KR20010016106A

KR20010016106A - 매립가스간이소각처리 시설

Info

Publication number: KR20010016106A
Application number: KR1020000065425A
Authority: KR
Inventors: 이경술
Original assignee: 이명남; 반석건설산업 주식회사
Priority date: 2000-11-04
Filing date: 2000-11-04
Publication date: 2001-03-05

Abstract

(1) 발명이 속한 기술분야

가연성가스 대기방출시 대기중 소각처리분야

(2) 발명의 목적

본 발명은 일반생활폐기물을 매립하는 매립장에서 부대시설 개구부에서 대기중으로 분출되는 매립가스( G )를 안전하게 대기중소각 시키기위한 시설( 가, 나, 다, 라 )로 부대시설개구부에 가스누설이없고 소요강도가 충분하도록 한 개구부접합이음쇠( 2F, 2M ), 가스 관로겸 구조물 기능을하는 상하부스텍( 3, 5 )과 가스량을 조정,차단 할수있는 가스차단밸브,( 4 ), 가스정상압력( 0 mmH2O 이상 )개소에서 소각시 역화를 방지할수있는 건식역화방지기( FA ), 가스부압력( 0 mmH2O 이하 )개소에서 소각시 역화를 차단할수있는 습식역화차단시설( 9 )과 매립가스( G )를 대기중 소각할수있는 가스소각버너( 6, 6.1, 6.2 )로 구성 되어 있으며 매립지의 부식특성과 열에대한 내식성, 내열성, 이 우수한 스테인레스강( 18-8 STS304 계열 )재질로서 구성되어진다.

( 4 ) 발명의 효과

본 발명은 일반생활폐기물 매립시 매립장 부대시설개구부에서 대기중으로 분출되는 매립가스( G )를 본 발명으로 대기중 안전소각 하므로 대기환경오염원 제거와 매립중인 매립장내의 가스폭발 로 인한 재해를 예방할수있는 효과가 있는 것이다.

Description

매립가스간이소각처리 시설{LAND FILL GAS SIMPLE BURNER SYSTEM}

본 발명은 일반생활폐기물을 매립처리하는 수도권 1 매립지에서 매립공사중 매립이 완료된 블록에서 폐기물 분해로 인하여 발생된 폭발성이 강한 메탄가스와 악취 유해가스가 매립지 부대시설 개구부 인 응축수배제정(01), 침출수차집맨홀 (01a),을 통하여 대기중으로 분출 대기환경오염의 원인이되고, 매립장 내부에 가스폭발로 인한 재해의 원인이 되고있어 이러한 재해를 줄이기위하여 대표도 도1, 도2, 도3, 도4,와 같이 매립가스 간이소각 처리시설을 매립지 부대시설 개구부 위에 {매립가스 분출량에 따라 소각화구 ( 6c, 6.1c, 6.2c )를 대, 중, 소, 로 구분, 개구부의형상( 01, 01a )에 따라 구분했고, 부압력( -mm H₂O )이 형성될때 내부로 공기유입이 될수있는 매립지 부대시설을 대비하여 구분} 이동설치가 용이하도록 설치하여 매립가스를 안전하게 대기중에서 소각 시키는 매립가스 간이소각 처리시설에 관한 것이다.

종래의 쓰레기매립장 (난지도 쓰레기매립장)에서는 매립가스로 인한 대기환경오염 방지에 대한 처리시설은 시행되지 않았으며, 본 발명과 유사한 종래의 기술분야는 유전 개발시 분출되는 석유가스의 대기소각, 정유공장에서 원유 정류시 발생되는 폐석유가스의 대기소각등이 유사한 기술분야 이나 이는 영구 설치시설로 가스를 이송블로워로 일정압력, 일정유량을 소각버너로 이송시켜 대기중에서 소각시키는 방식을 채택 하고있으나 시설비가 고가로 소요되며, 이동설치형이 아니므로 본 발명의 종래의기술분야로 적용하는데는 어려움이 있다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 수도권 1 매립장 부대시설 개구부에서 분출되는 매립가스(G) 상태가 매립중의 블록( BLOCK )의위치, 수평가스 포집시설 ( 02 ) 포집블로워 가동상태, 매립지 내부 매립층( 04 ) 속의 침출수 흐름변동, 외기온변화, 우기, 건기에 따라 유량변화( 10 Nm³/HR∼480 Nm³/HR) 가 급격하게 일어나며, 분출가스의 압력변화( -100 mmH2O∼2000 mmH2O )도 급격하게 변동된다. 이러한 매립가스( G )를 대기중에서 안전하게 소각시키는 것이 본 발명이 이루고자 하는 기술적과제 이다.

