KR20070079087A - 폴리염화비페닐이 함유된 절연유가 충진된 폐변압기의용기와 코어 세척장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리염화비페닐이 함유된 절연유가 충진된 폐변압기의 용기와 코어 세척장치에 관한 것이며 폐변압기를 해체하고 절연유는 수거하고 용기를 소재별로 분리하고 세척건조한 다음 동선은 파쇄하여 2차 세척건조하여 자원소재로 상품화하고 세척에 발생 된 폐수는 정화하고 건조공정의 가스는 정화할 수 있도록 함에 목적이 있다.
본 발명은 폐변압기(폐콘덴서)의 용기 상판을 해체하여 폴리염화비페닐(PCBs)이 함유된 폐절연유는 저장탱크에 이송하고 코어 및 코일은 용기에서 분리하여 고압세정실에서 1차 세정하여 냉풍과 열풍으로 건조한 후 용기는 자원소재로 상품화하고, 코일(동선)은 파쇄하여 고압세정스크린에서 2차 세정한 후 2차로 건조스크린에서 냉풍과 열풍으로 건조하여 자원소재로 상품화하고 이 과정에서 발생 된 폐수는 정화하여 반복 사용하고 가스는 흡수 및 응축, 흡착 제거할 수 있도록 한 구성이다.
이와 같은 본 발명은 폴리염화비페닐(PCBs)이 함유된 절연유가 충진된 폐변압기를 해체하여 폐절연유는 저장탱크에 수집하고 폐변압기의 용기와 코어(규소강판) 및 코일(동선)에 잔존하는 절연유는 고압세정으로 세척제거한 후 용기와 코어(규소강판)는 1차 분리하여 자원소재로 상품화하고 코일(동선)은 세정하여 자원소재로 상품화하고, 또 세정공정에서 발생하는 세정폐수는 정수한 후 재사용하므로 용수비용을 절약하고 수질오염을 방지하며 정수과정에서 농축 및 탈수되어 수거되 는 절연유(PCBs 함유)와 절연지 및 Cake는 처리기술을 가진 전문 업소에 위탁처리하고, 고압세정실 및 건조스크린에서 발생하는 대기오염 물질은 고압세정실 및 건조스크린을 밀폐하고 닥트를 통하여 송풍기로 흡입한 후 세정시설, 응축시설, 흡착시설로 제거하여 오염발생을 해소하게 되므로 산업상 매우 유용한 발명이다.
폴리염화비페닐(PCBs), 폐변압기, 코어, 자원화, 세정
Description
본 발명은 폴리염화비페닐이 함유된 절연유가 충진된 폐변압기의 용기와 코어 세척장치에 관한 것이며 보다 상세하게는 폐변압기(폐콘덴서)의 상판을 해체하여 폐절연유는 저장탱크에 수집하고, 코어와 코일을 용기에서 분리시켜 세정작업을 고압세정실과 고압세정스크린 외부에서 작동하여 효율적으로 세정건조하고, 세척폐수는 정수하여 재사용하므로 용수를 절약하고 수질오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.
변압기를 생산할 때에는 코어(규소강판)와 코일(동선)을 수납하고 절연을 원활히 하기 위하여 절연유를 충진한다.
종래의 변압기에는 사용과정에서 열의 발생을 억제하기 위하여 폴리염화비페닐(원명 : 폴리클로리네이티드 바이페닐, Poly chlorinated Bi Phenyl, 약칭명 : PCBs)이 함유된 절연유를 충진하였다.
상기 폴리염화비페닐(PCBs)은 염소계 잔류성 유기화합물의 일종으로 인체에 노출될 경우 생식 기관 및 내분비계에 장애를 일으키고 암을 유발하는 요인이 된다.
폐변압기에 충진된 절연유 중에는 고농도의 폴리염화비페닐(PCBs)이 함유된 것도 있어 환경오염과 분리작업자의 건강을 위협하고 있으므로 절연유에 폴리염화비페닐(PCBs)이 2mg/ℓ이상 함유된 폐변압기는 배출을 법으로 규제하고 있다.
