KR20000073008A

KR20000073008A - 가연성쓰레기 소각방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20000073008A
Application number: KR1019990016013A
Authority: KR
Inventors: 윤도병; 유용진
Original assignee: 윤도병; 유용진
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2000-12-05

Abstract

본 발명은 가연성쓰레기 소각방법 및 그 장치(Destruction equipment and method by fire for combustible waste)에 관한 것으로서, 이는 특히 각종 유해가스와 중금속 등의 유해물질 등을 양호히 제거할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록, 본 발명의 가연성쓰레기 소각장치는 자동 제어되는 쓰레기자동공급부(200)의해 가연성쓰레기(산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기)를 소각로체(100)를 구성하며 소각온도1300℃-1600℃를 유지하는 소각실(300)로 적량씩 투입하여 공급하면, 상기의 소각실의 중심선상에 수직으로 설치되며 공급제어시스템으로 공급되는 열기(더운 공기),열수(온수)에 의해 과열증기 와 수소의 발생/융합으로 1300℃-1600℃의 소각온도를 지속하는 수소발생부(400)에 의하여 소각실내에 투입되어진 가연성쓰레기가 일반금속이 용융되는 1300℃-1600℃의 소각온도로 완전 소각되며, 이렇게 소각된 소각가스는 상기의 소각실의 상부에 위치하며 소각실에서 소각된 배기가스를 1300℃-1600℃의 고온을 유지하는 소각활성화부(500)에서 배기가스에 포함되어지는 더스트(dust),염화 수소(HCI),불화규소(SiF4), 질소화물(NOx), 황산화물(SO2), 일산화탄소(CO), 다이옥신(PCDDs)등 유해가스와 중금속 등을 2차소각로 완전제거하며 상기의 소각활성화부에 연결되어 배기가스가 통과하여 배출되는 배열가스정화부(700)에는 자동제어 시스템에 의해 공급되는 열기 및 열수공급에 의하여 과열증기상태의 소각온도1300℃-1600℃를 유지하므로서 이러한 배열가스정화부(700)를 통과하는 배기가스가 3차연소 되면서 배기가스에 포함되어 배출되는 모든 유해가스와 중금속이 완전히 제거된 약1000℃의 고온 배기가스가 폐열을 이용할 수 있는 열기/열수의 열전환장치들을 포함하는 폐열이용수단부(800)를 경유하여 환경기준치 이하의 배기가스로 배출되게 함으로서 산업폐기물, 특정폐기물, 일반폐기물을 효율적으로 처리하여 운영비를 절감하는 경제적인 효과를 갖게되고, 또한 소각시에 발생되는 폐열의 열수 및 열풍을 폐석유화학제품의 열분해장치에 열이용, 공장산업화에 열이용, 난방열이용, 건조시설의 열이용, 농장/축사/화훼하우스/양어장/대형목욕탕의 열수공급등으로 이용할 수 있는 효과도 높고, 특히 가연성 쓰레기 소각시에 유해성분을 방지하여 공해요인을 제거하므로서, 인간건강 및 생활환경에 유익한 환경보호에도 기여할 수 있는 가연성쓰레기 소각방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

Description

가연성쓰레기 소각방법 및 장치{Destruction equipment and method by fire for combustible waste}

본 발명은 산업폐기물, 특정폐기물, 일반폐기물등 가연성 쓰레기 소각방법 및 그 장치(Destruction equipment and method by fire for combustible waste)에 관련되는 것으로, 특히 본 발명은 자동 제어되어 가연성쓰레기(산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기)를 소각실로 일정량씩 투입하는 쓰레기자동공급부와 단열수조의 소각본체를 구성하며 수소융합반응으로 소각온도1300℃-1600℃를 유지하는 소각실과, 상기의 소각실의 중심선상에 설치되며 공급제어시스템으로 공급되는 열기(더운공기),열수(온수)에 의해 과열증기 와 수소발생/융합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각온도를 지속하는 수소발생부와, 상기의 소각실의 상부에 위치하며 소각실에서 소각된 배기가스를 1300℃-1600℃의 고온을 유지하여 배기가스에 포함되어지는 더스트(dust),염화수소(HCI),불화규소(SiF4), 질소화물(NOx), 황산화물(SO2), 일산화탄소(CO), 다이옥신(PCDDs)등 유해가스와 중금속등을 2차소각로 완전제거하는 소각활성화부와, 상기의 소각활성화부에 연결되며 자동제어 시스템에 의해 공급되는 열기 및 열수공급에 의하여 과열증기상태의 소각온도1300℃-1600℃를 유지하면서 배기가스에 포함되어진 모든 유해가스를 3차 소각시키어 배가가스를 정화시키어 배출하는 배열가스정화부의 과정으로 소각처리 하므로서, 대다수의 금속이 용융되는 고온(1300℃-1600℃)에서 모든 가연성쓰레기를 완전 소각되는 동시에 더스트(dust), 미스트(mist)를 포집하여 유해가스와 중금속을 제거하여 환경기준치 이하의 배기가스로 배출되게 함으로서 산업폐기물, 특정폐기물, 일반폐기물을 효율적으로 처리하고 공해요인을 방지하여 환경보호에도 유익하며, 또한 대략 1000℃이하로 배출되어지는 폐열을 폐열이용수단부에 의해 폐석유화학제품의 열분해장치에 열이용, 공장산업화에 열이용, 난방열이용, 건조시설의 열이용, 농장/축사/화훼하우스/양어장/대형목욕탕의 열수공급등으로 이용할 수 있는 가연성 쓰레기 소각방법 및 그 장치에 특징이 있다.

종전의 소각장치는 통상 폐기물(쓰레기)을 소각시키는 소각로와 폐기물이 소각되어 배기되는 배기가스 중 포함되고 더스트(dust)를 포집하는 윈심력집진기(싸이크론)와 재차 더스트, 미스트를 집진하며 배기가스의 온도를 낮추는 세정집진기로 이루어지고 있다.