이러한 기술적과제를 해결 하기위하여 본 발명은 매립가스의 분출량에 따라 소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )의 규격을 대, 중, 소(150A, 100A, 80A)로 구분하여 처리했으며, 분출압력 변동폭이 커 매립가스( G ) 분출개구부(01, 01a ) 내부가 부압력( -mmH2O )으로 인한 공기유입이 우려되는 개소에는 습식역화차단시설( 9 )로 역화문제를 처리했으며, 정상압력( 0 mmH2O 이상 )의 분출개구부에는 소각열에 의한 역화현상을 차단하기 위하여 건식형 역화방지기( FA )로 역화현상을 방지하였고, 개구부( 01, 01a )의 형태( 국제 파이프 규격 및 주철제 맨홀 표준규격 )에 맞도록 매립가스의 누설이 없고 해체설치가 용이하도록 처리한 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면의 의거보다 상세히 설명하면 다음과같다,

대표도 도1은 본 발명에의한 응축수배제정( 01 )용 매립가스건식형간이소각처리 시설의 조립정면도를 도시한 것이고 제 1 도는 도1( 1-1선 )의 조립평면도, 제 5 도 및 제 6 도는 제 1 도( A-A선 )의 조립정단면도를 도시하였고, 도2는 침출수차집맨홀( 01a )용 매립가스건식형간이소각처리 시설의 조립정면도 이고, 제 2 도는 도2( 2-2선 )의 조립평면도, 제 7 도 및 제 8 도는 제 2 도( B-B선 )의 조립정단면도, 도3은 응축수배제정( 01 )용 매립가스습식형간이소각처리 시설의 조립정면도를 도시한 것이고 제 3 도는 도3( 3-3선 )의 조립평면도, 제 9 도 및 제 10 도는 제 3 도( C-C선 )의 조립정단면도를 도시하였고, 도4는 침출수차집맨홀( 01a )용 매립가스습식형간이소각처리 시설의 조립정면도를 도시한 것이고 제 4도는 도4( 4-4선 )의 조립평면도, 제 11 도 및 제 12 도는 제 3 도( D-D선 )의 조립정단면도를 도시하였으며, 제 13 도 및 제 14 도, 제 15 도는 도1, 도2, 도3, 도4,의 소각버너( SIMPLE BURNER : 6, 6.1, 6.2 )규격별 상세도를 도시한 것이다.

도시한 바와같이 본 발명은 매립가스간이소각처리 시설 본체( 가, 나, 다, 라 )하단에는 매립지부대시설 개구부와 누설없이 견고하고 해체설치가 용이하도록 개구부 접합이음쇠( 2F, 2M )로 설치되며, 그 상단에 매립가스를 이송시키는 관로 및 구조물 기능을 수행하는 하부스텍(LOWER STACK ; 3 )이 일체로 연결되어지고, 매립가스간이소각처리 시설 운영중 연소되고있는 화염을 소화 시킬때나 가스유량 변동범위가 넓어져 연소화염이 불안정할때 밸브열림상태를 조정하여 화염을 안정시킬수 있는 기능을 가진 가스차단밸브( 4 )가 하부스텍( 3 )상단에 설치되어진다. 가스차단밸브를 통과한 매립가스( G )는 건식형간이소각처리 시설( 도1, 도2 )인 경우 가스차단밸브 상단에 하부스텍과 동일한 기능을가진 상부스텍( 5 )이 조립 되어지며 여기를 통과한 매립가스는 소각열에 의한 가스역화를 방지할수있는 기능을가진 상부스텍( 5 )상단에 연결구( 5c )로 조립되어진 역화방지기( FA )를 통과하여 역화방지기 상단에 설치된 가스소각버너( 6, 6.1 6.2 )로 유입되어 소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )상단에서 소각화구와 보강판( 6b, 6.1b, 6.2b )에의하여 일체로 설치되어진 자주흡입혼합식디퓨서 본체( SELF SUCTION MIX TYPE DIFFUSER ASS'Y ; 6af, 6.1af, 6.2af )에서 흡입된 공기 와 섞여 혼합기체가되어 연소하게되며, 상기 내용에서도 간략하게 언급했지만 건식형 간이소각처리 시설의 역화방지기( FA )는 가스소각열에 의한 역화방지 기능도 우수하고 가격도 저렴하며 구조도 간편하여 본 발명에 중요한 기능을 수행하나 가스분출 개구부 내부의 압력이 부압력( -mmH2O )으로 인하여 외부공기가 침투될시 개구부 내부가 혼합기체 상태로 역화방지기 전에서 가스 연소열에 의하여 내부폭발이 일어나게되어 역화방지 기능을 상실하게 되는 문제점을 가지게된다.

