KR101658755B1

KR101658755B1 - 폐기물 연소장치

Info

Publication number: KR101658755B1
Application number: KR1020160073884A
Authority: KR
Inventors: 황동균; 최영수; 송철우; 김정길
Original assignee: 주식회사 부강테크; 주식회사 오빌
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2016-09-27

Abstract

본 발명은 폐기물 연소장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 하수슬러지와 같은 고형물 또는 가축 사체와 같은 액상 반응물 등의 폐기물로 된 연료를 완전 연소화하여 연소효율을 높이고 오염물질의 배출을 최소화할 수 있도록 한 폐기물 연소장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 원통이 횡설된 형태로 설치되고 일측은 개구되고 타측은 중앙부가 외측으로 볼록한 호형의 측벽판이 구비되어 있는 외통과, 상기 외통의 내부에 설치되며 일측의 개구된 배출구의 배출방향으로 경사면을 이루는 배출안내판이 형성되고 타측은 내측으로 볼록한 호형의 측벽판이 형성되어 있는 연소실을 구성하는 내통과, 상기 외통과 내통 사이에 형성되어 통공부를 통해 내통 내부의 연소실 및 상기 연소실과 연통되는 제2연소실의 입구측에 공기를 제공하는 공기선회 공간부와, 상기 외통의 상측에 설치되어 내통으로 고형연료를 공급하는 연료공급관로에 역화방지 통기부가 형성되어 있는 고형연료 공급부와, 상기 내통의 연소실 일측을 가로지르는 형태로 횡설된 공기공급관과 연결되어 공기공급관을 통과하는 공기가 가열되어 생성된 고온의 공기가 공급되도록 한 고온공기 분사노즐로 이루어진 폐기물 연소장치를 특징으로 한다.

Description

폐기물 연소장치 {COMBUSTION APPARATUS FOR WASTE ARTICLES}

본 발명은 폐기물 연소장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 하수슬러지와 같은 고형물 또는 가축 사체와 같은 액상 반응물 등의 폐기물로 된 연료를 완전 연소화하여 연소효율을 높이고 오염물질의 배출을 최소화할 수 있도록 한 폐기물 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 생활폐기물인 하수슬러지는 일정규모 이상의 배출시설에서 발생하는 것으로, 최근에는 슬러지 처리규제의 강화에 따라 슬러지의 직접적인 매립을 금지하고 있으며, 폐기처분하여야 할 폐기물에서 가연성 유기물질을 다량 함유하고 있는 슬러지 특성을 이용하여 하수 슬러지 연료화를 포함한 신재생 에너지로 재활용하려는 추세에 있다.

그러나, 하수 슬러지의 경우 대부분 함수율이 70∼80%여서 곧바로 연료로 활용할 수 없어 건조과정을 거쳐 성형한 것을 고형연료로 사용하며, 환경오염의 근원인 각종 생활 폐기물을 효과적으로 처리할 수 있다는 측면과 아울러 자원을 재활용할 수 있다는 장점이 있는 반면 상기와 같이 성형된 고형연료는 연소시 완전연소가 어렵다는 문제점이 있다. 또한 연소과정에서 다이옥신이나 기타 이산화탄소등의 각종 공해물질이 배출되는 단점으로 인해 연소시에는 고형연료를 효과적으로 연소시킬 수 있는 전용 연소장치에서 연소시켜 각종 산업시설에 필요로 하는 열원을 공급하게 된다.

하지만, 상기와 같은 종래 고형 폐기물 연료 전용 연소장치는 고형 페기물 연료의 연소과정에서 발생한 고온의 연소가스를 별도의 처리시설 없이 산업시설에 열원으로 공급함에 따라 연소과정에서 발생한 다이옥신이나 이산화탄소 등의 각종 공해물질이 대기로 배출되는 문제점이 있었다. 또한, 연소장치내에서 발화중인 고형연료에 연소공기가 충분히 제공되지 못함에 따라 완전연소가 되지 않아 연료효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 구제역, AI로 인해 조성된 전국 5,000여개의 매몰지 내 잔존 가축사체 및 도축과정에서 발생하는 도축폐기물을 처리하지 않을 경우, 추가적인 환경오염이 발생할 수 있는 상황이며, 기존 가축사체 및 도축폐기물 처리기술 중 대안으로 제시되었던 랜더링 기술은 처리 후 남은 부산물을 완전한 액상물질로 변환시키지 못하기 때문에 환경기초시설에서 처리하지 못하고, 결국 또 다시 매립할 수 밖에 없으며, 매립한 부산물에 의해 2차 환경오염이 일어날 가능성 또한 존재한다.

