KR100508766B1 - 소각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농. 축산 및 산업 폐기물 또는 음식물 쓰레기 등의 폐기물을 소각시키는데, 소각시 발생되는 유해 가스 및 악취 문제를 해결할 수 있도록 발명된 소각 장치에 관한 것이다.

버너에 의해 소각시키는 것으로서, 폐기물을 상부에 투입하거나, 공급부에 의해 처리실 상부로 공급되는 폐기물이, 상기 처리실 하부에서부터 소각되고, 상기 소각된 폐기물은 상부에 있는 폐기물의 자중에 의해 눌려 부스러지면서 하부의 스크린을 통해 재를 수거함체 또는 배출부로 배출되고, 폐기물에서 발생되는 수분이 포함된 유해 가스와 미연소 가스는 버너를 통과시켜 연소되도록 하며, 상기 처리실 외부에서는 열이 효율적으로 흡수되게 나선형의 가스 순환로를 형성시켜 처리실 내의 폐기물을 연소가 쉽게 건조시키도록 하고, 상기 가스 순환로의 배기구로 배기되는 연소 가스는 열 교환부와 정화 장치부를 통해 배기 되는 과정에 열 회수 및 분진과 유해 가스가 제거되도록 하여 연속 처리와 분진 및 악취와 유해 가스가 방출되지 않게 처리되도록 구성하여서 된 것이다.

Description

소각 장치

본 발명은 농, 축산 및 산업 폐기물 또는 음식물 쓰레기 등의 폐기물을 소각시키는데, 소각시 열 효율을 높이고, 관리 및 유지가 용이하며 발생되는 유해 가스 및 악취 문제를 해결할 수 있게 한 소각 장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물을 소각시키는 장치, 또는 시스템은 이미 알려진 기술이며, 상당한 수준까지 기술 개발이 되어 있으나, 유독성 가스나 악취가 많이 발생되는 농. 축산 및 산업용 폐기물 그리고, 음식물 쓰레기나 축분과 같은 폐기물들을 대상물로 한 소각 처리 기술에 대해서는 아직 미진하여 환경 공해 문제가 대두되고 있다.

폐기물의 소각의 필요성에 대하여 이미 잘 알려진 바와 같으므로 환경적 요소와 기타 여러 가지에 요소에 대하여 자세한 설명은 생략하고, 유해 가스 방출 및 침출수등의 2차 공해를 유발하는 폐기물에 대하여 유해 가스와 악취 등을 발생시키지 않고 처리하여야 하는데 이를 해결할 수 있는 적합한 방법이 없었던 난제를 가지고 있다.

상세히 설명하면 1차 탈수된 물과 분리된 슬러지 형태의 농. 축산 및 산업용 폐기물, 또는 음식물 쓰레기 등의 폐기물은 탈수된 상태로 수분 함량이 약 60-70%정도의 준 건성 폐기물에 해당되며, 이러한 종류의 폐기물은 소각시에 유해 가스와 악취가 많이 발생되고 있다.

이러한 유해 가스 및 악취가 대기 중으로 방출되면 대기의 환경오염으로 인체에 대단히 유해하기 때문에 법으로 기준을 설정하고, 이에 따라 법적 강제 수단으로 제재하기에 이르르고 있는 것이다.

소각 장치에 있어 바람직하기는, 소각시 유해 가스의 방출을 극소화하면서 소각 효율을 높이는 것이 매우 중요한 사항이며, 관리 및 유지가 용이하여야 한다.

따라서 소각시 유해 가스를 발생시키지 않으면서 소각 효율이 높고, 관리와 유지가 용이한 소각 시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 농. 축산 및 산업용 폐기물 또는 음식물 쓰레기등, 폐기물의 소각시 발생되는 유해 가스와 악취 문제를 해결할 수 있으면서도, 연속 처리 가능하도록 개선된 폐기물의 소각 장치를 제공하려는데 그 목적이 있으며, 다른 목적은 열 효율을 높이며, 열 회수와 분진 제거가 도모되는 폐기물의 소각 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 버너의 화력에 의해 처리실내에서 소각되는 폐기물이 소각 완료되어 재가 되면, 상부에 있는 폐기물의 중량에 의해, 눌리어 재가 부스러지면서 배출되는 소각 장치를 제공한다.