폴리염화비페닐(PCBs)은 1970년 후반부터 국제적으로 사용을 규제하고 있고 현재는 외국으로 이전하여 처리하는 것도 금지하고 있다. 국내에는 현재까지 공급된 변압기(PCBs 함유)가 많으며 고장이나 수명이 완료된 폐변압기는 처리방법이 없어 보관하고 있는 실정이다.
이와 같은 현실에서 폴리염화비페닐(PCBs)의 처리 대책이 빠른 시일내에 강구되지 못하면 폴리염화비페닐에 의해 환경오염이 노출되는 실정이다.
이에 본 발명은 종래의 제반 결점을 해소하고 폴리염화비페닐(PCBs)이 함유된 절연유가 충진된 폐변압기를 효율적으로 처리할 수 있는 용기와 코어 세척장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명에서 보인 도1은 폐변압기를 분리 세정하는 구성도
도2는 세척폐수처리 공정도
도3은 대기처리 공정도이다.
본 발명은 폐변압기의 상판을 해체하여 PCBs가 함유된 폐절연유는 저장탱크에 저장하고 용기에서 코어 및 코일을 2차로 절단분리하여 고압세정실에서 1차 세척하여 냉풍과 열풍으로 건조하고, 용기 및 코어(규소강판)는 자원소재로 상품화하고, 코일(동선)은 파쇄하여 고압세정스크린에서 2차 세척한 후 건조스크린에서 냉풍과 열풍으로 건조하여 자원소재로 상품화하고 고압 세정실 및 고압세정스크린 공정에서 배출되는 세척폐수는 드럼스크린, 고형물저장조, 1차 유량조정조, 1차 유수분리조, 2차 유수분리시설, 혼합조, 중화조, 응집조, 가압부상조, Scum저장조, 탈수시설, 2차 유량조정조, 1차 여과시설, 흡착시설, 2차 여과시설, 역삼투막시설, 3차 유량조정조의 정수공정을 거쳐 세정수저장조에 저장하였다가 고압세정실 및 고압세정스크린에 공급하여 재사용하고 오염물질은 농축, 탈수하여 저장하는 세정폐수처리시설과, 고압세정실 및 건조스크린에서 냉풍과 열풍으로 건조할 때 발생 되 어 배출되는 대기오염 물질은 세정시설, 응축시설, 흡착시설에서 제거하는 대기오염방지수단으로 구성된다.
이와 같이 본 발명은 폐변압기의 용기를 해체하고, PCBs가 함유된 폐절연유를 저장탱크에 이송하고 코어 및 코일은 용기에서 분리하고 코어에 감겨있는 코일을 절단·분리하여 1차 고압세정실에서 고압세척하고 냉풍과 열풍으로 건조시킨 다음 용기와 코어는 자원소재로 상품화하고 코일(동선)은 파쇄하여 고압세정스크린에서 2차 고압세척 한 후 건조스크린에서 냉풍과 열풍으로 건조하여 자원소재로 상품화할 수 있게 되므로 저렴한 경비로 폐변압기를 중간처리할 수 있고 아울러 배출 규제를 받고 있는 사업장의 폐기물 처리에 대한 불편을 해소하고 폐기물을 재활용하여 자원화하며 폐기물을 농축 및 탈수하여 폐기물 위탁처리비용을 절감하고 폐수는 처리하여 반복하여 사용하므로 용수비용을 절약하고 수질, 대기 등 환경오염을 방지하여 국민보건향상에 이바지할 수 있는 산업상 매우 유용한 발명이다.
이와 같이 본 발명을 구체적인 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1과 같이 폐변압기는 상판을 분리하고 내부에 충진된 폐절연유(PCBs)는 유펌프로 절연유 저장탱크로 이송하고 폐변압기의 용기에서 코어 및 코일을 절단분리한다.
