수 있는 유해물질 처리장치에 관한 것이다.
플라스틱을 산소분위기에서 연소한 경우, 산소원자의 부가(附加)반응(산화반응)에 의해서 다이옥신 골격이 형성되고, 염소계 유기화학물질을 산소분위기에서 연소하면, 염소 라디칼이 생성된다. 그리고, 다이옥신 골격과 염소 라디칼이 동시에 발생한 경우에, 다이옥신 골격에 염소가 부가되어, 다이옥신이 생성된다.
그런데, 산소를 제거한 상태, 바꿔 말하면, 대기압 이하로 감압한 상태에서, 플라스틱이나 염소계 유기화학물질을 가열하면, 플라스틱 등이 분해할 때에 발생하는 수소원자에 의한 환원반응에 의해서 다이옥신 골격의 형성에 필요한 산화반응이 완전히 억제되어, 다이옥신이 발생하지 않는 것이 알려져 있다.
이 때문에, 플라스틱이나 염소계 유기화학물질을 대기압 이하로 감압한 상태에서 가열하여, 다이옥신을 발생시키지 않고 분해처리하는 기술이 개발되어 있다(예컨대, 특허문헌 1, 2).
특허문헌 1에는, 음식물쓰레기나 종이 기저귀 등의 폐기물을 밀폐용기 내에 수용하여, 그 밀폐용기 내를 감압한 상태에서 가열하여, 폐기물을 열분해처리하는 폐기물의 처리방법이 기재되어 있다. 이 방법을 사용했을 경우, 밀폐용기 내의 산소농도가 낮아져 있으므로, 폐기물을 가열했을 때에 다이옥신이 생성되는 것을 막을 수 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 감압되고 또한 고온으로 유지된 가열로 내에, 오염된 토양을 벨트에 의해서 연속적으로 반입하여 가열처리하는 처리시스템이 기재되어 있다. 이 처리시스템에서는, 토양에 포함되는 유해물질을 기화(氣化)시켜서 토양으로부터 제거할 수 있으므로, 토양을 정화할 수 있다.
그런데, 특허문헌 1의 기술에서는, 처리된 폐기물을 꺼내는 경우, 밀폐용기를 소정의 온도까지 냉각해야만 하는데, 밀폐용기는, 가열처리시에 그 내부를 고온으로 유지할 있도록 하는 단열구조로 형성되어 있다. 그러므로, 가열을 정지하여도, 밀폐용기로부터 외부에 방출되는 열이 적으므로, 그 내부를 냉각하기 위한 냉각시간이 길어져 버린다. 그러므로, 폐기물을 반입하고나서 꺼낼 때까지의 시간도 길어져 버리기 때문에, 폐기물처리의 작업효율이 저하된다고 하는 문제가 있다.
더욱이, 특허문헌 2의 처리시스템에서는, 가열로의 덮개는, 고온가열시에 있어서도 그 밀폐성을 유지하는 것이 필요하기 때문에, 가열장치의 덮개 근방의 온도는 낮아져 버린다. 그러므로, 기화(氣化)된 유해물질의 일부는, 가열로 내에 있어서의 온도가 낮은 부분에 부착되어, 미분해된 채 잔존하여 버릴 가능성이 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특허공개 평07-313951호 공보
[특허문헌 2]
일본국 특허공개 2003-094033호 공보
본 발명은 상기 사정을 감안하여, 유해물질을 효율좋게 처리할 수 있어서, 미분해된 유해물질이 가열용기 내에 잔류하는 것을 막을 수 있는 유해물질 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 발명의 유해물질 처리장치는, 유해물질을 포함하는 피처리물이 수용되는 가열실을 가지는 가열용기와, 이 가열용기의 가열실 내의 공기를 흡인하여 감압하는 감압수단과, 상기 가열용기의 가열실 내를 가열하는 가열수단을 구비한 유해물질 처리장치에 있어서, 상기 가열용기가, 중공(中空)의 통 형상으로 형성되어 있고, 상기 가열수단이, 상기 가열용기의 길이방향을 따라서 설치된 복수의 가열부와, 이 복수의 가열부의 작동순서를 제어하는 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
제1 발명에 의하면, 제어부에 의해서, 복수의 가열부의 작동순서를 자유자재로 제어할 수 있기 때문에, 피처리물을 최적의 상태에서 가열할 수 있다. 그리고, 처리작업 개시시에 있어서, 온도상승이 느린 부분인 가열용기의 길이방향의 단부(端部)가, 그 중앙부보다도 먼저 가열되도록 제어하면, 피처리물이 가열되기 시작했을 때에 있어서의 가열용기의 길이방향의 온도차를 적게 할 수 있다. 이 때문에, 가열용기 내에 저온부분이 생기는 것을 막을 수 있으므로, 피처리물이 가열됨으로써 발생하는 기화된 유해물질이 가열용기에 부착되어 잔류하는 것을 막을 수 있다.
