KR0154364B1 - 쓰레기 소각 및 용해처리방법과 그 방법에 사용하는 처리장치 - Google Patents
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Abstract
양단부에 개구부를 구비한 회전식 소각로의 한쪽 개구부로부터 쓰레기 투입수단에 의해 쓰레기를 투입하고, 이 개구부로부터 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 산소 버너에 의해 쓰레기를 800℃ 내지 1200℃로 소각한다. 소각에 의해 감용화된 시점에서 다시 쓰레기를 투입하여, 산소버너에 의해 소각을 하며, 이 쓰레기 투입과 소각을 여러 번 반복한 후 상기 산소버너에 의해 회전식 소각로에 남은 소각재(잔존물)를 1600℃ 이상의 고온으로 용해하여 글래스상화시키고, 상기 회전식 소각로의 다른 쪽 개구부로부터 용출시켜 처리함과 동시에 상기 소각 및 용해시에 발생한 배기가스를 회전식 소각로의 다른 쪽 개구부로부터 집진기로 유도하여 제진하는 쓰레기 소각 및 용해처리방법과 장치.
Description
제1도는 제1실시예에 있어서 쓰레기 소각 및 용해처리장치의 전체의 배치도.
제2도는 제1실시예에 있어서 회전식 소각로의 종단측면도.
제3도는 제2실시예에 있어서 쓰레기 소각 및 용해처리장치의 전체의 정면도.
제4도는 제2실시예에 있어서 쓰레기 소각 및 용해처리장치의 전체의 평면도.
제5도는 제2실시예에 있어서 회전식 소각로의 작동상태와 용해로를 도시하는 정면도.
제6도는 제2실시예에 있어서 회전식 소각로와 용해로의 측면도.
제7도는 제2실시예에 있어서 회전식 소각로의 요부의 종단면도.
제8도는 제2실시예에 있어서 용해로의 작동상태를 나타내는 정면도.
본 발명은 쓰레기 소각 및 용해(溶解)처리방법과 동 방법에 사용하는 처리장치에 관한 것으로서, 산업폐기물을 포함하는 도시 쓰레기, 예컨대 FRP, 그 외 합성수지제품의 폐기물, 혹은 종이, 목재, 쓰레기 등의 가연성 물질(금속성 물품을 포함한다)을 소각하고 용해처리하는 쓰레기 소각 및 용해처리방법과 동 방법에 사용하는 처리장치에 관한 것이다.
최근 도시 쓰레기의 처리량은 인구의 도시집중, 생활양식의 변화로 인해 팽창일로에 있다.
이러한 쓰레기 처리에 있어서 가장 중요한 과제는 그 감용화(減容化)이지만, 그 외에 최근 특히 문제로 되어 있는 것은 도시 쓰레기에는 유해물질이 함유되어 있다는 것이다. 이러한 도시 쓰레기는 감용화 및 유해물질의 유출에 비추어 볼 때 단지 매설 처리하는 것이 허가되지 않고 있어서 우선 소각 처리하는 것이 일반화되어 있다.
일반적으로 도시 쓰레기 등을 소각한 잔존소각재(백 필터(bag filter) 등에 수집된 것도 포함한다)는, 이것을 매립지에 매설하거나 그 외에 토목기초 공사의 콘크리트 타설시 지중에 매설한다거나 하여 사후 처리되고 있다. 그러나 소각재는 다이옥신을 흡착한 미분(微粉)이고, 또한 타지 않는 중금속을 포함하고 있어서 그 취급, 운반에 있어서 비산할 염려가 커서, 그 운반처리에 어려움이 따르는 문제가 있다. 또 이 소각재를 단지 땅속에 매설하면, 빗물, 지하수에 의해 유출함으로써 공해문제를 일으키기 때문에 그 폐기처리는 신중하게 행하지 않으면 안된다.
그러나 쓰레기의 소각처리에 있어서도 그 소각재는 양이 방대하고 또한 그 소각재를 단지 매설처리하면 잔존하는 유해물질이 빗물 등에 의해 유출되는 문제가 해결되지 않고 있다. 또한 최근 쓰레기 처리에 관한 입법화가 되어 쓰레기 소각재는 2차 처리를 거쳐 처리하는 것이 의무로 되어 있다.