절단분리된 폐변압기 용기, 코어, 코일은 고압세정실로 이동하여 세정수를 150~300bar의 압력으로 분사하여 10~20분간 세정한다.
세정과정에서 발생한 세정폐수는 폐수처리장으로 이송한다.
세척된 폐변압기 용기의 내외면과 코어 상부 및 측면, 코일과 상판 등을 상온의 공기를 5~10분간 분사시켜 수분을 제거한다.
수분이 제거된 폐변압기 용기 및 코어와 코일, 상판 등에 100~150℃의 열풍을 공급하여 5~10분간 건조한다.
냉풍 및 열풍으로 발생한 가스 및 증기는 송풍기에서 대기처리시설로 이송된다.
고압세정실에서 세척되고 건조된 폐변압기 용기 및 코어와 상판은 철소재이므로 철강소재로 자원 상품화하고, 코일은 파쇄시설로 이동하고, 파쇄공정으로 이동된 코일은 20~30mm정도로 파쇄하여 벨트 콘베이어로 고압세정스크린으로 이동한다.
고압세정스크린으로 이동된 파쇄한 소재는 회전하는 고압세정스크린에 투입한 후 세정수를 150~300bar의 압력으로 분사하여 10~20분간 세척하면 절연지는 분리되며 세정과정에서 발생한 세정폐수는 폐수처리장으로 이송한다.
세척이 완료된 동(銅) 입자는 상온의 공기를 5~10분간 분사시켜 수분을 제거하고 100~150℃의 열풍을 공급하여 5~10분간 건조한다.
냉풍 및 열풍으로 발생한 가스 및 증기는 송풍기에서 대기처리시설로 이송된다.
고압세정스크린에서 세척되고 건조된 동(銅) 입자는 포대에 담아 자원소재로 상품화한다.
도2와 같이 세척폐수처리공정 중 드럼스크린공정에서는 고압세정실과 고압세정스크린에서 배출한 세척폐수(PCBs함유)와 고압세척에 의하여 폐수에 함유된 절연지(PCBs함유)는 회전하는 드럼스크린으로 유입한 후, 폐수와 절연지를 분리한다.
미세스크린으로서 세정폐수 중 비교적 큰 부유물질을 제거하여 펌프 등 각종 기계장치를 보호하며 분리한 폐수는 1차 유량조정조로 이송하고 절연지는 고형물 저장조로 이동한다.
고형물저장공정에서는 드럼스크린에서 분리한 절연지(PCBs함유)를 고형물저장조에서 저장하였다가 Scum저장시설로 펌핑한다.
1차 유량조정공정에서는 드럼스크린에서 유입한 폐수와 Scum저장조의 상징수 및 탈수시설의 여액, 역삼투막시설의 농축수를 집수한 후 펌프로 1차 유수분리조로 펌핑한다.
이는 시간에 따라 폐수유입량 및 농도의 변화를 최소화하기 위함이다.
1차 유수분리공정에서는 유입한 폐수는 비중에 의하여 절연유는 상부로 부상하고 폐수는 하부로 분리된다.
1차 유수분리조는 자연부상시설로서 Baffle형으로 구성한다.
이는 폴리염화비폐닐이 절연유에 녹아있지만 물에는 녹지 않으며, 물(비중:1)과 절연유(비중:0.91)의 비중차이로 절연유는 모두 부상하고 물은 하부로 분리되므로 절연유만 분리하면 PCBs는 절연유와 함께 완전하게 분리된다.
부상한 절연유는 2차 유수분리시설에 유입하고 폐수는 혼합조에 이송한다.
2차 유수분리공정에서는 1차 유수분리조에서 부상한 절연유(PCBs함유)를 유입하여 농축 부상시키며, 함수율을 낮게 하고 부피를 최소화하며 추출물질 제거의 효율을 높이기 위하여 CPI식으로 구성한다.
