KR20070019362A

KR20070019362A - 폐기물 열분해 처리장치

Info

Publication number: KR20070019362A
Application number: KR1020050074264A
Authority: KR
Inventors: 서오석; 김원희
Original assignee: (주) 보고하이테크
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-02-15

Abstract

본 발명은 폐기물을 열분해하여 처리하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 열매체가 설치된 진공가열로와, 이 진공가열로의 외측에 밀폐 결합되어지되 사이에 진공중공부를 갖도록 설치된 외통체와, 상기 진공중공부에 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급부를 가지는 열분해로; 상기 열분해로에서 생성된 가스를 수집하는 진공보조탱크; 상기 진공가열로와 진공보조탱크에 진공을 부여하고, 상기 진공보조탱크에 연결된 진공펌프; 상기 진공보조탱크와 개폐밸브를 사이에 두고 연결되고 유입된 가스를 냉각시키는 냉각기; 상기 냉각기에서 배출된 액체와 가스를 분리하는 유분리기; 상기 유분리기에서 배출된 가스에 고온을 공급하여 가연성 가스를 산화시키는 플라즈마 발생기; 상기 플라즈마 발생기에서 배출된 가스를 정화시키는 음이온 발생기; 상기 음이온 발생기에서 배출된 가스를 필터링하는 집진기;를 포함하는 폐기물의 열분해 처리장치를 제공한다. 본 발명은 열효율이 높고, 처리시간이 단축되며, 매연과 악취의 제거율이 우수하여 무공해(무연, 무취) 상태로 처리하는 효과를 갖는다.

폐기물, 열분해, 소각, 감염성, 진공

Description

폐기물 열분해 처리장치 {Equipment for disposing of waste materials using pyrolysis process}

도 1은 본 발명에 따른 열분해 처리장치의 전체적인 구성 단면도를 보인 것이다.

도 2는 본 발명에 유용하게 사용될 수 있는 플라즈마 발생기의 예시적인 구성도를 보인 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열분해로 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 열분해로 110 : 진공가열로

115 : 열매체 120 : 진공중공부

130 : 외통체 140 : 냉각매체 공급부

150 : 바닥부 160 : 밀폐부재

170 : 실링재 180 : 프랜지

200 : 진공보조탱크 250 : 공급부

300 : 진공펌프 400 : 냉각기

410 : 열교환기 500 : 유분리기

600 : 플라즈마 발생기 610 : 고전압 발생부

620 : 원통망체의 전극체 650 : 음이온 발생기

700 : 집진기 800 : 고온멸균기

900 : 승강수단 911 : 장공

910 : 지지프레임 920 : 횡축이동부재

930 : 축봉 940 : 절첩부재

950 : 구동수단

본 발명은 폐기물의 열분해 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐기물 중, 특히 감염성 의료용 폐기물을 진공상태에서 열분해시켜 처리하되, 열분해로를 이중 진공구조로 구성하고, 상기 열분해로에서 생성된 가스는 플라즈마 및 음이온 발생기 등에 통과시켜 처리함으로써 열효율이 높고, 연기 및 악취가 제거되어 무공해 상태로 처리할 수 있는 폐기물의 열분해 처리장치에 관한 것이다.

산업이 발전함에 따라 생활폐기물은 물론 각종 산업폐기물이 급증하고 있다. 특히, 병원 등의 의료기관에서는 일회용 제품이 많이 사용되어 그 폐기량이 날로 증가하고 있다. 더구나, 의료기관에서 나오는 주사기, 거즈, 링거, 탈지면 등의 감염성 의료용 폐기물은 전염성의 균이 묻어 있어 방치 시 균의 확산 및 감염의 우려가 있다. 이에 따라, 이러한 감염성 의료용 폐기물은 국민보건을 위하여 법적 규제나 행정적 규제로 엄격하게 처리되고 있다.

