KR19980057682A - Waste Incinerator and Method - Google Patents
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Abstract
폐기물을 소각시키는 폐기물 소각장치 및 그 방법에 관한 내용이 개시된다. 본 발명은 소각로에 1차연소실과 2차연소실을 형성시키고, 1차연소실을 1600℃이상의 고온상태를 유도하는 이송성 플라즈마토치를 이용하여 의료계 폐기물을 1차로 소각시키고, 미반응된 개스를 2차연소실에서 비이송성 플라즈마토치(9)를 이용하여 2차로 연소시키는 점에 특징이 있다. 이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 진료, 연구, 분석 등의 의료활동에서 발생되는 의료계 폐기물을 안전하고도 효과적으로 처리할 수 있다.Disclosed is a waste incineration apparatus for burning waste and a method thereof. The present invention forms a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber in an incinerator, and firstly incinerates medical waste by using a transportable plasma torch that induces a high temperature state of 1600 ° C or higher, and unreacted gas is secondary. It is characterized in that the combustion chamber is secondarily burned using the non-transportable plasma torch 9. The present invention having such a feature can safely and effectively treat medical waste generated from medical activities such as medical treatment, research, and analysis.
Description
본 발명은 폐기물 소각장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 의료계에서 방생되는 폐기물을 소각시키는 폐기물 소각장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a waste incineration apparatus and a method thereof, and more particularly, to a waste incineration apparatus and method for incinerating waste generated in the medical field.
일반적으로 진료, 연구, 분석 등의 의료활동에서 발생되는 의료계 폐기물은 병원성 세균을 포함하고 있기 때문에 유해할 뿐만 아니라, 폐기물 자체가 화학적 물리적으로 매우 유해하다. 따라서, 의료계 폐기물을 처리할 때는 세심한 주의가 요구된다.In general, medical waste generated from medical activities such as medical treatment, research, and analysis is not only harmful because it contains pathogenic bacteria, but the waste itself is very chemically and physically harmful. Therefore, great care must be taken when treating medical waste.
의료계 폐기물을 처리하는 방법에는 병원성 세균을 멸균 처리한 후 소각 또는 매립하는 방법과, 멸균처리를 하지 않고 소각하는 방법이 있다.Methods of treating medical waste include a method of incineration or landfill after sterilizing pathogenic bacteria, and a method of incineration without sterilization.
상기 멸균 처리한 후 소각 또는 매립하는 방법은 고온 고압의 증기를 이용하거나, 산화력이 강한 화학물질을 이용하거나, 마이크로웨이브(microwave) 등의 전자선을 이용하여 의료계 폐기물의 병원성 세균을 처리하고 있으나, 의료계 폐기물이 가지고 있는 화학적 및 물리적 위해성을 소멸시키지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 폐기물 처리자는 멸균 처리된 의료계 폐기물을 일반 폐기물과 같이 소각하거나 매립해야 했다.The method of incineration or landfill after sterilization is used to treat pathogenic bacteria of medical wastes by using high temperature, high pressure steam, oxidizing chemicals, or using electron beams such as microwaves. There is a problem that does not destroy the chemical and physical hazards of the waste. Therefore, waste handlers had to incinerate or landfill the sterilized medical waste like regular waste.
상기 멸균처리하지 않고 소각하는 방법은 감염성 병원균의 파괴효율을 높이기 위해 소각로 내부 온도를 1100℃이상으로 유지하도록 LNG, LPG, 기름 등의 보조연료를 이용한다. 이러한 소각방법은 폐기물에 포함된 병원균의 파괴효율을 99.9999%이상으로 유지하기 어렵고, 다이옥신(C12H4O2Cl4), 퓨란(C12H4OCl4)과 같은 독성물질이 생성되는 문제점이 있다.The method of incineration without sterilization uses auxiliary fuels such as LNG, LPG and oil to maintain the internal temperature of the incinerator at 1100 ° C. or higher in order to increase the destruction efficiency of infectious pathogens. This incineration method is difficult to maintain the destruction efficiency of the pathogen contained in the waste more than 99.9999%, there is a problem that toxic substances such as dioxin (C12H4O2Cl4), furan (C12H4OCl4) is generated.
따라서, 당업계에서는 상술한 문제점을 해결할 수 있는 의료계 폐기물 처리장치 및 그 방법의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a need in the art for the development of a medical waste treatment apparatus and method for solving the above problems.
