WO2016024688A1 - 하이브리드 열탈착 장치 - Google Patents

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WO2016024688A1
WO2016024688A1 PCT/KR2015/003231 KR2015003231W WO2016024688A1 WO 2016024688 A1 WO2016024688 A1 WO 2016024688A1 KR 2015003231 W KR2015003231 W KR 2015003231W WO 2016024688 A1 WO2016024688 A1 WO 2016024688A1
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WO
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thermal desorption
inner cylinder
contact
contact thermal
soil
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/003231
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English (en)
French (fr)
Inventor
고성환
송영호
심두섭
김수미
정홍배
김정수
김용재
엄찬호
이송이
이아람
정수두
Original Assignee
(주)에코필
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/06—Reclamation of contaminated soil thermally

Definitions

  • the present invention relates to a thermal desorption apparatus, and more particularly, to a thermal desorption apparatus that allows contact and non-contact types of contaminants in contaminated soil to be integrated by each independently mixed device.
  • Soils have a limit of self-sustainability, and contaminants continue to accumulate.
  • pollutants such as various hazardous wastes and toxic wastewater are released. These pollutants cause enormous damage due to the destruction of the soil ecosystem and groundwater contamination.
  • various techniques have been developed to purify contaminated soil that has lost its viability.
  • the thermal desorption method utilizes thermal energy, and separates organic substances by volatilizing them in a gaseous state without decomposing them.
  • the thermal desorption method differs from the conventional incineration or pyrolysis methods in that the purified soil does not lose its inherent properties.
  • the pollutants removed by the thermal desorption method are petrochemicals and the like, and are mainly volatile organic substances.
  • Thermal desorption devices are classified into contact type which directly burns pollutants with thermal energy and non-contact type which decomposes pollutants in an anaerobic state.
  • the contact type has a relatively good thermal efficiency, but the amount of exhaust gas is large, and the non-contact type has a relatively small amount of exhaust gas, but the thermal efficiency is low due to a limitation in heat transfer to pollutants.
  • the contact type is operated in an oxygen atmosphere, so it is mainly applied to contaminated soils with low concentrations and low volatilities in consideration of LEL (lowest explosion limit of volatiles). It is mainly used for the treatment of pollutants, and is operated in an inert atmosphere or a closed atmosphere with low oxygen concentration to prevent explosion due to volatilization of the pollutants or to prevent self-combustion. .
  • Conventional thermal desorption apparatus is made of a contact and non-contact independent device, and performs the soil purification work separately. In this case, depending on the condition of the soil, there is a need to prepare both contact and contactless devices. Accordingly, there is a need to implement contact and contactless in one device.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2011-156500 discloses a method for separating and removing volatile organic compounds and high melting point compounds having a low melting point.
  • the patent does not integrate contact and contactless, so an additional device is required to realize this substantially.
  • the device is complicated in structure and large in size, making it difficult to install the device by moving it to contaminated soil.
  • the contact and contactless by implementing a single device, it is possible to make structural improvements to utilize the thermal energy according to each method.
  • the structural improvement may increase the thermal efficiency of the thermal desorption apparatus.
  • Conventional devices are contacted and contactless separated from each other, and there is no room for improving the thermal efficiency of contacted and contactless operation.
  • An object of the present invention is to provide a hybrid thermal desorption apparatus that can implement the contact and contactless as a single device, and efficiently utilize the heat energy applied to both methods.
  • One example of a hybrid thermal desorption apparatus for solving the problems of the present invention is a first inner cylinder and the first inner cylinder while the first inner cylinder and the first inner cylinder inside the first inner cylinder to perform contact thermal desorption by contacting the pollutants while rotating, It includes a first outer cylinder to accommodate the thermal energy in the space of the first inner cylinder to supply the received thermal energy to perform a non-contact thermal desorption. In addition, it is fixed to one side of the first outer cylinder, and includes a first discharge portion for discharging the steam and soil discharged from the first inner cylinder.
  • the first inner cylinder may be attached to the rotary blade in the form of a screw along the inner peripheral surface.
  • the inner circumferential surface of the first outer cylinder may include a plurality of inner wall protrusions for gently adjusting the heat flow.
  • the contact thermal desorption and the contactless thermal desorption may be operated independently.
  • hybrid thermal desorption apparatus for solving the problems of the present invention is located in the first inner cylinder and the lower portion of the first inner cylinder to perform contact thermal desorption by contacting the thermal energy directly to the pollutants while rotating, the first inner cylinder And a second inner cylinder capable of receiving coarse soil through a moving passage to perform non-contact thermal desorption.
  • a second outer cylinder for accommodating the first and second inner cylinder therein, receiving the thermal energy in the space between the first and second inner cylinder to supply the received thermal energy to the second inner cylinder to perform non-contact thermal desorption. It includes.
  • a second discharge part fixed to one side of the second outer cylinder and fixed to the other side of the second outer cylinder and a second discharge part for discharging steam discharged from the first and second inner cylinders, and discharging soil sent from the second inner cylinder Includes 3 outlets. Further comprising a communication path opened and closed by a valve between the first outer cylinder and the first inner cylinder, the process of opening and closing the valve by the stopper may be limited.
  • the second inner cylinder may rotate by receiving a rotational force from the first inner cylinder.
  • the contact thermal desorption and the contactless thermal desorption may be operated independently.
  • the non-contact thermal desorption may thermally desorb the soil which has undergone contact thermal desorption in the first inner cylinder in the second inner cylinder.
  • the non-contact thermal desorption may utilize heat generated by the contact thermal desorption in the first inner cylinder.
  • the hybrid thermal desorption apparatus of the present invention by placing a contact inner cylinder inside the non-contact outer cylinder, by implementing a contact and contactless as a single device, it is possible to eliminate the inconvenience of having to prepare both contact and contactless according to the contaminated soil. have. In addition, it is possible to increase the thermal desorption efficiency by efficiently utilizing the thermal energy remaining in the non-contact type in the contact type by using the valve. By the second inner cylinder, the thermal energy of the contact type can be used for the non-contact type to increase the thermal energy efficiency.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a hybrid first heat desorption apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing a hybrid second heat desorption apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a hybrid second heat desorption apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5.
  • Embodiment of the present invention by providing a contact inner cylinder inside the non-contact outer cylinder, implement a contact and contactless as a single device, and proposes a heat desorption apparatus that can efficiently utilize the heat energy applied to both methods.