종래, 이러한 감염성 의료용 폐기물을 처리함에 있어서는 주로 소각로에서 산소를 무제한 공급하여 900℃ 이상의 고온에서 직화 방식으로 소각 처리하는 방법이 일반적이었다. 그러나 감염성 의료용 폐기물은 고무, 섬유 그리고 플라스틱 제품이 주류를 이루고 있음에 따라 위와 같은 소각방식으로 처리하는 경우 대기오염의 주범인 매연, 악취 등의 각종 공해물질이 다량 발생되고, 소각 후 남은 소각재는 잔류 공해물질이 남아 있어 반드시 용융 처리해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 근래에는 감염성 의료용 폐기물을 포함한 일반 폐기물을 처리함에 있어서 무산소 상태에서 가열하여 탄소 이외의 성분을 열분해시켜 처리하는 기술이 제시되고 있다.

예를 들어, 대한민국 특허공고 특1994-0004624호(1994년 5월 27일 공고)에서는 폐기물(합성수지)을 무산소 상태에서 용융 가스화하는 진공가열로와, 상기 진공가열로에서 발생한 가스를 정제 및 냉각하는 충전탑 및 냉각기, 그리고 발생된 가스, 기름 및 물을 분리하는 수액조 등으로 구성된 폐기물 처리장치를 제시하였다.

또한, 대한민국 등록특허 제0354920호에는 폐기물을 열분해하는 열분해로와, 열분해 된 폐기물을 공기와 혼합하는 혼합로와, 공기와 혼합된 분해 폐기물을 소각하는 공지의 연소로와, 소각된 분해 폐기물의 분진을 집진하는 공지의 집진기와, 집진된 가스를 세정하는 세정기와, 세정기를 통과한 유해가스를 중화시키는 1차, 2차 중화기와, 중화된 가스를 송풍기로 흡입하여 히터로 건조시키는 건조기를 가지는 감염성 폐기물의 열분해 처리장치가 제시되어 있다.

위와 같은 열분해 처리기술은, 폐기물이 열분해로(진공가열로)에서 탄화 처 리됨에 따라 매연 발생이 적고, 발생된 가스는 배관에 의한 이송 및 집진 처리에 의해 외부로 방출되지 않아 악취 발생이 작아 어느 정도 무공해적으로 처리하는 기술이라 할 수 있다.

그러나 폐기물을 열분해하여 처리하는 공정은, 현재까지는 배치식(batch type)으로 이루어지고 있다. 구체적으로, 열분해로에 폐기물을 투입하고 용융 가스화시키는 공정이 연속적으로 진행될 수 없고, 폐기물의 투입과 용융 공정을 1회 실시한 다음에는 열분해로를 냉각시킨 후에 다시 위와 같은 공정을 반복해야 한다.

그 이유는 1회의 열분해 공정을 실시한 다음에는 다시 열분해로를 무산소의 진공상태로 만들어야 하고, 열분해로 내의 탄화된 잔재는 제거해야 때문이다.

따라서, 폐기물을 열분해 처리함에 있어서는 열분해로의 가열 및 냉각이 반복적으로 진행된다.

그러나 상기와 같은 종래기술의 열분해로(진공가열로)는 급냉을 위한 별도의 수단이나, 단열 수단이 미흡하여 무엇보다 열효율이 떨어지고, 가열 및 냉각을 위한 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 집진기를 갖추고 있다고는 하나, 집진기에 의해서는 완벽한 탈취를 이루지 못하여 최종적으로 배출되는 가스에는 유해한 악취가 여전히 함유되어 있는 문제점이 있다.

아울러, 열분해로는 폐기물의 투입과 탄화 처리된 잔재의 제거를 위해 뚜껑이 설치되고 있는데, 이때 종래기술에 따른 열분해로는 뚜껑이 상단에 설치되어지되, 힌지에 의해 개폐되는 구조로 되어 있어 조작이 불편하고, 무엇보다 폐기물의 투입과 잔재의 제거가 용이하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 폐기물을 열분해시켜 처리하되, 열분해로를 이중 진공구조로 구성하고, 상기 열분해로에서 생성된 가스는 플라즈마 및 음이온 발생기에 통과시켜 처리함으로써 열효율이 높고, 처리시간이 단축되며, 연기와 악취의 제거율이 우수한 폐기물의 열분해 처리장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 열분해로를 상하 승강수단에 의해 개폐되도록 함으로써 개폐 조작이 간편하면서 폐기물의 투입과 잔재의 제거가 용이한 폐기물의 열분해 처리장치를 제공하는 데에 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 특히 감염성 의료용 폐기물 처리에 유용한 폐기물의 열분해 처리장치를 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폐기물의 열분해 처리장치에 있어서,