최근 많이 사용되고 있는 FRP통으로의 이설은 부지가 필요하고 처리에 장기간이 소요되기 때문에 근본적인 해결책이 되지 못하는 문제점이 있다.

KR 제10-0995366호 KR 제10-1066772호 KR 제10-1093408호 KR 제10-1339718호 (특허공개문헌 0005) 제10-2015-0117471호

본 발명은 연소실 내의 온도를 예열하여 고온으로 유지시킨 다음 연소실에 공급되는 하수슬러지와 같은 고형물 또는 가축 사체와 같은 액상 반응물 등의 폐기물 연료의 연소시에 발화중인 폐기물 연료에 연소공기가 충분히 제공되도록 함과 아울러 고온의 연소촉진공기가 함께 제공되어 완전 연소가 이루어지고 연소효율을 높일 수 있도록 한 폐기물 연소장치를 제공함에 있다.

본 발명은 원통이 횡설된 형태로 설치되고 일측은 개구되고 타측은 중앙부가 외측으로 볼록한 호형의 측벽판이 구비되어 있는 외통과, 상기 외통의 내부에 설치되며 일측의 개구된 배출구의 배출방향으로 경사면을 이루는 배출안내판이 형성되고 타측은 내측으로 볼록한 호형의 측벽판이 형성되어 있는 연소실을 구성하는 내통과, 상기 외통과 내통 사이에 형성되어 통공부를 통해 내통 내부의 연소실 및 상기 연소실과 연통되는 제2연소실의 입구측에 공기를 제공하는 공기선회 공간부와, 상기 외통의 상측에 설치되어 내통으로 고형연료를 공급하는 연료공급관로에 역화방지 통기부가 형성되어 있는 고형연료 공급부와, 상기 내통의 연소실 일측을 가로지르는 형태로 횡설된 공기공급관과 연결되어 공기공급관을 통과하는 공기가 가열되어 생성된 고온의 공기가 공급되도록 한 고온공기 분사노즐로 이루어진 폐기물 연소장치를 특징으로 한다.

