KR20220023555A - 폐기물을 재활용한 접지봉 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐위생흡수용품의 소각잔여물을 접지저항저감제로 사용하여 소각잔여물에 함유된 SAP에 의해 접지봉 내부가 수분함량이 많은 습한 상태를 유지하기 때문에 접지전류의 흐름이 원활하게 이루어져서 낮은 접지저항을 안정적으로 유지하며, 폐기물을 재활용하여 자원을 순환시킴으로써 환경친화적인 장점도 가지는 새로운 구성의 폐기물을 재활용한 접지봉에 관한 것으로서,
본 발명에 따른 접지봉은 둘레면에 다공(112)이 형성된 통체(110)와, 상기 통체(110)의 양단부를 커버하는 한 쌍의 캡(120)으로 이루어진 도전성 본체(100); 바아형상으로 되어 양단부가 상기 캡(120) 외부로 돌출되도록 상기 본체(100)를 관통하여 결합되는 접지전극(200); 및 SAP를 포함하는 폐위생흡수용품을 소각하여 수득된 것으로서, 상기 본체(100) 내부에 수용되어 상기 접지전극(200)의 둘레부를 감싸는 SAP함유소각잔여물(300);을 포함한다.
본 발명에 따른 접지봉은 둘레면에 다공(112)이 형성된 통체(110)와, 상기 통체(110)의 양단부를 커버하는 한 쌍의 캡(120)으로 이루어진 도전성 본체(100); 바아형상으로 되어 양단부가 상기 캡(120) 외부로 돌출되도록 상기 본체(100)를 관통하여 결합되는 접지전극(200); 및 SAP를 포함하는 폐위생흡수용품을 소각하여 수득된 것으로서, 상기 본체(100) 내부에 수용되어 상기 접지전극(200)의 둘레부를 감싸는 SAP함유소각잔여물(300);을 포함한다.
Description
본 발명은 폐기물을 재활용한 접지봉에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐위생흡수용품의 소각잔여물을 접지저항저감제로 사용하여 소각접지전류의 흐름이 원활하게 이루어져서 낮은 접지저항을 안정적으로 유지하는 것은 물론이며, 폐기물을 재활용하여 자원을 순환시킴으로써 환경친화적인 장점도 가지는 새로운 구성의 폐기물을 재활용한 접지봉에 관한 것이다.
일반적으로 낙뢰, 서지(surge), 정전기, 노이즈, 및 지락과 같은 전기사고와 과도전압으로부터 첨단전자설비의 안정적인 운용과 인명을 보호하기 위해서 접지가 필수적으로 요구된다. 예를 들면, 전원이 변압기를 통해 공급되면 수용가의 분전반에서 이를 분배하여 전기전자기기로 전원을 분배하게 되는데, 이때, 수용가에서는 공급되는 전원의 이상을 고려하여 변압기층 접지선로 외에 별도의 접지단을 가지고 있으며, 이 접지단은 대지에 매설되는 금속제 접지봉에 연결된다.
이러한 금속제 접지봉의 접지저항은 토양의 상태에 따라 달라지기 때문에 금속제 접지봉이 토양과의 전식반응으로 인해 부식되면 접지저항이 켜져서 제대로 접지가 이루어지지 않는 문제가 발생된다. 이러한 문제점에 대해 접지봉에 낮은 접지저항이 유지되도록 하기 위해 접지봉을 매설할 때 진흙이나 소금 등과 같은 접지저항저감제를 투입하고 접지봉을 매설하기도 한다. 그러나 이와 같이 하는 경우에는 별도의 접지저항저감제를 구입하여 접지봉을 매설하기 전에 땅에 투입하여야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 종래의 접지저항저감제로 사용하는 진흙이나 소금 등의 접지저항저감 효과가 미미한 문제점을 가지며, 접지저항저감재로 사용된 소금 등의 전해물질로 인해 접지봉의 부식이 가속화되는 문제점도 발생된다.
