KR100360763B1 - 고함수성 폐기물 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고함수성 폐기물 처리시스템에 관한 것으로, 본 발명은 고함수성 폐기물을 2차 환경오염이 발생하지 않도록 건조 처리할 수 있는 수단 제공에 그 목적이 있다. 이러한 본 발명은 저장된 폐기물을 예비 건조시키는 예비 건조부(20); 저장된 폐기물과 예비 건조부(20)로부터 발생되는 가스를 제거하도록 된 1차 처리부(30); 상기 예비 건조부(20)로부터 예비 건조된 폐기물을 공급받아 소각로(42)로 유기질은 소각하고 무기물은 건조하도록 된 주 건조부(40); 상기 주 건조부(40)로부터 발생되는 유해가스를 연소시킨 후 건조 반응기(52)로 유입시켜 화학반응으로 가스중의 유해물질을 제거하는 2차 처리부(50); 및 상기 예비 건조부(20)와 2차 처리부(50)로부터 발생된 가스를 여과 집진기(62)로 통과시켜 유해물질을 제거하도록 된 3차 처리부(60)로 구성된 것으로, 본 발명에 의하면, 점토, 실트, 유기물을 주로 포함하는 오니(汚泥) 및 녹조와 같은 고함수성 슬러지 또는 폐수와 같은 고함수성 폐기물을 처리할 경우에 발생하는 악취 및 유해가스가 상기 1차 처리부(30) 및 2,3차 처리부(50,60)에 의해 효율적으로 처리할 수 있음으로써, 폐기물의 악취와 유해가스로 인한 2차 환경오염을 방지할 수 있는 유용한 효과가 제공된다.

Description

고함수성 폐기물 처리시스템{SUCCULENT WASTE MATTER DISPOSAL SYSTEM}

본 발명은 고함수성 폐기물 처리시스템에 관한 것으로, 특히 점토, 실트, 유기물을 주로 포함하는 오니(汚泥) 및 녹조와 같은 고함수성 슬러지를 건조 소각할 경우에 발생되는 유해가스 또는 분진 등을 제거하여 정화한 후 대기로 배출함으로써, 환경오염 및 대기오염을 방지할 수 있는 고함수성 폐기물의 처리시스템에 관한것이다.

일반적으로 점토, 실트, 유기물을 주로 포함하는 오니(汚泥) 및 녹조와 같은 고함수성 슬러지 또는 폐수와 같은 폐기물의 처리방법은 상기 폐기물을 탈수처리하여 매립하거나, 해양투기를 하고 있었으나, 이 경우에는 상기 폐기물로부터 악취가 장기간 발생할 뿐만 아니라, 탈수처리시 사용된 응집제나 여과보조제의 상당량이 토양에 침투되어 토양을장해를 일으킬 우려가 있었고, 해양오염의 원인이 되었던 것이다.(2000년도부터 고함수성 슬러지의 해양투기 금지)

또한, 탈수된 폐기물에 시멘트나 석고 등의 경화제를 혼합하여 건축재료 등에 사용하는 방법이 제공되었으나, 이경우에는 경화제가 다량 소비되는 문제점이 있었고, 상기 폐기물의 악취가 남는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 폐기물의 처리방법으로 일본국 특허 제2733902호가 소개되어 있다.

상기 일본국 특허 제2733902호는 고함수성 폐기물을 드럼 스크린형 소각로에서 버너로 약 420℃-580℃로 건조 및 유기물은 소각하여 상기 폐기물을 건조한 모래상 입자와 파우더상의 미세분말을 주성분으로 하는 물질로 재생시키도록 된 것이다.

그러나, 이와 같이 폐기물을 저장하거나 소각로에서 소각시킬 경우에 발생하는 악취와 유해가스는 그대로 대기중으로 배출됨으로써 대기오염 즉, 2차 환경오염의 원인이 되는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 고함수성 폐기물을 처리할 경우에 발생하는 악취 및 유해가스를 효율적으로 처리할 수 있음으로써, 악취와 유해가스로 인한 2차 환경오염을 방지할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 기술적 과제는 고함수성 폐기물을 건조하거나 소각하도록 된 소각로를 구비한 폐기물 처리시스템에 있어서, 저장된 폐기물을 이송시킨 후 이송된 폐기물을 유동시키면서 예비 건조기로 예비 건조시키는 예비 건조부; 상기 저장된 폐기물과 이송되는 폐기물 그리고 예비 건조되는 폐기물로부터 발생되는 가스를 흡착제가 구비된 흡착탑으로 통과시켜 유해물질을 제거한 후대기로 배출시키도록 된 1차 처리부; 상기 예비 건조부로부터 예비 건조된 폐기물을 공급받아 상기 소각로로 유기물은 소각하고 무기질은 건조하도록 된 주 건조부; 상기 소각로로부터 폐기물의 소각시 발생되는 유해가스를 연소시킨 후 건조 반응기로 유입시키고, 상기 건조 반응기에는 제 1투입기로 반응제를 투입하여 화학반응으로 가스중의 유해물질을 제거하는 2차 처리부; 및 상기 예비 건조부와 2차 처리부로부터 발생된 가스에 제 2투입기로 흡착제를 투입한 후 여과 집진기로 통과시켜 유해물질을 제거하여 정화된 가스를 대기로 배출시키는 3차 처리부로 구성되는 것을 특징으로 하는 고함수성 폐기물 처리시스템을 제공한다.