제2 발명의 유해물질 처리장치는, 제1 발명에 있어서, 상기 가열용기가, 그 길이방향 중앙부에 배치된, 피처리물이 배치되는 처리부와, 이 처리부를 사이에 끼우도록 설치된 한 쌍의 보조처리부를 구비하고 있고, 상기 복수의 가열부가, 상기 처리부의 외주면에 설치된 주(主)가열부와, 상기 한 쌍의 보조처리부의 외주면에 설치된 한 쌍의 보조가열부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
제2 발명에 의하면, 보조가열부에 의해서 보조처리부를 먼저 가열하면, 보조처리부와 처리부를, 거의 같은 시간에 소정의 온도에 도달시킬 수 있다. 그러면, 피처리물이 가열되기 시작했을 때에 있어서의 처리부와 보조처리부의 온도차를 적게 할 수 있으므로, 기화된 유해물질이, 처리부로부터 보조처리부에 유입되어도, 그 유해물질을 보조처리부에 있어서도 분해처리할 수 있다. 따라서, 가열용기 내에 미처리의 유해물질이 잔류하는 것을 막을 수 있어서, 유해물질의 처리효율을 높일 수 있다.
제3 발명의 유해물질 처리장치는, 제1 발명에 있어서, 상기 가열수단이, 상기 가열용기의 외면(外面)에 대하여, 착탈가능하게 설치된 단열부재와, 이 단열부재에 있어서, 상기 가열용기의 외주면에 장착되었을 때에, 이 가열용기의 외주면과 대향하는 면에 설치된 가열기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제3 발명에 의하면, 가열수단을 가열용기에 장착하면, 가열기에 의해서 가열용기를 직접 가열할 수 있다. 게다가, 가열기 및 가열용기의 주위가 단열재에 의해서 덮여지므로, 가열기로부터 공급되는 열을 효율좋게 가열용기에 공급할 수 있다. 또한, 가열수단을 가열용기로부터 꺼내면, 가열용기의 외면(外面)을 외기(外氣)에 직접 접촉시켜서 냉각할 수 있다. 따라서, 가열용기의 냉각시간을 단축할 수 있으므로, 피처리물의 처리시간, 즉, 피처리물의 반입으로부터 반출까지의 시간을 단축할 수 있어서, 피처리물의 처리효율을 향상시킬 수 있다.
제4 발명의 유해물질 처리장치는, 유해물질을 포함하는 피처리물이 수용되는 가열실을 가지는 가열용기와, 이 가열용기의 가열실 내의 공기를 흡인하여 감압하는 감압수단과, 상기 가열용기의 가열실 내를 가열하는 가열수단을 구비한 유해물질 처리장치에 있어서, 상기 가열수단이, 상기 가열용기의 외면(外面)에 대하여, 착탈가능하게 설치된 단열부재와, 이 단열부재에 있어서, 상기 가열용기의 외주면에 장착되었을 때에, 이 가열용기의 외주면과 대향하는 면에 설치된 가열기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
제4 발명에 의하면, 가열수단을 가열용기에 장착하면, 가열기에 의해서 가열용기를 직접 가열할 수 있다. 게다가, 가열기 및 가열용기의 주위가 단열재에 의해서 덮여지므로, 가열기로부터 공급되는 열을 효율좋게 가열용기에 공급할 수 있다. 또한, 가열수단을 가열용기로부터 꺼내면, 가열용기의 외면(外面)을 외기에 직접 접촉시켜서 냉각할 수 있다. 따라서, 가열용기의 냉각시간을 단축할 수 있으므로, 피처리물의 처리시간, 즉, 피처리물의 반입으로부터 반출까지의 시간을 단축할 수 있어서, 피처리물의 처리효율을 향상시킬 수 있다.