이러한, 소각장치는 소각방법에서 소각의 성상에 의하여 보조연료인 가스를 이용하여 폐기물을 소각시키는 기체소각법과, 보조연료인 액체연료를 사용하여 폐기물을 소각시키는 액체소각법과, 보통쓰레기(폐기물) 폐타이어, 폐플라스틱 등 고분자계 폐기물을 보조연료를 사용하여 상향소각방식으로 소각시키는 고체소각법으로 구분되며 소각진행에 따라 상향류 소각방식과 하향류 소각방식으로 구분할 수 있다.

또한, 소각장치에서 폐기물을 소각시키는 소각로의 형식은 로스톨 위에서 소각시키는 화격자소각로와 바닥에서 소각시키는 바닥소각로와 소각로를 회전시키는 노터리소각로로 구분된다.

상기와 같은 종전의 모든 소각장치들은 일반쓰레기를 포함하는 모든 폐기물의 소각을 돕는 보조연료를 사용하므로서 폐기물 소각처리에 전력에너지소비와 더불어 연료비용이 추가되는 경제적인 부담이 크고, 더욱 소각로의 소각온도가 800℃-1000℃로 일반쓰레기의 소각처리에는 환경기준치 이상의 배기가스를 배출할 수 있게되는 것이다.

그러나, 폐타이어 폐플라스틱 등 고분자계물질이 주종을 이루는 산업폐기물을 소각할 시에는 800 -1000℃의 소각온도에서는 가연한계에 의해 미소각의 발생으로 그을림이 발생되어 복잡한 집진 설비가 필요하며, 특히 산업폐기물을 소각온도 800 -1000℃의 가연온도에서 소각될 경우에는 염화수소(HCI), 염소(Cl2), 불화수소(HF), 불화규소(SiF4), 질소화물(NOx), 황산화물(SO2), 일산화탄소(CO), 다이옥신(Poly chloro dibenzop-dioxin), 중금속 등의 유해가스와 중금속 등의 유해물질이 배출되고 있다.

이러한, 유해가스와 중금속의 배출을 환경기준에 준하는 배출기준에 맞추기 위하여 복잡하고 고가의 집진설비를 시행하므로서 산업폐기물 소각시설 비용이 많이 들고 소각보조연료를 필히 사용하므로서 폐기물소각장치의 운영비용도 높은 것이다.

그리고, 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 다양한 소각시설들이 개시되고 있는 것으로 그 예들을 살펴보면 다음과 같다.

그 일예로, 실용신안 공고번호 제96-7915호를 보면, 노타리형 소각방식으로 통상의 회전형 화격자로를 갖는 소각장치에 있어 회전형 화격자로는 공기공급이 원활하도록 다수의 화격자를 받침링에 의하여 일정간격으로 배치하여 발식으로 형성하여 원통형상을 이루어 로울러에 얹혀 회전되도록 하며, 화격자로의 외측에는 하단부가 전개되어 배출구가 형성되고 내부에 냉각수가 주입되며 상단에는 화염필터에 의한 2차 소각실을 형성하는 소각실 커버로 구성되어지는 일반쓰레기의 고속소각기가 개시되어 있고,

다른 예로, 공개특허 공개번호 제96-31889호를 보면, 가연성 쓰레기 소각시에 산소공급이 저조한 문제점을 해결하도록 버어너로 보조연료를 사용하는 소각기의 몸체의 상부에는 호퍼가 설치되고, 내부에는 버너와 송풍관 및 소각실이 형성되고, 그 저면에는 로스톨 및 이송 스크류를 개재한 재수거실 및 흡기관을 개재한 집진실이 형성된 것에 있어 화격자 축관을 경사상으로 설치하고 스프라켈은 체인을 개재시켜 모타와 연동되게 하고,

화격자 축관내에 공기 공급관을 개재시켜 형성된 공기실 및 이에 연결된 화격자 힘살관에는 노즐이 형성되고 화격자 축관일측에 형성된 냉각수실 및 화격자내의 냉각수실과 연통되어지며, 화격자의 주변에는 다수의 갈퀴가 돌설하여 쓰레기가 소각되는 과정 똘똘 뭉치거나 열가소성 비닐지 등이 화격자에 융착되어지는 현상을 방지할 수 있게 한 가연성 쓰레기 소각기가 개시되어 있고,

또다른 예로, 공개특허 공개번호 제91-18719호를 보면, 가연성 산업폐기물을 공해 없이 이중소각 처리할 수 있도록 1차 소각실에 가득 채워 1차 정화구로 점화하고 공기조절구로 공기를 넣으면 가스와 연기가 발생한다. 가스는 안전가스 통로로 나가고 연기는 1차 연기통로로 나가 연기통로를 통하여 나가게 되면 2차 점화구로 점화하고 공기조절구로 조절하게 된다. 그러면 2차 소각실에서 완전 소각되어 나가게 되는 가연성 산업 폐기물 이중 소각기가 개시되어 있고,

또다른 소각방식의 예로, 공개실용신안 공개번호 93-1087호를 보면, 단일 또는 복수개의 소각실을 갖는 전자소각기에 있어 소각실 하부에 초음파진동자를 부착하여 구성함과 유입되는 오물을 초음파 진동자에 의해 1차 건조하고, 소각후 오물찌꺼기 등을 진동시켜 세라믹필터로 배출토록 하는 프로그램으로 구성되는 초음파 전자 소각기가 개시된 바도 있다.

그러나, 상기와 같은 모든 소각장치들도 일반쓰레기를 포함하는 모든 폐기물의 소각을 돕는 보조연료를 사용하므로서 폐기물 소각처리에 전력에너지 소비와 더불어 소각용 보조연료비용이 추가되는 경제적인 부담이 크고, 더욱 소각로의 소각온도가 800℃ -1000℃로 일반쓰레기의 소각처리에는 무난하다고 볼 수 있으나 산업폐기물 소각 처리 시에는 가연한계에 의해 미소각의 발생으로 그을림이 발생되어 복잡한 집진설비가 필요하며, 특히 산업폐기물을 소각온도 800℃ -1000℃의 가연온도에서 소각될 경우에는 환경기준치가 넘는 중금속 등의 유해가스와 중금속 등의 유해물질이 배출될 수밖에 없는 것이다.