따라서 최근에 있어서는 쓰레기 소각재를 다시 감용화하고 유해물질을 분해하며 또한 매설시에 유출되지 않도록 하는 방법으로서 이것을 용해 처리하는 방법이 연구되고 있으며, 그 수단으로서 플라즈마 전기용해, 고주파전기용해, 기타 버너에 의한 가열 용해기가 시도되고 있다.
상술한 바와 같이 소각재를 용해 처리하는 방법은, 용해대상물이 주로 비철물질이기 때문에 전기로를 사용하는 것은 기술적으로 곤란하며, 또한 플라즈마 전기용해 등은 장치가 커서 설비비가 대단히 많이 든다는 문제도 있기 때문에 종래 일반적으로 사용되고 있는 고체, 기체 또는 액체 연료를 사용하는 버너에 의한 가열방식으로 행하고 있다. 특히 근년 발달해온 버너방식의 가열수단은 고온도, 열효율, 코스트, 제어의 용이성의 관점에서 보급되기 시작했기 때문에 이 방법이 일반적이다.
이 버너방식에는 LPG 혹은 LNG 기타 연료를 사용하지만 이것을 연소시키는 공기는, 공기압축기, 예컨대 원심식 터빈 등의 펌프로 공급되어 연료와 혼합되고 있다. 이 연소방식에서는 쓰레기 소각재를 용해하는 정도의 고온도를 얻을 수 있지만 공기압축방식이기 때문에 CO의 발생을 억제하기 어려우며, CO가 존재한다는 것은 이 CO와 밀접한 관계를 갖는 것으로 보이는 다이옥신의 발생을 억제할 수 없다는 것을 의미한다.
무엇보다도 도시쓰레기 등의 소각과 이 소각재의 용해처리와는 전혀 별개의 공정으로서 행해진다는 사고방식으로 인해 두 개의 소각처리장이 필요할 뿐만 아니라 이 처리를 위한 운반, 연비 코스트가 대단히 높아진다는 문제가 있다.
그리고 단지 용해 처리된 소각재 등은 그 슬래그(slag) 냉각 후에 취약하고 단지 매립지 등에 투기하여 매설 처리할 수 밖에 없다.
본 발명은 도시 쓰레기(산업폐기물)의 소각, 용해처리에 있어서 소각, 용해에 의한 처리물의 감용화를 낮은 연료비로 이룸과 동시에 고온에 의한 다이옥신의 분해와, 용해처리물의 글래스상화(glass狀化)에 의해 사후 처리를 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 쓰레기의 소각 및 용해처리방법은 상기 목적을 달성하기 위해, 양단부에 개구부를 구비한 회전식 소각로의 한쪽의 개구부로부터 쓰레기 투입수단에 의해 쓰레기를 투입하고 이 개구부로부터 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 산소버너에 의해 쓰레기를 800℃ 내지 1200℃로 소각하며, 소각에 의해 감용화한 시점에서 재차 쓰레기를 투입하고 산소버너에 의한 소각을 행하며, 이 쓰레기의 투입과 소각을 여러 번 반복한 후 상기 산소버너에 의해 회전식 소각로 내에 남은 소각재(잔존물)를 1600℃ 이상의 고온에서 용해하여 글래스상화하고, 상기 회전식 소각로의 다른 쪽의 개구부로부터 용출시켜 처리함과 동시에 상기 소각 및 용해에 있어서 발생한 배기가스를 회전식 소각로의 다른 쪽 개구부로부터 집진기로 유도하여 제진(除塵)한다는 수단을 강구한 것이다.
그리고 용해시에 적어도 소다재를 혼합하여 투입하는 것이 바람직하다.
