KR100404642B1 - 쓰레기소각설비로부터의슬래그처리방법 - Google Patents

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Abstract

쓰레기 소각설비로부터의 슬래그를 처리하는 방법에 있어, 원슬래그는 화격자를 통과한 후, 직접 그리고 수조에서 미리 급냉하지 않고서 둘 이상의 파편으로 분리된다. 이들 두 파편은 개별적으로 추가 처리되고, 거친 파편은 습식 슬래그 제거기에 보내진다.
상기 두 파편을 최적으로 분리하기 위하여, 바람직하게는 32 mm 까지의 입자크기를 갖는 제 1 파편은 제 1 스크리닝 단에서 분리되고, 제 1 스크리닝 단의 스크린 오버사이즈는 습식 슬래그 제거기에 보내진다. 스크린 언더사이즈 및 적당하다면 화격자를 통과하는 재료는 미세 파편 0-2 mm 의 분리를 위해 제 2 스크리닝 단에 보내진다. 상기 제 2 스크리닝 단의 스크린 오버사이즈는, 적당하다면 금속성 및 불활성 물질을 제거한 이후 기계적으로 분쇄된다. 임의적인 제 3 스크리닝 단 (8) 에서는, 0-2 mm 의 미세한 파편은 제 2 스크리닝 단의 스크린 언더사이즈와 함께 특수처리장치에 보내진다.

Description

쓰레기 소각설비로부터의 슬래그 처리방법
본 발명은 원슬래그가 화격자를 통과한 후 수조에서의 담금질없이 둘 이상의 파편으로 곧바로 분리되어, 나아가서는 따로 떨어져 가공되도록하고, 거친 파편이습식 슬래그제거기에 보내지도록한 쓰레기 소각설비들로부터 슬래그를 처리하기 위한 방법에 관한 것이다.
그러한 처리방법은 예를 들어, 유럽특허 제 0 437 679 호에 의해 공지된다.
잔류 산업폐기물의 소각에 있어, 쓰레기 일 톤당 약 250 kg 의 슬래그가 잔류물로서 남는다. 노의 바로 하류부의 슬래그는 건축재료로써 사용이 금지되는 오염물질을 지니고 있다. 레차테 워터 (lechate water) 와 같은 특별한 예방책이 취해지지 않는다면 쓰레기매립지에서의 슬래그의 침전은 우리의 환경에 위협으로 다가올 것이다.
보통, 슬래그는 노의 출구 바로 하류부의 습식 슬래그제거기에서 담금질된다.
슬래그를 추가세척하지 않는다면, 이러한 과정에서 슬래그에 함유되어 있는 중금속의 함유량이 줄어들 수 없으며 슬래그에는 여전히 심각한 유독물질이 남아 있게 된다.
유럽특허 제 0 437 679호는 쓰레기 소각설비의 잔류물을 처리하는 방법을 공지하고 있는데, 거기에서는 원슬래그가 화격자를 통과한 후 두 파편으로 분리되는데, 화격자를 통과하는 재료 및 보일러애쉬 (ash), 화격자 슬래그는 두 파편으로 분리된다.
직경이 100 mm 내지 300 mm 보다 작은 성분을 갖는 파편은 분리된 용해로에서 용해되고 화격자애쉬 및 보일러애쉬의 좀더 큰 성분들은 습식 슬래그제거기에 도입된다.
이러한 비교적 거친 분급은 성분들이 실제로 그러한 특수처리를 요하지 않는 용해로로 보내진다는 사실을 최적으로 가져온다.
유럽특허 제 0 372 039 호에는 쓰레기 및 산업쓰레기 소각로로부터 슬래그를 처리하기 위한 방법이 처음으로 나타나는데, 노의 하류부의 슬래그는 수조에서의 담금질없이 곧바로 거친 청소단계 (불연소 거친 재료 및 자성성분의 제거) 로 보내진다. 거칠게 청소된 슬래그는 그다음 둘 이상의 파편으로 분리되고 2 mm 보다 작은 모든 입자는 일 파편으로 정치 (定置) 된다.