  • the structure of the thermal desorption apparatus implemented as a single device in detail, and the process of purifying the contaminated soil by the thermal desorption apparatus will be described in detail.
  • the contact and the non-contact consisting of a single device is called a hybrid thermal desorption device.
  • Contact type directly burns pollutants with thermal energy
  • non-contact type directly decomposes pollutants in anaerobic state without direct combustion.
  • Contact is applied to contaminated soils with low concentrations and low volatilities, and contactless is used for soils contaminated with high concentrations of pollutants.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a hybrid first thermal desorption apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
  • the first thermal desorption apparatus 100 includes a first inner cylinder 20 for contact combustion, a first outer cylinder 30 for non-contact combustion, and a first discharge part for discharging gas and soil. 40 is made.
  • the first inner cylinder 20 is disposed inside the first outer cylinder 30 and rotates at a constant speed.
  • the rotational force of the driving unit 23 is controlled by the speed reducer 24 to transmit the rotational force to the first inner cylinder 20 to a power transmission unit 25 such as a gear.
  • the power transmission unit 25 is connected to the chain belt 26 installed along the outer circumferential surface of the first inner cylinder 20 to rotate the first inner cylinder 20. In some cases, it is possible to rotate the first inner cylinder 20 in a manner different from that presented above within the scope of the present invention.
  • a plurality of rollers 22 may be attached to one side of the outer circumferential surface of the first inner cylinder 20.
  • the roller 22 supports the first inner cylinder 20, so that the rotation of the first inner cylinder 20 is smooth, it is preferably spherical or cylindrical.
  • the roller 22 may use a metal or nonmetal material.
  • the first inner cylinder 20 is a place where the soil purification by direct combustion, it may be made of a metal or non-metal material. As the first inner cylinder 20 rotates, heat energy contacts and evaporates contaminants in the soil. In this way, the thermal energy is in contact with the contaminant to volatilize is called a contact type.
  • the contaminated soil is supplied through the hopper 10, and the hopper 10 may further include a rotary valve for uniformly introducing the contaminated soil at a constant speed.
  • the soil supplied to the hopper 10 is introduced into the first inner cylinder 20 via the conveyor 12.
  • the first device 100 may add other devices in addition to the hopper 10 and the conveyor 12 in order to supply the contaminated soil efficiently.
  • the first inner cylinder 20 is attached with a rotary blade 21 in the form of a screw along the inner circumferential surface. The rotary blade 21 rotates with the rotation of the first inner cylinder 20, and moves the soil to be purified toward the first discharge part 40.
  • the lower part of the conveyor 12 is provided with a first burner 14 for directly burning the contaminated soil.
  • the thermal energy of the first burner 14 is discharged directly into the first inner cylinder 20 through the flow passage 15.
  • the first burner 14 may use propane gas, which is a clean fuel, as a heat source.
  • propane gas which is a clean fuel
  • the thermal energy is in direct contact with the pollutant and volatilizes the pollutant. It is preferable to maintain the temperature of the 1st inner cylinder 20 at relatively low temperature, for example, 150-200 degreeC.
  • contact type the temperature of the 1st inner cylinder 20 for volatilizing a contaminant is called contact type volatilization temperature.
  • the contact volatilization temperature may be vaporized by polluting pollutants, but since organic components of the soil are not decomposed, the purified soil does not lose its inherent physical properties. This is a feature of the thermal desorption apparatus of the invention which is distinguished from conventional apparatus for incineration or pyrolysis.
  • the volatilization temperature may be set differently according to the type of pollutant and the degree of contamination.
  • the first thermal desorption apparatus 100 of the present invention surrounds the outside of the first inner cylinder 20 and is equipped with a first outer cylinder 30 having a space for accommodating thermal energy.
  • One side of the first outer cylinder 30 is fixed in contact with the first discharge portion 40, the other side is provided with a second burner (16).
  • the second burner 16 may use propane gas, which is a clean fuel, as a heat source.
  • Thermal energy of the second burner 16 is transmitted to the first inner cylinder 20 through the flow path 17 through the space. Since the heat energy by the second burner 16 is not directly transmitted to the first inner cylinder 20, the heat energy is transmitted to the first inner cylinder 20 by raising the temperature of the space, so that the thermal energy does not directly contact the pollutant. As such, volatilization without direct contact with contaminants is referred to as contactless.
  • the temperature of the first outer cylinder 30 due to the thermal energy supplied by the second burner 16 is relatively higher than the contact volatilization temperature.
  • the temperature of the first outer cylinder 30 for volatilizing contaminants is referred to as the non-contact volatilization temperature.
  • the non-contact volatilization temperature may be vaporized by polluting pollutants, but since organic matter components of the soil are not decomposed, the purified soil does not lose its inherent physical properties. This is a feature of the thermal desorption apparatus of the present invention that is different from conventional apparatus for incineration or pyrolysis.
  • the non-contact volatilization temperature may be set differently according to the type of pollutant, the degree of contamination.
  • the inner circumferential surface of the first outer cylinder 30 includes a plurality of inner wall protrusions 33 to adjust the heat flow to be gentle.
  • Each of the inner wall protrusions 33 is formed along the inner circumferential surface of the first outer cylinder 30, and it is good to maintain a constant interval from each other.
  • the size and spacing of the inner wall protrusion 33 may be set in consideration of the size of the first device 100, the temperature of the first outer cylinder 30, and the like.
  • the combustion gas discharge port 31 through which the cover 32 is opened and closed is opened above the first outer cylinder 30.
  • the combustion gas discharge port 31 discharges the gas generated by burning the fuel of the second burner 16.
  • the first outer cylinder 30 and the first discharge portion 40 is firmly fixed by the coupling portion (34). Coupling by the coupling part 34 may apply various ways within the scope of the present invention.
  • the first discharge part 40 is in communication with the first inner cylinder 20 in a spatially open state.
  • the first discharge part 40 accommodates steam and soil discharged from the first inner cylinder 20.
  • the upper portion of the first discharge portion 40 has a steam discharge port 41 for discharging the steam generated by the volatilization of contaminants.
  • the steam outlet 41 is opened or closed by a cover 42.
  • the lower portion of the first discharge portion 40 is a soil discharge port 43 for discharging the purified soil is located, the soil discharge port 43 is opened and closed by a cover 44.
  • the shape and size of the first discharge part 40 may be determined by the amount of steam and soil discharged.
  • the position at which the first outlet 40 is mounted may be set to efficiently discharge steam and soil.
