KR101093536B1 - 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치에 관한 것으로서, 상세하게는 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물이 투입되어 1차 소각되는 폐기물 소각부와, 상기 폐기물 소각부에서 1차 소각되면서 발생한 유해가스가 포함된 공기를 2차 연소시키는 공기연소부 및 상기 공기연소부에서 발생한 배기가스에 포함된 분진을 집진하는 집진부로 이루어지는 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치에 있어서, 상기 폐기물 소각부는 일측에 폐기물 투입구가 형성되고 투입된 폐기물의 소각이 일어나는 소각로; 상기 소각로 내부에 수용되고, 일측에 버너가 설치되며, 타측에 연소잔재물이 토출되는 토출구가 형성된 연소로; 상기 연소로 내부에 복수개가 인접하게 배열되고, 외주면에 복수개의 블레이드가 형성되어 회전함으로써 투입된 폐기물이 상기 버너에 의해 연소되면서 점진적으로 이송되게 하는 이송로터리; 및 상기 연소로의 하부와 상기 소각로 사이에 형성되고 상기 공기연소부에 연통되어, 상기 연소로에서 발생하는 열풍이 통과하면서 상기 연소로를 재가열하는 열풍통로;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물을 효율적으로 소각할 수 있다.

폐기물, 감염성, 유해, 소각, 연소, 블레이드, 로터리, 이송, 열풍, 통로

Description

생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치{A burning apparatus for living waste and infectious waste}

본 발명은 생활 폐기물이나 감염성 폐기물을 1차 연소하고 연소가스에 포함 유해물질을 2차적으로 연소하여 소각할 수 있는 소각장치에 관한 것이다.

근래에 들어와서 생활 쓰레기와 산업 폐기물이 급증하여 심각한 환경오염 문제가 되고 있는바, 이러한 쓰레기의 증가는 산업의 발달과 비례하여 누적되어가고 있으며, 더불어 환경오염을 시키는 요인으로 작용하고 있는 것이다. 따라서, 상기한 바와 같은 재활용이 불가능한 쓰레기들을 소각하여 처리하게 된다.

그러나, 소각할 때 발생하는 미연소 성분 또는 연소 생성물 등과 같은 유해가스는 대기를 오염시키는 요인으로 작용하기 때문에, 폐기물을 소각하여 재(회분)로 처리하는 소각로는 대기오염을 예방하기 위하여 유해가스 및 분진의 대기방출 제한이 절대적으로 요구된다.

그리고 최근 의료기관, 연구소, 제약회사 등에서 각종 감염성 폐기물이 배출되어 이것의 처리가 문제가 되고 있다.

감염성 폐기물이란 인체 조직물 등 적출물, 탈지면 등의 의료기관, 시험검사 기관에서 배출되는 인체에 위해를 줄수 있는 물질을 의미하는 것으로, 병원 폐기물이 그 대표적인 예이며, 이는 일반 생활 쓰레기와는 달리 동물시체, 채혈앰플, 소변앰플, 각종 주사액병, 주사기, 붕대, 거즈 등의 폐기물이 대부분이다.

종래의 경우 병원 등에서 운반된 상기 감염성 폐기물은 전용 용기에 넣어 밀폐 포장된 상태로 전용 운반 차량에 의해 수집, 운반되며, 일반적으로 멸균, 파쇄 공정을 거친 뒤 소각로에 투입되어 송풍하면서 버너에 의해 소각처리하고 잔재물은 매립되었다.

그러나, 이러한 상기 병원 폐기물과 같은 감염성 폐기물을 일반 소각로에서 소각하면 다이옥신 등의 유해 물질이 발생하고, 질소산화물 등의 유해가스가 발생하며 소각되지 않은 고형물들이 그대로 남아있어 2차 공해의 염려가 많았다.

