KR100471344B1 - Hazardous material removing system which removes material such as Dioxin, Furan etc. for an chemical waste material incinerator. - Google Patents
Hazardous material removing system which removes material such as Dioxin, Furan etc. for an chemical waste material incinerator. Download PDFInfo
- Publication number
- KR100471344B1 KR100471344B1 KR10-2000-0053856A KR20000053856A KR100471344B1 KR 100471344 B1 KR100471344 B1 KR 100471344B1 KR 20000053856 A KR20000053856 A KR 20000053856A KR 100471344 B1 KR100471344 B1 KR 100471344B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- waste
- incineration
- hydrogen gas
- melting furnace
- gas
- Prior art date
Links
- 239000002894 chemical waste Substances 0.000 title claims abstract description 16
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N furane Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 13
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 58
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 210000002381 Plasma Anatomy 0.000 claims abstract description 20
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 claims abstract description 7
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 claims description 13
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N p-dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 8
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 8
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 8
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 claims description 6
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims 2
- 230000000171 quenching Effects 0.000 claims 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 abstract description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 9
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910002089 NOx Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000711 cancerogenic Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract 2
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 abstract 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 231100000507 endocrine disrupting Toxicity 0.000 abstract 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 5
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 4
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 229940088597 Hormone Drugs 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 1
- HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N Trolnitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCCN(CCO[N+]([O-])=O)CCO[N+]([O-])=O HWKQNAWCHQMZHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M chloromercury Chemical compound [Hg]Cl RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 231100000049 endocrine disruptor Toxicity 0.000 description 1
- 239000000598 endocrine disruptor Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 nitrogen oxygen Chemical compound 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting Effects 0.000 description 1
- 239000011802 pulverized particle Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/30—Technologies for a more efficient combustion or heat usage
Abstract
본 발명은 폐기물 소각시 발생하는 폐열을 이용하여 열활성촉매화학반응을 일으키고 이로부터 얻어진 고온의 수소가스로써 난분해성 유해물질의 발생을 최대한 억제하도록 하는 폐기물 소각장에서의 다이옥신,퓨란, 폴리염화비페닐 등의 유해물질제거 시스템에 관한 것이다.The present invention uses the waste heat generated during incineration of waste to generate a thermally active catalyst chemical reaction and dioxins, furans, polychlorinated biphenyls in waste incinerators to minimize the generation of harmful decomposition products with high temperature hydrogen gas obtained therefrom. It relates to a harmful substance removal system such as.
본 발명은 폐기물 소각시설 및 각종 산업현장에서 발생되는 다이옥신, 퓨란, 폴리염화비페닐, SOx, NOx 등과 같은 난분해성, 발암성 및 내분비계 교란 유해 물질을 제거할 수 있는 폐기물 처리 시스템에 있어서, 폐기물 자체의 열분해 작용에 의해서 발생하는 고열의 수소가스를 로내의 연료로 사용함으로써, 폐기물 필요용적을 최소화하고, 재자원화할 수 있도록 폐기물이 고온의 열분해작용으로 열적으로 분해되어 가연성의 가스로 생성되는 과정 및 장치를 구비하며; 이 때 발생되는 고온의 가스는 열활성촉매화학반응에 의해 다시금 열분해 및 가스화의 반응을 유지시키기 위한 열원으로 활용되어 수소가스가 자체 생산되도록 하고, 상기 열활성촉매화학반응을 통하여 생산된 수소가스를 연료로 사용할 수 있도록 구비되는 수소가스를 연료로 하는 연소부와; 상기 열분해되고 남은 일부 폐기물의 고형탄화물을 바로 용융부로 이송시켜 수소가스로 용융시키고, 상기 소각용융로로부터 배출되는 슬래그(18)를 냉각시켜 고형화하는 수압분사기(25)와; 후단설비로 열분해가스화 및 소각용융로를 거쳐 배출되는 배기가스에 물을 분사하여 침전시키는 수압분사기(25)와 계단식 침전수조로 이루어지는 습식분진제거장치(16)와; 상기 습식분진제거장치(16)의 후단에 연결되어, 수소가스와의 결합반응으로 가스를 이온화시켜 유해가스를 다시 제거 처리하는 저온플라즈마와, 상기 저온플라즈마 반응기와 연계되며, 배기가스를 정화된 가스로 실시간모니터링되는 선택적촉매환원반응탑(20)과;, 선택적촉매환원반응탑(20)에 연결되는 연돌(22)을 포함하여 전체적으로 연속적인 유해물질 제거 처리 공정으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 소각장 화학폐기물 유해물질 제거 시스템을 제공한다.The present invention is a waste treatment system capable of removing hardly decomposable, carcinogenic and endocrine disrupting harmful substances such as dioxins, furans, polychlorinated biphenyls, SOx, NOx, etc. generated in waste incineration facilities and various industrial sites. By using high-temperature hydrogen gas generated by its pyrolysis as a fuel in the furnace, waste is thermally decomposed by high temperature pyrolysis to generate flammable gas so that waste volume can be minimized and recycled. And a device; The high temperature gas generated at this time is utilized as a heat source for maintaining the reaction of pyrolysis and gasification by the thermally active catalyst chemical reaction so that the hydrogen gas is produced by itself, and the hydrogen gas produced through the thermally active catalyst chemical reaction A combustion unit using hydrogen gas as a fuel provided to be used as a fuel; A hydraulic sprayer (25) for directly transferring the solid carbide of the remaining pyrolyzed waste to a molten part to be melted with hydrogen gas, and cooling and solidifying the slag (18) discharged from the incineration melting furnace; A wet dust removal device (16) consisting of a hydraulic sprayer (25) and a stepped sedimentation tank for spraying water into the exhaust gas discharged through a pyrolysis gasification and incineration melting furnace as a rear end facility; It is connected to the rear end of the wet dust removal device 16, the low-temperature plasma to ionize the gas by the reaction reaction with hydrogen gas to remove the harmful gas again, and the low-temperature plasma reactor, the exhaust gas is purified gas Incinerator, characterized in that to be made in a continuous process of removing harmful substances as a whole including a selective catalyst reduction reaction tower 20 and a stack 22 connected to the selective catalyst reduction reaction tower 20 in real time monitoring to Provide chemical waste hazardous removal system.
또한 폐기물벙커에서 발생하는 침전 폐수나 소각장에서 발생되는 기타 폐수를 소각로 내부 냉각수로 투입함으로써 별도의 정수 설비를 필요로 하지 않으며, 유해물질 배출을 최대한 억제하는 시스템을 제공한다.In addition, sedimentation wastewater from waste bunkers or other wastewater from incinerators is introduced into the incinerator's internal cooling water, thus eliminating the need for a separate water purification facility and providing a system that minimizes the discharge of harmful substances.