제5 발명의 유해물질 처리장치는, 제4 발명에 있어서, 상기 가열용기가, 중공(中空)의 통 형상으로 형성되어 있고, 상기 가열수단이, 상기 가열용기의 길이방향을 따라서 설치된 복수의 가열부와, 이 복수의 가열부의 작동순서를 제어하는 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
제5 발명에 의하면, 제어부에 의해서, 복수의 가열부의 작동순서를 자유자재로 제어할 수 있으므로, 피처리물을 최적의 상태에서 가열할 수 있다. 그리고, 처리작업 개시시에 있어서, 온도상승이 느린 부분인 가열용기의 길이방향의 단부(端部)가, 그 중앙부보다도 먼저 가열되도록 제어하면, 피처리물이 가열되기 시작했을 때에 있어서의 가열용기의 길이방향의 온도차를 적게 할 수 있다. 이 때문에, 가열용기 내에 저온부분이 생기는 것을 막을 수 있으므로, 피처리물이 가열됨으로써 발생하는 기화된 유해물질이 가열용기에 부착되어 잔류하는 것을 막을 수 있다.
제6 발명의 유해물질 처리장치는, 제1 또는 제4 발명에 있어서, 상기 가열용기의 가열실 상부에, 이 가열실 내에 있어서의 그 길이방향의 기화된 유기화학물질(유해물질) 등의 기체의 흐름을 억제하는 흐름제어부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
제6 발명에 의하면, 기화된 유해물질을, 온도가 높은 가열용기의 길이방향의 중앙부에 남겨 놓을 수 있으므로, 유해물질을 확실하게 분해처리할 수 있어서, 유해물질의 처리효율을 높일 수 있다.
제7 발명의 유해물질 처리장치는, 제1 또는 제4 발명에 있어서, 상기 가열용기의 내면(內面)에, 세라믹층이 형성되어 있고, 이 세라믹층이, 상기 가열수단으로부터 이 가열용기에 대하여 가해진 열을, 이 가열용기의 가열실 내를 향하여 방열하는 소재에 의해서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
제7 발명에 의하면, 가열용기에 공급된 열을, 효율좋게 가열실에 공급할 수 있으므로, 장치의 열효율을 높일 수 있다. 그리고, 가열용기의 내면(內面)이 세라믹층으로 덮여 있으므로, 기화된 유해물질에 의해서 가열용기가 부식되는 것을 막을 수 있어서, 장치의 내구성을 높일 수 있다.
제8 발명의 유해물질 처리장치는, 제1 또는 제4 발명에 있어서, 상기 가열용기의 가열실과 연결되어 통하게 된, 이 가열실에 불활성가스를 공급하여, 이 가열실의 내압(內壓)을 소정의 압력으로 유지하는 압력조정부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
제8 발명에 의하면, 압력조정수단에 의해서 불활성가스를 공급하여, 가열용기의 내압(內壓)을 소정의 압력으로 유지할 수 있으므로, 가열용기의 냉각시에 있어서, 가열용기가 파손되는 것을 막을 수 있다.
제9 발명의 유해물질 처리장치는, 제1 또는 제4 발명에 있어서, 상기 가열용기의 가열실과 연결되어 통하게 되고, 이 가열실로부터 배출되는 기체에 포함되는 유해물질을 무해화(無害化)하는 가스처리수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
제9 발명에 의하면, 가열용기로부터 배출된 기체를, 가스처리수단에 의해서 무해화 처리하므로, 유해물질에 의해서 주위의 환경이 오염되는 것을 막을 수 있다.
도 1은, 본 실시형태의 유해물질 처리장치(1)의 개략 종단면도이다.
도 2는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 3은, 가열용기(10)로부터 주(主)가열부(21)를 꺼낸 상태의 개략 설명도이다.
도 4는, 본 실시형태의 유해물질 처리장치(1)의 개략 횡단면도로서, (A)는 가열수단(20)을 장착한 상태의 설명도이고, (B)는 가열수단(20)을 꺼낸 상태의 설명도이다.
도 5는, 가열용기(10)로부터 배출된 물질을 처리하는 처리부(50)의 개략 설명도이다.
다음으로, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.
도 1은 본 실시형태의 유해물질 처리장치(1)의 개략 종단면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다. 도 3은 가열용기(10)로부터 주(主)가열부(21)를 꺼낸 상태의 개략 설명도이다. 도 4는 본 실시형태의 유해물질 처리장치(1)의 개략 횡단면도로서, (A)는 가열수단(20)을 장착한 상태의 설명도이고, (B)는 가열수단(20)을 꺼낸 상태의 설명도이다. 도 5는 가열용기(10)로부터 배출된 물질을 처리하는 처리부(50)의 개략 설명도이다.
