KR102155276B1 - 모니터링 기능이 탑재된 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템 - Google Patents
모니터링 기능이 탑재된 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은, 컨테이너(1)의 전방측에 배치되는 저온 열분해로(10); 상기 저온 열분해로(10)의 후방 상에 배치되는 2차 연소로(20); 상기 2차 연소로(20)의 후방 상에 배치되는 온수 보일러(30); 및 상기 온수 보일러(30)의 후방 상에 배치되는 멀티 사이클론(40);을 포함하거, 상기 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 상기 컨테이너(1)의 외부 상에 배치되어진 상태에서 상기 저온 열분해로(10)에 투입되는 폐기물이 투입되는 복수의 배치식 열분해로(3), 상기 배치식 열분해로(3)와 저온 열분해로(10) 간을 연결 배치한 상태에서 상기 배치식 열분해로(3)를 상기 저온 열분해로(10) 상으로 교환 공급하는 레일부(5)를 구비하며, 상기 저온 열분해로(10)를 통한 저온 열분해과정에서 연소용 가스를 생성하고 상기 2차 연소로(20)를 통해 완전연소하는 2차 연소 과정을 통해 배기가스의 오염 농도를 최소화하고, 상기 2차적인 연소 과정에 발생된 폐열을 상기 온수 보일러(30)를 이용하여 온수 및 증기를 생산하여 활용한다.
Description
본 발명은 농업용 및 생활 폐기물을 저온 열분해과정에서 연소용 가스를 생성하여 완전연소하는 과정을 통해 배기가스의 오염 농도를 최소화하고 처리 과정에 발생된 폐열을 이용하여 온수 및 증기를 생산하여 활용하는 스마트 모니터링 기능이 탑재된 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템에 관한 것이다.
영농 폐기물의 수거와 처리가 제대로 되지 않은 관계로 인하여 농촌 환경오염이 심화되고 있으며, 영농 폐기물 중 폐비닐은 아무렇게나 방치되거나 불법으로 소각 처리되어 농촌 환경을 오염시키는 주요 요인으로 작용하고 있다.
농업용 폐기물의 처리를 위한 방안으로는 재활용 가능한 폐비닐 등의 수거를 통한 재활용품 제조와 이물질 등의 문제로 재활용 되지 못하고 소각 등의 방법을 이용하여 폐기물을 처리하는 방안이 필요하다.
농업용 폐기물 등을 발전소나 소각로에서 태우는 형식으로는 대기오염 물질이 발생할 수밖에 없는 상황으로서, 이를 극복하기 위해서는 저온 열분해 기술로 농업용 폐기물로 인한 환경오염을 최소화하여 처리 가능할 수 있다.
열분해는 무산소 조건에서 유기성물질이 외부에서 공급되는 에너지에 의해 열적으로 분해되어 기체생성물(Gas Products), 액체생성물(Liquid Products or Oil Products), 고체생성물(Solid Products)로 전환되는 공정임. 기체생성물은 CH4, C2H6, C3H8 등이 주성분으로 연료가스로서 사용이 가능하고, 액체생성물은 탄소수가 15 이하의 탄화수소화합물로 중유 이상의 오일로 사용이 가능함. 고체생성물은 탄소가 주성분으로 석탄 대체 연료로서 사용이 가능하고, 카본블랙, 활성탄, 탄소나노튜브로 등의 탄소원으로 활용이 가능하다.
폐기물 열분해 반응은 무산소 환원반응으로 일반적으로 온도가 800℃ 이하이며, 온도에 따라 크게 세 반응으로 구분할 수 있음. 첫 번째는 반응온도가 300~600℃의 저온열분해 공정, 두 번째는 750℃ 전후의 중온열분해 공정, 세 번째는 반응온도가 1,100℃ 이상의 고온열분해 공정으로 구분된다.
저온 열분해 기술은 무산소나 저산소 분위기하에서 폐플라스틱·폐비닐 등을 반응로에 넣고 간접가열을 통해 폐기물을 녹이는 방식으로, 독일 등 선진국에서는 많이 사용되고 있는 방식이다.
