KR20070042980A - 재활용을 위해 섬유 폐기물을 처리하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

재활용을 위해 섬유 폐기물을 처리하는 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐기물, 특히 유리섬유 면 또는 유기 결합제 및 선택적으로 물 또는 다른 금속 및/또는 유기물과 결합된 암면과 같은 광물 섬유의 생산에서 나오는 폐기물을 처리하는 방법에 관한 것으로, 유리 용융을 위해 유리 원재료 형성에 사용 가능한 광물 재료를 얻기 위해 순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기를 공급함으로서 폐기물 더미를 용융시키는 단계 및 상기 폐기물 더미 아래 침지된 적어도 하나의 버너에 의해 에너지를 주입하는 단계를 포함한다. 상기 방법을 수행하는 디바이스 또한 기재된다.

Description

재활용을 위해 섬유 폐기물을 처리하는 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR TREATING FIBROUS WASTES FOR RECYCLING}
본 발명은 유리 용융 공정에서 유리의 원재료로 사용 가능한 광물 재료를 얻기 위해 폐기물, 특히 광물 섬유 생산에서 나오는 폐기물을 처리하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다.
본 발명은 보다 특히 유기 결합제 및 선택적으로 물 또는 다른 금속 및/또는 유기물과 결합된 섬유 유리 또는 암면(rock wool) 타입과 같은 광물 섬유 생산에서 나오는 폐기물을 처리하는 방법에 관한 것이다.
광물 면(mineral wool) 생산의 다양한 단계는 일정한 양의 폐기물을 생성한다. 이 폐기물은 예를 들어 상품의 절단으로 인해 생기므로, 섬유 매트의 기계 접착에 사용되는 "결합제"라고 불리는 수지와 같은 유기물을 다량 포함하고, 선택적으로 다량의 물을 포함한다. 재료의 다른 타입은 상기 광물 섬유, 예를 들어 알루미늄 또는 역청질(bituminous)을 주성분으로 하는 종이 필름, 목재 팔레트 요소 등과 결합될 수 있다.
광물 면 생산 노(furnaces)에서 이러한 폐기물의 직접 재용융은 많은 단점이 갖기 때문에 실제로는 실현 가능하지 못하다고 증명되어 왔다. 우선, 상기 광물 면 패드의 섬유 구조는 이러한 생산품을 매우 열적으로 단열시키기 때문에, 이들의 사용이 용융을 어렵게 하고 시간 및 에너지 관점에서 비용이 많이 들게 한다. 이들의 낮은 밀도로 인해, 상기 섬유 생산품은 또한 유리 배스의 표면상에 부유하는 경향이 있어서 결합하기 어렵다. 게다가 다량의 물 및 이러한 물의 높은 증발 엔탈피는 노에서 직접 또는 선택적인 종래의 오븐 건조 단계 중에 하나에서 에너지의 고비용을 초래한다. 결국에는, 유기물 및 환원제의 높은 함량은 유리 용융 및 정제 공정을 방해하는데, 질산나트륨과 같은 산화제의 다량 첨가를 수반하고, 이로 인해 환경에 유해한 질산화물 방출, 또는 유리의 원하지 않은 착색에 위험한 망간 산화물을 생성한다.
용융에 의해 광물 면 폐기물을 재활용하는데 적합한 디바이스 및 방법은 유럽특허출원 EP-A-0 389 314에 제시되어 있다. 이 문헌은 다량의 섬유 폐기물에 순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기(적어도 40%의 산소를 포함함)를 전달하여 유기 결합제의 연소를 초래하여, 단열 온도가 충분할 경우, 광물 재료를 용융시키는 충분한 세기의 열을 생성한다. 따라서 이 방법은 일반적으로 에너지의 외부 공급 없이 유기물을 광물 재료와 분리시키는데(이후 용융 노에서 원재료로 사용될 수 있음), 그 이유는 열이 유기물의 연소에 의해서만 제공되기 때문이다. 이러한 디바이스에서, 산소 공급 수단은 폐기물 더미 아래에 있는 난로(hearth) 상에 위치된다.