도 1, 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 유해물질 처리장치(1)는, 유해물질을 포함하는 피처리물이 수용되는 가열실을 가지는 가열용기(10)와, 가열용기(10)의 가열실 내의 공기를 흡인하여 감압하는 감압수단(40)과, 가열용기(10)의 가열실 내를 가열하는 가열수단(20)과, 가열용기(10)로부터 배출된 기 체를 무해화(無害化)하는 가스처리수단(50)을 구비하고 있고, 가열수단(20)을 복수의 가열부(21, 25)로 구성한 것, 및 가열수단(20)을 가열용기(10)에 대하여 착탈가능하게 한 것에 특징을 가지는 것이다.
우선, 본 실시형태의 유해물질 처리장치(1)의 기본구성을 설명한다.
도 1 및 도 2에 있어서, 부호 10은 본 실시형태의 유해물질 처리장치(1)의 가열용기를 나타내고 있다. 이 가열용기(10)는, 대략 통 형상의 구조를 가지고 있고, 토대(B)에 설치된 지지부재(B1) 상에, 그 길이방향으로 이동가능하게 배치되어 있다. 이 가열용기(10)는, 그 길이방향의 중앙부에 설치된 피처리물이 배치되는 처리부(11)와, 길이방향의 일단부(一端部)와 타단부(他端部), 즉 처리부(11)를 사이에 끼우도록 설치된 한 쌍의 보조처리부(12, 12)를 가지고 있다. 그리고, 가열용기(10)의 한쪽 끝(도 1에서는 좌단)에, 피처리물을 가열용기(10) 내에 반입반출하기 위한 반입구가 형성되어 있고, 이 반입구를 외부로부터 기밀(氣密)하게 밀폐하기 위한 덮개(13)가 장착되어 있다.
이 가열용기(10)는, 반복하여 고온으로 가열되는 조건, 예컨대 1000℃와 상온의 사이에서 가열냉각이 반복되는 조건에서 사용하여도, 장시간, 내구성을 잃지 않는 소재에 의해서 형성되어 있다. 구체적으로는, SUS310S나 SUS304S, HA270 등에 의해서 형성되어 있다.
여기서, 부호 T는, 피처리물이 올려지는 테이블을 나타내고 있는데, 테이블(T)은, 피처리물을 안정된 상태에서 배치할 수 있는 구조라면, 어떠한 구조를 채용하여도 좋다.
상기 가열용기(10)의 외주면에는, 가열수단(20)이 설치되어 있다. 이 가열수단(20)은, 가열용기(10)의 외주면을 덮도록 설치된 단열부재(21b, 25b)와, 단열부재(21b, 25b)에 있어서의 가열용기(10)의 외주면과 대향하는 면에 설치된 가열기(21a, 25a)로 구성되어 있다.
그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 가열용기(10)의 다른쪽 끝에는, 예컨대 진공펌프 등의 가열용기(10) 내의 공기를 흡인하여, 그 내부를 감압하는 감압수단(40)이, 배관(16)을 통하여 연결되어 통하게 되어 있다.
이로 인하여, 가열용기(10) 내에 유해물질을 포함하는 피처리물을 수용한 다음, 덮개(13)를 닫아서 가열실을 밀폐하고, 그 후 감압수단(40)에 의해서 가열용기(10) 내의 공기를 흡인하고나서 가열수단(20)에 의해서 800℃ 이상으로 가열하면, 저(低)산소상태에서 유해물질을 분해시킬 수 있다. 그러면, 유해물질이 분해될 때에 다이옥신이 발생하는 것을 막을 수 있다.
게다가, 가열수단(20)의 단열부재(21b, 25b)에 의해서, 가열기(21a, 25a) 및 가열용기(10)의 주위가 덮여 있으므로, 가열기(21a, 25a)로부터 공급되는 열을 효율좋게 가열용기(10)에 공급할 수 있다.