열매체가 설치된 진공가열로와, 이 진공가열로의 외측에 밀폐 결합되어지되 사이에 진공중공부를 갖도록 설치된 외통체와, 상기 진공중공부에 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급부를 가지는 열분해로;

상기 열분해로에서 생성된 가스를 수집하는 진공보조탱크;

상기 진공가열로와 진공보조탱크에 진공을 부여하고, 상기 진공보조탱크에 연결된 진공펌프;

상기 진공보조탱크와 개폐밸브를 사이에 두고 연결되고 유입된 가스를 냉각시키는 냉각기;

상기 냉각기에서 배출된 액체와 가스를 분리하는 유분리기;

상기 유분리기에서 배출된 가스에 고온을 공급하여 가연성 가스를 산화시키는 플라즈마 발생기;

상기 플라즈마 발생기에서 배출된 가스를 정화시키는 음이온 발생기;

상기 음이온 발생기에서 배출된 가스를 필터링하는 집진기;를 포함하여 이루어진 폐기물의 열분해 처리장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 열분해 처리장치는 감염성 폐기물을 처리 시, 완전 멸균할 수 있도록 상기 개폐밸브와 냉각기 사이에 설치된 고온멸균기를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 열분해로는, 그 바닥판이 상하로 움직이도록 분리되어 구성되고, 상기 바닥판의 하부에 설치되어 바닥판을 상하로 움직이게 하는 승강수단을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 열분해 처리장치의 전체적인 구성 단면도를 보인 것이다. 도 2는 본 발명에 유용하게 사용될 수 있는 플라즈마 발생기의 예시적인 구성도를 보인 것이다. 그리고 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열분해로 분해 사시도이다.

먼저, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 처리장치는 열분해로(100), 진공보조탱크(200), 진공펌프(300), 냉각기(400), 유분리기(500), 플라즈마 발생기(600), 음이온 발생기(650) 및 집진기(700)를 포함하여 이루어진다. 그리고 이에 더하여 고온멸균기(800) 및/또는 승강수단(900)을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 열분해로(100)는 본 발명에 따라서 이중 진공구조를 갖는다. 구체적으로, 진공가열로(110)와, 상기 진공가열로(110)의 외측에 밀폐 결합된 외통체(130)를 가지되, 상기 진공가열로(110)와 외통체(130)의 사이에는 진공중공부(120)가 형성되고, 상기 외통체(130)의 하단에는 밀폐부재(160)와 실링재(170)를 압착, 밀폐시키는 요홈이 형성된 프랜지(180)가 결합되어 있다. 그리고, 진공가열로(110)의 내부에는 열을 공급하는 열매체(115)가 설치되어 있으며, 이러한 열매체(115)는 전기 히터 파이프 등의 통상적인 것을 사용할 수 있다. 이때, 진공가열로(110)에 공급되는 열은 처리 하고자는 폐기물, 구체적으로는 폐기물의 열 분해 온도에 따라 적어도 120℃ 이상으로 공급할 수 있으나, 바람직하게는 처리시간이 단축되도록 400℃ 이상, 더욱 바람직하게는 600℃~700℃의 범위로 공급하는 것이 좋다. 본 발명의 실험적 고찰에 따르면, 열 공급온도 600℃~700℃의 범위에서 처리시간, 열분해효율, 그리고 장치의 안정성 등의 측면에서 최적으로 가동됨을 알 수 있었다. 상기 열 공급온도가 400℃ 미만으로 낮으면 열분해 시간이 길고, 700℃ 초과하여 너무 높으면 과압이 발생하여 미 처리된 분해 가스가 압력핀을 통해 대기로 방출될 위험성이 있다.

또한, 상기 열분해로(100)는 상기 진공중공부(120)에 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급부(140)를 갖는다. 상기 냉각매체 공급부(140)는 진공가열로(110)를 신속하게 냉각시키기 위한 것으로서, 이는 공랭식 및 수냉식을 포함한다. 즉, 진공중공부(120)에는 냉각매체로서 찬 공기 또는 물이 공급될 수 있다. 도 1에서 도면부호 T3은 냉각매체가 배출되는 배출관이고, V6와 V7은 개폐밸브이다.

