KR101850120B1 - Waste burning apparatus and waste treating system using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐기물 연소장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 음식물 쓰레기 또는 하수 찌꺼기 또는 축산인분뇨 등과 같은 폐기물을 연소시키는 연소장치에 있어서 연소실의 상측부에 위치된 반응실 내부에서 연소가스가 나선형으로 회전되도록 하여 연소가스의 체류시간이 길어지도록 하여 소석회나 요소수를 이용한 유해물질 제거효율이 향상되도록 할 수 있는 폐기물 연소장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste combustion apparatus and a waste disposal system using the same, and more particularly, to a waste incineration system for waste incineration And the waste gas can be spirally rotated so that the residence time of the combustion gas is prolonged, thereby improving the removal efficiency of harmful substances using the lime and urea water, and a waste treatment system using the same.
일반적으로, 일상생활에서 사용되는 타이어나 비닐 및 플라스틱 또는 음식물 쓰레기나 하수 찌꺼기 및 축산인분뇨 등과 같은 폐기물은, 극히 일부분만 재활용될 뿐 대부분 매립되거나 소각 처리되고 있다. 이 중 폐기물을 매립하는 방법은, 매립지의 확보와 매립된 폐기물에 의해 지하수와 대지가 오염되는 문제점을 야기하여, 소각에 의해 폐기물을 폐기하는 방법이 집중적으로 개시된 바 있다.Generally, wastes such as tires, vinyl and plastic used in daily life, food wastes, sewage sludge and animal manure are only partially recycled and mostly buried or incinerated. Among them, the method of landfilling the wastes causes a problem that the landfill is secured and the groundwater and the land are contaminated by the wastes buried, and a method of disposing the wastes by incineration has been intensively disclosed.
이에, 상기와 같은 폐기물은 고온의 연소로에서 연소시켜야 하는데, 공개특허 10-2012-0060257호 등에, 폐기물을 연소시키는 연소장치가 개시된 바 있다.Accordingly, the above-mentioned waste must be burned in a high-temperature combustion furnace, and a combustion apparatus for burning waste is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-0060257.
종래의 폐기물 연소장치는, 미리 탈수 및 건조된 음식물 쓰레기 등과 같은 폐기물을 연소하기 위한 소각로와 소각로의 상부에 제공되는 하나 이상의 분사노즐 등을 포함하고, 분사노즐을 통해 단순히 요소수나 암모니아수 등의 환원물질이 분사되도록 하여 연소가스 중 질산화물질 등과 같은 유해물질이 흡착 또는 환원반응에 의해 제거되도록 하고 있다.Conventional waste combustion apparatuses include an incinerator for burning waste such as food wastes and the like which have been dewatered and dried in advance and one or more injection nozzles provided on the upper part of an incinerator and the like, So that harmful substances such as nitric oxide in the combustion gas are removed by the adsorption or reduction reaction.
그러나 종래의 폐기물 연소장치는, 소각로가 단순히 원통체 등과 같은 구조를 가지기 때문에, 폐기물의 연소시 발생되는 연소가스의 경우 높은 열에너지를 가지고 있어 소각로의 연소 공간을 수직으로 상승하면서 후단부의 보일러나 정화장치로 빠르게 이동된다.However, since the conventional incineration furnace has a structure such as a cylinder, the incineration furnace has a high thermal energy in the case of the combustion gas generated in the combustion of the waste, so that the combustion space of the incinerator rises vertically, .
이에, 소각로의 상측부에서 환원물질이 분사된다고 하더라도 환원물질과의 반응시간이 매우 짧고, 또한, 화염의 방향이 변화되는 경우 소각로의 전면적에 대하여 고르게 분포되지 않고 일부분으로 치우친 상태에서 수직 상승하기 때문에 반응면적이 넓지 않아 그 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.Therefore, even if the reducing material is injected from the upper part of the incinerator, the reaction time with the reducing material is very short, and when the direction of the flame is changed, it is not uniformly distributed over the whole area of the incinerator, The reaction area is not wide and the efficiency is greatly reduced.
따라서 본 발명의 목적은 연소실의 상측부에 위치된 반응실 내부에서 연소가스가 나선형으로 회전되도록 하여 연소가스의 체류시간이 길어지도록 하여 소석회나 요소수를 이용한 유해물질 제거효율이 향상되도록 할 수 있는 폐기물 연소장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for removing harmful substances from a lump of lime or urea by improving the residence time of a combustion gas by rotating a combustion gas spirally in a reaction chamber located in an upper portion of the combustion chamber And a waste disposal system using the same.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이를 위하여, 본 발명에 의하면, 고온의 열을 발생시키는 버너를 통하여 슬러지 건조장치의 출구게이트 또는 폐기물 공급수단으로부터 공급되는 건조된 슬러지나 폐기물을 투입수단을 통해 공급받아 연소로에서 연소시키는 연소실; 연소실의 상측에 연통 구성되며 연소실에서 연소된 연소가스 중 유해물질이 흡착 또는 환원반응을 통해 저감되도록 하는 반응공간을 제공하는 반응실; 반응실의 상측부에 구성되어 반응실의 내부 공간에 소석회를 분사하여 연소가스 중 염소물질을 제거하는 소석회분사수단; 반응실의 상측부에 구성되어 반응실의 내부 공간에 요소수를 분사하여 연소가스 중 질산화물질을 제거하는 SNCR분사수단; 및 반응실의 중간부에 구성되어 반응실의 내부 공간에 나선형으로 에어를 주입하여 반응실을 따라 이동하는 연소가스가 나선형으로 회전하도록 하는 나선형에어공급수단; 및 연소실에 구성되어 연소시 발생되는 재를 외부로 배출시키는 드레인을 포함하는 폐기물 연소장치가 제공된다.To this end, according to the present invention, a sludge or waste supplied from an outlet gate of a sludge drying device or a waste supply means through a burner generating high-temperature heat is supplied through a charging means and burned in a combustion furnace; A reaction chamber communicating with the upper side of the combustion chamber and providing a reaction space for reducing harmful substances in the combustion gas burned in the combustion chamber through an adsorption or reduction reaction; A slaked lime injecting means disposed at an upper side of the reaction chamber for injecting slaked lime into the inner space of the reaction chamber to remove chlorine material from the combustion gas; An SNCR injection means configured at an upper portion of the reaction chamber for injecting urea water into the inner space of the reaction chamber to remove nitric oxide from the combustion gas; And a spiral air supply means disposed at an intermediate portion of the reaction chamber for injecting air spirally into the inner space of the reaction chamber so that the combustion gas moving along the reaction chamber rotates in a spiral manner; And a drain disposed in the combustion chamber and discharging the ash generated in the combustion to the outside.
또한, 본 발명에 의하면, 슬러지 건조장치; 상기와 같은 폐기물 연소장치; 및 폐기물 연소장치의 연소시 발생된 연소가스를 폐기물 연소장치의 고온의 열풍과 열교환시키면서 촉매 반응시켜 연소가스 중 유해물질을 응집 처리하는 선택적 촉매반응장치를 포함하는 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템이 제공된다.Further, according to the present invention, there is provided a sludge drying apparatus comprising: A waste combustion apparatus as described above; And a selective catalytic reaction device for coagulating the harmful substances in the combustion gas by catalytically reacting the combustion gas generated during the combustion of the waste combustion device with hot air of the high temperature of the waste combustion device, / RTI >
여기서, 슬러지 건조장치는, 슬러지가 이동되면서 건조되는 공간을 제공하는 건조실; 건조실의 외부를 감싸면서 구성되고 건조실의 외부 표면에 열풍이 이동되도록 하여 슬러지가 간접 건조되도록 하는 외부스팀실; 건조실의 중심부에 회전 가능하게 설치되고 슬러지가 건조실 내부에서 이동되도록 하며 건조실의 중심 내부에 열풍이 이동되도록 하여 슬러지가 간접 건조되도록 하는 중심스팀축; 건조실의 일단부에 연결 구성되어 슬러지가 건조실에 정량 공급되도록 하는 슬러지공급수단; 건조실의 타단부에 구성된 배출사일로의 하측부에 해당되며 간접 열풍에 의해 건조된 슬러지가 배출되도록 하는 출구게이트; 배출사일로의 상측부에 해당되며 슬러지의 건조시 발생된 연소가스가 배출되도록 하는 배기구; 및 외부스팀실과 중심스팀축의 단부에 연통 구성되어 슬러지를 건조시킨 열풍이 집수되도록 하는 열풍집수관을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the sludge drying apparatus includes: a drying chamber for providing a space in which sludge is moved and dried; An outer steam chamber configured to surround the outside of the drying chamber and allowing the hot air to move to the outer surface of the drying chamber to indirectly dry the sludge; A central steam shaft rotatably installed in the center of the drying chamber so that the sludge is moved inside the drying chamber and hot air is moved in the center of the drying chamber to dry the sludge indirectly; A sludge supply means connected to one end of the drying chamber to supply a predetermined amount of sludge to the drying chamber; An outlet gate corresponding to a lower portion of the discharge silo formed at the other end of the drying chamber and discharging the dried sludge by indirect hot wind; An exhaust port corresponding to an upper portion of the discharge silo and discharging the combustion gas generated when the sludge is dried; And a hot air collecting pipe communicating with the outer steam chamber and the end portion of the central steam shaft to collect the hot air dried by the sludge.