" 옥시멜트(oxymelt)" 공정이라 불리는 이러한 공정을 산업적으로 이용하고 이러한 노의 한정된 산출{한정된 산출은 용융 표면적(㎡)에 대한 하루 당 처리된 폐기물을 톤으로 나타낸 노의 산출로 정의됨}을 증가시키는 과정에서, 폐기물 더미 위에 위치된 고가(overhead) 버너를 통해 에너지의 일부를 공급하는 것은 필요하다고 증명되어 왔다. 그럼에도 불구하고 이러한 버너는 노의 벽 및 지붕의 온도를 국부적으로 증가시키고, 그로 인해 이러한 벽 및 지붕을 형성하는 내화벽돌의 마모를 증가시키는 단점을 갖는다. 게다가 형성되는 유리는 환원되어서{1에 가까운 높은 "산화 환원 반응(redox)"이 특징임), 그 후 유리 부스러기(cullet)로 사용 하는 동안 산화제의 사용이 수반된다(일반적으로 배치의 최대 5 내지 20% 함유함). 본 발명에서 "산화 환원 반응"이라는 용어는 전체 철의 몰량에 대한 유리의 제 1철의 몰량을 의미한다. 이 용어는 유리의 산화 환원 반응 상태를 반영하고, 이는 물리화학적 특성에 큰 영향을 끼친다.
도 1a 및 도 1b는 유럽특허출원 EP-A-0 389 314 문헌에 기재된 바와 같은 "옥시멜트(oxymelt)" 공정을 수행하기 위한 디바이스의 수직 및 수평면에 대해 각각의 단면도를 나타낸 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 디바이스의 실시예의 수직 및 수평면에 대해 각각의 단면도를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 디바이스의 제 2 실시예의 수직면에 대해 단면도를 나타낸 도면.
따라서 본 발명은 이러한 방법을 개선시키고 상기 벽 및 지붕의 온도 증가 없이 한정된 산출을 증가시키고, 형성된 유리의 산화 환원 반응을 낮추는 방법을 제시한다.
본 발명의 주요한 주제는 페기물, 특히 광물 섬유 생산에서 나오는 폐기물 더미를 처리하는 방법으로, 유리 용융 공정에서 배치(batch) 재료로서 사용 가능한 광물 재료를 얻기 위해, 공급 수단을 통해 산소가 풍부한 공기 또는 순수한 산소를 상기 폐기물 더미에 주입함으로써 페기물을 용융시키는 단계를 포함하는 방법으로서, 에너지는 상기 폐기물 더미 아래에 있는 적어도 하나의 침지 버너를 통해 또한 첨가되고, 순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기를 공급하는 상기 공급 수단은 상기 폐기물 더미에 대한 지지체 상에 위치되는 것을 특징으로 한다.
상기 폐기물은 유기 결합제 및 선택적으로 물 또는 다른 금속 및/또는 유기물과 결합된 유리 면 또는 암면 섬유 타입인 것이 유리하다. 그러나 적어도 부분적으로 유리화할 수 있는 광물 재료 및 유기물과 결합하는 다른 폐기물 타입 또한 본 발명의 방법으로 처리될 수 있다.
본 발명의 문맥 중에서, "침지 버너"라는 표현은 이들이 생성하는 불꽃 및 생성된 연소 가스가 처리되는 재료의 그 더미 내에서 발달되도록 구성된 버너를 의미한다. 일반적으로, 침지 버너는 사용된 반응기의 난로 또는 측벽과 같은 높이 또는 다소 돌출되어 위치되며, 처리될 재료의 더미를 목표로 한다. 본 발명의 본문 중에서, 연소 가스는 적어도 하나의 침지 버너로부터 페기물 더미로 방출되며, 직접(따라서 연소 가스는 실제로 페기물 더미 내에서 방출됨) 및/또는 간접적으로(연소 가스는 페기물 더미에서 직접 방출되지 않고 상기 더미의 내부에서 뒤늦게 발생함) 방출된다. 여기서 "버너"라는 용어는 또한 적어도 하나의 산화제 및 적어도 하나의 가스 연료를 공급하는 디바이스를 의미하며 여기서, 또는 그 직후에 연소의 발열 연소 반응이 일어나도록 반응물이 혼합된다. 비록 이들이 단지 하나의 또는 다른 반응물(연료 또는 산화제)을 공급하지만 때때로 버너라고 불리는 디바이스를 제외한다.