Description
본 발명은 난분해성 폐기물의 소각 및 용융 처리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소각장과 각종 산업시설에서 발생 및 배출되는 다이옥신, 퓨란, 폴리염화비페닐(PCB), 수은, 염화수소 등의 유해물질을 제거 처리할 수 있도록, 소각시 발생되는 폐열을 이용하여 열활성촉매화학 반응을 일으키고, 이 반응에 의해 얻어진 고온의 수소가스를 로내 연료로 사용하며, 폐기물의 소각 후에 잔존하는 유해물질 슬래그(18)는 용융 고화시켜 배출함으로써 폐기물의 용출을 극소화하고, 수소가스열촉매활성반응장치와 소각용융로(1)를 거쳐 배출되는 배기가스는 해당 가스에 물을 분사하여 비산재를 침전시키는 수압분사기(25)와 계단식 침전수조로 이루어진 습식분진제거장치(16)를 통과시키고, 이렇게 침전되어 모여진 침전슬러지로 내화벽돌(17)을 제작하며, 2차적으로 수압분사기(25)가 일체화된 침전수조를 거쳐 나온 배기가스는 다시금 플라즈마 반응기 구간을 통과시켜 유해가스를 완전분해하고, 재합성방지 및 배기가스의 제로화를 달성할 수 있도록 하는 연속적인 유해물질 제거처리 공정으로 이루어져 유해 환경오염물질을 제거 처리할 수 있는 것을 특징으로 하는 화학폐기물 소각장에서의 다이옥신, 퓨란 등의 유해물질 제거 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to the incineration and melting treatment of hardly decomposable wastes, and more particularly, to remove harmful substances such as dioxins, furans, polychlorinated biphenyls (PCBs), mercury, and hydrogen chloride generated in incinerators and various industrial facilities. The waste heat generated during incineration is used to generate a thermally active catalytic chemical reaction, and the hot hydrogen gas obtained by the reaction is used as a fuel in the furnace, and the hazardous substance slag 18 remaining after incineration of waste is By minimizing the dissolution of waste by solidifying and discharging, the exhaust gas discharged through the hydrogen gas thermal catalyst active reaction device and the incineration melting furnace (1) is a water jet (25) and a stepped type in which water is injected into the gas to precipitate fly ash. Pass the wet dust removal device (16) consisting of a sedimentation tank, to produce a refractory brick (17) with sedimentation sludge collected and collected in this way, secondary The exhaust gas, which has passed through the sedimentation tank in which the hydraulic injector 25 is integrated, passes through the plasma reactor section to completely decompose harmful gases, and eliminates continuous harmful substances to prevent resynthesis and achieve zero exhaust gas. The present invention relates to a system for removing harmful substances such as dioxins and furans in a chemical waste incinerator, which comprises a treatment process to remove and treat hazardous environmental pollutants.
종래에는 플라즈마 발생실에 공기와 수증기 그리고 질소가스가 혼합된 반응가스를 주입하여 플라즈마 발생실 내에 마련된 음극과 양극에 인가되는 고전압에 의해 플라즈마를 발생시키고 이 플라즈마를 이용하여 반응로 내에서 폐기물이 혼합되면서 분해되도록 하였다. 그러나 저밀도의 기화 폐기물이 매우 높은 압력의 플라즈마 하류측으로 공급되기 때문에 폐기물이 플라즈마의 주변 영역을 통과하므로써 플라즈마와의 반응이 충분히 일어날 수 없을 뿐만 아니라 이에 따른 소비전력이 과중하게 드는 문제점이 있었다. Conventionally, by injecting a reaction gas in which air, water vapor and nitrogen gas are mixed into a plasma generating chamber, plasma is generated by a high voltage applied to a cathode and an anode provided in the plasma generating chamber, and waste is mixed in the reactor using the plasma. To disintegrate. However, since the low-density vaporized waste is supplied to the plasma downstream of a very high pressure, the waste does not sufficiently react with the plasma by passing through the peripheral region of the plasma, and there is a problem in that the power consumption is excessive.
또한 최근에 NOx를 저감시키기 위해서 선택적인 촉매환원(Selective catalytic Reduction)설비가 일부 설치되고 있으나 유독물질인 암모니아를 환원제로 사용함에 따른 위험부담이 있으며 운전상 문제점이 있었다.그리고 소각시 로의 내부에는 다량의 공기가 존재하고 로의 내부에는 다이옥신이 생성되기 쉬운 불완전연소 환경이 조성되어 환경호르몬 물질 등이 다량 배출되는 실정이며, 보다 낙후된 방식인 매립에 의한 폐기물 처리방식은 침출수로 인해 주변토양과 환경오염이 유발되는 환경문제를 야기시키는 문제점을 안고 있다.In addition, recently, some selective catalytic reduction facilities have been installed to reduce NOx, but there is a risk of using ammonia, a toxic substance, as a reducing agent, and there are problems in operation. Incomplete combustion environment where dioxin is easily generated inside the furnace and dioxin is generated, and large amount of environmental hormone substances are discharged. Waste treatment method by landfill, which is a backward method, is caused by leachate and surrounding soil and environmental pollution. It has a problem that causes this environmental problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 폐기물 소각용융로(1)의 성능 및 구조를 개선하여 화학폐기물을 열분해시키고 잔존하는 고형의 탄화물을 고온으로 연소시키며, 잔존하는 고형 잔류물은 완전히 용융시켜 안정된 상태의 용융고화로 다이옥신 등의 유해물질이 발생되지 않는 건축자재 및 노반골재로 재활용하는 것을 목적으로 한다.본 발명은 또한 열분해 후에 잔존하는 고형의 잔류물 자체가 탄소분을 다량 함유하고 있어, 소각시 소각용융로(1) 내부에서 열량을 높여주어 적은 에너지의 소비만으로도 용융조건의 형성이 가능하도록 하므로 에너지절약효과가 있고, 소각용융로(1)에서 배출되는 배기가스를 습진분진제거장치로 여과시킨 후, 2차적으로 배기가스를 재연소시키기 위하여 수소가스와 저온플라즈마와의 결합반응으로 가스를 이온화시켜 완전분해시키도록 하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.즉, 난분해성 유해물질을 다단계의 제거처리 공정으로 완전연소가 이루어지도록 하며, 재합성 방지뿐만 아니라 제거 소멸되도록 하는 화학폐기물 소각장에서의 다이옥신, 퓨란 등 유해물질 제거 시스템을 제공하는 것에 본 발명의 목적이 있다.The present invention improves the performance and structure of the waste incineration melting furnace (1) to solve the above problems, pyrolyzes chemical waste and burns the remaining solid carbides at a high temperature, and the remaining solid residues are completely melted and stabilized. It is an object of the present invention to recycle the building materials and roadbed aggregates, which do not generate toxic substances such as dioxins due to the melting and solidification of the state. The present invention also provides a large amount of carbon residue which remains after pyrolysis. Increasing the amount of heat in the incineration furnace (1) to enable the formation of melting conditions with only a small amount of energy consumption has an energy-saving effect, and after filtering the exhaust gas discharged from the incineration furnace (1) with an evaporative dust removal device, Secondly, the gas is reacted by combining hydrogen gas and low temperature plasma to reburn the exhaust gas. It is a technical problem to solve the problem that ionization of chlorine is completely decomposed, i.e., in a chemical waste incineration plant, in which a non-degradable toxic substance is completely burned by a multistage elimination process and prevents resynthesis as well as elimination. It is an object of the present invention to provide a system for removing harmful substances such as dioxins and furans.
본 발명은 폐기물 소각시 발생하는 폐열을 이용하여 열활성촉매화학반응을 발생시키고, 이 반응에 의해 발생된 고열의 수소가스로써 난분해성 유해물질의 발생을 최대한 억제 처리할 수 있도록 하는 화학폐기물 소각장에서의 다이옥신, 퓨란 물질제거 시스템에 관한 것이다.The present invention generates a thermally active catalytic chemical reaction using waste heat generated during incineration of waste, and in the chemical waste incinerator which can suppress the generation of hardly decomposable harmful substances as high-temperature hydrogen gas generated by this reaction. Of dioxin and furan material removal system.