또 쓰레기 소각 또는 쓰레기 소각재의 용해에 선행하여 분상(粉狀) 또는 괴상(怪狀)의 코우크스(coke), 석탄 혹은 목탄 중 적어도 하나의 고체연료를 투입하여 가열용해를 보조하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에 따른 쓰레기 소각 및 용해처리장치는 상기 목적을 달성하기 위해,
양단부에 개구부를 구비한 회전식 소각로를, 그 원통축심 주위로 회전이 자유롭게 설치함과 동시에 그 원통축심에 직교하는 수평축심 주위로 회도(回倒)가 자유롭게 설치하고, 상기 회전식 소각로의 한 쪽 개구부에 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용하는 산소버너를 개폐가 자유롭게 설치하고, 또한, 상기 산소버너가 개구부를 연 상태에서 쓰레기를 회전식 소각로 내로 이송하는 쓰레기 투입수단을 설치하며, 상기 쓰레기 투입수단에 의해 쓰레기의 투입과 소각을 여러 번 반복하도록 구성하며, 이 소각에 의해 남겨진 소각재(잔존물)를 상기 산소버너에 의해 1600℃ 이상의 고온에서 글래스상으로 용해하고 다시 회전식 소각로의 다른 쪽의 개구부에 면하여 배기덕트를 설치하고, 동 배기덕트에 집진장치를 접속하여 제진하도록 구성한다.
본 발명에 있어서, 상기 쓰레기 투입수단은, 쓰레기와 적어도 소다재를 혼합하여 투입하는 것이 바람직하다.
또한 상기 쓰레기 투입수단은 쓰레기 소각 또는 쓰레기 소각재의 용해에 선행하여 분상 또는 괴상의 코우크스, 석탄 혹은 목탄의 적어도 하나의 고체연료를 투입하여 가열용해를 보조하는 것이 바람직하다.
또한 글래스 컬렛(glass cullet)과 석회석(분체; 粉體)을 적절히 혼합하여 투입하는 것이 가능하다.
또한 상기 쓰레기 투입수단의 전(前)공정에 있어서 쓰레기를 파쇄하는 파쇄기를 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 작용에 대하여 서술한다.
본 발명에 의하면 하나의 회전식 소각로에서 산소농도 50% 이상의 산소버너에 의해 쓰레기의 투입과 소각을 반복하여 대폭 감용화를 도모하면서 소정량이 남은 때에 용해로 이행할 있다.
이 쓰레기의 소각에서 산소농도 50% 이상의 산소버너를 사용함으로써 노내(爐內)의 산소농도를 높여 보다 완전한 연소를 기대할 수 있어 배기가스의 CO 농도를 낮게 할 수 있고, 또한 800℃ 내지 1200℃의 고온에서 다이옥신의 분해를 행할 수 있다. 따라서 배기가스가 집진기를 거쳐 배기되어도 다이옥신의 비산배출이 전혀 없게 된다.
그리고 이 쓰레기의 투입과 소각을 반복함으로써 대량의 쓰레기의 감용화를 도모할 뿐만 아니라 그 가연성의 쓰레기(특히, 고열량의 각종의 합성수지 폐기물)의 연소에 의해 회전식 소각로의 용해공정에 이르는 예열(豫熱)이 생기고 회전식 소각로의 온도를 상승시키는데 필요한 연료비를 대폭 절약할 수 있다.
그리고 소정량에 달한 소각재를 고온 발생이 가능한 산소버너에 의해 1600℃ 이상으로 가열하고 쓰레기와 함께 투입한 소다재에 의해 부드럽게 글래스상화시켜 용해할 수 있다. 이 용해시도 산소농도 50% 이상의 산소버너를 사용함으로써 노내의 산소농도를 높일 수 있고, 배기가스에 함유되는 CO는 줄어들고 집진기를 거쳐 배기됨으로써 대기로 공해물질이 비산되는 것을 방지할 수 있다. 또한 소각재 외의 불연물질, 예컨대 금속 등도 고온으로 되어 용해되고, 글래스상화된 중에 혼재한 상태로 용출된다.
본 발명의 효과에 대하여 서술한다.
본 발명에 따른 쓰레기의 소각 및 용해처리방법과 동 방법에 사용하는 처리장치에 의하면 하나의 회전식 소각로로 쓰레기 투입과 소각을 여러 번 반복하며 쓰레기의 소각에 의한 감용화를 도모하면서 쓰레기의 소각열량을 이용하여 회전식 소각로를 가열하여 다음의 용해공정에 필요한 회전식 소각로의 고온가열(약 1600℃)에 필요한 연료비를 대폭 절약할 수 있다는 잇점이 있다.
