KR102356923B1 - 다단 연소식 폐기물 연소장치 - Google Patents

Abstract

다단 연소식 폐기물 연소장치에 관하여 개시한다. 본 발명은, 폐기물을 소각 연소하기 위해 연소실을 구비하는 연소실 본체로 이루어지는 다단 연소식 폐기물 연소 장치에 있어서, 폐기물 공급 호퍼로부터 공급되는 폐기물을 상기 연소실 안으로 공급하는 이송 스크류; 상기 연소실 안의 연소열을 외부로 토출시키기 위해 연소실 본체의 일단에 구비되는 토출구; 및 상기 연소실의 하부에 배치되어 폐기물 소각 처리에서 발생되는 탄화물 부스러기를 포함하는 입자상의 폐기물 알갱이를 낙하시킨 후 침전시켜 회수하기 위해 물이 담겨진 수조로 이루어지는 회수조를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

다단 연소식 폐기물 연소장치{Multi-stage combustion waste combustor}

본 발명은 연소로를 통해 폐기물을 적어도 1회 이상 반복적으로 연소 소각 처리하고 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 화산재를 남김 없이 회수 처리하여 환경 공해 물질의 배출을 줄이는 다단 연소식 폐기물 연소 장치에 관한 것이다.

일반 쓰레기, 오니, 폐유, 폐산, 폐알칼리, 동물 사체, 합성수지 등 사람의 생활이나 산업활동에서 쓸모 없게 되어버린 물질 등(이하, '폐기물'이라한다)은 다양한 처리 방법으로 폐기처리 하고 있다. 현재 폐기물 처리방안으로 적용되고 있는 대표적인 방법들은 감량, 재활용, 재생, 매립, 소각 처리 등의 방법이 적용되고 있다.

예를 들면, 소각에 의한 폐기물 처리 방법은 폐기물에 직접적인 화염을 가하는 소각방법으로 폐기물의 적재량, 밀도, 수분 함유량, 소각로 크기, 가열 온도와 같은 여러 요인으로 인해 완전 연소가 실질적으로 불가능하고, 불완전 연소에 따른 그을음, 먼지, 대기오염 공해 배출가스 등이 다량으로 발생될 수 있다.

이를 해결하기 위한 정화시설 등의 후처리 공정에 대한 시설확충 및 투자가 병행 되어야하고, 비효율적인 공간 사용 등 여러 가지 제반 문제들이 야기될 수 있다.

한편, 폐기물을 연소하여 소각 처리하는 방법으로는 연소로에 폐기물을 투입한 후 밀폐하고 연소로에 화염을 조성하여 폐기물을 태워서 소각 처리하는 방법이 일반적으로 적용되고 있다.

그러나, 연소로에 폐기물을 투입하고 난 후 열을 가하여 폐기물을 소각하는 과정에서 다량의 폐가스와 다이옥신 등과 같은 유독성 공해 물질이 발생되고, 소각되고 남은 탄화물을 포함하는 산화재 등이 연소가스와 함께 외부로 배출되어 환경을 오염시키는 문제가 발생되고 있다.

특허문헌 1. 국내 등록특허공보 제10-1523028호(공고일2015년05월26일)

특허문헌 2. 국내 등록특허공보 제10-2214759호(공고일2021년02월10일)

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 연소로를 통해 폐기물을 적어도 1회 이상 반복적으로 연소 소각 처리하고 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 화산재를 남김 없이 회수 처리하는데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 폐기물 소각 과정에서 발생되는 다량의 폐가스와 다이옥신을 포함하는 유독성 공해 물질의 배출량을 줄이는데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 폐기물 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 산화재를 효과적으로 회수처리하여 공해 물질의 비산을 억제하고 환경오염을 줄이는데 있다.

상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 폐기물을 소각 연소하기 위해 연소실을 구비하는 연소실 본체로 이루어지는 다단 연소식 폐기물 연소 장치에 있어서, 폐기물 공급 호퍼로부터 공급되는 폐기물을 상기 연소실 안으로 공급하는 이송 스크류;상기 연소실 안의 연소열을 외부로 토출시키기 위해 연소실 본체의 일단에 구비되는 토출구; 및 상기 연소실의 하부에 배치되어 폐기물 소각 처리에서 발생되는 탄화물 부스러기를 포함하는 입자상의 폐기물 알갱이를 낙하시킨 후 침전시켜 회수하기 위해 물이 담겨진 수조로 이루어지는 회수조를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다단 연소식 폐기물 연소장치로부터 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 토출구측에는 외부 공기를 도입시켜 토출구를 따라 토출되는 연소가스를 연소시키는 가압 분사노즐을 구비하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 연소실의 바닥면은 중심이 깊고 가장자리로 갈수록 깊이가 줄어드는 접시형 분배판을 구비하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 접시형 분배판은 상기 연소실의 바닥면을 형성하는 동시에 수조의 상부에 위치하도록 배치하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 접시형 분배판에는 외부로부터 공기를 유입하는 급기유로가 결합되어 있으며, 상기 급기유로부터 유입되는 외부공기를 일방향으로 선회시켜 연소실 안으로 공급하기 위하여 통공으로 뚫려진 다수의 분사공들을 형성하여 구성될 수 있다.