특히 본 발명은 폐기물 소각시설 및 각종 산업시설에서 비의도적으로 발생되어 배출되는 난분해성 내분비계 교란물질 및 발암물질을 보다 근본적으로 제거할 수 있는 폐기물 처리 시스템에 관한 것으로서, 자체적으로 생산되는 고열의 수소가스를 소각용융로(1)의 연소용 연료로 사용하여, 폐기물 필요 용적을 최소화 하고, 재자원화할 수 있도록, 금속분리기(27) 등에 의하여 금속성 폐기물이 제거된 화학 폐기물을 분쇄한 후, 간접 가열에 의해 열분해시켜 고형 탄화물과 가연성의 가스 등이 생성될 수 있도록 소각용융로(1)를 구성하며, 이 때 발생되는 열을 열분해 및 가스화의 반응을 유지시키기 위한 열원으로 활용하고, 또한 소각용융로(1)에서 발생되는 폐열을 회수하여 열활성촉매화학반응에 의해 수소가스를 자체 생산할 수 있도록 구성한 것이다.보다 상세하게는 본 발명은 폐기물이 분리 및 분쇄되어 소각용융로(1)의 연소부에 도달하기 전에 소각용융로(1)에서 발생된 열에 의하여 일부 열분해되어 수소가스를 발생시키도록 하고, 상기 소각용융로(1)로부터 배출되는 슬래그(18)는 수압분사 등의 방법으로 냉각시켜 고형화시켜 배출되도록 하며, 후단설비로 수소가스열촉매활성흡열반응장치(2) 및 소각용융로(1)에서 배출되는 배기가스의 비산재에 물을 분사하여 침전시키는 수압분사기(25)와 일체화된 침전수조와 계단식 침전수조로 구성된 습식분진제거장치(16)를 마련하여 내화벽돌(17) 등의 연료가 되는 슬러지를 모아 활용하며, 다시 상기 수압분사기(25)가 일체화된 침전수조와 연결되는 구성으로서 수소가스와의 결합반응으로 가스를 이온화시켜 유해가스를 제거 처리하는 전기아크 플라즈마 장치를 갖추고, 전기아크 플라즈마로 처리된 배기가스를 정화된 가스로 실시간모니터링되는 선택적촉매환원반응탑(20), 선택적촉매환원반응탑(20)에 후단에 설치되는 연돌(22)을 포함하여 전체적으로 연속적인 유해물질 제거처리 공정이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 폐기물 소각장에서의 다이옥신, 퓨란, 폴리염화비페닐 등의 유해물질 제거 시스템에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a waste treatment system capable of more fundamentally removing hardly decomposable endocrine disruptors and carcinogens generated and discharged unintentionally from waste incineration facilities and various industrial facilities. The gas is used as the fuel for combustion of the incineration furnace 1, and the chemical waste from which the metallic waste is removed by the metal separator 27 or the like is pulverized to minimize the required volume of waste and to be recycled. Incineration melting furnace (1) is configured so that solid carbide and flammable gas can be produced by pyrolysis, and the heat generated at this time is used as a heat source for maintaining the reaction of pyrolysis and gasification, and also incineration melting furnace (1) The waste heat generated in the process was recovered to produce hydrogen gas by the thermally active catalytic chemical reaction. More specifically, the present invention allows the waste to be partially pyrolyzed by heat generated in the incineration melting furnace 1 to generate hydrogen gas before the waste is separated and crushed to reach the combustion section of the incineration melting furnace 1, and the incineration melting furnace ( The slag 18 discharged from 1) is cooled and solidified by hydraulic spraying, and discharged from the exhaust gas discharged from the hydrogen gas thermal catalyst active endothermic reaction apparatus 2 and the incineration melting furnace 1 as a rear end facility. A wet dust removal device 16 consisting of a sedimentation tank and a stepped sedimentation tank integrated with a hydraulic sprayer 25 for spraying water on the fly ash is settled to collect and utilize sludge as fuel, such as a refractory brick 17, In addition, the hydraulic injector 25 is connected to the sedimentation tank integrated with the electric arc plasma to remove the harmful gas by ionizing the gas by the combined reaction with hydrogen gas. , The selective catalytic reduction reaction tower 20, which is configured to monitor the exhaust gas treated with the electric arc plasma in real time with purified gas, and the stack 22 which is installed at the rear end of the selective catalytic reduction reaction tower 20, is continuously continuous. The present invention relates to a system for removing harmful substances such as dioxins, furans, and polychlorinated biphenyls in a waste incineration plant, which is characterized in that a hazardous substance removal treatment process is performed.
이하, 본 발명에 따른 폐기물 소각장에서의 다이옥신,퓨란, 폴리염화비페닐 등의 유해물질 제거 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the system for removing harmful substances such as dioxin, furan, polychlorinated biphenyl in the waste incinerator according to the present invention.
먼저 도1은 본 발명에 따른 난분해성 유해물질 제거 처리를 위한 소각시설의 전체 구성을 도시한 것이다.First, Figure 1 shows the overall configuration of the incineration facility for the hardly decomposable hazardous substances removal treatment according to the present invention.