상기 외통의 개구된 끝단부 내측에 차단면으로 공기선회 공간부의 개구 부분을 차단하면서 내통을 고정 연결하되 차단면에 일정 간격으로 통공부가 형성되어 제2연소실의 입구측에 공기를 공급하고, 끝단부 외측으로 플랜지가 형성되어 제2연소실과 플랜지 연결되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 공기선회 공간부는, 외통과 내통 사이에 형성되되 공기선회 공간부의 상측은 폭이 넓고 하측은 상측에 비해 폭이 좁은 형태로 편심된 공간을 갖도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 통공부는, 내통의 원주면 및 측벽판과 공기선회 공간부의 차단면에 일정 간격으로 복수개 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 통공부는, 공기선회 공간부의 인접부분은 곡면으로 된 유입안내면이 형성되어 부압이 발생되도록 하고, 유입안내면의 내측은 점차적으로 폭이 넓어지는 경사안내면을 형성하여 유입되는 공기가 확산 공급되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 고형연료 공급부는, 외통의 상측부에 이송스크류가 구비되어 있는 공급통과, 상기 공급통의 일측에 하향 경사지게 설치되고 내통을 관통하여 연소실에 연료공급이 되도록 하는 연료공급관로와, 공기선회 공간부에 위치하는 연료공급관로의 상측면에 일정 간격으로 관통되어 유입되도록 한 공기공급부의 공기가 연료공급관로의 출구 방향으로 배출되도록 하는 역화방지 통기부가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 고온공기 분사노즐의 일측에 액상연료 공급노즐을 구비하되 상기 액상연료 공급노즐은 연소실을 가로지르는 형태로 설치된 액상연료 공급관과 연결되어 액상연료 공급관을 통과하는 액상연료가 고온으로 가열된 것을 공급하도록 한 액상연료 공급노즐로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 액상연료 공급노즐은 내통의 측벽판 중앙부에 중공관으로 구비되고 그 액상연료 공급노즐의 둘레에 고온공기 분사노즐이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 폐기물 연소장치는 열량이 낮은 하수슬러지와 같은 고형물로 만들어진 폐기물뿐만 아니라 유분이 많이 함유되어 있는 소나 돼지와 같은 가축 사체로 만들어진 액상 반응물도 완전 연소하여 부산물 없이 안전하고 친환경으로 처리할 수 있고, 상기 폐기물 연료를 연소시켜 발생된 연소열을 이용하여 보일러 등의 열원으로 사용될 수 있게 되어 매우 경제적인 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 폐기물 연소장치의 사용상태를 나타낸 단면 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 폐기물 연소장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 폐기물 연소장치의 구성을 나타낸 평단면도.
도 4는 본 발명에 의한 폐기물 연소장치의 구성을 나타낸 측단면도.
도 5는 본 발명에 의한 폐기물 연소장치에 액상연료를 연소하기 위한 구성요소들이 포함된 것을 나타낸 종단면도.
도 6은 본 발명에 의한 폐기물 연소장치에 액상연료를 연소하기 위한 구성요소들이 포함된 것을 나타낸 평단면도.
도 7은 본 발명에 의한 폐기물 연소장치에 액상연료를 연소하기 위한 구성요소들이 포함된 것을 나타낸 측단면도.
도 8은 본 발명에 의한 폐기물 연소장치의 폐기물 처리시스템을 나타낸 블록도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 연소장치 본체(A)는, 원통이 횡설되어 있는 형태로 설치되고 일측이 개구되어 있는 외통(10)과, 상기 외통(10)의 내부에 설치되고 연소실(24)을 구성하는 내통(20)과, 상기 외통(10)과 내통(20) 사이에 형성되어 연소실(24)에 와류 공기를 제공하는 공기선회 공간부(30)와, 상기 외통(10)의 상측에 설치되어 내통(20)으로 고형연료를 공급하는 고형연료 공급부(40)와, 상기 내통(20)의 연소실(24)에 고온의 공기를 공급하여 연소작용을 촉진하는 고온공기 분사노즐(50)로 크게 나뉘어진다.

그리고 상기 고온공기 분사노즐(50)의 일측에 액상연료 공급노즐(60)을 구비하여 가축 사체와 같은 액상 반응물 등의 폐기물을 연소시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 외통(10)의 개구된 끝단부 내측에 차단면(31)으로 공기선회 공간부(30)의 개구 부분을 차단하면서 내통(20)을 고정 연결하되 차단면(31)에 일정 간격으로 통공부(34)가 형성되어 제2연소실(70)의 입구측에 공기를 공급하는 송풍작용을 하도록 하고, 끝단부 외측으로 플랜지(11)가 형성되어 연소실(24)의 연소열을 보일러의 열원으로 사용될 수 있도록 보일러(B)의 연소로 기능을 수행하는 제2연소실(70)과 플랜지 연결될 수 있도록 되어 있으며, 타측 반대편은 완전히 막혀있는 폐쇄된 구성이고 중앙부가 외측으로 볼록한 호형의 측벽판(12)이 구비되어 있다.

상기 내통(20)은 일측의 개구된 배출구(25)에 배출안내판(27)이 형성되되 내통(20)의 끝단부에 연소열 배출방향으로 경사각을 이루는 형태로 형성된 배출안내판(27)이 형성되고 타측은 연소실(24) 내측으로 볼록한 호형의 측벽판(22)이 형성되어 있다.