최근의 폐기물 처리 시설은 소각보다는 매립에 치중되어 있으며 공간적 한계로 인해 추가 폐기물 처리 시설의 확보가 요구되고 있지만, 매립이나 직접 연소를 통한 소각 방식은 주민들의 반대로 인해 시설 확보의 어려움이 있어 새로운 공법을 이용한 폐기물 처리 시설의 확충이 필요하다.
열분해 방식을 이용한 농가용 폐기물 처리 시설은 일반적인 직접 연소를 이용한 소각방식에 비해 연료 소모량이나 환경오염 물질의 발생이 현저히 줄어들어 폐기물 처리를 위한 신규 공법으로 자리매김하고 있다. 한편, 열분해방식을 이용한 신규 폐기물 처리 시설을 확보하기 위해 기존 설비를 가동중단하고 신규 시설을 확보하는 것은 비용 문제로 인해 접근하기 용이하지 않다는 한계가 있다.
대한민국 등록특허 10-0708807 은 산업폐기물, 감염성폐기물, 음식폐기물, 생활폐기물등의 각종 폐기물을 저온 열분해방법을 이용하여 연속적으로 처리할 수 있고, 열분해과정에서 배출되는 배출가스의 유해물질을 제거할 수 있는 연속식 저온열분해 탄화처리방안을 제안한다.
(특허문헌 1) KR 10-0708807 B
본 발명은 농업용 및 생활 폐기물을 저온 열분해과정에서 연소용 가스를 생성하여 완전연소하는 2차 연소하는 과정을 통해 배기가스의 오염 농도를 최소화하고 처리 과정에서 발생된 폐열을 이용하여 온수 및 증기를 생산하여 활용하는 동시에 스마트 모니터링 기능이 탑재된 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템을 제공하는 것이 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은, 컨테이너(1)의 전방측에 배치되는 저온 열분해로(10); 상기 저온 열분해로(10)의 후방 상에 배치되는 2차 연소로(20); 상기 2차 연소로(20)의 후방 상에 배치되는 온수 보일러(30); 및 상기 온수 보일러(30)의 후방 상에 배치되는 멀티 사이클론(40);을 포함하거, 상기 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 상기 컨테이너(1)의 외부 상에 배치되어진 상태에서 상기 저온 열분해로(10)에 투입되는 폐기물이 투입되는 복수의 배치식 열분해로(3), 상기 배치식 열분해로(3)와 저온 열분해로(10) 간을 연결 배치한 상태에서 상기 배치식 열분해로(3)를 상기 저온 열분해로(10) 상으로 교환 공급하는 레일부(5)를 구비하며, 상기 저온 열분해로(10)를 통한 저온 열분해과정에서 연소용 가스를 생성하고 상기 2차 연소로(20)를 통해 완전연소하는 2차 연소 과정을 통해 배기가스의 오염 농도를 최소화하고, 상기 2차적인 연소 과정에 발생된 폐열을 상기 온수 보일러(30)를 이용하여 온수 및 증기를 생산하여 활용하는 것을 특징으로 한다.
상기 저온 열분해로(10)는, 중공의 열분해로 본체를 기준으로 하여 일측 상에 배치된 상태에서 폐기물에 초점하여 불을 40초간 붙여서 국부연소를 진행하게 하는 경유착화버너, 중공의 열분해로 본체를 기준으로 하여 타측 상에 배치되는 열분해로 송풍팬, 열분해로 본체의 저면 상에 배치되어 열분해 송풍팬에서 공급하는 에어를 최소 공기 만을 공급하여 국부 연소를 진행하게 하는 에어 노즐, 열분해로 본체를 둘러싸는 2중 자켓 상에 보일러 급수공급으로 외부 열 차단 및 보일러 효율을 상승하게 하는 보일러 급수부, 보일러 급수부의 상측으로 열분해로 본체의 측상부 및 상단을 둘러싸는 세라믹 단열재, 열분해로 본체의 상단 중앙부를 통해 연결되는 가스출구배관을 포함한다.