부상한 절연유는 폴리염화비폐닐의 함유량이 높으므로 절연유 저장탱크에 이송하여 저장하고 지정폐기물로 분리하여 관리한다.
절연유와 분리된 폐수는 1차 유수분리조로 반송한다.
혼합공정에서는 유입한 폐수에 황산반토(Al2 (SO4)3) 용해액(물:황산알미늄 = 20:1)을 정량주입펌프로 주입하고 15분간 교반한다.
이는 폐수 중에 함유되어 있는 미세한 입자나 광유류, 동식물유지류, 현탁물질, 콜로이드 상태의 불순물 또는 중금속류를 응집시키기 위한 것이다.
혼합수는 중화조로 이송한다.
중화공정에서는 유입한 혼합수에 PH자동지시조절계에 의하여 가성소다(NaOH) 용해액(물:가성소다 = 60:1)을 정량주입펌프로 주입하고 15분간 교반한다.
이는 응집이 용이하게 되도록 최적의 PH를 조절하기 위함이다.
조절한 중화수는 응집조로 이송한다.
응집공정에서는 유입한 중화수에 응집보조제로서 고분자응집제(Polymer) 용해액(물:고분자응집제 = 2400:1)을 정량주입펌프로 주입하고 20분간 교반한다.
이는 고분자응집제를 첨가함으로서 혼합조에서 형성된 입자끼리의 응집을 촉진시켜 큰 플록(Floc)으로 성장시키기 위한 것이다.
응집수는 가압부상조로 이송한다.
가압부상공정에서는 유입한 응집수를 반송부분 가압수와 잘 혼합한 후 50분 정도 부상시키며, 부상한 Scum은 Skimer로 분리하여 Scum저장조로 유입시킨다.
이는 플록이나 오일입자 등에 미세한 기포를 부착시켜 비중감소에 의한 부력증가로 부상시켜 제거하기 위함이다.
처리수는 2차 유량조정조로 이송한다.
Scum저장공정에서는 가압부상조에서 유입한 부상Scum과 고형물조정조에서 펌핑한 절연지 고형물을 교반하여 기포를 제거한 후 탈수시설로 펌핑한다.
상징수는 1차 유량조정조로 반송한다.
탈수공정에서는 Scum저장시설에서 유입한 Scum과 절연지 고형물을 FILTER PRESS로 탈수하여 Cake의 함수율을 낮게 하고 부피를 최소화한다.
Cake는 폴리염화비페닐의 함유량이 높은 절연지이므로 폐기물 보관장소에 이동하여 보관하고 지정 폐기물로 분류하여 관리한다.
탈수여액은 1차 유량조정조로 반송한다.
2차 유량조정공정에서는 유입한 처리수를 저류시키며 펌프로 1차 여과시설에 펌핑한다.
이는 시간에 따라 폐수유입량 및 농도의 변화를 최소화하여 1차 여과시설로 공급하기 위한 것이다.
1차 여과공정에서는 유입한 처리수를 입도 10㎛의 마이크로필터를 통과하여 부상하지 못한 플록(Floc)이나 고형물질, 부유물질 등을 제거한 후 흡착시설로 이송한다.
흡착공정에서는 유입한 처리수를 활성탄필터를 통과하여 잔존 BOD, COD와 악취, 합성세제 등을 제거한 후 2차 여과조로 이송한다.
2차 여과공정에서는 유입한 처리수를 입도1㎛의 마이크로필터를 통과하여 미세한플록(Floc), 고분자유기물, 처리수중에 응집하지 못하고 남아있는 부유물질 등을 제거한 후 역삼투막시설로 이송한다.
역삼투막공정에서는 유입한 처리수를 역삼투막 멤브레인을 통과하여 용존염, 용존성콜로이드, 저분자유기물, 방향족탄소, 박테리아, 미량 함유한 중금속류 및 무기화합물이나 전해질, 유독성분 등을 제거한 후 3차 유량조정조로 이송한다.