본 발명의 기술적 과제는 진료, 연구, 분석 등의 의료활동에서 발생되는 의료계 폐기물을 안전하고도 효과적으로 처리하며, 소각과정에서 생성되는 슬래그 내의 중금속 성분이 안정한 화합물로 전환되어 용출되지 않도록 하여 상기 슬래그를 토목 및 건축자재로 재활용 할 수 있도록 하는 폐기물 처리장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The technical problem of the present invention is to safely and effectively treat medical wastes generated from medical activities such as medical treatment, research, and analysis, and to prevent the heavy metal components in the slag generated during incineration from being converted into stable compounds to dissolve the slag. It is to provide a waste treatment apparatus and a method for recycling it to civil and building materials.
도 1은 본 발명에 따른 병원 폐기물 소각장치를 도시한 일부 절개 측면도이다.1 is a partial cutaway side view showing a hospital waste incinerator according to the present invention.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 도 1의 B-B선 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
도면의 주요부분에 대한 부호 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1... 투입구 2...제1배출부1 ... inlet 2 ... 1st outlet
6...제2배출부 8...관찰구6 ... 2nd outlet 8 ... observation
9...비이송성 플라즈마토치 10...연결통로9 ... non-conductive plasma torch 10 ... connection passage
11...1차연소실 12...2차연소실11 ... 1st combustion chamber 12 ... 2nd combustion chamber
13...배출부 14....온도계13 Exhaust 14.Temperature
15...격막 16...2차공기공급노즐15 ... diaphragm 16 ... secondary air supply nozzle
17...1차공기공급노즐 20...이송성 플라즈마토치17 ... Primary air supply nozzle 20 ... Transferable plasma torch
본 발명에 따른 의료계 폐기물 소각장치는: 폐기물이 소각되는 소각공간이 형성된 소각로와, 상기 소각로에 설치되어 플라즈마 개스를 발생시키는 제1플라즈마토치와, 상기 제1플라즈마토치와 대응된 부분의 소각로에 설치되는 개스배출부와, 상기 개스배출부와 상기 제1플라즈마토치 사이의 상기 소각공간에 설치되어 상기 소각공간을 1차연소실과 2차연소실로 분리하면서 상기 1차연소실과 상기 2차연소실을 연결하는 연결통로를 형성시키는 분리대와, 상기 연결통로 주위의 상기 소각로에 설치되어 상기 2차연소실에 플라즈마 개스를 공급하는 제2플라즈마토치와, 상기 소각로에 설치되어 상기 소각공간에 연소공기를 공급하는 연소공기공급기를 구비하는 것을 특징으로 한다.The medical waste incineration apparatus according to the present invention includes: an incinerator having an incineration space in which waste is incinerated, a first plasma torch installed in the incinerator to generate a plasma gas, and an incinerator of a portion corresponding to the first plasma torch. A gas discharge unit and a connection between the primary combustion chamber and the secondary combustion chamber while being installed in the incineration space between the gas discharge unit and the first plasma torch to separate the incineration space into a primary combustion chamber and a secondary combustion chamber. A separator for forming a passage, a second plasma torch installed in the incinerator around the connection passage to supply plasma gas to the secondary combustion chamber, and a combustion air supply unit installed in the incinerator to supply combustion air to the incineration space. Characterized in having a.
그리고, 본 발명에서 상기 제1플라즈마토치는 이송성 플라즈마토치로 되고, 상기 제2플라즈마토치는 비이송성 플라즈마토치로 되는 것이 바람직하다.In the present invention, the first plasma torch is a transfer plasma torch, and the second plasma torch is preferably a non-transportable plasma torch.
그리고, 본 발명에서 상기 제2플라즈마토치 하측의 소각로에 설치되어 상기 연결통로를 연장시키는 격막을 더 구비하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to further include a diaphragm installed in the incinerator below the second plasma torch to extend the connection passage.
본 발명에 따른 의료계 폐기물 소각방법은: 이송성 플라즈마토치를 이용하여 소각로 내의 일측 공간에서 폐기물을 소각하는 단계와, 상기 단계에서 발생된 개스를 상기 소각로 내의 다른측 공간에서 비이송성 플라즈마토치를 이용하여 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The medical waste incineration method according to the present invention comprises the steps of: incinerating waste in one space in an incinerator using a transportable plasma torch, and using the non-transportable plasma torch in the other space in the incinerator. It characterized in that it comprises a step of processing.
