KR101809050B1 - Heating treatment apparatus for contaminated soil - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a heating treatment apparatus for contaminated soil, which comprises: a conveying unit for conveying the contaminated soil; a heat treatment unit for receiving the contaminated soil from the conveying unit and heat treating the contaminated soil; and a crushing and discharging unit for receiving the treated soil subjected to the heat treatment from the heat treatment unit to crush the soil and to discharge the crushed soil.

Description

오염토양 열처리장치{HEATING TREATMENT APPARATUS FOR CONTAMINATED SOIL}{HEATING TREATMENT APPARATUS FOR CONTAMINATED SOIL}

본 발명은 구조적으로 균일하게 열처리가 이루어지도록 하여 열처리효율이 우수한 오염토양의 열처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat treatment apparatus for a contaminated soil having a high heat treatment efficiency by structurally uniformly performing a heat treatment.

최근 전 세계적으로 인구증가 및 산업 발달로 발생되는 폐기물과 유해화학물질로 인하여 토양 및 지하수 오염의 심각성이 고조되어 개발사업으로 영향 받게 되는 토양환경에 대한 중요성이 대두되고 있다. In recent years, the importance of the soil environment, which is affected by development projects due to heightened soil and groundwater pollution due to waste and toxic chemicals generated by population growth and industrial development, is emerging.

특히 지속적인 경제발전과 소득수준이 향상되면서 산업활동과 더불어 자동차 보급으로 인한 유류사용량이 크게 증가하였다. 이에 따라 주유소의 유류저장탱크, 화학물질을 저장하고 있는 산업시설의 지하저장탱크 등에서 비수용상액체(NAPLs)로 분류되는 유류 및 유해화학물질의 유출로 인한 토양 및 지하수 오염 문제가 부각되고 있다.Especially, as the economic development and the income level have improved, the oil usage due to the supply of automobiles has greatly increased along with industrial activities. Accordingly, pollution of soil and groundwater due to leakage of oil and harmful chemicals classified as non-aqueous liquid (NAPLs) in oil storage tanks of petrol stations and underground storage tanks of industrial facilities storing chemical substances are highlighted.

이에, 다양한 열처리 시스템(열탈착 시스템)을 이용하여 오염토양을 정화하는 기술이 제시되고 있다. 여기서, 열처리 시스템이란 오염토양에 함유된 오염물질을 열탈착 반응으로 분리 제거하는 시스템으로서 오염토양을 고온으로 직접 가열하여 오염물질을 연소시키는 것이다. 선행문헌으로서 대한민국 특허등록 제10-847058호 등의 경우도 이러한 오염토양의 열처리 시스템에 관한 것이다. Accordingly, techniques for purifying contaminated soil using various heat treatment systems (thermal desorption systems) have been proposed. Here, the heat treatment system is a system for separating and removing pollutants contained in contaminated soil by a thermal desorption reaction, in which the contaminated soil is directly heated to a high temperature to burn the pollutants. As a precedent document, Korean Patent Registration No. 10-847058 and the like also relate to such a contaminated soil heat treatment system.

상기 기술은 오염토양을 건조하고, 건조시 발생한 폐가스를 오염토양으로부터 분리 배출하는 건조기와; 건조된 오염토양을 밀폐된 상태로 간접 가열하여 오염토양을 정화토양과 열분해가스로 분리한 후, 정화토양과 열분해가스를 각각 분리 배출하는 열분해장치와; 배출된 열분해가스를 강제이송하는 이송팬과; 건조기에서 배출된 폐가스와, 이송팬에서 강제이송된 열분해가스를 산화시켜 열분해장치를 가열하는 버너와; 배출된 정화토양에 냉각수를 직접 분무하여 냉각하는 냉각설비를 포함하여 구성되어 있다.The technique includes a dryer for drying contaminated soil and for separating and discharging waste gas generated during drying from contaminated soil; A pyrolysis apparatus for indirectly heating the dried contaminated soil to a closed state to separate the polluted soil into the purified soil and the pyrolysis gas, and separately separating the purified soil and the pyrolysis gas; A transfer fan for forcibly transferring the discharged pyrolysis gas; A burner for oxidizing the waste gas discharged from the dryer and the pyrolysis gas forcedly transferred from the transfer pan to heat the pyrolysis apparatus; And a cooling facility for directly cooling the discharged purified soil by spraying the cooling water.

그러나 상기 기술의 경우 오염토양에 균일한 열처리를 기대할 수 없어 오염토양의 균일한 정화처리를 기대할 수 없는 문제가 있으며, 불완전연소에 의한 배기가스의 처리에 많은 비용이 소요될 수 있는 문제가 있다. However, in the case of the above technology, uniform heat treatment can not be expected in the contaminated soil, so there is a problem that uniform treatment of the contaminated soil can not be expected, and there is a problem that the treatment of the exhaust gas by incomplete combustion may take a lot of cost.

대한민국 특허등록 제10-847058호Korean Patent Registration No. 10-847058

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 오염토양의 열탈착에 있어 구조적으로 균일하고 충분한 처리시간의 확보가 가능하여 오염토양의 정화효율을 향상시킬 수 있는 장치를 제공하고자 함이다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a device capable of improving the purification efficiency of contaminated soil.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 오염토양 열처리장치는, 오염토양을 이송하는 이송부; 상기 이송부로부터 오염토양을 전달받아 오염토양을 열처리하는 열처리부; 상기 열처리부로부터 열처리를 거친 처리토를 전달받아 분쇄하여 분쇄토를 배출하는 분쇄배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. As a means for solving the above-mentioned problems, the contaminated soil heat treatment apparatus of the present invention comprises: a transfer unit for transferring contaminated soil; A heat treatment unit for transferring the contaminated soil from the transfer unit to heat the contaminated soil; And a crushing and discharging unit for receiving the treated soil subjected to the heat treatment from the heat treatment unit and crushing the treated soil to discharge the crushed soil.