또 산소농도 50% 이상의 산소버너에 의해 쓰레기의 소각과 용해를 하기 때문에 연료(LPG 등)의 완전연소는 물론이고 노내의 산소농도를 높여 CO의 발생을 없앰과 동시에 다이옥신 발생을 방지하고 또한 고온 소각과 용해에 의해 다이옥신을 분해하고, 유해물질의 비산을 방지할 수 있다.
그리고, 고온(약 1600℃)의 용해처리에 의해 소각재 등을 글래스상화시켜, 사후처리에 있어서 매설 등에 의해 유해물질이 빗물에 의해 유출되는 것을 방지할 수 있는 이점도 있다.
본 발명의 기타 목적 및 이점에 대해서는 이하의 도면에 기초한 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 쓰레기 소각 및 용해처리방법과 그 방법에 사용하는 처리장치의 제1실시예에 대하여 도면을 참조하여 상술한다.
본 발명의 방법은 양단부에 개구부(1a,1b)를 구비한 회전식 소각로(1)의 한쪽 개구부(1a)로부터 쓰레기 투입수단(3)에 의해 쓰레기를 투입하고, 이 개구부(1a)로부터 연료, 예컨대 LNG나 LPG와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 산소버너(2)에 의해 쓰레기를 800℃ 내지 1200℃로 소각하고, 소각에 의해 감용화한 시점에서 재차 쓰레기를 투입하고 산소버너(2)에 의한 소각을 행한다. 이 쓰레기 투입과 소각을 여러 번 반복한 후 상기 산소버너(2)에 의해 회전식 소각로(1) 내에 남은 소각재(잔존물)를 1600℃ 이상의 고온으로 용해하여 글래스상화시키고 상기 회전식 소각로(1)의 다른 쪽 개구부(1b)로부터 집진기(7)로 유도하여 제진한다.
상기 용해를 위한 온도는 보다 완전한 글래스상화를 위해서는 1600℃ 이상으로 하는 것이 바람직하지만 여러 가지 조건에 의해 변동이 있기 때문에 이 부근의 온도에 도달하면 좋다.
상기 쓰레기 투입수단(3)에 의해, 쓰레기와 소다재의 글래스컬렛, 석회석을 혼합한 것을 투입하는 것이 용해에 의해 양호한 글래스화를 달성하기 위해 바람직하다. 여기서 말하는 소다재는 무수탄산나트륨이다.
상기 방법에 있어서, 쓰레기의 투입시에 고체연료로서 분상 또는 괴상의 코우크스, 석탄 혹은 목탄 중 적어도 하나의 고체연료를 투입할 수 있다.
이 고체연료의 병용으로 쓰레기의 소각에 있어서 산소 및 LPG 소비량이 절약된다. 쓰레기 소각에는 용해에 필요한 고온은 필요하지 않기 때문에 고가의 산소 및 LPG 등의 연료 코스트를 낮출 필요가 있다.
또한 이 고체연료는 용해공정에서도 온도상승을 위한 보조에너지원으로서 사용할 수 있다.
본 발명의 장치에 대하여 이하 상술하면, 제1도는 쓰레기 소각 및 용해처리장치의 전체의 배치도를 나타내고 제2도는 회전식 소각로의 종단측면도를 나타낸다.
1은 회전식 소각로이고 그 상세구조는 제2도에 도시한 바와 같이 양단부에 개구부(1a,1b)를 구비하고 그 원통축신 주위로 회전이 자유롭게 설치되어 있음과 동시에 그 원통축심에 직교하는 수평축심 주위로 회도가 자유롭게(제1도 가상선으로 도시) 설치되어 있다. 그 내면에는 1600℃ 이상의 소각재 용해에 견디는 내화재(耐火材)가 부착되어 있다.
제1도에 도시한 바와 같이(제2도에서는 생략되어 있다) 상기 회전식 소각로(1)의 한쪽 개구부(1a)에는 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용하는 산소버너(2)가 개폐가 자유롭게 설치되어 있다. 이 산소버너(2)의 구조 자체는 공지의 것이므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 상기 회전식 소각로(1)의 회도는 용해종료시에 용해물(글래스상체)을 다른 쪽 개구부(1b)로부터 용출시키기 위해 행해진다. 그리고 산소버너(2)는 쓰레기 및 여기에 혼합된 첨가재를 회전식 소각로(1)에 투입하는 때에는 개구부(1a)로부터 물러난다. 1c는 회전을 하기 위한 유지레일이다.