본 발명은, 연소로를 통해 폐기물을 적어도 1회 이상 반복적으로 연소 소각 처리하고 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 화산재를 남김 없이 회수 처리할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 연소로를 통해 폐기물을 소각하는 과정에서 발생되는 다량의 폐가스와 다이옥신을 포함하는 유독성 공해 물질의 배출량을 줄이는 효과가 있다.

본 발명은, 연소로를 통해 폐기물 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 산화재를 효과적으로 회수처리하여 공해 물질의 비산을 억제하고 환경오염을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 연소식 폐기물 연소장치를 개략도로 나타낸 예시이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 연소식 폐기물 연소장치를 구성하는 접시형 분배판의 예시이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 '다단 연소식 폐기물 연소장치'를 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 폐기물을 연소하여 소각 처리하는 방법으로는 연소로에 폐기물을 투입한 후 밀폐하고 연소로에 화염을 조성하여 폐기물을 태워서 소각 처리하는 방법이 일반적으로 적용되고 있다.

그러나, 연소로에 폐기물을 투입하고 난 후 열을 가하여 폐기물을 소각하는 과정에서 다량의 폐가스와 다이옥신 등과 같은 유독성 공해 물질이 발생되고, 소각되고 남은 탄화물을 포함하는 산화재 등이 연소가스와 함께 외부로 배출되어 환경을 오염시키는 문제가 발생되고 있다.

이에 따라, 본 발명은, 연소로를 통해 폐기물을 적어도 1회 이상 반복적으로 연소 소각 처리하고 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 화산재를 남김 없이 회수 처리하는 다단 연소식 폐기물 연소장치를 제시한다.

또한, 본 발명은, 폐기물 소각 과정에서 발생되는 다량의 폐가스와 다이옥신을 포함하는 유독성 공해 물질의 배출량을 줄일 수 있는 다단 연소식 폐기물 연소장치를 제시한다.

또한, 본 발명은, 폐기물 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 산화재를 효과적으로 회수처리하여 공해 물질의 비산을 억제하고 환경오염을 줄일 수 있는 다단 연소식 폐기물 연소장치를 제시한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 다단 연소식 폐기물 연소장치를 도 1 및 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다단 연소식 폐기물 연소장치를 개략도로 나타낸 예시이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다단 연소식 폐기물 연소장치를 구성하는 접시형 분배판의 예시이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다단 연소식 폐기물 연소장치(100)는, 폐기물(W)을 소각 연소하는 연소로로서, 연소실(110)을 구비하는 연소실 본체(120)로 구성될 수 있다.

그리고, 연소실 본체(120)의 일측에는 폐기물 공급 호퍼(130)가 배치되어 폐기물 공급 호퍼(130)로부터 공급되는 폐기물(W)을 모터(141)의 구동으로 회전하는 이송 스크류(140)를 통해 연소실(110) 안으로 공급하도록 구성될 수 있다.

그리고, 연소실(110) 안의 연소열과 연소가스를 외부로 토출시키기 위해 연소실 본체(120)의 일단에는 토출구(150)를 구비하여 구성될 수 있다.

여기서, 토출구(150)는 바람직하게는 연소실 본체(120)의 상부에 배치하여 구성될 수 있다. 상부에 토출구(150)를 배치하는 경우 상승 기류를 형성하는 연소열과 연소가스를 순방향으로 배기하여 배출하는데 유리할 수 있다.

그리고, 연소실(110)의 하부에 배치되어 폐기물 소각 처리에서 발생되는 탄화물 부스러기 및 산화재를 포함하는 입자상의 폐기물 알갱이(W1)를 낙하시킨 후 침전시켜 회수하기 위해 물이 담겨진 수조(160)로 이루어지는 회수조(170)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 다단 연소식 폐기물 연소장치를 보다 구체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 토출구(150)측에는 외부 공기를 도입시켜 토출구(150)를 따라 토출되는 연소가스를 연소시키는 가압 분사노즐(151)을 구비하여 구성될 수 있다.

