KR101621477B1

KR101621477B1 - 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR101621477B1
Application number: KR1020150183010A
Authority: KR
Inventors: 김광하; 김병환; 김정헌; 강필선; 유승관
Original assignee: (주)대우건설
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-05-13

Abstract

본 발명은 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 소각로, 보일러, 발전시설 등 배기로의 대기가스를 처리하는 시스템의 활성탄 정량 공급설비에서 분말 활성탄이 투입되는지의 여부를 모니터링하여 분말 활성탄 미투입시 경보를 발생함으로써 분말 활성탄 미투입에 따른 다이옥신, 중금속 등의 부적절처리로 인해 대기를 오염시키는 배기가스가 배출되는 것을 원천적으로 방지하도록 하는 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템{MONITORING SYSTEM WITH ACTIVE CARBON QUANTITATIVE SUPPLY FOR VENTILATION CHAMBER FOR ADSORBING AND REMOVING DIOXINE AND HEAVY METAL}

일반적으로 전국에 산재한 소각로(대략 2,000여개 정도) 마다 배기가스를 측정하여 이를 온라인으로 상시 감시하는 원격 모니터링 시스템(TMS-Tele-Monitoring System)이 설치되어 운영되고 있다. 이 원격 모니터링 시스템은 소각로 등을 통하여 배출되는 배기가스에 포함된 환경오염물질의 배출량을 실시간으로 모니터링하고, 배출량이 규정치보다 높을 경우에 이를 소각로 관리자 쪽에 통보하여 환경오염사고의 발생을 예방할 수 있는 시스템이다.

그러나 원격 모니터링 시스템에서는 먼지, 질산화물, 황산화물, 염화수소, 불화수소 등의 오염물질은 TMS에서 연속측정 및 원격모니터링이 가능하나 다이옥신, 중금속 등은 연속측정이 기술적으로 불가능하므로, 자가측정 시에만 전문 분석업체에서 간헐적으로 측정하도록 되어 있다. 이에 따라 고가의 약품인 활성탄 사용비용을 절감하고자 의도적으로 혹은 정량투입설비의 이상으로 인해 연속적으로 정량투입이 적정하게 되지 않는 경우가 대부분이므로 대기의 질 및 인근 지역주민의 건강에 지대한 영향을 주고 있는 실정이다.

활성탄의 정량공급 여부를 확인하기 위한 기술이 없어 현장에서 육안식별에 의존하고 있으며 이 또한 공급 튜브의 오염으로 인해 육안식별이 어려우며, 또한 상시 모니터링은 불가하다. 따라서 약품 반입/사용 기록지와 같은 장부기록에 의존하고 있으며, 운영주체에서 원가절감을 목적으로 부적절한 방법으로 얼마든지 조작이 가능하다.

유사기술로는 TMS에서 먼지농도를 분석/측정하기 위해 사용되는 NDIR(Non-Dispersive Infrared-비분산 적외선법)으로 분석이 가능할 수도 있겠으나, 분석센서에 활성탄이 쉽게 오염되어 실질적으로 적용에 어려움이 있다. 정량 투입설비의 가동유무의 모니터링은 정량 투입설비 구동부의 스피드 센서(Speed Sensor)의 모니터링으로 가능하나 약품의 투입없이 공회전되어도 약품이 투입되는 것으로 인식되므로 이 또한 적용이 무의미하다.

국내 공개특허공보 10-2011-0108973호 국내 공개특허공보 10-2006-0032002호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소각로, 보일러, 발전시설 등 배기로의 대기가스를 처리하는 시스템의 활성탄 정량 공급설비에서 분말 활성탄이 투입되는지의 여부를 모니터링하여 분말 활성탄 미투입시 경보를 발생함으로써 분말 활성탄 미투입에 따른 다이옥신, 중금속 등의 부적절처리로 인해 대기를 오염시키는 배기가스가 배출되는 것을 원천적으로 방지하도록 하는 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