3은 상기 산소버너(2)가 개구부(1a)를 연 상태에서 쓰레기를 회전식 소각로(1) 내로 이송하는 쓰레기 투입수단이다. 이 쓰레기 투입수단(3)은 소다재, 석회석, 글래스컬렛, 다른 소각장으로부터 끼어 들어온 소각재 등을 혼합한 것을 투입할 수 있도록 구성되어 있다.
이 쓰레기 투입수단(3)은 제1도에 도시한 바와 같이, 회전식 소각로(1)의 개구부(1a)에 면하는 위치에서 쓰레기를 받는 쓰레기 공급위치로 이동할 수 있게 구성되며, 여기로 받아들여진 쓰레기는 회전식 소각로(1)의 개구부(1a)가 위로 향하도록 경사진 상태로 에어실린더의 가동에 의해 경동(傾動)되어 회전식 소각로(1) 내로 투입되도록 구성되어 있다.
4는 버켓 리프트(bucket lift)이고, 쓰레기 공급위치의 쓰레기 투입수단(3)에 쓰레기를 공급하는 것이다. 이 버켓 리프트(4)의 하단부에는 파쇄기(5)가 설치되어 있고, 이 파쇄기(5)에 덤프트럭 등으로 운반되어 온 쓰레기를 투입하고 파쇄된 쓰레기는 버켓 리프트(4)에 공급되는 구성으로 되어 있다.
상기 회전식 소각로(1)의 다른 쪽 개구부(1b)에는 덕트가 면하고, 이 덕트로부터 배기가스가 냉각탑(6)(수냉)으로 인도되며, 여기서 저온화된 후 집진기(7)로 인도된다. 이 냉각탑(6)으로부터 집진기(7)로 보내지는 도중에 분체공급장치(8)에 의해, 예컨대 소석회(분체) 등을 첨가하여 반응시킨다(SO2).
상기 집진기(7)는 기본적으로 백 필터를 구비한 형식의 것으로서 그 자체는 공지의 구조를 갖는다. 따라서 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
또한 소각, 용해처리대상으로 되는 것은, 예컨대 도시 쓰레기(가연성, 불연성), 그 소각재, 슈레더(shredder) 더스트 등이다.
상술한 바와 같이, 회전식 소각로(1)로 쓰레기를 여러 번 소각한 열기가 남은 상태로부터 가열해 가기 때문에 다음에 용해로 이행하는 때에 회전식 소각로(1)를 고온으로 가열하는 연비를 30~40%나 절약할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명한다.
이 실시예에서는 소각하기 위한 노와 용해하기 위한 노로 분리되어 있다.
제3도 및 제4도는 소각, 용해처리장치의 전체를 도시하며, 101은 회전식 소각로이다. 그 상세구조는 제5도 내지 제7도에 기초하여 후에 상술한다. 소각, 용해처리대상으로 되는 것은 예컨대, 도시쓰레기, 그 소각재, 슈레더 더스트(자동차 스크랩), 하수 오니, 해저 및 하천바닥 퇴적물 등이다. 제2도는 소각, 용해처리장치의 전체 평면을 도시하여 제8도는 용해로에서의 출탕상태(용해 슬래그)를 도시한다.
제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 103은 프리더스터(preduster)로서 회전식 소각로(1)로부터 배기된 배기가스를 도출, 더스트를 제거한다. 이 프리더스터(103)는 금망(mesh)을 사용한 공지 구조의 것이다. 104는 1차냉각탑이고 프리더스터(103)를 거친 배기가스를 수냉에 의해 온도를 한층 낮추는 것이다.
105는 2차냉각탑으로서 이것은 수냉에 의한 배기가스의 온도 저하와 동시에 생석회의 분말을 혼합산포(混合散布)하여 탈황장치로서 기능하도록 구성되어 있다. 106은 집진기이며 백필터를 내장한 형식의 것으로서 미분(微粉) 더스트, 비산재를 제거한다. 백 필터로 여과된 미분더스트는 정기적으로 작동되는 진동발생수단을 사용하여 아래로 낙하, 수집된 후 콘베이어를 사용하여 후술하는 용해로 근방의 호퍼로 이송되고, 회전식 소각로(101)로부터 낙하, 방출되는 소각재와 함께 용해 처리된다. 이러한 일련의 제진작용을 행하는 것을 본 발명에 있어서는 집진장치(102)로 부른다.