여기서, 가열용기(10)는, 지지부재(B1) 상에 그 길이방향으로 이동가능하게 배치되어 있으므로, 그 온도상승에 의한 신장(伸張)을 흡수할 수 있다.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 가열용기(10)에는, 가열용기(10)로부터 배출된 기체에 포함되는 유해물질을 무해화(無害化)하는 가스처리수단(50)이, 배관(16)을 통하여 연결되어 통하게 되어 있다. 이 가스처리수단(50)는, 가열용기(10) 로부터, 2차 가열장치(51), 냉각조(52), 탄화물 분해조(53), 미스트 분리장치(54), 중화조(57), 활성탄 탈취조(58)의 순서로 배치되어 있고, 가열용기(10)로부터 배출된 기체가, 이 순으로 각 장치를 지난 다음, 대기중에 방출되도록 구성되어 있다. 그러므로, 가열용기(10)로부터 배출된 기체에 포함되는 유해물질 중, 가열에 의해서 분해처리할 수 있는 것은 2차 가열장치(51)에 의해서 처리할 수 있고, 기체에 포함되는 탄화물이나 타르 등의 기름성분이나 기체에 포함되는 수분은 미스트 분리장치(54)에 의해서 기체로부터 제거된다. 또한, 산성이나 알카리성의 물질이면 중화조(57)에 있어서 중화되고, 악취나 분해 후의 저분자 유기화합물이나 타르성분 등은 활성탄 탈취조(58)에 흡착되어서 기체로부터 제거된다. 그러므로, 가열용기(10)로부터 배출된 기체는, 가스처리수단(50)의 각 처리장치에 의해서 무해화 처리되므로, 유해물질에 의해서 주위의 환경이 오염되는 것도 막을 수 있다.
여기서, 가스처리수단(50)에 설치되는 처리장치는 상기 장치에 한정되지 않고, 집진장치나 촉매산화환원장치 등을 설치하여도 좋다. 또한, 가스처리수단(50)은, 상기 장치를 모두 구비하고 있을 필요는 없고, 각 장치의 배열도 상기 순서에 한정되지는 않는다.
더욱이, 가스처리수단(50)에, 가열용기(10) 내에 질소 등의 불황성가스를 가열용기(10) 내에 공급할 수 있는 압력조정부(60)를 설치하여도 좋다. 압력조정부(60)에는, 질소 등의 불활성가스를 가열용기(10)에 공급하는 봄베 등의 가스공급부(61)와, 가열용기(10)에 대한 불활성가스의 공급정지를 제어하는 개폐밸브(62)를 설치하여 놓으면 좋다. 이 경우, 피처리물의 처리 후, 가열용기(10) 내의 기체가 냉각되어서 가열용기(10)의 내압(內壓)이 저하했을 때에, 개폐밸브(62)를 열어서 가스공급부(61)로부터 불활성가스를 공급할 수 있으므로, 가열용기(10)의 냉각 중에 있어서의 가열용기(10) 내부와 외부의 압력의 차를 작게 할 수 있다. 그러면, 가열용기(10)에 필요하게 되는 강도(强度)를 낮게 할 수 있으므로, 가열용기(10)의 구조를 간단히 할 수 있어서, 설비의 코스트를 저감할 수 있다. 특히, 가열용기(10) 내의 압력에 근거하여 제어밸브(62)의 작동을 제어하는 도시하지 않은 제어수단을 설치하여 놓으면, 가열용기(10) 내의 압력을 확실히 일정하게 유지할 수 있다.
이어서, 본 발명의 유해물질 처리장치의 특징인 가열수단(20)을 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 가열용기(10)의 외주면에 설치되어 있는 가열수단(20)은, 가열용기(10)의 처리부(11)에 설치되어 있는 주(主)가열부(21)와, 가열용기(10)의 한 쌍의 보조처리부(12, 12)에 설치되어 있는 한 쌍의 보조가열부(25, 25)로 구성되어 있다. 여기서, 한 쌍의 보조가열부(25, 25)는, 주가열부(21)와 실질적으로 같은 구성을 가지고 있으므로, 이하에서는, 주가열부(21)의 구성만을 설명한다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 주가열부(21)는, 단면(斷面)에서 볼 때 대략 C자 형상으로 형성된 한 쌍의 단열부재(21b, 21b)를 구비하고 있다. 이 한 쌍의 단열부재(21b, 21b)는, 양자(兩者)에 의해서 주가열부(21)를 사이에 끼우면, 주가열부(21)의 외주면을 덮어서 감출 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 한 쌍의 단열부재(21b, 21b)는, 그 하단 및 상단에, 그 이동을 안내하 는 이동기구(24a, 24b)를 구비하고 있어서, 주가열부(21)의 외주면에 대하여 접근 이격 가능하게 설치되어 있다.
이 때문에, 피처리물을 처리할 때, 즉 가열수단(20)에 의해서 가열용기(10)를 가열할 때에는, 이동기구(24a, 24b)에 의해서 주가열부(21)의 한 쌍의 단열부재(21b, 21b), 및 보조가열부(25)의 한 쌍의 단열부재(25b, 25b)를 가열용기(10)에 접근시켜서, 처리부(11) 및 한 쌍의 보조처리부(12, 12)에 장착하면, 가열기에 의해서 가열용기(10)를 직접 가열할 수 있다(도 2, 도 4(A)).