  • the first thermal desorption apparatus 100 operates independently of contact and contactless. Specifically, when the contact thermal desorption proceeds, the non-contact thermal desorption is not performed, and when the contactless thermal desorption proceeds, the contact thermal desorption is not performed.
  • Contact thermal desorption proceeds in a state where the first burner 14 is ON and the second burner 16 is OFF. At this time, the steam outlet 41 and the soil outlet 43 maintain an open state.
  • Non-contact thermal desorption is performed when the first burner 14 is in an OFF state and the second burner 16 is in an ON state. At this time, the steam outlet 41, the soil outlet 43 and the combustion gas outlet 31 are all in a closed state.
  • Non-contact thermal desorption proceeds the inside of the 1st inner cylinder 20 to anaerobic conditions by vacuum or an inert gas.
  • the first thermal desorption apparatus 100 of the present invention is implemented as a single contact and contactless device. Prior to the thermal desorption process, contaminated soils are divided into those which must be treated in a contact manner and those which must be treated in a noncontact manner. Once identified as soil to be treated by contact, contact thermal desorption is carried out, as described above. Once identified as soil to be treated in a non-contact manner, as previously described, non-contact thermal desorption is performed. As such, contact or non-contact thermal desorption may be performed by a single device, and thus, there is no need to prepare both a contact thermal desorption device and a non-contact thermal desorption device unlike in the related art.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a hybrid second heat desorption apparatus 200 according to another embodiment of the present invention.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3.
  • the second thermal desorption apparatus 200 is the same as the first thermal desorption apparatus 100, except that the contactless and contact passages are further added. Accordingly, the remaining portion of the second thermal desorption apparatus 200 except for the passage will be referred to the first thermal desorption apparatus 100.
  • the second thermal desorption apparatus 200 includes a communication path 36 communicating with the first inner cylinder 20 near the hopper 10, which is one side of the first outer cylinder 30.
  • the communication path 36 connects the first outer cylinder 30 and the first inner cylinder 20 to each other. Opening and closing of the communication path 36 is performed by the valve 35 whose movement is limited by the stopper 37.
  • the valve 35 may operate manually or automatically, and may be modified in various forms within the scope of the present invention.
  • the valve 35 moves to the outside of the first outer cylinder 30, the first outer cylinder 30 and the first inner cylinder 20 communicate with each other.
  • the valve 35 is in contact with the stopper 37, the first outer cylinder 30 and the first inner cylinder 20 is blocked.
  • the heat of the first outer cylinder 30 flows to the first inner cylinder 20.
  • the second thermal desorption apparatus 200 is a form in which the heat source of the second burner 16 is moved back into contact through a non-contact type.
  • the second device 200 may increase thermal efficiency as compared with the conventional non-contact type. This is because the heat source that is drawn out of the non-contact type and consumed outside is moved and used in a contact type.
  • the second device 200 may input a contaminated soil having a high oil concentration as compared with the conventional contact type. This is because the non-contact combustion gas has a lower oxygen concentration than general air, so that even when contacted with a high concentration of contaminated soil, the inert atmosphere can be realized.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a hybrid third thermal desorption apparatus 300 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5.
  • one inner cylinder is further added to the first inner cylinder 20 of the first thermal desorption apparatus 100. Accordingly, detailed description of the same reference numerals as those of the first thermal desorption apparatus 100 will be omitted.
  • a second inner cylinder 50 is added to the lower portion of the first inner cylinder 20.
  • the structure of the 2nd outer cylinder 60, the 2nd, and 3rd discharge part 70a, 70b has the form which accommodates the 1st and 2nd inner cylinders 20,50.
  • the combustion gas outlet 61, the lid 62, and the inner wall protrusion 63 installed in the second outer cylinder 60 may include the combustion gas outlet 31, the lid 32, and the inner wall protrusion 33 of the first outer cylinder 30. And function and role are the same.
  • the second outlet part 70a is provided with a steam outlet 71 and a cover 72 which have the same function and role as the steam outlet 41 and the cover 42 of the first device 100.
  • the third discharge part 70b is provided with a soil discharge port 74 and a cover 75 having the same function and role as the soil discharge port 43 and the cover 44 of the first device 100. Moreover, the 3rd burner 80 and the flow path 81 are provided in the 3rd apparatus 300 similarly to the 2nd burner 16 and the flow path 17 of the 1st outer cylinder 30. As shown in FIG. The second discharge part 70a is disposed on the third burner 80 side, and the third discharge part 70b is disposed on the first burner 14 side.
  • the second inner cylinder 50 is rotated by the power expansion unit 55 for expanding the power for rotating the first inner cylinder 20.
  • the 2nd inner cylinder 50 is equipped with the rotary blade 51, the roller 52, and the chain belt 53 like the 1st inner cylinder 20.
  • the first inner cylinder 20 operates in a contact manner, but the second inner cylinder 50 is used for non-contact thermal desorption.
  • the contaminated soil introduced into the first inner cylinder 20 is heated in a contact manner by the first burner 14 and moves to the second inner cylinder 50.
  • the contaminated soil transferred to the second inner cylinder 50 is thermally desorbed in a non-contact manner by the third burner 80.
  • a moving passage 73 is disposed to allow the soil that has passed through the first inner cylinder 20 to move to the second inner cylinder 50.
  • the movement passage 73 extends from the second discharge portion 70a so that the end portion thereof faces the second inner cylinder 50.
  • the moving passage 73 is inclined so that the soil moves smoothly.
  • the third thermal desorption apparatus 300 operates independently of contact and contactless. Specifically, when the contact thermal desorption proceeds, the non-contact thermal desorption is not performed, and when the contactless thermal desorption proceeds, the contact thermal desorption is not performed.
  • the contact thermal desorption proceeds in a state where the first burner 14 is ON and the third burner 80 is OFF. At this time, the steam outlet 71 and the soil outlet 74 maintains an open state.
  • Non-contact thermal desorption takes place in two stages. In the first stage, the contaminated soil is located in the first inner cylinder 20, the first burner 14 is in an ON state, and the third burner 80 is in an OFF state. At this time, the steam outlet 71 and the soil outlet 74 is open. In the second step, when the contaminated soil is transferred to the second inner cylinder 50, the first burner 14 is turned off and the third burner 80 is turned on. At this time, the steam outlet 71, the soil discharge port 74 and the combustion gas discharge port 61 is all closed. Non-contact thermal desorption proceeds in the anaerobic conditions of the interior of the first and second inner cylinder (20, 50) by vacuum or inert gas.
