KR20220087930A

KR20220087930A - 폐소화기 분말 처리방법

Info

Publication number: KR20220087930A
Application number: KR1020200178453A
Authority: KR
Inventors: 허재원; 노대원; 김재홍
Original assignee: 유건해운(주)
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-06-27

Abstract

본 발명은 폐소화기 분말 처리방법에 관한 것으로, 구체적으로는 폐소화기 분말의 주성분인 인산을 활용하여 비료에 적용가능한 폐소화기 분말 처리방법에 관한 것이다.
본 발명은 폐소화기 분말의 주성분인 인산을 활용하여 인산비료로 활용할 수 있도록 폐소화기분말 처리방법을 제시할 수 있다.
본 발명의 폐소화기분말 처리방법을 통해 폐소화기 분말의 실리콘 오일 성분을 친수화시켜 물에 녹일 수 있도록 함으로써 비료의 구성성분으로 사용할 수 있도록 함으로써 폐소화기의 매립으로 인해 발생되는 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

폐소화기 분말 처리방법{Waste extinguisher powder treatment method}

본 발명은 폐소화기 분말 처리방법에 관한 것으로, 구체적으로는 폐소화기 분말의 주성분인 인산을 활용하여 비료에 적용가능한 폐소화기 분말 처리방법에 관한 것이다.

소화기는 화재 초기단계에서 소화제가 갖는 냉각 또는 공기차단 등의 효과를 이용해서 불을 끌 수 있는 기구로 서, 현재 가장 많이 사용하고 있는 것은 분말 소화기이다.

분말 소화기는 특수 가공된 분말 소화 약제를 사용하여 질소나 이산화탄소 등 불연성 고압가스에 의해 약제를 방사하는 기구이며, 이때 분사되는 분말 소화 약제는 화재의 종류 및 주성분에 따라 제 1종 분말~ 제 4종 분말로 분류된다.

화재의 종류는 가연물질의 종류와 성상에 따라 A~E급으로 분류되며, A급은 목재, 종이, 섬유류 등의 일반 가연물, B급은 가연성액체를 포함하는 유류, C급은 전기, D급은 금속, E급은 가스를 가연물질로 한다.

화재의 종류에 따라 소화할 수 있는 분말 소화 약제의 분류를 달리하게 되며, 제 1종 분말은 탄산수소나트륨,제 2종 분말은 탄산수소칼륨, 제 3종 분말은 인산암모늄, 제 4종 분말은 탄산수소칼륨과 요소와의 반응물을 주성분으로 한다.

이 중 제 1종, 제 2종, 제 4종 분말은 B, C급의 화재에 사용되고, 제 3종 분말은 A, B, C급 화재에 사용되어 일반적으로 가장 많이 사용하는 분말 소화 약제이다.

제 3종 분말 소화 약제는 인산암모늄(NH4H2PO4)을 주성분으로 하며, 일반적인 구성비는 인산암모늄 79%, 규소 20%이며, 방습제로 실리콘 0.4% 및 착색제 등으로 구성되어 있다.

분말 소화기는 장기간 보관시 약제가 응고되거나 가압용 가스가 누설되어 정작 화재 시에는 작동을 하지 않는 등 신뢰성에 문제가 있어, 일정기간이 지나면 내부에 있는 분말 소화 약제는 폐기처분하고 용기는 새로운 약제를 충약 또는 충전하고 정비검사표를 부착한 후 재사용하고 있다.

이러한 원인으로 분말소화기의 폐약제는 지속적으로 대량발생하고 있으나, 지정폐기물로 지정되어 단순 매립처리하고 있는 실정이다.

분말 소화기의 약제는 고가 비료의 원원료로서 사용되는 인산암모늄이 주성분으로서, 폐기시 현재와 같이 단순매립처리하는 것은 유효자원의 낭비일뿐만 아니라 대기와 수질 오염의 주 원인물질들이 되기도 한다.

상기 문제를 해결하기 위하여 폐소화기의 인산암모늄을 비료로서 재활용하기 위한 시도는 있었으나, 이를 그대로 비료로 이용하기에는 제한적인 요인이 존재하였다.

즉 다시 말하면 ,폐소화기 분말의 구성성분의 75%이상이 인산암모늄으로 구성되어 있어 복합비료의 구성성분으로 사용 가능하나, 폐소화기 분말의 실리콘오일의 코팅으로 친수성화 하지 못하여 사용하지 못하는 문제가 발생 된다.