여기서 "산소 또는 산소가 풍부한 공기를 공급하는 수단"이라는 표현은 인젝터(injectors), 노즐 또는 보다 간단하게 오리피스와 같은 디바이스를 의미하며, 폐기물 더미에서 한정되고, 오로지 상기 폐기물 더미에 순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기를 직접 공급하는데 도움이 된다. 산소가 상기 폐기물 더미로 직접 유동하기 때문에, 산소 또는 산소가 풍부한 공기는 이러한 폐기물 더미에 직접 공급되고, 산화 가스의 균일한 분산을 허용한다. 따라서 이러한 공급 수단은 침지 버너와 뚜렷하게 구분되며, 본 발명은 한편으론 산소 또는 산소가 풍부한 공기를 공급하는 수단과, 다른 한편으로는 침지 버너 또는 각각의 침지 버너를 공급하는 수단 간의 결합을 사용한다. 이러한 공급 수단은 처리될 폐기물 더미의 지지체 상에 위치되며, 바람직하게 상기 지지체는 실질적으로 수평이다.
유리 용융을 위해 침지 버너 노의 작동 원리는 이미 알려져 있으며, 특히 국제특허출원 99/35099 및 국제특허출원 99/37591에 기재되어 있으며; 연료(일반적으로 천연가스 타입의 가스) 및 산화제(일반적으로 공기 또는 산소)를 버너를 통해 용융 레벨 아래에, 따라서 액체 유리 배스에 주입함으로써, 용융될 배치 물질의 더미에서 직접 연소를 수행시키는 단계를 포함한다. 침지된 연소의 타입은 대류에 의해 용융될 물질을 강하게 혼합하여, 빠른 용융 공정을 허용한다.
폐기물을 비활성화시키는 침지 버너 노의 사용은 국제특허출원 02/48612로부터 잘 알려져 있지만, 이러한 방법으로 섬유 재료를 재활용하는 것은 고려되지 않는다. 사실상 침지된 연소는 불꽃이 생성될 수 있는 유리 배스(bath)의 존재를 필요전제로 예상한다. 따라서 이러한 기술의 당업자는, 섬유 재료의 더미에 실제로 버너를 추가하는 것은 주로 섬유의 강한 날아오름(flight) 및 섬유의 사출 및 상당한 에너지의 손실을 가져온다고 믿는다.
그럼에도 불구하고 본 발명자는, "옥시멜트" 타입의 디바이스인 산소 공급 수단을 가진 적어도 하나의 침지 버너의 연소는 상당한 날아오름을 생성하지 않고 또한 주요 열 손실 없이 상기 디바이스의 한정된 산출을 매우 증가시키는 반면에 용융에 필요한 산소의 양을 감소시킨다고 증명하는데 성공했다.
특히 본 발명의 방법의 제 2 놀라운 이점은 발명자에 의해 알려졌다. 예상될 수 있는 바와 같이 노의 온도를 증가시키는 대신에 적어도 하나의 침지 버너를 통한 에너지 주입은 반대로 이러한 온도를 감소시키고, 이에 의해 상기 노의 수명은 상당히 늘어난다는 것을 알게 되었다. 사실상 노의 낮은 온도는, 노의 내화 벽돌 틈에 유리가 침투하는 것을 줄여주고, 침투된 용융 더미는 낮은 온도로 인해 빠르게 고체화되고, 노의 내부에 더 근접한 레벨의 틈을 막아준다는 장점을 갖는다. 이러한 효과는 한정된 산출을 증가시키는 결과를 낳고, 섬유 재료의 더미가 용융된 재료로 빠르게 전환되기 때문에 용융된 재료는 에너지를 빠르게 제거한다는 것이 고려될 수 있다. 본 발명의 방법의 본문 중에서, 용융 온도(노 지붕에서 측정됨)는 유리하게도 1200℃ 미만이며, 심지어 1150℃ 이하이다.