또한, 소각시 발생되는 고열의 배기 가스는 열 교환 수단에 의해 열 회수와 동시에, 냉각되어 적정한 온도로 배기 되도록 구성된다.

그리고 연소 가스와 같이 배기 되는 분진 제거와 미연소 유해 가스의 제거 수단을 구비하는 특징이 있다.

본 발명에 의한 폐기물의 소각 장치를 첨부된 바람직한 실시 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

소각 장치(10)는, 처리실(11)의 하부에는 개구용 스크린(19)과 스크린(12)이 설치되고, 스크린(12) 하부에는 받침대(13)가 설치되어, 소각 장치 상부의 덮개(26)를 열고 폐기물(P)을 투입하면 폐기물(P)은 망체로 된 스크린(12)을 통과하지 못하고 스크린(12)상에 쌓이게 된다.

상기 처리실(11) 외주 연에 수열판(14)이 나선상으로 되어 연소 가스(g)가 배기 되는 가스 순환로(14')를 형성하고, 상기 가스 순환로(14')는 배기구(15)와 연결되어 연소된 가스(g)가 배기 되며, 배기 되는 연소 가스(g) 중 열은 수열판(14)에 흡수되어 처리실(11)의 내 주면에 다수 설치된 방열편(16)으로 처리실(11)내에 방열시켜 폐기물(P)을 건조시키도록 되어 있다.

또한, 상기 가스 순환로(14')의 최하부 일측에는 버너(17)가 설치되고, 버너(17)의 하측에는 처리실(11)과 스크린(12)으로 분리된 재(Pa)를 배출시킬 수 있는 급기구(28)가 형성된 수거 함체(27)를 구성한다.

이러한 소각 장치(10)는 버너(17)의 화력에 의해 소각실(11)이 가열되고 화염에 의해 개구용 스크린(19)측에 위치한 건조된 폐기물(P)이 점화되어 연소되며, 버너(17)의 연소 가스와 폐기물(P)의 연소 가스가 상기 소각실(11) 외주 연에 있는 가스 순환로(14')를 따라 배기 되는 연소 가스의 열은 수열판(14)에 흡수되고, 다시 방열편(16)에 전도되어 처리실(11)내에 방열 시켜 효율적으로 처리실(11)을 가열하게 된다.

그러므로 처리실(11)은 고온 상태가 되는데, 특히 버너(17)가 있는 최하부에는 더욱 고온 상태가 되어, 충분히 건조된 처리실(11)내의 폐기물(P)은 개구용 스크린(19)에서 점화되어 처리실(11)의 하부에서부터 연소되게 된다.

그리고 소각 장치(10)의 하단에 위치한 급기구(28)는 버너(17)에 공기를 공급하고, 처리실(11)내에도 스크린(12)을 통해 공기를 공급하여 폐기물(P)에 함유한 수분을 버너(17)에 의해 가열되는 열기에 의해 방열편(16)에 안내되어 처리실(11)의 상부로 방출된다.

즉 처리실(11)내의 방열편(16)이 돌출 되게 다수 형성되어 처리실(11)의 내벽과 폐기물(P)사이에 공간이 형성되어 통기가 원활하므로 가스와 수분의 배출이 신속하게 이루어져 폐기물(P)이 빨리 건조되면서 연소되기 적합한 상태가 된다.

그리고 시간이 경과됨에 따라 전체적으로 건조되지만, 폐기물(P)이 건조되면서 처리실(11)내의 하부로 이동되므로 하부 쪽으로 이동될수록 충분히 건조된 상태에서 버너(17)의 열에 의해 건조의 속도가 더욱 빠르게 되면서 연소가 용이하게 이루어지게 된다.