따라서, 다이옥신과 같은 유해물질을 저감하기 위해서는 고온에서 2차 연소시키는 방법이 일반적이다. 이렇게 950℃ 이상의 고온에서 공기로 연소시키면 유해물질이 연소하여 유해하지 않은 산화물이 생성되면 처리할 수 있게 된다.

그런데 종래 이러한 생활 폐기물이 감염성 폐기물을 소각하는 장치는 단순히 폐기물을 투입하여 버너에 의해 연소한 후 남은 연소잔재물은 따로 처리하고 연소시 발생하는 연소가스에 포함된 유해물질은 2차적으로 다시 가열하여 완전히 연소시키고 발생된 분진은 집진기에서 거른 후 외부로 배출하는 방식이 일반적이다.

이와 같은 방식은 1차 연소시 연소효율이 떨어지는 단점이 있을 뿐 아니라 전체적으로 열효율이 떨어져 에너지면에서 효율적인 소각이 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 1차 연소효율을 높이기 위해 폐기물을 이송하면서 골고루 연소되게 하며 연소되면서 가열된 공기인 열풍을 연소로 하부에 유도할 수 있는 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물이 투입되어 1차 소각되는 폐기물 소각부와, 상기 폐기물 소각부에서 1차 소각되면서 발생한 유해가스가 포함된 공기를 2차 연소시키는 공기연소부 및 상기 공기연소부에서 발생한 배기가스에 포함된 분진을 집진하는 집진부로 이루어지는 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치에 있어서, 상기 폐기물 소각부는 일측에 폐기물 투입구가 형성되고 투입된 폐기물의 소각이 일어나는 소각로; 상기 소각로 내부에 수용되고, 일측에 버너가 설치되며, 타측에 연소잔재물이 토출되는 토출구가 형성된 연소로; 상기 연소로 내부에 복수개가 인접하게 배열되고, 외주면에 복수개의 블레이드가 형성되어 회전함으로써 투입된 폐기물이 상기 버너에 의해 연소되면서 점진적으로 이송되게 하는 이송로터리; 및 상기 연소로의 하부와 상기 소각로 사이에 형성되고 상기 공기연소부에 연통되어, 상기 연소로에서 발생하는 열풍이 통과하면서 상기 연소로를 재가열하는 열풍통로;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 이송로터리는 회전축과, 상기 회전축) 외주면에 원주를 따라 방사형으로 형성되고 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된 블레이드로 이루어지되, 인접하는 상기 이송로터리의 각 블레이드는 충돌하지 않도록 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 공기연소부의 출구 측에는 배기가스의 일부가 상기 열풍통로로 유입될 수 있는 분기배관이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 폐기물이 점진적으로 이송되면서 연소되어 균일한 연소가 일어나 연소효율이 증가하며, 열풍에 의해 연소로가 다시 가열되므로 우수한 소각효과를 거둘 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치에 대한 바람직한 일 실시 예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치를 나타내는 구성도이다. 여기서, 실선은 폐기물의 이송경로, 점선은 버너에 의해 가열된 공기의 흐름인 열풍의 이동경로를 나타낸다.

본 발명은 도시된 바를 참조하면 크게 폐기물 소각부(100)와 공기연소부(200) 및 집진부(300)로 이루어지며 상기 폐기물 소각부(100)는 소각로(120), 연소로(140), 이송로터리(160), 열풍통로(180)로 구성됨을 알 수 있다.

먼저, 폐기물을 1차적으로 소각하는 폐기물 소각부(100)에 대해 설명한다.

상기 소각로는 투입된 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물(이하 '폐기물')을 전체적으로 1차 소각하는 곳이며, 일측에 폐기물이 투입되는 투입구(122)가 형성된다.

본 발명에서 상기 투입구(122)로 투입되는 폐기물은 파쇄 등의 공정을 거쳐 폐기물 공급부(400)에 운반되며 도시된 바와 같이 컨베이어(440)에 의해 이송되어 압착롤러(420)와 같은 인입장치에 의해 강제로 상기 투입구(122)로 투입된다.

