KR100198980B1 - 전기식 열분해 소각 시스템 - Google Patents

Abstract

병원균 전파의 염려가 있는 의료 폐기물 및 의학 관련 연수소에서 발생되는 동물사체 등을 소각시키기 위한 전기식 소각 시스템에 관한 것으로서, 미연물질 및 병원균으로부터 발생되는 악취를 적극 제거할 수 있으며, 유해산성 가스를 중화시킬 수 있도록 하는 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

그러한 시스템은, 의료 폐기물이 투입된 상태에서 이 폐기물을 450도-900도℃ 범위 내로 가열시켜 열분해시키는 건류로와; 이 건류로에서 발생된 열분해된 가스를 공급받아 이 가스를 더욱 고온으로 가열하여 연소시키는 연소로와; 이 연소로에서 연소된 배기가스내의 유해 산성가스를 포집하는 분무탑과; 이 분무탑을 통하여 나오는 가스의 악취를 제거하는 흡착탑으로 이루어진다.

Description

전기식 열분해 소각 시스템

본 발명은 전기식 소각 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 의료 폐기물과 실험 및 연구용 동물사체의 미연물질을 발생시키지 않고 악취 발생이 없으며 병원균 전파가 발생하지 않도록 한 열분해 소각 시스템에 관한 것이다.

의료 폐기물은 소각시 미연물질의 발생이 많으며 또 소각시 악취가 발생하고 병원균 전파가 염려되므로 소각시 많은 주의가 요구되어 있다.

일반적으로 화염에 의해 의료 폐기물을 소각하는 시스템이 알려져 있다. 이러한 소각 시스템은, 폐기물의 종류에 따라 완전연소가 이루어지지 않는 경우가 많아 환경공해 문제로 대두되고 있는 실정에 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여 미연물질의 발생이 없으며, 악취 발생을 적극 억제하고 병원균 전파를 근본적으로 방지할 수 있는 전기식 소각 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 본 실시예로서는, 의료 폐기물을 1차 가열하여 열분해시키며 이때 발생되는 열분해된 폐기물 가스를 2차로 가열하여 연소시킴으로서 완전연소가 가능하며, 또 연소된 의료 폐기물의 가스로부터 유해산성 가스를 포집하여 유해물질이 대기로 방출되지 못하도록 하고, 또 연소시 발생되는 악취를 제거하여 대기로 방출할 수 있는 시스템을 제공한다.

본 발명에서 제공하는 1차 가열수단과 2차 가열수단은 연소상태에 다라 가열 온도를 제어할 수 있는 전기식 히터를 사용하는 것이며, 배기가스의 온도를 낮추기 위한 수단으로 분무탑을 설치하여 노즐로부터 분사되는 물이 배기가스로 분사될 수 있도록 하고 있다.

제1도는 본 발명에 의한 전기식 열분해 소각 시스템을 나타내는 도면이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 전기식 열분해 소각 시스템을 나타내는 도면으로서, 본 실시예의 시스템은 먼저 의료 폐기물을 투입할 수 있는 도어(2)를 구비하고 있는 건류로(4)를 열분해 수단으로 설치하고 있다.

상기한 건류로(4)는 내부에 의료 폐기물이 담겨지는 용기체(6)와, 이 용기체(6)의 외주에 배치되어 고온(450-900℃)으로 가열하는 전기히터(8)를 포함한다.

상기한 건류로(4)는 그 내부가 관로(10)를 통하여 연소로(12)와 연통하므로서 이 건류로에서 열분해되면서 발생한 가스를 공급받을 수 있도록 되어 있다.

이 연소로(12)는 본 실시예에서 연소수단으로 설치하고 있는데, 관로(10)로부터 연장되는 연소관(14)에는 전기히터(16)가 배치되어 이 연소관을 통과하는 가스를 점화시킬 수 있도록 하고 있다.

이 전기히터(16)는 대략 900℃ 이상으로 온도 상승이 일어나면서 가스를 연소시키게 된다.

