KR100334692B1 - 수분이 함유된 슬러지 소각 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지에 다량으로 함유되어 있는 수분을 건조시 소각물을 소각시 발생된 폐열을 효율적으로 회수시켜 회수된 폐열에 의해 수분을 건조시켜 있도록 하므로서 슬러지의 수분을 건조시에 사용되는 연료의 사용을 줄여줄수 있도록 함과 아울러, 소각도중 발생된 유해가스를 완전히 연소시켜 순수한 가스만이 대기중으로 방출시켜 환경오염을 방지할수 있도록 한 수분이 함유된 슬러지 소각시스템에 관한 것으로, 이는 슬러지에 함유된 수분을 건조시켜 주는 건조기(10)와, 건조된 슬러지를 소각시켜 주는 소각로(20)와, 슬러지가 소각시 발생된 연소가스를 고온의 공기로 열교환시켜 준뒤 소각로및 건조기로 송풍시켜 줄수 있는 1차공기예열기(30)와, 상기 1차공기예열기로 부터 공급되는 공기를 재차 가열시켜 소각로로 순환시켜 완전연소될수 있도록 하는 2차공기예열기(40)와, 상기 건조기와 1차예열기 사이에 직접적으로 연결시켜 방출되는 열을 받아 건조용브로워의 라인을 통해 1차공기예열기로 순환될수 있도록 하는 응축기(50)와, 2차예열기로 부터 배출된 연소가스에 함유되어 있는 미세한 이물질인 가스와 분진을 걸려주는 싸이크론(60)및 백휠터(70)와, 상기 백휠터를 통과한 연소가스를 대기중으로 방출시켜 주는 연돌(80)로 갖추어진 것을 특징으로 한다.

Description

수분이 함유된 슬러지 소각시스템{a burn up building moisture to contain}

본 발명은 수분이 함유된 슬러지 소각시스템에 관한 것으로, 특히 슬러지에 다량으로 함유되어 있는 수분을 건조시 소각물을 소각시 발생된 폐열을 효율적으로 회수시켜 회수된 폐열에 의해 수분을 건조시켜 있도록 하므로서 슬러지의 수분을 건조시에 사용되는 연료의 사용을 줄여줄수 있도록 함과 아울러, 소각도중 발생된 유해가스를 완전히 연소시켜 순수한 가스만이 대기중으로 방출시켜 환경오염을 방지할수 있도록 한 수분이 함유된 슬러지 소각시스템에 관한 것이다.

일반적으로 소각기는 일상생활 및 산업현장에서 발생된 쓰레기는 수분의 함유량이 상대적으로 적어 손쉽게 소각처리 시켜 준뒤 매립하고 있는데, 하수처리에 의해 발생된 수분이 함유된 슬러지는 다량으로 함유되어 있는 수분으로 인해 소각이 어려워 소각이 이루어지지 않은 상태에서 매립장에서 직매립이 허용되었으나, 최근에는 상기 하수슬러지에 의한 환경오염이 심각하게 대두됨에 따라 폐기물관리법에서 하수슬러지도 소각 또는 퇴비화한 후 잔재물만을 매립토록 규정하고 있어 상기 하수슬러지의 소각장치가 활발히 진행됨은 물론, 이미 특허출원(공개번호 98-19273호)되어 있는 소각시스템이 소개된바 있다.

상기와 같은 소각설비는 폐기물관리법상 소각온도가 850℃ 이상에서 소각물을 소각토록 되어있으며, 대기오염 방지설비에서 오염물질 제거후 대기중으로 약 150℃ 전,후의 온도로 방출하도록 되어있는 것이다.

특히, 겨울철 굴뚝에서 백연이 발생치 않도록 하여야 하며, 습식 배가스처리를 하는 경우 배가스 중의 수분증발및 승온을 위하여 백연방지기를 설치하여야 한다.

상기와 같은 종래의 슬러지 소각시스템은 건조기를 통해 건조가 이루어진 슬러지가 소각로내에서 소각이 이루어지도록 하고, 상기 소각로에서 소각이 이루어지는 도중 발생되는 연소가스가 공기예열기로 유입됨과 아울러, 압입송풍기에 의해 외부로 부터 유입된 공기와 함께 예열시켜 준뒤 소각로로 재차 유입시켜 주므로서 소각로내에서 소각이 이루어지는 소각물의 소각이 효율적으로 이루어지도록 하는 것이고, 공기예열기로 부터 발생된 예열공기중 일부가 폐열회수보일러로 유입시켜 스팀을 발생시켜 상기의 스팀을 건조기로 보내도록 하여 폐열회수보일러로 부터 발생된 스팀을 재활용시켜 연료의 사용을 절약시켜 주게 되는 것이다.