상기 집진기(106)에 이르는 배기가스가 통하는 덕트에는 배기가스 중의 산소농도를 검출하는 농도계측기(미도시)가 설치되어 있고 이 검출결과를 피드백하는 제어수단에 의해 후술하는 소각용 버너의 제어밸브가 제어되어 회전식 소각로(101) 내부의 산소량이 항상 적어도 6%를 넘는 값으로 유지되도록 제어된다.
제5도 내지 제7도에 도시한 바와 같이, 상기 회전식 소각로(101)는 양단에 개구부(101a,101b)를 구비한 대략 원통형상으로 구성되며 프레임(9108)에, 원통축(P1) 주위로 회도가 자유롭게 설치되어 있다. 이 회전식 소각로(101)의 한 쪽 개구부(101a)에 연료(LPG)와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 소각용 버너(109)를 적절한 공지 수단으로 개폐가 자유롭게 설치한다. 이 소각용 버너(109)는 연료(LPG)와 소정농도의 산소의 혼합비 및 양을 조절하는 레귤레이터를 구비하고 상술한 산소농도를 검출하는 농도계측기에 의해 제어된다.
110은 이송수단으로서 상기 소각용 버너(109)가 개구부(101a)를 연 상태에 있어서 산업폐기물을 회전식 소각로(101) 내로 이송한다. 이 이송수단(110)은 유압 실린더에 의해 상부호퍼(111)에 남겨진 산업폐기물을 회전식 소각로(1) 내로 밀어 넣는 구성이다. 이 경우, 유압실린더 피스톤의 가이드로 되는 대략 원통형상체를 내열 기능이 있는 세라믹으로 구성해둔다. 또한 회전식 소각로(101)의 다른 쪽 개구부(101b)에 면하며 배기덕트(112)를 설치하는데, 동 배기덕트(112)는 상술한 프리더스터(103)에 연결되어 있다.
상기 회전식 소각로(101)의 회도에 의해 낙하하는 소각재 및 불연물질을 받아들이는 소형의 용해로(113)를 상기 회전식 소각로(101)의 하방에 설치하며 동 용해로(113)는 상기 소각용 버너(109)와 마찬가지의 연료(LPG)와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용하는 용해용 버너(114)를 구비하고 있다. 이 용해용 버너(114)는 용해로(113)의 윗덮개에 개폐가 자유롭게 설치되며, 아래로 화염이 방사되도록 되어 있지만, 용해로(113)의 측벽 등 적절한 장소에 설치하여도 좋다.
또한 용해로(113)는 부설된 레일 위를 이동할 수 있도록 차륜을 구비한 기대(基臺)에 놓여 있고, 용해 후 그 용해 슬래그를, 급냉에 의한 입상화 또는 컬렛형성 등의 이후 처리를 위하여 소정의 장소로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 제8도는 소정의 장소로 이동되어 수용용기(115)에 출탕되는 상태를 도시한 것이다.
연소 및 용해는 다음과 같이 행해진다. 우선, 산업폐기물이 상기 이송수단(110)에 의해 회전식 소각로(101) 한쪽 단의 개구부(101a)로부터 투입된다.
그 후 그 개구부(101a)를 소각용 버너(109)로 막고, LPG 가스와 산소농도 50% 이상의 산소에 의해 산업폐기물이 가연물질을 연소시킨다.
이에 의해 가열물질은 곧바로 소각되고, 불연물질은 회전식 소각로(101)의 내부에 남는다. 이 가연물의 연소에너지, 소각용 버너(109)의 연료(PLPG)에 의한 연소에너지에 의해 전술한 불연물이 예열된다.
이 소각에 있어서 배기가스는 회전식 소각로(101)의 다른 쪽 개구부(10b)에 연결된 덕트로부터 백 필터 등을 구비한 집진기(102)로 인도되어, 깨끗한 상태로 대기로 방출된다. 그리고 상기 고농도의 산소를 이용하는 것이므로 소각로의 배기가스 중의 산소농도를 6%(일본 후생성 가이드라인)을 충분히 초과하는 값으로 할 수 있다. 동시에 배기가스 중의 CO도 후생성 가이드라인으로 제시된 50ppm 이하로 저감할 수 있다.