  • the third thermal desorption apparatus 300 according to the embodiment of the present invention has a structure that can increase the thermal efficiency. This will be described in detail below.
  • the soil to be treated by contact is volatilized from the first inner cylinder 20, and is discharged to the soil outlet 74 through the moving passage 73 through the second inner cylinder 50.
  • the soil introduced into the second inner cylinder 50 retains the heat from the first inner cylinder 20 as it is, and thus may induce volatilization of pollutants.
  • the space between the first and second inner cylinders 20 and 50 and the second outer cylinder 60 retains heat, it may help to volatilize contaminants in the second inner cylinder 50.
  • the third apparatus 300 may increase the time for removing contaminants in the soil to be treated by contact and may continuously use the heat in the first inner cylinder 20 for a predetermined time. Since the third device 300 further includes the step of passing through the second inner cylinder 50 as compared to the first device 100, contaminants can be more reliably removed.
  • the non-contact soil to be treated is preliminarily heated in the first inner cylinder 20.
  • the soil becomes hot, and the space between the first and second inner cylinders 20 and 50 and the second outer cylinder 60 is heated.
  • the soil transferred to the second inner cylinder 50 is subjected to non-contact thermal desorption using the third burner 80.
  • the hot soil and the space contain heat, when the heat desorption by the second inner cylinder (50), the heat is recycled.
  • the third device 300 of the present invention can significantly reduce the energy and time.
  • the non-contact thermal desorption by the second inner cylinder 50 proceeds easily.

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Abstract

접촉식 및 비접촉식을 하나의 장치로 구현하고, 양 방식에 가해지는 열에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 하이브리드 열탈착 장치를 제시한다. 그 장치는 회전하면서 오염물질에 직접 열에너지가 접촉시켜 접촉식 열탈착을 수행하는 제1 내통 및 제1 내통을 내부에 내재하면서 제1 내통과의 공간에 열에너지를 수용하여 제1 내통에 수용된 열에너지를 공급하여 비접촉식 열탈착을 수행하도록 하는 제1 외통 및 제1 외통의 일측에 고정되며 제1 내통에서 방출되는 증기 및 토양을 배출하는 제1 배출부를 포함하며, 제1 내통에 다른 내통을 더 포함할 시킬 수 있다.

Description

하이브리드 열탈착 장치
본 발명은 열탈착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오염된 토양의 오염물질을 접촉식 및 비접촉식이 일체화되어 각각 독립적으로 혼용된 장치에 의하여 처리할 수 있도록 하는 열탈착 장치에 관한 것이다.
토양은 자생력의 한계가 있어서, 오염물질이 계속 축적된다. 산업공정상의 누출, 석유화학제품의 운반 및 유통 과정에서, 각종 유해 폐기물 및 독성폐수와 같은 오염물질이 배출된다. 이러한 오염물질은 토양생태계의 파괴, 지하수 오염 등으로 막대한 피해를 야기 한다. 그리하여 자생력이 상실된 오염토양을 정화하고자 하는 다양한 기술이 개발되었다. 그중에서 열탈착 방식은 열에너지를 이용하여, 유기물 성분은 분해하지 않고 오염물질을 기상 상태로 휘발시켜 분리한다. 열탈착 방식은, 정화된 토양이 고유의 물성을 잃지 않는다는 점에서, 기존의 소각이나 열분해 방법과는 차별된다. 열탈착 방식에 의해 제거되는 오염물질은 석유화학제품 등으로, 주로 휘발성이 있는 유기물질이다.
열탈착 장치는 열에너지로 오염물질을 직접 연소하는 접촉식 및 혐기성 상태에서 오염물질을 분해시키는 비접촉식으로 구분된다. 접촉식은 상대적으로 열효율은 좋으나, 배가스량이 커지고, 비접촉식은 배가스량은 상대적으로 적으나, 오염물질로의 열전달에 한계가 있어 열효율이 낮다. 실질적으로, 접촉식은 산소분위기에서 운영되므로 LEL(휘발성 물질의 최저 폭발한계)을 고려하여 저농도이면서 휘발온도가 낮은 오염물질이 존재하는 오염토양에 주로 적용되고, 비접촉식은 접촉식으로 처리가 어려운 고농도의 오염물질의 처리에 주로 이용 되는데, 오염물질의 휘발에 따른 폭발 방지 또는, 자체 연소를 방지하기 위해 산소 농도가 낮은 불활성 분위기 또는 밀폐 분위기로 운영된다. . 종래의 열탈착 장치는 접촉식 및 비접촉식이 독립된 장치로 제작되고, 토양 정화작업을 별도로 수행하고 있다. 이렇게 되면, 토양의 상태에 따라, 접촉식 및 비접촉식 장치를 모두 준비해야 하는 번거로움이 있다. 이에 따라, 접촉식 및 비접촉식을 하나의 장치로 구현해야 할 필요가 있다.
일본공개특허 제2011-156500호는 저융점의 휘발성 유기화합물 및 고융점 화합물을 분리하여 제거하는 방법을 제시하고 있다. 하지만, 상기 특허는 접촉식 및 비접촉식이 일체로 되어 있지 않아서, 이를 실질적으로 구현하기 위해서는 부가적인 장치가 필요하다. 상기 장치는 구조가 복잡하고 규모가 커서, 상기 장치를 오염토양으로 이동하여 설치하기가 어렵다. 한편, 접촉식 및 비접촉식을 하나의 장치로 구현하면, 각각의 방식에 따른 열에너지를 활용할 수 있도록 구조적인 개선을 할 수 있다. 상기 구조적인 개선은 열탈착 장치의 열효율을 높일 수 있다. 종래의 장치는 접촉식 및 비접촉식이 서로 분리되어 있어서, 접촉식 및 비접촉식의 운용에 따른 열효율을 개선할 여지가 없다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 접촉식 및 비접촉식을 하나의 장치로 구현하고, 양 방식에 가해지는 열에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 하이브리드 열탈착 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 하이브리드 열탈착 장치의 하나의 예는 회전하면서 오염물질에 직접 열에너지가 접촉시켜 접촉식 열탈착을 수행하는 제1 내통 및 상기 제1 내통을 내부에 내재하면서 상기 제1 내통과의 공간에 열에너지를 수용하여 상기 제1 내통에 상기 수용된 열에너지를 공급하여 비접촉식 열탈착을 수행하도록 하는 제1 외통을 포함한다. 또한, 상기 제1 외통의 일측에 고정되며, 상기 제1 내통에서 방출되는 증기 및 토양을 배출하는 제1 배출부를 포함한다.