한국특허공보 제10-2014-0193825호 한국특허공보 제10-2018-0145640

본 발명은 폐소화기 분말의 주성분인 인산을 활용하여 인산비료로 활용할 수 있도록 폐소화기분말 처리방법을 제시하는 것이 목적이다.

본 발명의 폐소화기분말 처리방법을 통해 폐소화기 분말의 실리콘 오일 성분을 친수화시켜 물에 녹일 수 있도록 함으로써 비료의 구성성분으로 사용할 수 있도록 하는 것이 목적이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은 회수된 폐소화기를 절단하여 폐소화기 내에 수용된 폐소화기분말(1)을 수거하는 폐소화기분말수거단계(S1); 상기 폐소화기분말수거단계(S1)를 통해 수거된 폐소화기분말(1)에 대해 체가름을 실시하여 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 폐소화기분말(1)에 전자식자석을 이용하여 미세 철성분을 분리시킴으로서 폐소화기분말(1)을 정제시키는 이물질제거단계(S2); 상기 이물질제거단계(S2)를 통해 정제된 폐소화기분말(1)에 피막제거제(2)를 분사하여 폐소화기분말(1)의 피막을 분리하여 제1정제폐소화기분말을 제조하는 피막제거제도포단계(S3); 상기 피막제거제도포단계(S3)를 통해 제조된 제1정제폐소화기분말을 소정시간동안 건조시키는 건조단계(S4); 상기 건조단계(S4)를 통해 건조된 제1정제폐소화기분말을 분쇄하는 분쇄단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐소화기 분말 처리방법을 제공한다.

본 발명은 폐소화기 분말의 주성분인 인산을 활용하여 인산비료로 활용할 수 있도록 폐소화기분말 처리방법을 제시할 수 있다.

본 발명의 폐소화기분말 처리방법을 통해 폐소화기 분말의 실리콘 오일 성분을 친수화시켜 물에 녹일 수 있도록 함으로써 비료의 구성성분으로 사용할 수 있도록 함으로써 폐소화기의 매립으로 인해 발생되는 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 순서를 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 폐소화기분말수거단계(S1),이물질제거단계(S2)에 관한 도면이다.
도 3은 본 발명의 피막제거제도포단계(S3) 내지 인산암모늄추출단계(S6)에 관한 도면이다.
도 4는 본 발명의 피막제거제도포단계(S3)에서 사용되는 장치에 관한 도면이다.
도 5는 도 4의 장치의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 피막제거제(2)가 폐소화기분말(1)의 겉면(1a)에 형성된 실리콘막박에 분사됐을때 피막이 벗겨지는 모습을 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 폐소화기 분말 처리방법에 관한 것으로 본 발명의 폐소화기 분말 처리방법은 폐소화기분말수거단계(S1), 이물질제거단계(S2), 피막제거제도포단계(S3), 건조단계(S4), 분쇄단계(S5), 인산암모늄추출단계(S6)를 포함하여 진행된다.

각 단계를 구체적으로 설명한다.

S1) 폐소화기분말수거단계

폐소화기분말수거단계(S1)는 회수된 폐소화기를 절단하여 폐소화기 내에 수용된 폐소화기분말(1)을 수거하는 단계이다.

도 2는 폐소화기분말수거단계(S1)의 일부를 나타낸 도면으로, 도 2(a)와 같이 다량 발생된 폐소화기를 도 2(b)와 같이 허가받은 전문업체의 수거 차량으로 수거한 후, 폐소화기를 플리즈마 절단을 통해 해체한다. 해체된 폐소화기의 내부에 담긴 폐소화기분말(1)을 1차 수거한다.

S2) 이물질제거단계

이물질제거단계(S2)는 상기 폐소화기분말수거단계(S1)를 통해 수거된 폐소화기분말(1)에 대해 체가름을 실시하여 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 폐소화기분말(1)에 전자식자석을 이용하여 미세 철성분을 분리시킴으로서 폐소화기분말(1)을 정제시키는 단계이다.

상기 이물질제거단계(S2)는 도 2 (e),(f)를 통해 확인할 수 있다.