바람직하게는 상기 압착롤러(420) 대신 로터리형 밸브를 사용하여 폐기물은 인입되지만 상기 투입구(122)를 통해 상기 소각로 내의 열기가 빠져 나오지 않게 하는 것이 좋을 것이다.

다음으로 연소로(140)는 상기 소각로 내에 수용되어 실제 연소가 일어나는 곳이며, 상기 투입구(122) 측에 버너(142)가 설치되고 타측에 연소되고 남은 연소잔재물이 토출될 수 있는 토출구(144)가 형성된다.

상기 버너(142)는 가스로 화염을 만들며 상기 투입구(122) 바로 하측에 설치되어 상기 투입구(122)를 통해 낙하하거나 낙하 후 쌓인 폐기물에 직접 화염을 방사하여 연소할 수 있게 한다.

그리고 상기 토출구(144)는 상기 버너(142)의 반대측에 상기 연소로(140)의 바닥에 형성되어 상기 소각로(120) 외부로 연소 후 남은 연소잔재물을 회수할 수 있게 한다. 참고로 상기 연소로(140) 내부는 약 600 ~ 700℃를 유지한다.

다음으로 도 2를 함께 참조하여 상기 이송로터리(160)를 설명한다. 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 소각로를 나타내는 평면도이다.

상기 이송로터리(160)는 상기 연소로(140) 내부에 복수개가 배열되어 설치되는 것이며 회전축(162)과 블레이드(164)로 구성되어 폐기물을 일측으로 이송하는 기능을 한다.

도시된 바와 같이 외부 구동력에 의해 회전하고 상기 연소로(140) 내부를 관통하면서 수평으로 배치되는 회전축(162)과, 상기 회전축(162) 외주면에 뻗어져 나온 복수개의 블레이드(164)로 이루어질 수 있다.

상기 블레이드(164)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 회전축(162)의 외주면에 원주를 따라 방사형으로 배열된 형상을 가지는 동시에, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 회전축(162)의 길이방향을 따라 복수개가 일정 간격으로 배열되어 있다.

그리고 상기 이송로터리(160)는 복수개가 상기 연소로(140)의 길이방향을 따라 상호 인접하게 배치되되, 상기 블레이드(164)가 충돌하지 않도록 상호 교번적으로 엇갈리게 배치된다.

이러한 구조로 이루어져 상기 이송로터리(160)가 모두 같은 방향(도 1에서 볼 때 시계방향)으로 회전하면 상기 투입구(122)에서 투입된 폐기물이 상기 블레이드(164)에 의해 일측(도 1에서 볼 때 좌측)으로 이송된다.

이송되면서 폐기물은 상기 연소로 내부의 열로 인해 점진적으로 연소가 이루어지며 수분은 모두 증발하게 되어 연소잔재물이 남게 된다. 그리고 상기 토출구(144)까지 이송되면 외부로 토출되어 회수된다.

다음으로 상기 열풍통로(180)에 대해 설명한다.

상기 열풍통로(180)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 연소로 바닥을 지나도록 설치되고 상기 연소로(140)에서 폐기물이 연소되면서 발생하는 증기, 유해가스, 재 등이 포함된 가열공기가 흐를 수 있는 통로이다.

상기 열풍통로(180)는 마치 온돌의 구들이나 개자리 또는 가마솥과 같은 기능을 할 수 있으며 열풍이 상기 열풍통로(180)를 통과하면서 상기 연소로(140)를 재가열하여 상기 연소로(140)의 온도를 유지하게 된다. 즉, 버려지는 열을 다시 이용함으로써 에너지를 절감하게 되는 구조인 것이다.

이러한 상기 열풍통로(180)는 상기 공기연소부(200)로 연통되어 있다.

다음으로 상기 공기연소부(200)는 상기 폐기물 소각부(100)에서 1차 소각되면서 발생된 유해물질이 포함된 가열된 공기가 상기 열풍통로(180)를 경유하여 유입되어 2차로 재연소되는 곳이다.

상기 공기연소부(200)는 전기로가 적절하여 약 1100℃ 정도의 고온을 유지하여 대부분의 공기에 포함된 유해물질을 연소시킨다. 실제 상기 연소로(140)에서 병원균이나 전염성 물질은 모두 연소되었으나 합성수지류 등이 연소되면서 생성되는 화학적 유해물질(다이옥신 등)이 다시 연소시켜 유해하지 않은 물질로 변화시킨다.

바람직한 것은 상기 공기연소부(200)의 출구 측에 연소된 후의 가열공기가 다시 상기 열풍통로(180)로 공급되어 에너지가 재활용 되도록 상기 공기연소 부(200)의 출구에서 상기 열풍통로(180)로 이어지는 분기배관(220)이 더 구비되는 것이 좋다.

상기 공기연소부(200)에서 나온 공기는 상기 집진부(300)에 유입되어 분진이 집진된 후 정화된 공기가 배출구(500)를 통해 외부로 보내어 진다.

이상과 같이 본 발명은 폐기물을 연소시 점진적으로 이송시키면서 연소하고 하부에 열풍통로를 구비하여 높은 효율의 연소가 발생하게 하여 우수한 연소 및 에너지 효율을 얻을 수 있는 것을 기술적 사상으로 하고 있으며 상술한 설명은 단지 일 실시 예에 지나지 않으므로 본 발명의 진정한 범위는 이하의 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치를 나타내는 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 소각로를 나타내는 평면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 폐기물 소각부 120 : 소각로

122 : 투입구 140 : 연소로

142 : 버너 144 : 토출구

160 : 이송로터리 162 : 회전축

164 : 블레이드 180 : 열풍통로

200 : 공기연소부 220 : 분기배관

300 : 집진부

400 : 폐기물 공급부 420 : 압착롤러

440 : 컨베이어 500 : 배출구

Claims (3)

1. 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물이 투입되어 1차 소각되는 폐기물 소각부(100)와, 상기 폐기물 소각부(100)에서 1차 소각되면서 발생한 유해가스가 포함된 공기를 2차 연소시키는 공기연소부(200) 및 상기 공기연소부(200)에서 발생한 배기가스에 포함된 분진을 집진하는 집진부(300)로 이루어지는 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치에 있어서,

   상기 폐기물 소각부(100)는,

   일측에 폐기물 투입구(122)가 형성되고 투입된 폐기물의 소각이 일어나는 소각로(120);

   상기 소각로(120) 내부에 수용되고, 일측에 버너(142)가 설치되며, 타측에 연소잔재물이 토출되는 토출구(144)가 형성된 연소로(140);

   상기 연소로(140) 내부에 복수개가 인접하게 배열되고, 외주면에 복수개의 블레이드(164)가 형성되어 회전함으로써 투입된 폐기물이 상기 버너(142)에 의해 연소되면서 점진적으로 이송되게 하는 이송로터리(160); 및

   상기 연소로(140)의 하부와 상기 소각로(120) 사이에 형성되고 상기 공기연소부(200)에 연통되어, 상기 연소로(140)에서 발생하는 열풍이 통과하면서 상기 연소로(140)를 재가열하는 열풍통로(180);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이송로터리(160)는,

   회전축(162)과, 상기 회전축(162) 외주면에 원주를 따라 방사형으로 형성되고 길이방향을 따라 일정간격으로 형성된 블레이드(164)로 이루어지되,

   인접하는 상기 토출구(144)의 각 블레이드(164)는 충돌하지 않도록 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치.
3. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공기연소부(200)의 출구 측에는 배기가스의 일부가 상기 열풍통로(180)로 유입될 수 있는 분기배관(220)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 생활 폐기물 또는 감염성 폐기물 소각장치.

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