KR100388938B1 - 매립지 가스의 측정방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비위생 및 위생 매립지에서 발생되는 가스를 연속적으로 측정하여 분석하고, 이를 안정적으로 연소 처리하는 매립지가스의 측정 분석방법에 관한 것으로 이는 특히, 가스 연결관으로 연설하여 포집된 매립가스를 응축기를 이용하여 가스와 응축수로 분리한 후, 가스 압축기를 이용하여 연소실로 송급하고, 송급 중의 일정가스는 가스가열기에 의해 일정온도로 가열되어 그 상측에 위치한 가스 측정기를 통해 가스에 포함된 CH₄ CO₂와 O₂등의 함량을 연속적으로 측정하여 기록하게 되며, 상기 가스 측정기에 의해 측정된 데이터는 제어기에 전송되어 설비를 제어토록 하게 되고, 상기 측정된 가스는 연소실로 송급되어 연소시키게 되는 것을 요지로 한다.
Description
본 발명은 비위생 및 위생 매립지에서 발생되는 가스를 연속적으로 측정하여 분석하고, 이를 안정적으로 연소 처리하는 매립지가스의 측정 분석방법에 관한 것으로 이는 특히, 매립지에서 발생되는 가스를 손쉽고, 용이하게 포집하여 매립가스의 성상을 연속적으로 측정할 수 있게 됨은 물론, 가스의 측정 및 가스의 고온연소처리 기능이 동시에 수행될 수 있도록 하며, 매립지에서 포집되어 측정된 매립가스를 연속적으로 고온연소 처리하여 대기중의 매립가스 확산 및 이에따른 환경오염을 방지시키면서, 가스 연소처리장치를 하나의 이동형 콘테이너에서 제작 및 설치하여 간편하게 사용할 수 있는 매립지 가스의 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 폐기물 매립지에서는 유기물질들이 생물학적으로 분해되어 가스가 발생되며, 이와 같은 매립가스의 주성분으로는 메탄(CH₄)이며, 소량으로는 질소(N₂), 산소(O₂), 수소(H₂)와 기타 미량성분들이 함유되어 있다.
이와같은 매립지 가스의 조성은, 매립 폐기물의 종류, 수분함량, 유기물의 함량, 매립년수에 따라서 중요한 영향을 받게되며, 일반적으로 매립년수의 증가에 따라서 유기물질 분해작용인 메탄 발효과정은 호기성 단계, 혐기성 및 산성 발효단계, 혐기성 메탄발효 불안정 단계, 혐기성 메탄 발효 안정단계로 크게 구분되어 형성된다.
상기와같이 매립지에서 형성되어 배출되는 메탄의 배출량은 기후변화 협약의 교토 의정서에서 지구 온난화 대책으로 제한하도록 권고하고 있으나, 국내 대부분의 매립지에서 매립가스는 대기중에 확산 방출되도록 방치하거나, 일부의 매립지가스는 이를 포집하여 직접 연소시키고, 미량은 소각시설 보조연료로 사용하고 있는 실정인 것이다.