활성탄이 저장되는 활성탄 저장조와; 상기 활성탄 저장조에 저장된 활성탄을 외부로부터 입력되는 유량값(MTS)과 대응되도록 정량 투입하는 활성탄 정량 투입 설비와; 상기 활성탄 정량 투입 설비의 활성탄을 이송하기 위한 절연 튜브와; 상기 활성탄 정량 투입 설비로부터 상기 절연 튜브로 투입되는 활성탄을 이송시키는 송풍기와; 상기 절연 튜브를 통해 활성탄이 투입되고, 배기가스가 유입되어 배기가스의 다이옥신과 중금속을 제거하는 건식 반응기와; 상기 절연 튜브에 설치되어 활성탄이 이송될 시 발생하는 상기 절연 튜브의 정전기의 전류값을 측정하는 전류 측정장치와; 상기 전류 측정장치로부터 측정된 전류값을 전송하는 신호 전송장치; 및 상기 신호 전송장치로부터 전송된 정전기 전류값 트렌드를 연속 모니터링함과 동시에 데이터를 저장하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 컨트롤러는 정전기 전류값이 기준값 이하로 떨어지는 경우 활성탄이 미공급되는 것으로 판단하여 경보를 발생한다.

여기에서 또한, 상기 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템은 상기 컨트롤러의 제어에 따라 경보를 발생하는 경보장치를 더 포함한다.

여기에서 또, 상기 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템은 상기 건식 반응기로부터 배출되는 배기가스를 유해 성분을 제거하는 여과 집진기를 더 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템에 따르면, 활성탄의 공급을 확실하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 투입설비의 이상, 약품부족문제 혹은 약품비 절감을 목적으로 하는 부적절 혹은 불법 조업활동 등을 방지할 수 있으며, 원격제어시스템(TMS)와 함께 주요 오염물질 배출농도 및 활성탄 적정 공급상태를 상시 모니터링/공개하여 지역주민의 건강 및 신뢰회복뿐만 아니라 대기오염을 원천적으로 방지하여 대기의 질을 높일 수 있으며, 더 나아가 소각로, 보일러, 발전소 등 배기가스를 발생시키는 시설물의 극심한 님비(NIMBY, 지역주민의 극단적 기피) 현상의 최소화가 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 개요도이다.

이하, 본 발명에 따른 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템(1)은, 활성탄 저장조(10)와, 활성탄 정량 투입 설비(20)와, 절연 튜브(30)와, 송풍기(40)와, 건식 반응기(50)와, 여과 집진기(60)와, 전류 측정장치(70)와, 신호 전송장치(80)와, 컨트롤러(90) 및 경보장치(100)로 구성된다.

먼저, 활성탄 저장조(10)는 호퍼 형태로 형성되어 내부에 활성탄이 저장된다.

그리고, 활성탄 정량 투입 설비(20)는 활성탄 저장조(10)에 저장된 활성탄을 원격 모니터링 시스템(TMS-Tele-Monitoring System, 미도시)로부터 입력되는 유량값(MTS)과 대응되도록 정량 투입한다. 이때, 활성탄 정량 투입 설비(20)는 테이블피더타입이고, 배출측에 피더(21)가 구비되어 피더(21)가 유량값(MTS)과 대응되는 정량의 활성탄을 투입한다.

또한, 절연 튜브(30)는 활성탄의 이송시 마찰에 의한 정전기로 인해 화재 및 분진폭발을 방지하도록 코일이 감긴 형태이고, 정전기를 접지로 제거시키며 활성탄 정량 투입 설비(20)의 활성탄을 이송한다.

또, 송풍기(40)는 활성탄 정량 투입 설비(20)로부터 절연 튜브(30)로 투입되는 활성탄을 바람으로 이송시킨다.

또, 건식 반응기(50)는 절연 튜브(30)를 통해 활성탄이 투입되고, 배기가스가 유입되어 배기가스의 다이옥신과 중금속을 제거한다.

이어서, 여과 집진기(60)는 내부에 필터백이 구비되어 건식 반응기(50)로부터 배출되는 배기가스를 유해 성분을 제거한다. 이때, 여과 집진기(60)에는 배기를 위해 유인 송풍기(61)가 설치된다.

계속해서, 전류 측정장치(70)는 절연 튜브(30)의 일측에 설치되어 활성탄이 이송될 시 발생하는 절연 튜브(30)의 정전기의 전류값을 측정한다.