또한, 선택적 촉매반응장치는, 연소가스가 이동하면서 촉매 반응되도록 하는 공간을 제공하는 원통체 형상의 반응탑; 반응탑 내부에 구성되고 연소가스가 촉매 반응되도록 하여 유해물질이 탈질되도록 하는 촉매수단; 반응탑의 외부를 감싸면서 구성되고 폐기물 연소장치로부터 고온의 열풍을 공급받아 반응탑의 외부 표면에 열풍이 이동되도록 하여 연소가스가 소정 온도로 열교환되도록 하는 열교환스팀층; 반응탑의 상측단에 구성되어 반응탑 내부 공간에 나선형으로 연소가스가 주입되도록 하는 연소가스주입수단; 반응탑의 하측단에 구성되어 촉매수단과의 촉매반응에 의해 유해물질이 탈질된 연소가스가 세정집진장치로 공급되도록 하는 배기수단; 및 반응탑의 하측단에 구성되어 촉매수단과의 촉매반응에 의해 탈질된 유해물질이 외부로 배출되도록 하는 배출수단을 포함하는 것이 바람직하다. The selective catalytic reaction apparatus may further include a cylindrical reaction tower for providing a space for catalytic reaction of the combustion gas while moving; A catalytic means configured in the reaction tower to allow catalytic reaction of the combustion gas so that the harmful substance is denitrified; A heat exchange steam layer configured to surround the outside of the reaction tower and to receive hot air at a high temperature from the waste combustion device to transfer hot air to the outer surface of the reaction tower to heat exchange the combustion gas to a predetermined temperature; A combustion gas injection means formed at the upper end of the reaction column for injecting a combustion gas into the reaction space in a spiral manner; An exhaust means formed at the lower end of the reaction tower for supplying a combustion gas, which is denitrified with harmful substances, to the cleaning and dust collecting apparatus by a catalytic reaction with the catalytic means; And a discharging means disposed at the lower end of the reaction tower for discharging the denitrifying substances, which have been denitrified by the catalytic reaction with the catalytic means, to the outside.
따라서 본 발명에 의하면, 연소가스 중의 질산화물질 뿐만 아니라 염소물질까지 제거되도록 할 수 있고, 연소가스의 반응실 내 이동시간이 최대한 길어지도록 하는 것을 통해 흡착 또는 환원반응 시간이 길어지게 하고 흡착 또는 환원반응 면적이 증대되도록 하여, 연소가스 중의 유해물질 제거 효율이 향상되도록 할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to remove not only the nitric oxide substances in the combustion gas but also the chlorine substances, and the adsorption or reduction reaction time is extended through the longest movement time of the combustion gas in the reaction chamber, So that the efficiency of removing harmful substances in the combustion gas can be improved.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 연소장치의 내부 구성을 측면에서 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 폐기물 연소장치의 내부 구성을 평면에서 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템의 구성을 나타낸 도면; 및
도 4와 도 5는 각각 도 3의 폐기물 처리 시스템에 있어서 슬러지 건조장치와 선택적 촉매반응장치의 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a side view of an internal structure of a waste combustion apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a plan view of the internal structure of the waste combustion apparatus of FIG. 1; FIG.
3 is a view illustrating a configuration of a waste treatment system using a waste combustion apparatus according to a preferred embodiment of the present invention; And
4 and 5 are views showing the construction of a sludge drying apparatus and a selective catalytic reaction apparatus in the waste treatment system of FIG. 3, respectively.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 연소장치의 내부 구성을 측면에서 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 폐기물 연소장치의 내부 구성을 평면에서 나타낸 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4와 도 5는 각각 도 3의 폐기물 처리 시스템에 있어서 슬러지 건조장치와 선택적 촉매반응장치의 구성을 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a side view of the internal structure of a waste combustion apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the internal structure of the waste combustion apparatus of FIG. FIG. 3 is a view showing the construction of a waste treatment system using a waste combustion apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are graphs showing a sludge drying device and a selective catalytic reaction Fig.
먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 연소장치(200)는, 슬러지 건조장치(100)로부터 건조된 슬러지나 폐기물 공급수단(PS)으로부터 다양한 폐기물을 공급받아 연소시키고 연소에 따른 고온의 열풍을 슬러지 건조장치(100)에 공급하는 장치로서, 고온의 열을 발생시키는 버너(210)를 통하여 슬러지 건조장치(100)의 출구게이트(170) 또는 폐기물 공급수단(PS)으로부터 공급되는 건조된 슬러지나 폐기물을 투입수단(220)을 통해 공급받아 연소로에서 연소시키는 연소실(230), 연소실(230)의 상측에 연통 구성되며 연소실(230)에서 연소된 연소가스 중 유해물질이 흡착 또는 환원반응을 통해 저감되도록 하는 반응공간을 제공하는 반응실(240), 반응실(240)의 상측부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 소석회를 분사하여 연소가스 중 염소물질을 제거하는 소석회분사수단(250), 반응실(240)의 상측부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 요소수를 분사하여 연소가스 중 질산화물질을 제거하는 SNCR분사수단(260) 및 반응실(240)의 중간부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 나선형으로 에어를 주입하여 반응실(240)을 따라 이동하는 연소가스가 나선형으로 회전하도록 하여 반응실(240) 내에서의 이동시 체류시간이 길어지도록 함과 동시에 반응실(240)의 전면적에 고르게 분포되어 소석회나 요소수와의 접촉면적이 증대되도록 하여 흡착 또는 환원반응을 통한 유해물질 제거효율이 향상되도록 하는 나선형에어공급수단(270) 및 연소실(230)에 구성되어 연소시 발생되는 재를 외부로 배출시키는 드레인(280) 등을 포함한다.1 to 5, a