그리고, 본 발명에서 상기 폐기물이 상기 이송성 플라즈마토치에 의하여 소각로 내의 일측 공간에서 소각될 때 상기 소각로에 상기 폐기물에 포함된 무기물질의 용융점을 낮출 수 있는 슬래그 조정제를 넣어 상기 폐기물을 소각하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.And, in the present invention, when the waste is incinerated in one side space in the incinerator by the transport plasma torch to put the slag regulator which can lower the melting point of the inorganic material contained in the waste in the incinerator to incinerate the waste It is preferable to further include.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 의료계 폐기물 소각장치 및 그 방법은 진료, 연구, 분석 등의 의료활동에서 발생되는 의료계 폐기물을 안전하고도 효과적으로 처리할 수 있다. 또한 본 발명의 소각장치에서 생성되는 슬래그 내의 중금속 성분은 안정한 화합물로 전환되어 용출되지 않기 때문에 상기 슬래그는 토목 및 건축자재로 재활용 될 수 있다.Medical waste incineration apparatus and method according to the present invention having such a feature can safely and effectively treat medical waste generated from medical activities, such as medical treatment, research, analysis. In addition, since the heavy metal component in the slag generated in the incineration apparatus of the present invention is not converted to a stable compound and eluted, the slag can be recycled to civil and building materials.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 폐기물 소각장치 및 그 소각방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the waste incineration apparatus and its incineration method according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명은 소각로에 1차연소실(11)과 2차연소실(12)을 형성시키고, 1차연소실(11)을 1600℃이상의 고온상태를 유도하는 이송성 플라즈마토치(20)를 이용하여 폐기물을 1차로 소각시키고, 미반응된 개스를 2차연소실(12)에서 비이송성 플라즈마토치(9)를 이용하여 2차로 연소시키는 점에 가장 큰 특징이 있다.Referring to FIG. 2, the present invention forms a primary combustion chamber 11 and a secondary combustion chamber 12 in an incinerator, and transfers the plasma torch 20 to induce a high temperature state of 1600 ° C. or higher in the primary combustion chamber 11. The primary feature is that the waste is incinerated first, and the unreacted gas is secondarily burned in the secondary combustion chamber 12 using the non-transportable plasma torch 9.
진료, 연구, 분석 등의 의료활동에서 발생되는 의료계 폐기물은 크게 유기성분과 무기성분으로 나눌 수 있으며, 유기성분 폐기물은 탈지면, 일회용주사기, 붕대, 거즈, 수술장갑, 폐혈액, 생리실험 부산물 등이 있으며, 무기성분 폐기물은 주사액병, 주사바늘, 약병 등이 있다. 상기 유기성분은 고온에서 열분해되며, 상기 무기성분은 고온에서 용융된다.Medical waste generated from medical activities such as medical treatment, research and analysis can be largely divided into organic and inorganic ingredients. Organic waste includes cotton wool, disposable syringes, bandages, gauze, surgical gloves, pulmonary blood, and physiological test by-products. Inorganic wastes include injection bottles, needles and vials. The organic component is pyrolyzed at high temperature, and the inorganic component is melted at high temperature.
도 1, 도 2, 도 3을 참조하면, 폐기물이 소각되는 소각공간이 형성된 소각로에는 플라즈마 개스를 발생시키는 제1플라즈마토치(20)가 설치되며, 제1플라즈마토치(20)와 대응된 부분의 소각로에는 개스배출부(13)가 설치된다. 그리고, 소각로에는 연소공기를 공급하는 연소공기공급기(미도시)가 연결되며, 상기 개스배출부(13)는 대기오염 제어장치(미도시)와 연결된다.1, 2, and 3, a first plasma torch 20 for generating a plasma gas is installed in an incinerator in which an incineration space in which waste is incinerated is formed, and a portion corresponding to the first plasma torch 20 is formed. The gas discharge unit 13 is installed in the incinerator. In addition, a combustion air supplier (not shown) for supplying combustion air is connected to the incinerator, and the gas discharge unit 13 is connected with an air pollution control device (not shown).
개스배출부(13)와 제1플라즈마토치(20) 사이의 소각공간에는 소각공간을 1차연소실(11)과 2차연소실(12)로 분리하는 분리대(25)가 설치되며, 1차연소실(11)과 2차연소실(12)은 분리대(25)에 형성되는 연결통로(10)에 의하여 연결된다. 따라서, 제1플라즈마토치(20)에 의하여 1차연소실(11)에서 폐기물이 연소되면서 발생된 개스는 상기 분리대(25)에 형성된 연결통로(10) 및 2차연소실(12)을 통하여 개스배출부(13)로 배출된다.In the incineration space between the gas discharge unit 13 and the first plasma torch 20, a separator 25 for separating the incineration space into the primary combustion chamber 11 and the secondary combustion chamber 12 is installed, and the primary combustion chamber ( 11) and the secondary combustion chamber 12 is connected by a connecting passage 10 formed in the separator 25. Accordingly, the gas generated by burning the waste in the primary combustion chamber 11 by the first plasma torch 20 through the connection passage 10 formed in the separator 25 and the secondary combustion chamber 12 is discharged from the gas. Discharged to (13).