상기 진공가열로(110)와 진공중공부(120)는 진공펌프(300)에 의해 진공상태가 유지되는데, 이때 상기 진공중공부(120)는 별도의 진공펌프가 설치되어 이에 의해 진공상태가 유지될 수 있다. 도 1에는 1개의 진공펌프(300)에 의해 진공가열로(110)와 진공중공부(120)에 진공(감압)상태가 유지될 수 있는 구성을 도시하였다.

위와 같은 열분해로(100)에서 생성된 가스는 메인배관(T1)을 통과하여 진공보조탱크(200)로 유입된다. 이때, 상기 열분해로(100)와 진공보조탱크(200)의 사이에 설치된 메인배관(T1)에는 제1개폐밸브(V1)가 설치되어 있다.

그리고 열분해로(100)와 진공보조탱크(200)에는 그의 상단에 배기관(T2)이 설치되는 것이 바람직하다. 상기 배기관(T2)은 열분해로(100)와 진공보조탱크(200)에 과압이 발생되는 경우를 대비하여 설치한 것으로, 이는 과압이 발생되는 경우 배기관(T2)의 말단에 설치된 압력핀(2)이 자동 개폐되도록 하여 장치의 위험성을 배제하기 위한 구성이다. 또한, 상기 메인배관(T1)과 배기관(T2)에는 압력계(P)가 착설되어 있다.

상기 진공보조탱크(200)는 열분해로(100)에서 생성된 가스가 수집되는 곳으 로서, 여기에는 진공펌프(300)가 연결되어 있다. 그리고 상기 진공보조탱크(200)에 수집된 가스는 메인배관(T1)을 통과하여 냉각기(400), 또는 고온멸균기(800))로 공급되며, 진공보조탱크(200)와 냉각기(400) 사이에 설치된 상기 메인배관(T1)에는 제2개폐밸브(V2)가 설치되어 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 진공보조탱크(200)의 상단에는 가스 공급부(250)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 가스 공급부(250)는 진공보조탱크(200)에 체류된 가스(폐기물의 열분해에 의해 생성된 가스)를 냉각기(400), 또는 고온멸균기(800))로 신속하게 배출시킬 수 있도록 하는 것으로서, 이는 질소와 같은 가스 또는 공기를 유용하게 사용할 수 있다.

상기 진공펌프(300)는 진공가열로(110)와 진공보조탱크(200)에 진공(감압)을 부여하는 것으로서, 이는 산업적으로 많이 사용되고 있는 흡입펌프를 사용할 수 있으며, 상기 진공펌프(300)와 진공보조탱크(200)의 사이에는 제3개폐밸브(V3)가 설치되어 있다. 이때, 상기 제3개폐밸브(V3)와 진공펌프(300)의 사이에는 여과기(5)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 여과기(5)는 진공보조탱크(200)로부터 유입된 가스를 필터링(탈취, 집진)하는 것으로서, 이는 산업적으로 많이 사용되고 있는 활성탄 여과기 등을 사용할 수 있다. 그리고 상기 진공펌프(300)에서 배출된 가스가 냉각기(400)로 공급되도록 진공펌프(300)와 냉각기(400)는 배관(도시하지 않음)에 의해 연통될 수 있다.

상기 냉각기(400)는 유입된 가스를 응축시키는 것으로서, 이는 통상적인 열교환기(410)를 사용, 냉각시킬 수 있다. 본 발명에 특히 적합한 열 교환기로는 예 를 들면, 히트 파이프식 열교환기(Heat-pipe type Heat Exchanger)이다. 냉각기(400)에서는 일부의 가스가 응축되어 액체가 발생되는 데, 이러한 액체와 함께 여분의 가스는 유분리기(500)로 공급된다.