이건 출원인은 상기와 같이 종전에 개시된바 있는 소각장치들의 문제점을 감안하여 소각장치의 시설을 간단하고 보조연료없이 소각할 수 있어 운영비의 효과와 소각시 유해물질의 배출이 없어 건강생활을 보장하는 환경보호에 기여할 수 있도록, 소각로의 노체를 중공의 예열통로로 하고 소각실의 주벽도 삼중으로 하여 지그재그형의 반전예열통로를 구성하여 예열된 공기가 소각실로 공급되게 하여 소각로의 소각온도를 1000-1400℃까지 높일 수 있게 함으로서 폐타이어 폐플라스틱 등 고분자계 물질이 주종을 이루는 산업폐기물이 열분해 소각로 완전소각이 이루어지게 하며, 소각실에서 소각되어 배기되는 배기통로에 "U" 격벽으로 지그재그형의 반전통로를 구성하는 복사열 소각부를 연결하여 배기가스를 복사열 1000-1400℃에서 재소각시키므로서 유해가스 및 중금속 등이 제거되는 배기가스가 배출할 수 있어 산업폐기물처리가 원활한 동시에 환경기준치 이하의 배기가스를 배출할 수 있게 함으로서, 산업폐기물 처리를 해결하고 소각보조연료가 없이 일반쓰레기를 포함하여 모든 산업폐기물을 소각할 수 있어 소각시설 운영비가 절감되는 경제적인 효과가 크고, 또한 소각폐열로 온실, 축사 등에 열풍난방 및 오수난방을 이용하는 동시에 환경보호에도 기여할 수 있는 등 국민건강 및 생활환경에 유익한 산업폐기물 소각방법과 그 장치로서, 공개특허공보 특1999-010083호로 선출원한 바도 있다,

그러나, 여기에서도 소각방법과 는 달리 소각장치의 구성이 가연성 쓰레기의 투입과정과 소각장치의 대형화실현에 어려움과 소각온도를 상승시켜야 유해물질의 배출을 최소화 할 수 있는 점을 다년간의 실시한 경험에 의해 발견하였다.

본 발명은 상기에서와 같은 종전의 가연성쓰레기의 소각방식(Destruction equipment)과 소각로(Incinerator)들의 문제점을 감안하여 산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기(폐기물)등 가연성 쓰레기를 효율적으로 소각 처리 할 수 있도록, 특히 가연성쓰레기를 자동으로 공급되게 하고, 소각온도를 고온으로 높일 수 있도록 열기/열수 공급에 의하여 발생되는 과열증기상태에서 수소발생/융합반응으로 소각온도가 1300℃-1600℃에서 소각작용이 반복적으로 이루어 0,5% 미만의 소각잔유물만이 잔존되게 완전소각 처리되고, 이렇게 소각 처리되어 배출되는 폐열가스를 가열된 열기의 공급에 의해 소각가스의 활성화작용으로 1300℃-1600℃의 고온에서 2차소각로 배기가스를 재소각 시킬 수 있도록 하고, 이렇게 가스활성화작용를 거치어 배출되는 배기가스를 열기 및 열수의 공급에 의해 발생되는 과열증기와 열기를 주입하는 상태에서 3차 소각에 의해 완전소각 처리되는 동시에 배기가스중에 포함되는 인체에 유해한 다이옥신(PCDDs)를 비롯한 아황산가스(SO2),일산화탄소(CO),질소산화물(NO2),부유물질(TCP),옥시탄트(O3),탄화수소(HC)염화수소(HCI),염소(Cl2),불화수소(HF),불화규소(SiF4), 질소화물(NOx)등의 유해가스 와 중금속이 제거된 800℃정도의 배기가스를 배출하게 되므로서, 대다수의 금속이 용융되는 고온(1300℃-1600℃)에서 모든 가연성 쓰레기를 소각방법으로 완전처리 하여 환경기준치 이하의 배기가스로 배출되어 대기의 공해요인을 예방하고 환경친화적인 효과를 얻을 수 있고, 또한 상기와 같이 유해성이 제거되어 약 800℃-1000℃로 배출되는 폐열을 폐열이용수단에 접목시키어 경제적인 이익을 창출할 수도 있는 가연성쓰레기 소각방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

이때, 폐열이용수단은 증기발생장치를 이용하는 증기터빈, 열수/영풍을 직접적으로 이용할 수 있는 것으로, 이들의 예를들면, 폐석유화학제품의 열분해장치, 증기를 이용한 발전시설, 공장의 가공열, 난방, 건조시설, 농장/축사/화훼하우스/양어장등의 난방,대형목욕탕에 이용하여 에너지 절약효과도 얻게된다.

본 발명은 상기예의 목적을 구현할 수 있도록, 단열수소의 소각로체를 구성하여 소각로체에 부가하던 모든 단열시설을 생략할 수 있게 하며 수소발생/융합반응에 의해 소각온도1300℃-1600℃를 유지하는 소각실과, 상기의 소각실의 중심선산에 수직으로 설치되며 공급제어시스템으로 공급되는 열기(더운공기),열수(온수)에 의해 과열증기 와 수소의 발생/융합반응의 작용으로 소각온도를 1300℃-1600℃로 지속할 수 있는 수소발생부와, 상기의 소각실의 상부에 위치하며 소각실에서 소각된 배기가스를 1300℃-1600℃의 소각온도에서 소각중 발생되는 더스트를 포함하여 다이옥신(PCDDs)등 유해가스와 중금속 등을 2차소각로 제거시키는 소각활성화부와, 상기의 소각로체의 상부에 설치되며 자동제어에 의해 소각로에 가연성쓰레기를 공급하는 쓰레기자동공급부와, 상기의 소각활성화부에 연결되어 배기가스가 통과되며 자동제어 시스템에 의해 공급되는 열기 및 열수공급에 의하여 과열증기상태의 소각온도1300℃-1600℃에서 배기가스를 3차소각 시키므로서 배기가스에 포함되어 배출되는 모든 유해가스가 완전히 제거 되여 환경기준치 이하의 배기가스로 배출되게 하는 배여가스정화부와, 상기의 배열가스정화부에서 배출되는 대략1000℃이하의 폐열을 이용할 수 있는 열수탱크 및 폐열이용장치등의 페열이용수단부의 관련구성에 그 특징이 있다.