상기 연소실(24)을 구성하는 내통(20)의 내경에 비해 배출안내판(27)의 내경 지름을 작게하여 연소실(24)의 연소열이 쉽게 빠져나가지 않고 내통(20)의 내측 원주면을 따라 연소열이 선회된 다음 배출될 수 있도록 함에 있다.

그리고 내통(20)의 원주면(21) 및 측벽판(22)에 복수개의 통공부(34)가 형성되어 공기선회 공간부(30)를 통해 제공되는 공기가 통공부(34)를 통해 연소실(24)로 공기가 공급되도록 하여 연소실(24)에서 연료의 연소작용이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 경사각을 이루는 배출안내판(27)은 일정 간격을 두고 2열로 배치되고 그 사이에 송풍안내통로(26)가 형성되고 내통(20)에 형성시킨 통공부(34)와 관통되어 송풍안내통로(26)를 통해 제2연소실(70) 방향으로 공기를 공급하도록 함과 아울러 배출안내판(27)과 인접한 공기선회 공간부(30) 일측에 형성된 차단면(31)의 통공부(34)를 통해 제2연소실(70)의 입구측에 공기가 제공되어 제2연소실(70)에 유입되는 미연소된 가스가 완전 연소되도록 하는 서멀 리액터(thermal reactor)와 같은 기능을 수행하도록 한다.

또, 상기 제2연소실(70)은 연소실(24)에서 연료가 탄화되면서 발생되는 탄화재를 일측으로 분리처리하기 위한 탄화재 배출스크류(72)가 설치됨이 바람직하다.

상기 공기선회 공간부(30)는 외통(10)과 내통(20) 사이에 형성되어 있고, 외통(10)의 상부 일측에 설치된 송풍기 등으로 이루어진 공기공급부(32)를 통해 유입되는 공기가 내통(20)의 원주면(21) 및 측벽판(22)과 공기선회 공간부(30)의 일측에 각각 복수개로 형성된 통공부(34)로 공기가 공급되도록 되어 있고, 상기 공기공급부(32)의 출구측에는 송풍안내판(32a)이 구비되어 내통(20)의 원주면을 따라 공기가 일방향 회전되게 하는 수단으로 공기의 선회작용이 원활하게 이루어지도록 함이 바람직하다.

이때, 공기선회 공간부(30)의 상측은 폭이 넓고 하측은 상측에 비해 폭이 좁은 형태로 편심된 공간을 갖도록 구비하여 공기가 선회되면서 와류되는 작용을 증진하여 통공부(34)로 유입될 수 있도록 되어 있다.

상기 공기선회 공간부(30)의 상측은 폭이 넓고 하측은 상측에 비해 폭이 좁은 공간은 상측의 넓은 공간에 비해 높은 공기압력이 생성되도록 하므로, 내통(20)의 상측에 위치하는 통공부(34)는 공기유입이 쉽게 이루어지는데 반하여 내통(20)의 하측 바닥면에 위치한 통공부(34)는 고형연료 및 탄화재에 의해 막혀있는 상태이기 때문에 상측의 통공부(34)에 비해 하측의 통공부(34)는 강한 공기압으로 불어주는 송풍작용으로 연소실(24) 전체에 골고루 공기 공급이 이루어질 수 있게 되어 있다.

그리고, 공기선회 공간부(30)를 구성하는 외통(10)과 내통(20)의 측벽판(12)(22) 부분은 호형의 공간을 형성하므로 외통(10)과 내통(20)의 측벽판(12)(22)에 공기가 와류형태로 부딪힌 다음 내통(20)의 측벽판(12)에 형성된 통공부(34)를 통해 와류된 공기가 연소실(24)로 공급될 수 있도록 되어 있다.

또, 본 발명의 통공부(34)는 공기선회 공간부(30)와 인접부분에는 곡면으로 된 유입안내면(35)을 형성하여 부압이 발생되도록 함과 아울러 유입안내면(35)의 내측이 점차적으로 폭이 넓어지는 경사안내면(36)을 형성하여 통공부(34)로 강한 공기 흡입력이 발생되고 통공부(34)에서 넓게 확산되어 공기 공급이 이루어지도록 되어 있다.