버너(210)는, 연소실(230)의 연소로에 고온의 열을 발생시키는 수단으로서, 공지의 화염발생수단이 사용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
투입수단(220)은, 슬러지나 폐기물을 연소실(230)의 연소로에 투입시키는 수단으로서, 슬러지 건조장치(100)의 출구게이트(170)로부터 건조된 슬러지를 공급받거나 또는 별도의 폐기물 공급수단(PS)으로부터 연소 가능한 폐기물을 공급받아 연소실(230)의 투입구에 투입시키기 위한 투입콘베이어나 정량공급기 등과 같은 공지의 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The injecting means 220 is a means for injecting sludge or wastes into the combustion furnace of the
연소실(230)은, 슬러지나 폐기물이 연소로에서 고온의 열에 의해 연소되면서 폐기 처리되도록 하는 수단으로서, 소정면적의 연소공간을 제공한다.The
반응실(240)은, 연소실(230)의 상측에 연통 구성되며 연소실(230)에서 연소된 연소가스 중 유해물질이 흡착 또는 환원반응을 통해 저감되도록 하는 반응공간을 제공하는 수단으로서, 일예로, 원통체 형상을 가지는 소정면적의 반응공간을 제공한다.The
소석회분사수단(250)은, 반응실(240)의 상측부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 소석회를 분사하여 연소가스 중 염소물질을 흡착 또는 환원반응을 통해 제거하는 수단으로서, 반응실(240)의 상측부에 설치되어 소석회를 반응실(240)의 상측부에 분사하는 분사노즐(251)과, 소석회가 저장되며 분사노즐(251)에 소석회를 공급하는 소석회저장사일로(252) 등을 포함한다.The slaked lime injecting means 250 is provided at an upper portion of the
따라서 소석회분사수단(250)에 의하면, 반응실(240)의 상측부로부터 하측부를 향하여 소석회가 분사되고 이에, 연소실(230)에서 발생되어 수직 상승하는 연소가스가 소석회와 접촉에 따른 흡착 및 환원반응됨에 따라 연소가스 중 염소물질이 제거되도록 할 수 있다.Therefore, according to the slaked lime injecting means 250, the slaked lime is injected from the upper side to the lower side of the
SNCR분사수단(260)은, 반응실(240)의 상측부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 요소수를 분사하여 연소가스 중 질산화물질을 흡착 또는 환원반응을 통해 제거하는 수단으로서, 반응실(240)의 상측부에 설치되어 요소수를 반응실(240)의 상측부에 분사하는 분사노즐(261)과, 요소수가 저장되며 분사노즐(261)에 요소수를 공급하는 요소수저장탱크(262) 등을 포함한다.The SNCR injection means 260 is disposed at an upper portion of the
여기서, 분사노즐(261)과 요소수저장탱크(262)를 연결하는 연결관에는 고온의 열풍이 집중되는 스팀드럼으로부터 고온의 스팀이 제공되는 스팀공급수단(STEAM)이 설치되어 요소수가 소정 온도 약 800 ℃ 내지 1000℃ 정도로 열교환된 상태에서 반응실(240)의 내부 공간에 분사되도록 하여, 요소수와 연소가스 중의 질산화물질의 흡착 또는 환원반응이 더 촉진되도록 하는 것이 바람직하다.In this connection, the connection pipe connecting the
따라서 SNCR분사수단(260)에 의하면, 반응실(240)의 상측부로부터 하측부를 향하여 요소수가 분사되고 이에, 연소실(230)에서 발생되어 수직 상승하는 연소가스가 요소수와 접촉에 따른 흡착 및 환원반응됨에 따라 연소가스 중 질산화물질이 제거되도록 할 수 있다.Therefore, according to the SNCR injection means 260, the urea water is injected from the upper side to the lower side of the
나선형에어공급수단(270)은, 반응실(240)의 중간부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 나선형으로 에어를 주입하여 반응실(240)을 따라 이동하는 연소가스가 나선형으로 회전하도록 하여 반응실(240) 내에서의 이동시 체류시간이 길어지도록 함과 동시에 반응실(240)의 전면적에 고르게 분포되어 소석회나 요소수와의 접촉면적이 증대되도록 하여 흡착 또는 환원반응을 통한 유해물질 제거효율이 향상되도록 하는 수단으로서, 반응실(240)의 중간부에 반응실(240)의 외주면을 감싸면서 설치되는 파이프 구조의 설치고리(271), 설치고리(271)의 외주면에 연통 구성되어 설치고리(271)의 내부에 외부 에어공급수단(미도시)으로부터 에어가 주입되도록 하는 주입관(272) 및 설치고리(271)의 내주면에 일정한 간격을 가지면서 연통된 상태로 반응실(240)의 내부까지 관통 구성되어 에어가 반응실(240) 내부로 분사되도록 하여 연소가스가 수직 상승하지 않고 지체되도록 하는 복수개의 에어분사관(273) 등을 포함한다.The helical air supply means 270 is formed in the middle portion of the
여기서, 복수개의 에어분사관(273)은, 설치고리(271)에 대하여 선택적으로 에어 분사 각도가 조절되도록 구성될 수 있으며, 이를 통하여, 연소가스가 연소실(230)의 화염방향에 따라 반응실(240) 내부에서 나선형으로 회전되도록 하고, 이에, 연소가스가 반응실(240) 내부에서 이동되는 시간이 지체되어 소석회나 요소수와의 접촉시간이 길어지도록 함과 동시에, 연소가스가 반응실(240)의 전면적에 고르게 퍼지게 되어 소석회나 요소수와의 접촉면적이 증대되어 유해물질 제거 효율이 향상되도록 할 수 있다.The plurality of
따라서 나선형에어공급수단(270)에 의하면, 반응실(240)의 내부 공간에 나선형으로 에어가 주입됨으로써, 반응실(240)을 따라 이동하는 연소가스가 나선형으로 회전하도록 하여 연소가스의 체류시간이 길어지도록 함과 동시에 반응실(240)의 전면적에 고르게 분포되도록 하여 소석회나 요소수를 이용한 유해물질 제거효율이 향상되도록 할 수 있다.The spiral air supply means 270 injects air spirally into the inner space of the
드레인(280)은, 연소실(230)의 하측단에 구성되어 연소시 발생되는 재를 외부로 배출시키는 수단으로서, 공지의 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 연소장치(200)의 작용에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the
먼저, 연소실(230)이 버너(210)에 의해 1200℃ 내지 1400℃의 온도로 가열된 상태에서, 투입수단(220)을 통해 슬러지 건조장치(100)의 출구게이트(170) 또는 폐기물 공급수단(PS)으로부터 건조된 슬러지나 폐기물이 투입되어 연소가 진행된다.The
이후, 연소실(230)에서 연소가 진행됨에 따라 발생되는 연소가스가 반응실(240) 내부로 수직 상승하게 되고, 반응실(240)의 상측부에 구성된 소석회분사수단(250)과 SNCR분사수단(260)에 의해 각각 소석회와 요소수가 분사되어 연소가스와 접촉하면서 연소가스 중의 염소물질과 질산화물질이 흡착 또는 환원반응에 의해 제거되는데, 이때, 반응실(240)의 중간부에 구성된 나선형에어공급수단(270)에 의해 연소실(230)로부터 반응실(240)로 수직 상승된 연소가스가 나선형으로 회전되면서 반응실(240)의 상측부를 향해 지체 이동된다.The combustion gas generated as the combustion progresses in the
따라서 본 발명의 폐기물 연소장치(200)에 의하면, 연소가스 중의 질산화물질 뿐만 아니라 염소물질까지 제거되도록 할 수 있고, 이때, 연소가스의 반응실(240) 내 이동시간이 최대한 길어지도록 하는 것을 통해 흡착 또는 환원반응 시간이 길어지게 하고 흡착 또는 환원반응 면적이 증대되도록 하여, 연소가스 중의 유해물질 제거 효율이 향상되도록 할 수 있다.Therefore, according to the
한편, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 처리장치를 이용한 폐기물 처리 시스템은, 크게, 슬러지를 건조시키는 슬러지 건조장치(100), 슬러지 건조장치(100)로부터 건조된 슬러지를 공급받거나 폐기물 공급수단(PS)으로부터 다양한 폐기물을 공급받아 연소시키고 연소에 따른 고온의 열풍을 슬러지 건조장치(100)에 공급하는 폐기물 연소장치(200), 폐기물 연소장치(200)의 연소시 발생된 연소가스를 폐기물 연소장치(200)의 고온의 열풍과 열교환시키면서 촉매 반응시켜 연소가스 중 질산화물질을 응집 처리하는 선택적 촉매반응장치(300) 및 상기 구성부들을 제어하는 제어부(400) 등을 포함한다.1 to 5, the waste disposal system using the waste disposal apparatus according to the preferred embodiment of the present invention mainly includes a