하나의 예로 상기 열처리부는, 오염토양이 수용되도록 하는 이중관 형상의 몸체와, 상기 이중관 중 내관 외주연에 발열체가 장착되되, 상기 발열체는 상기 내관외주연에 접하는 면에 요홈형상의 수용홈이 형성된 장착부와 상기 수용홈에 내재되는 열선과 상기 수용홈에 상기 열선이 내재된 상태에서 충진되는 밀봉부를 포함하는 것을 특징으로 한다. For example, the heat treatment unit may include a double pipe-shaped body for accommodating contaminated soil, and a heating element mounted on an outer circumference of the inner tube, wherein the heating element has a receiving groove formed in a groove- And a sealing portion filled with the heat ray contained in the receiving groove and the heat ray in the receiving groove.

하나의 예로 상기 밀봉부는, 이산화규소 100중량부에 대해 선형 나노금속 분말 50 내지 100중량부, 산화붕소 20 내지 30중량부, 산화나트륨 20 내지 30중량부, 산화칼슘 5 내지 10중량부, 아질산칼슘 1 내지 5중량부, 바이오차 1 내지 3중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the sealing portion may comprise 50 to 100 parts by weight of a linear nano-metal powder, 20 to 30 parts by weight of boron oxide, 20 to 30 parts by weight of sodium oxide, 5 to 10 parts by weight of calcium oxide, 1 to 5 parts by weight, and 1 to 3 parts by weight of a biochip.

하나의 예로 상기 이송부 전단에는 전처리부가 구성되되, 상기 전처리부는, 일측에 주입구가 형성되며 타측에 토출구가 형성된 외곽하우징과, 상기 외곽하우징의 내부를 관통하며 회전하고 내부로 약액이 유입되어 외곽하우징 내부로 토출되도록 하는 약액토출공이 형성된 중공의 회전축과, 상기 회전축의 외주연에 형성되는 나선형의 날개를 포함하는 것을 특징으로 한다. For example, the preprocessing unit is provided at the front end of the conveying unit. The preprocessing unit includes an outer housing having an injection port formed at one side thereof and a discharge port formed at the other side thereof, And a spiral wing formed on an outer circumferential edge of the rotary shaft.

하나의 예로 상기 회전축은, 상기 주입구가 형성된 방향으로 전단부는 중공이 형성되어 약액이 유입되도록 하며 전단부의 끝단에 하나 이상의 약액토출공이 형성되어 유입된 약액이 상기 약액토출공으로 토출되도록 하고 상기 약액토출공 이후의 후단부는 내부가 막힌 구조인 것을 특징으로 한다. For example, the rotary shaft has a hollow at its front end in a direction in which the injection port is formed, and allows a chemical liquid to be introduced into the rotary shaft, and at least one chemical liquid discharging hole is formed at an end of the front end to discharge the introduced chemical liquid into the chemical liquid discharging hole, And the subsequent rear end portion is a structure in which the inside is closed.

하나의 예로 상기 날개는, 상기 전단부의 외주연에 나선형의 폐면을 형성하는 제 1날개와, 상기 후단부의 외주연에서 나선형을 형성하는 복수의 지지대와 상기 지지대 끝단에 형성되어 나선형을 이루는 나선형띄와 복수의 지지대와 나선형띄에 의해 형성되는 복수의 교반로를 포함하는 제 2날개로 구성됨을 특징으로 한다.For example, the wing may include a first wing that forms a spiral closed surface at an outer periphery of the front end portion, a plurality of supporting rods that form a spiral at an outer periphery of the rear end portion, a helical spiral formed at the end of the supporting rope, And a second blade including a plurality of support rods and a plurality of stirring rods formed by spiral spots.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 오염토양 열처리장치는 구조적으로 균일한 고온처리가 가능한 점 등에 의해 오염토양의 정화효율을 높이고, 후처리공정을 간소화 할 수 있어 시설경제면에서 유리한 장점이 있다.As described above, the contaminated soil heat treatment apparatus of the present invention can advantageously improve the purification efficiency of the contaminated soil and simplify the post-treatment process by being structurally uniform and capable of high-temperature treatment.

도 1은 본 발명의 장치를 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 구성인 열처리부의 일 예를 나타내는 측단면도이고,
도 3은 본 발명의 실시 예로서 일 구성인 전처리부를 나타내는 개략도이고,
도 4는 도 3에 도시된 전처리부의 작동상태도이다. 1 is a schematic view showing a device of the present invention,
2 is a side sectional view showing an example of a heat treatment unit which is a constitution of the present invention,
3 is a schematic view showing a preprocessing unit as one embodiment of the present invention,
4 is an operational state diagram of the preprocessing unit shown in FIG.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the structure and operation of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, terms and words used in the present specification and claims are to be construed in accordance with the principles of the present invention, on the basis that the inventor can properly define the concept of a term in order to best explain his invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of.

본 발명의 오염토양 열처리장치(1)는 도 1에서 보는 바와 같이 오염토양을 이송하는 이송부(2); 상기 이송부(2)로부터 오염토양을 전달받아 오염토양을 열처리하는 열처리부(3); 상기 열처리부(3)로부터 열처리를 거친 처리토를 전달받아 분쇄하여 분쇄토를 배출하는 분쇄배출부(4);를 포함하는 것을 특징으로 한다. As shown in FIG. 1, the contaminated soil heat treatment apparatus 1 of the present invention comprises a transfer section 2 for transferring contaminated soil; A heat treatment unit 3 for receiving the contaminated soil from the transfer unit 2 and heat-treating the contaminated soil; And a crush discharge unit 4 for transferring the treated soil subjected to the heat treatment from the heat treatment unit 3 and crushing the crushed and discharged soil to discharge the crushed soil.