우선 폐기물 운반차량에 의하여 폐기물벙커에 모아진 폐기물들은 크레인에 의하여 폐기물 분리기(28)로 보내져 금속성분의 폐기물은 금속분리기(27)에 의하여 별도로 모아지게 되며, 유기화학적 성분을 주로 하는 폐기물이 분쇄기(26)에서 적당한 크기로 분쇄가 된다.이후 분쇄된 폐기물들은 소각용융로(1)쪽으로 이동되는데, 이 과정에서 소각용융로(1)의 일부 열기가 이송중인 폐기물에 전달되어 간접가열 방식에 의하여 폐기물이 열분해된다. 이때 발생하는 가연성 가스는 다시금 열분해를 위한 열원으로 이용되며, 또한 소각용융로(1)에서의 연소에너지원으로도 이용된다.또한 소각용융로(1) 내의 폐열이 유도되어 수소가스열촉매제(3)에 의하여 수소가스열촉매활성흡열반응을 일으켜 수소가스를 발생시키고 내부의 압력이 설정치 이상이 되면 가스가 자동 배출되도록 자동압력조절밸브, 압력계(6), 온도계(7)를 부착시켜 조정하며, 전자체크밸브(8) 및 수액분리기(9)에서 불순물의 분리과정을 통하여 플럭스탱크(10)에서 배출압력을 일정하게 유지시키며, 화염의 특성을 조절하여 고순도 수소가스가 자체 생산되도록 한다.생성된 수소가스는 수소가스투입구(12)를 통하여 소각용융로(1)로 공급되어 연소에너지원으로 이용되도록 하며, 소각용융로(1) 내벽이나 열분해가 일어나는 폐기물 이송 통로 내벽에는 세라믹내화벽재(23)를 부착함으로써, 폐기물이 완전연소되는 환경을 보다 안전하게 조성하도록 한다.바람직하게로는 상기 소각용융로(1) 내의 화염온도를 제어할 수 있는 효율적인 화염 온도 측정기를 장착하여 안정성을 높인다.또한 폐기물벙커의 침출수, 소각장에서 발생되는 청소용수 그리고 침전수조의 침전수 등의 기타 폐수를 침전폐수조(13)에 수집하여 필요시에 소각로 내부의 폐수투입구(14)로 투입함으로써 냉각수로 대신하며, 따라서 소각용융로(1)의 과열방지를 도모할 수 있다.소각용융로(1) 하부에는 소각용융로(1)로부터 배출되는 슬래그(18)를 냉각시켜 고형화하는 수압분사기(25)를 설치하여 고형탄화물의 슬래그(18)를 건축자재 및 노반골재로 재활용되도록 하고, 필요에 따라서는 아스팔트와 혼합 반죽하여 고화 처리함으로써 재료의 토질 역학적 강도를 증가시킴과 동시에 유해물이 용출, 확산되지 않도록 안정화시킨 상태로 활용한다.다음으로 수소가스열촉매활성흡열반응장치(2) 및 소각용융로(1)를 거쳐 배출되는 배기가스에 물을 분사하여 비산재를 침전시키는 수압분사기(25)와 계단식 침전수조로 구성된 습식분진제거장치(16)를 설치하여 침전된 최종 물질은 수집 열건조시켜 블럭으로 만들게 되면 내화벽돌(17)로서도 활용이 가능하다.그리고 상기 습식분진제거장치(16)의 후단에 연결되어, 수소가스와의 결합반응으로 가스를 이온화시켜 유해가스를 다시 제거 처리하는 저온플라즈마와, 상기 저온플라즈마 반응기와 연결되어, 배기가스를 정화된 가스로 실시간모니터링하는 선택적촉매환원반응탑(20)을 설치하고, 선택적촉매환원반응탑(20)에 연결되는 연돌(22)을 배치하여 전체적으로 연속적인 유해물질 제거 처리 공정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학폐기물 소각장에서의 유해물질 제거 시스템을 구성한다.본 발명의 폐기물 처리시설에서의 난분해성 유해물질의 완전연소를 위한 구성은 1차적으로는 투입된 폐기물이 간접가열에 의해 열분해되어 고형의 탄화물과 가연성가스가 형성되도록 하며, 이때 발생되는 가연성가스는 열분해 열원으로 이용되고, 용융단계에서 일부 연소에너지원으로 사용되며, 잔존하는 고형탄화물은 용융부에서 슬래그(18) 상태로 되며, 이때 얻어진 슬래그(18)는 급속 냉각시켜 건축자재 및 노반골재로 재활용되도록 구성한다.상기 열분해를 위한 설비는 필요에 따라서는 폐기물을 압축시켜 탈가스찬넬에 장입시키는 구성으로 설계 변경될 수도 있다.열분해가 일어나는 폐기물 이송 통로의 내벽은 세라믹제 내화벽돌(17)로 시공하며, 해당 이송통로에서 폐기물 중의 유기화학성분은 열적으로 분해되어 가연성 가스와 고형탄화물이 생성되고, 이때 수반되어 발생하는 열은 필요에 따라 자체 열원으로 재사용이 가능하다.상기 열분해를 위해서는 운전조건을 위한 필요 공기량을 적절히 유지하고, 악취성분의 열분해와 질소산화물의 발생을 억제하기 위하여 최소한의 공기를 주입함으로써, 폐기물용적을 최소화시키는 것이 바람직하다.그리고 상기 본 발명의 소각용융로(1) 하부에는 소각용융로(1)로 유입된 미연 탄화물을 완전히 열분해시키고, 고형 탄화물이 미세물질로 완전연소되어 용융유리화 되도록 하는 장치를 설치할 수도 있다.본 발명의 소각용융로(1)에 필요한 열량은 폐기물 소각시 발생되는 폐열을 이용하여 열촉매화학반응장치에 의해 얻어진 2000℃ 이상의 고온 수소가스를 로내 연료로 사용함으로써, 고형의 잔류물 중 유해성분을 완전히 분해시키며 소각용융로(1) 내부 온도에 따라 슬래그(18)가 용융 상태로 배출되도록 하고, 하부에 급속냉각을 위한 수압분사기(25)를 마련하여 고화시켜 외부로 배출시키도록 한다.본 발명의 소각용융로(1)는 이용되는 연소 연료인 수소의 불꽃이 고열이므로 용융에 필요한 시간을 최소화할 수 있는 장점과 자체적으로 생산이 가능하도록 한 점이 가장 큰 특징을 이루는 것이다.상기 소각용융로(1)의 내부는 고온용 내화벽돌(17)을 사용하여 시공되고, 수소가스를 연료로 하여 연소를 일으키는 자동착화버너 등을 설치하며, 필요에 따라서는 화염면이 고르게 분사되도록 여러 곳에 버너를 설치하여 형성된 연소부가 폐기물 전체에 고온의 복사열을 발산함으로써, 용적을 극소화할 수 있도록 구성한다.또한 수소가스 주입연소시 필요에 따라 산소를 주입하도록 하며, 수소가스 토출구를 냉각공기관 및 냉각수관으로 순환냉각 시킴으로써, 버너가 과열되는 것을 방지하도록 구성할 수도 있다.본 발명의 폐기물 처리장치에서 공급되는 폐기물량은 정량씩 공급되도록 형성하며 전체적으로 폐기물과 공기의 원활한 접촉이 이루어져 완전연소가 이루어지도록 자동제어장치(24) 등을 설치하여 구성된다.또한, 침출수 및 침전수를 소각용융로(1) 내에 분사시켜 소각용융로(1)의 과열방지를 위한 냉각수로서 기능하게 할 뿐만 아니라, 산화작용을 촉진시킴으로써, 소각용융로(1) 내부 온도를 상승시켜, 침출수 및 침전수의 정화 및 세정을 위한 별도의 처리시설을 생략하는 것이 가능하도록 구성된다.다음으로 상기 소각용융로(1)에서 발생된 배기가스 및 비산재에 물을 수압분사하여 황산화물, 질소산화물을 함유하는 비산재를 침전 처리하는 수압분사기(25)와 침전조를 설치하며, 수압분사기(25)와 일체화된 침전조로부터 발생되는 침전수는 하부에 다수개의 계단식으로 형성된 침전수조로 낙하시켜 필요에 따라 소각용융로(1) 내에서 냉각수로 이용되도록 하고, 생성된 슬러지는 고화처리를 거쳐 내화벽돌(17)로 제조한다.그리고, 상기 수압분사기(25)와 일체화된 침전조와 연통되게 설치되어 배기가스중의 수분 및 입자상물질이 함유된 다종의 유해가스를 저온 플라즈마 반응기 내에 통과시킴으로써, 수소가스와의 반응으로 여기상태의 플라즈마와 활성화가 이루어져 가스의 이온화를 통하여 유해가스가 제거되도록 구성한다.그리고 본 발명에 따른 화학폐기물 소각장에서의 다이옥신,퓨란 등의 유해물질제거 시스템은 저온플라즈마 반응기를 통과한 배기가스가 실시간모니터링을 통해 오염물질의 정화가 최종 처리되도록 선택적촉매환원반응탑(20)이 설치된다.또한 상기 소각용융로(1)로부터 배출되는 고열의 배기가스 열을 회수하는 폐열보일러를 통해 폐열을 회수하여 소각용융로(1) 및 기타 장치의 열원으로 활용한다.도 2는 본 발명에 의한 수소가스 발생장치이다. 도시된 바와 같이, 수소가스를 얻기 위하여 수소가스열촉매활성흡열반응장치(2)가 장착된다. 수소가스열촉매활성흡열반응장치(2) 내의 수소가스열촉매제(3)로 장치 내부의 압력이 설정치 이상이 되면 가스가 자동 배출되도록 자동압력조절밸브 및 압력계(6), 온도계(7)를 부착하여 발생된 가스만을 배출하고, 전자체크밸브(8), 수액분리기(9)에서 불순물의 분리과정을 통해 플럭스탱크(10)에서 배출 압력을 일정하게 유지시키며, 수액을 전환시켜 천연가스형 수소가스를 자체 생산되도록 구성된다.이 수소가스열촉매활성흡열반응장치(2)는 상기 소각용융로(1)의 외벽에 소각용로와 연계되어 로내의 연료로 수소가스와 산소를 각각 주입분사시켜 로내의 온도가 상승하면서 화염온도를 증가시켜 열분해로로부터 배출되는 탄화물과 무기물들은 고온 반응로 하부에서 완전 산화하고, 용융됨으로써, 다이옥신과 같은 난분해성 유해물질들의 생성자체를 억제하도록 구성된다.본 발명은 상기 소각용융로(1)로 이송되는 폐기물을 가열하여 탈가스화시키고, 이 가스를 고온 열분해하여 자체 열원으로 재사용하며, 이 과정에서 생성된 고형탄화물은 소각용융로(1)에서 용융시킴으로써 고열분해작용과 용융이 동시에 이루어지도록 구성한다.상기 수소가스의 고열을 고려하여 로(爐) 내벽은 내화벽돌(17)로 시공되며, 수소가스를 연료로 하는 버너를 다수개 배치하고, 소각용융로(1) 측부에 투시구를 설치하여 로내의 용융상태를 확인할 수 있도록 하고, 자동제어장치(24)로 각 장치를 제어할 수 있도록 한다.본 발명에서의 수소가스생산은 소각시 발생하는 폐열을 이용하여 수소가스열촉매제(3)의 화학반응에 의해 유기화학적 폐기물을 수소와 일산화탄소로 변환시키는 수증기개질공정 후 활성탄으로 불순물을 흡착하여 정제되는 공정으로 수소를 생산하며, 이 생성된 고온의 수소가스를 이용하여 소각용융로(1)의 연료로 사용하도록 구성된다.그리고 상기와 같은 수소생산방법을 적용함으로써, 다이옥신과 같은 난분해성 유해물질을 완전분해하는데 소요되는 시간을 최소화할 수 있으며, 로내 폐열을 재활용함으로써 운전비용을 상쇄시킬 수 있고, 자원화의 효율을 증진시킬 수 있도록 구성된다.또한 상기 로(1) 내의 화염온도를 제어할 수 있도록 침전수를 로(爐)내에 분사시킴으로써 과열방지뿐만 아니라 탄화물을 완전산화시켜 용융이 충분히 이루어지도록 구성한다.특히 소각용융로(1)로부터 배출되는 슬래그(18)는 도로포장용, 노반골재 등 기타 용도로 직접 재활용이 가능하다.도 3은 본 발명에 따른 수압분사기(25)와 일체화된 침전수조를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 소각용융로(1)로부터 배출되는 소각재를 포함하는 배기가스를 수압분사로 용해시켜 다수개의 다단계식 침전수조에 의해 배기가스 내 강산성 가스를 제거하는 동시에 배기가스 온도를 낮추도록 배관의 길이를 늘여 물이 냉각될 수 있도록 한다. 침전수는 폐기물벙커의 침출수와 침전폐수조(13)에서 섞여져 소각용융로(1) 내부의 상부 또는 벽면에 분사되어 폐수중에 다량으로 포함된 불순물이 연소됨과 동시에 소각용융로(1) 내부 화염온도의 상승효과로 전체 발열량을 높일 수 있다.침전수조에 침전된 슬러지는 통상 벤토나이트를 넣은 무기성분의 재료로서 탈수과정에서 사용되는 응집제에 따라 그 성분이 달라지는데 고화제를 첨가한 다음 고온으로 소성하여 내화벽돌(17)을 제조함으로써, 습식분진제거와 침전수 처리공정에 부가적 처리비용의 절약을 꾀할 수 있도록 구성한다.도 4는 본 발명에 따른 수소가스와 전기아크플라즈마(19)의 결합반응 장치를 나타낸 것이다. 그림에 나타낸 바와 같이 폐기물 소각시 발생하는 폐열을 이용하여 수소가스를 자체 생산하여 난분해성 유해물질을 제거처리한 후 배출되는 유해가스를 연속적으로 완전 연소되도록 재연소 처리하는 저온플라즈마반응기가 구성됨으로써, 연소후의 미분재 입자를 수소가스와 플라즈마의 물리 화학적 결합반응으로 수소가스와 원자분자가 충돌되는 입자의 운동에너지가 클 때 전기기체를 형성함으로써, 배기가스중의 질소 산소와 상호작용을 통해 반응성이 높은 활성종 또는/전자(OH,03)을 발생시켜, 이 활성종이 황산화물, 질소산화물을 산화시켜 처리되도록 하였다.또한, 전기아크 플라즈마 반응 장치의 기능저하를 방�置歐�위해 과열방지수단으로 플라즈마반응기 둘레에 수관을 구비하여 냉각효과를 높일 수도 있다.도 5는 본 발명에 따른 연소후의 분진 입자를 처리하는 선택적촉매환원반응탑(20)이다. 도시된 바와 같이, 전기아크플라즈마(19) 반응장치로부터 배출되는 배기가스에 포함된 미세물질을 순수가스로 정화시키는 선택적촉매환원반응탑(20)이 설치된다.그리고 본 발명에 따른 소각장 화학폐기물 다이옥신,퓨란 물질제거 시스템은 상기 선택적촉매환원반응탑(20)과 연계되어 소각용융로(1) 내부에 부압을 유지시켜 주는 유인송풍기(11)가 설치되고, 상기 유인송풍기(11)를 통과한 배기가스를 외부로 배출시켜 주는 연돌(22)이 설치된다.