이러한 공지된 방법에 있어 강조되는 것은 미세한 파편이 슬래그 유출에서 슬래그에 원래부터 내포된 오염물질의 대부분을 내포하고 있다는 것이다. 미세한 파편은 특수처리장치로 보내진다. 대조적으로, 거친 파편은 건축재료로써 직접 사용하기에 또는 쓰레기매립지에의 침전에 적합하다.
유럽특허 제 0 372 039 호에 따른 방법의 산업적 이행에 있어서는 소정의 기술적 어려움이 있는데, 그것은 한편으로는 재래식 메쉬 (mesh) 컨베이어 또는 막히는 경향이 있는 다른 분급장치로 0 초과 2 mm 이하의 크기의 미세한 파편을 분리하는 것이고, 다른 한편으로는 연소 컴파트먼트로부터 공기배제가 확실하여야 하고 거친 파편의 냉각이 문제가 된다는 것이다.
그러므로, 본 발명의 일 목적은 미세한 조각의 간단한 분리, 연소 컴파트먼트로부터의 공기의 배제 및 제 2 파편의 냉각이 간단한 수단에 의해 이루어질 수 있도록하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 있어 강조하는 개념은 "건식" 과정에서 오염된 미세한 파편을 분리하고 나아가 "습식" 방법에 의해 오염물질의 양이 적은 거친 파편을 가공하는 것이다. 소위 " 반건식 슬래그제거 단계 " 라고 불리우는 이러한 절차는 0 초과 2 mm 이하의 크기의 미세한 파편의 2-단계 생산의 조합에 있어 많은 이점을 가져온다:
- 재래식 분급장치에 의한 미세한 파편의 간단한 분리
- 두 입자흐름을 위해, 실행하기에 단순한 연소 컴파트먼트로부터 공기의 배제, 특히 약 30 mm 의 거친 파편의 습식 슬래그제거가 입증된 기술을 사용하여 실행될 수 있다.
이제 동일하거나 부합하는 부분들을 가리키는 참조숫자에 의거, 몇몇 도면을 통하여 설명하자면, 제 1 도에서는 쓰레기가 소각로 (1) 에서 소각된다. 여기에서 생성된 연도가스 및 연행 (連行) 입자 (보일러애쉬 및 필터애쉬와 같은 플라이애쉬) 는 유럽특허 제 0 437 679 호에 의해 기재되고 인용된 분리기 및 필터단계 (2) 에서 공지된 방법으로 처리된다. 화격자애쉬는 노화격자로부터 곧바로 제 1 스크리닝 단계 (3) 로 통한다. 이것은 바람직하게는 메쉬 이상 (移床) 화격자로 구성된다. 사용범위에 더하여 이러한 장치는 미세한 파편을 스크리닝하기 위한 쓰레기 소각설비에서 또한 사용된다 (cf. FOT 1.92 - 3000, CH-3627 에 소재하는 요스트 악티엔게젤샤프트 기계공장의 팜플렛인 "요스트 메쉬 이상화격자"). 제 1 스크리닝 단계에서, 원슬래그는 직경이 25-30 mm 미만이고 거친 파편에 상당하는 크기를 갖는 미세한 파편으로 분리된다. 거친 파편은 스크린 오버사이즈로서 공지된 유형의 습식 슬래그제거기 (4) 로 통한다. 이것은 동시에 거친 파편에 대한 공기의 배제를 확실하게 한다. 25-35 mm 미만의 미세한 파편은 제 2 스크리닝 단계, 즉 인장축 스크린 또는 바람직하게는 공지된 유형의 진동 스크린으로 보내진다. 임의로, 소각로 (1) 로부터 화격자를 통과하는 재료는 또한 도면에 나타낸 점선에 따라 제 2 스크리닝 단계로 보내질 수 있다. 0 초과 2 mm 이하의 크기의 입자를 갖는 제 2 스크리닝 단계 (5) 의 스크린 언더사이즈는 특수처리장치로 보내지는데, 즉 용해로 (7) 에서 용해된다. 제 2 스크리닝 단계 (5) 의 스크린 오버사이즈는 연삭단계 (6) 로 보내져 볼 밀 (ball mill) 에 의해 기계적으로 분쇄된다. 예의 경우에, 연삭된 재료는 제 3 스크리닝 단계 (8), 즉 바 스크린에서 다시 두 파편, 즉 0 초과 2 mm 이하의 크기의 입자크기를 갖는 미세한 파편과 2 mm 이상의 거친파편으로 분리된다. 제 2 스크리닝 단계 (5) 의 0 초과 2 mm 이하의 크기의 미세한 파편에 비해 오염물질을 덜 내포하는 상기 미세한 파편은 또한 용해로 (7) 로 보내지며, 본질적으로 불활성재료만을 포함하는 상기 거친 파편은 쓰레기 매립지에 매립될 수 있다. 어떤 상황에 있어서는, 연삭단계 (6) 와 제 3 스크리닝 단계 (8) 사이에 금속조각을 분리하기위해, 바람직하게는 철금속과 비철금속 및 불활성 물질에 따라 분리되도록, 분급단계 (9) 가 제공될 수 있다.