상기 이송부(2)는 오염토양을 전달받아 상기 열처리부(3)로 전달토록 하는 것으로 일 예로 도 1에서 보는 바와 같이 벨트 컨베이어와 스크류 컨베이어를 거치도록 하면서 정량이 상기 열처리부(3)로 이송되도록 하여 열처리부(3)의 부하 등을 방지하도록 하는 것이다. The conveying unit 2 receives the contaminated soil and transmits the contaminated soil to the heat treatment unit 3. For example, as shown in FIG. 1, the conveying unit 2 is configured to feed a predetermined amount to the heat treatment unit 3 while passing the belt conveyor and the screw conveyor. Thereby preventing a load or the like of the heat treatment section 3. [

상기 열처리부(3)는 일단에서 오염토양을 전달받아 타단으로 전달되면서 타단에 구성된 버너에 의한 열처리를 통해 오염토양으로부터 유기물 등을 제거하도록 하는 것이다. 즉 열원을 이용하여 열처리(300 내지 600℃)를 통해 오염토양으로부터 유기물 등 오염물질을 열탈착 시킴으로써 토양정화가 이루어지도록 하는 것이다. The heat treatment unit 3 receives the contaminated soil at one end and transfers the polluted soil to the other end to remove organic matter and the like from the contaminated soil through the heat treatment by the burner at the other end. That is, the soil is purified by thermal desorption of contaminants such as organic matter from contaminated soil through heat treatment (300 to 600 ° C) using a heat source.

한편 도 1에서 보는 바와 같이 일단에서만 버너 등 열원을 이용하여 가열하는 경우 열처리부(3)로 유입된 오염토양이 충분하고 균일하게 열에 접촉되도록 하여 열탈착효율을 높이는 것을 보장할 수 없는 문제가 있다. On the other hand, as shown in FIG. 1, there is a problem that when the heating is performed using a heat source such as a burner only at one end, contaminated soil introduced into the heat treatment unit 3 is sufficiently and uniformly brought into contact with heat.

이에 본 발명에서는 도 2에서 보는 바와 같은 실시 예를 도시하고 있는 바, 본 실시 예에서 열처리부(3)는, 오염토양이 수용되도록 하는 이중관 형상의 몸체(31)와, 상기 이중관(31) 중 내관(312) 외주연에 발열체(32)가 장착되되, 상기 발열체(32)는 상기 내관(312) 외주연에 접하는 면에 요홈형상의 수용홈(321-1)이 형성된 장착부(321)와 상기 수용홈(321-1)에 내재되는 열선(322)과 상기 수용홈(321-1)에 상기 열선(322)이 내재된 상태에서 충진되는 밀봉부(323)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 2, the heat treatment unit 3 according to the present embodiment includes a double pipe-shaped body 31 for receiving contaminated soil, A heating element 32 is mounted on the outer periphery of the inner tube 312. The heating element 32 has a mounting portion 321 formed with a receiving groove 321-1 in the shape of a groove on the surface of the inner tube 312, And a sealing portion 323 filled with the heat ray 322 contained in the receiving groove 321-1 and the heat ray 322 contained in the receiving groove 321-1.

이와 같이 발열체(32)가 내관(312) 외주연에 도포되도록 하여 내관(312)에서 면발열이 이루어지도록 함으로써 도 2에 도시된 바는 없으나 몸체(31) 일단에서 버너에 의한 가열이 이루어짐과 동시에 내관(312)에서는 발열체(32)에 의해 면발열이 이루어지도록 하여 내관(312) 전체에서 균일하게 발열이 이루어지도록 하는 것이다. 이렇게 함으로써 오염토양과 열이 접촉하는 시간을 길게 가져가면서 균일하게 발열이 되도록 하여 열탈착효율을 높이는 것이다. In this way, the heating element 32 is applied to the outer periphery of the inner tube 312 so that the inner surface of the inner tube 312 is heated, so that the heating by the burner is performed at one end of the body 31 In the inner pipe 312, heat is generated by the heating element 32 so that heat is uniformly generated throughout the inner pipe 312. By doing so, it is possible to increase the thermal detachment efficiency by making the heating time constant while bringing the contact time of the contaminated soil and the soil longer.

또한 몸체(31)를 이중관 형태로 구성하여 발열체(32)에 의한 열이 외부로 유출되는 것을 방지하여 열효율을 높이는 것이다. 이를 위해 도면에서 보는 바와 같이 외관(311)과 발열체(32)는 이격을 형성하도록 하여 발열체(32)로부터 외관(311)으로 직접 열이 전달되는 것을 차단하여야 한다. In addition, the body 31 is formed in a double pipe shape to prevent the heat generated by the heat emitting body 32 from flowing out to the outside, thereby enhancing thermal efficiency. For this, as shown in the drawing, the outer tube 311 and the heat emitting body 32 must be separated from each other to block the heat directly from the heat emitting body 32 to the outer tube 311.

상기 발열체(32)는 상기 내관(312) 외주연에 접하는 면에 요홈형상의 수용홈(321-1)이 형성된 장착부(321)와 상기 수용홈(321-1)에 내재되는 열선(322)과 상기 수용홈(321-1)에 상기 열선(322)이 내재된 상태에서 충진되는 밀봉부(323)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The heating element 32 includes a mounting portion 321 formed with a receiving groove 321-1 having a concave shape on a surface contacting the outer periphery of the inner pipe 312, a heat ray 322 embedded in the receiving groove 321-1, And a sealing portion 323 filled with the heat ray 322 in the receiving groove 321-1.

