KR100329938B1 - 매립장폐기물의유독가스소각용연소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치에 관한 것으로서, 완전 연소 유도로 대기 공기의 환경오염을 방지함과 아울러 안전사고를 예방할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 매립장에 설치되는 연소장치 본체(100)의 유독가스 연소용 버너(101) 내측에 위치된 가스 이동관(103)과, 상기 유독가스 연소용 버너(101)의 하측에 기류의 흐름을 조절할 수 있게 설치되어 대기 공기를 유독가스 연소용 버너(101)로 공급하는 공기 조절 댐퍼(107)와, 상기 유독가스 연소용 버너(101) 하측의 가스 이동관(103)에 형성되어 화염의 이동을 단속하는 역화방지기(109)로 구성된 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치에 있어서, 상기 가스 이동관(103)의 상측부분 통과점의 직경이 작아지게 형성하여 유독성 가스의 이동 속도를 급속하게 하는 분사노즐(102)과, 상기 분사노즐(102) 측으로 음이온 발생기(105)의 음이온이 첨가된 1차 공기를 공급할 수 있게 가스 이동관(103) 내측에 설치되는 안내관(104)과, 상기 분사노즐(102) 상부에 설치되어 유독성 가스의 유속에 의해서 회전되면서 음이온이 첨가된 1차 공기와 유독성 가스를 흡입 및 혼합한 후 유독가스 연소용 버너(101)로 공급하는 공기 선회체(106)와, 상기 연소장치 본체(100)의 내부인 분사노즐(102) 근방에 설치되어 전기적인 불꽃으로 유독가스를 연소시키는 자동점화 제어기(108)의 점화플러그(115)로 구성되는 것이다.

Description

매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치

본 발명은 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치에 관한 것이며, 상세하게는 매립장 폐기물에서 발생하는 유독가스를 완전 연소시키는 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 많은 사람들이 집단을 이루고 있는 생활 현장과 산업 사회에서 버려지는 각종 쓰레기들을 처리하는 방안으로 폐기물 매립장을 만들어서 쓰레기들을 위생 매립하고 있는 것이다. 상기 폐기물 매립장에 매립된 쓰레기는 점차적으로 부패하면서 유독성 가스를 대기중으로 방출하여서 환경오염을 유발시키는 것이다. 이에 선진국에서는 10여년 전부터 매립장 폐기물에서 발생하는 유독성 가스를 제거하기 위해서 가스를 소각시키는 연소장치를 설치하여 사용하고 있는 바, 최근에는 국내에서도 수입하여 시험가동을 하고 있으나 다량의 유독성 가스 발생으로 인한 불완전 연소에 따른 또 다른 문제를 야기시키고 있고, 화재방지 안전장치를 설치하고 있지 않은 단순한 소각 방식만을 채택하고 있는 것이다.

상기 불완전 연소에 따른 2차적인 환경문제와 매립가스의 화재 발생 등으로 인해서 매립장 주변에 위치한 인근주민들의 생활안전에 막대한 지장을 초래하고 있 는 것이다.

종래의 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치는, 유독성 가스를 포집하기 위해서 종횡으로 가스관을 설치한 후에 쓰레기를 매립하므로 유독성 가스를 대기중으로 분산하여 방출시키지 않는 것이고, 소각용 연소장치에 모아서 소각할 수 있도록 장치 설치부에 콘크리트 격실을 만들어서 가스관을 연결시키며, 맨홀 주변에 자갈(쇄석)을 채우고 포집관 앞단에 가스 수동밸브를 장착하여 유독성 가스 소각용 연소장치를 설치하였기 때문에 버너에 흡입되는 공기의 산소 밀도가 낮고 불순물이 함유되어 불완전 연소상태로 2차적으로 유독성 가스를 발생시키는 원인이 되었고, 가스 소각용 연소장치를 점화할 때는 수동밸브를 개방하고 인위적으로 맨홀 내부에 불을 붙여서 연소장치를 가동시켜야 하기 때문에 주위 공간에 누적된 가스로 인해서 화염이 확산되어 화재발생 위험성이 있는 것이다.

또한, 가스 포집관에 역화방지용 안전장치가 설치되어 있지 않기 때문에 매립장 주변의 가스에 화염이 번지는 사고가 발생하였을 때는 쓰레기 매립장 전체로 화재가 번져서 폭발사고로 이어질 수 있는 위험성을 내포하고 있는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 매립장의 유독 가스를 완전 연소 유도로 대기 공기의 환경오염을 방지함과 아울러 안전사고를 예방할 수 있도록 한 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연소장치 본체의 유독가스 연소용 버너 내측에 위치된 가스 이동관과, 상기 유독가스 연소용 버너의 하측에 설치되어 대기 공기를 유독가스 연소용 버너로 공급하는 공기 조절 댐퍼로 구성된 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치에 있어서, 상기 가스 이동관의 상측부분에 형성되어 유독성 가스의 유속을 빠르게 하는 분사노즐과, 상기 분사노즐 측으로 음이온 발생기의 음이온을 공급할 수 있게 가스 이동관 내측에 설치되는 안내관과, 상기 분사노즐 상부에 설치되어 음이온이 첨가된 1차 공기와 유독성 가스를 빨아올리면서 혼합하여 유독가스 연소용 버너로 공급하는 공기 선회체와, 상기 연소장치 본체의 내부에 설치되어 전기적인 불꽃으로 유독가스를 연소시키는 자동점화 제어기의 점화플러그로 구성되는 것이다.