제 1 스크리닝 단계 (3) 로부터 여전히 뜨거운 스크린 언더사이즈는 공지된 운송장치에 의해 보통 제 2 스크리닝 단계 (5) 로 이송된다. 바람직하게는, 본 발명을 위한 방출수단, 즉 나선 컨베이어 (10)가 여기에 제공되는데, 상기 나선 컨베이어는 냉각 및 공기배제 기능을 겸하게 된다. 상기 나선 컨베이어 (10) 는 동시에 상기 소각로 (1) 에 대해서 제 1 스크리닝 단계 (3) 의 미세한 파편측에 대한 공기-배제 수단으로서 이용되고, 뿐만아니라 애쉬냉각을 위한 냉각장치로서 작용하는데, 나선 컨베이어내에서의 구성으로인해 운송될 재료가 전 표면적에 걸쳐 상기 나선 컨베이어와 접촉하게되고 운송될 재료가 간단히 냉각될 수 있다. 만약에 상기 나선 컨베이어 (10) 가 공기배제 수단으로서의 기능면에 있어서 충분히 효과적이지 못하다고 입증된다면, 그 아래로 소위 이중날개 셧오프밸브라고하는, 이중 플랩밸브 (11) 가 연결될 수 있다.
제 2 도 및 제 3 도에서 볼 수 있는 바와 같이, 기재된 " 반건식 공정 "이 과대지출없이 쓰레기 소각설비에 적용될 수도 있다. 이들 두 도면에 있어서는 본 발명의 핵심이라고 할 수 있는, 즉 제 1 스크리닝 단계에서 약30 mm의 입자크기를 갖는 제 1 파편을 분리하고 상기 스크리닝 단계의 스크린 오버사이즈를 습식 슬래그제거하는 구성부만을 도시하였다.
화격자 (13) 단부에서, 연소된 슬래그 (12) (거친/미세한) 는 자신의 벽이 습식 슬래그제거기 (4) 에서 잠길때까지 아래로 뻗은 슬래그축 (14) 으로 빠져들어간다. 상기 슬래그축의 측벽에 있어서는, 피봇가능하도록 디플렉션 플랩 (15) 이 배치된다. 보통, 이러한 디플렉션 플랩 (15) 은 그의 수직위치로부터 피봇되고 습식 슬래그제거기 (4) 에 대해 직접근접을 클로즈한다. 연소된 슬래그는 그다음 곧바로 바람직하게는 메쉬 이상화격자로 구성된 제 1 스크리닝 단계 (3) 로 보내진다. 상기 제 1 스크리닝 단계 (3) 의 스크린 오버사이즈는 곧바로 상기 스크리닝 단계 (3) 아래인 습식 슬래그제거기 (4) 로 통한다. 배치는, 스크린 오버사이즈가 그의 벽 (17) (18) 이 워터 레벨 (19) 아래에서 종결될 정도로 아래쪽으로 뻗은 축 (16) 으로 빠져들어가도록 구성된다. 이러한 방법에 있어서는, 슬래그축 (14) 으로부터, 그리고 따라서 노내부로부터 공기가 배제된다.