상기 발열체(32)는 상기 내관(312) 외주연에 접하는 면에 요홈형상의 수용홈(321-1)이 형성된 장착부(321)가 구성되는 바, 상기 장착부(321)는 단열성재질을 사용하는 것이 타당하다. 이는 상기 열선(322)으로부터의 발열이 상기 내관(312)으로 일방향으로의 전달만이 가능하도록 하여 발열효율을 높이기 위한 것이다. 단열성재질은 다양한 공지의 재질이 존재하므로 그 설명은 생략한다. The heating element 32 has a mounting portion 321 formed with a receiving groove 321-1 in the shape of a groove on a surface thereof contacting the outer periphery of the inner pipe 312. The mounting portion 321 is made of a heat insulating material It is reasonable. This is for the purpose of enhancing heat generation efficiency by allowing only the heat from the heat line 322 to be transmitted to the inner pipe 312 in one direction. Since the heat insulating material is made of various known materials, a description thereof will be omitted.

상기 장착부(321)에 있어 상기 수용홈(321-1)에는 열선(322)이 안치되는 바, 상기 수용홈(321-1)은 다양한 형상으로 구성될 수 있는데 도 2에서는 산 및 골을 형성하도록 하여 이에 안치되는 열선(322)의 경우도 산 및 골을 형성하도록 안치되는 것이다. 이렇게 안치되는 열선(322)은 다양한 구조에 의해 전원인가수단(33)에 의해 전기적으로 연결되도록 한다. In the mounting portion 321, a heat ray 322 is placed in the receiving groove 321-1. The receiving groove 321-1 may have various shapes. In FIG. 2, In the case of the hot wire 322 to be placed thereon, it is also positioned so as to form mountains and valleys. The hot wire 322 thus placed is electrically connected by the power applying means 33 by various structures.

상기 밀봉부(323)는 상기 수용홈(321-1)에 상기 열선(322)이 내재된 상태에서 충진되는 구성으로서 열선(322)이 외기에 노출되는 것을 방지토록 하여 열선(322)의 열화 등에 의해 발열효율이 저하되는 문제를 제어함과 동시에 열선(322)의 사용연한을 연장토록 하는 것이다. The sealing portion 323 is filled with the heat ray 322 in the receiving groove 321-1 so as to prevent the heat ray 322 from being exposed to the outside air, Thereby controlling the problem of lowering the heat generation efficiency and extending the service life of the heat ray 322.

이와 같이 밀봉부(323)를 구성하는 이유는 몸체(31) 내,외부의 온도차에 의해 특히 내관(312) 외주연에 결로가 발생되는 경우가 많은데 이러한 결로에 열선(322)이 노출되는 경우 부식, 산화 되어 열효율을 저하시키고 연한을 감소시키기 때문에 열선(322)을 부식, 산화로부터 차단시키기 위한 것이다. The reason for configuring the sealing portion 323 in this way is that dew condensation is often generated on the outer periphery of the inner pipe 312 due to a temperature difference between the inside and outside of the body 31. When the heat ray 322 is exposed to such condensation, , And is intended to prevent the heat ray 322 from being corroded and oxidized because it is oxidized to lower the thermal efficiency and reduce the softening.

본 발명에 있어 상기 밀봉부(323)는, 이산화규소 100중량부에 대해 선형 나노금속 분말 50 내지 100중량부, 산화붕소 20 내지 30중량부, 산화나트륨 20 내지 30중량부, 산화칼슘 5 내지 10중량부, 아질산칼슘 1 내지 5중량부, 바이오차 1 내지 3중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the sealing portion 323 is composed of 50 to 100 parts by weight of a linear nano-metal powder, 20 to 30 parts by weight of boron oxide, 20 to 30 parts by weight of sodium oxide, 5 to 10 parts by weight of calcium oxide, 1 to 5 parts by weight of calcium nitrite, and 1 to 3 parts by weight of a biochip.

상기 이산화규소(SiO2)는 밀봉부(323)의 내산성을 결정하는 것으로 그 첨가량이 미미한 경우 단단함이나 내열 충격성 등이 저하될 수 있는 문제점이 있다.The silicon dioxide (SiO 2) determines the acid resistance of the sealing portion 323. If the amount of the added silicon dioxide (SiO 2) is too small, the hardness and thermal shock resistance may be deteriorated.

단, 이산화규소(SiO2)를 과도하게 첨가하여 이산화규소(SiO2)에 형성되는 미세공극에 의해 밀봉부(323) 자체가 차열층으로서 기능을 하게 되어 열교환효율을 저하시키는 문제가 있었다.However, there has been a problem that the sealing portion 323 itself functions as a heat insulating layer due to microvoids formed in silicon dioxide (SiO 2) by excessively adding silicon dioxide (SiO 2), thereby lowering the heat exchange efficiency.

이에 본 발명에서는 이산화규소(SiO2)에 더하여 선형 금속나노분말이 첨가되도록 하고 있다. 선형 금속나노분말이 더 첨가되도록 하여 재질에 의해 열전달율을 높이도록 하는 것이며, 선형을 이루는 금속나노분말에 의해 페이스트의 가교작용이 이루어지도록 하여 소성 후 경화과정 등에서 페이스트에 발생하는 인장력을 완화시켜 페이스트의 미세균열을 제어토록 하는 것이고, 도포과정에서 연행된 기포를 제거하도록 하는 것이다. Therefore, in the present invention, linear metal nano powder is added in addition to silicon dioxide (SiO2). The metal nanopowder having a linear shape is made to perform the cross-linking action of the paste, and the tensile force generated in the paste in the curing process after the sintering is relaxed, To control the microcracks, and to remove the air bubbles induced during the application process.

이러한 선형 금속나노분말은 다양한 공지의 방법에 의해 제조될 수 있는 바, 일 예로 나노금속으로 이산화티탄을 사용하는 경우 염기성 수용액을 제조하고 상기 염기성 수용액에 적정 중량비로 이산화티탄을 첨가하여 교반시키고 이렇게 교반된 혼합물을 고온에서 적정시간을 반응시키고 이러한 반응후 용매 및 불순물을 제거하여 결정화 시켜 제조되도록 하는 예가 제시될 수 있다. For example, when titanium dioxide is used as a nano metal, a basic aqueous solution is prepared. Titanium dioxide is added to the basic aqueous solution in an appropriate weight ratio, and the mixture is stirred. The linear metal nano- And the resulting mixture is reacted at a high temperature for an appropriate time, and after the reaction, the solvent and impurities are removed to crystallize.