상기 유분리기(500)는 액체와 가스를 분리하는 것으로서, 이는 수액조, 구체적으로는 밀도 차에 의해 액체는 하부에 위치되고, 가스는 상부에 위치되도록 분리하는 통상적인 수액조를 사용할 수 있다. 이때, 분리된 액체는 유분리기(500)의 하단에 설치된 제4개폐밸브(V4)의 개방에 의해 수조통(도시하지 않음)에 수집되며, 분리된 가스는 플라즈마 발생기(600)로 공급된다. 그리고 유분리기(500)와 플라즈마 발생기(600) 사이의 메인배관(T1)에는 제5개폐밸브(V5)가 설치되어 있다.

상기 플라즈마 발생기(600)는 가스에 고온을 공급하여 가연성(또는 악취를 발생하는 유기물)가스를 산화(탄화)시키는 것으로서, 이는 산업적으로 많이 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 도 2에는 본 발명에 유용하게 사용될 수 있는 플라즈마 발생기(600)의 예시적인 구성도를 나타내었다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 플라즈마 발생기(600)는 고전압 발생부(610)와, 이 고전압 발생부(610)로부터 발생된 고전압을 계속적으로 인가받아 고온을 발생시키는 원통망체의 전극체(620)를 갖도록 구성되는 바람직하다. 이에 따라, 유분리기(500)에서 공급된 가스는 원통망체의 전극체(620) 내부와 그 주위를 통과하면서 고온에 의해 가연성 가스가 산화(탄화)되어 냄새가 제거된다. 그리고 플라즈마 발생기(600)를 통과한 가스는 음이온 발생기(650)로 공급된다.

상기 음이온 발생기(650)는 고전압을 공급하는 고전압 발생부, 그리고 상기 고전압 발생부로터 고전압을 인가받는 양극판 및 음극판 등으로 구성되는 일반적인 전기 집진기를 사용할 수 있으며, 여기서는 발생된 음이온에 의해 매연, 분진은 물론, 특히 잔존되어 있는 악취를 발생하는 유기물이 흡착, 제거되어 정화된다.

상기 플라즈마 발생기(600)와 음이온 발생기(650)는 본 발명에서 무공해(즉, 무연, 무취)를 위한 구성요소로서, 이들은 하나의 하우징 내에 내장될 수 있다.

위와 같이 음이온 발생기(650)를 통과하여 악취가 정화된 가스는 집진기(700)로 공급된다.

상기 집진기(700)는 음이온 발생기(650)로부터 유입된 가스를 최종적으로 필터링(탈취, 집진)하는 것으로서, 이는 산업적으로 많이 사용되고 있는 활성탄 여과기 등을 사용할 수 있다.

또한, 위와 같은 본 발명에 따른 처리장치는 감염성 폐기물을 처리하는 경우, 상기 가스 공급부(250)를 통해 유입되는 가스에 함유될 수 있는 세균 류를 완전 멸균되도록 상기 제1개폐밸브(V1)와 냉각기(400) 사이에 고온멸균기(800)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 상기 고온멸균기(800)에는 열매체(810)가 내설된 것으로서, 여기서는 열매체(810)에 의해 600℃ 이상의 고온의 열이 공급되어 완전 멸균된다.

한편, 상기 열분해로(100)는 다음과 같이 구성되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열분해로(100)의 일요부 분해 사시도로서, 이를 참조하여 설명하면, 상기 열분해로(100)는, 그 바닥판(150)이 상하로 움직이도록 분리되어 구성되고, 상기 바닥판(150)의 하부에는 승강수단(900)이 설치된 것이 바람직하다.

상기 승강수단(900)은 바닥판(150)을 상하로 움직이게 할 수 있는 것이면 어떠한 구조이든 본 발명에 포함하며, 이는 유압 잭(jack)이 유용하게 사용될 수 있다. 도 3은 본 발명에 따라 구성된 승강수단(900)을 보인 것이다. 예를 들어, 상기 승강수단(900)은 도 3에 도시한 바와 같이, 장공(911)이 형성된 지지프레임(910)과, 상기 장공(911)에 끼워져 수평방향으로 이동되는 횡축이동부재(920)와, 일측은 상기 횡축이동부재(920)에 연결되고 타측은 축봉(930)에 연결되어 절첩되는 다수의 절첩부재(940)와, 상기 횡축이동부재(920)를 수평방향으로 이동시키는 구동수단(950)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 구동수단(950)은 피스톤 및 실린더를 가지는 유압 실린더기가 유용하게 사용될 수 있다. 따라서, 구동수단(950)의 거동에 의해 횡축이동부재(920)가 수평방향으로 이동되고, 횡축이동부재(920)에 연결된 절첩부재(940)의 절첩에 의해 바닥판(150)은 상하로 움직이게 된다.