따라서 이 연소로(12)내에서는 가스가 연소되면서 가온의 가스가 관로(18)를 따라 분무탑(20)으로 유입될 수 있는 구성를 이루고 있다.

이 분무탑(20)는 배기가스의 온도를 일정 온도 이상으로 낮추기 위하여 제공되는 것으로서, 상기한 관로(20)는 하류관(22)과 연통되어 가스를 아래측으로 이동시킬 수 있도록 되어 있으며, 이 하류관(22)은 수조(24)내측으로 위치하여 이 수조에 담겨진 냉각수의 표면으로 고온의 가스를 분사시킬 수 있도록 하고 있다.

상기한 분무탑(20)은 이러한 작용을 의하여 수조(24)의 상측으로 상류관(26)을 고정하고, 이 상류관(26)의 내측으로 하류관(22)을 위치시키고 있다.

상기한 상류관(26)과 하류관(22)은 그 사이가 가스가 통과할 수 있는 면적으로 이루어지며, 이 통로상에는 수조(24)내에 담겨진 냉각수를 펌핑하는 펌프(28)와 연결된 노즐(30)이 설치된다.

이 노즐(30)로부터 분무되는 냉각수는 상류관(26)을 따라 상승하는 고온의 배기가스와 접촉하면서 이 가스의 온도를 낮추게 된다.

그리고 상기한 상류관(26)과 하류관(22) 사이에는 석회석(Ca(OH)2)층(32)이 일정한 두께로 위치되어 노즐(30)로부터 떨어지는 물과 반응하여 이 석회석 층(32)을 통과하는 가스에 의하여 PH가 낮아지는 것을 방지할 수 있도록 하고 있다.

상기한 분무탑(20)의 노즐(30) 상부에는 노즐로부터 나오는 냉각수에 의해 고온의 가스로부터 발생하는 증기가 더 이상 이동하지 않고 가스만이 그 다음 단계로 이동할 수 있도록 하는 기수분리수단(34)이 제공된다.

이 기수분리수단(34)은 대략 판상의 부재가 지그재그 형상으로 굽혀져 접촉 면적을 증대시킬 수 있는 구조이며, 가스만이 통과할 수 있는 구멍이 무수히 뚫려진다.

상기한 기수분리수단(34)을 통과하는 가스는, 그 다음 단계에서 악취를 제거하기 위한 수단으로 흡착탑(36)을 설치하고 있다.

이 흡착탑(36)은 통체 내부에 적어도 2개층의 활성탄(38)(40)을 설치하여 이 활성탄 층을 가스가 통과할 때 안취가 제거될수 있도록 하는 것이다.

본 실시예에서 활성탄 층을 2개로 하는 것은 1개의 측으로 하는 경우 악취가 완전히 제거되지 않는 그 효과를 높이기 위한 것이며, 또 2개층과 같은 두께의 단일층을 형성하는 경우 가스가 통과할 때 저항이 증대하는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기한 수조(24)에는 냉각수량이 항시 일정하게 유지하기 위하여 레벨센서(42)를 설치하고 있으며, 도면에서와 같이 급수라인(44) 과 배수라인(46)을 설치하여 냉각수량으 관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 하고 있다.

그리고 상기한 흡착탑(36)에는 악취를 활성된 층을 통과한 배기가스를 배기시키기 위한 배기펜(48)이 설치되며, 통체에 생성되는 수분을 제거하기 위한 드레인 관(50)도 연결된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 소각 시스템은, 건류로(4)에 의료 폐기물을 투입하고 전기히터(8)에 전류를 인가하여 발열시키게 되면 로내의 온도가 대략350℃인 부근부터 의료 폐기물들이 서서히 열분해를 일으키면서 가스화되기 시작한다.

이때 가스화된 열기체는 관로(10)를 통하여 연소로(12)의 연소관(14)내로 흐르게 되는데, 이때 이 연소관(14)의 외주에 배치된 전기히터(16)가 900℃ 정도로 가열되면서 이 연소관내 가스를 벌화시키게 된다.