이렇게 다양한 공지의 방법에 의해 제조되는 선형 금속나노분말은 페이스트에서 보강섬유와 같은 기능을 하는 것으로 열전도성이 우수하고 인장강도가 큰 금속재질을 사용하여 나노화 시키면서도 선형의 구조를 가지도록 하여 페이스트에서 가교작용이 이루어지도록 하는 것이다. The linear metal nano powder produced by various known methods as described above functions as a reinforcing fiber in a paste and has a linear structure while nanoing it using a metal material having a high thermal conductivity and a high tensile strength, So that the action can be performed.

즉 일반적인 금속나노분말의 경우 구형에 가까운 형상을 가지고 있어 단지 페이스트에서 충진제로서 기능을 수행할 뿐인데 본 발명에서는 선형의 금속나노분말이 첨가되도록 하여 페이스트의 인장강도를 보강하도록 하는 것이다. That is, in the case of a general metal nano powder, the metal nano powder has a shape close to a sphere and functions only as a filler in a paste. In the present invention, linear metal nano powder is added so as to reinforce the tensile strength of the paste.

이렇게 하여 페이스트의 미세균열을 제어하거나 미세균열이 발생되는 경우에도 미세균열의 간극을 선형의 금속나노분말이 연결되도록 하여 미세균열의 간극을 통해서도 열이 전달되도록 하는 것이다. In this way, even when microcracks of the paste are controlled or microcracks are generated, the gap of the microcracks is connected to the linear metal nano powder, so that the heat is transmitted through the gap of the microcracks.

특히 이렇게 선형의 금속나노분말을 첨가하는 이유는 도포과정 등에서 연행된 기포와 선형의 금속나노분말의 충돌에 의해 연행된 기포를 물리적으로 터트리도록 하여 밀봉부(323)가 열차단층으로서 기능을 하는 것을 제어하기 위함이다. Particularly, the reason why the linear metal nano powder is added is that the sealing portion 323 functions as a heat fault layer by physically peeling the bubbles induced by the collision between the bubbles and the linear metal nano powder, It is for control.

상기 산화붕소(B2O3)의 경우 열팽창을 작게 하도록 하여 온도가 급변할 때 내관(312) 자체가 온도에 따라 변형되더라도 밀봉부(323)가 박리되지 않고 견고하게 융착되도록 한다.In the case of the boron oxide (B2O3), the thermal expansion is made small so that the sealing portion 323 is firmly fused without being peeled off even if the inner tube 312 itself is deformed according to the temperature when the temperature rapidly changes.

상기 아질산칼슘은 페이스트의 내산성을 증진시켜 열선(322)의 부식을 방지하도록 하는 것이다. The calcium nitrite enhances the acid resistance of the paste to prevent corrosion of the heat ray 322.

상기 바이오차는 상기 밀봉부(323)의 도포후 경화하는 과정에서 스케일이 형성되는 것을 방지토록 하여 밀봉부(323)의 내구성을 향상시키기 위한 것이다. 즉 경화과정에서 수증기와 일부 조성이 가수분해 되면서 수소가스 등 가스가 발생하여 밀봉부(323) 페이스트 내부로 고용되는데 밀봉부(323) 조직상에 고용된 수소는 해당 페이스트의 수소고용 능력이 과포화 되면 과포화 된 수소가 페이스트 조직 외부로 방출되며 밀봉부(323)에는 과포화 방출 수소 가스압에 의해 물고기 비늘 모양으로 균열을 유발하게 되는 것이다. The biochip is intended to improve the durability of the sealing portion 323 by preventing scale formation during the curing process after application of the sealing portion 323. That is, in the curing process, water vapor and a part of the composition are hydrolyzed, and hydrogen gas or the like is generated and solidified into the paste of the sealing part 323. Hydrogen dissolved in the sealing part 323 is supersaturated The supersaturated hydrogen is released to the outside of the paste structure and the seal 323 is cracked in fish scale shape due to supersaturated hydrogen gas pressure.

이러한 균열을 스케일 현상이라고 한다. 이렇게 발생된 스케일에 의해 밀봉부(323) 그 자체로 내구성이 저하되며 사용중에 스케일로 산화가 되어 향후적으로 열선(322)의 부식을 초래하게 되는 것이다. 이에 본 발명에서는 바이오차가 첨가되도록 하는 바, 이러한 바이오차(Biochar)는 바이오매스, 폐자원들을 무산소 또는 저산소 조건에서 열분해함으로서 얻어지는 다공성 고탄소물질로서 수소를 고정시키도록 하는 것이다. 상기 밀봉부(323)의 조성으로 바이오차가 배합됨으로써 경화과정에서 수소를 흡수토록 하여 밀봉부(323)의 스케일 발생을 제어토록 하는 것이다.Such a crack is referred to as a scale phenomenon. Due to the scale thus generated, the sealing portion 323 itself is durably deteriorated and oxidized in scale during use, resulting in corrosion of the hot wire 322 in the future. In the present invention, a bio-car is added, and the bio-car is used to fix hydrogen as a porous high-carbon material obtained by pyrolyzing biomass and waste resources under anaerobic or hypoxic conditions. By mixing the biocide with the composition of the sealing portion 323, hydrogen is absorbed in the curing process to control the scale generation of the sealing portion 323.