또한, 상기 바닥판(150)의 상부에는 폐기물을 안치시키기 위한 거치대(152), 폐기물이 열분해된 후 남은 잔재를 수용하는 환형의 수납부(154), 그리고 상기 수납부(154)의 외주연을 따라서 열분해로(100)의 본체가 안착되는 안착홈(156)이 형성된다. 상기 안착부(154)에는 석면, 세라믹 재와 같은 통상의 내화재로 된 밀폐부재(160)가 삽입되어 외통체(130)의 하단과 함께 삽입되어 프랜지(180)판에 의해 압착되어 밀폐되며, 실링재(170)에 의해 2차 밀폐된다.

아울러, 도 1을 참조하여 설명하면 상기 열분해로(100)의 외통체(130)에는 그 외주연부에 단열재(도시하지 않음)가 피복, 설치될 수 있다. 상기 단열재는 열 분해로(100)를 외부와 단열시켜 진공가열로(110)의 신속한 가열 및 냉각이 이루어지게 하여 에너지효율을 높일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 처리장치의 작동방법 및 작동효과를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 진공가열로(110)에 폐기물을 투입한다. 이때, 폐기물은 열분해 온도가 유사하고, 분쇄된 것이 좋다. 감염성 의료용 폐기물인 경우는 투입용기에 담겨진 채로 거치대(152) 상에 투입된다. 그리고 개폐밸브 V2, V6, V7을 차단하고, 제1개폐밸브(V1)와 제3개폐밸브(V3)를 개방한 상태에서 진공펌프(300)를 작동시켜 진공가열로(110), 진공중공부(120) 및 진공보조탱크(200)에 대략 740mmHg의 진공상태가 되도록 한다. 다음으로 제1개폐밸브(V1)는 개방되고, 제2개폐밸브(V2)와 제3개폐밸브(V3)는 차단한 상태에서 진공가열로(110)에 열을 공급한다. 바람직하게는 400~700℃가 되도록 하여 폐기물을 열분해시킨다. 그리고 압력계(P)가 적정 수위에 도달하면, 제2개폐밸브(V2)를 개방하여 진공보조탱크(200)에 수집된 가스를 배출시킨다. 이때, 제1개폐밸브(V1)를 차단한 상태에서 개폐밸브 V8을 개방하여 상기 진공보조탱크(200)에 불활성가스를 공급하여 체류된 가스를 신속하게 배출시키는 것이 바람직하다. 이때, 배출된 가스는 고온멸균기(800), 냉각기(400), 유분리기(500), 플라즈마 발생기(600), 음이온 발생기(650) 및 집진기(700)를 통과하면서 멸균 및 무공해 상태로 처리된다.

위와 같이 진공보조탱크(200)에서 가스를 배출시킨 다음에는, 다시 제2개폐밸브(V2)를 차단하고, 제1개폐밸브(V1) 및 제3개폐밸브(V3)를 개방한 상태에서 진 공펌프(300)를 작동시켜 다시 진공상태로 유지시킨다. 그리고, 개폐밸브 V6와 V7을 개방하고 진공중공부(120)에 냉각매체 공급부(140)로부터 냉각매체가 공급되게 하여 진공가열로(110)를 신속하게 냉각시킨다.

다음으로, 승강수단(900)을 작동시켜 바닥판(150)을 하강시킨 다음, 잔재(폐기물 탄화물)를 제거하고, 다시 폐기물을 투입한다. 그리고 위와 같은 과정을 반복한다.

본 발명에 따르면, 열분해로(100)는 진공보조탱크(200)에 의한 용적 확보에 의해 종래보다 오랜 시간동안 저압에서 열분해가 진행되어 열분해효율이 높다.