상기 저온 열분해로(10), 2차 연소로(20) 및 멀티 사이클론(30) 상에는 각각 Air 공급 FAN이 연통 결합되고, 상기 Air 공급 FAN은 제어판에 전기적으로 연결된 상태에서 실시간으로 유량을 제어한다.
상기 제어판은, 상기 저온 열분해로(10)에서 온도, 레벨, 압력 정보를 제공받아 차압 계산 및 유량 결정을 진행하고, 상기 2차 연소로(20)에서는 온도, 압력 정보를 제공받아 온도별 배가스 및 유량을 결정하고, 상기 온수 보일러(30)에서는 온도, 유량을 제공받아 내부 온도 및 유량을 결정하며, 상기 멀티 사이클론(40)에서는 온도, 압력, 배기가스 정보를 제공받아 사이클론 요구량 및 유량을 결정한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 40FT 컨테이너 상에 열분해 시설을 탑재한 이동형 폐기물 처리 시설을 제안함으로써 주민들의 반대에 의한 공간 확보 문제가 없을 것이며, 일정 구역에서 폐기물을 처리하기 위해 수거 비용 등이 감소할 것이다.
또한, 이동이 가능하기 때문에 요구에 따라 폐기물 수거가 용이하지 않은 도서 지역이나 낙후된 농가 지역에 설치하여 활용이 가능하므로 활용도가 높을 것으로 예상된다.
본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 기존의 소각처리 방식인 스토커식에 비해 효율이 뛰어나고 요구되는 작업자의 수도 적고 클링커의 발생도 현저하게 감소하기 때문에 상시 가동이 가능하며 유지보수도 용이한 형태이다.
또한, 40FT 컨테이너에 필요로 하는 시설이 모두 들어가는 형태이기 때문에 수출 시에도 해외 현지에서 숙련된 작업자의 기반 시설을 추가로 설치할 필요가 없다는 장점이 있다.
본 발명은 폐자원 활용 기술 확보 측면에서 매립 및 직접 연소 방식의 폐자원 활용방식으로 인한 토양과 대기 오염을 열분해 방식을 이용함으로써 획기적으로 줄일 수 있을 것이며, 직접 연소 방식으로 인해 폐기물 처리 시설 주변 주민들의 민원을 획기적으로 줄일 수 있을 것이다. 또한, 국내 발생하는 폐기물의 처리 방식을 환경친화적 공법을 이용함으로서 국내에서 발생하는 대기 오염 물질을 현저히 줄일 것이다.
폐자원 활용 기술 수출 기대 효과로는, 도서가 많은 동남아 지역에서는 폐기물 수거 및 자원 활용 비용이 천문학적으로 발생하여 이를 활용하는 공법이 다소 부족한 실정인바, 본 개발 기술을 적용하여 낙후된 도서 지역이나 산간 지역의 폐기물 수거 및 활용이 용이하므로 폐자원 활용 기술이 낙후된 국가로 수출이 발생할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템에 대한 전체적인 구성을 보인다.
도 2는 도 1에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템의 정면도를 보인다.
도 3은 도 1에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템의 평면도를 보인다.
도 4는 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템을 이루는 저온 열분해로의 단면도를 보인다.
도 5는 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템의 스마트 모니터링 과정을 보인다.
도 6은 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템을 이루는 저온 열분해로를 이용하여 가스화되는 구체적인 작동 구성을 보인다.
도 2는 도 1에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템의 정면도를 보인다.
도 3은 도 1에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템의 평면도를 보인다.
도 4는 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템을 이루는 저온 열분해로의 단면도를 보인다.
도 5는 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템의 스마트 모니터링 과정을 보인다.
도 6은 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템을 이루는 저온 열분해로를 이용하여 가스화되는 구체적인 작동 구성을 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 MSW(Municipal Solid Waste), RPF(Refuse Derived Fuel), SRF(Solid Refuse Fuel), 영농폐기물 및 Wood Chip 등을 처리하는데 사용한다.