이러한 낮은 온도를 얻는 것은 효율성이 더 적은 노를 만들 가능성을 제공할 수 있으며, 결과적으로 값이 저렴한 내열성 재료를 제공할 수 있다.
게다가, 온도를 낮추는 것은 또한 형성된 유리의 산화 환원 반응을 감소시키는 올바르고 이로운 결과를 가져온다. 사실 높은 온도는 상기 유리에서 환원된 종의 안정도를 증가시킨다는 것이 알려져 있다. 낮은 온도에서 수행함으로써, 본 발명의 방법은 상기 유리를 산화시키는 원하는 목적을 달성할 수 있게 해준다.
적어도 하나의 침지 버너의 사용으로 인해, 섬유 폐기물의 더미 위에 위치된 고가(overhead) 버너를 더 이상 사용할 필요가 없다. 따라서 본 발명의 방법은 일반적으로 이러한 고가 버너를 사용하지 않는다.
버너는 바람직하게 섬유 폐기물 더미의 상부 아래에서 실질적으로 수직인 영역에 배열된다. 예를 들어, 상기 버너는 섬유 물질 더미의 상부를 지나는 수직 접근에 대해 대칭적으로 분산된다. 상기 버너는 적어도 두 개, 또는 심지어 세 개인 것이 유리하고, 상기 더미의 일부 지점에서 연소 가스의 힘을 분포하도록 1보다 큰 홀수에서 선택되는 것이 바람직하다. 침지 버너(들)는 폐기물 더미를 상기 버너의 위에 안정된 더미의 형태로 보존하기 위해 유리하게 조절된다. 섬유 재료 더미의 상부 아래에 수직인 단일 버너의 존재는 예를 들어 상기 더미를 불안정하게 하는 결과를 가져오고 섬유 폐기물로 열의 전달이 원활하지 않게 하고 상기 노의 지붕 및/또는 벽의 과열을 유도하므로 위험하다.
상기 버너의 결합구조는 유럽특허출원-A-0 966 406에 기재된 결합구조일 수 있거나 동일한 결합구조이다. 따라서 상기 버너는 물 박스(water box) 타입의 냉각 시스템 및 천연 가스 타입의 가스 연료(또는 다른 가스 연료 또는 연료 오일)가 공급된 중앙 라인으로 구성될 수 있으며, 그 주변에는 하나 이상의 라인이 동심으로 배열되고, 산화제(예를 들어 산소)가 공급되고, 모든 원통 모양의 섹션 라인이 버너 노즐에서 끝을 이룬다.
일반적으로 주입된 폐기물은 가능한 유럽특허출원 EP 412 878 문헌에 기재된 형태의 조성물을 가진 유리 섬유로 구성된다. 결합제 유기물(수지)의 함량은 섬유의 총 무게에 대한 건조 무게로 나타내는데, 일반적으로 약 5 내지 10%이다. 이들은 다양한 함량의 다른 물질을 포함할 수 있다(필름의 마감, 물질의 포장 등).
본 발명의 추가 주제는 상기 기재된 방법을 수행하기에 적합한 디바이스이다.
이러한 디바이스는 난로, 벽 및 지붕을 형성하는 내열성 재료로 구성되는 관을 포함하는 노이며, 섬유 폐기물 상에 순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기를 공급하는 수단이 위치되는 섬유 폐기물 더미의 지지체와, 상기 난로 및/또는 벽에 위치된 적어도 하나의 침지 버너를 더 포함한다. 바람직하게 이런 지지체는 실질적으로 수평이다.
본 발명의 디바이스의 제 1 실시예에서, 상기 폐기물의 지지체는 상기 노의 난로일 수 있다.