본 발명의 열탈착 장치의 하나의 예에 있어서, 상기 제1 내통은 내주면을 따라 나사 형태의 회전날이 부착될 수 있다. 상기 제1 외통의 내주면에는 열 흐름을 완만하게 조절하는 복수개의 내벽 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 접촉식 열탈착 및 상기 비접촉식 열탈착은 독립적으로 운영될 수 있다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 하이브리드 열탈착 장치의 다른 예는 회전하면서, 오염물질에 직접 열에너지가 접촉시켜 접촉식 열탈착을 수행하는 제1 내통 및 상기 제1 내통의 하부에 위치하고, 상기 제1 내통을 거친 토양을 이동통로를 통하여 공급받아 비접촉식 열탈착을 수행할 수 있는 제2 내통을 포함한다. 또한, 상기 제1 및 제2 내통을 내부에 수용하면서, 상기 제1 및 제2 내통과의 공간에 열에너지를 수용하여 상기 제2 내통에 상기 수용된 열에너지를 공급하여 비접촉식 열탈착을 수행하도록 하는 제2 외통을 포함한다. 상기 제2 외통의 일측에 고정되며, 상기 제1 및 제2 내통에서 방출되는 증기를 배출하는 제2 배출부 및 상기 제2 외통의 타측에 고정되며, 상기 제2 내통으로부터 보내온 토양을 토출하는 제3 배출부를 포함한다. 상기 제1 외통 및 상기 제1 내통 사이에는 밸브에 의해 개폐되는 연통로를 더 포함하고, 상기 밸브는 스톱퍼에 의해 개폐하는 과정이 제한될 수 있다.
본 발명의 열탈착 장치의 다른 예에 있어서, 상기 제2 내통은 상기 제1 내통으로부터 회전력을 전달받아 회전할 수 있다. 상기 접촉식 열탈착 및 상기 비접촉식 열탈착은 독립적으로 운영될 수 있다. 상기 비접촉식 열탈착은 상기 제1 내통에서 접촉식 열탈착을 거친 토양을 상기 제2 내통에서 열탈착시킬 수 있다. 상기 비접촉식 열탈착은 상기 제1 내통에서의 접촉식 열탈착에 의해 발생한 열을 활용할 수 있다.
본 발명의 하이브리드 열탈착 장치에 의하면, 비접촉식 외통 내부에 접촉식 내통을 배치함으로써, 접촉식 및 비접촉식을 하나의 장치로 구현하여, 오염토양에 따라 접촉식 및 비접촉식을 모두 준비해야 하는 불편을 해소할 수 있다. 또한, 밸브를 이용하여 비접촉식에서 잔존하는 열에너지를 접촉식에 효율적으로 활용하여 열탈착 효율을 높일 수 있다. 제2 내통에 의해 접촉식의 열에너지를 비접촉식에 이용하여 열에너지 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 하이브리드 제1 열탈착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 하이브리드 제2 열탈착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 하이브리드 제2 열탈착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절단한 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예는 비접촉식 외통 내부에 접촉식 내통을 배치함으로써, 접촉식 및 비접촉식을 하나의 장치로 구현하고, 양 방식에 가해지는 열에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 열탈착 장치를 제시한다. 이를 위해, 하나의 장치로 구현된 열탈착 장치의 구조에 대하여 상세하게 알아보고, 상기 열탈착 장치에 의하여 오염토양을 정화시키는 과정을 구체적으로 설명하기로 한다. 이와 같이, 접촉식 및 비접촉식이 하나의 장치로 이루어진 것을 하이브리드 열탈착 장치라고 한다. 접촉식은 열에너지로 오염물질을 직접 연소하고, 비접촉식은 직접 연소하지 않고 혐기성 상태에서 오염물질을 간접적으로 분해시킨다. 접촉식은 저농도이면서 휘발온도가 낮은 오염물질이 존재하는 오염토양에 적용되고, 비접촉식은 고농도의 오염물질로 오염된 토양에 이용된다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 의한 하이브리드 제1 열탈착 장치(100)를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 열탈착 장치(100)는 접촉식 연소를 위한 제1 내통(20), 비접촉식 연소를 위한 제1 외통(30) 및 가스와 토양을 배출하는 제1 배출부(40)를 포함하여 이루어진다. 제1 내통(20)은 제1 외통(30)의 안쪽에 배치되고, 일정한 속도로 회전한다. 구동부(23)의 회전력은 감속기(24)에 의해 속도가 조절되어, 기어와 같은 동력전달부(25)로 상기 회전력을 제1 내통(20)에 전달한다. 동력전달부(25)는 제1 내통(20)의 외주면을 따라 설치된 체인벨트(26)와 연결되어, 제1 내통(20)을 회전시킨다. 경우에 따라, 본 발명의 범주 내에서 상기 제시된 것과 다른 방식으로 제1 내통(20)을 회전시킬 수 있다. 제1 내통(20) 외주면의 일측에는 복수개의 롤러(22)가 부착될 수 있다. 롤러(22)는 제1 내통(20)을 지지하며, 제1 내통(20)의 회전이 원활하게 이루어지도록, 구형 또는 원통형인 것이 좋다. 롤러(22)는 금속 또는 비금속의 재질을 사용할 수 있다.
제1 내통(20)은 직접 연소에 의하여 토양 정화를 수행되는 곳으로, 금속 또는 비금속의 재질로 이루어질 수 있다. 제1 내통(20)은 회전하면서 토양의 오염물질에 열에너지가 접촉하여 휘발시킨다. 이와 같이, 열에너지가 오염물질에 접촉하여 휘발시키는 것을 접촉식이라고 한다. 오염토양은 호퍼(10)를 통하여 공급되며, 호퍼(10)는 오염토양을 일정한 속도로 균일하게 투입하게 하는 로터리 밸브를 더 포함할 수 있다. 호퍼(10)로 공급된 토양은 컨베이어(12)를 거쳐 제1 내통(20)의 내부로 투입된다. 제1 장치(100)는 오염토양을 효율적으로 공급하기 위하여, 호퍼(10) 및 컨베이어(12) 이외에 다른 장치를 부가할 수 있다. 제1 내통(20)은 내주면을 따라 나사 형태의 회전날(21)이 부착되어 있다. 회전날(21)은 제1 내통(20)의 회전과 함께 회전하며, 정화되는 토양을 제1 배출부(40) 방향으로 이동시킨다.