이물질제거단계(S2)는 상기 폐소화기분말수거단계(S1)를 통해 수거된 폐소화기분말(1)을 체가름을 통해 이물질을 제거한다.

그 다음, 이물질이 제거된 폐소화기분말(1)을 전자식 자석(마그네트)를 통해 미세 철성분을 분리시킴으로써 이물질과 철성분이 제거됨으로서 정제된 폐소화기분말(1)이 생산된다.

상기 폐소화기분말수거단계(S1)와 이물질제거단계(S2)는 통상의 과정으로 구체적인 설명은 생략한다.

S3) 피막제거제도포단계

피막제거제도포단계(S3)는 상기 이물질제거단계(S2)를 통해 정제된 폐소화기분말(1)에 피막제거제(2)를 분사하여 폐소화기분말(1)의 피막을 분리하여 제1정제폐소화기분말을 제조하는 단계이다.

상기 피막제거제도포단계(S3)는 폐소화기분말(1)에 피막제거제(2)를 분사하여 폐소화기분말(1)의 피막을 분리하는 것은 구체적으로 폐소화기의 겉표면에 형성된 실리콘피막을 분리하는 것이다.

도 3(b)는 피막제거제도포단계(S3)에 관한 도면으로, 피막제거장치(100)를 이용하여 피막제거제를 폐소화기분말에 도포함으로써 실리콘피막을 분리한다.

도 4는 피막제거장치(100)에 관한 도면으로, 상기 피막제거장치(100)는 폐소화기분말수용부(110), 피막제거제수용부(120), 분말용액혼합부(130)를 포함하여 구성된다.

폐소화기분말수용부(110)는 폐소화기분말(1)이 수용되기 위한 것으로 하단 일측에 소정 크기의 배출홀(111)이 형성된다.

피막제거제수용부(120)는 분말용액혼합부(130)의 일측면에 연결되되, 내부에 피막제거제(2)가 수용되기 위한 소정의 공간을 가지고, 분말용액혼합부(130)와 연결된 부분은 분사부(121)로 형성되어 피막제거제수용부(120)에 담긴 피막제거제(2)가 분말용액혼합부(130)의 내부로 분사되도록 한다.

분말용액혼합부(130)는 상기 폐소화기분말수용부(110)의 일측과 연결된다.

바람직하게는 폐소화기분말수용부(110)의 배출홀(111)가 분말용액혼합부(130)의 상단 일측과 연결되어 폐소화기분말(1)수용부(110)에 수용된 폐소화기분말(1)이 배출홀(111)을 통해 자유낙하되어 분말용액혼합부(130)로 배출되도록 한다. 또한 분말용액혼합부(130)의 타측은 분말용액배출홀(131)이 형성되되 바람직하게는 분말용액혼합부(130)의 하단에 분말용액배출홀(131)이 형성되어 피막제거제가 도포된 폐소화기분말이 배출된다.

바람직하게는 피막제거제수용부(120)는 분말용액혼합부(130)의 측면 상부에 위치하며, 폐소화기분말(1)이 폐소화기분말수용부(110)의 배출홀(111)로 배출되어(a 표시 참고) 분말용액혼합부(130)로 이동될 때 피막제거제수용부(120)의 분사부(121)로 분사되는 피막제거제(2)(b 표시 참고)가 폐소화기분말(1)에 도포됨으로써 폐소화기분말(1)의 피막을 제거할 수 있다.

도 5를 참고하면 도 5(a)와 같이 분사기를 통해 피막제거제(2)가 분사되며, 도 5(b)와 같이 폐소화기분말(1)의 겉면에 피막제거제(2)가 분사되어 폐소화기분말(1)에 흡착시키고 소정의 시간이 지난 후 폐소화기분말(1)의 피막을 벗겨낸다.

도 6을 참고하면 피막제거제(2)가 폐소화기분말(1)의 겉면(1a)에 형성된 실리콘막박에 분사됐을때 피막이 벗겨지는 모습을 나타낸 것으로,

도 6(a)와 같이 폐소화기분말(1)의 겉면(1a)이 피막제거제(2)로 인해 도 6(b)와 같이 폐소화기분말(1)의 겉면(1a)에 빈공간(1b)이 생기면서 피막이 제거된다.