그리고, 피처리물의 처리가 종료한 후, 이동기구(24a, 24b)에 의해서 주가열부(21)의 한 쌍의 단열부재(21b, 21b), 및 보조가열부(25)의 한 쌍의 단열부재(25b, 25b)를 가열용기(10)로부터 이격시켜서, 가열수단(20)을 가열용기(10)로부터 꺼내면, 가열용기(10)의 외주면을, 직접 외기에 접촉시켜서 냉각할 수 있다(도 3, 도 4(B)). 그러면, 가열용기(10)의 외주면으로부터의 방열량이 극히 커지므로, 가열용기(10)의 냉각시간을 단축할 수 있다. 따라서, 피처리물의 처리종료로부터 피처리물의 취출(取出; 꺼냄)까지의 시간을 단축할 수 있으므로, 피처리물의 처리시간, 즉, 피처리물의 반입에서 반출까지의 시간을 단축할 수 있어서, 피처리물의 처리효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 단열부재(21b, 21b)의 연결부분에, 양자 사이에 형성되는 간극을 외부로부터 덮어서 감추도록, 세라믹스나 내열성 고무, 단열재, 내화체(耐火體) 등에 의해서 형성된 연결부재(23)를 설치하여 놓으면, 그 간극으로부터의 방열 등을 막을 수 있으므로, 매우 적합하다.
또한, 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 주가열부(21) 및 한 쌍의 보조가열부(25, 25)는, 제어부(30)에 접속되어 있다. 이 제어부(30)는, 가열용기(10) 내부의 온도나 압력, 배출가스량(유량(流量)) 등에 따라서, 주가열부(21) 및 한 쌍의 보조가열부(25, 25)가 가열을 개시하는 타이밍이나, 이들의 가열력을 제어하기 위한 것이다.
이 때문에, 처리부(11)보다 온도상승이 느린 한 쌍의 보조처리부(12, 12)를 먼저 가열하는, 즉, 제어부(30)에 의해서 보조가열부(25)를 주가열부(21)보다도 먼저 작동시키면, 피처리물이 가열되기 시작했을 때에, 한 쌍의 보조처리부(12, 12)의 온도가 처리부(11)의 온도보다 높아져 있기 때문에, 각 처리부의 온도가 소정의 온도까지 상승하는 타이밍을 거의 일치시킬 수 있어서, 양자의 온도차를 적게 할 수 있다. 그러므로, 기화된 유해물질이, 처리부(11)로부터 한 쌍의 보조처리부(12, 12)에 유입하여도, 그 유해물질을 한 쌍의 보조처리부(12, 12)에 있어서도 분해처리할 수 있다. 따라서, 피처리물이 가열됨으로써 발생하는 기화된 유해물질이, 미처리인 채로 가열용기(10)의 저온부분, 구체적으로는, 덮개(13)의 근방 등에 부착되어 잔류하는 것을 막을 수 있으므로, 유해물질의 처리효율을 높일 수 있다.
주가열부(21)와 한 쌍의 보조가열부(25, 25)의 구체적인 가열순서는, 예컨대, 한 쌍의 보조가열부(25, 25)를 동시에 작동시킨다. 그리고, 한 쌍의 보조처리부(12, 12) 내의 온도가 600∼800℃가 되면, 주가열부(21)의 가열을 개시한다. 그러면, 주가열부(21)와 한 쌍의 보조가열부(25, 25)가, 거의 동시에 800∼1000℃에 도달하는 것이 되므로, 가열용기의 덮개(13)의 근방이나 배출가스관(16) 등의 저온 부에 대한 미분해된 유해 유기화학물질의 이동확산을 막을 수 있다.
여기서, 주가열부(21)와 한 쌍의 보조가열부(25, 25)의 가열순서는, 상기와 같은 순서에 한정되지 않고, 처리되는 피처리물을 최적의 상태에서 가열할 수 있도록 작동시키면 좋다.
더욱이 여기서, 한 쌍의 보조가열부(25, 25)가, 제1 보조처리부(25A, 25A)와 제2 보조처리부(25B, 25B)를 가지고 있으면, 가열용기(10)의 온도를 보다 정확하게 제어할 수 있다.