또한, 수분이 접지전류의 흐름을 원활하게 하기 때문에 접지저항을 저감시키는 접지저항저감제로서의 기능을 하기 때문에, 접지전극의 둘레부를 벤토나이트 등과 같은 흡수성 무기물이 함유된 도전성 콘크리트 소재로 감싼 구조의 접지봉이 제공되기도 한다. 이러한 구성의 접지봉은 도전성 콘크리트가 수분을 흡수하여 접지봉의 접지저항을 저하시키기는 하나, 고중량이기 때문에 취급성이 좋지 않은 단점을 가진다.
한편, SAP(Super Absorbent polymer, 고흡수성 고분자수지)는 아크릴산 및 아크릴산염과 같은 친수성기를 갖는 단량체를 가교제와 함께 공중합하여 합성되는데, 자체중량의 수십 내지 수천 배의 물을 흡수하여 보유하는 특성을 가진다. 이러한 SAP는 기저귀, 생리대, 소변패드 등의 위생흡수용품이나 아이스팩 등을 비롯하여 다양한 분야에서 사용되고 있다.
사용 후 폐기되는 위생흡수용품이나 아이스팩은 매립 또는 소각되는데, 이들 제품들은 분해가 잘 되지 않으므로 매립시 토양오염이 유발되며, 소각시에는 많은 에너지가 요구되고 다이옥신 등의 대기오염물질이 발생되는 문제점을 가진다. 특히, SAP를 이루는 아크릴계 수지가 난연성이기 때문에, SAP가 분해되도록 소각시키기 위해서는 상당히 많은 에너지가 요구된다. 따라서 SAP가 사용된 폐 제품들을 환경을 해치지 않으면서도 좀 더 경제적으로 재활용할 수 있는 방안의 모색이 필요하다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 폐위생흡수용품의 소각잔여물을 접지저항저감제로 사용하여 소각잔여물에 함유된 SAP에 의해 접지봉 내부가 습한 상태를 유지하기 때문에 낮은 접지저항을 안정적으로 유지되어 접지효율이 향상되며, 폐기물을 재활용하여 자원을 순환시킴으로써 환경친화적인 장점도 가지는 새로운 구성의 폐기물을 재활용한 접지봉을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 둘레면에 다공(112)이 형성된 통체(110)와, 상기 통체(110)의 양단부를 커버하는 한 쌍의 캡(120)으로 이루어진 도전성 본체(100); 바아형상으로 되어 양단부가 상기 캡(120) 외부로 돌출되도록 상기 본체(100)를 관통하여 결합되는 접지전극(200); 및 SAP를 포함하는 폐위생흡수용품을 소각하여 이루어져서 SAP가 함유되며, 상기 접지전극(200)을 둘러싸도록 상기 본체(100) 내부에 수용되는 SAP함유소각잔여물(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물을 재활용한 접지봉이 제공된다.
본 발명이 다른 특징에 따르면, 상기 폐위생흡수용품은 폐기저귀, 폐생리대, 폐소변패드 중에서 적어도 하나 이상 선택된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 폐위생흡수용품은 열가소성 수지로 이루어진 비투수성 필름 위에 펄프부직포를 포함하는 흡수시트가 적층되고, 상기 흡수시트 내부에 상기 SAP가 개재되어 이루어져서,
상기 SAP함유소각잔여물(300)은 폐위생흡수용품을 파쇄하는 피소각물파쇄과정; 상기 폐위생흡수용품의 펄프부직포는 연소되어 재가 되고, 상기 비투수성 필름을 이루는 열가소성 수지의 적어도 일부와 SAP가 잔존하도록 소각하는 소각과정; 및 상기 소각과정 후에 잔존하는 소각잔여물을 수거하는 소각잔여물수거과정; 상기 소각잔여물에서 잔존하는 열가소성 수지를 체가름하여 제거하는 열가소성수지제거과정;을 포함하여 제조된다.
이상과 같은 본 발명은 본 발명은 폐기저귀, 폐생리대, 폐소변패드 등의 폐위생흡수용품 및 폐아이스팩을 소각한 소각잔여물을 저항저감제로 사용함으로써, 소각잔여물에 함유된 SAP에 의해 접지봉의 본체(100) 내부가 수분함량이 많은 습한 상태를 유지하기 때문에 수분에 의해 접지전류의 흐름이 원활하게 이루어져서 접지봉의 접지저항이 낮은 상태를 안정적으로 유지하게 되므로 접지봉의 접지효율이 우수하다.