본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 4.8톤/일(4.8톤 *2set), 2BACH 12시간 교호운전으로 24시간 연속 가동 가능하다.
본 발명은 이동식 컨테이너 시스템을 적용하여 장소 제한없이 설치 운전이 가능하다. 즉, 가연성폐기물 연소시스템을 이동식 컨테이너에 설치하여 이동이 편리하며 설치가 용이하다. 또한, 필요한 장소에 설치 운전함으로서 의료폐기물 자체의 처리가 가능하고 공간의 제한이 없을 뿐만 아니라 국내 뿐만 아니라 해외에도 선박에 싣고 차량으로 이동하여 아무 장소에나 설치 가능하다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 컨테이너(1)의 전방측에 배치되는 저온 열분해로(10), 저온 열분해로(10)의 후방 상에 배치되는 2차 연소로(20), 2차 연소로(20)의 후방 상에 배치되는 온수 보일러(30), 온수 보일러(30)의 후방 상에 배치되는 멀티 사이클론(40), 카트리지 백 필터(50), 배기팬(60) 및 제어판을 포함한다. 컨테이너(1)의 외부 상으로는 저온 열분해로(10)에 투입되는 폐기물이 1차적으로 투입되는 복수의 배치식 열분해로(3), 배치식 열분해로(3)와 저온 열분해로(10) 간을 연결 배치한 상태에서 배치식 열분해로(3)를 저온 열분해로(10) 상으로 교환 공급하는 레일부(5)를 갖는다.
상기 한쌍의 저온 열분해로(10) 상에는 열분해로 착화 버너 및 열분해로 Air 공급 FAN이 연결된다.
저온 열분해는 이연소열로 열분해하여 가연성 가스화하고, 별도의 구동장치가 없고 검은 연기에 의해 내부 코팅효과로 부식이 없다.
연소 가스량을 인위적 조절하여 2차 연소로를 항상 850℃ 이상으로 유지한다. 체류시간 2초 이상으로 완전연소를 구현한다.
보일러 급수 열분해로 2중 자켓을 통과시켜 보일러 효율을 상승하고 열분해로 외벽온도를 항상 저온유지로 안전사고를 방지한다.
저온 열분해로(10)의 구체적인 구조를 살핀다.
저온 열분해로(10)는 열분해로 본체(11), 열분해로 본체(11)의 일측에 형성되는 원료 투입구(12), 열분해로 본체(11) 상에서 원료 투입구(12)의 하부 상에 형성되는 재처리구(13) 및 열분해로 본체(11)의 상단 상에 형성되는 배기구(14)를 포함한다.
한편, 도 6을 참조하면 저온 열분해로(10)는 중공의 열분해로 본체를 기준으로 하여 일측 상에 배치된 상태에서 폐기물에 초점하여 불을 40초간 붙여서 국부연소를 진행하게 하는 경유착화버너, 중공의 열분해로 본체를 기준으로 하여 타측 상에 배치되는 열분해로 송풍팬, 열분해로 본체의 저면 상에 배치되어 열분해 송풍팬에서 공급하는 에어를 최소 공기 만을 공급하여 국부 연소를 진행하게 하는 에어 노즐, 열분해로 본체를 둘러싸는 2중 자켓 상에 보일러 급수공급으로 외부 열 차단 및 보일러 효율을 상승하게 하는 보일러 급수부, 보일러 급수부의 상측으로 열분해로 본체의 측상부 및 상단을 둘러싸는 세라믹 단열재, 열분해로 본체의 상단 중앙부를 통해 연결되는 가스출구배관을 포함한다.
저온 열분해로는 열분해로 온도가 저온 가스화 방식을 채택한 바, 단열재 영향이 거의 없게 된다. 열분해로의 외부에 보일러 급수를 순환하여 내부 열 차단 및 급수 온도 상승으로 인하여 보일러 효율을 극대화한다. 한편, 내화물을 사용하지 않아 보수가 용이하다.