더욱이 여기서, 한 쌍의 보조가열부(25, 25) 및 주가열부(21)는, 2 이상의 복수의 가열부로 구성되어 있어도 좋고, 이 경우에는, 가열용기(10)의 온도를 더욱 정확하게 제어할 수 있다.
또한, 가열용기(10)의 구조로서, 이하와 같은 구조를 채용하면, 피처리물의 처리효율을 가일층 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 가열용기(10)의 상부 내면에, 가열용기(10)의 가열실 내에 돌출한 흐름제어부재(15)를 설치하여 놓으면, 피처리물을 가열했을 때에 발생하는 기화된 유해물질이, 가열용기(10)의 상부 내면을 타고 처리부(11)로부터 가열용기(10)의 단부(端部)를 향하여 이동하는 것을 막을 수 있다. 그러면, 기화된 유해물질을, 온도가 높은 부분, 즉 가열용기(10) 길이방향의 중앙부 근방에 남겨 놓을 수 있으므로, 유해물질을 확실하게 분해처리할 수 있어서, 유해물질의 처리효율을 높일 수 있다.
특히, 처리부(11)와 보조처리부(12)의 사이에 설치하여 놓으면, 온도가 높은 처리부(11)로부터, 처리부(11)에 비하여 온도가 낮은 보조처리부(12)로 흐르는 것을 막을 수 있다.
그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 처리부(11)의 높이를 보조처리부(12)의 높이보다도 높게 하여 놓으면, 공기보다도 가벼운 유해물질을 확실하게 처리부(11) 내에 머물게 할 수 있으므로, 매우 적합하다.
또한, 가열용기(10)의 처리부(11)의 벽(11a)의 내면이나, 보조처리부(12)의 벽(12a)의 내면에, 세라믹층(11b, 12b)을 형성하여 놓으면, 가열수단(20)의 가열기로부터 공급된 열을, 효율좋게 가열용기(10)의 가열실에 공급할 수 있다. 구체적으로는, 가열용기(10)의 처리부(11)의 벽(11a) 등으로부터의 열전달에 의해서 온도가 상승한 세라믹층(11b) 등으로부터 원적외선이 가열실을 향하여 방사되고, 그 원적외선이 피처리물에 조사된다. 그러면, 가열수단(20)으로부터의 열을 효율좋게 피처리물에 공급할 수 있다. 게다가, 세라믹층(11b) 등이 단열층으로서 기능하여, 가열실 내의 열이 외부로 도망치는 것을 막을 수 있으므로, 장치의 열효율을 높일 수 있다.
그리고, 세라믹층(11b) 등은, 산이나 알칼리, 금속이온, 염소이온 등의 유해물질에 대한 내식성에 뛰어나므로, 유해물질이 직접 덮여 있기 때문에, 가열용기(10)의 처리부(11)의 벽(11a) 등에 접촉하는 것을 막을 수 있다. 그러면, 가열용기(10)가 부식하는 것을 막을 수 있으므로, 장치의 내구성을 높일 수 있어서, 다양한 유해물질의 처리가 가능하게 된다.
특히, 산화규소와 산화알루미늄의 화합물을 포함하는 액상(液狀)세라믹(예컨 대, 세라미션 가부시키가이샤 제작 : 세락-α(Cerac-α))을, 가열용기(10)의 처리부(11)의 벽(11a) 등에 도포하여 세라믹층(11b) 등을 형성하면, 세라믹층(11b) 등의 형성이 용이하게 되어, 장치의 제조코스트를 억제할 수 있다. 게다가, 세라믹층(11b) 등과 처리부(11)의 벽(11a) 등과의 융화성이 좋아져서, 가열용기(10)가 열에 의해서 팽창하거나 신장하거나 하여 변형되어도, 세라믹층(11b) 등을 그 변형에 따라서 변형시킬 수 있다. 그러면, 세라믹층(11b) 등이 박리(剝離)되거나 세라믹층(11b) 등에 균열이 가거나 하는 것을 막을 수 있으므로, 장치의 보수(補修)사이클을 길게 할 수 있어서, 러닝코스트를 저감할 수 있고, 장치의 내구성을 높일 수 있다.
또한, 덮개(13)의 내면에, 세라믹스나 점토, 시멘트 등으로 만들어진 내화체(耐火體)(13a)를 설치하여 놓으면, 가열용기(10)의 덮개(13) 근방의 고온화를 막을 수 있다. 이에 의하여 덮개(13)의 밀폐성을 고도로 유지할 수 있다. 그리고, 내화체의 내면에, 금속으로 만들어진 내측 덮개나 동(銅)이나 세라믹스로 만들어진 패킹 등의 차폐부재(13b)를 설치하여 놓으면, 기밀(氣密)성을 높일 수 있다.