이때, 상기 예비 건조부는 상기 주 건조부로부터 발생된 고온의 폐열을 열원으로 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 흡착제는 활성탄으로 이루어지는 것을 특징으로 하고, 상기 반응제는 소석회로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 고함수성 폐기물 처리시스템의 개략적 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 고함수성 폐기물 처리시스템을 도시한 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 예비 건조부 22 : 예비 건조기

30 : 1차 처리부 32 : 흡착탑

40 : 주 건조부 42 : 소각로

50 : 2차 처리부 52 : 건조 반응기

56 : 제 1투입기 60 : 3차 처리부

62 : 여과 집진기 64 : 제 2투입기

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면중에서 도 1은 본 발명에 의한 고함수성 폐기물 처리시스템의 개략적 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 고함수성 폐기물 처리시스템을 도시한 측면도이다.

첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 고함수성 폐기물 처리시스템은 수집된 고함수성 슬러지 또는 녹조와 같은 폐기물을 예비 건조시킨 후 주 건조부(40)에서 소각 및 건조하고, 건조와 소각시 발생되는 악취 및 유해가스를 1차 처리부(30)와 2,3차 처리부(50,60)로 통과시켜 유해물질 및 악취를 제거한 후 대로 배출되도록 구성된 것이다.

이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 예비 건조부(20)는 폐기물 저장탱크(24)에 저장된 폐기물을 이송용 컨베이어를 이용하여 예비 건조기(22)로 이송하여 상기 예비 건조기(22)로 예비 건조시켜 함수율을 낮추도록 된 것이다.

상기 예비 건조기(22)는 상기 저장탱크(24)로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 유동시키면서 건조시키게 된다.

이때, 상기 예비 건조기(22)의 열원은 후술할 주 건조부(40)로부터 발생되는 폐열을 일부 사용하여 폐기물을 예비 건조시킨다.

상기 1차 처리부(30)는 상기 저장탱크(24)와 이송용 컨베이어로부터 발생되는 악취와, 상기 예비 건조기(22)로부터 증발되어 발생되는 유해가스를 정화시켜 대로 배출시키는 것으로, 상기 악취와 유해가스는 흡착제가 구비된 흡착탑(32)을 통과하면서 정화되어 대기중으로 배출된다.

이때, 악취 및 유해가스의 수집을 위해서는 상기 저장탱크(24)와 이송용 컨베이어 및 예비 건조기(22)에 수집용 후드를 설치하고 각각의 후드에 파이프를 연결한 후 송풍팬을 이용하여 상기 흡착탑(32)으로 강제 공급하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 흡착제는 활성탄으로 이루어진 것으로, 상기 활성탄이 구비된 흡착탑(32)으로 상기 폐기물로부터 발생된 악취와 유해가스가 통과하면서 상기 활성탄에 흡착, 탈색, 탈취된다.

상기 주 건조부(40)는 공지된 드럼 스크린형 소각로(42)로 이루어진 것으로, 상기 예비 건조부(20)로부터 건조된 폐기물을 공급받아 상기 소각로(42)에서 고온으로 유기물은 소각하고, 무기질은 건조하도록 된 것이다.

이때, 상기 소각로(42)에서는 상기 폐기물의 소각으로 인한 유해가스(2HCl, SO₂, CO₂)가 발생하게 되고, 분진형태의 재와 연소되지 않고 건조된 무기질과 같은 1차 폐기물이 발생되어 분리 배출된다.

상기 2차 처리부(50)는 상기 소각로(42)로부터 폐기물의 소각시 발생되는 유해가스를 고온으로 재연소시키고, 열교환기(58)에서 다소 냉각시킨 후, 건조 반응기(52)로 유입시키고, 유해가스가 유입된 상기 건조 반응기(52)에는 제 1투입기(56)로 반응제를 투입하여 그 내부에서 유해가스와 반응제가 화학반응을 일으키도록 된 것이다.