또한, 가연성 쓰레기의 소각처리과정도 열기(더운공기),열수(온수)의 공급에 의한 과열증기 및 수소발생부와, 과열증기 및 수소발생부에 의해 과열증기공급에 의한 과열증기상황및 수소발생/융합반응 작용으로 1차소각이 고온에서 이루어지는 밀폐구성의 소각실로 자동공급장치에 의하여 공급된 가연성 쓰레기가 밀폐구성의 소각실내에서 과열증기상황하에 수소발생/융합에 의해 1300℃-1600℃의 고온으로 1차 반복적인 소각처리된 후 열기공급에 의해 소각가스활성화로 1300℃-1600℃의 고온에서 2차소각이 이루어지는 소각활성화부에서 2차소각이 이루어지며, 열기,열수의 공급에 의한 과열증기상태에서 1300℃-1600℃의 고온으로 3차소각이 이루어져 소각가스중에 포함되어 배출될 수도 있는 모든 유해가스가 제거되는 배출가스정화부의 과정으로 소각 처리되는 가연성쓰레기 소각방법에도 그 특징이 있는 것이다.

이러한, 본 발명의 가연성 쓰레기 소각방법 및 그 장치는 주 소각 물이 일반쓰레기와는 달리 폐타이어 폐플라스틱 등 고분자계물질이 주종을 이루는 산업폐기물도 1300℃-1600℃의 높은 온도에서 3차에 걸쳐 완전소각 시키므로서, 인체와 자연환경에 영향이 큰 유해가스와 중금속 등 발생을 예방할 수 있어 공해방지와 더불어 환경친화성이 높은 유익한 발명인 것이다.

이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 상세히 설명하여 봄으로서 본 발명의 보다 구체적인 특징들이 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명을 구현한 일실시예의 전체 표시도

도 2는 본 발명중 쓰레기자동공급부와, 소각실(열기/열수공급에 의한 수

소발생/융합반응)와, 수소발생부와, 소각활성화(2차소각)부를 수용하

는 소각로체의 확대단면 표시도

도 3은 본 발명중 예열공급부와, 배열가스정화부(3차소각)의 확대단면

표시도

도 4는 본 발명중 폐열이용수단부의 확대단면 표시도

도 5는 본 발명중 소각실(열기/열수공급에 의한 수소발생/융합율합반응)

의 작용 표시도

도 6은 본 발명중 소각활성화부(2차소각)의 작용 표시도

도 7은 도 발명중 예열공급부의 확대도

도 8은 도 발명중 배열가스정화부(3차소각)의 확대도

* 도면중 주요부분에 대한 부호설명 *

100; 소각로체 110; 단열수조

120; 예열조 122; 배기관

130; 복사가열조 131; 격벽

200; 쓰레기자동공급부 210; 콘베이어

220; 투입구 300; 소각실

400; 수소발생부 410; 내열해면체

420; 지관 430; 분사구

500; 소각활성화부 600; 예열공급부

610; 외통체 620;내통체

630; 송풍기 700; 배열가스정화부

710; 가열외통 720; 과열증기발생내통

721,731; 분사구 730; 내열해면체

740; 소각정화관 800; 폐열이용수단부

810; 폐열집기실 820; 가열수조

830; 열가마솥

도 1은 본 발명을 구현한 가연성 쓰레기소각장치를 표현한 전체 계략예시도로서, 본 발명의 가연성쓰레기 소각장치(Incinerator)는 내화벽돌이나 캐스타볼의 단열구성을 모두 생략하여 내열스텐강판의 재질로 하여 제조/보수의 문제점을 해소할 수 있도록 단열수조의 구성으로 하는 소각로체(100)와, 도 2 에 표시된 바와 같이 소각로체(100)내에 구성되어지며 자동제어에 의해 소각로체에 가연성쓰레기(산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기)를 공급하는 쓰레기자동공급부(200)와, 상기의 소각로체(100)의 내부에 구성되며 소각온도1300℃-1600℃에서 소각물을 소각시키는 소각실(300)과, 상기의 소각실(300)의 중심선상에 설치되어 자동제어시스템으로 공급되는 열기(더운공기),열수(온수)에 의해 과열증기와 수소의 발생/융합작용으로 1300℃-1600℃의 소각온도(소각실온도)를 지속하는 수소발생부(400)와, 상기의 소각실(300)의 상부에 위치하며 소각실에서 소각된 배기가스를 1300℃-1600℃의 소각온도에서 소각중 발생되는 더스트(dust), 미스트(mist)를 포집하여 염화수소(HCI), 염소(Cl2), 불화수소(HF), 불화규소(SiF4), 질소화물(NOx), 황산화물(SO2), 일산화탄소(CO), 다이옥신(PCDDs)등 유해가스와 중금속 등을 2차소각로 제거시키는 소각활성화부(500)와, 상기의 소각로체에 예열된 소각공기를 공급하는 예열공급부(600)와, 상기의 소각활성화부(500)에 연결되어 폐열가스가 통과되며 자동제어 시스템에 의해 공급되는 열기 및 열수공급에 의하여 과열증기상태의 소각온도1300℃-1600℃에서 배기가스를 3차소각시키므로서 폐열가스에 포함되어 배출되는 모든 유해가스등을 완전히 제거하는 배열가스정화부(700)와, 상기의 배출가스정화부(600)와 연결되어지며 대략 1000℃의 고열의 폐열을 이용할 수 있는 열기/열수의 열전환장치들을 포함하는 폐열이용수단부(800)로 구성한다.