또한, 상기와 같은 소각시에는 습기 및 유해 가스와 미연소가스가 필히 발생되는 데, 이러한 습기 및 유해 가스는 처리실(11)내의 열에 의해 기체의 활동이 활발해져 방열편(16)과 폐기물(P) 사이의 공간을 통해 상부로 상승되므로 처리실(11)의 상부로 원활한 배출이 이루어진다.

처리실(11) 상부로 상승된 습기 및 유해 가스 및 미연소가스는 일측에 있는 가스관(18)으로 배기되어 버너(17)로 유입되고, 아울러서 버너(17)의 연소 연료 및 공기와 함께 분사되어 연소되게 된다.

그에 따라, 소각시 폐기물(P)로부터 발생되는 유해 가스와 미연소 가스는 연소되게 되므로 서 없어지게 되고, 연소되지 못하는 가스의 경우는 연소 가스와 함께 배기구(15)로 배기되게 되어 제거 수단에 의해 제거되게 된다.

한편, 본 발명에 따른 소각 장치(10)는 처리실(11) 하부에서부터 신속한 소각이 용이하게 건조가 도모된다. 그러므로 하부에서 소각된 재(Pa)은 연소됨에 따라 가루와 덩어리와 같은 상태가 된다.

또한 재(Pa)는 상부에 있는 젖은 상태의 폐기물(P)의 하중을 받게 되고, 그 하중에 의한 힘을 받게 되므로 가루 덩어리의 재(Pa)는 소각된 상태가 되면 상부로부터 눌리게 되는 하중에 의해 부스러지게 되는 상태가 되어 부스러진 재(Pa)는 결과적으로 입자 상태가 되므로 스크린(12)을 통과하여 하부로 낙하되고, 낙하되는 재(Pa)는 서랍 형태의 수거용 함체(27)에 모아 처리하게 된다.

한편, 배기구(15)로 배기된 고온의 연소 가스(g)는 열 교환 수단인 열교환부(30)로 유입된다.

상기 열 교환부(30)는 물(w)로 채워져 있으며, 이 물(w)을 따라 연소 가스관(31)이 지그재그 식으로 이동됨에 따라 고온의 연소 가스(g)는 냉각되는 상태가 된다. 상기 물(w)이 순환되도록 구성시키므로 서 물(w)이 더워져서 온수가 되면 온수 및 난방 등에 쓰일 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 난방 기술은 이미 공지 기술이므로 여기서의 상세한 도면 도시 및 설명은 생략한다.

그리고 상기와 같은 연소 가스 냉각에 따라 연소 가스에 포함되어 있는 유해 가스는 순수한 연소 가스와 함께 분진 및 유해 가스 제거 수단인 정화장치부(40)로 배기된다.

상기 정화 장치부(40)는 절반 정도가 물(w)이 채워지게 되고, 상, 하 방향으로는 다수의 흡수 부재(41)가 설치되는데, 상기 흡수 부재(41)를 지그재그 식으로 설치되도록 하여 연소 가스(g)가 도 2에 보인바와 같이 지그재그 식으로 유도되도록 되어 있다.

그러므로 연소 가스(g)가 배기 되는 과정에 자연히 흡수 부재(41)를 거치게 되고, 상기 흡수 부재(41)는 항시 물(w)을 머금고 있기 때문에 연소 가스(g)중에 있는 분진이나 유해가스를 물의 표면장력과 가스를 용해시키는 성질에 의해 흡착 또는 흡수하게 된다.

또한, 상기와 같은 흡착 및 흡수가 계속되면 결국에는 흡수 부재(41)의 표면에 덩어리 상태로 달라붙게 되는 상태가 되고, 이것은 어느 정도 이상이 되면 자중에 못 이겨서 자연스럽게 물(w)이 있는 아랫방향으로 흘러내려서 물(w)에 섞이게 된다.

그러므로 물(w)이 완전히 증발되기 전까지는 흡수 부재(41)를 교환하지 않아도 되고, 아울러서 물(w)은 계속 보충해주면 된다.