특히, 메탄가스는 이산화탄소에 비하여 약 21배가 높은 온실가스 효과가 있으므로, 온실가스 저감 대책 수립에 대응하기 위하여 각 매립지의 가스 발생량을 정확하게 추정하여, 이를 처리 및 활용해야 하는 시급한 실정이나, 실제 추출되는 정확한 가스량을 파악하기가 불가능한 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 상기한 바와같은 종래의 여러 문제점들을 개선하기 위하여 발명된 것으로서 그 목적은, 사용종료 또는 사용중인 비위생 및 위생 매립지에서 발생되는 가스를 손쉽고, 용이하게 포집하여 매립가스의 성상을 연속적으로 측정할 수 있도록 함은 물론, 가스의 측정 및 가스의 고온연소처리 기능이 동시에 수행될 수 있도록 하여 매립지에서 실제로 추출되는 가스 값을 정확하게 측정하여 추출량을 예측할 수 있도록한 매립지 가스의 측정방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 매립지 가스의 측정방법을 설명하기 위한 개략 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 매립지 가스 고온 처리장치를 설명하기 위한 개략 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1...응축기 2...가스 연결관
3...가스 압축기 4...제어기
5...가스 가열기 6...가스 측정기
7...압력 감지기 8...화염 역화 방지기
9...압력파장 완충기 10...진동 완충기
11...온도 감지기 15..가스유량 조절밸브
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 매립지에 설치되는 다수의 포집배관을 가스 연결관으로 연설하여 포집가스를 응축기로서 가스와 응축수를 분리한후, 가스 압축기를 이용하여 송급하는 가스 분리 및 이송단계와,
가스 가열기로 송급된 가스를 일정온도로 가열시켜 가스 측정기를 통해 매립가스에 함유된 CH₄ CO₂와 O₂등의 함량을 측정하는 가스 측정단계와,
상기 가스 측정기에 의해 측정된 데이터를 전송하여 제어기를 통해 설비를 제어토록 하는 제어단계 및,
상기 포집가스를 가스 유량조절 밸브를 개재하여 연소실로 공급하는 가스 공급단계를 포함하여 구성되는 매립지 가스의 측정방법을 마련함에 의한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 매립지 가스의 측정방법을 설명하기 위한 개략 구성도로서, 매립지에 설치되는 다수의 가스정과 포집배관(P)을 가스 연결관(2)으로 연설하여 포집된 매립가스를 응축기(1)를 이용하여 가스와 응축수로 분리한후, 상기 응축수는 저장조로 송급하고, 가스는 가스 압축기(3)를 이용하여 연소실로 송급토록 한다.
상기 가스 가열기(5)로 송급된 일정가스는 일정온도로 가열되어 그 상측으로 위치되는 가스 측정기(6)를 통해 매립가스의 CH₄ CO₂와 O₂등의 함량을 연속적으로 측정하여 기록하게 되며, 상기 가스 측정기(6)에 의해 측정된 데이터는 제어기(4)에 전송되어 설비를 제어토록 하게 되고, 이때 상기 가스 압축기(3)를 통해 포집된 매립가스는 관로에 설치된 유량계(12)와 압력 감지기(7) 및 온도 감지기(11)를 거쳐 연소실(100)로 공급토록 되며, 이때 가스의 추출량이 과잉되지 않도록 상기 가스관로에 가스유량 조절밸브(15)가 설치되어 가스 압축기(3)의 회전수를 조절하여 가스의 공급 압력을 일정하게 유지토록 한다.
또한, 상기 가스관로에는 압력파장 완충기(9)를 개재하여 양측에 진동 완충기(10)가 착설되어 가스 압축기로 부터의 진동이 전달되는 것을 완충시키면서, 가스 압력이 걸린쪽의 파장을 완충 시키게되며, 이때 설비의 운전 및 고장시 가스주입 관로내부로 화염이 역화되는 것을 방지토록 화염역화 방지기(8)를 설치하여 매립지에서 흡입되어 응축수가 분리된 가스가 가스 측정기(6)에서 연속적으로 측정된후, 연소실(100)로 송급되는 것이다.
한편, 도 2는 매립지 가스의 고온 처리장치를 설명하기 위한 개략 구성도로서 그 구성은, 가스 공급관(110)의 중앙으로 비상 차단밸브(120)와 불꽂 역화 방지기(150)를 개재하여 연소실(100)에 가스가 공급토록 설치되며, 상기 가스 공급관(110) 일측에는 공기 흡입관(140)과 연설된 공기 공급관(141)이 흡입공기 조절기(130)를 개재하여 일단에 공기압력 제어기(210)가 설치되어 연소실(100) 내부에 공기를 공급토록 연설된다.
또한, 상기 가스 및 공기가 공급되는 연소실(100)은 내열성 재질로 형성되는 내화벽(101) 내측으로 공급된 가스를 연소토록 연소기(170)가 설치되며, 가스 공급관(110)과 연설되어 연소기(170)를 자동으로 점화토록 자동 점화기(220)가 설치된다.