상기 고형연료 공급부(40)는 외통(10)의 상측부에 고형연료가 담겨지고 이송스크류(42)가 구비되어 있는 연료공급통(41)과, 상기 연료공급통(41)의 일측에 하향 경사지게 설치되고 내통(20)을 관통하여 연소실(24)에 연료공급이 되도록 하는 연료공급관로(43)와, 공기선회 공간부(30)에 위치하는 연료공급관로(43)의 상측면에 일정 간격으로 관통되어 유입되는 공기가 연료공급관로(43)의 출구 방향으로 배출되도록 하는 역화방지 통기부(44)가 형성되어 있다.

상기 연료공급관로(43)의 역화방지 통기부(44)는 공기공급부(32)의 송풍출구와 인접되게 설치되어 공기공급부(32)의 공기가 직접 역화방지 통기부(44)으로 유입되어 강한 공기압으로 연료공급관로(43)의 출구 방향으로 공기 송풍이 이루어지도록 함이 바람직하며, 상기 역화방지 통기부(44)는 연소실(24)의 연소열이 연료공급관로(43)를 거쳐 연료공급통(41)으로 역화될 수 있는 것을 차단할 수 있도록 한 것이며, 이는 연료공급관로(43)를 통해 공급되는 고형연료가 연소실(24)에 도달하기 전에 연소실(24)의 연소열에 착화되거나 연료공급관로(43)에 고형연료가 공급되지 않은 상태에서 액상연료를 연소실(24)에서 연소시키게 될 때에도 연소열이 연료공급관로(43)로 역화되어 고형연료가 착화되는 것을 방지하도록 함에 있다.

상기 고온공기 분사노즐(50)은 내통(20)의 측벽판(22) 중앙부에 설치되되 고온공기 분사노즐(50)의 공기공급관(52)은 내통(20) 내부에 길이방향으로 가로지르는 형태로 설치되어 연소실(24)의 연소열에 의해 가열된 고온의 공기를 공급할 수 있도록 되어 있으며, 상기 공기공급관(52)에는 별도의 공기공급수단(도시되지 않음)을 통해 공기 공급이 된다.

즉, 공기공급관(52)은 연소실의 연소열에 쉽게 가열되는 위치에 해당되고 탄화재의 배출 등에 지장을 주지 않는 내통(20)의 내벽면과 인접한 상부 또는 측부에 수평으로 배치되어 공기공급관(52)을 통과하는 공기는 연소열에 의해 가열되어 대략 800℃ 이상의 고온으로 생성된 다음 고온공기 분사노즐(50)을 통해 고온의 공기가 분사되도록 함으로써 연소실(24)의 연소작용을 촉진할 수 있도록 함과 아울러 연소실(24)에 연료공급이 지속적으로 이루어지지 않고 일시적으로 중단된 다음 연료공급이 이루어지더라도 별도의 점화작용 없이 고온공기 분사노즐(50)에서 분출되는 고온의 공기만으로도 연소작용을 충분히 수행할 수 있도록 한다.

그리고, 공기공급관(52)은 연소실(24) 내부뿐만 아니라 연소실(24)과 연결되는 보일러의 제2연소실(70) 내부를 가로지르는 형태로 설치되도록 하여 공기공급관(52)의 가열효율을 높이도록 함이 바람직하다.

또, 액상연료 공급노즐(60)은 내통(20)의 측벽판(22) 중앙부에 설치되되 중공관으로 된 액상연료 공급노즐(60)의 둘레에 고온공기 분사노즐(50)이 구비되고 액상연료 공급관(62)은 상기 공기공급관(52)과 마찬가지로 연소실(24)을 가로지르는 형태로 설치되는 것으로, 이는 연소실(24)의 연소열에 의해 액상연료 공급관(62)을 통과하는 액상연료를 고온으로 가열 공급할 수 있도록 되어 있다.