도 2 는 본 발명의 가연성쓰레기 소각장치중 소각로체(100)의 단면 표시도로서, 하부에 소각실(300)을 구성하는 소각로체(100)의 외주연을 단열수조(110)로 형성하여 소각로체(100)의 과열을 방지하고, 이러한 소각로체(100)의 상부에는 쓰레기자동공급부(200)를 설치하여 콘베이어(210)에 의해 투입구(220)로 이송되는 가연성쓰레기는 자동제어회전에 의해 승강기에 의해 공급되는 가연성쓰레기를 지속적으로 소각실(300)에 투입하여 연속적인 소각을 실시할 수 있게하며, 또한 도 5 에서도 표시된 바와 같이 상기의 단열수조(110)의 내측에는 예열조(120)를 형성하여 소각로체(100)와 별개로 구성되어진 예열공급부(600)와 연통되어 소각공기를 고온(300℃)으로 예열시키게 하였다.

이때, 상기 예열조(120)에는 주입관(121)과 배기관(122)이 설치되있다.

이렇게, 구성되는 예열조(120)내측에는 복사가열조(130)를 형성하고 여기에 격벽(131)을 구성하여 주입관(132)으로 주입되는 공기가 하향으로 반전되어 배열가스정화부(700)를 경유하면서 소각실로 공급되는 소각공기를 800℃이상으로 상승되게 하여 고온에서 소각이 이루어지게 하였다.

또한, 상기의 복사가열조(130)와 소각실(300)은 도 5 에서도 표시된 바와 같이 지그자그상 하향통로(310)로 연결되어져 복사가열조(130)에서 800℃이상 가열된 소각공기를 더욱 높은 1000℃이상으로 가열되어 소각실(300)로 공급하게되어 소각효율을 높이게 하였다.

그리고, 상기의 소각실(300)의 중심선상에는 과열증기/수소가 분사되는 수소발생부(400)를 설치한다, 이러한 수소발생부(400)는 도 5 에서도 표시된 바와같이 내열스텐강판의 고강도재질로 제작되며 밀폐관상으로 내부에 내열해면체 (410)을 충진시키고 임의의 지관(420)과 다수개들의 분사구(430)를 형성하며 자동제어시스템에 의해 열기/열수를 공급하여 다수개의 분사구(430)들을 통하여 과열증기의 분사와 동시에 1300℃-1600℃의 고열에서 수소발생 및 융합반응이 이루어지면서 소각실의 소각온도를1300℃-1600℃까지 상승시키어 투입되는 모든 가연성쓰레기가 핵분해작용에 의해 조성되는 고온(1300℃-1600℃)에서 완전소각된다. 이때, 송풍기(630)에서 공급되는 송풍력과 핵분해작용에 의해 조성되는 고온 및 과열증기의 분사력에 의하여 소각되는 소각물이 부유하면서 소각작용이 이루어지므로서 소각효율이 향상되게 하였다.

또한, 상기의 소각실(300)의 상부에는 지그자그상의 소각활성화부(500)를 형성하여 소각실(300)에서 소각열이 상승되고 지그자그통로를 통과하면서 1300℃-1600℃의 소각온도상에서 소각에서 생성되는 유해가스와 소각후에 발생되는 더스트, 미스트,중금속등이 재소각작용에 의해 완전히 제거되게 하였다.

그리고, 상기의 소각실(300)상부와 복사가열조(130)내측에는 도 6 에서 도 표시한 바와같이 지그자그통로(510)상의 소각활성화부(500)를 형성하여 전기한 수소발생부(400)의 과열증기/수소발생 및 융합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각온로 소각실(300)에서 소각되어 배출되는 배열가스가 소각활성화부(500)의 1300℃-1600℃의 고온을 유지하는 지그자그통로(510)를 경유하면서 재연작용이 이루어지게하여 배열가스증에 포함되어 있는 더스트, 미스트,유해가스,중금속등을 재소각 되면서 배기관(520)을 통하여 배열가스정화부로 배출되게 하였다.

이때, 상기와 같이 수소발생부(400)로 공급되는 열수는 단열수조(110)의 온수를 자동제어되는 펌프(P)에 의해 온수공급관(P1)을 통하여 수소발생부로 공급하고, 열기(더운공기)도 예열공급부(600)의 내통체(620)에서 자동제어되는 펌프(P)에 의해 열기공급관(P2)을 통하여 수소발생부로 공급되게 한다.

도 3 은 본 발명중 소각로체(100)와 연결되어지는 예열공급부(600),배열가스정화부(700)의 단면 표시도로서, 상기의 예열공급부(600)는 도 7 에서도 표시된 바와같이 외통체(610)와 내통체(620)의 이중관체로 구성되어지며, 외통체(610)에는 송퐁기(630)와 주입관(611)으로 연결시키어 외부공기를 주입하여 일정온도 약60℃로 가열시키어 배기관(612)을 통하여 소각로체(100)의 예열조(120)로 공급하게 하였고, 또 내통체(620)는 상기의 소각로체(100)의 복사가열조(130)에서 가열되어진 공기를 주입관(621)으로 주입된후 재가열시키어 배기관(622)을 통하여 별개로 구성되어 연통경유되는 배열가스정화부(700)로 공급되게 한다.