또한, 신호 전송장치(80)는 전류 측정장치(70)로부터 측정된 전류값을 통신 프로토콜에 따라 전송한다.

그리고, 컨트롤러(90)는 신호 전송장치(80)로부터 전송된 정전기 전류값 트렌드를 연속 모니터링함과 동시에 데이터를 저장한다. 여기에서, 컨트롤러(90)는 정전기 전류값이 기준값 이하로 떨어지는 경우 활성탄이 미공급되는 것으로 판단하여 경보를 발생한다. 이때, 컨트롤러(90)는 저장된 데이터를 통신망을 통해 외부로 전송할 수도 있고, 경보를 작업자의 스마트폰과 같은 단말기로 전송할 수도 있다. 또한, 기준값이란 기설정된 값이거나 또는 유량값(MTS)과 대응되어 가변될 수도 있다.

한편, 경보장치(100)는 컨트롤러(90)의 제어에 따라 경보를 발생해서 운전자가 활성탄 정량 투입 설비(20)의 문제를 즉시 인지하도록 하고, 이를 통해 즉각적인 조치가 가능하도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 활성탄 정량 투입 설비(20)가 활성탄 저장조(10)에 저장된 활성탄을 입력되는 유량값(MTS)과 대응되도록 정량 투입하면, 절연 튜브(30)는 활성탄의 이송시 마찰에 의한 정전기가 발생하게 된다.

그리고, 전류 측정장치(70)에서 절연 튜브(30)의 정전기의 전류값을 측정하여 신호 전송장치(80)로 전송한다.

신호 전송장치(80)로부터 정전기 전류값이 전송되면, 컨트롤러(90)는 정전기 전류값 트렌드를 연속 모니터링함과 동시에 데이터를 저장함과 동시에 정전기 전류값을 기준값과 비교한다.

그리하여, 컨트롤러(90)는 정전기 전류값을 기준값과 비교하여 기준값을 초과하면 계속적으로 모니터링을 수행하고, 정전기 전류값이 기준값 이하로 떨어지는 경우 활성탄이 미공급되는 것으로 판단하여 경보장치(100)를 통해 경보를 발생해서 운전자가 활성탄 정량 투입 설비(20)의 문제를 즉시 인지하도록 하고, 이를 통해 즉각적인 조치할 수 있도록 한다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 활성탄 저장조 20 : 활성탄 정량 투입 설비
30 : 절연 튜브 40 : 송풍기
50 : 건식 반응기 60 : 여과 집진기
70 : 전류 측정장치 80 : 신호 전송장치
90 : 컨트롤러 100 : 경보장치

Claims

활성탄이 저장되는 활성탄 저장조와;
상기 활성탄 저장조에 저장된 활성탄을 외부로부터 입력되는 유량값(MTS)과 대응되도록 정량 투입하는 활성탄 정량 투입 설비와;
상기 활성탄 정량 투입 설비의 활성탄을 이송하기 위한 절연 튜브와;
상기 활성탄 정량 투입 설비로부터 상기 절연 튜브로 투입되는 활성탄을 이송시키는 송풍기와;
상기 절연 튜브를 통해 활성탄이 투입되고, 배기가스가 유입되어 배기가스의 다이옥신과 중금속을 제거하는 건식 반응기와;
상기 절연 튜브에 설치되어 활성탄이 이송될 시 발생하는 상기 절연 튜브의 정전기의 전류값을 측정하는 전류 측정장치와;
상기 전류 측정장치로부터 측정된 전류값을 전송하는 신호 전송장치; 및
상기 신호 전송장치로부터 전송된 정전기 전류값 트렌드를 연속 모니터링함과 동시에 데이터를 저장하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
정전기 전류값이 기준값 이하로 떨어지는 경우 활성탄이 미공급되는 것으로 판단하여 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템은,
상기 컨트롤러의 제어에 따라 경보를 발생하는 경보장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템은,
상기 건식 반응기로부터 배출되는 배기가스를 유해 성분을 제거하는 여과 집진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이옥신과 중금속 흡착제거를 위한 배기로용 활성탄 정량공급 모니터링 시스템.