본 실시형태의 유해물질 처리장치의 용도로서는, 플라스틱을 포함하는 폐기물 등과 같이 소각하면 다이옥신이 발생하게 되는 물질의 처리나, PCB를 포함하는 절연유(絶緣由)의 처리, 또한, 다이옥신에 오염된 물질의 무해화(無害化) 처리에 사용할 수 있다. 또한, 다이옥신이 발생하지 않는 물질이더라도, 소각 등을 행하면 다양한 유해물질을 발생하는 물질의 처리 등, 다양한 용도로 사용할 수 있다.
Claims (9)
- 유해물질을 포함하는 피처리물이 수용(收容)되는 가열실을 가지는 가열용기와, 이 가열용기의 가열실 내의 공기를 흡인하여 감압하는 감압수단과, 상기 가열용기의 가열실 내를 가열하는 가열수단을 구비한 유해물질 처리장치에 있어서,상기 가열용기가, 중공(中空)의 통 형상으로 형성되어 있고,상기 가열수단이, 상기 가열용기의 길이방향을 따라서 설치된 복수의 가열부와, 이 복수의 가열부의 작동순서를 제어하는 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유해물질 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 가열용기가, 그 길이방향 중앙부에 배치된, 피처리물이 배치되는 처리부와, 이 처리부를 사이에 끼우도록 설치된 한 쌍의 보조처리부를 구비하고 있고,상기 복수의 가열부가, 상기 처리부의 외주면에 설치된 주(主)가열부와, 상기 한 쌍의 보조처리부의 외주면에 설치된 한 쌍의 보조가열부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유해물질 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 가열수단이, 상기 가열용기의 외면(外面)에 대하여, 착탈가능하게 설치된 단열부재와, 이 단열부재에 있어서, 상기 가열용기의 외주면에 장착되었을 때 에, 이 가열용기의 외주면과 대향하는 면에 설치된 가열기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유해물질 처리장치.
- 유해물질을 포함하는 피처리물이 수용되는 가열실을 가지는 가열용기와, 이 가열용기의 가열실 내의 공기를 흡인하여 감압하는 감압수단과, 상기 가열용기의 가열실 내를 가열하는 가열수단을 구비한 유해물질 처리장치에 있어서,상기 가열수단이, 상기 가열용기의 외면(外面)에 대하여, 착탈가능하게 설치된 단열부재와, 이 단열부재에 있어서, 상기 가열용기의 외주면에 장착되었을 때에, 이 가열용기의 외주면과 대향하는 면에 설치된 가열기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유해물질 처리장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 가열용기가, 중공의 통 형상으로 형성되어 있고, 상기 가열수단이, 상기 가열용기의 길이방향을 따라서 설치된 복수의 가열부와, 이 복수의 가열부의 작동순서를 제어하는 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유해물질 처리장치.
- 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,상기 가열용기의 가열실 상부에, 이 가열실 내에 있어서의 그 길이방향으로의 기체의 흐름을 억제하는 흐름제어부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유 해물질 처리장치.
- 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,상기 가열용기의 내면(內面)에, 세라믹층이 형성되어 있고, 이 세라믹층이, 상기 가열수단으로부터 이 가열용기에 대하여 가해진 열을, 이 가열용기의 가열실 내를 향하여 방열하는 소재에 의해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유해물질 처리장치.
- 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,상기 가열용기의 가열실과 연결되어 통하게 된, 이 가열실에 불활성가스를 공급하여, 이 가열실의 내압(內壓)을 소정의 압력으로 유지하는 압력조정부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유해물질 처리장치.
- 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,상기 가열용기의 가열실과 연결되어 통하게 되고, 이 가열실로부터 배출되는 기체에 포함되는 유해물질을 무해화(無害化)하는 가스처리수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유해물질 처리장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020067001934A KR20060041295A (ko) | 2006-01-27 | 2003-07-28 | 유해물질 처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020067001934A KR20060041295A (ko) | 2006-01-27 | 2003-07-28 | 유해물질 처리장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060041295A true KR20060041295A (ko) | 2006-05-11 |
Family
ID=37147894
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20060041295A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190116022A (ko) * | 2018-04-03 | 2019-10-14 | 주식회사 그린환경 | 이동식 동물 사체 처리 장치 |
-
2003
- 2003-07-28 KR KR1020067001934A patent/KR20060041295A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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