컨베이어(12)의 하부에는 오염토양을 직접 연소하기 위한 제1 버너(14)가 설치되어 있다. 제1 버너(14)는 열에너지가 유로(15)를 통하여 직접 제1 내통(20)의 내부로 방출된다. 제1 버너(14)는 청정 연료인 프로판 가스 등을 열원으로 사용할 수 있다. 상기 열에너지는 오염물질에 직접 접촉하여, 오염물질을 휘발시킨다. 제1 내통(20)의 온도는 상대적으로 낮은 온도, 예컨대 150~200℃를 유지하는 것이 바람직하다. 접촉식에 의해, 오염물질을 휘발시키기 위한 제1 내통(20)의 온도를 접촉식 휘발온도라고 한다. 상기 접촉식 휘발온도는 오염물질을 휘발시켜 증기로 만들 수 있지만, 토양의 유기물 성분은 분해되지 않으므로, 정화된 토양이 고유의 물성을 잃지 않는다. 이는 소각하거나 열분해하는 종래의 장치와 차별되는 본 발명의 열탈착 장치의 특징이다. 상기 휘발온도는 오염물질의 종류, 오염도에 따라 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 제1 열탈착 장치(100)는 제1 내통(20)의 외부를 감싸며, 열에너지를 수용하는 공간이 확보된 제1 외통(30)이 장착되어 있다. 제1 외통(30)의 일측은 제1 배출부(40)와 접촉하여 고정되고, 타측은 제2 버너(16)가 설치되어 있다. 제2 버너(16)는 청정 연료인 프로판 가스 등을 열원으로 사용할 수 있다. 제2 버너(16)의 열에너지는 유로(17)를 통하여, 상기 공간을 통하여 제1 내통(20)에 전달된다. 제2 버너(16)에 의한 열에너지는 제1 내통(20)에 직접 전달되지 않고, 상기 공간의 온도를 상승시켜 제1 내통(20)에 전달하므로, 열에너지가 오염물질에 직접 접촉하지 않는다. 이와 같이, 오염물질과 직접 접촉하지 않고 휘발시키는 것을 비접촉식이라고 한다.
제2 버너(16)에 의해 공급되는 열에너지에 의한 제1 외통(30)의 온도는 접촉식 휘발온도보다 상대적으로 높다. 비접촉식에 의해, 오염물질을 휘발시키기 위한 제1 외통(30)의 온도는 비접촉식 휘발온도라고 한다. 상기 비접촉식 휘발온도는 오염물질을 휘발시켜 증기로 만들 수 있지만, 토양의 유기물 성분은 분해되지 않으므로, 정화된 토양이 고유의 물성을 잃지 않는다. 이는 소각하거나 열분해하는 종래의 장치와는 다른 본 발명의 열탈착 장치의 특징이다. 상기 비접촉식 휘발온도는 오염물질의 종류, 오염도에 따라 다르게 설정될 수 있다.
제1 외통(30)의 내주면에는 열 흐름이 완만하게 되도록 조절하기 위하여, 복수개의 내벽 돌출부(33)를 포함한다. 내벽 돌출부(33) 각각은 제1 외통(30)의 내주면을 따라 형성되어 있고, 서로는 일정한 간격을 유지하는 것이 좋다. 내벽 돌출부(33)의 크기 및 간격은 본 발명의 제1 장치(100)의 크기, 제1 외통(30)의 온도 등을 고려하여 설정할 수 있다. 제1 외통(30)의 상측에는 덮개(32)가 개폐되는 연소가스 배출구(31)가 뚫려 있다. 연소가스 배출구(31)는 제2 버너(16)의 연료가 연소되어 발생하는 가스를 배출한다. 제1 외통(30) 및 제1 배출부(40)는 결합부(34)에 의해 단단하게 고정된다. 결합부(34)에 의한 결합은 본 발명의 범주 내에서 다양한 방식을 적용할 수 있다.
제1 배출부(40)는 제1 내통(20)과 공간적으로 열려 있는 상태로 연통되어 있다. 제1 배출부(40)는 제1 내통(20)에서 배출되는 증기 및 토양을 수용한다. 제1 배출부(40)의 상부는 오염물질이 휘발되어 발생하는 증기를 방출하는 증기 배출구(41)가 있다. 증기 배출구(41)는 덮개(42)에 의해 개방되거나 폐쇄된다. 제1 배출부(40)의 하부는 정화된 토양을 내보내는 토양 배출구(43)가 위치하고, 토양 배출구(43)는 덮개(44)에 의해 개폐된다. 제1 배출부(40)의 형태와 크기는 토출되는 증기 및 토양의 양 등에 의해 결정될 수 있다. 제1 배출구(40)가 장착되는 위치는 증기 및 토양을 효율적으로 배출할 수 있도록 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 제1 열탈착 장치(100)는 접촉식 및 비접촉식이 독립적으로 운영된다. 구체적으로, 접촉식 열탈착이 진행되면 비접촉식 열탈착은 수행하지 않고, 비접촉식 열탈착이 진행되면 접촉식 열탈착은 수행하지 않는다. 접촉식 열탈착은 제1 버너(14)가 온(ON) 상태 및 제2 버너(16)는 오프(OFF) 상태에서 진행한다. 이때, 증기 배출구(41) 및 토양 배출구(43)는 개방된 상태를 유지한다. 비접촉식 열탈착은 제1 버너(14)가 오프(OFF) 상태 및 제2 버너(16)는 온(ON) 상태에서 수행한다. 이때, 증기 배출구(41), 토양 배출구(43) 및 연소가스 배출구(31)는 모두 닫힌 상태이다. 비접촉식 열탈착은 제1 내통(20)의 내부를 진공 또는 불활성가스에의해 혐기성 조건으로 진행한다.