슬러지 건조장치(100)는, 슬러지가 이동되면서 건조가 이루어지도록 하는 공간을 제공하는 원통체 형상의 건조실(110), 건조실(110)의 외부를 감싸면서 구성되고 폐기물 연소장치(200)로부터 고온의 열풍을 공급받아 건조실(110)의 외부 표면에 열풍이 이동되도록 하여 슬러지가 간접 건조되도록 하는 외부스팀실(120), 외부스팀실(120)의 외부를 감싸면서 구성되고 공기층이 형성되도록 하여 고온의 열풍이 이동되는 외부스팀실(120)의 열화를 방지하는 내화단열실(130), 건조실(110)의 중심부에 회전 가능하게 설치되고 스크류(141)를 통해 슬러지가 건조실(110) 내부에서 이동되도록 하며 폐기물 연소장치(200)로부터 고온의 열풍을 공급받아 건조실(110)의 중심 내부에 열풍이 이동되도록 하여 슬러지가 간접 건조되도록 하는 중심스팀축(140), 건조실(110)의 일단부에 연결 구성되어 슬러지가 건조실(110)에 정량 공급되도록 하는 슬러지공급수단(150), 건조실(110)의 타단부에 구성된 배출사일로(160)의 하측부에 해당되며 간접 열풍에 의해 건조된 슬러지가 배출 및 폐기물 연소장치(200)로 공급되도록 하는 출구게이트(170), 배출사일로(160)의 상측부에 해당되며 슬러지의 건조시 발생된 악취 등과 같은 연소가스가 배출 및 폐기물 연소장치(200)의 연소실(230)로 공급되도록 하는 배기구(180) 및 외부스팀실(120)과 중심스팀축(140)의 단부에 연통 구성되어 슬러지를 건조시킨 열풍이 보일러(BO)의 응축수탱크로 집수되도록 하는 열풍집수관(190) 등을 포함한다.The
여기서, 슬러지 건조장치(100)는, 건조실(110), 외부스팀실(120), 내화단열실(130) 및 중심스팀축(140)이 4중 원통체 구조를 가지고, 건조실(110)이 슬러지공급수단(150)의 위치가 출구게이트(170)의 위치 보다 높은 위치를 가지도록 하는 잭업수단을 통하여 중심스팀축(140)의 회전시 회전되는 스크류(141)를 통한 슬러지의 이동 작업이 원활히 이루어지도록 할 수 있다.The
건조실(110)은, 슬러지가 이동되면서 건조가 이루어지도록 하는 공간을 제공하는 것으로서, 원통체 형상을 가지고 내부 중공은 슬러지가 열풍에 의해 간접 건조되면서 이동되는 이동공간의 기능을 제공한다.The
외부스팀실(120)은, 건조실(110)의 외부를 소정 간격 이격된 상태에서 감싸면서 구성되어 건조실(110)의 가장자리 부위에 고온의 열풍이 이동되도록 하여 슬러지가 간접 건조되도록 하는 건조수단으로서, 건조실(110) 보다 큰 지름을 가지는 원통체 형상을 가지며 건조실(110)의 외부 표면에 고온의 열풍이 이동되도록 하는 열풍유로의 기능을 제공한다.The
따라서 외부스팀실(120)에 의하면, 건조실(110)의 내부 중공에 직접 고온의 열풍이 공급되면서 슬러지가 건조되도록 하는 것이 아니고, 건조실(110)의 외부에 고온의 열풍이 공급되도록 하여 건조실(110) 내부의 슬러지가 간접 건조되도록 할 수 있고, 이에, 슬러지가 건조되면서 소정 크기의 덩어리로 뭉쳐지더라도 외부만 빠르게 건조되지 않고 내부까지 고르게 건조되도록 할 수 있어 스크류(141) 등에 슬러지 덩어리가 흡착되지 않도록 함과 동시에 연소를 방지할 수 있다.Therefore, the
내화단열실(130)은, 외부스팀실(120)의 외부를 소정 간격 이격된 상태에서 감싸면서 구성되어 공기층이 형성되도록 하여 고온의 열풍이 이동되는 외부스팀실(120)의 열화를 방지하는 내화방지수단으로서, 외부스팀실(120) 보다 큰 지름을 가지는 원통체 형상을 가지며 외부스팀실(120)의 표면이 상대적으로 낮은 온도를 가지는 상온의 공기층에 의해 열교환되도록 하여 별도의 내화부재를 구성하지 않고도 내화 기능이 제공되도록 할 수 있다.The fire-proof and heat-
중심스팀축(140)은, 건조실(110)의 중심부에 회전 가능하게 설치되고 스크류(141)를 통해 슬러지가 건조실(110) 내부에서 이동되도록 하며 건조실(110)의 중심부위에 고온의 열풍이 이동되도록 하여 슬러지가 간접 건조되도록 하는 건조수단으로서, 건조실(110)의 지름 보다 1/5 내지 1/3 정도 작은 지름을 가지는 원통체 형상을 가지는 회전축이 건조실(110)의 내부 중심부에 회전 가능하게 설치되어 슬러지의 이동을 가능하게 하고 건조실(110)의 중심부에 고온의 열풍이 이동되도록 하는 열풍유로의 기능을 제공한다.The
여기서, 중심스팀축(140)은, 회전축(142)의 외주면에 스크류(141)가 나선형으로 설치되고 회전축(142)의 내주면에 열풍이 이동되는 중공부(143)를 가진다. The
따라서 중심스팀축(140)에 의하면, 건조실(110)의 일단부에 공급된 슬러지가 타단부까지 이동되도록 할 수 있고, 이때, 중심스팀축(140)의 중공에 이동되는 고온의 열풍에 의해 건조실(110) 내부의 슬러지가 간접 건조되도록 할 수 있고, 이에, 슬러지가 건조되면서 소정 크기의 덩어리로 뭉쳐지더라도 외부만 빠르게 건조되지 않고 내부까지 고르게 건조되도록 할 수 있어 스크류(141) 등에 슬러지 덩어리가 흡착되지 않도록 함과 동시에 연소를 방지할 수 있다.Accordingly, the sludge supplied to one end of the
즉, 본 발명에 의하면, 중심스팀축(140), 건조실(110) 및 외부스팀실(120)이 3중 원통체 구조를 가짐에 따라, 건조실(110)에 직접적으로 고온의 열풍이 공급되면서 슬러지가 직접 가열 건조되도록 하는 것이 아니라, 건조실(110)의 중심부에 구성되는 열풍유로와 건조실(110)의 외부를 감싸는 열풍유로에 각각 이동되는 열풍에 의해 슬러지가 간접 가열 건조되도록 할 수 있고, 이를 통하여, 슬러지의 연소를 방지하고 이에 따른 악취 발생을 억제할 수 있다.That is, according to the present invention, since the
슬러지공급수단(150)은, 건조실(110)의 일단부에 연결 구성되어 슬러지가 건조실(110)에 정량 공급되도록 하는 수단으로서, 슬러지공급호퍼로부터 슬러지공급콘베이어를 따라 이동된 슬러지가 정량투입기에 의해 건조실(110)의 슬러지공급관을 따라 일정하게 공급되도록 한다.The sludge supplying means 150 is connected to one end of the drying
출구게이트(170)는, 건조실(110)의 타단부에 구성된 배출사일로(160)의 하측부에 해당되며 간접 열풍에 의해 건조된 슬러지가 배출되도록 하는 출구수단으로서, 건조실(110)의 타단부에 원통체 형상으로 구성되는 배출사일로(160)의 하측부에 위치되어 건조된 슬러지가 건조슬러지이동콘베이어로 토출되어 폐기물 연소장치(200)에 공급되도록 한다.The outlet gate 170 corresponds to the lower portion of the
배기구(180)는, 배출사일로(160)의 상측부에 해당되며 슬러지의 건조시 발생된 악취 등과 같은 연소가스가 배출되도록 하는 배기수단으로서, 건조실(110)의 타단부에 원통체 형상으로 구성되는 배출사일로(160)의 상측부에 위치되어 가스가 폐기물 연소장치(200)의 연소실(230)로 공급되도록 한다.The
열풍집수관(190)은, 외부스팀실(120)과 중심스팀축(140)의 단부에 연통 구성되어 슬러지를 건조시킨 열풍이 집수 및 재활용되도록 하는 열풍집수수단으로서, 슬러지의 건조시 열교환된 열풍이 폐기물 연소장치(200)로부터 소각열을 공급받아 기능하는 보일러(BO)의 응축수탱크 등을 경유한 뒤 증기터빈으로 공급되어 발전에 재활용되도록 한다.The hot
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조장치(100)의 작용에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the
먼저, 슬러지공급수단(150)에 의해 건조실(110)의 일단부에 슬러지가 정량 공급된다. First, the sludge is supplied in a predetermined amount to one end of the drying
한편, 건조실(110)의 외부를 감싸는 외부스팀실(120)과 건조실(110)의 중심부에 회전 가능하게 구성된 중심스팀축(140)에는 각각 폐기물 연소장치(200)로부터 고온의 열풍이 공급된다.The hot steam from the
이후, 중심스팀축(140)이 회전함에 따라 스크류(141)에 의해 건조실(110)에 공급된 슬러지가 건조실(110)의 타단부로 이동하게 되는데, 이때, 건조실(110)의 중심부에 위치된 중심스팀축(140)과 건조실(110)의 외부를 감싸는 외부스팀실(120)에 각각 고온의 열풍이 공급됨에 따라, 건조실(110)의 내부 공간에 고온의 열이 전달되고 이에, 슬러지가 고온의 열풍에 간접 가열되면서 건조된다.The sludge supplied to the drying
이후, 건조된 상태로 건조실(110)의 타단부로 이동된 건조된 슬러지는 출구게이트(170)로 배출되어 폐기물 연소장치(200)로 공급되고, 슬러지의 건조시 발생되는 악취 등과 같은 연소가스는 배기구(180)로 배출되어 폐기물 연소장치(200)의 연소실(230)로 공급되어 처리되며, 슬러지의 건조시 열교환된 상태의 열풍은 열풍집수관(190)으로 집수되어 폐기물 연소장치(200)로부터 소각열을 공급받아 기능하는 보일러(BO)의 응축수탱크 등을 경유한 뒤 증기터빈으로 공급되어 발전에 재활용된다.Thereafter, the dried sludge which has been moved to the other end of the drying
