KR100464094B1 - 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매립가스를 분리 포집하는 포집장치에 관한 것으로, 그 목적은 매립가스를 포집하는 시스템의 운영을 편리하게 하고, 포집정에서의 일정한 매립가스 추출유량을 유지하게 하며, 추출된 매립가스를 분리 포집하여 양호한 포집상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션에 의하면, 매립가스를 취출하는 하나 이상의 포집정이 각각의 가스이송관으로 연결되어 취합된 후 성상에 따라 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션(1)은, 포집정과 연결된 가스유입관(4)의 유입부에 매립가스의 성상을 측정하는 측정구(6)와, 상기 포집정과 연결된 가스이송관(2)으로 인입되는 매립가스의 압력과 취출되는 매립가스의 압력을 측정하여 항시 일정한 압력이 유지되도록 하는 자동가스압력조정기(10)와, 상기 자동가스압력조정기(10)를 통과한 후 포집된 매립가스를 성상에 따라 분리하여 재포집하는 이중가스콜렉터(12)로 되어 있다.

Description

매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션{A manifold station it can be separate collection}

본 발명은 매립가스를 성상에 따라 분리 포집하는 매니폴드 스테이션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포집정에 의해서 포집된 양호 또는 불량한 매립가스를 분리한 후 포집하여 자원화설비 내지 무해화설비로 이송시키는 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션에 관한 것이다.

일반적으로, 매립가스의 주성분은 메탄 45-55%와 이산화탄소 35-45%로 구성되어 있으며, 기타 1% 미만의 미량물질로써 황하수소를 비롯한 미량의 악취유발물질 등으로 구성됨이 일반적이고, 이중 메탄 성분이 25% 이상이면 일반적인 소각처리가 가능하다.

또한, 메탄의 농도가 40%이상이고, 산소의 농도가 6% 이하이면 매립가스의 자원화에 있어서 가장 경제적이며, 적절하다. 즉, 매립가스를 이용하는 공지의 가스엔진발전 방식에 적절한 연료의 공급원이 될 수 있다.

한편, 각각의 추출정에서 포집되는 매립가스의 성상은 해당 추출정의 영양반경 내에 매립된 폐기물의 성분, 수분함량, 밀도, 매립경과시간 등에 의해 좌우되어, 각각의 추출정 별로 각기 다른 불균일한 성상을 갖는다. 따라서, 서로 불균일한 성상을 갖는 매립가스를 취합하게 되면 취합된 전체 매립가스의 성상에 치명적인 악영향을 미치게 된다.

예를들어, 제 1, 제 2의 추출정이 있다고 가정하고, 제 1의 추출정에서는 메탄의 농도가 높게 나타나고, 기타 유해물질의 농도는 낮은 양호한 상태이며, 제 2의 추출정에서는 메탄의 농도가 낮고, 기타 유해물질의 농도가 높은 상태라 하면, 제 1,2 추출정에서 나온 매립가스를 취합한 것은 그 성상이 불균일하여 그 활용도가 감소된다.

따라서, 매립가스를 추출하는 추출정을 감시 또는 제어하여 양질의 매립가스만을 공급할 수 있는 시스템이 요구된다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서, 본 발명에 따른 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션은, 전술한 문제를 모두 해소하고, 양질의 매립가스를 분리포집할 수 있는 시스템인 것을 제공한다.

본 발명의 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션은, 매립가스를 포집하는 시스템의 운영을 편리하게 하고, 포집정에서의 일정한 매립가스 추출유량을 유지하게 하며, 추출된 매립가스를 분리 포집하여 양호한 포집상태를 유지하도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.

도 1a, 1b는 본 발명에 따른 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션의 개략적인 구성을 보인 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션에 적용된 자동가스압력조정기의 부분확대도를 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1: 매니폴드 스테이션 2: 가스이송관

4: 가스유입관 6: 측정구

8: 가스차단밸브 10: 자동가스압력조정기

12: 이중가스콜렉터

상술한 목적을 달성하기 위하여 매립가스를 취출하는 하나 이상의 포집정이 각각의 가스이송관으로 연결되어 취합된 후 성상에 따라 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션은, 상기 포집정과 연결된 가스이송관의 유입부에 매립가스의 성상을 측정하는 측정구와, 상기 포집정과 연결된 가스이송관의 사이의 압력을 측정하여 항시 일정한 압력이 유지되도록 하는 자동가스압력조정기와, 상기 자동가스압력조정기를 통과한 후 포집된 매립가스를 성상에 따라 분리하여 재포집하는 이중가스콜렉터로 구성되므로서 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면을 간략히 설명하면, 도 1a, 1b는 본 발명에 따른 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션의 개략적인 구성을 보인 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션에 적용된 자동가스압력조정기의 부분확대도를 보인 것이다.