또한, 사이 폐열회수보일러에서 나온 유해가스 등은 중화재에 의해 반응기를 거쳐 흡수되어 처리하게 되는데, 이때 SOx, HCL, HF, 다이옥신 등의 처리를 하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 슬러지 소각시스템은 소각로내에서 슬러지를 소각시 발생된 연소가스가 공기예열기로 유입된 상태에서 압입송풍기에 의해 외부로 부터 유입되는 공기에 의해 소각로내로 재순환됨과 아울러, 폐열회수보일러로 이송되게 되는데, 소각로내에서 완전 연소되지 않은 미연소가스중 일부가 폐열회수보일러로 빠져나가게 되어있어 상기 미연소가스가 대중으로 방출될 경우 악취가 발생됨은 물론, 환경오염을 유발시키게 되었던 것이다.

또한, 공기예열기에서 폐열회수보일러로 유입된 공기는 자체의 열기에 의해 스팀으로 변환되어 건조기로 순환시켜 스팀의 간접적인 열기에 의해 건조기내에 투입되어 있는 슬러지의 수분을 건조시켜 주도록 되어있어 건조효율이 상대적으로 떨어져 수분이 함유된 슬러지를 건조기내에 투입시켜 주기 전에 별도의 탈수장치를 통해 수분의 일부를 탈수시켜 준뒤 건조기내로 투입시켜 주도록 하는 공정이 필요하게 되었던 것이다.

그리고, 폐열회수보일러로 부터 스팀을 건조기로 순환시켜 주고자 할 경우에는 스팀이 순환될수 있도록 하기위한 순환팬 등의 보조설비가 장착되어야만 하므로서 설비가 복잡하게 됨은 물론, 설비의 투자비용이 상대적으로 많아져 경제적인 손실을 가져왔던 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 소각로내에서 슬러지를 소각시켜 주면서 발생되어 배출되는 연소가스를 2차에 걸쳐 예열이 이루어지도록 한 상태에서 1차로 예열된 고온의 공기는 건조기와 소각로내로 순환이 이루어지도록 하여 건조기내에서 건조가 이루어지는 슬러지의 건조효율을 향상시켜 줄수 있도록 함과 아울러, 소각로내에서 완전연소가 이루어지지 않고 배출된 미연소가스가 1,2차 연소기로 부터 재차 유입시켜 소각로내에서 완전연소가 이루어진뒤 외부로 방출될수 있도록 하므로서 순수한 연소가스만이 대기중으로 방출됨에 따라 환경오염을 예방할수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1 - 본 발명이 적용된 소각시스템의 전체 공정도.

도면의 주요 부분에 대한 부호설명

10:건조기 20:소각로

30:1차공기예열기 40:2차공기예열기

50:응축기 60:싸이크론

70:백휠터

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 소각시스템을 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명이 적용된 슬러지 소각시스템의 전체 공정도로서, 수분이 함유된 슬러지를 투입시켜 높은 건조열기에 의해 수분을 건조시켜 주는 건조기(10)와, 상기 건조기내에서 수분이 건조된 슬러지를 공급받이 높은 온도의 불꽃에 의해 슬러지를 소각시켜 주는 소각로(20)와, 상기 소각로에 의해 슬러지를 소각시 발생된 연소가스(미연소가스)를 공급받아 고온의 공기로 열교환시켜 준뒤 건조용브러워(31)에 의해 고온의 공기를 소각로및 건조기로 송풍시켜 줄수 있는 1차공기예열기(30)와, 상기 1차공기예열기로 부터 공급되는 공기를 재차 가열시켜 소각로로 별도의 라인을 통해 순환시켜 미연소된 가스가 완전연소될수 있도록 하는 2차공기예열기(40)와, 상기 건조기와 1차예열기 사이에 직접적으로 연결시켜 건조기로 부터 방출되는 열을 받아 건조용브로워의 라인을 통해 1차공기예열기로 순환될수 있도록 하는 응축기(50)와, 2차예열기로 부터 배출된 연소가스에 함유되어 있는 미세한 이물질인 가스와 분진을 걸려주는 싸이크론(60)및 백휠터(70)와, 상기 백휠터를 통과한 연소가스를 대기중으로 방출시켜 주는 연돌(80)로 갖추어진 것이다.

이때, 소각로내의 소각온도는 보편적으로 850℃의 온도를 유지하게 되는 것이고, 소각로로 부터 연소가 이루어지면서 발생된 연소가스에 함유되어 있는 입자상의 분진물과 가스상의 분진물은 싸이크론과 백휠터를 거치면서 걸러지게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수분이 다량으로 함유되어 있는 슬러지를 건조기(10)내에 투입시켜 주게 되면 건조기내에서 발생되는 열기에 의해 슬러지에 함유되어 있는 수분을 건조시켜 주게된다.