따라서 본 발명의 슬러지 건조장치(100)에 의하면, 건조실(110)에 직접적으로 고온의 열풍이 공급되면서 슬러지가 직접 가열 건조되도록 하는 것이 아니라, 건조실(110)의 중심부에 구성되는 열풍유로와 건조실(110)의 외부를 감싸는 열풍유로에 각각 이동되는 열풍에 의해 슬러지가 간접 가열 건조되도록 할 수 있고, 이를 통하여, 슬러지의 연소를 방지하고 이에 따른 악취 발생을 억제할 수 있다.Therefore, the
폐기물 연소장치(200)는, 슬러지 건조장치(100)로부터 건조된 슬러지나 폐기물 공급수단(PS)으로부터 다양한 폐기물을 공급받아 연소시키고 연소에 따른 고온의 열풍을 슬러지 건조장치(100)에 공급하는 장치로서, 고온의 열을 발생시키는 버너(210)를 통하여 슬러지 건조장치(100)의 출구게이트(170) 또는 폐기물 공급수단(PS)으로부터 공급되는 건조된 슬러지나 폐기물을 투입수단(220)을 통해 공급받아 연소로에서 연소시키는 연소실(230), 연소실(230)의 상측에 연통 구성되며 연소실(230)에서 연소된 연소가스 중 유해물질이 흡착 또는 환원반응을 통해 저감되도록 하는 반응공간을 제공하는 반응실(240), 반응실(240)의 상측부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 소석회를 분사하여 연소가스 중 염소물질을 제거하는 소석회분사수단(250), 반응실(240)의 상측부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 요소수를 분사하여 연소가스 중 질산화물질을 제거하는 SNCR분사수단(260) 및 반응실(240)의 중간부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 나선형으로 에어를 주입하여 반응실(240)을 따라 이동하는 연소가스가 나선형으로 회전하도록 하여 반응실(240) 내에서의 이동시 체류시간이 길어지도록 함과 동시에 반응실(240)의 전면적에 고르게 분포되어 소석회나 요소수와의 접촉면적이 증대되도록 하여 흡착 또는 환원반응을 통한 유해물질 제거효율이 향상되도록 하는 나선형에어공급수단(270) 및 연소실(230)에 구성되어 연소시 발생되는 재를 외부로 배출시키는 드레인(280) 등을 포함한다.The waste combustion apparatus 200 is a device for supplying various sorts of waste from the sludge drying apparatus 100 or the waste supply means PS and burning the sludge and supplying the hot air generated by the combustion to the sludge drying apparatus 100 The sludge or waste supplied from the outlet gate 170 of the sludge drying apparatus 100 or the waste supply means PS is supplied through the input means 220 through the burner 210 which generates high- A reaction chamber 230 communicating with the upper side of the combustion chamber 230 for providing a reaction space for reducing harmful substances in the combustion gas burned in the combustion chamber 230 through an adsorption or reduction reaction, (240), an upper portion of the reaction chamber (240) to inject chlorite into the inner space of the reaction chamber (240) to remove chlorine substances in the combustion gas, On the side The SNCR injector 260 injects urea water into the inner space of the reaction chamber 240 to remove the nitric oxide in the combustion gas and the inner space of the reaction chamber 240, So that the combustion gas moving along the reaction chamber 240 rotates in a spiral manner so that the residence time of the gas in the reaction chamber 240 is increased, and at the same time, A spiral air supply means 270 for improving the removal efficiency of harmful substances through adsorption or reduction reaction so as to increase the contact area with the lime or urea water and the combustion chamber 230, And a drain 280 for discharging the gas to the atmosphere.
여기서, 폐기물 연소장치(200)는, 상기와 같은 구성을 가지므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, since the
한편, 본 발명의 폐기물 처리 시스템은, 폐기물 연소장치(200)의 후단부에 구성되어 고온의 열풍을 이용하여 난방을 가능하게 하는 보일러(BO)와, 보일러(BO)로부터 열풍을 공급받아 발전을 가능하게 하는 증기터빈발전기(GEN)와, 보일러(BO)의 후단부에 구성되어 연소가스 중 미세먼지를 집진하고 액상의 소석회를 분사하여 연소가스 중 황산화물질과 염화물질을 처리하는 집진장치(INAS)와, 집진장치(INAS)의 후단부와 선택적 촉매반응장치(300) 사이에 구성되어 미세화된 석회가루를 하부로부터 흡입하여 상부로 통과시키면서 여과시키는 백필터 타입의 여과장치(FTAS) 및 선택적 촉매반응장치(300)의 후단부에 구성되어 연소가스 중 유해물질이 완전히 제거된 무색/무취의 증기 또는 기체만이 외부로 배출되도록 하는 세정집진장치(SNAS) 등을 더 포함한다. The waste disposal system of the present invention includes a boiler BO disposed at the rear end of the
여기서, 보일러(BO)는, 폐기물 연소장치(200)의 후단부에 구성되어 고온의 열풍을 이용하여 난방을 가능하게 하는 장치로서, 증발기, 과열기, 스팀드럼, 탈기기, 응축수탱크, 보일러급수탱크, 각종 펌프 등과 같은 공지의 구성을 가질 수 있다.The boiler BO is installed at the rear end of the
또한, 증기터빈발전기(GEN)는, 보일러(BO)로부터 열풍을 공급받아 발전을 가능하게 하는 장치로서, 복수개의 수증기터빈, 감온기, 중압증기분배기, 증기복수기 등과 같은 공지의 구성을 가질 수 있다.The steam turbine generator GEN is a device for generating electricity by receiving hot air from the boiler BO and may have a known configuration such as a plurality of steam turbines, a thermostat, an intermediate-pressure steam distributor, a steam condenser, .
또한, 집진장치(INAS)는, 보일러(BO)의 후단부에 구성되어 연소가스 중 미세먼지를 집진하고 유해물질을 처리하는 장치로서, 연소가스를 원심 분리하여 미세먼지를 집진하는 집진사이클론, 집진사이클론의 후단부에 구성되어 액상의 소석회를 분사하는 소석회분사기, 연소가스 중 황산화물질과 염화물질을 처리하는 SDR 등과 같은 공지의 구성을 가질 수 있다.The dust collecting device INAS is disposed at the rear end of the boiler BO and collects fine dust in the combustion gas to treat harmful substances. The dust collecting device INAS includes a dust collecting cyclone for collecting fine dust by centrifuging the combustion gas, A slaked lime injector constituted at the rear end of the cyclone for spraying the slaked lime of the liquid phase, SDR for treating the sulfated and chlorinated materials in the combustion gas, and the like.