상기 제1플라즈마토치(20)는 양극부(22)와 음극부(21)가 분리되어 설치되는 이송성 플라즈마토치로 되는 것이 바람직하며, 상기 제2플라즈마토치(9)는 양극부와 음극부가 하나의 몸체에 설치되는 비이송성 플라즈마토치로 되는 것이 바람직하다. 또한 상기 연결통로(10)는 상기 개스배출부(13)보다 높은 위치의 상기 분리대(25)에 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the first plasma torch 20 is a transportable plasma torch in which the anode portion 22 and the cathode portion 21 are separated from each other, and the second plasma torch 9 has one anode portion and one cathode portion. It is preferable to be a non-transportable plasma torch installed in the body. In addition, the connection passage 10 is preferably formed in the separator 25 in a position higher than the gas discharge portion (13).
제1차연소실(11)에는 금속용융물을 배출하는 제1배출부(2)와, 용융슬래그를 배출하는 제2배출부(6)와, 폐기물을 주입하는 주입부(1)와, 1차연소공기를 주입하는 제1주입노즐(17)이 설치된다. 상기 연결통로(10)에는 2차연소공기를 주입하는 제2주입노즐(16)이 설치된다. 제1,2주입노즐(17, 16)은 연소공기공급기와 연결된 연소공기 공급파이프(5)에 연결된다.The first combustion chamber 11 has a first discharge portion 2 for discharging the molten metal, a second discharge portion 6 for discharging molten slag, an injection portion 1 for injecting waste, and a primary combustion air A first injection nozzle 17 for injecting the same is installed. The connection passage 10 is provided with a second injection nozzle 16 for injecting secondary combustion air. The first and second injection nozzles 17 and 16 are connected to a combustion air supply pipe 5 connected to the combustion air supply.
상기 연결통로(10) 배출측의 소각로에는 연결통로(10)를 통하여 제2연소실(12)로 유입되는 개스를 추가적으로 고온 산화 분해시키기 위한 제2플라즈마토치(9)가 설치된다. 그리고, 제2플라즈마토치(9) 하측에는 연결통로(10)를 연장시키는 격막(15)이 설치되는 것이 바람직하다. 이 격막(15)은 연결통로를 통과하는 개스성분을 제2플라즈마토치(9)에서 발생된 플라즈마 개스와 접속시켜 산화반응의 효율을 높이는 역할을 한다.The second plasma torch 9 is installed in the incinerator on the discharge side of the connection passage 10 to further oxidatively decompose the gas introduced into the second combustion chamber 12 through the connection passage 10. In addition, it is preferable that a diaphragm 15 is provided below the second plasma torch 9 to extend the connection passage 10. The diaphragm 15 serves to improve the efficiency of the oxidation reaction by connecting the gas component passing through the connecting passage with the plasma gas generated in the second plasma torch 9.
상기 소각로에는 각 연소실(11,12)의 온도를 연속적으로 감지하기 위한 온도계(14)가 설치되며, 제1연소실(11) 내부를 관찰하고 제1플라즈마토치(20)의 운전 사항을 살필 수 있는 관찰구(8)가 설치된다. 그리고, 소각로 벽은 외피의 온도가 80℃이하가 되도록 2가지 종류의 내화재(23,24)와 단열재를 사용하였다.The incinerator is provided with a thermometer 14 for continuously detecting the temperature of each combustion chamber (11, 12), to observe the interior of the first combustion chamber (11) and to examine the operation of the first plasma torch (20). The observation port 8 is provided. In the incinerator wall, two types of fireproof materials 23 and 24 and a heat insulating material were used so that the temperature of the shell was 80 ° C. or less.
상술한 바와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명에 따른 폐기물 처리장치는 다음과 같은 폐기물 처리방법에 따라 폐기물을 처리한다.The waste treatment apparatus according to the present invention including the components as described above treats waste according to the following waste treatment method.