즉, 상기 건조 반응기(52) 일측에는 소석회와 같은 반응제를 투입하도록 구성된 제 1투입기(56)가 설치되어 유해가스가 통과하는 상기 건조 반응기(52)에 반응제를 투입하여, 그 내부에서 상기 유해가스와 소석회(CA(OH)₂)와 같은 반응제가 화학반응을 일으켜 상기 유해가스의 탈염, 탈황, 탈탄산가스 처리가 가능하게 된다.

이때, 상기 열교환기(58)로 유입된 고온의 유해가스 일부는 상기 예비 건조기(22)로 순환하여 상기 예비 건조기(22)의 열원으로 사용된다.

또한, 상기 건조 반응기(52)로부터 화학반응으로 발생된 2차 폐기물은 별도의 보관소에 보관된다.

상기 3차 처리부(50)는 상기 예비 건조기(22)와 2차 처리부(50)로부터 발생된 유해가스에 흡착제를 투입시켜 유해물질과 분진 등을 제거하도록 된 것으로, 상기 예비 건조부(20)와 2차 처리부(50)로부터 유해가스가 회수되는 파이프에 설치되는 제 2투입기(64)와, 흡착제가 포함된 유해가스가 걸러지는 여과 집진기(62)로 이루어진다.

즉, 상기 3차 처리부(50)는 순환팬(70)에 의해 상기 예비 건조기(22)로부터 발생된 유해가스와 상기 2차 처리부(50)로부터 1차 정화된 가스를 상기 여과 집진기(62)로 유입시키는 파이프에 제 2투입기(64)를 설치하여 유입되는 유해가스에 활성탄과 같은 흡착제를 투입함으로써, 흡착제와 혼합된 유해가스가 상기 여과 집진기(62) 내부에 설치된 백 필터(66)에 포집되도록 구성된 것이다.

상기 여과 집진기(62)의 배출구는 정화된 가스가 배출팬에 의해 굴뚝으로 배출되도록 상기 굴뚝과 연결 설치되어 있다.

한편, 상기 예비 건조기(22), 소각로(42), 열교환기(58), 1차 처리부(30), 2,3차 처리부(50,60) 등은 가스가 순환될 수 있도록 파이프로 연결 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 저장탱크(24)로부터 고함수성 폐기물이 상기 예비 건조기(22)로 유입되어 예비 건조된다.

이때, 상기 예비 건조기(22)의 열원은 상기 소각로(42)로부터 발생된 폐열을 이용할 수 있고, 별도의 가열장치를 사용할 수 있다.

또한, 상기 예비 건조부(20)로부터 발생되는 악취와 일부 유해가스는 상기 1차 처리부(30)의 흡착탑(32)을 통과하면서 활성탄으로 이루어진 흡착제에 의해 탈취되고 흡착되어 정화된 후 대기중으로 배출된다. 이는 상기 흡착제를 구성하는 활성탄에 의해 이루어질 수 있다.

한편, 상기 예비 건조기(22)에 의해 예비 건조되어 함수율이 다소 낮춰진 폐기물은 상기 주 건조부(40)의 드럼 스크린형 소각로(42)로 공급된 후 고온으로 소각되어 1차 폐기물(재생가능함.)과 유해가스를 발생시키게 된다. 이때, 상기 소각로(42)로 유입된 폐기물의 무기물은 건조되고, 유기질은 연소되는 것이다.

상기 소각로(42)로부터 발생된 유해가스의 일부는 상기 예비 건조기(22)로 순환하여 예비 건조기(22)의 열원으로 사용되고, 나머지의 유해가스는 고온으로 재연소된 후 열교환기(58)를 통과하면서 온도가 낮아진 후, 상기 2차 처리부(50)의 건조 반응기(52)로 유입된다.

상기 건조 반응기(52)의 하부로 유해가스가 유입되면, 상기 제 1투입기(56)가 가동되어 소석회로 이루어진 반응제를 상기 건조 반응기(52)의 내부 상부로 투입한다.

이와 같이 상기 건조 반응기(52)로 유입된 유해가스에 소석회로 이루어진 반응제를 투입하게 되면, 유해가스와 소석회의 화학반응이 일어나게 되고, 이로 인하여 가스중의 유해성분은 무해성분으로 전환되어 정화되는 것이다.

즉, 유해가스가 반응제인 소석회에 의해 무해물질로 정화되는 과정을 보면,

Ca(OH)₂+ 2HCl → CaCl₂+ 2H₂O

Ca(OH)₂+ SO₂ → CaSO₃+ H₂O

Ca(OH)₂+ CO₂ → CaCO₃+ H₂O

인 것으로, 상기 건조 반응기(52)를 통과하는 유해가스는 탈염, 탈황, 탈탄산가스 처리가 가능하게 되는 것이다.