또한, 상기의 예열공급부(600)와 연통되어지는 배열가스정화부(700)는 도 8 에서도 표시한 바와 같이 가열외통(710)과 과열증기발생내통(720)의 이중관체로 형성되어지고, 이렇게 구성되는 가열외통(710)은 주입관(711)을 통하여 예열공급부(600)에서 가열공기가 주입된 후 다시 가열되어 배기관(712)를 통하여 소각로체(100)의 복사가열조(130)로 재 가열된 공기를 공급하게 되고, 또한 상기의 과열증기발생내통(720)의 중심선상에 소각정화관(740)를 형성하며, 이렇게 구성되는 가열외통(710)과 과열증기발생내통(720)에 각각 형성되는 분사구(721)(731)를 상기의 소각정화관(740)측으로 경사도를 갖게 토출구성 하였으며, 상기의 과열증기발생내통(720)에 내열해면체(730)를 충진하여 자동제어시스템에 의해 과열증기발생내통(720)내로 공급되는 열수가 내열해면체(730)에서 과열증기로 변환되어 분사구(721)를 통하여 소각정화관(740)으로 분사되게 하므로서, 이때 과열증기 및 수소발생/융합반응작용이 이루어지며, 또한 가열외통(710)내로 공급된 열기도 분사구(731)를 통하여 소각정화관(740)으로 분사되므로서, 상기의 소각활성화부(500)에서 1300℃-1600℃의 고온으로 배출되든 배열가스증에 포함되어 있는 더스트, 미스트,유해가스,중금속등을 재소각뿐아니라 정화작용도 이루어지게 하므로서, 소각중 발생되는 더스트(dust), 미스트(mist)를 포집하여 염화수소(HCI), 염소(Cl2), 불화수소(HF), 불화규소(SiF4), 질소화물(NOx), 황산화물(SO2), 일산화탄소(CO), 다이옥신(PCDDs)등 유해가스와 중금속 등을 제거할 수 있다.

이때, 상기와 같이 배열가스정화부(700)의 과열증기발생내통(720)으로 공급되는 열수는 단열수조(110)의 온수를 자동 제어되는 펌프(P)에 의해 온수공급관(P1)을 통하여 공급한다.

도 4 는 본 발명 소각장치의 배열가스정화부에 연결되는 폐열이용수단부(800)의 단면 표시도로서, 상기의 배열가스정화부(700)에 연결되어지는 폐열이용수단부는 폐열집기실(810)의 주연을 증기발생장치를 포함하는 가열수조(820)를 설치하여 입구(821)와 출구(822)를 이용하여 공장의 가공열, 난방, 건조시설, 농장/축사/화훼하우스/양어장등의 난방,대형목욕탕에 이용할 수도 있고, 또한 폐열집기실(810)내에 열변환장치를 포함하는 열가마솥(830)을 설치하여 폐석유화학제품의 열분해장치 및 증기를 이용한 발전시설에도 이용될 수 있게 하였다.

이때, 배열가스정화부와 연결되는 주입관(811)의 위치보다 연통관(812)을 하향에 설치하여 폐열이용을 증대시키고 소각장치의 구성도 간결하게 한다.

이러한, 본 발명의 소각장치에 의한 소각처리과정도 산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기(폐기물)를 모두 포함하는 소각에 적당한 크기로 분쇄시킨 가연성 쓰레기를 콘베이어(210)및 쓰레기자동공급부(200)에 의해 정량씩 소각실(300)로 투입되면, 열기(더운공기),열수(온수)의 공급에 의한 과열증기 및 수소발생부(400)와, 이러한 수소발생부에 의해 과열증기상태와 수소발생/융합반응에 의해 1차소각이 고온이 이루어지는데, 이때 밀폐구성의 소각실(300)내에서 과열증기 상태의 수소발생/융합에 의해 1300℃-1600℃의 고온으로 1차 반복적으로 소각물이 부유되면서 소각이 이루어지며, 이렇게 소각실에서 소각되어 상승되는 1300℃-1600℃의 소각열기는 소각활성화부(600)에서 2차소각이 이루어지며, 별도로 열기,열수의 공급에 의해 과열증기 및 수소발생/융합반응이 이루어지므로서 1300℃-1600℃의 고온이 유지되는 배출가스정화부(700)에서 3차소각이 이루어지게 하므로서, 가연성 쓰레기가 소각될 시에 발생되는 소각가스중에 포함되어 배출될 수도 있는 모든 유해가스가 핵융합반응에 의해 완전 제거되는 가연성쓰레기 소각처리방법에도 그 특징이 있다.

이와같이 구성되는 본 발명의 가연성쓰레기 소각처리과정을 구체적으로 설명하면, 산업폐기물, 특정폐기물, 일반폐기물(쓰레기)를 포함하는 가연성쓰레기를 분쇄시킨 가연성소각물(쓰레기)를 콘베이어(210)로 이송하여 쓰레기자동공급부(200)에 공급하고 자동 제어하는 쓰레기자동공급부(200)에 의해 적량의 가연성소각물을 소각실(300)로 투입한 후, 소각물연소방법 및 가스버너등의 보조연소수단으로 소각물을 소각시키어 연소실(300)의 온도를 소각온도 800℃-1000℃로 상승시키는 동시에 송풍기(630)도 가동되어 소각에 소용되는 공기가 공급되면서 보조소각수단이 없이도 자동제어 시스템에 의해 소각처리과정이 자동으로 시행되는 것이다.

이렇게, 소각물이 소각되고 있는 소각실(300)의 소각온도는 1000℃이상으로 형성되어 소각처리과정이 자동으로 이루어지므로서, 상기의 쓰레기자동공급부(200)에 의해 가연성소각물(쓰레기)가 지속적으로 투입되며, 소각실의 소각온도는 1000℃-1600℃으로 상승되고 소각열은 소각실내에 설치되고 있는 수소발생부(400)과 소각활성화부(500)를 1000℃-1600℃로 가열하면서 소각활성화부를 경유하여 배열가스정화부(700)로 이송되고 배열가스정화부를 1000℃-1600℃로 가열한후 폐열이용수단부(800)를 경유하여 배출된다.

