KR20240128687A - 생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생활 쓰레기 관리 방법에 관한 것으로, 특히 플라즈마 화학 파괴 방법을 통해 쓰레기를 처리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 일종의 환경 온도와 관련된 저온 처리 하에서 생활 쓰레기를 파괴하는 방법을 통해 기술방안 범위를 확대하는 기술효과를 얻는 것이다. 상기 기술효과는 파괴 방법을 통해 획득되는 것으로, 가정용 폐기물은 투입구를 통해 리액터에 투입되고, 대기 공기는 리액터로의 진입이 제한된다. 리액터는 밀폐 캐비티의 형식으로 제공되고, 그 내부는 완전 또는 부분 도전되고 접지된다. 전극은 리액터에 돌출되고, 상기 전극은 접지 표면과 격리된다. 전극에 대해 고압 펄스가 제공된다. 펄스는 전극과 리액터의 도전 표면 사이의 간극에 코로나 방전 전류를 형성한다.

Description

생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법

본 발명은 생활 쓰레기 관리 방법에 관한 것으로, 특히 플라즈마 화학 파괴 방법을 통해 쓰레기를 처리하는 방법에 관한 것이다.

특허 RU2741004(2021년 1월 22일 공개)의 장치에서 실시된 고체 유기 폐기물 처리의 공지된 방법에 있어서, 고체 유기 폐기물은 증기 플라즈마를 통해 기화 변환되고 합성 기체를 생성하여 처리한다. 고온 플라즈마 리액터를 통해 처리를 수행하고, 수증기는 플라즈마 지탱 기체로 작용하고, 반응 영역의 온도는 약 1600 내지 2000˚이다.

이러한 방법의 단점은 반드시 대량의 가열을 필요로 한다는 것이고, 고체 유기 생활 쓰레기에 대한 처리는 전면적이지 못하므로, 처리 후 생성되는 합성 기체도 처리가 필요하다. 또한, 생활 쓰레기 중의 비유기 물질도 이러한 방법으로 처리할 수 없다.

본 발명은 일종의 환경 온도와 관련된 저온 처리 하에서 생활 쓰레기를 파괴하는 방법을 통해, 기술해결방안 범위를 확대하는 기술효과에 도달하는 것이다.

상기 기술효과는 파괴 방법을 통해 획득되는 것으로, 여기에서 생활 쓰레기는 투입개구를 통해 리액터에 투입되고, 대기 공기는 리액터에 진입하는 것이 제한된다. 리액터는 밀폐 캐비티의 형식으로 제공되고, 그 내부 표면은 전부 또는 일부가 도전되고 접지된다. 전극은 리액터에 돌출되고, 상기 전극은 접지 표면과 격리된다. 전극에 대해 고압 펄스가 제공된다. 펄스는 전극과 리액터의 도전 표면 사이의 간극에 코로나 방전 전류를 형성한다.

문헌[1]에 기초하면, 각각의 펄스 지점은 전극 첨단 부근에서 대량의 전류가 형성된다. 전류는 증폭을 개시하고 리액터 캐비티의 접지 도전 표면을 향해 확산되고, 점차 전극 간 간극을 전충하고 코로나 방전을 형성한다. 코로나 방전 전류의 플라즈마는 부하 폐기물에 포함된 수분에 영향을 미치므로, 물분자 H₂O∪OH·+H·의 붕괴로 인해 자유 라디칼이 형성된다. 또한, 기타 활성 물질은 코로나 방전으로 인해 리액터에서 다음을 형성한다: O₃, O₂(a¹Δ), H₂O₂, OH, O(³P), NO, HNO₂ 및 HNO₃. 코로나 방전은 자외선(UV) 복사를 더 유도한다. 상기 활성 물질 및 UV 복사는 생활 쓰레기 중 포함된 임의의 유기 및 무기 물질을 파괴하고, 이에 따라 완전 파괴를 제공하고 무해한 기체 상태 반응 물질, 즉 물과 이산화탄소를 형성한다. 생활 쓰레기의 비유기 물질은 산에 의해 파괴된다. 유기 물질의 물속에서의 산화 과정은 연쇄 반응[2]이다. 저속 연쇄 반응은 대기 중 산소와 오존에 의해 시작될 수 있다. 고속 연쇄 반응은 OH·자유 라디칼에 의해 유발된다. 환언하면, 상기 방법을 통해 폐기물 중의 유기 및 무기 물질을 포함한 플라즈마 화학 파괴가 제공된다.

상기 방법의 일 실시예에 있어서, 리액터의 캐비티 내부 표면의 도전 부분은 사전에 한 층의 습윤체에 의해 복개되고, 이는 리액터 내부에 활성 입자를 형성하는 데 유리하다.

바람직하게는, 전극과 캐비티 내부 표면 또는 상기 일부의 습윤체를 포함한 표면의 도전 부분 중의 적어도 하나와의 사이의 간극의 크기는 5 내지 50 mm의 범위로 설정된다.

바람직하게는, 가정 쓰레기는 정량적 방식으로 리액터에 투입된다.

바람직하게는, 생활 쓰레기는 압축 형식으로 상기 리액터에 투입되고, 대기 공기가 리액터에 진입하는 것이 제한된다.

바람직하게는, 대기압 대비, 리액터 내부의 압력은 0.1 내지 1.0 Pa보다 낮다.

상기 방법의 일 실시방안에 있어서, 리액터의 투입구 지점은 진공을 형성함으로써 리액터 내부의 압력을 감소시킨다.

도 1은 청구되는 방법의 리액터의 수직 횡단면을 도시하고, 여기에서는 이하의 도면 부호가 사용된다.