본 발명에서 사용되는 피막제거제는 물, 비이온성 계면활성제, 공기연행계면활성제, 리모넨오일, 아세트산을 포함하여 구성된다. 상기 피막제거제(2)는 상기 성분 모두를 포함할 수도 있고, 물과 비이온성계면활성제, 물과 공기연행계면활성제, 물과 리모넨오일과 공기연행계면활성제, 물과 아세트산과 공기연행계면활성제로 각각 구성될 수도 있다.

상기 피막제거제의 실시예를 4가지를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

1) 1번 피막제거제

구성비: 물 90%, 비이온계 계면활성제 10%

비이온성계면활성제는 APG의 일종인 데실 글루코사이드는 데실 알코올과 글루코스의

축합 반응으로 얻어지는 성분으로 코코넛이나, 팜 케널 오일 등에서 유래되는 비이온성 계면활성제성분이다. 시성식은 C16H32O6 이며, 알카리계성 PH11~12정도의 성질을 가지고 있다.

2) 2번 피막제거제

구성비: 물 90%, 공기연행계면활성제 10%

공기연행계면활성제는 Alpha olefin (C14-16) sulfonate 20 ~ 30%, Alkyl benzene sulfonic acid (C10-13) 10 ~ 20%, Water 40 ~ 50%, Etc-Tradesecret 10 ~ 20%를 포함하여 구성된다.

공기연행계면활성제는 하기와 같은 특징을 갖는다.

가. 외관 : 황색 액상

나. 냄새 : 약간의 특이한 냄새

다. 냄새 역치 : 자료 없음

라. pH : 10~13

마. 녹는점/어는점(℃) : 약 0℃이하

바. 초기 끓는점/끓는점 범위(℃) : 약 100℃

사. 인화점(℃) : 없음(C.O.C)

아. 증발속도 : 자료 없음

자. 인화성(고체, 기체) : 자료 없음

차. 인화 또는 폭발 범위의 상한/하한 : 자료 없음

하. 비중 : 1.03 ~ 1.04 (25℃)

3) 3번 피막제거제

구성비: 물 90%, 리모넨 오일 5%, 공기연행계면활성제 5%

리모넨은 아이소프렌 단위가 두개 반복된 테르펜중 하나이고, 오렌지향의 성분이다. 소나무와 감귤류(특히 오렌지 및 레몬의 껍질)에 풍부하게 들어있는 식물성 정유로 명칭도 레몬에서 유래한 것이다. 그 특유의 향기로 인해 향료의 원료나 방향제로 사용된다. 광학적 이성질체로 d- 및 l-리모넨이 존재한다. d-리모넨은 오렌지 등의 감귤류에 많으며 l-리모넨은 소나무과 식물에 많이 함유되어있다. 리모넨은 항균제, 항바이러스제, 항진균제, 항유충제, 곤충 유인제, 방취제, 착취제 등의 다양한 특성을 가지며 맛을 생성하는 효과도 있다. 리모넨의 독성은 매우 낮고 약간의 피부 자극성이 있다. 분자식은 C10H16이며 분자량 136.24, 끓는점 178℃, 녹는점 －96.9℃, 비중 0.8411(20℃)이다. 이들은 모두 α-리모넨·L-리모넨의 값이고 라세미체는 분자량을 제외한 값이 약간 다르다. 저온에서 질산의 작용으로 물을 가해서 포수(抱水) 테르펜을 생성하고, 황산과 처리하면 테르피넨과 p-사이멘을 생성한다. 오렌지와 비슷한 향기가 나는 무색의 기름 모양 액체이며, 향료의 원료로 사용되고 있다. 공기와 빛에 의해 잘 산화된다.

4) 4번 피막제거제

구성비: 물 90%, 아세트산 5%, 공기연행계면활성제 5%

상기 아세트산은 수분이 적고 순도가 높은 아세트산으로 실온에서 고체이다. 피부에 닿으면 염증을 일으키며 용매 또는 합성원료로 쓰인다. 화학식 CH3COOH이며 아세트산은 순도가 높을수록 녹는점이 높아지는데, 98%의 것은 13.3℃이고 순수한 것은 16.6℃이다. 따라서 순도가 높은 아세트산은 낮은 실온에서 얼음 상태인 고체가 되므로 빙초산이라는 이름이 붙었다. 식품위생법에 의한 식품첨가물 규격에서 빙초산은 아세트산 99% 이상을 함유하는 것으로 규정되어 있다.