여과장치(FTAS)는, 집진장치(INAS)의 후단부와 선택적 촉매반응장치(300) 사이에 구성되어 미세화된 석회가루를 하부로부터 흡입하여 상부로 통과시키면서 여과시키는 장치로서, 석회가루의 여과시 압축공기를 공급하는 압축기, 여과공간 내부의 온도를 조절하는 온도조절기 등과 같은 공지의 구성을 가질 수 있다.The filtration unit FTAS is constructed between the rear end of the dust collecting unit INAS and the selective
세정집진장치(SNAS)는, 선택적 촉매반응장치(300)의 후단부에 구성되어 연소가스 중 유해물질이 완전히 제거된 무색/무취의 증기 또는 기체만이 외부로 배출되도록 하는 장치로서, 굴뚝, 흡입팬, 댐퍼, 센서, 액체분사장치 등과 같은 공지의 구성을 가질 수 있다.The cleaning and dust collecting apparatus SNAS is an apparatus which is disposed at the rear end of the selective
선택적 촉매반응장치(300)는, 폐기물 연소장치(200)의 연소시 발생된 연소가스를 폐기물 연소장치(200)의 고온의 열풍과 열교환시키면서 촉매 반응시켜 연소가스 중 질산화물질을 응집 처리하는 장치로서, 연소가스가 이동하면서 촉매 반응되도록 하는 공간을 제공하는 원통체 형상의 반응탑(310), 반응탑(310) 내부에 구성되고 연소가스가 촉매 반응되도록 하여 유해물질이 탈질되도록 하는 촉매수단(320), 반응탑(310)의 외부를 감싸면서 구성되고 폐기물 연소장치(200)로부터 고온의 열풍을 공급받아 반응탑(310)의 외부 표면에 열풍이 이동되도록 하여 연소가스가 소정 온도로 열교환되도록 하는 열교환스팀층(330), 열교환스팀층(330)의 외부를 감싸면서 구성되고 공기층이 형성되도록 하여 고온의 열풍이 이동되는 열교환스팀층(330)의 열화를 방지하는 내화단열층(340), 반응탑(310)의 상측단에 구성되어 반응탑(310) 내부 공간에 나선형으로 연소가스가 주입되도록 하여 반응탑(310) 내에서의 이동시 체류시간이 길어지도록 함과 동시에 반응탑(310)의 전면적에 고르게 분포되어 촉매수단(320)과의 접촉면적이 증대되도록 하여 촉매반응을 통한 유해물질 제거효율이 향상되도록 하는 연소가스주입수단(350), 반응탑(310)의 하측단에 구성되어 촉매수단(320)과의 촉매반응에 의해 유해물질이 탈질된 연소가스가 세정집진장치(SNAS)로 공급되도록 하는 배기수단(360) 및 반응탑(310)의 하측단에 구성되어 촉매수단(320)과의 촉매반응에 의해 탈질된 유해물질이 외부로 배출되도록 하는 배출수단(370) 등을 포함한다.The selective
여기서, 선택적 촉매반응장치(300)는, 반응탑(310), 열교환스팀층(330) 및 내화단열층(340)이 3중 원통체 구조를 가진다.Here, in the selective
반응탑(310)은, 연소가스가 이동하면서 촉매 반응되도록 하는 공간을 제공하는 원통체 형상의 수단으로서, 공지의 SCR 반응탑 구조를 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
촉매수단(320)은, 반응탑(310) 내부에 구성되고 연소가스가 촉매 반응되도록 하여 유해물질이 탈질되도록 하는 수단으로서, 복수개의 촉매층이 적층 구조를 가지고, 공지의 이산화티타늄 또는 오산화바나듐 등의 공지의 촉매층으로 구성될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The catalyst means 320 is configured inside the
여기서, 반응탑(310) 내부에는 상측단에 암모니아나 요소 등의 환원제가 분사되는 공지의 구조를 더 가질 수 있다. Here, the
열교환스팀층(330)은, 반응탑(310)의 외부를 감싸면서 구성되고 폐기물 연소장치(200)로부터 고온의 열풍을 공급받아 반응탑(310)의 외부 표면에 열풍이 이동되도록 하여 연소가스가 소정 온도로 열교환되도록 하는 수단으로서, 반응탑(310) 보다 큰 지름을 가지는 원통체 형상을 가지며 고온의 열풍에 의해 반응탑(310)의 내부 온도가 270℃ 내지 500℃ 정도의 온도를 가지도록 하여 최적의 탈질반응이 발생되도록 할 수 있다.The heat
여기서, 열교환스팀층(330)은 상기 보일러(BO)의 스팀드럼으로부터 폐기물 연소장치(200)에서 발생된 고온의 열풍을 공급받고 열교환된 스팀(또는 열풍)은 다시 스팀드럼으로 회수되는 구조를 가질 수 있다. Here, the heat
따라서 열교환스팀층(330)에 의하면, 별도로 버너 등을 이용하여 연소가스를 가열하여 최적의 탈질반응 온도를 가지도록 하는 것(이러한 구성은 반응탑(310) 내부로 연소가스가 이동되면서 급격하게 냉각되는 문제점이 발생)이 아니라, 폐기물 연소장치(200)로부터 발생되는 고온의 열풍이 반응탑(310)의 외부를 감싸는 것을 통해 연소가스의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 폐열의 재활용을 통하여 에너지 절약을 가능하게 하고, 탈질반응이 이루어지는 공간이 항상 최적의 탈질반응 온도를 가지도록 할 수 있다. Therefore, according to the heat
내화단열층(340)은, 열교환스팀층(330)의 외부를 감싸면서 구성되고 공기층이 형성되도록 하여 고온의 열풍이 이동되는 열교환스팀층(330)의 냉각과 열화를 방지하는 수단으로서, 열교환스팀층(330) 보다 큰 지름을 가지는 원통체 형상을 가지며 열교환스팀층(330)의 표면이 상대적으로 낮은 온도를 가지는 상온의 공기층에 의해 열교환되도록 하여 별도의 내화부재를 구성하지 않고도 내화 기능이 제공되도록 할 수 있다.The
연소가스주입수단(350)은, 반응탑(310)의 상측단에 구성되어 반응탑(310) 내부 공간에 나선형으로 연소가스가 주입되도록 하여 반응탑(310) 내에서의 이동시 체류시간이 길어지도록 함과 동시에 반응탑(310)의 전면적에 고르게 분포되어 촉매수단(320)과의 접촉면적이 증대되도록 하여 촉매반응을 통한 유해물질 제거효율이 향상되도록 하는 수단으로서, 반응탑(310)의 상측단에 반응탑(310)의 내주면을 감싸면서 설치되는 파이프 구조의 주입고리(351), 주입고리(351)의 외주면에 연통 구성되어 주입고리(351)의 내부에 폐기물 연소장치(200) 또는 여과장치(FTAS)로부터 연소가스가 공급되도록 하는 공급관(352) 및 주입고리(351)의 내주면에 일정한 간격을 가지면서 연통 구성되어 연소가스가 반응탑(310) 내부로 분사되도록 하여 연소가스가 수직 하강하지 않고 지체되도록 하는 복수개의 연소가스분사관(353) 등을 포함한다.The combustion gas injecting means 350 is disposed at the upper end of the
여기서, 복수개의 연소가스분사관(353)은, 주입고리(351)에 대하여 선택적으로 분사 각도가 조절되도록 구성될 수 있으며, 이를 통하여, 연소가스가 반응탑(310) 내부에서 나선형으로 회전되도록 하고, 이에, 연소가스가 반응탑(310) 내부에서 이동되는 시간이 지체되어 환원제 또는 촉매층과의 접촉시간이 길어지도록 함과 동시에, 연소가스가 반응탑(310)의 전면적에 고르게 퍼지게 되어 소석회나 요소수와의 접촉면적이 증대되어 유해물질 제거 효율이 향상되도록 할 수 있다.The plurality of combustion gas injection tubes 353 may be configured to selectively adjust the injection angle with respect to the
따라서 연소가스주입수단(350)에 의하면, 반응탑(310)의 내부 공간에 나선형으로 연소가스가 주입됨으로써, 반응탑(310)을 따라 이동하는 연소가스가 나선형으로 회전하도록 하여 연소가스의 체류시간이 길어지도록 함과 동시에 반응탑(310)의 전면적에 고르게 분포되도록 하여 유해물질 제거효율이 향상되도록 할 수 있다.Therefore, the combustion gas injecting means 350 injects the combustion gas spirally into the inner space of the
배기수단(360)은, 반응탑(310)의 하측단에 구성되어 촉매수단(320)과의 촉매반응에 의해 유해물질이 탈질된 연소가스가 세정집진장치(SNAS)로 공급되도록 하는 수단으로서, 공지의 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The exhaust means 360 is means provided at the lower end of the
배출수단(370)은, 반응탑(310)의 하측단에 구성되어 촉매수단(320)과의 촉매반응에 의해 탈질된 유해물질이 외부로 배출되도록 하는 수단으로서, 공지의 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.The exhausting means 370 is a known means configured to be disposed at the lower end of the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선택적 촉매반응장치(300)의 작용에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the selective
먼저, 폐기물 연소장치(200)에 의해 발생된 연소가스가 반응탑(310) 내부로 수직 주입되고, 반응탑(310) 내부에 구성된 촉매수단(320)에 연소가스가 접촉하면서 연소가스 중의 질산화물질이 촉매반응에 의해 탈질 제거된다.First, the combustion gas generated by the
이때, 반응탑(310)의 상측단에 구성된 연소가스주입수단(350)에 의해 반응탑(310)으로 주입된 연소가스가 나선형으로 회전되면서 반응탑(310)의 하측부를 향해 지체 이동되고, 또한, 열교환스팀층(330)에 의해 반응탑(310)이 탈질반응이 이루어지는 공간이 항상 최적의 탈질반응 온도를 가지게 된다.At this time, the combustion gas injected into the
따라서 본 발명의 선택적 촉매반응장치(300)에 의하면, 연소가스 중의 질산화물질 등과 같은 유해물질이 최적의 탈질반응 온도를 가지는 반응탑(310) 내부에서 탈질 제거됨과 동시에, 연소가스의 반응탑(310) 내 이동시간이 최대한 길어지도록 하는 것을 통해 촉매반응 시간과 면적이 증대되어 연소가스 중의 유해물질 제거 효율이 향상되도록 할 수 있다.Therefore, according to the selective
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템의 폐기물 처리 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a waste treatment method of a waste treatment system using a waste combustion apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described.
