[发明专利]基于直接火焰方式的有机污染物质的低温碳化装置

说明书

本发明公开一种减少施加于热脱附炉的热量及VOC产生量，并使放出到大气中的二氧化碳量最小化，生成对土壤有用的碳化物的基于直接火焰方式的有机污染物质的低温碳化装置。该装置包括：热脱附炉，投入被有机污染物质污染的污染土壤，一边旋转一边执行热脱附；燃烧器，配置于上述热脱附炉的一侧，向投入到热脱附炉的污染土壤放出火焰，将热脱附炉的内部温度维持为220℃至400℃；氧气量调节器，与燃烧器相邻地配置，使热脱附炉内部的氧气浓度达到10体积百分比至21体积百分比；以及马达控制部，配置于热脱附炉的外部，使污染土壤滞留在热脱附炉内部的滞留时间达到10分钟～30分钟。

技术领域

本发明涉及一种碳化装置，更详细地涉及在发生覆盖被石油系烃污染的土壤的有机污染物质的碳化的低温下，以直接火焰方式进行碳化，生成对净化污染物质并栽培作物的栽培土壤有用的碳化物的装置。

背景技术

土壤受到自生力的限制，污染物质继续蓄积。产业工序上的渗漏、石油化学产品的搬运及流通过程中，排出各种有害废弃物及毒性废水之类的污染物质。这种污染物质因土壤生态系统的破坏、下水道污染等而引起巨大的损害。由此，开发了要净化丧失自生力的污染土壤的多种技术。其中，一般的热脱附方式揭示在韩国授权专利第10-1060188号、韩国授权专利第10-1287990号等，上述方式利用热能，不分解有机物成分，而是以气态挥发污染物质来进行分离。热脱附方式，在净化的土壤不失去固有物性的观点上，与以往的焚烧或热分解方法区分。根据热脱附方式去除的主要污染物质是石油化学产品等，主要是有挥发性的有机物质。

图1为用于简要说明以往的热脱附装置的框图。污染土壤经过污染土壤热脱附部100、粉尘去除部104及VOC焚烧部106来进行净化。污染土壤热脱附部100，通常在热脱附炉内，以直接或间接方式，加热污染土壤来使污染物质进行脱附。对污染土壤进行热脱附的温度，根据上述污染物质的种类而不同。若污染物质挥发性强而形成脆弱的被膜，则热脱附温度低，若污染物质是非挥发性而具有坚硬的被膜，则热脱附温度高。若经过污染土壤热脱附部100，则处理的土壤排出到外部(步骤102)。通过热脱附产生的VOC由燃烧气体及冷凝气体形成，上述VOC移动到粉尘去除部104。若在粉尘去除部104中去除微尘等，则上述VOC投入到VOC焚烧部106。通过VOC焚烧部106，上述VOC分解为水及二氧化碳，并放出到大气中。

但是，以使上述污染物质完全热脱附的方式进行以往的热脱附方式。为了使污染物质完全地进行热脱附，施加于热脱附炉的热量要相对大，因此能量消耗严重。并且，若是完全的热脱附，则由通过热脱附产生的燃烧气体及冷凝气体形成的VOC的产生量较多。用于去除这种VOC的后续工序，例如VOC焚烧部106的燃烧器、袋滤器、热交换器等的容量要大。进而，以往的热脱附方式，由于在VOC的焚烧部106中分解的二氧化碳产生量多，因此成为诱发因温室气体带来的环境污染的原因。

另一方面，根据大韩环境工程会刊Vol.39(5).pp.482～488(2008)的有机性泥浆的碳化技术现况及前景的论文，揭示将有机性泥浆碳化物应用为用于土壤活性的土壤改性剂的方案。上述论文中说明了一般的热化学转化技术，在无氧条件(还原气氛)下，适用400～800℃的碳化物形成温度。但是，根据上述论文，用于维持碳化物形成温度的能量的消耗多，碳化率低，VOC的产生相对高，必然产生大量的二氧化碳。

发明内容

本发明要解决的问题在于，提供减少施加于热脱附炉的热量及VOC产生量，使放出到大气中的二氧化碳量最小化，生成对土壤有用的碳化物的基于直接火焰方式的有机污染物质的低温碳化装置。