또한, 상기 열분해로(100)로는 이중 진공구조를 가짐에 따라 신속하게 가열 및 냉각된다. 구체적으로, 가열 시에는 진공상태의 진공중공부(120)에 의해 단열성이 향상되어 승온 시간이 빠르고, 냉각 시에는 상기 진공중공부(120)로 공급되는 냉각매체에 의해 신속하게 냉각된다. 이에 따라, 열효율이 높고 사이클이 짧아 처리시간이 단축된다. 구체적으로, 1사이클로 50kg의 폐기물을 70분이면 처리 가능하고, 처리시간이 짧아 1일에 10~20사이클을 운행할 수 있다. 또한, 밸브의 조작과 폐기물의 투입/제거에 따른 인원만 요구되어 2명이면 운행이 가능하고, 시설 설치 면적이 적게 든다.

아울러, 승강수단(900)은 열분해로(100)의 개폐 조작을 간편하게 하면서 폐기물의 투입과 잔재의 제거를 용이하게 한다. 즉, 승강수단(900)의 작동에 의해 바닥판(150)이 열분해로(100)와 분리, 하강되어 외부로 노출되어 있음에 따라 바닥판(150)에 운반기구와 같은 기계적으로 폐기물의 적재와, 잔재의 제거할 수 있기 때문에 편리하다.

본 발명에 따른 처리장치는, 생활폐기물은 물론 각종 산업폐기물의 무공해 처리에 유용하게 사용된다. 특히, 병원 등의 의료기관에서 발생되는 주사기, 거즈, 링거, 탈지면, 수출 추출물 등의 감염성 폐기물의 무공해 및 멸균 처리에 유용하게 사용된다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 열분해효율은 물론 열효율이 높아 에너지가 적게 소요되고, 처리시간이 단축되며, 매연과 악취의 제거율이 우수하여 무공해(무연, 무취) 상태로 처리하는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 열분해로의 개폐 조작이 간편하면서 폐기물의 투입과 잔재의 제거가 용이한 효과를 갖는다.

Claims

폐기물의 열분해 처리장치에 있어서,

열매체(115)가 설치된 진공가열로(110)와, 이 진공가열로(110)의 외측에 결합되어지되 진공중공부(120)를 갖도록 설치된 외통체(130)와, 상기 진공중공부(120)에 냉각매체를 공급하는 냉각매체 공급부(140)를 가지는 열분해로(100);

상기 열분해로(100)에서 생성된 가스가 수집되는 진공보조탱크(200);

상기 진공가열로(110)와 진공보조탱크(200)에 진공을 부여하고 상기 진공보조탱크(200)에 연결된 진공펌프(300);

상기 진공보조탱크(200)와 개폐밸브(V1)를 사이에 두고 연결되고 유입된 가스를 냉각시키는 냉각기(400);

상기 냉각기(400)에서 배출된 액체와 가스를 분리하는 유분리기(500);

상기 유분리기(500)에서 배출된 가스에 고온을 공급하여 가연성 가스를 산화시키는 플라즈마 발생기(600);

상기 플라즈마 발생기(600)에서 배출된 가스를 정화시키는 음이온 발생기(650);

상기 음이온 발생기(650)에서 배출된 가스를 필터링하는 집진기(700);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 개폐밸브(V1)와 냉각기(400) 사이에 설치된 고온멸균 기(800)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 열분해로(100)는, 그 바닥판(150)이 상하로 움직이도록 분리되어 구성되고, 상기 바닥판(150)의 하부에 설치되어 바닥판(150)을 상하로 움직이게 하는 승강수단(900)을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 처리장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 진공보조탱크(200)의 상단에 공급부(250)가 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 처리장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 진공보조탱크(200)와 진공펌프(300)의 사이에 여과기(5)가 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 처리장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 외통체(130)의 외주연부에 단열재가 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 처리장치.
제3항에 있어서, 상기 승강수단(900)은 장공(911)이 형성된 지지프레임(910)과, 상기 장공(911)에 끼워져 수평방향으로 이동되는 횡축이동부재(920)와, 일측은 상기 횡축이동부재(920)에 연결되고 타측은 축봉(930)에 연결되어 절첩되는 다수의 절첩부재(940)와, 상기 횡축이동부재(920)를 수평방향으로 이동시키는 구동수단(950)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 처리장치.