한편 오염토양이 해저토양이거나 퇴적물 등의 경우 함수율이 높아 이를 직접 열처리부(3)에서 열처리토록 하는 경우 열처리부(3)의 부하가 발생되거나 높은 열처리효율을 기대할 수 없는 문제가 있다. On the other hand, when the contaminated soil is a subsoil soil or a sediment, etc., the water content is high, and if the heat treatment is performed in the direct heat treatment unit 3, there is a problem that a load of the heat treatment unit 3 is generated or high heat treatment efficiency can not be expected.

이에 본 발명에서는 도 3에서 보는 바와 같이 전처리부(5)가 구성되도록 하여 전처리부(5)에서 함수율이 높은 오염토양을 어느 정도 고화시켜 후단의 열처리부(3)에 의한 열처리가 수행되도록 하여 부하없이 오염토양의 정화효율을 높이도록 하는 예를 제시하고 있다. In the present invention, as shown in FIG. 3, the pretreatment unit 5 is constructed so that the contaminated soil having a high moisture content is solidified to a certain extent in the pretreatment unit 5 and heat treatment by the subsequent heat treatment unit 3 is performed, And to improve the purification efficiency of the contaminated soil without the use of the soil.

상기 전처리부(5)는 도 3에서 보는 바와 같이 일측에 주입구(511)가 형성되며 타측에 토출구(512)가 형성된 외곽하우징(51)과, 상기 외곽하우징(51)의 내부를 관통하며 회전하고 내부로 약액이 유입되어 외곽하우징(51) 내부로 토출되도록 하는 약액토출공(522)이 형성된 중공의 회전축(52)과, 상기 회전축(52)의 외주연에 형성되는 나선형의 날개(53)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 3, the pretreatment unit 5 includes an outer housing 51 having an injection port 511 formed at one side thereof and a discharge port 512 formed at the other side thereof, and an outer housing 51 rotatable through the inner side of the outer housing 51 A hollow rotary shaft 52 having a chemical liquid discharge hole 522 for discharging the chemical liquid into the outer housing 51 and a spiral wing 53 formed on the outer circumference of the rotary shaft 52 .

즉 상기 전처리부(5)는 도 3에서 보는 바와 같이 함수율이 높은 오염토양(S1)을 공급받음과 동시에 약품저장조(6)로부터 약품(61)을 공급받아 오염토양(S1)과 약품(61)의 충분하고 균일한 교반을 통해 함수율이 저하된 오염토양(S2)을 열처리부(3)로 배출토록 하는 것으로 함수율이 높은 오염토양(S1)의 경우도 전처리부(5)를 거침으로써 운반가능 한 정도로 함수율이 저하된 오염토양(S2)으로 배출토록 하여 열처리부(3)의 부하를 제어토록 하고 열처리부(3)의 열처리효율을 높이도록 하는 것이다. 3, the pretreatment unit 5 receives the contaminated soil S1 having a high water content and simultaneously supplies the chemicals 61 from the chemical storage tank 6 to the contaminated soil S1 and the chemicals 61, The polluted soil S1 having a high water content can be transported by passing through the pretreatment unit 5 by allowing the contaminated soil S2 having a low water content to be discharged to the heat treatment unit 3 through the sufficient and uniform stirring of the soil The contaminated soil S2 having a reduced moisture content is discharged to control the load of the heat treatment unit 3 so that the heat treatment efficiency of the heat treatment unit 3 is increased.

이하에서는 상기 전처리부(5)의 각 구성에 관해 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, each configuration of the preprocessing unit 5 will be described in more detail.

상기 외곽하우징(51)은 도 3에서 보는 바와 같이 일측에 주입구(511)가 형성되며 타측에 토출구(512)가 형성된 것으로, 상기 외곽하우징(51)은 내부에 공간이 형성되는 실린더형으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the outer housing 51 has an injection port 511 formed at one side thereof and a discharge port 512 formed at the other side thereof. The outer housing 51 is formed in a cylindrical shape having a space therein .

상기 회전축(52)은 상기 외곽하우징(51)의 내부를 관통하며 회전하도록 하는 구성으로 도면에 도시된 바는 없으나 모터의 구동력에 의해 회전력이 인가되는 것이다. The rotating shaft 52 passes through the inside of the outer housing 51 and rotates. Although not shown in the drawing, a rotational force is applied by the driving force of the motor.

상기 회전축(52)은 도 3에서 보는 바와 같이 상기 주입구(511)가 형성된 방향으로 전단부(d1)는 중공(521)이 형성되어 약품(61)이 유입되도록 하며 전단부(d1)의 끝단에 하나 이상의 약품토출공(522)이 형성되어 유입된 약품(61)이 상기 약품토출공(522)으로 토출되도록 하고 상기 약품토출공(522) 이후의 후단부(d2)는 내부가 막힌 구조인 것을 특징으로 한다. 3, a hollow 521 is formed at the front end portion d1 in the direction in which the injection port 511 is formed, so that the medicine 61 flows into the rotation shaft 52, One or more medicament discharging holes 522 are formed so that the introduced medicines 61 are discharged into the medicament discharging holes 522 and the rear end portions d2 after the medicament discharging holes 522 have a clogged inner structure .

상기 전단부(d1)는 상기 주입구(511)에서 상기 토출구(512) 방향으로 일정정도 연장되도록 하여 이하에서 설명할 제 1날개(531)의 작용에 의해 유입된 오염토양(S1)이 상기 토출구(512) 방향으로 어느 정도 교반되면서 유동하도록 하는 것이며 제 1날개(531)의 회전에 의한 가압에 의해 함수율을 저하시키도록 하는 것이다. The front end portion d1 is extended from the injection port 511 toward the discharge port 512 by a predetermined distance so that the contaminated soil S1 introduced by the action of the first wing 531, 512), and the water content is lowered by the pressurization by the rotation of the first vanes 531.