그러나, 본 발명의 디바이스의 제 2 실시예는 상기 난로 위에 위치된 격자(grille)에 의해 상기 섬유 폐기물을 지지하는 것을 포함한다. 이러한 격자는 유리하게도 물 순환에 의해 냉각된 금속 물질의 격자이다. 예를 들어, 상기 격자는 2개의 원통 모양 또는 동심(concentric) 라인, 즉 산소가 공급되는 하나의 내부 라인 및 물 순환에 의해 냉각을 제공하는 하나의 외부 라인을 포함하는 관(tube)으로 구성될 수 있으며, 가지 연결은 노에 산소를 공급하기 위해 상기 내부 라인에서 일정한 간격으로 위치된다. 순수한 산소 또는 산소가 충분한 공기를 상기 폐기물 더미에 직접 주입하는 것이 보장된다. 본 발명의 디바이스의 이러한 실시예를 사용하는 방법을 수행하여, 침지된 연소로부터 방출되는 고온 가스는 섬유 폐기물 더미의 용융에 기여하고, 용융된 물질은 침지 버너의 불꽃이 생성되는 유리 배스를 형성하기 위해 상기 격자의 메쉬(mesh) 사이를 따라 유동한다. 특별한 디바이스의 사용과 관련된 추가 이점은, 상기 배TM에서 선택되고 형성된 유리의 산화 환원 반응이 적어도 하나의 침지 버너에서 불꽃의 화학양론에 의해 제어가 가능하다. 상기 불꽃의 약간의 산화 특성은 연료(예를 들어 메탄, 또한 "천연 가스"라고 부름)의 비율에 대한 산화제(일반적으로 산소)의 비율을 조절함으로써 사실상 직접 제어될 수 있다. 상기 산화제가 산소(O2)이고 연료가 메탄(CH4)인 경우, 산화 환원 반응의 환원을 보장하기 위해 상기 O2/CH4 몰비는 바람직하게 2 이상, 특히 2.1 이상, 심지어 2.2 이상이다.
형성된 유리는, 상기 난로가 섬유 폐기물 더미의 지지체인 상기 실시예에서 특히 보다 더 산화될 수 있다. 어떠한 과학 이론에도 구속 없이, 상기 유리의 체류 시간이 긴 유리 배스의 존재는 상기 유리가 침지 버너(들)의 연소 가스에 의해 부과된 열역학 평형에 도달할 수 있게 해준다는 것이 인식된다. 상기 노의 난로가 섬유 폐기물 더미의 지지체인 경우, 용융된 물질의 체류 시간은 유리 배스의 실질적인 부재로 인해 아마 매우 짧아지고, 침지된 불꽃의 약간의 산화 특성 및 난로의 레벨로 노에 주입된 산소의 산화 특성 모두 최종 유리의 산화 환원 반응 상태에 덜 영향을 미친다.
본 발명은 본 명세서에 첨부된 도면에 의해 설명되는 비제한적인 실시예에 대한 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 더 이해될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 유럽특허출원 데-A-0 389 314로부터 알려진 디바이스를 도시한다. 상기 디바이스(1)는 벽(2), 난로(hearth)(3) 및 지붕(4)으로 구성된 내화성 재료로 구성된 원통 모양의 관(vessel)을 포함한다. 또한 상기 디바이스(1)는 충전 영역(5), 송기관(flue) 가스를 오염 물질 제어 디바이스(도시되지 않음)로 뽑아내는 스택(6), 용융된 재료를 붓기 위한 오리피스가 위치된 하단 부분에 도관 (channel)을 포함하는 노 출구(7), 상기 노의 난로(3)(상기 난로는 섬유 폐기물 더미의 수평 지지체 역할을 함) 상에 위치한 순수한 산소(또는 산소가 풍부한 공기) 인젝터(8), 및 두 개의 고가(overhead) 버너(10)를 포함한다.
이 디바이스는 다음의 단계에 의해 정의된 연속 방법을 수행하는데 도움이 되며, 상기 단계는:
- 폐기물은 직경이 50㎝인 공급 나선부(screw)를 사용하는 충전 영역(5)을 통해 유리 면 섬유를 포함하는 거칠게 분쇄된 재료 및 결합제로서 작용하는 페놀 및 포름알데히드를 주성분으로 하는 합성수지, 종이 또는 알루미늄 필름 등과 같은 유기 또는 무기 생산품 형태로 주입되고, 노의 난로(3) 상에 더미(9)를 형성하고,
- 산소 인젝터(8)는 상기 폐기물의 유기 부분에 의해 형성된 연료와 발열 반응하는 산화제를 공급한다. 단열 온도가 1200℃ 보다 큰 경우에는, 상기 반응에 의해 생성된 열이 섬유 재료를 녹이기에 불충분하다. 또한 고가 버너(10)는 추가적인 에너지 주입으로 인한 디바이스 탱크의 산출을 증가시키기 위해 작동하고,
- 섬유 더미는 노 출구(7)의 기반에 제공된 유동 오리피스로 유동하기 위해 100 내지 1000 푸아즈(poise)의 점도를 갖는 얇은 필름 형태로 상기 노 출구(7)로 조금씩 나오는 용융된 더미를 발생시킨다.