상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의해 폐기물 소각장 및 각종 산업시설에서 비의도적으로 생성되어 배출되는 다이옥신.퓨란, 폴리염화비페닐 등의 유해물질을 처리할 수 있도록 하여, 심각한 환경호르몬 유해물질로서 배출되면 인간, 동물, 식물 등 먹이사슬에까지 치명적인 영향을 미치는 원인물질의 배출을 억제할 수 있으며, 구조적 설비의 관리부담을 경감시켜 줄 수 있고, 난분해성 유해물질을 전체적으로 연속적인 제거처리 공정으로 완전연소시킬 수 있도록 구성되는 것이 특징이다.상기에서 본 발명에 따른 화학폐기물 소각장에서의 다이옥신,퓨란 등 유해 물질 제거 시스템의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 해당 기술 분야에 종사하는 자가 공지된 구성으로 설계 변경하여 여러가지로 변형하는 정도는 통상 가능한 것이므로, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.First, the waste collected in the waste bunker by the waste transport vehicle is sent to the waste separator 28 by a crane, and the metal waste is collected separately by the metal separator 27, and the waste mainly composed of organic chemicals is crusher 26 Afterwards, the crushed waste is moved to the incineration furnace (1), in which part of the heat from the incinerator (1) is transferred to the transporting waste, and the waste is pyrolyzed by indirect heating. . The combustible gas generated at this time is again used as a heat source for pyrolysis, and is also used as a combustion energy source in the incineration melting furnace 1. In addition, waste heat in the incineration melting furnace 1 is induced to induce the hydrogen gas thermal catalyst 3. Hydrogen gas thermal catalyst is activated by endothermic reaction to generate hydrogen gas, and when the internal pressure is higher than the set value, the automatic pressure control valve, pressure gauge (6) and thermometer (7) are attached and adjusted so that the gas is automatically discharged. By maintaining the discharge pressure in the flux tank 10 through the separation process of impurities in the valve (8) and the fluid separator (9), by controlling the characteristics of the flame to produce high-purity hydrogen gas itself. Is supplied to the incineration melting furnace (1) through the hydrogen gas inlet (12) to be used as a combustion energy source, the inner wall of the incineration melting furnace (1) or waste transport passage that pyrolysis occurs By attaching a ceramic refractory wall material 23 on the inner wall, it is possible to more safely create an environment in which waste is completely burned. Preferably, an efficient flame temperature measuring device capable of controlling the flame temperature in the incineration furnace 1 is provided. In addition, other wastewaters, such as leachate from waste bunkers, cleaning water from incinerators, and sediment from sedimentation tanks, are collected in the sedimentation wastewater tank 13 and, if necessary, put into the wastewater inlet 14 inside the incinerator. In place of the cooling water, it is possible to prevent overheating of the incineration melting furnace 1. The hydraulic injector 25, which cools and solidifies the slag 18 discharged from the incineration melting furnace 1, is disposed under the incineration melting furnace 1. By installing the solid carbide slag 18 to be recycled into building materials and subgrade aggregate, and optionally mixed with asphalt to solidify the ash It increases soil mechanical strength of the material and stabilizes it so that harmful substances are not eluted or diffused.Then, the exhaust gas is discharged through the hydrogen gas thermal catalyst active endothermic reactor (2) and incineration melting furnace (1). The final material precipitated by installing a wet dust removal device (16) consisting of a hydraulic sprayer (25) and a stepped sedimentation tank for spraying water to precipitate fly ash is used as a refractory brick (17) when it is collected and heat-dried to make a block. And it is connected to the rear end of the wet dust removal device 16, the low-temperature plasma to ionize the gas by the reaction reaction with hydrogen gas to remove the harmful gas again, and connected to the low-temperature plasma reactor, exhaust gas By installing a selective catalytic reduction reaction tower 20 for real-time monitoring of the purified gas, by placing a stack 22 connected to the selective catalytic reduction reaction tower 20 It constitutes a hazardous substance removal system in a chemical waste incinerator, characterized in that a continuous process for removing harmful substances in volume. The waste is thermally decomposed by indirect heating to form solid carbides and combustible gases, and the combustible gases generated are used as a pyrolysis heat source, and are used as a source of combustion energy in the melting stage, and the remaining solid carbides are melted. The slag 18 is in the state, and the slag 18 obtained at this time is configured to be rapidly cooled to be recycled into building materials and subgrade aggregates. The equipment for pyrolysis is compressed into waste and, if necessary, charged into a degassing channel. The design may also be adapted to the design of the waste conveying passage. The inner wall is constructed of ceramic refractory brick 17, and the organic chemicals in the waste are thermally decomposed in the transport passage to produce flammable gas and solid carbide, and the heat generated is reused as its own heat source if necessary. For the thermal decomposition, it is desirable to minimize waste volume by appropriately maintaining the necessary air amount for operating conditions and injecting minimal air to suppress pyrolysis of odorous components and generation of nitrogen oxides. In the incineration melting furnace 1 of the present invention, a device for completely pyrolyzing unburned carbide introduced into the incineration melting furnace 1 and completely burning solid carbide with fine materials may be installed. The amount of heat required in 1) is used in the thermal catalyst chemical reaction system by using waste heat generated during incineration of waste. By using hot hydrogen gas of 2000 ° C or higher obtained as a fuel in the furnace, the harmful components in the solid residue are completely decomposed, and the slag 18 is discharged in the molten state according to the temperature inside the incineration furnace 1, and rapidly A hydraulic injector 25 for cooling is provided to