여기서, 가압 분사노즐(151)은 연소실(110)에서 1차 연소된 폐기물의 연소열을 포함한 연소가스를 2차로 연소시킨다.

이를 통해, 연소실(110) 안에서 1차로 폐기물을 소각하는 과정에서 발생되는 다량의 폐가스와 다이옥신을 포함하는 유독성 공해 물질을 2차 소각을 통해 공해 물질 배출량을 줄이게 된다.

즉, 연소실(110) 안에서의 소각 온도는 대략 800℃ 내외의 온도이다. 이 온도대에서의는 폐기물 소각 과정에서 공해 물질로 분류되는 폐가스를 포함한 상당량의 다이옥신이 발생되는데, 이를 가압 분사노즐(151)을 통한 외기의 도입으로 공해 물질을 2차 소각을 통해 줄여줄 수 있게 된다.

이를 위하여, 가압 분사노즐(151)은 유로(190)를 통해 송풍팬(200)으로 연결되어 있다.

송풍팬(200)은 유로(190)를 통해 외기를 가압 분사노즐(151)에 분사시켜 연소실(110) 안에서 1차 연소된 폐가스와 연소가스를 토출구(150)로 배출하는 과정에서 2차로 연소시킬 수 있게된다.

또한, 연소 버너(152)의 입구부에는 연소실(110)에서 발생되는 폐가스를 최종적으로 연소 소각 시키기 위해 폐가스 공급로(153)를 구비하여 폐가스를 공급하여 소각시키도록 함으로써 연소되어 배기되는 폐기물에 잔류하는 유독성 공해 물질의 배출량을 다단 연소를 통해 줄이도록 구성될 수 있다.

또한, 연소실(110)의 바닥면은 중심이 깊고 가장자리로 갈수록 깊이가 줄어드는 접시형 분배판(180)을 구비하여 구성될 수 있다.

또한, 접시형 분배판(180)에는 바닥면 중심을 기준으로 연소 과정에서 발생되는 각종 이물질들을 하부로 배출시키기 위한 이물질 배출공(183)을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 접시형 분배판(180)은 연소실(110)의 바닥면을 형성하는 동시에 수조(160)의 상부에 위치하도록 배치되어 구성될 수 있다.

이렇게 연소실 바닥면을 형성하는 접시형 분배판(180)은 중심이 깊고 가장자리로 갈수록 깊이가 줄어드는 형상으로 되어 있기 때문에 폐가스와 연소가스에 포함된 분진, 탄화물 부스러기를 포함하는 미세입자상의 폐기물 알갱이(W1)들을 중심부로 모아서 이물질 배출공(183)으로 통과시키고 최종적으로 수조(160)에 침전시켜 회수조(170)를 통해 효과적으로 회수 처리할 수 있다.

또한, 접시형 분배판(180)에는 외부로부터 공기를 유입하는 급기유로(190)가 결합되어 송풍팬(200)이 구동되면 급기유로(190)를 통해 외기를 연소실(110) 안으로 공급시킬 수 있다.

급기유로(190)부터 유입되는 외부공기를 일방향으로 선회시켜 연소실(110) 안으로 공급하기 위한 다수의 분사공(181)들을 배치하여 구성될 수 있다.

이렇게 접시형 분배판(180)에 배치되는 다수의 분사공(181)들은 급기유로(190)를 통해 급기되는 외기를 연소실(110) 안으로 회전 와류를 형성하면서 공급되도록 유도할 수 있다.

이를 위하여 외기를 공급하는 급기유로(190)는 접시형 분배판(180)의 외곽 일측 편측 방향으로 배치하여 구성하는 것이 바람직하다.

이때, 외기는 송풍팬(200)의 송풍력으로 급기유로(190)를 통해 연소실(110) 안으로 회전와류를 형성하면서 공급되어 연소실(110) 내에서 폐기물 연소를 활성화시킬 수 있게 된다.

또한, 접시형 분배판(180)은 외부측 급기유로(190)로부터 유입되는 외기를 를 분사공(181)을 통해 연소실(110) 안으로 외기 공급을 유도하여 폐기물 연소를 활성화시키게 된다.

이와 동시에 탄화된 폐기물 탄화물을 포함하여 화산재에 포함된 분진, 탄화물 부스러기를 포함하는 미세입자상의 폐기물 알갱이(W1)들을 물이 담겨진 수조(160)에 침전시켜 회수조(170)를 통해 간단하면서 효과적으로 폐기물 화산재와 부스러기들을 외부로 배출하지 않고 남김없이 회수 처리하도록 유도할 수 있다.