상기 저온 열분해로는 내부 상에서 다단의 층을 갖는다.
상기 다단의 층은 열분해 층, 폐기물 층 및 저분자 물질의 가스층을 갖는다.
열분해 층은 약 200~400℃의 온도를 유지하면서 저온 열분해 가스를 생성 및 분해한다.
폐기물 층은 열분해로에 파쇄하지 않은 가연성 영농 폐기물을 투입한다.
저분자 물질의 가스층은 연소 가능한 가스인 CO, H2, CH4 등이 발생되어 2차 연소로에 이동하여 완전연소를 진행한다.
EFB(Empty Fruit Bunch) 중에는 Potassium Hydroxide(KOH) 상태로 존재하는 물질을 소각시킬 경우 360℃ 부근에서 용융하고 보일러 열 교환파이프 부근에서 냉각 응고하여 Potassium Oxide(K2O) 상태로 고착화되므로 보일러에서 열 회수율이 현저히 저하한다는 문제점이 있다. 그러나, 저온 열분해 가스화 법은 200~280℃부근에서 점화하여 350℃ 이하에서 열분해 반응이 일어나므로 Potassium Oxide (KOH) 는 용융하여 연소재(Ash) 중에 K2O로 존재하므로 보일러 열교환 파이프에 고형화 할 염려가 전혀 없는바 장기 운전이 가능하다는 장점이 있다. 그러나, STOCKER 방법은 보일러 열회수율 저하로 장기 운전이 어려우므로 전처리 공정에서 KOH 제거방법이 필요하다는 한계가 존재한다.
한쌍의 저온 열분해로는 배치식 구현을 통해 폐기물을 파쇄하지 않은 상태에서 직접 투입한다. 즉, 폐기물 전처리 과정을 거치지 않고 미 성형된 폐기물을 직접 투입 가능하다. 2배치 열분해로가 있어 곧바로 교체하도록 하여 연료 투입으로 인한 가동시간을 최소화한다. 또한, 연료 투입의 단순한 구조와 재처리를 편리하게 만들어 운전을 쉽고 간편하게 한다.
이하, 본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템을 이용한 처리 공정을 설명한다.
각 마을의 농업 폐기물을 모아놓은 집하 장소에 컨테이너 차량을 설치하고, 저온 열분해로를 이루는 폐기물 상부 Door를 Open 후 투입한다. 이 경우에 경사 컨베이어를 사용 가능하다.
저온 열분해로 1, 2번 Bach 상에 전부 폐기물을 투입 후 상부 Door를 Close 실시한다. 폐기물 투입 후에 전기 제어반을 Auto Start로 운전한다.
저온 열분해로 1, 2번 Bach 열분해로 전체 교호운전을 완료 후에 기설정된 일정 온도 이하(열분해로 40℃온도)일 때 하부 Door를 Open 후에 바닥재를 수거한다. 수거된 바닥재는 매립 처리를 진행한다.
저온 열분해로를 거쳐 생성된 저분자 물질의 가스층은 2차 연소로로 유입되어진다. 본 발명은 고분자 폐기물을 직접 공기와 접촉하여 소각하는 방법이 아니고 연소에 필요한 공기의 일부를 열분해로에 투입한 상태에서 저온 300~400℃ 에서 열에 의하여 분해된 저분자 물질의 가스은 CO, H2, CH4 등을 연소하는 기술인바 완전연소에 가까운 능력으로 연소재(Ash) 중의 가연분이 거의 없게 된다. 이러한 효율로 인하여 연소재와 연소가스의 배출량이 현저히 낮아져 타 소각설비인 STOKER, ROTARY KILN 등보다 친환경적이다.
2차 연소로를 통한 재연소 과정 상에서, 연소된 배출가스의 후단설비 이전에 연소가스(약 150℃)의 일부를 연소기 상에 재공급 사이클을 이용하여 보일러 에너지 회수율을 향상시키고, 연소가스 중의 탄산가스(CO2)와 수분(H2O)을 열분해로에서 치환 및 연소반응을 유도하여 질소화합물(NOX) 생성을 억제한다. 또한, 이를 이용하여 미연소분을 완전 연소시킨다.