상기 액상연료 공급관(62)은 액상연료 공급탱크(도시되지 않음)와 연결되고 액상연료 공급탱크에는 유분이 많이 함유되어 연소가 가능한 액상 반응물을 공급하게 되게 되는 것으로, 예를 들어 구제역 등과 같은 병원균에 감염된 소나 돼지 등의 가축 사체를 파쇄하고 이를 고온 고압으로 열가수분해하게 되면 열가수분해 반응 후의 상부층은 지방분, 중층은 분해 액상물과 하부층의 고형물로 층이 형성되어 있고, 유분이 많이 함유되어 있는 액상 반응물에 해당되며, 이러한 액상 반응물은 병원성 미생물과 항생제 물질이 완벽히 사멸된 상태이기 때문에 액상 반응물 연소로에서 연소하여 부산물 없이 사체를 안전하고 친환경적으로 처리할 수 있게 된다.

즉, 액상연료 공급관(62)을 통해 가축 사체와 같은 액상 반응물 등의 폐기물을 가열한 다음 액상연료 공급노즐(60)을 통해 고온으로 가열된 액상연료가 분사됨과 아울러 고온공기 분사노즐(50)에 의해 액상연료의 분사방향으로 고온의 공기가 분사되어 고온의 액상연료와 접촉이 이루어지게 되므로 액상연료의 건조 및 연소 효율을 크게 높여주게 된다.

그리고 본 발명은 내통(20)의 바닥면 일측에 점화노즐(28)이 설치되어 연소장치의 초기 작동시에 연소실(24)을 고형연료를 연소시켜 예열하기 위한 점화 불꽃을 생성하여 연소실(24)의 예열이 원활하게 수행할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 된 본 발명의 폐기물 연소장치에 따른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1과 같이 연소장치 본체(A)의 연소실(24)과 보일러 등의 열원으로 사용될 수 있도록 하는 제2연소실(70)을 플랜지(11) 연결하여 연소실(24)과 제2연소실(70)이 상호 연통될 수 있도록 한다.

이어서 고형연료 공급부(40)의 연료공급통(41)에 열량이 높은 목재 팰릿 등의 고형연료를 투입하여 연료공급관로(43)를 통해 연소실(24)로 공급함과 아울러 공기공급부(32)에서 공기를 불어주는 송풍작용으로 연소실(24)의 공기 공급이 이루어지는 상태에서 점화노즐(28)에 의해 점화불꽃을 생성시켜 고형연료를 연소시키게 되면 고형연료가 연소되면서 발생되는 연소열에 의해 가열되는 수단으로 연소실(24)은 설정된 고온으로 예열이 이루어지게 된다.

이때, 내통(20)의 측벽판(22) 중앙부에 설치된 고온공기 분사노즐(50)을 통해서도 공기분사가 이루어지게 되며, 고온공기 분사노즐(50)의 분사되는 공기는 연소실(24)이 연소열에 의해 예열되는 과정에서 연소실(24)을 가로지르는 형태로 설치된 공기공급관(52)이 점차적으로 가열되면서 공기공급관(52)을 통과하는 공기는 고온화되어 고온공기 분사노즐(50)을 통해 800℃ 이상되는 고온의 공기가 분사되는 수단으로 연소작용을 촉진하게 됨과 아울러 가연성 가스를 완전 연소시키는 작용을 한다.

상기와 같이 목재 팰릿 등의 고형연료가 연소되면서 발생되는 연소열에 의해 연소실(24)이 가열되어 설정된 온도로 예열이 이루어지게 되면, 고형연료의 공급은 차단하고 하수슬러지와 같은 고형물 또는 가축 사체와 같은 액상 반응물 등의 폐기물을 연소실(24)에 투입하여 연소시키게 된다.

도 2 내지 도 4는 연소실(24)에 하수슬러지와 같은 폐기물을 고형연료로 투입하여 연소시키는 것을 나타낸 것으로서, 연소장치의 작동 초기에는 고형연료 공급부(40)의 연료공급통(41)에 목재 팰릿 등의 고형연료를 투입하여 연소실(24)을 충분히 예열한 다음 이어서 연료공급통(41)에 하수슬러지와 같은 고형 폐기물을 투입하여 연소실(24)에 공급되도록 하는 수단으로 고형 폐기물의 연소가 이루어질 수 있도록 한다. 상기 하수슬러지와 같은 폐기물로 된 고형연료라 함은 하수슬러지를 건조시키고 이를 팰릿으로 만든 형태로 목재 팰릿 등의 고형연료에 비해 열량이 낮은 것을 의미한다.