이때, 상기와 같이 소각실(300)로 공급되는 소각공기는 소각실을 구성하는 소각로체(100)는 단열수조(110), 예열조(120),복사가열조(130)로 형성하며, 별개로 구성되어진 예열공급부(600)와 배열가스정화부(700)를 경유하면서 800℃이상으로 상승된 고온의 소각공기가 공급되어 소각효율을 높이게 되는 것이다.

또한, 상기의 소각실(300)의 중심선상에는 설치되고있는 수소발생부(400)에 형성되고 있는 지관(420)과 다수개들의 분사구(430)에서 과열증기의 분사와 동시에 1300℃-1600℃의 고열에서 수소발생 및 융합반응이 이루어지면서 소각실의 소각온도를1300℃-1600℃까지 상승시키어 모든 소각물들이 완전소각되어 배출되는 소각열기는 지그자그상의 소각활성화부(500)에서 유해가스와 소각후에 발생되는 더스트, 미스트,중금속등이 재소각작용에 의해 완전히 제거되어 재소각과정이 이루어진후, 다음과정의 배열가스정화부(700)의 소각정화관(740)으로 이송되면서 분사구(721),분사구(731)에서 분사되는 과열증기및 수소발생/융합반응작용에 의해1300℃-1600℃의 고온으로 배열가스증에 포함되어 있는 더스트, 미스트,유해가스,중금속등을 재소각뿐아니라 정화작용도 이루어지게 하므로서, 소각중 발생되는 더스트(dust), 미스트(mist)를 포집하여 염화수소(HCI), 염소(Cl2), 불화수소(HF), 불화규소(SiF4), 질소화물(NOx), 황산화물(SO2), 일산화탄소(CO), 다이옥신(PCDDs)등 유해가스와 중금속등을 제거할수 있게되는 것이다.

이때, 예열공급부(600)의 외통체(610)로 송퐁기(630)에 의하여 유입되는 외부공기는 약온도 60℃이상로 가열되고 다시 소각로체(100)의 예열조(120)와 예열공급부의 내통체(620)를 경유하여 약600℃이상으로 가열되어 배열가스정화부(700)로 공급되게 한다.

상기와 같이, 배열가스정화부를 경유하면서 1300℃-1600℃의 소각온도로 3차 소각이 이루어지게 하므로서, 가연성 쓰레기가 소각될시에 발생되는 소각가스중에 포함되어 배출될수도 있는 모든 유해가스와 더스트, 미스트, 중금속등이 완전 소각처리되어진 폐열은 폐열이용수단부(800)의 폐열집기실(810)의 증기발생장치를 포함하는 가열수조(820)가열하게 하므로서, 공장의 가공열, 난방, 건조시설, 농장/축사/화훼하우스/양어장등의 난방,대형목욕탕에 이용할 수도 있고, 또한 폐열집기실내에 열변환장치를 포함하는 열가마솥(830)을 설치하여 폐석유화학제품의 열분해장치및 증기를 이용한 발전시설에도 이용될 수 있게 하였다.

이상에서와 같이 본 발명은 산업폐기물, 특정폐기물, 일반폐기물(쓰레기)의 소각시에 발생되던 유해가스와 중금속 등을 제거하고 환경기준치이하의 배기가스를 배출할 수 있도록, 열기(더운공기),열수(온수)의 공급에 의한 과열증기 및 수소발생부와, 과열증기 및 수소발생부에 의해 과열증기상태와 수소발생/융합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각온도로 1차 반복적인 소각처리를 한후, 열기/열수공급에 의해 소각가스활성화에서도 1300℃-1600℃의 소각온도로 2차 소각처리하며, 또한 열기,열수의 공급에 의해 과열증기 및 수소발생부에 의해 과열증기상태와 수소발생/융합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각온도로 3차 소각이 이루어지게 하므로서, 가연성 쓰레기가 소각될시에 발생되는 소각가스중에 포함되어 배출될수도 있는 염화수소(HCI), 염소(Cl2), 불화수소(HF), 불화규소(SiF4), 질소화물(NOx), 황산화물(SO2), 일산화탄소(CO), 다이옥신(PCDDs)등 유해가스와 더스트(dust), 미스트(mist)를 포집하여 핵융합방식에 의해 보조에너지가 없이 가연성 쓰레기를 완전소각처리 할수있어 소각시설및 운영비가 절감되는 경제적인 효과가 크고, 또한 소각시에 발생되는 폐열의 열수 및 열풍을 폐석유화학제품의 열분해장치에 열이용, 공장산업화에 열이용, 난방열이용, 건조시설의 열이용, 농장/축사/화훼하우스/양어장/대형목욕탕등의 열풍난방 및 오수난방을 이용하는 동시에 인간건강 및 생활환경에 유익한 환경보호에도 기여할 수 있는 유익한 발명이다.

이상 본 발명의 그 일실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 특허청구의 범위에 기재된 범위에서 변경이 가능할 것이다.

Claims

쓰레기자동공급부(200)에 의해 산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기(폐기물)를 모두 포함하는 가연성 쓰레기를 열기(더운공기),열수(온수)의 공급에 의한 과열증기 및 수소발생부(400)에서 발생되는 과열증기와 수소발생/융합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각고온을 밀폐구성의 소각실(300)내에서 유지하여 소각온도 1300℃-1600℃에서 가연성 쓰레기를 1차 반복적으로 소각시키는 소각과정과,

상기의 소각실에서 소각되어 배출되는 소각가스를 1300℃-1600℃의 고온이 조성되는 소각활성화부(500)에서 소각가스를 1300℃-1600℃의 고온에서 2차소각이 이루어지면서 배출시키는 소각활성화과정과,

상기의 소각활성화과정에 의해 소각되어 배출되는 배열가스를 배열가스정화부(700)에서 과열증기와 수소발생/융합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각온도로 3차소각이 이루어지는 배출가스정화과정과,