도 1은 본 말명에 따른 유독가스 소각용 연소장치의 설치상태도,

도 2는 본 발명에 따른 공기 선회체를 나타낸 평면도,

도 3은 도 1의 A-A선 단면도,

도 4a는 본 발명의 역화방지 안전장치부분을 나타낸 측단면도,

도 4b는 본 발명의 역화방지 안전장치부분을 나타낸 평단면도,

도 5는 본 발명에 따른 제어장치의 블록도이다.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>

100: 연소장치 본체 101: 유독가스 연소용 버너

102: 분사노즐 103: 가스 이동관

105: 음이온 발생기 106: 공기 선회체

107: 공기 조절 댐퍼 108: 자동점화 제어기

109: 역화방지기 113: 배터리

본 발명은 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 매립장에 설치되는 연소장치 본체(100)의 유독가스 연소용 버너(101) 내측에 위치된 가스 이동관(103)과, 상기 유독가스 연소용 버너(101)의 하측에 기류의 흐름을 조절할 수 있게 설치되어 대기 공기를 유독가스 연소용 버너(101)로 공급하는 공기 조절 댐퍼(107)와, 상기 유독가스 연소용 버너(101) 하측의 가스 이동관(103)에 형성되어 화염의 이동을 단속하는 역화방지기(109)로 구성된 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치에 있어서, 상기 가스 이동관(103)의 상측부분 통과점의 직경이 작아지게 형성하여 유독성 가스의 이동 속도를 급속하게 하는 분사노즐(102)과, 상기 분사노즐(102) 측으로 음이온 발생기(105)의 음이온이 첨가된 1차 공기를 공급할 수 있게 가스 이동관(103) 내측에 설치되는 안내관(104)과, 상기 분사노즐(102) 상부에 설치되어 유독성 가스의 유속에 의해서 회전되면서 음이온이 첨가된 1차 공기와 유독성 가스를 흡입 및 혼합한 후 유독가스 연소용 버너(101)로 공급하는 공기 선회체(106)와, 상기 연소장치 본체(100)의 내부인 분사노즐(102) 근방에 설치되어 전기적인 불꽃으로 유독가스를 연소시키는 자동점화 제어기(108)의 점화플러그(115)로 구성되는 것이다.

상기 연소장치 본체(100)는 매립장에서 발생하고 있는 유독성 가스를 소각하는 것으로서, 상기 연소장치 본체(100)는 매립장 전체에 종횡으로 매설되어 있는 유독성 가스 포집관(110)과 연결된 설치용 지지대(111)를 통해서 연결되는 것이다.포집된 유독성 가스를 소각하기 위해서는 가스 이동관(103)에 설치된 차단밸브(112)를 여는 것이다. 그리고 자동점화 제어기(108)에 가스 이동관(103)의 외부에 설치된 배터리(113) 전원을 공급하여 연소장치 본체(100)를 작동시키는 것이다.

상기 유독성 가스는 설치용 지지대(111) 하부의 매립층에서 발생한 매립 가스의 압력으로 상승기류를 형성하여 역화방지기(109)를 통과하는 것이고, 상기 역화방지기(109)를 통과한 유독가스는 분사노즐(102)을 통해 유독가스 연소용 버너(101)에 유입되어 인화물질로서 작용되는 것이다. 상기한 분사노즐(102)을 통과하는 유독가스는 분사노즐(102)을 통과할 때 유속이 빨라짐과 아울러 안내관(104)에 위치되는 음이온이 첨가된 1차 공기를 빨아 올리는 것이고, 상기 분사노즐(102)을 통과함과 동시에 공기 선회체(106)에 의해서 유독가스와 1차 공기가 선회 혼합되면서 공급됨으로써 완전 연소를 유도하는 것이다. 상기 음이온은 자동점화 제어기(108)로 인가된 전원이 음이온 발생기(105)로 인가되면서 발생되는 것이다.