계속해서, 상기 연소실(100)을 제어토록 상측에 온도 감지센서(190)가 설치되고, 하측에는 모터(160)가 설치되어 연소실(100)을 제어토록 일측에 자동 제어 조정기(180)가 설치되고, 상기 연소실(100)의 일측으로 온도 감지기(230) 및 적외선 화염 감지기(240)가 각각 설치되어 가스 자동 점화기(220)를 제어토록 하는 구성으로 이루어진다.
따라서, 가스 공급관(110)을 통해 공급되는 메탄가스 등과 같은 매립지 가스는, 연소실(100)의 내부에 공급된 후, 자동 점화기(220)의 점화에 의해 가스가 연소토록 되며, 이때 흡입 공기 조절기(130)와 공기 압력 제어기(210)를 통해 공기 흡입관(140)으로 흡입되는 공기를 공기 공급관(141)을 통해 연소실(100)내부에 공기를 공급하게되어, 1000 - 1200℃의 고온으로 연소토록 된다.
한편, 상기 가스 및 공기가 공급되어 고온으로 연소되는 연소실(100)은 세라믹재 내열성 재질로 형성되는 내화벽(101) 내측으로 공급된 가스를 연소시키는 연소기(170)가 설치되고, 가스 공급관(110)과 연설된 자동 점화기(220)가 설치되어 연소기(170)를 자동으로 점화시키게 되며, 연소실에 가스를 공급하는 가스 공급관(110)에는 연소실(100)의 화염이 역화되는 것을 차단시키기 위한 비상 차단밸브(120)와 불꽂 역화 방지기(150)가 각각 설치된다.
또한, 상기 연소실(100)의 일측에 설치되는 온도 감지기(230)를 통하여 측정된 연소실의 온도는 자동제어 조정기(180)에 입력되어 모터(160)를 통해 일정한 온도로 연소실(100)의 과열발생을 방지시키게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 매립지 가스의 측정방법에 의하면, 사용종료 또는 사용중인 비위생 및 위생 매립지에서 발생되는 가스를 손쉽고, 용이하게 포집하여 매립가스의 성상을 연속적으로 측정할 수 있게 됨은 물론, 가스의 측정 및 가스의 고온처리 기능이 동시에 수행될 수 있도록 하여 매립지에서 실제로 추출되는 가스 값을 정확하게 측정하여 추출량을 예측할 수 있도록 하는 한편, 매립지에서 포집되어 측정된 매립가스를 연속적으로 고온연소 처리하여 대기중의 매립가스 확산 및 이에 따른 환경오염을 방지시키며, 가스 연소실의 온도를 자동으로 제어하여 가스처리의 안정성을 향상시키며, 상기 가스 연소처리장치를 하나의 이동형 콘테이너에서 제작 및 설치하여 간편하게 사용할 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.
Claims (4)
- 매립지에 설치되는 다수의 포집배관을 가스 연결관으로 연설하여 포집가스를 응축기로서 가스와 응축수를 분리한 후, 가스 압축기를 이용하여 연소실로 송급하는 가스 분리 및 이송단계와,가스 가열기로 송급 된 일정가스를 일정온도로 가열시켜 가스 측정기를 통해 가스에 함유된 CH₄ CO₂와 O₂등의 함량을 측정하는 가스 측정단계와,상기 가스 측정기에 의해 측정된 데이터를 전송하여 제어기를 통해 설비를 제어토록 하는 제어단계 및,상기 포집가스를 가스 유량조절 밸브를 개재하여 연소실로 공급하는 가스 공급단계를 포함하여 구성되는 매립지 가스의 측정방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 연소실로 공급되는 가스의 추출량이 과잉되지 않도록 상기 가스관로에 가스유량 조절밸브가 설치되어 가스 압축기의 회전수를 조절하여 가스의 공급 압력을 일정하게 유지토록 하는 것을 특징으로 하는 매립지 가스의 측정방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 가스관로에는 압력파장 완충기를 개재하여 양측에 진동 완충기가 착설되어 가스 압축기로 부터의 진동이 전달되는 것을 완충시키면서, 가스 압력이 걸린 쪽의 파장을 완충 시키게됨을 특징으로 하는 매립지 가스의 측정방법.
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