모든 유해가스가 핵융합방식에 의한 소각방식으로 유해성분과 중금속을 완전 제거시킨 1000℃이하의 폐열을 폐열이용수단부(800)로 이용함을 특징으로 하는 가연성쓰레기 소각방법.
제 1항에 있어서, 쓰레기자동공급부(200)에 의해 산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기(폐기물)를 모두 포함하는 가연성 쓰레기를 열기(더운공기),열수(온수)의 공급에 의한 과열증기 및 수소발생부(400)에서 발생되는 과열증기와 수소발생/융합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각고온을 밀폐구성의 소각실(300)내에서 유지하여 소각온도 1300℃-1600℃에서 가연성 쓰레기를 완전소각시키는 소각과정을 특징으로 하는 가연성쓰레기 소각방법.
내화벽돌 및 캐스타볼을 생략하고 내열스텐강판의 재질로 이루어지며 단열수조(110)와 예열조(120) 및 복사가열조(130)로 구성로 이루어지는 소각로체(100)와,

자동제어에 의해 소각실로 공급하는 가연성쓰레기(산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기)를 소각로의 소각실로 적량식 자동공급하는 쓰레기자동공급부 (200)와,

상기의 소각로체의 중심을 이루며 밀폐구성으로 소각온도를 1300℃-1600℃의 상태에서 가연성쓰레기를 반복적으로 1차 소각시키는 소각실(300)과,

제동제어 시스템에 의해 자동공급되는 열기(더운공기),열수(온수)의 공급에 의한 과열증기 및 수소발생/융합반응에 의해 소각온도를 1300℃-1600℃정도를 유지하도록 하는 수소발생부(400)와,

상기의 소각실에서 소각되어 배출되는 배열가스를 가스활성화작용에 의해 1300℃-1600℃의 소각온도에서 2차소각시키는 소각활성화부(500)와,

상기의 소각활성화부에서 배출되는 소각가스를 별도의 열기/열수공급에 의한 과열증기 및 수소발생/융합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각온도로 소각배출되는 배열가스중에 포함되수있는 모든 유해가스, 다이옥신, 중금속을 소각시키고 정화시키는 3 차 소각과정의 배열가스정화부(700)와,

상기의 자동제어되는 송풍시스템에 의해 소각로의 소각실로 가열공기를 공급하는 소각공기의 예열공급부(600)와,

상기의 배출가스정화부에서 배되는 대략 1000℃의 고온 배기가스의 열을 이용하는 열전환장치를 포함하는 폐열이용수단부(800)로 구성되는 가연성쓰레기 소각장치.
제 3항에 있어서, 내화벽돌 및 캐스타볼을 생략하고 내열스텐강판의 재질로 이루어지며 단열수조(110)와 예열조(120) 및 복사가열조(130)로 구성되는 소각로체(100)에 형성되는 소각실(300)과,

자동제어에 의해 소각실로 공급하는 가연성쓰레기(산업폐기물, 특정폐기물, 일반쓰레기)를 콘베이어(210)에 의해 받아서 상기의 소각실(300)으로 적량식 자동공급하는 쓰레기자동공급부(200)의 관련구성을 특징으로 하는 가연성쓰레기 소각장치.
제 3항에 있어서, 상기의 소각로체의 중심을 이루며 밀폐구성으로 소각온도를 1300℃-1600℃의 상태에서 가연성쓰레기를 반복적으로 1차 소각시키는 소각실(300)내의 중심선상에 설치되어지며, 내열성고강도의 스텐강판으로 밀폐되는 관체형으로 수개의 지관(420)을 갖고 다수개의 분사구(430)를 형성하고 내면에는 해면불성(410)를 충진시키어 별도의 자동제어시스템에 의해 열기(더운공기) ,열수(온수)를 공급함에 의의해 분사구로 분사되는 과열증기 및 수소발생/융합반응에 의해 소각온도를 1300℃-1600℃정도를 유지하도록 하는 수소발생부(400)를 특징으로 하는 가연성쓰레기 소각장치.
제 3항에 있어서,상기의 소각실(300)의 상부에설치 되며 소각실에서 소각물이 소각되어 상승되어 배기되는 1300℃-1600℃의 배열가스를 유도하는 지그자그통로(510)와 배기관(520)을 구성하여 배열가스중에 포함된 유해가스를 소각온도1300℃-1600℃에서 2 차소각시키게 하는 소각활성화부(500)를 특징으로 하는 가연성쓰레기 소각장치.
제 3항에 있어서, 가열외통(710)과 소각실에 연통되는 소각정화관(740)을 구비하는 과열증기발생내통(720)의 이중통으로 구성되고, 가열공기를 유통시키는 주입관(711)과 배기관(712)이 형성되며, 상기의 가열외통(710)및 과열증기발생내통(720)에서 소각정화관(740)측으로 분사되는 분사구(721)(731)가 형성되고 상기의 과열증기발생내통(720)내에는 내열해면체(730)를 충진하여 별도의 열기/열수공급에 의한 과열증기 및 수소발생/유합반응에 의해 1300℃-1600℃의 소각온도를 조성하여 배열가스주에 포함된 유해가스를 재소각하고 정화시키는 배열가스정화부(700)를 특징으로 하는 가연성쓰레기 소각장치.
제 3항에 있어서, 소각실에서 배출되는 폐열을 유입하는 입구(821)와 연통으로 이어지는 출구(822)를 구성하는 폐열집기실(810)의 주위를 증기발생장치를 포함하여 공장의 가공열, 난방, 건조시설, 농장/축사/화훼하우스/양어장등의 난방,대형목욕탕등에 열수를 공급할 수 있는 가열수조(820)로 형성하고, 상기의 폐열집기실(810)에 폐수지용융장비 및 열변환장치를 포함하는 열가마솥(830)을 설치할 수 있는 폐열이용수단부(800)를 특징으로 하는 가연성쓰레기 소각장치.