상기와 같이 고형연료 공급부(40)를 통해 고형 폐기물 연료가 일정 온도로 예열된 연소실(24)에 공급되어 연소가 이루어지도록 하면, 공기공급부(32)의 공기는 공기선회 공간부(30)를 거쳐 연소실(24)에 와류된 공기가 유입되어 연소공기를 충분히 공급하게 되고 고온공기 분사노즐(50)을 통해 분사되는 800℃ 이상의 고온 공기에 의해서 연소작용을 촉진하게 되므로 열량이 낮은 고형 페기물 연료도 완전 연소가 이루어질 수 있도록 하고, 가연성 가스도 완전 연소시키는 작용을 하게 된다.

이때, 내통(20)의 통공부(34)를 통해 유입되는 공기도 내통(20)의 내벽면을 따라 선회되면서 가연성 가스를 고온화시켜 연소작용을 증진시켜 완전 연소가 되도록 함과 아울러 연소실(24)에서 제2연소실(70)로 미연소된 가연성 가스가 배출되는 경우에도 연소실(24)의 배출구(25)에 형성된 송풍안내통로(26) 및 상기 공기선회 공간부(30)의 차단면(31)에 각각 형성된 통공부(34)를 통해 제2연소실(70)의 입구측에 공기 공급이 되어 미연소된 가스가 완전 연소되도록 하는 다단계 연소수단으로 연소효율을 크게 높여준다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 연소실(24)에 가축 사체와 같은 액상 반응물 등의 액상연료를 연소실(24)에 투입하여 연소가 이루어지도록 한 것이다.

이때 내통(20)의 측벽판(22) 중앙부에 구비된 액상연료 공급노즐(60)을 통해 분사되는 액상연료는 액상연료 공급관(62)으로 공급하게 될 때 액상연료 공급관(62)은 연소실(24)을 가로지르는 형태로 설치된 구성이므로 액상연료는 액상연료 공급관(62)을 통과하는 과정에 고온으로 가열되어 액상연료 공급노즐(60)을 통해 고온 가열된 액상연료를 분사하게 된다.

또한, 상기 액상연료 공급노즐(60)을 통해 고온 가열되어 분사되는 액상연료는 고온공기 분사노즐(50)에 의해 분사되는 고온의 공기와 접촉되는 수단으로 액상연료의 건조 및 연소를 촉진하여 완전 연소가 가능하게 되므로, 구제역 등과 같은 병원균에 감염된 소나 돼지 등의 가축 사체를 파쇄하고 이를 고온 고압으로 열가수분해하여 유분이 많이 함유되어 연소가 가능한 액상 반응물을 완전 연소하여 부산물 없이 가축 사체를 안전하고 친환경적으로 처리할 수 있게 될 뿐만 아니라 폐기물 액상연료를 연소시켜 발생된 연소열을 이용하여 보일러의 열원으로 사용될 수 있게 되어 매우 경제적이다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

A : 연소장치 본체 10 : 외통
11 : 플랜지 12 : 측벽판
20 : 내통 21 : 원주면
22 : 측벽판 24 : 연소실
25 : 배출구 26 : 송풍안내통로
27 : 배출안내판 28 : 점화노즐
30 : 공기선회 공간부 31 : 차단면
32 : 공기공급부 32a : 송풍안내판
34 : 통공부 35 : 유입안내면
36 : 경사안내면 40 : 고형연료 공급부
41 : 연료공급통 42 : 이송스크류
43 : 연료공급관로 44: 역화방지 통기부
50 : 고온공기 분사노즐 52 : 공기공급관
60 : 액상연료 공급노즐 62 : 액상연료 공급관
70 : 제2연소실 72 : 탄화재 배출스크류