먼저, 슬러지공급수단(150)에 의해 건조실(110)의 일단부에 슬러지가 정량 공급된다. First, the sludge is supplied in a predetermined amount to one end of the drying
여기서, 건조실(110)의 외부를 감싸는 외부스팀실(120)과 건조실(110)의 중심부에 회전 가능하게 구성된 중심스팀축(140)에는 각각 폐기물 연소장치(200)로부터 고온의 열풍이 공급되는 상태를 가진다. The
이후, 중심스팀축(140)이 회전함에 따라 스크류(141)에 의해 건조실(110)에 공급된 슬러지가 건조실(110)의 타단부로 이동하게 되는데, 이때, 건조실(110)의 중심부에 위치된 중심스팀축(140)과 건조실(110)의 외부를 감싸는 외부스팀실(120)에 각각 고온의 열풍이 공급됨에 따라, 건조실(110)의 내부 공간에 고온의 열이 전달되고 이에, 슬러지가 고온의 열풍에 간접 가열되면서 건조된다.The sludge supplied to the drying
이후, 건조된 상태로 건조실(110)의 타단부로 이동된 건조된 슬러지는 출구게이트(170)로 배출되어 폐기물 연소장치(200)로 공급되고, 슬러지의 건조시 발생되는 악취 등과 같은 연소가스는 배기구(180)로 배출되어 폐기물 연소장치(200)의 연소실(230)로 공급되어 처리되며, 슬러지의 건조시 열교환된 상태의 열풍은 열풍집수관(190)으로 집수되어 폐기물 연소장치(200)로부터 소각열을 공급받아 기능하는 보일러(BO)의 응축수탱크 등을 경유한 뒤 증기터빈으로 공급되어 발전에 재활용된다.Thereafter, the dried sludge which has been moved to the other end of the drying
한편, 연소실(230)이 버너(210)에 의해 1200℃ 내지 1400℃의 온도로 가열된 상태에서, 투입수단(220)을 통해 슬러지 건조장치(100)의 출구게이트(170) 또는 폐기물 공급수단(PS)으로부터 건조된 슬러지나 폐기물이 투입되어 연소가 진행된다.On the other hand, when the
이후, 연소실(230)에서 연소가 진행됨에 따라 발생되는 연소가스가 반응실(240) 내부로 수직 상승하게 되고, 반응실(240)의 상측부에 구성된 소석회분사수단(250)과 SNCR분사수단(260)에 의해 각각 소석회와 요소수가 분사되어 연소가스와 접촉하면서 연소가스 중의 염소물질과 질산화물질이 흡착 또는 환원반응에 의해 제거된다.The combustion gas generated as the combustion progresses in the
여기서, 반응실(240)의 중간부에 구성된 나선형에어공급수단(270)에 의해 연소실(230)로부터 반응실(240)로 수직 상승된 연소가스가 나선형으로 회전되면서 반응실(240)의 상측부를 향해 지체 이동된다.The combustion gas vertically raised from the
한편, 폐기물 연소장치(200)에 의해 발생된 연소가스가 반응탑(310) 내부로 수직 주입되고, 반응탑(310) 내부에 구성된 촉매수단(320)에 연소가스가 접촉하면서 연소가스 중의 질산화물질이 촉매반응에 의해 탈질 제거된다.Meanwhile, the combustion gas generated by the
여기서, 반응탑(310)의 상측단에 구성된 연소가스주입수단(350)에 의해 반응탑(310)으로 주입된 연소가스가 나선형으로 회전되면서 반응탑(310)의 하측부를 향해 지체 이동되고, 또한, 열교환스팀층(330)에 의해 반응탑(310)이 탈질반응이 이루어지는 공간이 항상 최적의 탈질반응 온도를 가지게 된다.Here, the combustion gas injected into the
따라서 상술한 바에 따르면, 연소가스 중의 질산화물질 뿐만 아니라 염소물질까지 제거되도록 할 수 있고, 이때, 연소가스의 반응실(240) 내 이동시간이 최대한 길어지도록 하는 것을 통해 흡착 또는 환원반응 시간이 길어지게 하고 흡착 또는 환원반응 면적이 증대되도록 하여, 연소가스 중의 유해물질 제거 효율이 향상되도록 할 수 있다.Accordingly, not only nitrification substances in the combustion gas but also chlorine substances can be removed. In this case, the time required for the adsorption or reduction reaction is prolonged by maximizing the traveling time of the combustion gas in the
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the specific embodiments, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the invention is not to be determined by the embodiments described, but should be determined by equivalents of the claims and the claims.
Claims (8)
고온의 열을 발생시키는 버너(210)를 통하여 슬러지 건조장치(100)의 출구게이트(170) 또는 폐기물 공급수단(PS)으로부터 공급되는 건조된 슬러지나 폐기물을 투입수단(220)을 통해 공급받아 연소로에서 연소시키는 연소실(230);
연소실(230)의 상측에 연통 구성되며 연소실(230)에서 연소된 연소가스 중 유해물질이 흡착 또는 환원반응을 통해 저감되도록 하는 반응공간을 제공하는 반응실(240);
반응실(240)의 상측부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 소석회를 분사하여 연소가스 중 염소물질을 제거하는 소석회분사수단(250);
반응실(240)의 상측부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 요소수를 분사하여 연소가스 중 질산화물질을 제거하는 SNCR분사수단(260); 및
반응실(240)의 중간부에 구성되어 반응실(240)의 내부 공간에 나선형으로 에어를 주입하여 반응실(240)을 따라 이동하는 연소가스가 나선형으로 회전하도록 하는 나선형에어공급수단(270); 및
연소실(230)에 구성되어 연소시 발생되는 재를 외부로 배출시키는 드레인(280)을 포함하는 폐기물 연소장치(200); 및
폐기물 연소장치(200)의 연소시 발생된 연소가스를 폐기물 연소장치(200)의 고온의 열풍과 열교환시키면서 촉매 반응시켜 연소가스 중 유해물질을 응집 처리하는 선택적 촉매반응장치(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.A sludge drying device (100) for drying the sludge;
The dried sludge or waste supplied from the outlet gate 170 of the sludge drying apparatus 100 or the waste supply means PS is supplied through the input means 220 through the burner 210 generating high temperature heat, A combustion chamber 230 for burning in the furnace;
A reaction chamber 240 communicating with the upper side of the combustion chamber 230 and providing a reaction space for reducing harmful substances in the combustion gas burned in the combustion chamber 230 through an adsorption or reduction reaction;
A slaked lime injecting means 250 disposed at an upper portion of the reaction chamber 240 for injecting slaked lime into the inner space of the reaction chamber 240 to remove chlorine in the combustion gas;
An SNCR injection means 260 disposed at an upper portion of the reaction chamber 240 to inject urea water into the inner space of the reaction chamber 240 to remove nitric oxide from the combustion gas; And
A spiral air supply means 270 is provided in the middle of the reaction chamber 240 to inject spiral air into the inner space of the reaction chamber 240 to rotate the combustion gas moving along the reaction chamber 240 in a spiral manner, ; And
A waste combustion device (200) comprising a combustion chamber (230) and a drain (280) for discharging the ash generated during combustion to the outside; And
And a selective catalytic reaction apparatus 300 for performing a catalytic reaction while heat-exchanging combustion gas generated during combustion of the waste combustion apparatus 200 with hot air of a high temperature of the waste combustion apparatus 200 to coagulate harmful substances in the combustion gas A waste treatment system using a waste combustion device.
반응실(240)의 상측부에 설치되어 요소수를 반응실(240)의 상측부에 분사하는 분사노즐(261);
요소수가 저장되며 분사노즐(261)에 요소수를 공급하는 요소수저장탱크(262); 및
분사노즐(261)과 요소수저장탱크(262)를 연결하는 연결관에 구성되는 스팀공급수단(STEAM)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.2. The system according to claim 1, wherein the SNCR injection means (260)
A spray nozzle 261 provided at an upper portion of the reaction chamber 240 for spraying urea water to the upper side of the reaction chamber 240;
A urea water storage tank 262 for storing the number of elements and supplying urea water to the injection nozzle 261; And
And a steam supply means (STEAM) configured in a connection pipe connecting the injection nozzle (261) and the urea water storage tank (262).