상기와 같이 건조기내에서 수분의 건조가 완료되면 소각로(20)내로 건조된 슬러지가 이송되어 소각로내서 점화된 불꽃에 의해 슬러지를 소각시켜 주게 되는데, 상기와 같이 슬러지를 소각도중 발생된 연소가스는 1차공기예열기(30)롤 이송된다.

상기와 같이 1차공기에열기로 이송된 연소가스는 자체 내에서 발생되는 에열 열기에 의해 고온의 공기로 변환된 상태에서 건조용브로워로 부터 송풍되는 송풍압력에 의해 건조기(10)와 소각로(20)의 내부로 재 순환되게 되는데, 이때 건조기로 송풍되는 고온의 열기를 같고있는 공기에 의해 슬러지에 함유되어 있는 수분을 효율적으로 건조시켜 주게되는 것임은 물론, 수분을 건조시켜 주기 위한 연료의 사용을 줄여줄수 있게되는 것이다.

그리고, 1차공기예열기(30)로 부터 소각로(20)로 순환되는 고온의 공기는 소각로로 부터 배출당시 완전 연소가 이루어지지 않은 미연소가스가 재차 유입되는 것으로서, 소각로(20)내의 소각불꽃에 의해 재차 연소가 이루어져 연소효율을 높여줄수 있게되는 것이다.

이때, 건조기(10)로 부터 발생된 응축 공기가 1차공기예열기(30)로 재 유입되어 소각로(20)를 거쳐 재 소각이 이루어짐에 따라 악취를 완전히 제거된후 2차공기예열기(40)로 유입되는 것이다.

또한, 상기 1차공기예열기로 부터 이송되어 2차공기예열기(40)로 유입되는 연소가스는 자체의 열에 의해 유입되는 배기가스와 열교환이 이루어지면서 고온의 공기로 열교환된 후 브로워(41)의 송풍력에 의해 소각로(20)로 재차 유입되어 미연소된 연소가스를 완전히 연소가 이루어지도록 한다.

상기와 같은 상태로 하여 순환되면서 완전연소가 이루어진 연소가스가 싸이크론(60)을 통과하면서 연소가스에 혼합되어 있는 분진을 걸려내게 되는 것이고, 상기와 같이 분진이 걸러진 연소가슨 백휠터(70)를 통과하면서 싸이크론(60)내에서 걸러지지 못한 미세한 분진가루및 가스상의 이물질을 완전히 걸러준 뒤 연돌(80)을 통해 대기중으로 순수한 배기가스만을 방출하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 소각로로 부터 소각이 이루어지면서 발생된 배기가스를 1차, 2차공기예열기를 거치도록 하여 열교환된 고온의 공기가 싸이크론으로 유입되지 않고, 소각로와 건조기로 순환될수 있도록 하여 고온의 공기에 의해 건조기내에서 수분을 건조시켜 주는 역활을 수행함에 따라 슬러지에 함유되어 있는 수분을 건조시켜 주기 위한 연료의 사용을 상대적으로 줄여줄수 있게됨은 물론, 수분이 함유되어 있는 슬러지를 건조기에 투입하지 전에 예비 건조를 거치지 않아도 되므로서 보조장치가 설치되지 않아도 되는 장점이 있는 것이다.

또한, 소각로내에서 소각되면서 발생된 배기가스가 고온의 공기로 열교환된 상태에서 2차례에 걸쳐 소각로내로재 유입시켜 완전연소가 이루어지지 않은 미연소가를 완전히 연소시켜 준 다음 싸이크론과 백휠터를 통해 분진을 제거시켜 준 다음 대기중으로 방출하도록 하고있어 폐열을 최대한으로 사용함은 물론, 가스상의 다이옥신을 완전히 제거시켜 주게되어 악취및 환경오염를 방지하게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 통상의 건조기를 갖춘 소각로(20)와 건조용브러워, 공기예열기와 배기가스내에 포함된 분진 및 이물질을 걸러주는 싸이클론(60)과 연돌(80)로 구성된 소각장치에 있어서,

   상기 소각로(20)에서 발생된 연소가스를 공급받아 고온의 공기로 열교환시켜 건조용브러워(31)에 의해 고온의 공기를 소각로(20) 및 건조기(10)로 직접 송풍시켜 건조기(10)에서의 슬러지의 건조효율을 높여줄 수 있는 1차공기예열기(30)와; 상기 1차공기예열기(30)로 부터 공급되는 공기를 재차 가열시켜 별도의 라인을 통하여 소각로(20)로 송풍하여 미연소 가스가 재연소될 수 있도록 하는 2차공기예열기(40)와; 상기 건조기(10)와 1차공기예열기(30) 사이에 직접적으로 연결되어 건조기로부터 방출되는 열을 회수하여 1차공기예열기로 순환되도록 하는 응축기(50)로 구성된 것을 것을 특징으로 하는 수분이 함유된 슬러지 소각시스템.