KR101853725B1

KR101853725B1 - 슬러지 건조장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템

Info

Publication number: KR101853725B1
Application number: KR1020170012573A
Authority: KR
Inventors: 박덕만; 김창회
Original assignee: 한국바이오플랜트 주식회사
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-06-14

Abstract

본 발명에 의하면, 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 슬러지 건조장치가 제공된다.

Description

슬러지 건조장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템{Sludge drying apparatus and waste treating system using thereof}

본 발명은 슬러지 건조장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 음식물 쓰레기 또는 하수 찌꺼기 또는 축산인분뇨 등과 같은 폐기물의 슬러지를 고열을 이용하여 건조시키는 건조장치에 있어서 건조실을 이동하는 슬러지가 열풍에 의해 간접 가열되도록 하여 슬러지의 연소와 연소가스의 발생에 따른 악취를 방지할 수 있는 슬러지 건조장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 일상생활에서 사용되는 타이어나 비닐 및 플라스틱 또는 음식물 쓰레기나 하수 찌꺼기 및 축산인분뇨 등과 같은 폐기물의 슬러지는, 극히 일부분만 재활용될 뿐 대부분 매립되거나 소각 처리되고 있다. 이 중 슬러지를 매립하는 방법은, 매립지의 확보와 매립된 슬러지에 의해 지하수와 대지가 오염되는 문제점을 야기하므로, 소각에 의해 슬러지를 폐기하는 방법이 집중적으로 개시되고 있다.

이때, 상기 슬러지를 소각하기 이전에 슬러지에 포함된 수분을 건조시켜야 하는데, 등록특허 10-1097899호 등에, 고온의 열풍을 이용하여 슬러지를 건조시키는 건조장치가 개시된 바 있다.

종래의 슬러지 건조장치는, 고온/고속의 열풍을 발생시키는 열풍수단과, 외부로부터 폐기물을 공급받으며 폐기물이 열풍수단에서 발생된 고온/고속의 열풍에 의해 이동되면서 건조되도록 하는 2차건조실과 1차건조실을 통과한 폐기물을 2차 건조시키는 2차건조실이 이중으로 형성되는 건조실 및 건조실을 회전시키는 회전수단 등을 포함하며, 1차건조실과 2차건조실의 관 내부 벽면에 형성되는 교반날개가 형성되어, 건조실의 중공을 지나는 폐기물이 건조실의 회전방향을 따라 이동한 후 일정 높이에서 낙하되어 고르게 건조가 되도록 하고 있다.

그러나 종래의 슬러지 건조장치는, 건조실에 슬러지가 투입된 후 열풍에 의해 직접 건조되도록 하기 때문에, 슬러지가 소정 크기의 덩어리로 뭉쳐지는 경우 외부만 빠르게 건조가 진행되어 건조실 내부의 교반날개 등에 반건조 상태의 슬러지 덩어리가 흡착되어 이동성이 저하되고 이에 건조효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 슬러지 덩어리의 외부나 일부분에 열풍이 직접 접촉됨에 따라 슬러지 덩어리가 직접 연소되어 연기 등과 같은 연소가스에 의해 악취가 발생되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 건조실을 이동하는 슬러지가 고온의 열풍에 의해 간접 가열되도록 하여 슬러지의 연소와 연소가스의 발생에 따른 악취를 방지할 수 있는 슬러지 건조장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템을 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 의하면, 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 슬러지 건조장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기와 같은 슬러지 건조장치; 슬러지 건조장치로부터 건조된 슬러지를 공급받거나 폐기물 공급수단으로부터 폐기물을 공급받아 연소시키고 연소에 따른 고온의 열풍을 슬러지 건조장치에 공급하는 폐기물 연소장치; 및 폐기물 연소장치의 연소시 발생된 연소가스를 폐기물 연소장치의 고온의 열풍과 열교환시키면서 촉매 반응시켜 연소가스 중 유해물질을 응집 처리하는 선택적 촉매반응장치를 포함하는 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템이 제공된다.

여기서, 폐기물 연소장치는, 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 SNCR(selective noncatalytic reduction, 선택적 비촉매 환원법)분사수단; 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 것이 바람직하다.

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.