반응실(240)의 중간부에 반응실(240)의 외주면을 감싸면서 설치되는 설치고리(271);
설치고리(271)의 외주면에 연통 구성되어 설치고리(271)의 내부에 외부 에어공급수단(미도시)으로부터 에어가 주입되도록 하는 주입관(272); 및
설치고리(271)의 내주면에 일정한 간격을 가지면서 연통된 상태로 반응실(240)의 내부까지 관통 구성되어 에어가 반응실(240) 내부로 분사되도록 하며 분사 각도의 조절이 가능한 상태를 가지는 복수개의 에어분사관(273)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.3. The apparatus of claim 1, wherein the helical air supply means (270)
An installation ring 271 installed at an intermediate portion of the reaction chamber 240 to surround the outer circumferential surface of the reaction chamber 240;
An injection pipe 272 communicating with the outer circumferential surface of the mounting collar 271 to inject air from an external air supply means (not shown) into the mounting collar 271; And
A plurality of reaction chambers 240 are formed in the reaction chamber 240 so that air is injected into the reaction chamber 240 and the injection angle is adjustable, (273). ≪ RTI ID = 0.0 > 27. < / RTI >
슬러지가 이동되면서 건조되는 공간을 제공하는 건조실(110);
건조실(110)의 외부를 감싸면서 구성되고 건조실(110)의 외부 표면에 열풍이 이동되도록 하여 슬러지가 간접 건조되도록 하는 외부스팀실(120);
건조실(110)의 중심부에 회전 가능하게 설치되고 슬러지가 건조실(110) 내부에서 이동되도록 하며 건조실(110)의 중심 내부에 열풍이 이동되도록 하여 슬러지가 간접 건조되도록 하는 중심스팀축(140);
건조실(110)의 일단부에 연결 구성되어 슬러지가 건조실(110)에 정량 공급되도록 하는 슬러지공급수단(150);
건조실(110)의 타단부에 구성된 배출사일로(160)의 하측부에 해당되며 간접 열풍에 의해 건조된 슬러지가 배출되도록 하는 출구게이트(170); 및
배출사일로(160)의 상측부에 해당되며 슬러지의 건조시 발생된 연소가스가 배출되도록 하는 배기구(180)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.The sludge drying apparatus (100) according to claim 1,
A drying chamber (110) for providing a space for drying while the sludge is moved;
An outer steam chamber 120 configured to surround the outside of the drying chamber 110 and allowing the hot air to move to the outer surface of the drying chamber 110 to indirectly dry the sludge;
A central steam shaft 140 rotatably installed in the center of the drying chamber 110 and allowing the sludge to move inside the drying chamber 110 and allowing hot air to move inside the drying chamber 110 to dry the sludge indirectly;
A sludge supply unit 150 connected to one end of the drying chamber 110 to supply a predetermined amount of sludge to the drying chamber 110;
An outlet gate 170 corresponding to a lower portion of the discharge silo 160 formed at the other end of the drying chamber 110 and allowing sludge dried by indirect hot air to be discharged; And
And an exhaust port (180) corresponding to an upper portion of the discharge silo (160) and discharging the combustion gas generated when the sludge is dried.
연소가스가 이동하면서 촉매 반응되도록 하는 공간을 제공하는 원통체 형상의 반응탑(310);
반응탑(310) 내부에 구성되고 연소가스가 촉매 반응되도록 하여 유해물질이 탈질되도록 하는 촉매수단(320);
반응탑(310)의 외부를 감싸면서 구성되고 폐기물 연소장치(200)로부터 고온의 열풍을 공급받아 반응탑(310)의 외부 표면에 열풍이 이동되도록 하여 연소가스가 소정 온도로 열교환되도록 하는 열교환스팀층(330);
반응탑(310)의 상측단에 구성되어 반응탑(310) 내부 공간에 나선형으로 연소가스가 주입되도록 하는 연소가스주입수단(350);
반응탑(310)의 하측단에 구성되어 촉매수단(320)과의 촉매반응에 의해 유해물질이 탈질된 연소가스가 세정집진장치(SNAS)로 공급되도록 하는 배기수단(360); 및
반응탑(310)의 하측단에 구성되어 촉매수단(320)과의 촉매반응에 의해 탈질된 유해물질이 외부로 배출되도록 하는 배출수단(370)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the selective catalytic reaction apparatus (300)
A cylindrical reaction tower 310 for providing a space for catalytic reaction of the combustion gas while moving;
A catalyst means 320 formed in the reaction tower 310 and allowing the combustion gas to catalyze the reaction so that the harmful substance is denitrified;
A heat exchange steam is provided which surrounds the outside of the reaction tower 310 and receives hot air from the waste combustion apparatus 200 to transfer hot air to the outer surface of the reaction tower 310, A layer 330;
A combustion gas injection means 350 formed at an upper end of the reaction tower 310 to inject a combustion gas into the space inside the reaction tower 310 spirally;
An exhaust means 360 formed at the lower end of the reaction tower 310 for supplying a combustion gas denitrified by the catalytic reaction with the catalyst means 320 to the cleaning and dust collecting apparatus SNAS; And
And a discharging means (370) disposed at the lower end of the reaction tower (310) for discharging the denitrified substances, which have been denitrified by the catalytic reaction with the catalyst means (320), to the outside. Processing system.
반응탑(310)의 상측단에 반응탑(310)의 내주면을 감싸면서 설치되는 파이프 구조의 주입고리(351);
주입고리(351)의 외주면에 연통 구성되어 주입고리(351)의 내부에 폐기물 연소장치(200) 또는 여과장치(FTAS)로부터 연소가스가 공급되도록 하는 공급관(352); 및
주입고리(351)의 내주면에 일정한 간격을 가지면서 연통 구성되어 연소가스가 반응탑(310) 내부로 분사되도록 하며 분사 각도의 조절이 가능한 상태를 가지는 복수개의 연소가스분사관(353)을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.7. The fuel cell system according to claim 6, wherein the combustion gas injection means (350)
An injection ring 351 having a pipe structure installed at the upper end of the reaction tower 310 so as to surround the inner peripheral surface of the reaction tower 310;
A supply pipe 352 communicating with the outer circumferential surface of the injection ring 351 to supply the combustion gas from the waste combustion device 200 or the filtration device FTAS to the inside of the injection ring 351; And
And a plurality of combustion gas injection tubes 353 having a predetermined interval and communicating with the inner circumferential surface of the injection ring 351 so that the combustion gas is injected into the reaction tower 310 and the injection angle can be adjusted Wherein the waste incinerator is a waste incinerator.
폐기물 연소장치(200)의 후단부에 구성되어 고온의 열풍을 이용하여 난방을 가능하게 하는 보일러(BO)와;
보일러(BO)로부터 열풍을 공급받아 발전을 가능하게 하는 증기터빈발전기(GEN)와;
보일러(BO)의 후단부에 구성되어 연소가스 중 미세먼지를 집진하고 액상의 소석회를 분사하여 연소가스 중 황산화물질과 염화물질을 처리하는 집진장치(INAS)와;
집진장치(INAS)의 후단부와 선택적 촉매반응장치(300) 사이에 구성되어 미세화된 석회가루를 하부로부터 흡입하여 상부로 통과시키면서 여과시키는 백필터 타입의 여과장치(FTAS); 및
선택적 촉매반응장치(300)의 후단부에 구성되어 연소가스 중 유해물질이 완전히 제거된 무색/무취의 증기 또는 기체만이 외부로 배출되도록 하는 세정집진장치(SNAS)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 연소장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.The method according to claim 1,
A boiler (BO) configured at the rear end of the waste combustion apparatus (200) and capable of heating using hot hot air;
A steam turbine generator GEN for generating hot air from the boiler BO;
A dust collecting device (INAS) disposed at the rear end of the boiler (BO) for collecting fine dust in the combustion gas and spraying the liquid slag to treat sulfated and chlorinated substances in the combustion gas;
A filtration device (FTAS) of a bag filter type which is formed between the rear end of the dust collecting device INAS and the selective catalytic reaction device 300 and sucks the finely pulverized lime powder from below through the upper part and filters the filtrate; And
Further comprising a cleaning and dust collecting device (SNAS) disposed at the rear end of the selective catalytic reaction device (300) for discharging only the colorless / odorless vapor or gas from which harmful substances in the combustion gas have been completely removed to the outside Waste treatment system using waste combustion device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170012581A KR101850120B1 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | Waste burning apparatus and waste treating system using thereof |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170012581A KR101850120B1 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | Waste burning apparatus and waste treating system using thereof |
Publications (1)
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