이송성 플라즈마토치(20)에 의하여 1600℃로 가열된 제1연소실(11)에 투입부(1)를 통하여 폐기물이 투입되면 1차연소공기노즐(17)을 통하여 주입되는 1차연소공기에 의하여 산화되면서 미연가스를 발생시킨다. 이 미연가스는 연결통로(10)를 통하여 2차연소실(12)로 유입될 때 비이송성 플라즈마토치(9)에 의한 플라즈마에 의하여 다시 한번 연소된다.When waste is introduced into the first combustion chamber 11 heated to 1600 ° C. by the transferable plasma torch 20 through the input unit 1, it is oxidized by the primary combustion air injected through the primary combustion air nozzle 17. Generates unburned gas. This unburned gas is once again burned by the plasma by the non-transportable plasma torch 9 when it enters the secondary combustion chamber 12 through the connecting passage 10.
이와 같이, 본 발명은 2차례에 걸친 고온 분해 과정을 통해 폐기물의 병원균 파괴효율을 99.9999%이상을 유지할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 본 발명은 소각 과정에서 발생되는 중금속을 함유한 회분이 이송성 플라즈마토치(20)에 의해서 용융되어 안정한 화합물 형태의 슬래그로 배출되도록 하여 토목 및 건축자재로 재활용할 수 있는 장점이 있다.As such, the present invention has the advantage of maintaining the pathogen destruction efficiency of the waste 99.9999% or more through two high-temperature decomposition process. In addition, the present invention has the advantage that the ash containing heavy metals generated during the incineration process is melted by the transportable plasma torch 20 to be discharged as a slag in the form of a stable compound to be recycled as civil engineering and building materials.
1차연소실(11)에는 폐기물 속에 포함된 무기물질의 용융점을 낮출 수 있는 슬래그 조정재를 투입하는 것이 바람직하다. 즉, 폐기물이 이송성 플라즈마토치(20)에 의하여 1차연소실(11)에서 소각될 때 폐기물에 슬래그 조정재를 넣어 무기물질의 용융점을 낮추는 것이 폐기물을 효과적으로 처리할 수 있다.In the primary combustion chamber 11, it is preferable to put a slag adjusting material that can lower the melting point of the inorganic material contained in the waste. That is, when the waste is incinerated in the primary combustion chamber 11 by the transportable plasma torch 20, it is possible to effectively treat the waste by lowering the melting point of the inorganic material by putting the slag adjusting material in the waste.
첨부된 참조 도면에 의해 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 일 실시예에 불과하다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 바람직한 실시예를 충분히 이해하여 유사한 형태의 폐기물 소각장치 및 그 방법을 구현할 수 있을 것이다.The preferred embodiment of the present invention described by the accompanying reference drawings is only one embodiment. Those skilled in the art will fully understand the preferred embodiments of the present invention and will be able to implement similar types of waste incineration apparatuses and methods thereof.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상에 의한 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims by the technical idea of the present invention.
본 발명에 따른 의료계 폐기물 소각장치 및 그 방법은 진료, 연구, 분석 등의 의료활동에서 발생되는 의료계 폐기물을 안전하고도 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있으며, 소각과정에서 생성되는 슬래그 내의 중금속 성분이 안정한 화합물로 전환되어 용출되지 않도록 하여 상기 슬래그를 토목 및 건축자재로 재활용 할 수 있도록 하는 장점이 있다.Medical waste incineration apparatus and method according to the present invention has the advantage that can safely and effectively treat medical waste generated from medical activities such as medical treatment, research, analysis, etc., stable heavy metal components in slag generated during incineration There is an advantage in that the slag can be recycled to civil engineering and building materials by being converted to a compound so as not to be eluted.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20000066163A (en) * | 1999-04-13 | 2000-11-15 | 박재형 | Treatment of inorganic waste by pyrolysis melting |
KR100464104B1 (en) * | 2000-10-26 | 2004-12-31 | 닛포코산 주식회사 | A method for treating medical related waste |
KR101229220B1 (en) * | 2011-05-11 | 2013-02-01 | 전주대학교 산학협력단 | Modified waste gasification apparatus |
US10378761B2 (en) | 2016-09-06 | 2019-08-13 | Sung Joo Lee | Hospital waste plasma incinerator |
CN112371689A (en) * | 2020-10-19 | 2021-02-19 | 中国舰船研究设计中心 | Integrated plasma heat treatment method for ship solid waste |
-
1996
- 1996-12-30 KR KR1019960076981A patent/KR100220621B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20000066163A (en) * | 1999-04-13 | 2000-11-15 | 박재형 | Treatment of inorganic waste by pyrolysis melting |
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Publication number | Publication date |
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KR100220621B1 (en) | 1999-09-15 |
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