상기 전단부(d1) 내부에 형성된 중공(521)으로 유입된 약품(61)은 전단부(d1)의 끝단에 형성된 약품토출공(522)을 통해 상기 외곽하우징(51)의 내부로 토출되며 상기 후단부(d2)에서는 이하에서 설명할 제 2날개(532)의 작용에 의해 유입된 오염토양(S1)과 약품(61)이 균일하고 충분한 교반이 이루어지도록 하는 것이며 이러한 과정을 통해 함수율이 저하된 오염토양(S2)이 토출구(512)를 통해 외부로 배출되도록 하는 것이다. The medicine 61 introduced into the hollow 521 formed in the front end portion d1 is discharged into the outer housing 51 through the medicine discharge hole 522 formed at the end of the front end portion d1, At the rear end d2, the contaminated soil S1 and the chemicals 61 introduced by the action of the second wing 532, which will be described below, are uniformly and sufficiently agitated. Through this process, So that the contaminated soil S2 is discharged to the outside through the discharge port 512. [

상기 날개(53)는 상기 회전축(52)의 외주연에 형성되어 외곽하우징(51) 내부로 유입된 오염토양(S1)을 가압 및 교반시키면서 일측으로 유동하게 하는 구성으로 상기에서 언급한 바와 같이 전단부(d1)에 제 1날개(531)와 후단부(d2)에 제 2날개(532)가 형성되어 각각 작용을 달리하도록 하는 것이다. The wings 53 are formed on the outer circumference of the rotating shaft 52 to flow the contaminated soil S1 flowing into the outer housing 51 while being pressed and agitated. The first wing 531 is formed in the portion d1 and the second wing 532 is formed in the rear end d2 so that the operations are different from each other.

상기 제 1날개(531)는 상기 회전축(52)에 있어 상기 전단부(d1)의 외주연에 나선형의 폐면을 형성하도록 구성되는 것이다. 상기 주입구(511)로 주입된 오염토양(S1)은 외곽하우징(51)의 내주연과 나선형으로 폐면을 형성하는 제 1날개(531)에 의해 벌크가 쪼개지면서 동시에 가압에 의해 함수율이 저하되도록 하는 것이다. 전단부(d1)에서 함수율을 일단 저하시킴으로써 후단부(d2)에서 약품(61)에 의한 개량(고화 및 함수율저하)효율을 높이기 위한 것이다. The first wing 531 is configured to form a spiral closed surface at the outer periphery of the front end portion d1 of the rotary shaft 52. [ The contaminated soil S1 injected into the injection port 511 is split by the first wing 531 forming a closed surface in a helical shape with the inner circumference of the outer housing 51 so that the water content is lowered by the pressure simultaneously will be. (Solidification and water content reduction) by the chemical agent 61 at the rear end portion d2 by once lowering the water content at the front end portion d1.

상기 제 2날개(532)는 도 4에서 보는 바와 같이 상기 회전축(52)에 있어 상기 후단부(d2)의 외주연에서 나선형을 형성하는 복수의 지지대(532-1)와 상기 지지대(532-1) 끝단에 형성되어 나선형을 이루는 나선형띄(532-2)와 복수의 지지대(532-1)와 나선형띄(532-2)에 의해 형성되는 복수의 교반로(532-3)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 4, the second wing 532 includes a plurality of supports 532-1 which form a spiral at the outer periphery of the rear end d2 of the rotary shaft 52 and a plurality of supports 532-1 And a plurality of stirring passages 532-3 formed by a plurality of support rods 532-1 and spiral posts 532-2. .

전단부(d1)을 거친 오염토양(S1)이 상기 약품토출공(522)을 통해 토출된 약품(61)과 후단부(d2)로 유도되는데 상기와 같은 구조의 제 2날개(532)가 회전함에 따라 도 4에서 보는 바와 같이 나선형띄(532-2)에 의해 전방향으로 유동하는 오염토양(S1-1)의 유동과 교반로(532-3)에 의해 후방향으로 유동하는 오염토양(S1-2)의 유동이 형성된다. The contaminated soil S1 passing through the front end portion d1 is guided to the medicine 61 and the rear end portion d2 discharged through the medicine discharge hole 522 and the second wing 532 having the above- The contaminated soil S1-1 flowing in the forward direction by the spiral stator 532-2 and the contaminated soil S1 -2) is formed.

이렇게 교반로(532-3)에 의해 후방향으로 유동하는 오염토양(S1-2)의 유동이 형성되는 이유는 특히 함수율이 높은 오염토양의 경우 후단부(d2)의 전단에서는 입자 상호간 점착력이 약해서 나선형띄(532-2)에 의해서는 전방향의 유동이 형성되나 나선형띄(532-2) 하부에 교반로(532-3)가 형성되어 하부에서는 후방향 유동이 형성되는 것이다. The reason why the flow of the contaminated soil S1-2 flowing in the backward direction by the stirring path 532-3 is formed is that the adhesion between the particles at the front end of the rear end portion d2 is weak especially in the contaminated soil having a high water content An omni-directional flow is formed by the spiral stub 532-2, but a stirring flow 532-3 is formed in the lower part of the spiral stub 532-2, and a backward flow is formed in the lower part.

즉 이러한 전방향 및 후방향 유동이 반복되면서 주입된 약품(61)과 충분한 교반이 이루어져 점차적으로 고화가 되는 것이며 후단부(d2)의 후단에서는 오염토양의 개량에 의해 교반로(532-3)를 통한 후방향 유동이 점점 없어지면서 결과적으로 충분히 고화된 오염토양(S2)이 배출구(512)를 통해 외부로 배출되도록 하는 것이다. That is, the forward and backward flows are repeated, and the agitated medicament 61 is sufficiently agitated and gradually solidified. At the rear end of the rear end portion d2, So that the contaminated soil S2, which has sufficiently solidified as a result, is discharged to the outside through the discharge port 512. As a result,

결과적으로 제 2날개(532)의 작용에 의해 충분히 고화되지 않은 오염토양의 경우 후방향 유동이 유도되어 약품(61)과의 교반이 반복적으로 이루어지도록 하고 충분히 고화되어 함수율이 저하된 오염토양만이 외부로 배출되도록 하는 것이다. As a result, in the case of the contaminated soil not sufficiently solidified by the action of the second wing 532, the backward flow is induced, so that the agitation with the chemicals 61 is repeatedly performed, and only the contaminated soil, To be discharged to the outside.