상기 방법은 접지된 도전 저부(bottom)(10)를 포함하는 밀폐 몸체(1)의 형식의 리액터를 사용함으로써 달성된다. 첨단(9)을 포함하는 전극(6)은 몸체(1)에 돌출된다. 첨단(9)은 몸체(1)의 도전 저부(10)와 격리되고 그것을 지향한다. 일부 압축 폐기물은 장치(11)에서 공급되고, 몸체(1)의 투입구(2)를 통해 처리 대기의 폐기물을 정량적 공급하는 데 사용되고, 동시에 대기 공기의 몸체(1)로의 진입을 제한한다. 소스(8)에서 전극(6)으로 고압 펄스가 제공된다. 문헌[1]에서 공지된 바와 같이, 각각의 펄스는 전극(6)의 첨단(9) 부근에서 대량의 전류를 생성한다. 전류는 몸체(1)의 도전 저부(10)를 향해 증폭 및 확산을 개시하고, 점차 전극 간 간극을 전충하고 전류 코로나 방전을 형성한다. 코로나 방전된 플라즈마는 부하 폐기물이 함유한 물에 대해 영향을 미치고, 물 분자 파괴 시 자유 라디칼의 형성을 유발한다: H₂O∪OH·+H·. 또한, 기타 활성 물질은 코로나 방전으로 인해 리액터에서 다음을 형성한다: O₃, O₂(a¹Δ), H₂O₂, OH, O(³P), NO, HNO₂ 및 HNO₃. 플라즈마 중 전자의 거의 전부 에너지는 해리, 전자 상태 활성화 및 리액터에 잔류하는 기체의 회전 및 진동 수준을 생성함으로써 지향하는 활성 입자를 형성하고, 전류 코로나 방전을 형성하고, 그래서 대량의 기체 가열이 발생하지 않는다. 상기 활성 물질 및 UV 복사는 처리 대기 폐기물 중 포함된 임의의 유기 및 무기 물질을 파괴하고, 이에 따라 이를 완전 파괴하고 무해한 기체 상태 반응 물질, 즉 물과 이산화탄소를 형성한다. 폐기물의 비유기 물질은 산에 의해 파괴된다. 유기 물질의 물속에서의 산화 과정은 연쇄 반응[2]이다. 저속 연쇄 반응은 대기 중 산소와 오존에 의해 시작될 수 있다. 고속 연쇄 반응은 OH·자유 라디칼에 의해 유발된다. 환언하면, 상기 방법을 통해 폐기물 중의 유기 및 무기 물질을 포함한 플라즈마 화학 파괴가 제공된다. 몸체(1)의 온도 및 배출구(3)를 거쳐 그것을 이탈한 기체는 환경 온도에 근접한다. 사실상, 전체 전기 펄스 에너지는 소모되어 활성 입자를 형성하고, 이는 생활 쓰레기 산화의 자연 반응을 현저히 가속한다. 파괴의 기체 상태 생성물은 리액터의 배출구(3)로 진입한다.

따라서, 환경온도에 근접한 온도에서 생활 쓰레기 중의 유기 및 비유기 물질에 대한 플라즈마 화학 파괴의 방법을 제공함으로써, 특정한 기술효과에 도달한다

참고문헌

1. 내부 캐비티를 포함하는 리액터 몸체;
2. 투입구;
3. 배출구;
4. 리액터 캐비티 내부 표면;
5. 리액터 캐비티 내부 표면의 도전 부분;
6. 첨단 전극;
7. 격리 부재;
8. 고압 펄스소스;
9. 전극단;
10. 반응기의 도전 저부;
11. 처리 대기 폐기물을 정량 투입하는 데 사용되는 장치;
12. 리액터 배출 지점에서 감압을 제공하는 추출 팬을 포함하는 정전 필터.

Claims (8)

1. 생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법에 있어서,
   생활 쓰레기를 투입구를 통해 리액터에 투입하고, 대기가 리액터에 진입하는 것을 제한함; 리액터는 밀폐 캐비티의 형식을 나타내고, 그 내부 표면은 전부 또는 일부가 도전되고 접지됨; 전극이 리액터에 확장됨, 상기 전극은 접지 표면과 격리되고, 전극을 향해 고압 펄스를 제공하고, 펄스는 전극과 리액터 도전면 사이의 간극이 코로나 방전 전류를 형성하는 것을 특징으로 하는,
   생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 리액터의 캐비티 내부 표면의 도전 부분은 사전에 한 층의 습윤체에 의해 복개되는 것을 특징으로 하는,
   생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전극과 상기 캐비티 내부 표면의 적어도 하나의 도전 부분 사이의 간극의 크기는 5 내지 50 mm의 범위 내인 것을 특징으로 하는,
   생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 전극과 상기 캐비티 내부 표면의 도전 부분을 복개하는 상기 습윤체의 표면 사이의 간극의 크기는 5 내지 50 mm의 범위 내인 것을 특징으로 하는,
   생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 생활 쓰레기는 정량적 방식으로 상기 리액터에 투입되는 것을 특징으로 하는,
   생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 생활 쓰레기는 압축 형식으로 상기 리액터에 투입되고, 대기 공기가 상기 리액터에 진입하는 것이 제한되는 것을 특징으로 하는,
   생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 리액터 내부의 압력은 대기압 대비 0.1 내지 1.0 Pa 낮은 것을 특징으로 하는,
   생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 리액터의 배출구 지점은 진공을 형성하는 것을 특징으로 하는,
   생활 쓰레기를 저온으로 처리하는 방법.