2차 연소로의 내부온도는 1,100℃ ~1,200 ℃ 의 범위를 갖는다.
본 기술은 소량의 공기로 고분자 폐기물을 열분해하여 분해된 저분자 물질의 건류가스를 연소하는 기술로 과잉의 공기로 직접 연소 소각방법 보다 연소가스 중의 분진 함량이 극히 적으므로 인체에 아주 유해한 다이옥신 생성량이 아주 적다.
2차 연소로를 통한 폐열을 통해 온수 보일러를 가동하여 연소가스를 재이용한다. 구체적으로는, 2차 연소로에서의 폐열을 이용하여 보일러 상에 공급된 급수에 대한 가열을 실시하여 난방 등에 사용한다.
다음으로는, 온수 보일러의 후단에 배치된 멀티 사이클론의 촉매 환원탑을 통해 비산재 처리를 통해 수거 매립을 실시하고, 연돌을 최종적으로 실시한다. 즉, 연돌은 외부의 공기가 건물 내부로 유입되어 엘리베이터, 샤프트, 계단, 환풍구 등을 굴뚝처럼 통과하는 현상을 말하며, 굴뚝효과(Stack Effect)를 지칭하는 것인바, 이를 통해 가스의 유동을 가능하게 한다.
상기 저온 열분해로, 2차 연소로 및 멀티 사이클론 상에는 각각 Air 공급 FAN이 연통 결합된다. 상기 Air 공급 FAN은 제어판에 전기적으로 연결된 상태에서 실시간으로 유량을 제어한다. 제어판은 저온 열분해로에서 온도, 레벨, 압력 정보를 제공받아 차압 계산 및 유량 결정을 진행하고, 2차 연소로에서는 온도, 압력 정보를 제공받아 온도별 배가스 및 유량을 결정하고, 온수 보일러에서는 온도, 유량을 제공받아 내부 온도 및 유량을 결정하고, 멀티 사이클론에서는 온도, 압력, 배기가스 정보를 제공받아 사이클론 요구량 및 유량을 결정한다.
제어판은 온수 보일러에서 제공받은 온도, 유량 정보를 토대로 하여 물공급원으로의 유량을 제어한다.
본 발명은 전 공정을 자동화 모니터링 기능을 이용하여 무인화를 실현한다. 모든 시스템을 PLC & HMI 시스템으로 구성하여 원격 모니터링 및 실시간 상태 감시를 실현한다.
스마트폰 앱에서 상태감시, 중요사항 제어, 현재 컨테이너 위치 파악 실현 및 현장 실시간 영상감시를 구현한다. 한편, 구동 모터 전체에 인버터 설치를 통해 자동 운전 조절 및 무인화 시스템 프로그램을 실현한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 40FT 컨테이너 상에 열분해 시설을 탑재한 이동형 폐기물 처리 시설을 제안함으로써 주민들의 반대에 의한 공간 확보 문제가 없을 것이며, 일정 구역에서 폐기물을 처리하기 위해 수거 비용 등이 감소할 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (4)
- 컨테이너(1)의 전방측에 배치되는 한쌍의 저온 열분해로(10);
상기 저온 열분해로(10)의 후방 상에 배치되는 2차 연소로(20);
상기 2차 연소로(20)의 후방 상에 배치되는 온수 보일러(30); 및
상기 온수 보일러(30)의 후방 상에 배치되는 멀티 사이클론(40);을 포함하는 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템에 있어서,
상기 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템은 상기 컨테이너(1)의 외부 상에 배치되어진 상태에서 상기 저온 열분해로(10)에 투입되는 폐기물이 투입되는 복수의 배치식 열분해로(3), 상기 배치식 열분해로(3)와 저온 열분해로(10) 간을 연결 배치한 상태에서 상기 배치식 열분해로(3)를 상기 저온 열분해로(10) 상으로 교환 공급하는 레일부(5)를 구비하며, 상기 한쌍의 저온 열분해로는 배치식 구현을 통해 미성형된 폐기물을 파쇄하지 않은 상태에서 직접 투입하여 가동시간을 최소화하고,