도 1a내지 도 1b를 참조하면, 매립가스를 취출하는 하나 이상의 포집정이 각각의 가스이송관으로 연결되어 취합된 후 성상에 따라 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션을 포함한다.

또한, 매니폴드 스테이션(1)은 포집정과 연결된 가스유입관(4)의 유입부에 매립가스의 성상을 측정하는 측정구(6)와, 상기 포집정과 연결된 가스이송관(2)으로 인입되는 매립가스의 압력과 취출되는 매립가스의 압력을 측정하여 항시 일정한 압력이 유지되도록 하는 자동가스압력조정기(10)와, 상기 자동가스압력조정기(10)를 통과한 후 포집된 매립가스를 성상에 따라 분리하여 재포집하는 이중가스콜렉터(12)를 포함한다.

먼저, 포집정(미도시)은 매립지 폐기물의 일정 반경 사이에 설치되어 매립가스를 포집한다.

이렇게 포집된 매립가스는, 다시 가스이송관(2)으로 이송되고, 이송된 매립가스는 가스유입관(4)을 통하여 본 발명에 따른 매니폴드 스테이션(1)으로 연결되나, 본 발명은 포집정 하나에 가스유입관(4) 하나가 대응되는 구조로서, 예를들면 20개의 포집정은 20개의 가스유입관(4)과 대응하여 연결되고, 하나의 매니폴드 스테이션(1)에서 취합된다.

가스유입관(4)은 매립지의 부등침하로 인한 파손을 예방하기 위하여 철재나 고밀도수지 등으로 제작된 플렉시블관이 적용되는 것이 바람직하고, 관내에 발생하는 응축수의 고임을 방지하기 위하여 처짐이 없도록 직선 형태, 또는 상향으로 구부린 형태로 가스이송관(2)과 매니폴드 스테이션(1)의 사이에 연결된다.

한편, 가스유입관(4)의 유입부에는 온도계를 포함하는 측정구(6)가 설치되어, 유입되는 매립가스의 온도와 압력, 유속, 성분 등을 측정한 후 측정되는 그 값에 따라 해당 포집정을 제어할 수 있도록 한다.

이러한, 측정구(6)에 의한 포집정에서 유입되는 매립가스의 제어, 즉 매립가스의 추출유량, 압력, 포집방향을 조절하는 역할은 나중에 설명하는 바와 같은 가스차단밸브(8)에 의해서 제어된다.

그리고, 가스유입관(4)을 통하여 연장된 이송관로의 일단에는 자동가스압력조정기(10)가 설치된다.

이러한, 자동가스압력조정기(10)를 통과한 매립가스는 다시 양질 및 불량 매립가스를 분리하는 가스차단밸브(8)를 통과한 후 양질가스이송관(12a)와 불량가스이송관(12b)으로 이송되는 이중가스콜렉터(12)로 구성 된다.

여기에서, 자동가스압력조정기(10)에 대한 구성과 역할을 설명해 두고 싶다.

자동가스압력조정기(10)는 도 2에 도시한 바와 같이, 압력의 변화에 따라 작동하는 고무막(10a)과, 상기 고무막(10a) 사이에 위치하여 고무막(10a)의 움직임에 따라 연동하는 밸브조정판(10b)과, 상기 밸브조정판(10b)과 수직으로 연계되어 연동하는 가스압력조정밸브(10c)를 포함한다.

고무막(10a)은 통상의 고무 재질로 형성되고, 그 내부에는 밸브조정판(10b)이 삽입되어 설치된다.

또한, 밸브조정판(10b)과 결합되어 연계되되, 연계된 방향은 수직이고, 하단에는 밸브가 형성되어 밸브에 의해 열리고, 닫히도록 하는 가스압력조정밸브(10c)가 자동가스압력조정기(10)의 중앙에 위치한다.

그리고, 고무막(10a) 상측에 장착되되, 상기 수직으로 형성된 가스압력조정밸브(10c)에 삽입되어 일정한 탄성력을 유지하도록 하는 완충스프링(10e)을 더 포함한다.