본 발명의 제1 열탈착 장치(100)는 접촉식 및 비접촉식이 하나의 장치로 구현된다. 열탈착 공정을 진행하기 이전에, 오염된 토양은 접촉식으로 처리해야 할 것과 비접촉식으로 처리해야 할 토양으로 구분된다. 접촉식으로 처리해야 할 토양으로 확인되면, 앞에서 설명한 바와 같이, 접촉식 열탈착을 진행한다. 비접촉식으로 처리해야 할 토양으로 확인되면, 앞에서 설명한 바와 같이, 비접촉식 열탈착을 수행한다. 이와 같이, 하나의 장치로 접촉식 또는 비접촉식 열탈착을 할 수 있으므로, 종래와는 달리 접촉식 열탈착 장치와 비접촉식 열탈착 장치를 모두 준비해야 할 필요가 없다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 하이브리드 제2 열탈착 장치(200)를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도이다. 이때, 제2 열탈착 장치(200)는 비접촉식 및 접촉식의 통로가 더 부가된 것을 제외하고, 제1 열탈착 장치(100)와 동일하다. 이에 따라, 제2 열탈착 장치(200)의 상기 통로를 제외한 나머지 부분은 제1 열탈착 장치(100)를 참조하기로 한다.
도 3 및 도 4에 의하면, 제2 열탈착 장치(200)는 제1 외통(30)의 일측인 호퍼(10) 근처에 제1 내통(20)으로 연통되는 연통로(36)가 부가되어 있다. 연통로(36)는 제1 외통(30) 및 제1 내통(20) 사이를 서로 연결한다. 연통로(36)의 개폐는 스톱퍼(37)에 의해 움직임이 제한되는 밸브(35)에 의해 수행된다. 여기서, 밸브(35)는 수동 또는 자동으로 동작할 수 있으며, 본 발명의 범주 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 밸브(35)가 제1 외통(30)의 외측으로 이동하면, 제1 외통(30) 및 제1 내통(20)은 연통된다. 밸브(35)가 스톱퍼(37)에 접하면, 제1 외통(30) 및 제1 내통(20)은 막히게 된다. 제1 외통(30) 및 제1 내통(20)이 연통되면, 제1 외통(30)의 열이 제1 내통(20)으로 흐르게 된다.
본 발명의 실시예에 의한 제2 열탈착 장치(200)는 제2 버너(16)의 열원을 비접촉식을 통하여 다시 접촉식으로 이동되는 형태이다. 제2 장치(200)는 기존의 비접촉식과 비교하여 열효율을 높일 수 있다. 왜냐하면, 비접촉식에서 외부로 빠져나가 소모되는 열원을 접촉식으로 이동시켜 사용하기 때문이다. 또한, 제2 장치(200)는 기존의 접촉식과 비교하여 유류농도가 높은 오염토양을 투입할 수 있다. 왜냐하면, 비접촉식으로 투입된 연소가스는 일반적인 공기에 비해 산소 농도가 낮으므로, 접촉식으로 투입되어 고농도의 오염토양과 만나도,, 불활성 분위기 구현이 가능하기 때문이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 하이브리드 제3 열탈착 장치(300)를 나타내는 단면도이다. 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절단한 단면도이다. 제3 열탈착 장치(300)는 제1 열탈착 장치(100)의 제1 내통(20)에 하나의 내통이 더 추가된 것이다. 이에 따라, 제1 열탈착 장치(100)와 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6에 의하면, 제3 열탈착 장치(300)는 제1 내통(20)의 하부에 제2 내통(50)이 추가된다. 제2 외통(60), 제2 및 제3 배출부(70a, 70b)의 구조는 제1 및 제2 내통(20, 50)을 수용하는 형태를 갖추고 있다. 제2 외통(60)에 설치된 연소가스 배출구(61), 덮개(62) 및 내벽 돌출부(63)는 제1 외통(30)의 연소가스 배출구(31), 덮개(32) 및 내벽 돌출부(33)와 기능 및 역할이 동일하다. 제2 배출부(70a)는 제1 장치(100)의 증기 배출구(41) 및 덮개(42)와 동일한 기능 및 역할을 하는 증기 배출구(71) 및 덮개(72)가 위치한다. 제3 배출부(70b)는 제1 장치(100)의 토양 배출구(43) 및 덮개(44)와 동일한 기능 및 역할을 하는 토양 배출구(74) 및 덮개(75)가 위치한다. 또한, 제3 장치(300)는 제1 외통(30)의 제2 버너(16) 및 유로(17)와 마찬가지로 제3 버너(80) 및 유로(81)가 설치되어 있다. 제2 배출부(70a)는 제3 버너(80)측에 배치되고, 제3 배출부(70b)는 제1 버너(14)측에 배치된다.
제2 내통(50)은 제1 내통(20)을 회전시키는 동력을 확장시키는 동력확장부(55)에 의해 회전한다. 제2 내통(50)은 제1 내통(20)과 같이 회전날(51), 롤러(52), 체인벨트(53)를 구비한다. 제1 내통(20)은 접촉식으로 가동하나, 제2 내통(50)은 비접촉식 열탈착에 이용된다. 제1 내통(20)으로 인입된 오염토양은 제1 버너(14)로 접촉식으로 가열되어, 제2 내통(50)으로 이동한다. 제2 내통(50)으로 옮겨진 오염토양은 제3 버너(80)에 의해 비접촉식으로 열탈착이 일어난다. 제1 및 제2 내통(20, 50) 사이의 제2 배출부(70a)는 제1 내통(20)을 거친 토양이 제2 내통(50)으로 이동하게 하는 이동통로(73)가 위치한다. 이동통로(73)는 제2 배출부(70a)로부터 연장되어 끝부분이 제2 내통(50)으로 향한다. 이동통로(73)는 토양이 원활하게 이동하도록 경사지어 있다.
본 발명의 실시예에 의한 제3 열탈착 장치(300)는 접촉식 및 비접촉식이 독립적으로 운영된다. 구체적으로, 접촉식 열탈착이 진행되면 비접촉식 열탈착은 수행하지 않고, 비접촉식 열탈착이 진행되면 접촉식 열탈착은 수행하지 않는다. 접촉식 열탈착은 제1 버너(14)가 온(ON) 상태 및 제3 버너(80)는 오프(OFF) 상태에서 진행한다. 이때, 증기 배출구(71) 및 토양 배출구(74)는 개방된 상태를 유지한다.