solidify and discharged to the outside. The incineration melting furnace 1 of the present invention has the advantage of minimizing the time required for melting because the flame of hydrogen, the combustion fuel used, is high temperature. The main characteristic of the incineration smelting furnace 1 is that it is constructed using a high temperature refractory brick 17, and is an autoignition burner that generates combustion by using hydrogen gas as a fuel. If necessary, burners are installed in various places so that the flame surface is evenly sprayed. In order to minimize the volume, oxygen can be injected as needed during hydrogen gas injection and combustion, and the hydrogen gas outlet can be circulated and cooled in the cooling air pipe and the cooling water pipe to prevent the burner from overheating. The amount of waste supplied from the waste treatment apparatus of the present invention is formed to be supplied in a quantitative manner, and is configured by installing an automatic control device 24 or the like so that the entire contact is made with a seamless contact with the waste and air. And spraying the sedimented water into the incineration melting furnace 1 to function as a cooling water for preventing overheating of the incineration melting furnace 1, as well as promoting oxidation, thereby raising the temperature inside the incineration melting furnace 1, thereby increasing the leachate and sedimentation. It is possible to omit a separate treatment facility for the purification and washing of water. Water injection into the exhaust gas and fly ash generated in the incineration smelting furnace (1) is provided with a hydraulic spraying machine 25 and a precipitation tank for precipitating fly ash containing sulfur oxides and nitrogen oxides, integrated with the hydraulic spraying machine (25) The sediment water generated from the sedimentation tank is dropped into the sedimentation tank formed in a plurality of steps at the bottom so that it can be used as cooling water in the incineration melting furnace 1 as needed, and the produced sludge is made of refractory brick 17 through solidification treatment. Then, it is installed in communication with the sedimentation tank integrated with the hydraulic spraying machine 25, and passes various harmful gases containing moisture and particulate matter in the exhaust gas into the low temperature plasma reactor, thereby reacting with hydrogen gas. Activated with the plasma is configured to remove the harmful gas through the ionization of the gas. And the chemical waste material according to the present invention In the toxic substance removal system such as dioxin and furan in the field, a selective catalytic reduction reaction column 20 is installed so that the exhaust gas passing through the low temperature plasma reactor is finally treated through the real-time monitoring. Waste heat is recovered through the waste heat boiler recovering the high heat exhaust gas heat discharged from (1) and used as a heat source for the incineration melting furnace 1 and other devices. FIG. 2 is a hydrogen gas generator according to the present invention. As shown, in order to obtain hydrogen gas, a hydrogen gas thermal catalyst active endothermic reaction apparatus 2 is mounted. The hydrogen gas thermal catalyst (3) in the hydrogen gas thermal catalyst active endothermic reaction device (2) is equipped with an automatic pressure control valve, a pressure gauge (6), and a thermometer (7) so that the gas is automatically discharged when the pressure inside the device is higher than the set value. To discharge only the generated gas, and maintain the discharge pressure in the flux tank 10 through the separation process of impurities in the electronic check valve (8), the fluid separator (9), and converts the fluid to the natural gas type hydrogen gas The hydrogen gas thermal catalyst active endothermic reactor (2) is connected to the incineration furnace on the outer wall of the incineration furnace (1) to inject and inject hydrogen gas and oxygen into the fuel in the furnace, respectively. As the temperature increases, carbides and inorganics emitted from the pyrolysis furnace by increasing the flame temperature are completely oxidized and melted in the lower part of the high temperature reactor, thereby producing the hardly decomposable harmful substances such as dioxins. The present invention heats and degasses the waste conveyed to the incineration furnace (1), and pyrolyzes the gas at high temperature to reuse it as its own heat source, and the solid carbide produced in the process is incinerated (1). In the furnace, the furnace inner wall is constructed with a refractory brick 17 in consideration of the high heat of the hydrogen gas, and a plurality of burners using hydrogen gas as fuel are disposed. In order to confirm the molten state in the furnace by installing a sight hole on the side of the incineration melting furnace (1), and to control each device by the automatic control device 24. The hydrogen gas production in the present invention occurs during incineration Adsorption of impurities into activated carbon after steam reforming process converting organic chemical waste into hydrogen and carbon monoxide by chemical reaction of hydrogen gas thermal catalyst (3) using waste heat It produces hydrogen by the process of refinement | purification, and it is comprised so that it may use as a fuel of the incineration smelting furnace 1 by using the produced | generated high temperature hydrogen gas. It is possible to minimize the time required to completely decompose the material, and to reduce the operating cost by recycling the waste heat in the furnace, and to improve the efficiency of the resource. The flame temperature in the furnace 1 can be controlled. In order to prevent the overheating and completely oxidize the carbides, the slag 18 discharged from the incineration melting furnace 1 is used for paving roads, roadbed aggregates, etc. It is possible to directly recycle for use. Fig. 3 shows a sedimentation tank integrated with a hydraulic jet 25 according to the present