특히, 본 발명은 폐기저귀, 폐생리대, 폐소변패드 등의 폐위생흡수용품 및 폐아이스팩을 재활용하는 것이므로, 이들 폐기물에 의한 환경오염이 방지되고, 자원을 순환시킴으로써 환경친화적인 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 접지봉의 사시도
도 2는 상기 실시예의 측단면도
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 접지봉의 측단면도
도 2는 상기 실시예의 측단면도
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 접지봉의 측단면도
이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도 1과 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 접지봉의 사시도 및 측단면도이다. 본 발명은 도시된 바와 같이, 외주면에 다공(112)이 형성된 통체형상의 도전성 본체(100)와, 봉형상으로 되어 본체(100)에 끼워지는 접지전극(200)과, 본체(100) 내부에 수용되는 SAP함유소각잔여물(300)을 포함하여 이루어진다.
상기 본체(100)는 둘레면에 다공(112)이 형성된 통체(110)와, 통체(110)의 양단부에 결합된 한 쌍의 캡(120)으로 이루어지는데, 상기 캡(120)에는 상기 접지전극(200)을 끼우기 위한 결합공(122)이 형성된다. 상기 통체(110)에 형성된 다공(112)을 통해 본체(100) 내부로 수분이 유입되며, 필요에 따라서는 상기 캡(120)에도 수분유입을 위한 구멍이 형성될 수 있다. 이러한 본체(100)가 도전성 소재로 이루어짐은 당연하다. 본 실시예에서는 상기 통체(110)가 원통체로 이루어진 것으로 도시되었으나, 통체(110)는 원통체에 국한되지 않고 사각통체, 육각통체 등 다양한 단면형상을 가질 수 있다.
상기 접지전극(200)은 봉형상으로 되어 상기 캡(120)에 형성된 결합공(122)에 끼워져서 본체(100)를 길이방향으로 관통하도록 본체(100)에 결합되는데, 접지전극(200)은 양단부가 상기 본체(100) 외부로 돌출되는 길이를 가진다. 바람직하게는 이러한 접지전극(200)은 스터드볼트로 이루어진다.
한편, 상기 본체(100) 내부에는 SAP함유소각잔여물(300)이 수용되는데, SAP함유소각잔여물(300)은 폐기저귀, 폐생리대, 폐소변패드 등과 같이 SAP가 사용된 폐위생흡수용품을 소각한 소각잔여물이다. 이러한 SAP함유 소각잔여물(300)은 다음과 같은 방법으로 제조된다.
1) 피소각물을 파쇄한다.
피소각물로 폐 기저귀, 폐 생리대, 폐 소변패드 등을 포함하는 폐위생흡수용품을 수거하여 파쇄한다.
2) 상기 과정에서 파쇄된 피소각물을 소각로에서 소각시킨다.
기저귀, 생리대, 소변패드 등의 위생흡수용품은 일반적으로 PP, PE 등의 열가소성 수지로 이루어진 비투수성 필름 위에 펄프부직포를 포함하는 흡수시트가 적층되고, 흡수시트 내부에 SAP가 개재되어 이루어진다. 이러한 위생흡수용품을 구성하는 소재 중에서 펄프부직포는 천연유기화합물로서 상기 비투수성 필름을 형성하는 열가소성 수지에 비해 일반적으로 연소온도가 낮으며, SAP는 전술한 바와 같이 난연성을 가지므로 상당히 높은 연소온도를 가진다.