그리고 이 소각처리 후 소각용 버너(109)는 일단 정지되어 회전식 소각로(101)로부터 떨어지며, 이 회전식 소각로(101)는 회도되어 내부의 소각재 및 불연재(금속, 오니 등)가 약 300℃ 내지 600℃의 고온상태로 용해로(113)에 옮겨진다.
이 용해로(113)에 있어서 마찬가지의 용해용 버너(114)(산소농도 50% 이상의 산소를, 고압으로 분사하는 기구와 연료가스인 LPG와 혼합시키는 레귤레이터를 구비하고 있다)에 의해 이번에는 1500℃ 내지 1600℃ 정도의 고온까지 가열하고 이들 소각재 및 불연물을 용해해 버린다. 이때 고농도의 산소(산소농도 50% 이상)를 사용한 연소에 의해 충분한 산소농도를 확보할 수 있기 때문에 발생하는 CO를 격감시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 회전식 소각로(101)로 예열된 상태부터 용해로(113)에서 가열하여 가기 때문에 일단 냉각되어 상온으로 된 소각재, 불연물을 재가열하는 것에 비해 그 연료 코스트를 30~40%나 절약할 수 있다.
그리고 상기 용해에 있어서 용해 슬래그의 처리로서, 예컨대 타일(포장도로용)을 만드는데 필요한 강도를 유지하기 위해 유리설(屑) 또는 글래스 컬렛을 투입한다. 이 글래스 컬렛의 투입비율은 중량비로 용해물질 3에 대하여 1의 비율이 적당하지만 4:1이어도 좋으며 또한 역으로 1:1이어도, 1:3이어도 좋으므로 적당히 선택하면 된다.
또한 이 용해로(113)에는 그 상부에 후드와 덕트가 설치되고 용해에 따른 배기가스는 이곳으로부터 집진장치(102)의 프리더스터(103)에 유도되어 제진되며, 순차 상술한 배기가스 처리공정을 거쳐 대기로 방출된다. 그리고 마찬가지로 고농도의 산소를 사용한 연소에 의해 발생하는 CO를 결감시킬 수 있다.
또한 연소에 있어서 산소농도 50% 이상의 경우 다른 혼합물질로 질소 등의 불활성가스를 사용하면 연소분위기를 화학반응이 일어나기 어려운 상태로 만들어 여러 가지 원인에 의해 발생한다고 여겨져 왔던 다이옥신의 생성빈도를 대폭 줄일 수 있다고 예측된다.
Claims (9)
- 양단부에 개구부(1a,1b)를 구비한 회전식 소각로(1)의 한쪽 개구부(1a)로부터 쓰레기 투입수단(3)에 의해 쓰레기를 투입하고, 이 개구부(1a)로부터 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 산소버너(2)에 의해 쓰레기를 800℃ 내지 1200℃로 소각하고, 소각에 의해 감용화(感容化)된 시점에서 재차 쓰레기를 투입하고 산소버너(2)에 의해 소각을 행하며, 이 쓰레기 투입과 소각을 여러 번 반복한 후, 상기 산소버너(2)에 의해 회전식 소각로(1) 내에 남은 소각재(잔존물)를 1600℃ 이상의 고온에서 용해하여 글래스상화(glass狀化)시키며, 상기 회전식 소각로(1)의 다른 쪽 개구부(1b)로부터 용출시켜 처리함과 동시에 상기 소각 및 용해에 있어서 발생한 배기가스를 회전식 소각로(1)의 다른 쪽 개구부로부터 집진기(7)로 유도하여 제진(除塵)하는 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
- 제1항에 있어서, 용해에 있어서 적어도 소다재(무수탄산나트륨)를 투입하는 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
- 제1항 내지 제2항에 있어서, 쓰레기 소각시 또는 쓰레기 소각재의 용해에 선행하여 분상(粉狀) 또는 괴상(傀狀)의 코우크스(coke), 석탄 혹은 목탄의 적어도 하나의 고체연료를 투입하여 가열 용해를 보조하는 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