결과적으로, 상기와 같이 흡수 부재(41)에 의해 유해 가스 및 분진이 제거되므로 정화된 상태의 연소 가스(g)가 배기 되기 때문에 공기 오염 발생이 초래되지 않게 된다.

도 3은 본 발명에 의한 건조 장치의 공급과 배출 장치가 설치된 상태로, 폐기물(P)을 투입하는 공급부(20)는 소각 장치(10)의 상단 일측에, 모타(21)와 스크류(22) 및 스크류관(24)으로 구성되어, 폐기물(P)는 이 처리실(11)로 투입되도록 되어 있다.

즉, 모타(21)의 동력에 의해 스크류(22)가 회전되면 호퍼(23)내부의 폐기물(P)이 처리실(11)로 투입된다.

그리고 재(Pa)의 배출부(20')는 모타(21)와 스크류(22) 및 스크류관(24) 그리고, 배출구(25)로 구성된 것으로 폐기물 공급부(20)와 거의 동일한 구성을 갖는다.

따라서 폐기물(P) 및 재(Pa)의 공급과 배출이 연속적으로 이루어지며, 배출된 재(Pa)만큼의 폐기물(P)은 공급부(20)에 의해 계속 공급되는 과정을 갖게 되므로 서 일정한 상태를 유지한다.

그리고 일반적 기술이므로 도면과 설명을 생략하였으나 소각 상태와 내부 온도에 따라 센서(미도시)에 의해 버너(17)의 화력 그리고 폐기물(P)을 공급하는 공급부(20)와 재(Pa)를 배출하는 배출부(20')를 제어하여 사용하게 된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예 소각 장치(10')를 보인 것으로, 상기 소각 장치(10')는 처리실(11)을 여러개 구성되도록 하므로 서 보다 처리 효율을 높인 것이며, 그 외의 구성은 앞서 설명된 소각 장치(10)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고 이러한 소각 장치(10')에서는 결과적으로 처리실(11) 용적을 넓게 함에 따라 보다 빠른 소각 처리 능력을 갖게 된다.

또한, 위에서 설명된 소각 장치(10)(10')에서 공기(산소)공급은 스크린(12)을 통해 공급됨은 물론이며, 경우에 따라서는 별도의 공기 공급 장치를 부가적으로 설치할 수도 있다.

본 발명에 따른 소각 장치에서의 특징은, 첫째, 소각시 발생되는 유해 가스 및 악취 문제를 연소 및 흡수 제거하므로 공기 오염 문제를 해결할 수 있으며. 둘째, 처리실의 상부에서 폐기물을 공급하고 하부에서는 외부로 배출시키므로 연속적인 소각 처리가 가능한 효과가 있다.

그리고, 셋째로는 고열의 연소 가스를 열 교환 수단을 가지므로 효율적인 열사용 효과가 있으며, 넷째로는 분진 제거 및 민원 문제를 해결할 수 있는 효과를 제공하는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 의한 소각 장치를 보인 종단면도,

도 2는 도 1의 A - A'선 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 소각 장치에 공급 및 배출 장치가 설치된 상태를 보인 종단면도,

도 4는 본 발명에 의한 소각 장치의 다른 실시 예를 보인 종단면도,

도 5는 도 4의 C - C'선 단면도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10. 10' : 소각 장치 11 : 처리실 12 : 스크린

13 : 받침대 14 : 수열판 14' : 가스 순환로

15 : 배기구 16 : 방열편 17 : 버너

18 : 가스관 19 : 개구용 스크린 20 : 공급부

20' : 배출부 21 : 모타 22 : 스크류

23 : 호퍼 24 : 스크류관 25 : 배출구

26 : 덮개 27 : 함체 28 : 급기구

30 : 열 교환부 31 : 연소 가스관 40 : 정화 장치부

41 : 흡수 부재 g : 연소 가스 P : 폐기물 Pa : 재 w : 물

Claims (4)