본 과정에서는 흡수용품을 구성하는 소재 중에서 펄프부직포는 연소되어 재(ash)가 되는 온도로 가열하는데, SPA는 전술한 바와 같이, 난연성이므로 본 과정에서 연소되지 않고 단지 함수된 수분만 증발되어 건조된다. 한편, 피소각물 즉, 폐 흡수용품의 비투수성 필름을 형성하는 열가소성 수지를 완전연소시켜서 분해시키기 위해서는 상대적으로 높은 온도로 소각시켜야 하므로 많은 에너지가 요구되는데, 본 과정에서 비투수성 필름을 형성하는 열가소성 수지가 완전연소되지 않고 잔존되어도 무관하므로 에너지절약 차원에서 펄프부직포만 연소되도록 소각온도를 조절하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 소각과정에서는 상대적으로 가연성이 좋은 펄프부직포만 연소되어 재(ash)가 되고, SPA는 건조되며, 나머지 합성수지류는 소각온도에 따라 전체 또는 일부가 잔존된다. 바람직하게는 본 과정에서는 피소각물의 종류 및 혼합비율에 따라 소각로의 온도를 200~450℃ 정도로 가열하여 소각한다.
3) SAP함유소각잔여물을 수거한다.
소각이 끝나면 소각로를 냉각시키고, 소각 후에 발생된 소각잔여물, 즉, SAP함유소각잔여물을 수거한다. 전술한 바와 같이, 소각과정에서 상기 비투수성 필름을 형성하는 열가소성 수지가 연소되지 않고 SAP함유소각잔여물에 잔존되는 경우에는 SAP함유소각잔여물에서 폐위생흡수용품의 비투수성 필름을 형성한 열가소성 수지를 분리하여 제거한다. 비투수성 필름을 형성한 열가소성 수지 중에서 완전연소되지 못한 부분은 소각과정에서 용융된 후 냉각시키면 덩어리를 이루기 때문에 소각잔여물에 포함된 다른 성분들, 즉, 재(ash)와 , SAP에 비해 큰 입자를 이루므로 수거한 소각잔여물을 체가름하여 열소성 수지를 제거한다.
상기와 같은 과정을 통해 얻어지는 SAP함유소각잔여물(300)은 SAP와 재(ash)를 포함하는데, 이러한 SAP함유소각잔여물(300)이 본체(100) 내부에 수용되면 SAP함유소각잔여물(300)의 SAP가 다량의 수분을 흡수하여 보유함으로써 접지봉 내부가 습한 상태를 유지하게 된다. SAP함유소각잔여물(300)이 수용된 접지봉을 땅에 매설시키면, SAP함유소각잔여물(300)에 함유된 SAP가 땅 속의 수분을 흡수하여 습한 상태를 유지할 수도 있으나, 바람직하게는 SAP함유소각잔여물(300)을 물에 적혀서 SAP를 하이드로겔 상태로 만든 다음에 접지봉의 본체(100)에 수용시킨다. 또한, 소각잔여물(300)에 함유된 재(ash)는 탄소를 포함하는 무기성분들을 포함하여 도전체로서의 기능을 하므로 SAP함유소각잔여물(300)에 함유된 재(ash)에 의해서도 접지봉의 저항이 저감된다. 경우에 따라서는 SPA함유소각잔여물(300)에 SPA를 추가하여 본체(100)에 수용시킨다.
바람직하게는 도시된 바와 같이, SAP함유소각잔여물(300)이 통체(110)에 형성된 다공(112)을 통해 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 통체(110) 내측에는 부직포, 직물 등의 투수성 원단(400)이 구비된다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 접지봉의 본체(100) 내부에 SAP가 사용된 폐위생흡수용품을 소각시켜 수득한 SAP함유소각잔여물(300)이 수용되어, 접지봉의 본체(100) 내부가 습한 상태를 유지한다. 따라서 접지봉의 접지전류의 흐름이 원활하게 이루어지고, 이에 따라 접지봉의 접지저항이 낮은 상태를 안정적으로 유지하게 되므로 접지봉의 접지효율이 향상된다. 특히, 본 발명은 폐기되는 폐위생흡수용품을 소각시켜서 접지저항저감제로 재활용하는 것이므로 환경친화적인 장점을 가지며, 더욱이, 폐위생흡수용품을 소각하는 과정에서 폐위생흡수용품의 펄프부직포를 비롯한 가연성이 좋은 소재들은 연소되어 재가 되고, SAP와 폐위생흡수용품에 사용된 열가소성 수지는 연소되지 않도록 하고 소각 후에 열가소성 수지를 분리하는 방법을 채택함으로써, 소각과정에서 소비되는 에너지를 절감시킬 수 있는 장점도 가진다.