- 동시에, 연소 가스 및 연료 가스는 스택(6)을 통해 배출된다.
이러한 산업용 디바이스는 시간 당 250S㎥의 산소 주입, 및 두 개의 고가 버너(10)를 통해 200kW의 에너지 주입으로 인해, 매일 유리 면 생산품으로부터 18 톤의 폐기물을 가열할 수 있는 3㎡의 표면 영역을 가진다. 정상 작동되는 동안 상기 노의 온도(지붕에서 측정됨)는 1230℃이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 디바이스의 일실시예를 도시한다. 상기 고가 버너(10)는 더 이상 디바이스에 존재하지 않는다. 그러나 3개의 침지 버너(11)가 상기 노의 난로(3) 상에 위치된다. 이러한 3개의 버너(11)는 섬유 재료 더미(9)의 상단을 지나는 수직의 축에 대해 실질적으로 대칭이 되게 배열된다. 이러한 버너는 메탄 및 산소가 화학양론비로 공급되고 연소 가스(즉, 연소 반응 생산품)는 상기 폐기물 더미 내에서 방출되고 생성된다.
본 발명의 디바이스는 유럽특허출원 EP-A-0 389 314로부터 알려진 방법과는 다른 방법, 및 고가 버너(10)를 통한 에너지 주입이 없는 경우, 및 작동 온도를 감소시키는 동안 침지 버너가 지정된 산출을 증가시키는데 도움이 되는 단계와 같이 상기 기재된 방법을 수행하는데 도움이 된다.
본 발명의 본문 중에서, 상기 노의 난로(3) 상에 위치된 3개의 침지 버너(11)의 첨가는 처리된 폐기물의 양을 하루 당 24톤으로 증가시키는데 도움이 되는데, 240kW의 주입 전력에 대해 약 33%의 증가를 보인다. 상기 고가 버너는 더 이상 사용되지 않기 때문에, 에너지 소비는 개선된 디바이스와 비교해서 단지 약간 증가했을 뿐이다. 그러나 상기 노의 온도는 1230℃에서 1150℃로 떨어지면서 급격히 감소했다. 산소 소비는 30%만큼 감소했다.
주입된 폐기물에서 연소 재료의 함량 및 주어진 작동 모드에서 노의 효율성을 알기 때문에, 연료 가스 방전 영역에서 측정될 수 있는, 노를 떠나는 연료 가스의 산소 함량을 조절함으로써 상기 노는 제어될 수 있다. 본 명세서에 도시된 실시예에서, 상기 연료 가스의 산소 함량은 15부피%로 조절된다.
도 3은 본 발명의 디바이스 중 제 2 실시예를 설명한다. 도 3에서 섬유 폐기물(9)의 더미는 용융된 재료의 유동을 허용하는 금속 격자(12)에 의해 지지된다. 이 격자(12)는 폐기물에 존재하는 유기 생산품의 연소를 위해 산소를 공급하는 수단을 구성한다는 점에서 또한 인젝터(8)를 대신할 수 있는데 본 발명의 방법의 이러한 실시예에서, 침지 버너(11)는, 유리 배스가 상기 침지 버너(11) 위에 위치되도록 상기 더미의 바닥 레벨 아래에서 일정한 거리로 방출한다. 연소 가스는 폐기물 더미에서 직접 방출되지는 않지만, 이후에 상기 더미 내에서 전개된다. 이 장치에서 상기 유리의 체류 시간은 제 1 실시예와 비교하여 실질적으로 증가될 수 있으며, 수행 디바이스는 도 2에 의해 설명되고 상기 유리의 산화 환원은 O2/CH4 몰비를 변화시킴으로써 조절될 수 있다.