상기 자동점화 제어기(108)는 유독가스 연소용 버너(101)의 연소를 최적의 상태로 저절할 수 있게 전원 공급을 선택적으로 단속하는 것으로서, 상기 자동점화 제어기(108)에 공급된 직류 전원은 가스 이동관(103) 외측에 설치된 고전압 발생기(114)에서 15,000V의 고전압으로 승압되고, 상기 고전압 발생기(114)에서 승압된 전원은 유독가스 연소용 버너(101) 내측에 설치된 점화플러그(115)에 불꽃을 형성시키는 것이며, 상기 점화플러그(115)의 불꽃이 형성됨과 동시에 포집된 유독가스와 산소의 적정 혼합기류가 연소됨으로써 점화작용을 하는 것이다.

상기 유독가스 연소용 버너(101)에서 연소과정이 이루어지면 유독가스 연소용 버너(101)에 설치된 점화상태 감지센서(116)가 연소상태를 감지하는 것이고, 상기 점화상태 감지센서(116)의 감지신호는 자동점화 제어기(108)로 인가되면서 공급전원을 차단하는 것이다. 상기 점화상태 감지센서(116)의 감지신호 중 유독가스 연소용 버너(101)에서 연소과정이 이루어지지 않는 것이 판단되면 자동점화 제어기(108)는 고전압 발생기(114)로 배터리(113) 전원을 공급하여 점화플러그(115)에 불꽃이 형성되게 하는 것이다.

상기 유독가스 연소용 버너(101)에서 연소과정이 이루어질 때 공기 조절 댐퍼(107)를 적절히 조절하여 2차 공기가 유독가스 연소용 버너(101)로 흡입되게 하는 것이고, 상기 유독가스 연소용 버너(101)로 흡입된 2차 공기에 의해서 완전 연소가 이루어지는 것이다. 상기 연소가 이루어질 때 완전 연소 유도 잠열성판(117)의 작용으로 완전 연소상태를 적절하게 유도하는 것이다.

상기 유독가스와 공기가 혼합된 혼합기류가 연소될 때 혼합 연소 화염이 설치용 지지대(111) 하단부측으로 번지게 되는 바, 상기 설치용 지지대(111) 측으로 혼합 연소 화염이 위치될 때 역화방지기(109)가 유독가스의 상승이동은 차단하지 않으나 화염의 이동을 차단함으로써 화재와 폭발을 방지하는 것이고, 상기 화재와 폭발을 방지함에 따라 연소장치 본체(100)와 주변을 안전하게 유지시킬 수 있는 것이다. 상기 역화방지기(109)는 석면이 도포된 철망 등을 다수개 적층하여 형성함으로써 화염의 이동을 차단할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 매립장의 폐기물에서 발생하는 유독성 가스를 안전하게 소각시키기 위하여 상층부의 대기 공기에 음이온을 포함하는 산소를 공급하고, 화염의 화염상태를 감지하여 필요에 따라 자동 점화되는 점화플러그(115)에 의해서 연소장치 본체(100)가 자동적으로 작동되며, 분사노즐(102)과 음이온 발생기(105) 및 공기 조절 댐퍼(107) 등을 통해서 완전 연소를 유도하는 것이다.

미설명 부호 118은 유독가스의 공급상태를 측정하는 측정공이다.

이상과 같이 본 발명은 매립된 폐기물 쓰레기에서 발생되는 유독성 가스가 무방비 상태로 대기중에 방출되는 것을 방지하여 효과적으로 포집하여 완전 연소상태로 소각하여 대기 공기의 환경오염을 방지하는 것이다.

그리고 역화방지기에 의해서 화재 위험이 없어지게 되고, 상기 화재 위험이 없어짐에 따라 안전사고를 예방함과 아울러 안전하게 연소되면서 얻어지는 열에너지를 생활에 필요한 에너지로 재활용할 수 있는 계기를 마련할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 연소장치 본체(100)의 유독가스 연소용 버너(101) 내측에 위치된 가스 이동관(103)과, 상기 유독가스 연소용 버너(101)의 하측에 설치되어 대기 공기를 유독가스 연소용 버너(101)로 공급하는 공기 조절 댐퍼(107)로 구성된 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치에 있어서,

   상기 가스 이동관(103)의 상측부분에 형성되어 유독성 가스의 유속을 빠르게 하는 분사노즐(102)과, 상기 분사노즐(102) 측으로 음이온 발생기(105)의 음이온을 공급할 수 있게 가스 이동관(103) 내측에 설치되는 안내과(104)과, 상기 분사노즐(102) 상부에 설치되어 음이온이 첨가된 1차 공기와 유독성 가스를 빨아 올리면서 혼합하여 유독가스 연소용 버너(101)로 공급하는 공기 선회체(106)와, 상기 연소장치 본체(100)의 내부에 설치되어 전기적인 불꽃으로 유독가스를 연소시키는 자동점화 제어기(108)의 점화플러그(115)로 구성되는 것을 특징으로 하는 매립장 폐기물의 유독가스 소각용 연소장치.