따라서 연소관(14)를 흐르는 가스는 이 관의 내부에서 연소되면서 서로 관로(18)를 따라 분무탑(20)의 하류관(22)을로 진입되면서 이동하게 된다.

이 하류관(22)을 따라 흐르는 열 가스는 수조(24)내의 냉각수 표면과 접촉하면서 1차적으로 냉각이 됨과 아울러 하류관과 상류관(26) 사이의 통로로 상승하게 된다.

이때 펌프(28)를 구동시켜 노즐(30)로부터 냉각수를 분사시키면 이 열 가스는 더욱 냉각되어 규정치의 온도로 저함되면서 일부 수증기로 변화하게 된다.

이때 증발된 수증기와 함께 열가스는 상측으로 계속하여 이동하게 되는데, 이때 노즐측 상부에 설치된 기수분리수단(34)에 의해 수증기는 이곳에서 분리되고 가스만이 흡착탑(36)으로 이동하게 된다.

이때 흡착탑에 제공된 활성탄을 이 가스가 통과하면서 배기팬(48)의 구동으로 악취가 제거된 그리고 일정온도 이하로 온도가 낮아진 연소가스가 배출된다.

이러한 일련의 연소 과정을 거치는 동안에 본 실시예가 제공하는 분무탑(20)의 설회석 층(32)을 가스가 통과하면서 이 석회석 층과 노즐로부터 분무되는 물과의 반응으로 유해산성가스의 양이 최소화되며, 이때 유해산성가스를 포집하면서 낮아지는 pH를 적정수준으로 유지할 수 있다.

그리고 건류로(4)에 의료 폐기물중 HCL을 발생시키는 합성수지제가 포함된 경우 특히 , 악취가 심하게 발생되는데, 이것은 활성탄 층에 흡착됨으로서 해소될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 소각 시스템은, 전기히터를 열원으로 하여 폐기물을 열분해시키고, 이 열분해된 가스를 연소시키는 방식을 채용하고 있으므로 소각을 확실하게 할 수 있으며, 전염성의 병원균 및 미연물질의 악취를 근본적으로 방지할 수 있어 종래의 그 어떤 시스템보다 소각효율을 한층 높일 수 있다.

Claims (5)

1. 투입된 의료 폐기물을 전기 히터로 가열시켜 1차로 열분해하는 건류로와; 상기한 건류로에서 열분해된 가스를 전기 히터로 가열시켜 발화시키는 연소로와; 상기한 연소로에서 연소된 가스의 온도를 낮추기 위하여 공급되는 가스에 냉각수를 분사하는 분무탑과; 상기 분무탑으로부터 공급되는 냉각된 가스의 악취를 제거하는 흡착탑을 포함하는 전기식 열분해 소각 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 분무탑은 연소로에서 연소된 가스를 공급받아 이동시키는 하류관과, 이 하류관의 아래측에 위치하며 냉각수를 담고 있는 수조와, 이 수조 상측에서 상기한 하류관의 외측으로 위치하여 수조로 공급된 가스를 다시 상승시키는 상류관을 포함하며, 이 상류관과 하류관 사이에는 이곳을 통과하는 가스에 냉각수를 분사하는 노즐이 배치되는 전기식 열분해 소각 시스템.
3. 청구항 2에 있어서, 상류관에 노즐로부터 분사된 냉각수에 의해 발생되는 수증기를 가스로부터 분리하는 기수분리수단이 제공되는 전기식 열분해 소각 시스템.
4. 청구항 2에 있어서, 상류관과 하류관 사이에는에 냉각수의 pH를 중화시키는 석회석 층이 제공되는 전기식 열분해 소각 시스템.
5. 청구항 1에 있어서, 흡착탑은, 악취를 제거하기 위한 활성탄 층이 적어도 1개 이상 제공되는 전기식 열분해 소각 시스템.