스크린 언더사이즈는 제 1 스크리닝 단계 (3) 의 아래의 하나 또는 그 이상의 호퍼 (20) (21) 에서 집진되고 따로따로 방출되어 적정 방출장치 (10), 즉 나선 컨베이어 또는 드래그 플라이트 (drag flight) 컨베이어를 매개로 건조하고 나아가 제 1 도에서와 같이 처리된다. 제 1 스크리닝 단계 (3) 에서의 고장의 경우에는, 디플렉션 플랩 (15) 이 수직으로 설치 (제 3 도에서 일점쇄선으로 표시함) 될 수 있어, 모든 슬래그가 재래식으로 (젖어) 방출될 수 있다.
명백히, 상술한 가르침에 비추어볼때 본 발명에 대한 많은 변형과 변화가 가능할 것으로 본다. 그러므로, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 여기에 기재한것과는 다르게 본 발명이 실시될 수도 있다는 것을 이해하리라 믿는다.
제 1 도는 쓰레기 소각설비들로부터 슬래그를 처리하기 위한 개개의 부품으로 이루어진 설비를 나타내는 도면;
제 2 도는 쓰레기 소각설비의 일부를 통한 간이 (簡易) 종단면도;
제 3 도는 제 2 도에 따른 설비의 제 1 스크리닝 (screening) 단계를 통한 상세도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 소각로 3 : 제 1 스크리닝 단계
4 : 습식 슬래그제거기 5 : 제 2 스크리닝 단계
7 : 용해로 8 : 제 3 스크리닝 단계
9 : 임의적 분급단계 10 : 나선 컨베이어 (방출수단)
11 : 이중 플랩밸브

Claims (9)

  1. 원슬래그가 화격자를 통과한 후 수조에서의 담금질없이 둘 이상의 파편으로 곧바로 분리되고 이들 두 파편은 추가로 따로 떨어져 가공되고, 거친 파편은 습식슬래그제거기 (4) 로 보내지는, 쓰레기 소각설비들로부터 슬래그를 처리하기 위한 방법에 있어서,
    80 mm 이하, 바람직하게는 약 32 mm 이하의 입자크기를 갖는 제 1 파편은 제 1 스크리닝 단계 (3) 에서 분리되고 상기 제 1 스크리닝 단계 (3) 의 스크린 오버사이즈는 습식 슬래그제거 단계로 보내지고, 스크린 언더사이즈 및 적당하다면 화격자를 통과하는 재료는 파편을 0 초과 2 mm 이하의 크기의 미세한 파편으로 분리하기 위해 제 2 스크리닝 단계 (5) 로 보내지고, 상기 제 2 스크리닝 단계의 스크린 오버사이즈는, 금속성 및 불활성 물질을 제거한 이후 기계적으로 분쇄되고 상기 제 2 스크리닝 단계 (5) 의 스크린 언더사이즈는 특수처리장치, 즉 용해로 (7) 로 보내지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 스크리닝 단계의 스크린 오버사이즈는 기계적인 분쇄 이후 제 3 스크리닝 단계 (8) 로 보내지고 상기 제 3 스크리닝 단계의 0 초과 2 mm 이하의 크기의 미세한 파편은 또한 특수처리장치로 보내지며, 바람직하게는 상기 제 2 스크리닝 단계 (5) 에서 산출되는 스크린 언더사이즈와 더불어 특수처리장치로 보내지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스크리닝 단계 (3) 는 소각로 (1) 의 화격자와 일체로 되거나 상기 소각로에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 스크리닝 단계 (3) 로서 메쉬 이상 (移床) 화격자가 사용되고 상기 제 2 스크리닝 단계 (5) 로서 진동스크린이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 스크리닝 단계 (3) 의 스크린 오버사이즈는 직접 상기 습식 슬래그제거기 (4) 로 보내지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 스크리닝 단계 (3) 의 스크린 언더사이즈는 동시에 공기 배제수단으로서 작용하는 방출수단 (10) 에 의해 제 2 스크리닝 단계 (5) 로 이송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 방출되는 재료는 동시에 상기 방출요소 (10) 에서 냉각되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 공기배제는 상기 방출요소 (10) 의 하류부에 연결된 이중 플랩밸브장치 (12) 에 의해 추가로 영향을 받는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 금속, 바람직하게는 철금속 및 비철금속을 따로따로, 그리고 다른 불활성물질을 제거하기 위해 상기 제 2 스크리닝 단계 (5) 와 상기 제 3 스크리닝 단계 (8) 사이에 분급 단계 (9) 가 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
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