이를 위하여, 접시형 분배판(180)은 연소실(110)의 바닥면을 형성하는 동시에 수조(160)의 상부에 위치하도록 배치될 수 있으며, 중앙부에는 분진, 탄화물 부스러기를 포함하는 미세입자상의 폐기물 알갱이(W1)들을 수조(160)로 낙하시키기 위한 통공 홀이 뚫려져 있다.

또한, 토출구(150)측에는 외부 공기를 도입시켜 토출구(150)를 따라 토출되는 연소가스를 연소시키는 가압 분사노즐(151)을 구비하여 연소실(110)을 통해 배출되는 폐기물 연소열을 포함하는 연소가스를 2차로 연소시킨 후 다시 폐기물 연소열을 포함하는 연소가스를 3차로 연소시키는 별도의 연소 버너(152)를 토출구(150)의 종단에 장착하여 구성될 수 있다.

이를 통해, 가압 분사노즐(151)을 통해 2차 연소된 폐기물 연소열을 포함하는 연소가스는 최종적으로 연소 버너(152)를 경유하도록 유도되어 3차 연소과정을 거침으로써, 폐기물 연소열을 포함하는 연소가스에 포함된 유해성 물질, 즉 다이옥신 등의 공해 물질을 제거할 수 있게 된다.

또한, 연소 버너(152)의 입구부에는 연소실(110)에서 발생되는 폐가스를 최종적으로 연소 소각 시키기 위해 폐가스 공급로(153)를 구비하여 폐가스를 공급하여 소각시키도록 함으로써 연소되어 배기되는 폐기물에 잔류하는 유독성 공해 물질의 배출량을 다단 연소를 통해 줄일 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 연소로를 통해 폐기물을 1차 연소실, 2차 가압 분사노즐을 통한 토출구측 연소, 토출구 종단에 장착된 연소 버너를 차례로 거쳐 완전 연소를 거치도록 하도록 함으로써 폐기물을 적어도 1회 이상 반복적으로 연소 소각 처리하고 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 화산재를 남김 없이 회수 처리하여 환경 공해 물질의 배출을 효과적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은, 폐기물 소각 과정에서 발생되는 다량의 폐가스와 다이옥신을 포함하는 유독성 공해 물질의 배출량을 다단 연소를 통해 획기적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은, 폐기물 소각 과정에서 발생되는 탄화물을 포함하는 산화재를 효과적으로 회수처리하여 공해 물질의 비산을 억제하고 환경 오염을 획기적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.

W: 폐기물 100: 다단 연소식 폐기물 연소장치
110: 연소실 120: 연소실 본체
130: 폐기물 공급 호퍼 140: 이송 스크류
150: 토출구 151: 가압 분사노즐
152: 연소 버너 153: 폐가스 유도로
160: 수조 170: 회수조
180: 접시형 분배판 181: 분사공
183: 이물질 배출공 190: 급기유로

Claims (5)

1. 폐기물을 소각 연소하기 위해 연소실을 구비하는 연소실 본체로 이루어지는 다단 연소식 폐기물 연소 장치에 있어서, 폐기물 공급 호퍼로부터 공급되는 폐기물을 상기 연소실 안으로 공급하는 이송 스크류; 상기 연소실 안의 연소열을 외부로 토출시키기 위해 연소실 본체의 일단에 구비되는 토출구; 및 상기 연소실의 하부에 배치되어 폐기물 소각 처리에서 발생되는 탄화물 부스러기를 포함하는 입자상의 폐기물 알갱이를 낙하시킨 후 침전시켜 회수하기 위해 물이 담겨진 수조로 이루어지는 회수조를 포함하여 구성된 다단 연소식 폐기물 연소장치에 있어서, 상기 연소실의 바닥면은 중심이 깊고 가장자리로 갈수록 깊이가 줄어드는 접시형 분배판을 구비하여 구성하되, 상기 접시형 분배판에는 외부로부터 공기를 유입하는 급기유로가 결합되어 있으며, 상기 급기유로부터 유입되는 외부공기를 일방향으로 선회시켜 연소실 안으로 공급하기 위하여 통공으로 뚫려진 다수의 분사공들을 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 다단 연소식 폐기물 연소장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 토출구측에는 외부 공기를 도입시켜 토출구를 따라 토출되는 연소가스를 연소시키는 가압 분사노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 연소식 폐기물 연소장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 접시형 분배판은 상기 연소실의 바닥면을 형성하는 동시에 수조의 상부에 위치하도록 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는 다단 연소식 폐기물 연소장치.
5. 삭제

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