1. 농축산 폐기물, 음식물 쓰레기 또는 산업 폐기물을 소각시키기 위한 장치에 있어서,

   상기 소각장치가 : 외측면에는 나선형으로 연장된 돌출판이 형성되고 내측면에는 다수의 방열편(16)이 수직방향으로 형성된 것으로 내부가 처리실(11)을 형성하는 원통형의 수열판(14); 상부에는 덮개(26)가 개폐가능하게 설치되고 내측면이 상기 수열판(14)의 나선형 돌출판의 단부와 밀착되어 가스 순환로(14')를 형성하는 케이스; 상기 수열판(14)의 원통 하단부와 접촉되도록 수직방향으로 설치되는 개구용 스크린(19); 상기 개구용 스크린(19)의 하단부에 접촉되어 수평방향으로 설치되며 상부로부터 투입되는 폐기물(P)이 적층되는 스크린(12); 상기 스크린(12)을 통하여 투하되는 소각된 재(Pa)를 수집하기 위한 함체(27); 상기 케이스의 하부 일측에 형성되어 버너(17)에 연소에 필요한 공기를 공급하고 스크린(12)의 하부로부터 상부로 공기를 공급하는 급기구(28); 상기 케이스의 상부 일측에 형성된 것으로 상기 가스 순환로(14')와 연통되어서 배출가스를 열교환부(30)와 정화 장치부(40)로 순차적으로 배출시키는 배기구(15); 및 호퍼(23)를 통하여 공급된 폐기물(P)을 상기 처리실(11)로 공급하는 것으로 모터(21)와 스크류(22)가 설치된 스크류관(24)을 구비한 공급부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소각장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 처리실(11)의 외측에 상기 처리실(11)과 연통되는 별도의 처리실을 더 구비하여 폐기물(P) 처리공간으로 사용하는 것을 특징으로 하는 소각장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 처리실(11)의 상부공간에 일단부가 돌출되고 타단부가 상기 버너(17)에 연결되어, 처리실(11)에서 발생된 유해가스를 연소시키기 위하여 버너(17)로 이송시키는 가스관(18)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소각장치.
4. 농축산 폐기물, 음식물 쓰레기 또는 산업 폐기물을 소각시키기 위한 장치에 있어서,

   상기 소각장치가 : 외측면에는 나선형으로 연장된 돌출판이 형성되고 내측면에는 다수의 방열편(16)이 수직방향으로 형성된 것으로 내부가 처리실(11)을 형성하는 원통형의 수열판(14); 상부에는 덮개(26)가 개폐가능하게 설치되고 내측면이 상기 수열판(14)의 나선형 돌출판의 단부와 밀착되어 가스 순환로(14')를 형성하는 케이스; 상기 수열판(14)의 원통 하단부와 접촉되도록 수직방향으로 설치되는 개구용 스크린(19); 상기 개구용 스크린(19)의 하단부에 접촉되어 수평방향으로 설치되며 상부로부터 투입되는 폐기물(P)이 적층되는 스크린(12); 상기 케이스의 하부 일측에 형성되어 버너(17)에 연소에 필요한 공기를 공급하고 스크린(12)의 하부로부터 상부로 공기를 공급하는 급기구(28); 상기 케이스의 상부 일측에 형성된 것으로 상기 가스 순환로(14')와 연통되어서 배출가스를 열교환부(30)와 정화 장치부(40)로 순차적으로 배출시키는 배기구(15); 호퍼(23)를 통하여 공급된 폐기물(P)을 상기 처리실(11)로 공급하는 것으로 모터(21)와 스크류(22)가 설치된 스크류관(24)을 구비한 공급부(20); 및 상기 스크린(12)을 통하여 투하되는 소각된 재(Pa)를 배출구(25)를 통하여 배출하는 것으로 모터(21)와 스크류(22)가 설치된 스크류관(24)을 구비한 배출부(20')를 포함하는 것을 특징으로 하는 소각장치.

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