이상에서는 폐위생흡수용품만 사용하여 SPA함유소각잔여물(300)을 만드는 것으로 예시하였으나, 폐위생흡수용품과 폐아이스팩을 함께 소각하여 SPA함유소각잔여물(300)을 만드는 것도 가능하다. 폐아이스팩은 열가소성 수지로 이루어진 포장재에 하이드로겔 상태의 SAP가 포장되어 이루어지는데, 이러한 폐아이스팩을 폐위생흡수용품과 함께 소각하면 소각과정에서 폐아이스팩의 포장재는 폐위생흡수용품의 비투수성 필름을 형성하는 열가소성 수지와 동일하게 처리된다.
이와 같이 폐위생흡수용품과 폐아이스팩을 함께 소각하여 SPA함유소각잔여물(300)을 만들면 폐위생흡수용품만 소각하여 만든 SPA함유소각잔여물(300)에 비해 SPA함유량이 높은 SPA함유소각잔여물(300)을 얻을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 설명하되, 전술한 실시예와 동일한 구성 및 효과에 대해서는 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 접지봉의 측단면이다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이, 상기 접지전극(200)이 내부에 길이방향을 따라 중공부(201)가 형성되고 외주면에는 다공(220)이 형성된 중공관으로 이루어져서, 접지전극(200)의 내부에도 SPA함유소각잔여물(300)이 수용된다.
이와 같이 접지전극(200) 내부에도 SPA함유소각잔여물(300)이 수용되면 접지봉 내부의 수분함량이 상대적으로 더 많아지므로 접지효율이 한층 더 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
Claims (3)
- 지중에 매설되는 접지봉으로서,
둘레면에 다공(112)이 형성된 통체(110)와, 상기 통체(110)의 양단부를 커버하는 한 쌍의 캡(120)으로 이루어진 도전성 본체(100);
바아형상으로 되어 양단부가 상기 캡(120) 외부로 돌출되도록 상기 본체(100)를 관통하여 결합되는 접지전극(200); 및
SAP(Super Absorbent polymer, 고흡수성 고분자수지)를 포함하는 폐위생흡수용품을 소각하여 이루어져서 SAP가 함유되며, 상기 접지전극(200)을 둘러싸도록 상기 본체(100) 내부에 수용되는 SAP함유소각잔여물(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물을 재활용한 접지봉.
- 제1항에 있어서,
상기 폐위생흡수용품은,
폐기저귀, 폐생리대, 폐소변패드 중에서 적어도 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 폐기물을 재활용한 접지봉.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폐위생흡수용품은 열가소성 수지로 이루어진 비투수성 필름 위에 펄프부직포를 포함하는 흡수시트가 적층되고, 상기 흡수시트 내부에 SAP가 개재되어 이루어져서,
상기 SAP함유소각잔여물(300)은,
폐위생흡수용품을 파쇄하는 피소각물파쇄과정;
상기 폐위생흡수용품의 펄프부직포는 연소되어 재가 되고, 상기 비투수성 필름을 이루는 열가소성 수지의 적어도 일부와 SAP가 잔존하도록 소각하는 소각과정; 및
상기 소각과정 후에 잔존하는 소각잔여물을 수거하는 소각잔여물수거과정;
상기 소각잔여물에서 잔존하는 열가소성 수지를 체가름하여 제거하는 열가소성수지제거과정;을 포함하여 제조된 것을 특징으로 하는 폐기물을 재활용한 접지봉.
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| KR100347016B1 (ko) | 2000-02-25 | 2002-08-03 | 조옥현 | 접지저항저감재 |
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| KR101386520B1 (ko) | 2013-03-29 | 2014-04-21 | 동양산전 주식회사 | 벤토나이트 접지저항 저감재 및 이를 이용한 도전성 콘크리트 접지부재 |
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2020
- 2020-08-21 KR KR1020200105428A patent/KR20220023555A/ko not_active Application Discontinuation
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