- 양단에 개구부(101a,101b)를 구비한 회전식 소각로(101)의 한쪽 개구부(101a)로부터 쓰레기 투입수단에 의해 쓰레기를 투입하고, 이 개구부(101a)로부터 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 산소버너(109)에 의해 쓰레기를 800℃ 내지 1200℃로 소각하고, 소각에 의해 감용화된 시점에서 재차 쓰레기를 투입하여 산소버너(109)에 의해 소각을 행하며, 이 쓰레기의 투입과 소각을 여러 번 반복한 후, 회전식 소각로(101) 내에 남은 소각재(잔존물)를 다른 용해로(113)로 옮기며, 이 용해로(113)에서 소각재를 1600℃ 이상의 고온에서 용해하여 글래스상화시켜, 상기 용해로(113)의 개구부로부터 용출시켜 처리함과 동시에 상기 소각 및 용해에 있어서 발생한 배기가스를 상기 회전식 소각로(101)의 다른 쪽 개구부(101b) 및 용해로(113)의 개구부로부터 집진기(106)로 유도하여 제진하는 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
- 양단부에 개구부(1a,1b)를 구비한 회전식 소각로(1)를 그 원통축신 주위로 회전이 자유롭게 설치함과 동시에 그 원통축심에 직교하는 수평축심 주위로 회도(回倒)가 자유롭게 설치하며, 이 회전식 소각로(1)의 한 쪽 개구부(1a)에 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 산소버너(2)를 개폐가 자유롭게 설치하며, 또한 상기 산소버너가 개구부(1a)를 연 상태에서 쓰레기를 회전식 소각로(1) 내로 이송하는 쓰레기 투입수단(3)을 설치하며, 이 쓰레기 투입수단(3)에 의해 쓰레기 투입과 소각을 여러 번 반복하도록 구성하며, 이 소각에 의해 남은 소각재(잔존물)를 상기 산소버너(2)에 의해 1600℃ 이상의 고온에서 글래스상으로 용해하며, 또한 회전식 소각로(1)의 다른 쪽 개구부(1b)에 향하여 배기덕트를 설치하고, 이 배기덕트에 집진장치(7)를 접속하여 제진하도록 구성한 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
- 제5항에 있어서, 상기 쓰레기 투입수단(3)은, 쓰레기와 적어도 소다재(무수탄산나트륨)를 혼합하여 투입하도록 구성된 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 쓰레기 투입수단(3)은, 쓰레기 소각 또는 쓰레기 소각재의 용해에 선행하여 분상 또는 괴상의 코우크스, 석탄 혹은 목탄의 적어도 하나의 고체연료를 투입하고 가열용해를 보조하도록 구성된 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
- 제7항에 있어서, 상기 쓰레기 투입수단(3)의 전(前)공정에 쓰레기의 파쇄기(5)를 설치한 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
- 양단부에 개구부(101a.101b)를 구비한 회전식 소각로(101)를 그 원통축심 주위로 회전이 자유롭게 설치함과 동시에 그 원통축심에 직교하는 수평축심 주위로 회도가 자유롭게 설치되며, 이 회전식 소각로(101)의 한 쪽 개구부(101a)에 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 산소버너(109)를 개폐가 자유롭게 설치하며, 또한 이 산소버너(109)가 개구부(101a)를 연 상태에서 쓰레기를 회전식 소각로(101) 내로 이송하는 쓰레기 투입수단을 설치하고, 이 쓰레기 설치수단에 의해 쓰레기의 투입과 소각을 여러 번 반복하도록 구성하며, 이 소각에 의해 남은 소각재(잔존물)를 다른 용해로(113)로 이송하고, 이 용해로(113)에서 연료와 산소농도 50% 이상의 산소를 사용한 산소버너(114)에 의해 1600℃ 이상의 고온에서 글래스상으로 용해하고, 또한 상기 회전식 소각로(101)의 다른 쪽 개구부(101b)와, 상기 용해로(113)의 개구부에 향하여 배기덕트(112)를 설치하며, 이 배기덕트(112)에 집진장치(102)를 접속하여 제진하도록 구성한 쓰레기의 소각 및 용해처리방법.
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