invention. As shown in the drawing, the exhaust gas containing the incineration ash discharged from the incineration melting furnace 1 is dissolved by hydraulic injection to remove the strong acid gas in the exhaust gas by a plurality of multistage settling tanks, and at the same time lower the exhaust gas temperature. Increase the length to allow the water to cool down. The sedimented water is mixed in the leachate of the waste bunker and the sedimentation wastewater tank (13) and injected into the upper or wall surface of the incineration melting furnace (1) to burn impurities contained in the waste water in a large amount and at the same time the flame temperature of the incineration melting furnace (1) The sludge precipitated in the sedimentation tank is an inorganic material usually containing bentonite, and its composition varies depending on the flocculant used in the dehydration process. By manufacturing (17), it is possible to reduce the additional treatment costs in the wet dust removal process and the sedimentation water treatment process. Figure 4 shows a combined reaction apparatus of hydrogen gas and electric arc plasma 19 according to the present invention. It is shown. As shown in the figure, a low-temperature plasma reactor is constructed to produce hydrogen gas by using waste heat generated by incineration of waste, and to re-burn the harmful gas continuously burned after eliminating hardly decomposable harmful substances. The pulverized particles after combustion are formed by the physicochemical coupling reaction between hydrogen gas and plasma, and when the kinetic energy of the particles colliding with hydrogen gas is high, an electric gas is formed to react with nitrogen oxygen in the exhaust gas. High active species or electrons (OH, 03) were generated to oxidize sulfur oxides and nitrogen oxides so that the active species could be treated. In addition, overheat protection means to prevent the functioning of the electric arc plasma reactor. It is also possible to increase the cooling effect by providing a water pipe around the plasma reactor. It is a selective catalytic reduction reaction tower 20 for treating dust particles. As shown, a selective catalytic reduction reaction column 20 is provided to purify the fine material contained in the exhaust gas discharged from the electric arc plasma 19 reactor with pure gas. And incinerator chemical waste dioxins according to the present invention are installed. In addition, the furan material removal system is installed in conjunction with the selective catalytic reduction reaction tower 20 is installed in the induction furnace 1 to maintain a negative pressure inside the exhaust fan 11, exhaust gas passed through the manned blower (11) It is provided with a stack 22 for discharging the gas to the outside. According to the present invention made as described above to treat harmful substances such as dioxin, furan, polychlorinated biphenyl, which are unintentionally generated and discharged from waste incinerators and various industrial facilities. When released as a serious environmental hormone harmful substance, it prevents the release of the causative substances that have a fatal effect on the food chain such as humans, animals and plants. It is possible to reduce the management burden of the structural equipment, and to be able to completely burn the non-decomposable hazardous substances in a continuous removal process as a whole, characterized in that in the chemical waste incinerator according to the present invention. Although a preferred embodiment of a toxic substance removal system such as dioxin, furan, etc. has been described, the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings are known. Since the degree to which the design is changed and variously modified is usually possible, this also belongs to the scope of the present invention.
삭제delete
이상에서와 같이 본 발명은 소각시 발생되는 폐열을 이용하여 열활성촉매화학반응에 의해 얻어진 고온 수소가스를 로내 연료로 사용하여 비의도적으로 발생되던 다이옥신(Dioxin), 퓨란(Furan)과 같은 난 분해성 유해물질을 제거하며, 열분해가스화 용융에 의해 필요한 에너지원을 최소화하고 필요용적을 극소화하고, 재활용이 가능한 슬래그(18)를 제조할 수 있는 친환경적 기술이다.그리고 소각용융로(1)로부터 배출되는 배기가스를 수압분사기(25)에 의하여 배기가스 중의 비산재에 포함된 다량의 유해물질을 침전시키고, 침전폐수를 소각용융로(1) 내에 혼합분사하여 용융로의 발열량을 높여 고열의 화염이 형성되도록 함으로써 별도의 정화시설 없이도 침전폐수를 처리할 수 있으며, 비산재의 슬러지는 고화 처리과정을 거쳐 건설자재로의 재활용 효과도 유발되는 기술이다.또한 배기가스 후처리설비로 저온플라즈마 반응기를 이용하여 수소가스와의 결합반응에 의해 다종의 미립자 유해물질을 완전산화시킴으로써, 배기가스의 제로화에 도달할 수 있는 기술이다.본 발명은 폐기물 소각시설에 있어서 소각성능 및 구조, 운전조건을 기술적으로 향상시킴으로써, 에너지 효율 측면에서 고효율 운전이 가능하도록 하며, 열분해 잔존물을 용융 급속 냉각시켜 건축자재나 노반골재 등을 생산하는 것도 가능한 공해방지 시스템으로서 그 활용도가 매우 높다.As described above, the present invention utilizes the waste heat generated during incineration, and uses a high temperature hydrogen gas obtained by a thermally active catalytic chemical reaction as a furnace fuel, thereby inadvertently degrading such as dioxin and furan. It is an eco-friendly technology that can produce slag 18 that can remove harmful substances, minimize the energy source required by pyrolysis gasification melting, minimize the required volume and recycle, and produce exhaust gas from the incineration melting furnace 1. Sedimentation of a large amount of harmful substances contained in the fly ash in the exhaust gas by the hydraulic injector 25, and spraying the sedimentation wastewater mixed in the incineration melting furnace (1) to increase the calorific value of the melting furnace to form a high-temperature flame Sedimentation wastewater can be treated without facilities, and sludge from fly ash is recycled to construction materials after solidification. In addition, the exhaust gas aftertreatment facility uses a low temperature plasma reactor to completely oxidize various types of particulate harmful substances by a reaction with hydrogen gas, thereby achieving zero exhaust gas. By technically improving the incineration performance, structure, and operating conditions in waste incineration facilities, it enables high efficiency operation in terms of energy efficiency, and prevents pollution, which can produce building materials and roadbed aggregates by rapidly cooling pyrolysis residues. Its utilization is very high as a system.