또한, 압력조종튜브(10d)를 더 포함하므로서, 자동가스압력조정기(10)로 인입되는 매립가스의 압력과 취출된 양질,불량가스이송관(12a,12b)의 압력차를 비교한 후 그 압력 차이에 따라 가스압력조정밸브(10c)의 개폐정도를 조절하여 항시 인입 및 취출된 매립가스의 압력을 균일하게 유지하는 것으로, 이것은 포집정과 매니폴드 스테이션(1) 사이의 어느 특정한 부위에 고여 있는 응축수 등으로 발생하는 압력의 불균일을 감지하여 이송되는 매립가스의 압력을 일정하게 하는 역할을 한다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 측정구(6)에 의해서 측정된 매립가스를 가스차단밸브(8)에 의해서 양질 및 불량가스로 구별한 후 이송하고, 기타 다른 요인에 의해서 유도되는 매립가스의 압력 불균일을 자동가스압력조정기(10)에 의해서 균일하게 하여 매립가스의 이송 및 포집을 원활하게 하는 효과가 발생한다.

다음에는, 이러한 매니폴드 스테이션(1)의 작동 및 이에 따른 효과를 상세히 설명한다.

포집정(미도시)에 의해서 포집된 매립가스는 먼저, 본 발명에 따른 가스유입관(4)을 통하여 매니폴드 스테이션(1)으로 인입된다.

매니폴드 스테이션(1)으로 인입된 매립가스는, 이미 가스유입관(4)에 설치되어 있는 온도계, 압력계, 유량계 등을 통하여 온도, 압력, 유량, 속도, 성분을 측정된 후 이다.

여기에서 측정된 측정값은, 다시 가스차단밸브(8)로 보내져 측정된 값에 따라 매립가스의 성상에 따라 양질 및 불량을 판단한 후 후술하는 자동가스압력조정기(10)를 거친 다음 이중가스콜렉터(12)인 양질가스이송관(12a)과 불량가스이송관(12b)으로 분리된 후 이송된다.

이렇게, 분리되어 이송되는 매립가스는 기타 다른 이송방해요인, 예를 들면 매니폴드 스테이션(1)으로 연결되는 가스이송관(2)의 특정한 부분에 처짐이 발생하고, 이곳에서 응축수가 고임으로써 매립가스의 이송을 방해한다.

따라서, 본 발명에서는 상술한 문제점을 극복하기 위하여 구성에서 상세히 설명한 바와 같이, 자동가스압력조정기(10)에 의해서 매립가스의 이송을 원활히 하게 하는데, 이것은 응축수에 의해서 유도되는 이송압력의 불균일을 판단한 후 자동가스압력조정기(10) 내부에 구비되어 있는 밸브의 작동으로 이송압력을 조절한다.

즉, 자동가스압력조정기(10)로 인입되어진 매립가스의 압력은 가스이송관(2) 내의 응축수에 의해서 그 이송압력이 떨어지게 되는데, 떨어진 이송압력은 고무막(10a)의 상측 압력보다 작아지게 된다.

이에 따라, 고무막(10a) 내부에 설치된 밸브조정판(10b)은 고무막(10a) 하측으로 이동하게 되고, 밸브조정판(10b)과 연계된 가스압력조정밸브(10c) 역시 하측으로 작동하여 열리게 된다.

이렇게 열린 가스압력조정밸브(10c)에 의해서 인입된 매립가스의 압력은 상승하게 되고, 상승된 압력에 의해서 매립가스의 유량, 역시 증가하게 되어 이송압력에 방해를 주었던 응축수는 상승된 압력에 의해서 자동가스압력조정기(10) 내부로 흡입된 후 취출된다.

따라서, 고인 응축수가 취출됨에 따라 가스이송관(2)의 압력은 다시 상승하게 되고, 상승된 압력에 의해 고무막(10a)은 상측으로 상승하여 가스압력조정밸브(10c) 역시 상측으로 작동하여 압력이 상호 평형이 될 때까지 서서히 닫히게 되므로써, 매립가스의 이송압력과 포집유량은 항시 일정하게 유지되는 효과가 있다.

이렇게 이송된 매립가스는 전술한 이중가스콜렉터(12)인 양질가스이송관(12a)과 불량가스이송관(12b)으로 분리된다. 즉, 성상이 양호한 매립가스는 양질가스이송관(12a)을 통과한 후 매립가스 자원화설비로 공급되고, 성상이 불량한 매립가스는 불량가스이송관(12b)으로 보내져 소각설비 또는 기타 무해화 처리설비에 의해서 연소된다.