빙초산은 아세틸렌과 물의 반응 또는 알코올의 공기산화에 의하여 아세트알데하이드를 얻고 이것을 다시 산화시켜 얻는 무색의 액체로서 물과 대부분의 유기용매에 용해되고 수용액은 산성을 나타낸다. 빙초산이 피부와 점막에 닿으면 심한 염증을 일으킨다. 용매 또는 유기화합물을 합성하는 데에 많이 사용되고 있다.

S4)건조단계

건조단계(S4)는 상기 피막제거제도포단계(S3)를 통해 제조된 제1정제폐소화기분말을 소정시간동안 건조시키는 단계이다.

상기 피막제거제도포단계(S3)의 피막제거제는 90%가 물로 이루어지는 것으로, 피막제거제를 분사하여 폐소화기분말의 박막을 제거하는 과정에서 분말이 뭉쳐져 덩어리지게 된다. 상기 덩어리진 폐소화기 분말을 드라이하는 과정에서 물을 기화시키며 건조(드라이)시킨 후 덩어리진 분말을 하기 분쇄단계(S4)에서 분쇄한다.

S5)분쇄단계

분쇄단계(S5)는 상기 건조단계(S4)를 통해 건조된 제1정제폐소화기분말을 분쇄하는 단계이다.

도 3(d)를 참고하면 상기 분쇄단계(S5)는 볼밀 임펙트 크러셔 등을 사용하여 제2정제폐소화기분말을 분쇄하는 단계이다.

S6)인산암모늄추출단계

인산암모늄추출단계(S6)는 상기 분쇄단계(S5)를 통해 분쇄된 제1정제폐소화기분말에서 비료용 인산암모늄을 추출하는 단계이다.

도 3(e)는 비료용 인산암모늄이 포장된 모습을 나타낸 도면이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1 폐소화기분말
2 피막제거제
100 피막제거장치
110 폐소화기분말수용부
111 배출홀
120 피막제거제수용부
121 분사부
130 분말용액혼합부
131 분말용액배출홀

Claims

회수된 폐소화기를 절단하여 폐소화기 내에 수용된 폐소화기분말(1)을 수거하는 폐소화기분말수거단계(S1);
상기 폐소화기분말수거단계(S1)를 통해 수거된 폐소화기분말(1)에 대해 체가름을 실시하여 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 폐소화기분말(1)에 전자식자석을 이용하여 미세 철성분을 분리시킴으로서 폐소화기분말(1)을 정제시키는 이물질제거단계(S2);
상기 이물질제거단계(S2)를 통해 정제된 폐소화기분말(1)에 피막제거제(2)를 분사하여 폐소화기분말(1)의 피막을 분리하여 제1정제폐소화기분말을 제조하는 피막제거제도포단계(S3);
상기 피막제거제도포단계(S3)를 통해 제조된 제1정제폐소화기분말을 소정시간동안 건조시키는 건조단계(S4);
상기 건조단계(S4)를 통해 건조된 제1정제폐소화기분말을 분쇄하는 분쇄단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐소화기 분말 처리방법.
제1항에 있어서,
피막제거제도포단계(S3)의 피막제거제(2)는 물, 비이온성 계면활성제, 공기연행계면활성제, 리모넨오일, 아세트산 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐소화기 분말 처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
피막제거제도포단계(S3)는 피막제거장치(100)를 이용하여 폐소화기분말(1)에 피막제거제(2)를 도포화되,
상기 피막제거제(100)는
폐소화기분말(1)이 수용되기 위한 것으로 하단 일측에 소정 크기의 배출홀(111)이 형성되는 폐소화기분말수용부(110)와,
분말용액혼합부(130)의 일측면에 연결되되, 내부에 피막제거제(2)가 수용되기 위한 소정의 공간을 가지고, 분말용액혼합부(130)와 연결된 부분은 분사부(121)로 형성되어 피막제거제수용부(120)에 담긴 피막제거제(2)가 분말용액혼합부(130)의 내부로 분사되도록 하는 피막제거제수용부(120)와,
상기 폐소화기분말수용부(110)의 일측과 연결되고 타측은 분말용액배출홀(131)이 형성되는 분말용액혼합부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐소화기 분말 처리방법.