Claims

원통이 횡설된 형태로 설치되고 일측은 개구되고 타측은 중앙부가 외측으로 볼록한 호형의 측벽판(12)이 구비되어 있는 외통(10)과,
상기 외통(10)의 내부에 설치되며 일측의 개구된 배출구(25)의 배출방향으로 경사면을 이루는 배출안내판(27)이 형성되고 타측은 내측으로 볼록한 호형의 측벽판(22)이 형성되어 있는 연소실(24)을 구성하는 내통(20)과,
상기 외통(10)과 내통(20) 사이에 형성되어 통공부(34)를 통해 내통(20) 내부의 연소실(24) 및 상기 연소실(24)과 연통되는 제2연소실(70)의 입구측에 공기를 제공하는 공기선회 공간부(30)와,
상기 외통(10)의 상측에 설치되어 내통(20)으로 고형연료를 공급하는 연료공급관로(43)에 역화방지 통기부(44)가 형성되어 있는 고형연료 공급부(40)와,
상기 내통(20)의 연소실(24) 일측을 가로지르는 형태로 횡설된 공기공급관(52)과 연결되어 공기공급관(52)을 통과하는 공기가 가열되어 생성된 고온의 공기가 공급되도록 한 고온공기 분사노즐(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.
제 1항에 있어서,
상기 제2연소실(70)은 연소실(24)의 연소열을 열원으로 사용하기 위한 보일러(B)의 연소로에 해당됨을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.
제 1항에 있어서,
상기 외통(10)의 개구된 끝단부 내측에 차단면(31)으로 공기선회 공간부(30)의 개구 부분을 차단하면서 내통(20)을 고정 연결하되 차단면(31)에 일정 간격으로 통공부(34)가 형성되어 제2연소실(70)의 입구측에 공기를 공급하고, 끝단부 외측으로 플랜지(11)가 형성되어 제2연소실(70)과 플랜지 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.
제 1항에 있어서,
상기 공기선회 공간부(30)는,
외통(10)과 내통(20) 사이에 형성되되 공기선회 공간부(30)의 상측은 폭이 넓고 하측은 상측에 비해 폭이 좁은 형태로 편심된 공간을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.
제 1항에 있어서,
통공부(34)는,
내통(20)의 원주면(21) 및 측벽판(22)과 공기선회 공간부(30)의 차단면(31)에 일정 간격으로 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.
제 5항에 있어서,
상기 통공부(34)는,
공기선회 공간부(30)의 인접부분은 곡면으로 된 유입안내면(35)이 형성되어 부압이 발생되도록 하고, 유입안내면(35)의 내측은 점차적으로 폭이 넓어지는 경사안내면(36)을 형성하여 유입되는 공기가 확산 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.
제 1항에 있어서,
상기 고형연료 공급부(40)는,
외통(10)의 상측부에 이송스크류(42)가 구비되어 있는 연료공급통(41)과, 상기 연료공급통(41)의 일측에 하향 경사지게 설치되고 내통(20)을 관통하여 연소실(24)에 연료공급이 되도록 하는 연료공급관로(43)와, 공기선회 공간부(30)에 위치하는 연료공급관로(43)의 상측면에 일정 간격으로 관통되어 유입되도록 한 공기공급부(32)의 공기가 연료공급관로(43)의 출구 방향으로 배출되도록 하는 역화방지 통기부(44)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.
제 1항에 있어서,
상기 고온공기 분사노즐(50)의 일측에 액상연료 공급노즐(60)을 구비하되 상기 액상연료 공급노즐(60)은 연소실(24)을 가로지르는 형태로 설치된 액상연료 공급관(62)과 연결되어 액상연료 공급관(62)을 통과하는 액상연료가 고온으로 가열된 것을 공급하도록 한 액상연료 공급노즐(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.
제 8항에 있어서,
상기 액상연료 공급노즐(60)은 내통(20)의 측벽판(22) 중앙부에 중공관으로 구비되고 그 액상연료 공급노즐(60)의 둘레에 고온공기 분사노즐(50)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치.