상기와 같이 열처리부(3)를 통과하면서 열탈착이 이루어진 처리토는 분쇄배출부(4)로 유입되어 더 작은 입경을 가지도록 분쇄가 이루어져서 분쇄토로 배출되는데 이러한 분쇄토가 정화토로서 배출되어 다양한 용도로 이용될 수 있는 것이다. The treated soil, which has been heat-treated while passing through the heat treatment unit 3 as described above, flows into the crush discharge unit 4 and is crushed so as to have a smaller particle size and discharged to the crushing soil. Such crushing soil is discharged as a purified soil, As shown in FIG.

여기서 분쇄배출부(4)는 스크류 등 다양한 공지기술이 존재하므로 그 자세한 설명은 생략한다.Here, since there are various well-known technologies such as a screw in the crushing and discharging unit 4, detailed description thereof will be omitted.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

1 : 본 발명의 장치 2 : 이송부
3 : 열처리부 4 : 분쇄배출부1: Device 2 of the present invention:
3: heat treatment section 4: crush discharge section

Claims (6)

오염토양을 이송하는 이송부; 상기 이송부로부터 오염토양을 전달받아 오염토양을 열처리하는 열처리부; 및 상기 열처리부로부터 열처리를 거친 처리토를 전달받아 분쇄하여 분쇄토를 배출하는 분쇄배출부;를 포함하고,
상기 열처리부는,
오염토양이 수용되도록 하는 이중관 형상의 몸체와 상기 이중관 중 내관 외주연에 발열체가 장착되되, 상기 발열체는 상기 내관 외주연에 접하는 면에 요홈형상의 수용홈이 형성된 장착부와 상기 수용홈에 내재되는 열선과 상기 수용홈에 상기 열선이 내재된 상태에서 충진되는 밀봉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 열처리장치.
A transfer unit for transferring contaminated soil; A heat treatment unit for transferring the contaminated soil from the transfer unit to heat the contaminated soil; And a pulverizing and discharging unit for transferring the treated soil subjected to the heat treatment from the heat treatment unit and pulverizing the pulverized soil to discharge the pulverized soil,
The heat-
And a heating element mounted on the outer periphery of the inner tube, wherein the heating element has a mounting portion formed with a receiving groove in the shape of a groove on an outer peripheral surface of the inner tube, And a sealing part filled with the heat ray in the receiving groove.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 밀봉부는, 이산화규소 100중량부에 대해 선형 나노금속 분말 50 내지 100중량부, 산화붕소 20 내지 30중량부, 산화나트륨 20 내지 30중량부, 산화칼슘 5 내지 10중량부, 아질산칼슘 1 내지 5중량부, 바이오차 1 내지 3중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 열처리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sealing portion comprises 50 to 100 parts by weight of a linear nano-metal powder, 20 to 30 parts by weight of boron oxide, 20 to 30 parts by weight of sodium oxide, 5 to 10 parts by weight of calcium oxide, 1 to 5 parts by weight of calcium nitrite, And 1 to 3 parts by weight of a biocide.
제 1항에 있어서,
상기 이송부 전단에는 전처리부가 구성되되,
상기 전처리부는,
일측에 주입구가 형성되며 타측에 토출구가 형성된 외곽하우징과, 상기 외곽하우징의 내부를 관통하며 회전하고 내부로 약액이 유입되어 외곽하우징 내부로 토출되도록 하는 약액토출공이 형성된 중공의 회전축과, 상기 회전축의 외주연에 형성되는 나선형의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염토양 열처리장치.
The method according to claim 1,
The preprocessing unit is disposed at the front end of the conveying unit,
The pre-
A hollow rotary shaft having a chemical liquid discharge hole formed therein and having a discharge port formed on one side thereof and a discharge port formed on the other side thereof for discharging the chemical liquid into the outer housing through the inside of the outer housing, And a spiral wing formed on the outer periphery of the soil.
제 4항에 있어서,
상기 회전축은,
상기 주입구가 형성된 방향으로 전단부는 중공이 형성되어 약액이 유입되도록 하며 전단부의 끝단에 하나 이상의 약액토출공이 형성되어 유입된 약액이 상기 약액토출공으로 토출되도록 하고 상기 약액토출공 이후의 후단부는 내부가 막힌 구조인 것을 특징으로 하는 오염토양 열처리장치.
5. The method of claim 4,
The rotation shaft
The front end of the injection port is formed with a hollow to allow the chemical liquid to be introduced therein. One or more chemical liquid discharge holes are formed at the end of the front end to discharge the introduced chemical liquid into the chemical liquid discharge hole. Wherein the soil is heated to a temperature of about < RTI ID = 0.0 > 100 C < / RTI &
제 5항에 있어서,
상기 날개는,
상기 전단부의 외주연에 나선형의 폐면을 형성하는 제 1날개와, 상기 후단부의 외주연에서 나선형을 형성하는 복수의 지지대와 상기 지지대 끝단에 형성되어 나선형을 이루는 나선형띄와 복수의 지지대와 나선형띄에 의해 형성되는 복수의 교반로를 포함하는 제 2날개로 구성됨을 특징으로 하는 오염토양 열처리장치. 6. The method of claim 5,
The wing
A plurality of supports formed at the outer periphery of the rear end portion to form a spiral shape, a spiral stand formed at the end of the support spiral and a plurality of supports and a spiral stand And a second blade including a plurality of stirring rods formed by the stirring blade.
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