한편, 상기 2차 처리부(50)의 건조 반응기(52)를 통과하여 1차로 정화된 가스는 일부의 소량의 소석회를 포함하여 상기 제 2투입기(64)가 설치된 파이프를 통하여 3차 처리부(60)의 여과 집진기(62)로 유입되고, 상기 예비 건조기(22)로부터 발생된 유해가스도 순환팬(70)에 의해 상기 2차 처리부(50)로부터 발생된 가스와 함께 상기 제 2투입기(64)가 설치된 파이프를 통하여 상기 여과 집진기(62)로 유입된다.

이때, 상기 여과 집진기(62)로 유입되는 유해가스에는 상기 제 2투입기(64)에 의해 활성탄으로 이루어진 흡착제가 투입되어 상호 혼합된 상태가 된다.

상기 제 2투입기(64)에 투입된 활성탄과 소량의 소석회는 상기 여과 집진기(62)의 백 필터(66) 표면에 붙어 유입된 유해가스가 포함한 유해 중금속을 흡착하여 포집하게 되고, 동시에 악취를 제거하게 된다.

즉, 상기 여과 집진기(62)로 유입된 활성탄과 소석회는 입자가 큰 관계로 상기 백 필터(66) 표면에 붙게 되고, 상기 여과 집진기(62)로 유입된 가스 중의 유해물질은 상기 백 필터(66) 표면에 붙은 활성탄에 흡착되며, 따라서 유해성분이 제거된 가스만 상기 백 필터(66)를 통과하여 대기중으로 배출될 수 있는 것이다.

다시 설명하면, 상기 3차 처리부(60)로 유입된 유해가스는 상기 백 필터(66)를 통과하면서 활성탄에 의해 최종적으로 포집되고 정화되어 상기 굴뚝을 통하여 대기중으로 배출되는 것이다.

이와 같이, 저장되는 고함수성 폐기물의 악취를 제거하기 위하여 1차 처리부(30)를 설치하고, 예비 건조된 폐기물을 소각로(42)로 소각처리할 경우에 발생되는 유해가스를 제거하기 위하여 상기 소각로(42)의 배출 파이프 측에 화학반응이 가능하고 포집이 가능한 2,3차 처리부(50,60)를 설치함으로써, 폐기물의 소각 전조시 발생하는 유해가스가 정화될 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 고함수성 폐기물 처리시스템은 폐기물 저장탱크와 예비 건조기로부터 발생하는 악취와 유해가스를 제거하기 위하여 1차 처리부를 설치하고, 소각로부터 발생하는 유해가스를 제거하기 위하여 화학 반응제 투입기를 구비한 2차 처리부를 설치하며, 최종적으로 유해 중금속을 포집하기 위한 여과 집진기를 구비한 3차 처리부를 설치한 것으로, 본 발명에 의하면, 고함수성 폐기물을 처리할 경우에 발생하는 악취 및 유해가스를 효율적으로 처리할 수 있음으로써, 악취와 유해가스로 인한 2차 환경오염을 방지할 수 있는 유용한 효과가 제공된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 고함수성 폐기물을 건조하거나 소각하도록 된 소각로(42)를 구비한 폐기물 처리시스템에 있어서,

   저장된 폐기물을 이송시킨 후 이송된 폐기물을 유동시키면서 예비 건조기(22)로 예비 건조시키는 예비 건조부(20);

   상기 저장된 폐기물과 이송되는 폐기물 그리고 예비 건조되는 폐기물로부터 발생되는 가스를 흡착제가 구비된 흡착탑(32)으로 통과시켜 유해물질을 제거한 후대기로 배출시키도록 된 1차 처리부(30);

   상기 예비 건조부(20)로부터 예비 건조된 폐기물을 공급받아 상기 소각로(42)로 무기물은 건조하고 유기질은 소각하도록 된 주 건조부(40);

   상기 소각로(42)로부터 폐기물의 소각시 발생되는 유해가스를 건조 반응기(52)로 유입시키고, 상기 건조 반응기(52)에는 제 1투입기(56)로 반응제를 투입하여 화학반응으로 가스중의 유해물질을 제거하는 2차 처리부(50); 및

   상기 예비 건조부(20)와 2차 처리부(50)로부터 발생된 가스에 제 2투입기(64)로 흡착제를 투입한 후 여과 집진기(62)로 통과시켜 유해물질을 제거하여 정화된 가스를 대기로 배출시키는 3차 처리부(60);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 고함수성 폐기물 처리시스템.