이는 처리수를 반복하여 재사용하므로서 오염물질이 누적될 우려가 있기 때문에 고도 정수처리하여 오염물질을 반복적으로 제거한 후 재사용하기 위한 것이다.
농축수는 1차 유량조정조로 반송한다.
3차 유량조정공정에서는 유입한 처리수를 저류시키며 펌프로 펌핑하여 세정수저장조로 이송한다.
이는 시간에 따라 처리수 유입량의 변화를 최소화하여 세정수저장조로 펌핑히기 위한 것이다.
세정수저장공정에서는 정수처리수를 저장하여 고압세정실 및 고압세정스크린에 세정수로 공급하며, 세정작업을 중단할 때에도 폐수처리장을 가동하여 처리수를 저장한다.
도3과 같이 대기오염방지공정 중 세정시설에서는 고압세정실 및 건조스크린에서 냉풍과 열풍으로 건조할 때 배출되는 수용성 가스 및 증기를 제거한 후 응축시실로 이송한다.
응축공정에서는 세정가스 중 열반응 가스와 수분을 제거한 후 흡착시설로 이 송한다.
이는 수분을 제거하므로서 다음 공정인 흡착시설의 활성탄 수명을 연장한다.
흡착공정에서는 앞 공정에서 제거하지 못한 가스 및 악취를 제거한 후 배출한다.
이와 같이 본 발명은 폐변압기를 분리하여 절연유를 제거하고, 용기와 코어 및 코일은 절단분리하여 세척, 건조하고 소재별로 분리하는 기술이 개발되므로서 폐변압기를 중간 처리할 수 있고, 아울러 배출 규제를 받고 있는 사업장의 폐기물처리에 대한 불편을 해소하고 폐기물을 재활용하여 자원화하며, 폐기물 농축 및 탈수하여 폐기물 위탁처리 비용을 절감하고 정수방법을 응용하여 용수비용을 절약하며 폐수처리 및 대기처리 등 방지시설을 이용하여 환경오염을 근원적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 폐변압기의 절단분리수단과 1, 2차 고압세정 및 냉풍, 열풍 건조과정에 시간을 설정하여 자동화할 수 있게 되고 이 과정에서 발생 된 폐수의 정수처리 과정도 자동화할 수 있게 된다.
도1은 폐변압기를 분리 세정하는 구성도
도2는 세척폐수처리 공정도
도3은 대기처리 공정도
Claims (1)
- 폐변압기의 상판을 해체하여 PCBs가 함유된 폐절연유는 저장탱크에 이송하고 용기에서 코어 및 코일을 분리하고 코어에 감겨있는 코일을 절단 2차 분리하고, 고압세정실에서 1차 세척하여 냉풍과 열풍으로 건조한 후 용기와 코어는 자원소재로 상품화하고, 코일은 파쇄하여 고압세정스크린에서 2차 세척한 후 건조스크린에서 냉풍과 열풍으로 건조하여 자원소재로 상품화하고, 고압세정실 및 고압세정스크린에서 배출되는 폐수는 드럼스크린, 고형물저장조, 1차 유량조정조, 1차 유수분리조, 2차 유수분리시설, 혼합조, 중화조, 응집조, 가압부상조, Scum저장조, 탈수시설, 2차 유량조정조, 1차 여과시설, 흡착시설, 2차 여과시설, 역삼투막시설, 3차 유량조정조의 정수공정을 거쳐 세정수저장조에 저장하였다가 고압세정실 및 고압세정스크린에 공급하여 재사용하고, 오염물질은 농축, 탈수하여 저장하는 폐수처리수단과 고압세정실 및 건조스크린에서 냉풍과 열풍으로 건조할 때 배출되는 대기오염물질은 세정시설, 응축시설, 흡착시설로 제거하는 대기오염방지수단으로 구성함을 특징으로 한 폴리염화비페닐이 함유된 절연유가 충진된 폐변압기의 용기와 코어 세척장치
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