한편, 이중가스콜렉터(12)는 그 내부 역시 응축수의 고임을 방지하기 위하여 배관시 그 구배를 최소 5%로 설치하는 것이 바람직하고, 이러한 각각의 이중가스콜렉터(12)는 다른 매니폴드 스테이션(1)과 연결되어 자원화설비 또는 소각설비로 연결될 수 있어 매립가스 포집시스템 운영을 위한 인력과 시간을 절감할 수 있는 장점이 발생된다.

즉, 전기 설명으로부터 명확해지듯이, 이 발명은 성상에 따른 분리포집이 가능한 매니폴드 스테이션을 제공하여 양질의 매립가스를 완전하게 포집할 수 있으며, 이로 인해 양호한 매립가스의 포집시스템을 유지할 수 있다.

따라서, 본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션에 의하면, 매립지에 설치된 수십, 수백개의 매립가스 포집정이 최대 20개 단위로 하나의 매니폴드 스테이션에 연결되어, 각각의 포집정에 대한매립가스의 성상, 압력, 및 유량에 대한 제어를 수 개의 매니폴드 스테이션으로 집중시켜 매립가스 포집시스템 운영을 위한 인력 및 시간을 절감할 수 있고, 본 발명에 따른 매니폴드 스테이션에 설치된 자동가스압력조정기에 의해 가스이송관에 발생 할 수 있는 응축수 고임 현상에 의한 매립가스의 이송압력을 자동으로 제어함과 동시에 가스이송관로 상에 고인 응축수를 외부로 배출하여 항시 일정한 압력 및 유량으로 유지하며, 매니폴드 스테이션에 이중가스콜렉터를 설치하여, 매립가스의 성상에 따라 양질 또는 불량한 매립가스를 분리하여 이송할 수 있어 양질,불량한 매립가스가 혼합되므로써, 발생되는 매립가스의 무용지물화를 방지할 수 있다. 이로인해, 매립가스 포집시스템 운영유지의 편리성이 유도되고, 포집정의 일정한 추출유량 유지의 편리성이 유도되며, 양질,불량한 매립가스를 분리포집하여 양호한 매립가스 포집상태를 유지하여 매립가스의 신뢰성이 월등하게 향상되는 작용효과가 있다.

Claims (4)

1. 매립가스를 취출하는 하나 이상의 포집정이 각각의 가스이송관으로 연결되어 취합된 후 성상에 따라 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션(1)은,

   포집정과 연결된 가스유입관(4)의 유입부에 매립가스의 성상을 측정하는 측정구(6)와;

   상기 포집정과 연결된 가스이송관(2)으로 인입되는 매립가스의 압력과 취출되는 매립가스의 압력을 측정하여 항시 일정한 압력이 유지되도록 하는 자동가스압력조정기(10)와;

   상기 자동가스압력조정기(10)에 연결되어 유입된 매립가스의 추출유량, 압력, 포집방향을 조절하는 역할을 하는 가스차단밸브(8)와;

   상기 가스차단밸브(8)를 통과한 후 포집된 매립가스를 성상에 따라 분리하여 재포집하는 이중가스콜렉터(12);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자동가스압력조정기(10)는, 압력의 변화에 따라 작동하는 고무막(10a)과, 상기 고무막(10a) 사이에 위치하여 고무막(10a)의 움직임에 따라 연동하는 밸브조정판(10b)과, 상기 밸브조정판(10b)과 수직으로 연계되어 연동하는 가스압력조정밸브(10c)와,

   상기 고무막(10a) 상측에 장착되되, 상기 수직으로 형성된 가스압력조정밸브(10c)에 삽입되어 일정한 탄성력을 유지하도록 하는 완충스프링(10e)과, 상기 자동가스압력조정기(10)로 인입되는 매립가스의 압력과 취출된 양질,불량가스이송관(12a,12b)의 압력차를 비교한 후 그 압력 차이에 따라 가스압력조정밸브(10c)의 개폐정도를 조절하여 항시 인입 및 취출된 매립가스의 압력을 균일하게 유지하는 압력조종튜브(10d)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 가스유입관(4)은, 매립지의 부등침하로 인한 파손을 예방하기 위하여 철재나 고밀도수지 등으로 제작된 플렉시블관인 것을 특징으로 하는 매립가스를 분리포집하는 매니폴드 스테이션.