도 1은 본 발명에 의한 전체구성.1 is an overall configuration according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 수소가스 발생장치.2 is a hydrogen gas generator according to the present invention.
도 3는 본 발명에 따른 수압분사기(25)와 일체화된 침전수조 및 계단식 침전수조.3 is a sedimentation tank and a stepped sedimentation tank integrated with a hydraulic jet 25 according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 수소가스와 저온플라즈마 결합반응 장치.Figure 4 is a hydrogen gas and low temperature plasma coupling reaction apparatus according to the present invention.
도 5은 본 발명에 따른 연소후 선택적촉매환원반응탑(20).5 is a selective catalytic reduction reaction tower 20 after combustion according to the present invention.
삭제delete
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> 1. 소각용융로 2. 수소가스열촉매활성흡열반응장치3. 수소가스열촉매제 4. 소각용융로 폐열5. 자동조절압력밸브 6. 압력계7. 온도계 8. 전자체크밸브9. 수액분리기 10. 플럭스탱크11. 유인송풍기 12. 수소가스투입구13. 침전폐수조 14. 폐수투입구15. 공급모터 16. 습식분진제거장치17. 내화벽돌 18. 슬래그19. 전기아크플라즈마 20. 선택적촉매환원반응탑21. 냉각탑 22. 연돌23. 세라믹내화벽재 24. 자동제어장치<Description of the symbols for the main parts of the drawings> 1. Incineration furnace 2. Hydrogen gas thermal catalyst active endothermic reaction device 3. Hydrogen gas thermal catalyst 4. Waste heat from incineration furnace 5. Self-regulating pressure valve 6. Pressure gauge 7. Thermometer 8. Electronic check valve 9. Sap separator 10. Flux tank 11. Manned blower 12. Hydrogen gas inlet 13. Sedimentation wastewater tank 14.Wastewater inlet 15. Supply motor 16. Wet dust removal device 17. Firebrick 18.Slag 19. Electric Arc Plasma 20. Selective Catalytic Reduction Tower 21. Cooling tower 22. Stack 23. Ceramic refractory wall material 24. Automatic control device
25. 수압분사기 26. 분쇄기27. 금속분리기 28. 폐기물 분리기25. Hydraulic sprayer 26. Grinder 27. Metal Separator 28. Waste Separator
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0053856A KR100471344B1 (en) | 2000-09-09 | 2000-09-09 | Hazardous material removing system which removes material such as Dioxin, Furan etc. for an chemical waste material incinerator. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0053856A KR100471344B1 (en) | 2000-09-09 | 2000-09-09 | Hazardous material removing system which removes material such as Dioxin, Furan etc. for an chemical waste material incinerator. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000072575A KR20000072575A (en) | 2000-12-05 |
| KR100471344B1 true KR100471344B1 (en) | 2005-03-07 |
Family
ID=19688519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0053856A KR100471344B1 (en) | 2000-09-09 | 2000-09-09 | Hazardous material removing system which removes material such as Dioxin, Furan etc. for an chemical waste material incinerator. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100471344B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959379B1 (en) * | 2008-06-19 | 2010-05-24 | (주)플라즈마텍 | Treatment-equipment of ????oil |
| KR102081956B1 (en) | 2018-10-30 | 2020-02-26 | 주식회사 그린환경 | Apparatus for pyrolyzing waste |
| KR102410319B1 (en) | 2022-02-17 | 2022-06-22 | 주식회사 창성에이스산업 | Complex Monitoring and Sensing System Capable of Detecting Fire and Fugitive Pollutants Emitted from Exhaust Gas Combustion Tower |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100664975B1 (en) * | 2001-02-22 | 2007-01-04 | 유인섭 | Stirred Fluidized Bed Melting Plasma Incinerator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256401B1 (en) * | 1998-03-16 | 2000-05-15 | 윤명조 | Device & method for recycling scrapped material with hydrogen oxygen plasma torch |
| KR20000037888A (en) * | 1998-12-02 | 2000-07-05 | 박재형 | Melting furnace for cremating using plasma heater |
| KR20000073008A (en) * | 1999-05-04 | 2000-12-05 | 윤도병 | Destruction equipment and method by fire for combustible waste |
-
2000
- 2000-09-09 KR KR10-2000-0053856A patent/KR100471344B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256401B1 (en) * | 1998-03-16 | 2000-05-15 | 윤명조 | Device & method for recycling scrapped material with hydrogen oxygen plasma torch |
| KR20000037888A (en) * | 1998-12-02 | 2000-07-05 | 박재형 | Melting furnace for cremating using plasma heater |
| KR20000073008A (en) * | 1999-05-04 | 2000-12-05 | 윤도병 | Destruction equipment and method by fire for combustible waste |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959379B1 (en) * | 2008-06-19 | 2010-05-24 | (주)플라즈마텍 | Treatment-equipment of ????oil |
| KR102081956B1 (en) | 2018-10-30 | 2020-02-26 | 주식회사 그린환경 | Apparatus for pyrolyzing waste |
| KR102410319B1 (en) | 2022-02-17 | 2022-06-22 | 주식회사 창성에이스산업 | Complex Monitoring and Sensing System Capable of Detecting Fire and Fugitive Pollutants Emitted from Exhaust Gas Combustion Tower |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000072575A (en) | 2000-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101170086B1 (en) | Method and apparatus for treating waste | |
| RU2088631C1 (en) | Installation and method for heat treatment of wastes | |
| KR100636853B1 (en) | Hazardous waste treatment method and apparatus | |
| US7665407B2 (en) | Cyclonic plasma pyrolysis/vitrification system | |
| KR101107384B1 (en) | Process and apparatus for refining synthetic gas from waste using plasma pyrolysis | |
| KR100411606B1 (en) | a trash burn system | |
| KR100529826B1 (en) | Device and method for waste processing using Plasma pyrolysis | |
| KR101685033B1 (en) | Waste processing system for a printed circuit board | |
| CN112628747A (en) | Hazardous waste innocent treatment integrated system | |
| KR100471344B1 (en) | Hazardous material removing system which removes material such as Dioxin, Furan etc. for an chemical waste material incinerator. | |
| RU2704398C1 (en) | Method for vitrification of sludge or other organic sludges and wastes and device for its implementation | |
| KR101346361B1 (en) | Gas supply system for atmosphere control of plasma furnace and waste disposal system using thereof | |
| CN205473605U (en) | Organic hazardous waste plasma melting gasification treatment system | |
| JP3707754B2 (en) | Waste treatment system and method and cement produced thereby | |
| JP2005195228A (en) | Waste material melting treatment system | |
| KR100300106B1 (en) | Incinerator Melting System | |
| JPH11159718A (en) | Device and method for combustion | |
| KR100248168B1 (en) | Process and plant for thermal waste treatment | |
| CN214370216U (en) | Hazardous waste innocent treatment integrated system | |
| KR200178486Y1 (en) | Drying melting process for waste and sludge | |
| JPH05261359A (en) | Method for treating incineration fly ash of waste | |
| KR20040004226A (en) | Hydrogen gas fule use nuclear waste pyrolysis smelting incinerlator system | |
| JPH1019237A (en) | Exhaust gas treatment device in waste treatment device | |
| CN115283419A (en) | Low-temperature thermal cracking method for fly ash | |
| JP2001132929A (en) | Method and device for treating exhaust gas of melting furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130123 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140123 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150129 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |