KR101589637B1

KR101589637B1 - 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치

Info

Publication number: KR101589637B1
Application number: KR1020150167770A
Authority: KR
Inventors: 최기웅
Original assignee: (주)홍익휴먼스
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2016-01-29

Abstract

본 발명은, 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고상 폐기물과 더불어 액상 폐유물을 동시에 친환경적으로 소각 처리하기 때문에 폐기물의 성상에 문제가 되지 않을 뿐만 아니라 폐기물 처리효율이 증대될 수 있음은 물론 대기 오염물질의 발생을 감소시킬 수 있으며, 또한 소각 시 고열이 발생될 수 있어서 폐열을 이용한 에너지 회수효율을 종래보다 증대시킬 수 있는 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치에 관한 것이다.

Description

에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치{Apparatus for burning waste}

현재 알려져 있는 국내 대부분의 소각로(스토카 방식)는 1차, 2차 가열장치, 즉 버너를 이용해서 소각로 내의 열을 올려 고상 폐기물을 소각시키는 방식을 갖는다.

하지만, 이러한 종래기술에 따른 소각로의 경우에는 그 구조적인 한계, 즉 고상 폐기물만을 단독으로 소각시키는 구조적인 한계로 인해 에너지 투입비용이 과도하게 발생되며, 이로 인해 후처리 비용이 증가될 수밖에 없다.

특히, 종래기술에 따른 소각로는 단지 버너를 이용해서 소각로의 온도를 높인 후 연소용 공기를 공급하여 폐기물을 소각시키는 방식이기 때문에 실질적으로 폐기물에 대한 직접 연소가 될 수 없으며, 이로 인해 다이옥신 등의 대기 오염물질이 발생될 소지가 상당히 높다.

이에, 이러한 종전 방식에서 벗어나 소각로의 운영에 있어서 에너지 투입비용을 저감하기 위하여 여러 가지 연구를 진행하거나 선진국의 소각 시스템을 도입하는 시도가 있다.

허나, 국내 폐기물의 일반적인 특징으로서 고함수율, 저발열량, 계절적인 변동으로 폐기물의 성상(물성, 특성)이 달라지는 이러한 특징은 열분해(가스화) 용융방식뿐만 아니라, 스토카 방식의 소각시설 설계 시에도 가장 큰 문제점으로 고려되어야 할 사항이므로 기존 방식에서 벗어난 새로운 타입의 폐기물 소각장치에 대한 필요성이 대두된다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2000-0016778호 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0058314호 대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0091003호 대한민국특허청 출원번호 제20-2000-0034167호

본 발명의 목적은, 고상 폐기물과 더불어 액상 폐유물을 동시에 친환경적으로 소각 처리하기 때문에 폐기물의 성상에 문제가 되지 않을 뿐만 아니라 폐기물 처리효율이 증대될 수 있음은 물론 대기 오염물질의 발생을 감소시킬 수 있으며, 또한 소각 시 고열이 발생될 수 있어서 폐열을 이용한 에너지 회수효율을 종래보다 증대시킬 수 있는 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 소각대상의 고상 폐기물이 수용되되 내벽면 일측에 경사면(111)이 형성되고 하단부 일측에 폐기물 배출구(112)가 형성되는 호퍼 바디(113)와, 상기 호퍼 바디(113)의 상부 개구를 개폐하는 호퍼 커버(115)를 구비하는 호퍼(110); 상기 호퍼(110)의 호퍼 바디(113) 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 호퍼 바디(113) 내에 수용되는 상기 고상 폐기물 중 정량만큼을 상기 폐기물 배출구(112)로 배출시키는 폐기물 배출용 구동판(116); 상기 폐기물 배출용 구동판(116)에 연결되며, 상기 폐기물 배출용 구동판(116) 상에 쌓이는 상기 고상 폐기물의 중량을 감지하는 중량 감지부(118); 상기 호퍼(110)의 폐기물 배출구(112)에 연통되되 상기 호퍼(110)에서 제공되는 상기 고상 폐기물을 소각에 적합한 단위사이즈로 커팅(cutting)하여 후 공정으로 이송시키는 장소를 형성하며, 단부에 폐기물 낙하구(120a)가 형성되는 폐기물 커팅 이송용 챔버(120); 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120) 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 호퍼(110)에서 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120) 내로 유입되는 상기 고상 폐기물을 커팅시키면서 이송시키는 커팅 겸용 이송 스크루(121); 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)에 이웃된 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)의 내벽에 결합되며, 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)의 회전 동작 시 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)와 함께 상기 고상 폐기물을 커팅시키는 다수의 폐기물 커터(123); 상기 폐기물 커터(123)들과 각각 개별적으로 연결되며, 상기 폐기물 커터(123)를 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)에 접근 또는 이격 구동시키는 커터 구동부(124); 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)의 외측에 배치되며, 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)와 연결되어 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)를 회전 구동시키는 구동모터(126); 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)와 연통되되 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)에서 전달되는 고상 폐기물에 별도의 비용을 투자하여 처리해야 하는 액상의 폐유물이 함께 섞이는 장소를 형성하는 액상 폐유물 제공용 챔버(130); 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)와 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)를 경사지게 연결하는 경사 연결용 덕트(131); 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)의 외측에 배치되며, 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130) 내로 제공될 액상 폐유물을 수용하는 액상 폐유물 수용 탱크(132); 상기 액상 폐유물 수용 탱크(132)와 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)에 연결되는 제1 액상 폐유물 제공라인(133); 상기 제1 액상 폐유물 제공라인(133)에 결합되며, 상기 제1 액상 폐유물 제공라인(133)을 개폐하는 제1 라인 개폐밸브(134); 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130) 내에 배치되되 상기 제1 액상 폐유물 제공라인(133)과 연결되어 상기 제1 액상 폐유물 제공라인(133)으로부터 제공되는 액상 폐유물을 확산시키는 확산 라인(136); 상기 확산 라인(136)에 마련되는 다수의 노즐(137); 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 연통되며, 상기 고상 폐기물과 상기 액상 폐유물이 혼합된 상태로 소각되는 장소를 형성하는 멀티 소각로(140); 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 상기 멀티 소각로(140)에 연결되는 제2액상 폐유물 제공라인(138); 상기 제2액상 폐유물 제공라인(138)에 결합되며, 상기 제2액상 폐유물 제공라인(138)을 개폐하는 제2 라인 개폐밸브(139); 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 상기 멀티 소각로(140)가 접하는 영역에 배치되며, 상기 멀티 소각로(140)의 투입구를 개폐하는 개폐 도어(142); 상기 개폐 도어(142)에 연결되는 랙 기어(143a)와, 상기 랙 기어(143a)와 기어 맞물림되며, 회전 시 상기 랙 기어(143a)를 직선운동시키는 피니언 기어(143b)를 구비하며, 상기 개폐 도어(142)를 구동시키는 도어 구동부(143); 상기 구동모터(126)와 상기 도어 구동부(143)의 피니언 기어(143b)에 연결되며, 상기 구동모터(126)로부터의 동력을 상기 도어 구동부(143)의 피니언 기어(143b)로 전달하되 기어박스(144a)를 구비하는 운동 전달부(144); 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 상기 멀티 소각로(140)가 접하는 영역에 형성되되 상기 개폐 도어(142)의 이동을 가이드하는 도어 이동 가이드(146); 상기 도어 이동 가이드(146)의 반대편에 배치되며, 상기 개폐 도어(142)의 단부를 스토핑하는 도어 스토퍼(147); 상기 멀티 소각로(140)의 일측에 결합되는 점화기(151); 상기 멀티 소각로(140)의 일측에 결합되되 필터(152)를 구비하는 배기 배출부(153); 상기 멀티 소각로(140)의 타측에 결합되며, 상기 멀티 소각로(140) 내의 잔재물을 배출시키는 통로를 형성하는 잔재물 수거용 도어(155); 상기 멀티 소각로(140) 내에 배치되며, 상기 멀티 소각로(140) 내의 온도를 감지하는 온도 감지부(158); 폐열 라인(161)에 의해 상기 멀티 소각로(140)와 연결되며, 상기 멀티 소각로(140)에서 제공되는 폐열을 이용해서 에너지를 회수시키는 에너지 회수모듈(160); 및 상기 고상 폐기물을 소각시키기 위한 일련의 프로세스를 컨트롤하는 컨트롤러(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치에 의해 달성된다.

상기 컨트롤러(170)는 상기 중량 감지부(118)의 감지신호에 기초하여 상기 폐기물 배출용 구동판(116), 상기 커터 구동부(124), 상기 구동모터(126) 및 상기 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작을 컨트롤할 수 있다.

상기 컨트롤러(170)는 상기 온도 감지부(158)의 감지신호에 기초하여 상기 제2 라인 개폐밸브(139)의 동작을 컨트롤할 수 있다.

본 발명에 따르면, 고상 폐기물과 더불어 액상 폐유물을 동시에 친환경적으로 소각 처리하기 때문에 폐기물의 성상에 문제가 되지 않을 뿐만 아니라 폐기물 처리효율이 증대될 수 있음은 물론 대기 오염물질의 발생을 감소시킬 수 있으며, 또한 소각 시 고열이 발생될 수 있어서 폐열을 이용한 에너지 회수효율을 종래보다 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치의 구조도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 작동도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치의 제어블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치의 구조도, 도 2 및 도 3은 도 1의 작동도, 그리고 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치의 제어블록도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치는 고상 폐기물과 더불어 액상 폐유물을 동시에 친환경적으로 소각 처리하기 때문에 폐기물의 성상(물성, 특성)에 문제가 되지 않을 뿐만 아니라 폐기물 처리효율이 증대될 수 있음은 물론 대기 오염물질의 발생을 감소시킬 수 있으며, 또한 소각 시 고열이 발생될 수 있어서 폐열을 이용한 에너지 회수효율을 종래보다 증대시킬 수 있도록 한 것으로서, 호퍼(110), 폐기물 커팅 이송용 챔버(120), 액상 폐유물 제공용 챔버(130), 멀티 소각로(140), 에너지 회수모듈(160), 그리고 컨트롤러(170)를 포함할 수 있다.

우선, 호퍼(110)는 소각대상의 고상 폐기물을 받아 저장해서 정량만큼을 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)로 보내는 역할을 한다.

이러한 호퍼(110)는 고상 폐기물이 내부에 저장되는 호퍼 바디(113)와, 호퍼 바디(113)의 상부 개구를 개폐하는 호퍼 커버(115)를 포함할 수 있다.

탱크 형상을 갖는 호퍼 바디(113)의 내벽면 일측에는 경사면(111)이 형성되고 하단부 일측에 폐기물 배출구(112)가 형성된다. 경사면(111)으로 인해 호퍼 바디(113) 내의 폐기물은 정체 없이 폐기물 배출구(112)로 잘 배출될 수 있다.

호퍼 바디(113) 내에는 폐기물 배출용 구동판(116)이 마련된다. 폐기물 배출용 구동판(116)은 호퍼 바디(113) 내에 수용되는 고상 폐기물을 공정에서 요구되는 정량만큼 계량해서 후 공정으로 보내는 역할을 한다.

다시 말해, 폐기물 배출용 구동판(116)은 호퍼(110)의 호퍼 바디(113) 내에 회전 가능하게 배치되며, 호퍼 바디(113) 내에 수용되는 고상 폐기물 중 정량만큼을 폐기물 배출구(112)로 배출시키는 역할을 한다.

본 실시예에서 폐기물 배출용 구동판(116)은 반원 형상의 2개의 판이 한 쌍으로 배치되어 동작되는 구조로 적용된다. 하지만, 이의 구조에 본 발명의 권리범위가 제한될 필요는 없다.

폐기물 배출용 구동판(116)에는 중량 감지부(118)가 마련된다. 중량 감지부(118)는 폐기물 배출용 구동판(116)에 연결되며, 폐기물 배출용 구동판(116) 상에 쌓이는 고상 폐기물의 중량을 감지하고, 그 감지정보를 컨트롤러(170)로 전송한다.

다음으로, 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)는 호퍼(110)의 폐기물 배출구(112)에 연통되는 덕트형 그조물이다.

이러한 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)는 호퍼(110)에서 제공되는 고상 폐기물을 소각에 적합한 단위사이즈로 커팅(cutting)하여 후 공정을 수행하는 액상 폐유물 제공용 챔버(130) 쪽으로 이송시키는 장소를 형성한다. 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)의 단부에는 폐기물 낙하구(120a)가 형성된다.

폐기물 커팅 이송용 챔버(120) 내에는 커팅 겸용 이송 스크루(121)가 길이 방향을 따라 마련된다.

커팅 겸용 이송 스크루(121)는 폐기물 커팅 이송용 챔버(120) 내에 회전 가능하게 배치되며, 호퍼(110)에서 폐기물 커팅 이송용 챔버(120) 내로 유입되는 고상 폐기물을 커팅시키면서 이송시키는 역할을 한다. 따라서 커팅 겸용 이송 스크루(121)의 선단부는 날카로운 커팅날을 이룬다.

커팅 겸용 이송 스크루(121)의 회전동작을 위해 구동모터(126)가 마련된다. 구동모터(126)는 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)의 외측에 배치되며, 커팅 겸용 이송 스크루(121)와 연결되어 커팅 겸용 이송 스크루(121)를 회전 구동시키는 역할을 한다. 구동모터(126)의 동작은 컨트롤러(170)에 의해 컨트롤될 수 있다.

커팅 겸용 이송 스크루(121)의 주변 폐기물 커팅 이송용 챔버(120) 내에는 다수의 폐기물 커터(123)가 마련된다.

다수의 폐기물 커터(123)는 커팅 겸용 이송 스크루(121)에 이웃된 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)의 내벽에 결합되며, 커팅 겸용 이송 스크루(121)의 회전 동작 시 커팅 겸용 이송 스크루(121)와 함께 고상 폐기물을 커팅시키는 역할을 한다.

이때, 폐기물 커터(123)들에 의한 커팅의 효율이 높아질 수 있도록 본 실시예에서 다수의 폐기물 커터(123)들은 커터 구동부(124)에 의해 동작된다. 즉 커터 구동부(124)는 폐기물 커터(123)들과 각각 개별적으로 연결되며, 폐기물 커터(123)를 커팅 겸용 이송 스크루(121)에 접근 또는 이격 구동시키는 역할을 한다. 이처럼 커터 구동부(124)에 의해 폐기물 커터(123)가 이동되도록 함으로써 폐기물의 커팅 효율이 높아질 수 있도록 한다.

다음으로, 액상 폐유물 제공용 챔버(130)는 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)와 연통되되 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)에서 전달되는 폐기물에 액상 폐유물이 함께 섞이는 장소를 형성한다.

여기서, 액상 폐유물이란 휘발유, 경유, 등유, 방카씨유, 폐유 등을 모두 포함할 수 있다. 본 실시예의 경우, 이처럼 고상 폐기물의 소각 시 별도로 처리해야 하는 액상 폐유물을 사용하기 때문에 효율이 좋을 뿐만 아니라 액상 폐유물의 발열로 인한 초고온의 열에 의해 순간적으로 고상 폐기물이 소각되기 때문에 환경 오염물질의 발생이 줄어들 수 있고, 잔재물 역시 줄어들 수 있다.

액상 폐유물 제공용 챔버(130)가 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)와 연결되기 위해 경사 연결용 덕트(131)가 마련된다.

도면에 도시된 것처럼 경사 연결용 덕트(131)가 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)와 액상 폐유물 제공용 챔버(130)를 경사지게 연결함으로써, 고상 폐기물이 액상 폐유물 제공용 챔버(130)로 잘 전달되도록 할 수 있다.

액상 폐유물 제공용 챔버(130)에는 액상 폐유물 수용 탱크(132), 제1 액상 폐유물 제공라인(133) 및 제1 라인 개폐밸브(134)가 부속될 수 있다.

액상 폐유물 수용 탱크(132)는 액상 폐유물 제공용 챔버(130)의 외측에 배치되며, 액상 폐유물 제공용 챔버(130) 내로 제공될 액상 폐유물을 수용하는 탱크이다.

액상 폐유물 수용 탱크(132) 내에 휘발유, 경유, 등유, 방카씨유, 폐유 등이 수용될 수 있다. 휘발유, 경유, 등유, 방카씨유, 폐유 등의 액상 폐유물은 실질적으로 별도 처리되어야 하지만 본 실시예의 경우, 고상 폐기물과 함께 처리되기 때문에 효율이 좋으며, 별도로 액상 폐유물을 처리해야 할 필요가 없다.

제1 액상 폐유물 제공라인(133)은 액상 폐유물 수용 탱크(132)와 액상 폐유물 제공용 챔버(130)에 연결되는 라인이다.

그리고 제1 라인 개폐밸브(134)는 제1 액상 폐유물 제공라인(133)에 결합되며, 제1 액상 폐유물 제공라인(133)을 개폐하는 밸브이다. 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작은 컨트롤러(170)에 의해 컨트롤될 수 있다.

액상 폐유물 제공용 챔버(130) 내에는 확산 라인(136)과 다수의 노즐(137)이 마련된다.

확산 라인(136)은 액상 폐유물 제공용 챔버(130) 내에 배치되되 제1 액상 폐유물 제공라인(133)과 연결되어 제1 액상 폐유물 제공라인(133)으로부터 제공되는 액상 폐유물을 확산시키는 역할을 하고, 노즐(137)들은 확산 라인(136)에 마련될 수 있다.

이에, 액상 폐유물 제공용 챔버(130) 내로 고상 폐기물이 전달되면, 액상 폐유물 수용 탱크(132) 내의 액상 폐유물이 제1 액상 폐유물 제공라인(133), 확산 라인(136) 및 다수의 노즐(137)을 통해 고상 폐기물로 낙하됨으로써, 고상 폐기물 상에 액상 폐유물이 묻어 침치될 수 있다. 이때, 액상 폐유물의 양은 투입되는 고상 폐기물의 양에 비례하기 때문에 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작은 컨트롤러(170)에 의해 컨트롤될 수 있다.

다음으로, 멀티 소각로(140)는 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 연통되며, 고상 폐기물과 액상 폐유물이 혼합된 상태로 소각되는 장소를 형성한다.

이때, 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 멀티 소각로(140)에는 제2액상 폐유물 제공라인(138)이 연결되며, 제2액상 폐유물 제공라인(138) 상에는 제2액상 폐유물 제공라인(138)을 개폐하는 제2 라인 개폐밸브(139)가 마련된다. 제2 라인 개폐밸브(139) 역시, 컨트롤러(170)에 의해 컨트롤될 수 있다.

한편, 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 멀티 소각로(140)가 접하는 영역에는 멀티 소각로(140)의 투입구를 개폐하는 개폐 도어(142)가 마련된다.

멀티 소각로(140)로 고상 폐기물과 액상 폐유물이 혼합된 상태로 인입될 때는 개폐 도어(142)가 열리며, 멀티 소각로(140)가 작동될 때는 개폐 도어(142)가 닫힌다. 따라서 개폐 도어(142)는 해당 위치에서 개폐되어야 하는데, 이를 위해 도어 구동부(143)가 마련된다.

본 실시예에서 도어 구동부(143)는 개폐 도어(142)에 연결되는 랙 기어(143a)와, 랙 기어(143a)와 기어 맞물림되며, 회전 시 랙 기어(143a)를 직선운동시키는 피니언 기어(143b)를 포함한다. 피니언 기어(143b)의 동작에 의해 도 3 및 도 2처럼 개폐 도어(142)는 해당 위치에서 개폐될 수 있다.

이때, 피니언 기어(143b)를 동작시키기 위해 별도의 수단을 갖출 수도 있으나 본 실시예의 경우, 전술한 구동모터(126)의 동작에 연계되어 피니언 기어(143b)가 동작되도록 한다. 이를 위해, 운동 전달부(144)가 마련된다.

운동 전달부(144)는 구동모터(126)와 도어 구동부(143)의 피니언 기어(143b)에 연결되며, 구동모터(126)로부터의 동력을 도어 구동부(143)의 피니언 기어(143b)로 전달하는 역할을 한다. 운동 전달부(144)는 감속 또는 공회전을 위한 기어박스(144a)를 포함할 수 있다.

호퍼(110) 측의 고상 폐기물이 최종적으로 멀티 소각로(140)로 전달되기 위해서는 구동모터(126)가 동작되어 커팅 겸용 이송 스크루(121) 등을 회전 동작시켜야 하는데, 이처럼 구동모터(126)가 동작될 때, 운동 전달부(144)에 의해 피니언 기어(143b)가 동작됨으로써 도 2에서 도 3처럼 개폐 도어(142)가 열릴 수 있으며, 이처럼 도어(142)가 열릴 때 고상 폐기물이 최종적으로 멀티 소각로(140)로 전달될 수 있다.

도 3 및 도 2처럼 도어 구동부(143) 및 운동 전달부(144)에 의해 개폐 도어(142)가 해당 위치에서 개폐될 때, 개폐 도어(142)의 이동 동작이 유연해질 수 있도록 도어 이동 가이드(146)가 마련된다. 즉 도어 이동 가이드(146)는 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 멀티 소각로(140)가 접하는 영역에 형성되되 개폐 도어(142)의 이동을 가이드하는 역할을 한다.

도어 이동 가이드(146)의 반대편에는 개폐 도어(142)의 단부를 스토핑하는 도어 스토퍼(147)가 마련된다. 도 2처럼 도어 스토퍼(147)에 개폐 도어(142)의 단부가 걸릴 때, 멀티 소각로(140) 내에서 소각작용이 진행될 수 있다.

멀티 소각로(140)의 일측에는 점화기(151)가 마련된다. 점화기(151)가 동작됨으로써, 멀티 소각로(140) 내로 투입된 고상 폐기물이 액상 폐유물의 발화작용으로 인해 소각될 수 있다.

멀티 소각로(140)의 일측에는 필터(152)를 구비하는 배기 배출부(153)가 마련된다. 배기 배출부(153)에 필터(152)가 마련되기 때문에 대기오염을 줄일 수 있다.

멀티 소각로(140)의 타측에는 소각작용이 완료된 때, 멀티 소각로(140) 내의 잔재물을 배출시키는 통로를 형성하는 잔재물 수거용 도어(155)가 마련된다. 한편, 멀티 소각로(140) 내에는 멀티 소각로(140) 내의 온도를 감지하는 온도 감지부(158)가 마련된다. 온도 감지부(158)에서 감지된 정보는 컨트롤러(170)로 전송된다.

다음으로, 에너지 회수모듈(160)은 폐열 라인(161)에 의해 멀티 소각로(140)와 연결되며, 멀티 소각로(140)에서 제공되는 폐열을 이용해서 난방, 온수, 전기 등의 에너지를 회수시키는 역할을 한다. 에너지 회수모듈(160)의 실질적인 구조에 대해서는 편의상 생략한다.

마지막으로, 컨트롤러(170)는 고상 폐기물을 소각시키기 위한 일련의 프로세스를 컨트롤한다.

즉 컨트롤러(170)는 중량 감지부(118)의 감지신호에 기초하여 폐기물 배출용 구동판(116), 커터 구동부(124), 구동모터(126) 및 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작을 컨트롤한다.

이처럼 컨트롤러(170)가 폐기물 배출용 구동판(116), 커터 구동부(124), 구동모터(126) 및 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작을 컨트롤하기 때문에 정량만큼의 고상 폐기물과 액상 폐유물이 멀티 소각로(140)로 제공될 수 있으며, 멀티 소각로(140) 내에서 고상 폐기물이 액상 폐유물과 함께 소각될 수 있다.

또한 컨트롤러(170)는 온도 감지부(158)의 감지신호에 기초하여 제2 라인 개폐밸브(139)의 동작을 컨트롤한다. 예컨대, 멀티 소각로(140) 내에 좀 더 강한 화염과 열이 요구될 필요가 있는 경우, 컨트롤러(170)가 제2 라인 개폐밸브(139)의 동작을 컨트롤하여 액상 폐유물 수용 탱크(132) 내의 액상 폐유물이 멀티 소각로(140)로 직접 더 공급될 수 있도록 함으로써, 고상 폐기물에 대한 소각효율을 향상시킬 수 있다.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(170)는 중앙처리장치(171, CPU), 메모리(172, MEMORY), 서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.

중앙처리장치(171)는 본 실시예에서 중량 감지부(118)의 감지신호에 기초하여 폐기물 배출용 구동판(116), 커터 구동부(124), 구동모터(126) 및 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작을 컨트롤하는 한편 온도 감지부(158)의 감지신호에 기초하여 제2 라인 개폐밸브(139)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.

메모리(172, MEMORY)는 중앙처리장치(171)와 연결된다. 메모리(172)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다.

서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(171)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(173)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 컨트롤러(170)는 중량 감지부(118)의 감지신호에 기초하여 폐기물 배출용 구동판(116), 커터 구동부(124), 구동모터(126) 및 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작을 컨트롤하는 한편 온도 감지부(158)의 감지신호에 기초하여 제2 라인 개폐밸브(139)의 동작을 컨트롤한다.

이때, 컨트롤러(170)가 중량 감지부(118)의 감지신호에 기초하여 폐기물 배출용 구동판(116), 커터 구동부(124), 구동모터(126) 및 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작을 컨트롤하는 한편 온도 감지부(158)의 감지신호에 기초하여 제2 라인 개폐밸브(139)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(172)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(172)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 고상 폐기물과 더불어 액상 폐유물을 동시에 친환경적으로 소각 처리하기 때문에 폐기물의 성상에 문제가 되지 않을 뿐만 아니라 폐기물 처리효율이 증대될 수 있음은 물론 대기 오염물질의 발생을 감소시킬 수 있으며, 또한 소각 시 고열이 발생될 수 있어서 폐열을 이용한 에너지 회수효율을 종래보다 증대시킬 수 있게 된다.

특히, 본 실시예의 경우, 고상 폐기물의 단순 소각이 아니고 별도의 비용을 투자하여 처리해야 하는 액상의 폐유물을 연료로 이용 친환경적으로 연소시켜 고상 폐기물을 소각함으로써, 다이옥신 등의 대기 오염물질 발생을 최소할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

110 : 호퍼 111 : 경사면
112 : 폐기물 배출구 113 : 호퍼 바디
115 : 호퍼 커버 116 : 폐기물 배출용 구동판
118 : 중량 감지부 120 : 폐기물 커팅 이송용 챔버
120a : 폐기물 낙하구 121 : 커팅 겸용 이송 스크루
123 : 폐기물 커터 124 : 커터 구동부
126 : 구동모터 130 : 액상 폐유물 제공용 챔버
131 : 경사 연결용 덕트 132 : 액상 폐유물 수용 탱크
133 : 제1 액상 폐유물 제공라인 134 : 제1 라인 개폐밸브
136 : 확산 라인 137 : 노즐
138 : 제2액상 폐유물 제공라인 139 : 제2 라인 개폐밸브
140 : 멀티 소각로 142 : 개폐 도어
143 : 도어 구동부 143a : 랙 기어
143b : 피니언 기어 144 : 운동 전달부
144a : 기어박스 146 : 도어 이동 가이드
147 : 도어 스토퍼 151 : 점화기
152 : 필터 153 : 배기 배출부
155 : 잔재물 수거용 도어 158 : 온도 감지부
160 : 에너지 회수모듈 161 : 폐열 라인
170 : 컨트롤러

Claims

소각대상의 고상 폐기물이 수용되되 내벽면 일측에 경사면(111)이 형성되고 하단부 일측에 폐기물 배출구(112)가 형성되는 호퍼 바디(113)와, 상기 호퍼 바디(113)의 상부 개구를 개폐하는 호퍼 커버(115)를 구비하는 호퍼(110);
상기 호퍼(110)의 호퍼 바디(113) 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 호퍼 바디(113) 내에 수용되는 상기 고상 폐기물 중 정량만큼을 상기 폐기물 배출구(112)로 배출시키는 폐기물 배출용 구동판(116);
상기 폐기물 배출용 구동판(116)에 연결되며, 상기 폐기물 배출용 구동판(116) 상에 쌓이는 상기 고상 폐기물의 중량을 감지하는 중량 감지부(118);
상기 호퍼(110)의 폐기물 배출구(112)에 연통되되 상기 호퍼(110)에서 제공되는 상기 고상 폐기물을 소각에 적합한 단위사이즈로 커팅(cutting)하여 후 공정으로 이송시키는 장소를 형성하며, 단부에 폐기물 낙하구(120a)가 형성되는 폐기물 커팅 이송용 챔버(120);
상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120) 내에 회전 가능하게 배치되며, 상기 호퍼(110)에서 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120) 내로 유입되는 상기 고상 폐기물을 커팅시키면서 이송시키는 커팅 겸용 이송 스크루(121);
상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)에 이웃된 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)의 내벽에 결합되며, 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)의 회전 동작 시 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)와 함께 상기 고상 폐기물을 커팅시키는 다수의 폐기물 커터(123);
상기 폐기물 커터(123)들과 각각 개별적으로 연결되며, 상기 폐기물 커터(123)를 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)에 접근 또는 이격 구동시키는 커터 구동부(124);
상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)의 외측에 배치되며, 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)와 연결되어 상기 커팅 겸용 이송 스크루(121)를 회전 구동시키는 구동모터(126);
상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)와 연통되되 상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)에서 전달되는 고상 폐기물에 별도의 비용을 투자하여 처리해야 하는 액상의 폐유물이 함께 섞이는 장소를 형성하는 액상 폐유물 제공용 챔버(130);
상기 폐기물 커팅 이송용 챔버(120)와 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)를 경사지게 연결하는 경사 연결용 덕트(131);
상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)의 외측에 배치되며, 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130) 내로 제공될 액상 폐유물을 수용하는 액상 폐유물 수용 탱크(132);
상기 액상 폐유물 수용 탱크(132)와 상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)에 연결되는 제1 액상 폐유물 제공라인(133);
상기 제1 액상 폐유물 제공라인(133)에 결합되며, 상기 제1 액상 폐유물 제공라인(133)을 개폐하는 제1 라인 개폐밸브(134);
상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130) 내에 배치되되 상기 제1 액상 폐유물 제공라인(133)과 연결되어 상기 제1 액상 폐유물 제공라인(133)으로부터 제공되는 액상 폐유물을 확산시키는 확산 라인(136);
상기 확산 라인(136)에 마련되는 다수의 노즐(137);
상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 연통되며, 상기 고상 폐기물과 상기 액상 폐유물이 혼합된 상태로 소각되는 장소를 형성하는 멀티 소각로(140);
상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 상기 멀티 소각로(140)에 연결되는 제2액상 폐유물 제공라인(138);
상기 제2액상 폐유물 제공라인(138)에 결합되며, 상기 제2액상 폐유물 제공라인(138)을 개폐하는 제2 라인 개폐밸브(139);
상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 상기 멀티 소각로(140)가 접하는 영역에 배치되며, 상기 멀티 소각로(140)의 투입구를 개폐하는 개폐 도어(142);
상기 개폐 도어(142)에 연결되는 랙 기어(143a)와, 상기 랙 기어(143a)와 기어 맞물림되며, 회전 시 상기 랙 기어(143a)를 직선운동시키는 피니언 기어(143b)를 구비하며, 상기 개폐 도어(142)를 구동시키는 도어 구동부(143);
상기 구동모터(126)와 상기 도어 구동부(143)의 피니언 기어(143b)에 연결되며, 상기 구동모터(126)로부터의 동력을 상기 도어 구동부(143)의 피니언 기어(143b)로 전달하되 기어박스(144a)를 구비하는 운동 전달부(144);
상기 액상 폐유물 제공용 챔버(130)와 상기 멀티 소각로(140)가 접하는 영역에 형성되되 상기 개폐 도어(142)의 이동을 가이드하는 도어 이동 가이드(146);
상기 도어 이동 가이드(146)의 반대편에 배치되며, 상기 개폐 도어(142)의 단부를 스토핑하는 도어 스토퍼(147);
상기 멀티 소각로(140)의 일측에 결합되는 점화기(151);
상기 멀티 소각로(140)의 일측에 결합되되 필터(152)를 구비하는 배기 배출부(153);
상기 멀티 소각로(140)의 타측에 결합되며, 상기 멀티 소각로(140) 내의 잔재물을 배출시키는 통로를 형성하는 잔재물 수거용 도어(155);
상기 멀티 소각로(140) 내에 배치되며, 상기 멀티 소각로(140) 내의 온도를 감지하는 온도 감지부(158);
폐열 라인(161)에 의해 상기 멀티 소각로(140)와 연결되며, 상기 멀티 소각로(140)에서 제공되는 폐열을 이용해서 에너지를 회수시키는 에너지 회수모듈(160); 및
상기 고상 폐기물을 소각시키기 위한 일련의 프로세스를 컨트롤하는 컨트롤러(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러(170)는 상기 중량 감지부(118)의 감지신호에 기초하여 상기 폐기물 배출용 구동판(116), 상기 커터 구동부(124), 상기 구동모터(126) 및 상기 제1 라인 개폐밸브(134)의 동작을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러(170)는 상기 온도 감지부(158)의 감지신호에 기초하여 상기 제2 라인 개폐밸브(139)의 동작을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 에너지 발생용 친환경 폐기물 소각장치.