비접촉식 열탈착은 두 단계로 진행된다. 제1 단계는 오염토양이 제1 내통(20)에 위치하고, 제1 버너(14)가 온(ON) 상태 및 제3 버너(80)는 오프(OFF) 상태이다. 이때, 증기 배출구(71) 및 토양 배출구(74)는 개방된다. 제2 단계는 오염토양이 제2 내통(50)으로 옮겨지면, 제1 버너(14)가 오프(OFF) 상태 및 제3 버너(80)는 온(ON) 상태로 전환된다. 이때, 증기 배출구(71), 토양 배출구(74) 및 연소가스 배출구(61)는 모두 닫힌 상태이다. 비접촉식 열탈착은 제1 및 제2 내통(20, 50)의 내부를 진공 또는 불활성가스로 혐기성 조건에서 진행한다. 본 발명의 실시예에 의한 제3 열탈착 장치(300)는 열효율을 높일 수 있는 구조를 가진다. 이하에서는 이에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
접촉식 처리 대상 토양은 제1 내통(20)에서 오염물질의 휘발이 일어나고, 이동통로(73)를 지나 제2 내통(50)을 거쳐 토양 배출구(74)로 배출된다. 제2 내통(50)으로 투입된 토양은 제1 내통(20)에서의 열을 그대로 간직하고 있으므로, 오염물질의 휘발을 유도할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 내통(20, 50)과 제2 외통(60) 사이의 공간은 열을 간직하고 있으므로, 제2 내통(50)에서의 오염물질 휘발에 도움을 줄 수 있다. 이와 같이, 제3 장치(300)는 접촉식 처리 대상 토양의 오염물질을 제거하는 시간을 늘리고, 제1 내통(20)에서의 열을 소정의 시간동안 계속 활용할 수 있다. 제3 장치(300)는 제1 장치(100)에 비해 제2 내통(50)을 거치는 단계를 더 포함하므로, 오염물질의 제거가 보다 확실하게 이루어질 수 있다.
비접촉식 처리 대상 토양은 제1 내통(20)에서 예비적으로 가열된다. 제1 내통(20)이 가열되면, 상기 토양은 뜨거워지고, 제1 및 제2 내통(20, 50)과 제2 외통(60) 사이의 공간은 데워진다. 제2 내통(50)으로 옮겨진 토양은 제3 버너(80)를 이용하여 비접촉식 열탈착이 진행된다. 이때, 뜨거워진 토양 및 상기 공간은 열을 함유하고 있으므로, 제2 내통(50)에 의한 열탈착을 진행할 때, 상기 열은 재활용된다. 일반적으로, 비접촉식의 경우, 제2 내통(50)의 온도를 비접촉식 휘발온도까지 도달하는 데, 에너지와 시간이 많이 소요된다. 본 발명의 제3 장치(300)는 상기 에너지 및 시간을 획기적으로 절감할 수 있다. 또한, 오염토양은 제1 내통(20)에서 일차적으로 처리를 하였기 때문에, 제2 내통(50)에 의한 비접촉식 열탈착이 용이하게 진행된다.
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
부호의 설명
10; 호퍼
12; 컨베이어
14, 16, 80; 제1 내지 제3 버너
15, 17, 81; 제1 내지 제3 유로
20, 50; 제1 및 제2 내통
30, 60; 제1 및 제2 외통
21, 51; 회전날
22, 52; 롤러
25; 동력전달부
26, 53; 체인벨트
31, 61; 연소가스 배출구
32, 42, 44, 75; 덮개
33, 63; 내벽 돌출부
35; 밸브 36; 연통로
40, 70a, 70b; 제1 내지 제3 배출부
41, 71; 증기 배출구
43, 74; 토양 배출구
100, 200, 300; 제1 내지 제3 열탈착 장치

Claims (8)

  1. 일측에 오염물질을 공급하는 호퍼가 설치되어 있고, 자체적으로 회전하며, 하나의 버너에 의해 상기 오염물질에 직접 열에너지가 접촉시켜 접촉식 열탈착을 수행하는 제1 내통;
    상기 제1 내통을 내부에 내재하면서, 상기 제1 내통과의 공간에 다른 버너에 의한 열에너지를 수용하여 상기 제1 내통에 상기 수용된 열에너지를 공급하여 비접촉식 열탈착을 수행하도록 하는 제1 외통; 및
    상기 제1 외통의 일측에 고정되며, 상기 제1 내통에서 방출되는 증기 및 토양을 배출하는 제1 배출부를 포함하고,
    상기 접촉식 열탈착 및 상기 비접촉식 열탈착은 상기 접촉식 열탈착이 진행되면 상기 비접촉식 열탈착은 진행되지 않고, 상기 비접촉식 열탈착이 진행되면 상기 접촉식 열탈착은 진행되지 않도록 독립적으로 운영되는 하이브리드 열탈착 장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 내통은 내주면을 따라 나사 형태의 회전날이 부착된 것을 특징으로 하는 하이브리드 열탈착 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 외통의 내주면에는 열 흐름을 완만하게 조절하는 복수개의 내벽 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 열탈착 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 외통 및 상기 제1 내통 사이에는 밸브에 의해 개폐되는 연통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 열탈착 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밸브는 스톱퍼에 의해 개폐하는 과정이 제한되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 열탈착 장치.
  6. 일측에 오염물질을 공급하는 호퍼가 설치되어 있고, 자체적으로 회전하며, 하나의 버너에 의해 상기 오염물질에 직접 열에너지가 접촉시켜 접촉식 열탈착을 수행하는 제1 내통;
    상기 제1 내통의 하부에 위치하고, 상기 제1 내통을 거친 토양을 이동통로를 통하여 공급받아 비접촉식 열탈착을 수행할 수 있는 제2 내통;
    상기 제1 및 제2 내통을 내부에 수용하면서, 상기 제1 및 제2 내통과의 공간에 다른 버너에 의한 열에너지를 수용하여 상기 제2 내통에 상기 수용된 열에너지를 공급하여 비접촉식 열탈착을 수행하도록 하는 제2 외통;
    상기 제2 외통의 일측에 고정되며, 상기 제1 및 제2 내통에서 방출되는 증기를 배출하는 제2 배출부; 및
    상기 제2 외통의 타측에 고정되며, 상기 제2 내통으로부터 보내온 토양을 토출하는 제3 배출부를 포함하고,
    상기 접촉식 열탈착 및 상기 비접촉식 열탈착은 상기 접촉식 열탈착이 진행되면 상기 비접촉식 열탈착은 진행되지 않고, 상기 비접촉식 열탈착이 진행되면 상기 접촉식 열탈착은 진행되지 않도록 독립적으로 운영되는 하이브리드 열탈착 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 내통은 상기 제1 내통으로부터 회전력을 전달받아 회전하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 열탈착 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 비접촉식 열탈착은 상기 제1 내통에서의 접촉식 열탈착에 의해 발생한 열을 활용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 열탈착 장치.
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