따라서 본 발명에 의하면, 건조실에 직접적으로 고온의 열풍이 공급되면서 슬러지가 직접 가열 건조되도록 하는 것이 아니라, 건조실의 중심부에 구성되는 열풍유로와 건조실의 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.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 내부 구성을 측면에서 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 슬러지 건조장치의 내부 구성을 정면에서 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템의 구성을 나타낸 도면; 및
도 4와 도 5는 각각 도 3의 폐기물 처리 시스템에 있어서 폐기물 연소장치와 선택적 촉매반응장치의 구성을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 내부 구성을 측면에서 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 슬러지 건조장치의 내부 구성을 정면에서 나타낸 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4와 도 5는 각각 도 3의 폐기물 처리 시스템에 있어서 폐기물 연소장치와 선택적 촉매반응장치의 구성을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

여기서, 중심스팀축(140)은, 회전축(142)의 외주면에 스크류(141)가 나선형으로 설치되고 회전축(142)의 내주면에 열풍이 이동되는 중공부(143)를 가진다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조장치(100)의 작용에 대해 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 슬러지공급수단(150)에 의해 건조실(110)의 일단부에 슬러지가 정량 공급된다.

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.

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.

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.

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.

한편, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조장치를 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.

슬러지 건조장치(100)는, 슬러지를 건조시켜 폐기물 연소장치(200)의 연료로 사용하도록 하는 장치로서, 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 보일러의 응축수탱크로 집수되도록 하는 열풍집수관(190) 등을 포함한다.

여기서, 슬러지 건조장치(100)는, 상기와 같은 구성을 가지므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

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 SNCR(selective noncatalytic reduction, 선택적 비촉매 환원법)분사수단(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.

버너(210)는, 연소실(230)의 연소로에 고온의 열을 발생시키는 수단으로서, 공지의 화염발생수단이 사용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

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.

연소실(230)은, 슬러지나 폐기물이 연소로에서 고온의 열에 의해 연소되면서 폐기 처리되도록 하는 수단으로서, 소정면적의 연소공간을 제공한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

드레인(280)은, 연소실(230)의 하측단에 구성되어 연소시 발생되는 재를 외부로 배출시키는 수단으로서, 공지의 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐기물 연소장치(200)의 작용에 대해 상세히 설명하기로 한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

여기서, 선택적 촉매반응장치(300)는, 반응탑(310), 열교환스팀층(330) 및 내화단열층(340)이 3중 원통체 구조를 가진다.

반응탑(310)은, 연소가스가 이동하면서 촉매 반응되도록 하는 공간을 제공하는 원통체 형상의 수단으로서, 공지의 SCR 반응탑 구조를 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

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.

여기서, 반응탑(310) 내부에는 상측단에 암모니아나 요소 등의 환원제가 분사되는 공지의 구조를 더 가질 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선택적 촉매반응장치(300)의 작용에 대해 상세히 설명하기로 한다.

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.

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.

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.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템의 폐기물 처리 방법에 대해 설명하기로 한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

따라서 상술한 바에 따르면, 건조실을 이동하는 슬러지가 열풍에 의해 간접 가열되도록 하여 슬러지의 연소와 연소가스의 발생에 따른 악취를 방지할 수 있는 슬러지 건조장치 및 이를 이용한 폐기물 처리 시스템을 제공할 수 있다.

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.

Claims

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);
배출사일로(160)의 상측부에 해당되며 슬러지의 건조시 발생된 연소가스가 배출되도록 하는 배기구(180); 및
외부스팀실(120)과 중심스팀축(140)의 단부에 연통 구성되어 슬러지를 건조시킨 열풍이 집수되도록 하는 열풍집수관(190)을 포함하는 슬러지 건조장치(100);
슬러지 건조장치(100)로부터 건조된 슬러지를 공급받거나 폐기물 공급수단(PS)으로부터 폐기물을 공급받아 연소시키고 연소에 따른 고온의 열풍을 슬러지 건조장치(100)에 공급하는 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 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.
제1항에 있어서,
외부스팀실(120)의 외부를 소정 간격 이격된 상태에서 감싸면서 구성되어 공기층이 형성되도록 하는 내화단열실(130)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.
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제1항에 있어서, 폐기물 연소장치(200)는,
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 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.
제4항에 있어서, SNCR분사수단(260)은,
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 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.
제4항에 있어서, 나선형에어공급수단(270)은,
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 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.
제1항에 있어서, 선택적 촉매반응장치(300)는,
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 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.
제1항에 있어서,
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 슬러지 건조장치를 이용한 폐기물 처리 시스템.