상기 저온 열분해로(10)를 통한 저온 열분해과정에서 연소용 가스를 생성하고 상기 2차 연소로(20)를 통해 완전연소하는 2차 연소 과정을 통해 배기가스의 오염 농도를 최소화하고, 상기 2차 연소 과정에 발생된 폐열을 상기 온수 보일러(30)를 이용하여 온수 및 증기를 생산하는데 활용하며,
상기 저온 열분해로(10), 2차 연소로(20) 및 멀티 사이클론(30) 상에는 각각 Air 공급 FAN이 연통 결합되고, 상기 Air 공급 FAN은 제어판에 전기적으로 연결된 상태에서 실시간으로 유량을 제어하는 과정을 통해 모니터링을 수행하고, 상기 제어판은 상기 저온 열분해로에서 온도, 레벨, 압력 정보를 제공받아 차압 계산 및 유량 결정을 진행하고, 상기 2차 연소로에서는 온도, 압력 정보를 제공받아 온도별 배가스 및 유량을 결정하고, 상기 온수 보일러에서는 온도, 유량을 제공받아 내부 온도 및 유량을 결정하고, 상기 멀티 사이클론에서는 온도, 압력, 배기가스 정보를 제공받아 사이클론 요구량 및 유량을 결정하는 것을 특징으로 하는,
이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 저온 열분해로(10)는,
중공의 열분해로 본체를 기준으로 하여 일측 상에 배치된 상태에서 폐기물에 초점하여 불을 40초간 붙여서 국부연소를 진행하게 하는 경유착화버너, 중공의 열분해로 본체를 기준으로 하여 타측 상에 배치되는 열분해로 송풍팬, 열분해로 본체의 저면 상에 배치되어 열분해로 송풍팬에서 공급하는 에어를 최소 공기 만을 공급하여 국부 연소를 진행하게 하는 에어 노즐, 열분해로 본체를 둘러싸는 2중 자켓 상에 보일러 급수공급으로 외부 열 차단 및 보일러 효율을 상승하게 하는 보일러 급수부, 보일러 급수부의 상측으로 열분해로 본체의 측상부 및 상단을 둘러싸는 세라믹 단열재, 열분해로 본체의 상단 중앙부를 통해 연결되는 가스출구배관을 포함하는, 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템.
- 삭제
- 제 1 항에 따른 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템을 이용한 처리 방법에 있어서,
복수의 배치식 저온 열분해로(10) 상에 전부 폐기물을 투입 후 교호 운전을 완료 후에 기설정된 일정 온도 이하일 때 상기 저온 열분해로의 하부 도어를 개방 후에, 수거된 바닥재를 매립 처리하는 단계;
상기 저온 열분해로를 거쳐 생성된 저분자 물질의 가스층을 2차 연소로(20)로 유입시키는 단계;
상기 2차 연소로(20)를 통한 폐열을 통해 온수 보일러(30)를 가동하여 연소가스를 재이용하는 단계; 및
상기 온수 보일러의 후단에 배치된 멀티 사이클론(40)의 촉매 환원탑을 통해 비산재 처리를 통해 수거 매립을 실시하고, 연돌을 최종적으로 실시하는 단계;를 포함하고,
상기 2차 연소로를 통한 재연소 과정 상에서, 연소된 배출가스의 후단설비 이전에 연소가스의 일부 상기 2차 연소로 상에 재공급 사이클을 이용하여 보일러 에너지 회수율을 향상시키고, 연소가스 중의 탄산가스와 수분을 열분해로에서 치환 및 연소반응을 유도하여 질소화합물 생성을 억제하는 것을 특징으로 하는,
이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템을 이용한 처리 방법.
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KR1020200046162A KR102155276B1 (ko) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 모니터링 기능이 탑재된 이동형 저온 열분해 폐기물 처리 시스템 |
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