상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 유리 용융 공정에서 유리의 원재료로 사용 가능한 광물 재료를 얻기 위해 폐기물, 특히 광물 섬유 생산에서 나오는 폐기물을 처리하는 방법 및 디바이스에 사용되며, 특히 섬유 유리 또는 유기 결합제 및 선택적으로 물 또는 다른 금속 및/또는 유기물과 결합된 암면(rock wool) 타입과 같은 광물 섬유 생산에서 나오는 폐기물을 처리하는 방법에 사용된다.

Claims (14)

  1. 유리 용융 공정에서 유리의 원재료로서 사용 가능한 광물 재료를 얻기 위해 폐기물을 처리하는 방법으로서,
    순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기를 공급 수단을 통해 폐기물 더미에 주입하여 상기 폐기물 더미를 용융시키는 단계를 포함하는, 광물 재료를 얻기 위해 폐기물을 처리하는 방법에 있어서,
    또한 에너지는 상기 폐기물 더미 아래 침지된 적어도 하나의 침지 버너를 통해 공급되며, 순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기를 공급하는 수단은 상기 폐기물 더미를 위한 지지체 상에 위치되는 것을 특징으로 하는,
    광물 재료를 얻기 위해 폐기물을 처리하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폐기물은 유기 결합제 및 선택적으로 물 또는 다른 금속 및/또는 유기물과 결합된 타입의 유리면(glass wool) 또는 암면(rock wool)인 것을 특징으로 하는,
    광물 재료를 얻기 위해 폐기물을 처리하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 용융 단계는 적어도 40%의 산소를 포함하는, 산소가 풍부한 공기의 주입을 사용하는 것을 특징으로 하는,
    광물 재료를 얻기 위해 폐기물을 처리하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연소 가스는 상기 폐기물 더미에 직접 침지된 적어도 하나의 버너로부터 방출되는 것을 특징으로 하는,
    광물 재료를 얻기 위해 폐기물을 처리하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침지된 버너(들)는 상기 버너 위에 안정한 더미의 형태로 상기 폐기물 더미를 유지하기 위해 조절되는 것을 특징으로 하는,
    광물 재료를 얻기 위해 폐기물을 처리하는 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 디바이스로서,
    난로(3), 벽(2) 및 지붕(4)을 형성하는 내화성 재료로 구성된 관(vessel), 순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기(8)를 공급하는 수단이 위치된 섬유 폐기물 더미(9)의 지지체(3, 12), 및 상기 난로(3) 및/또는 벽(2)에 위치된 적어도 하나의 침지 버너(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
  7. 제 6항에 있어서, 섬유 폐기물 더미(9)의 지지체는 상기 디바이스의 난로(3)로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 버너(11)는 섬유 폐기물 더미의 상단 밑에 실질적으로 수직인 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 버너(11)는 섬유 재료 더미의 상단을 지나는 수직 축에 대해 대칭적으로 분산되는 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 버너는 적어도 3개이고 홀수인 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
  11. 제 6항에 있어서, 섬유 폐기물 더미(9)의 지지체는 상기 난로(3) 위에 위치된 격자(grille)(12)로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 격자(12)는 물 순환에 의해 냉각된 금속 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 격자(12)는 두 개의 원통 모양이고 동심(concentric) 라인을 포함하는데, 하나의 내부 라인은 산소를 공급하고 하나의 외부 라인은 물 순환에 의해 냉각시키기 위해 사용되며, 가지 연결은 상기 노에 산소를 공급하기 위해 내부 라인에서 일정한 간격으로 위치되는 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
  14. 제 6항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버너(들)(11)는 물 박스 타입의 냉각 시스템, 및 가스 연료가 공급되는 중앙 라인을 포함하는데, 상기 중앙 라인 주변에는 산화제(예를 들어 산소)가 주입되는 하나 이상의 라인이 동심으로 위치되고, 이러한 원통 모양의 섹션 라인 모두는 버너 노즐에서 끝나는 것을 특징으로 하는,
    디바이스.
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