따라서 매립가스건식형간이소각처리 시설은 매립가스의 분출압력이 정상압력 ( O mmH2O 이상 )하에서 정상적인 처리능력을 가지며 이동설치가 간편하고 관리가 수월하다.

본 발명은 매립가스건식형간이소각처리 시설의 단점을 처리하기 위하여 도3, 도4의 내용과 같이 매립가스습식형간이소각처리 시설( 다, 라 )로 처리 하였으며 그내용을 기술하여 보면 하기와같다. 매립지 부대시설 개구부( 01, 01a )내부의 매립가스 분출압력이 부압력으로 되어 외부공기가 유입되면 내부의 가스는 점화원만 있으면 연소 될수있는 혼합가스 상태로 바뀌게된다. 혼합상태의 가스는 하부스텍( 3 )과 유입청호스를 따라 습식역화차단기( 9 )의 가스유입구( 9a )로 들어가게 된다 가스유입구는 습식역화차단기 몸체( 9j )내부에 채워진 역화차단수( 9w ) 하단까지 파이프로 연결되어 있으며 유입구를 나온 혼합가스는 역화차단수속을 기포상태로 상승하여 차단수 상부( 9w )공간에 모였다가 유출구( 9b ), 가스유출청호스( 8 ), 상부스텍( 5 ), 가스소각버너 본체( 6, 6.1, 6.2 )를지나 소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )상단에서 연소하게 되는데, 가스소각열에 의하여 혼합가스 상태로 공급된 매립가스는 소각화구( 6c, 6.1C, 6.2c )에서 습식역화차단기 내부 역화차단수 상부( 9w )까지는 연소가 일어날수 있으나 그후단 관로와 개구부 내부는 역화차단수에 의하여 보호된다. 연소화염은 물을통과 할수없는 원리를 적용한 것이며, 부압력 상태가 발생하면 소각화구 상단의 연소는 중단될수도 있다.

또한 상기의 매립가스 간이소각 처리시설의 구성 및 작용의 의거보다 상세히 설명하면 하기와같다.

매립가스 간이소각 버너( LAND FILL GAS SIMPLE BURNER ASS'Y ; 6, 6.1, 6.2 )의 구성재질은 사용장소의 환경과 자체기능을 고려하여 고열과 열부식이 본 발명의 수명을 좌우할수있는 조건이어서 모든 재질은 내열성과 내식성이 높은 재질인 스테인레스강( 18-8 계열의 STS304 강)을 선정했으며 그작용을 설명하면 버너소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )는 상기에서도 언급 했드시 매립지 부대시설 개구부( 01, 01a )에서 분출되는 매립가스 유량을 고려하여 대, 중, 소( 6, 6.1, 6.2 ; 150A, 100A, 80A )로 구분하여 가스소각이 원활하게 되도록 처리했으며, 1 차 연소 공기흡입구( 6f, 6.1f, 6.2f )는 유입기체의 흐름에 관로저항이 적도록 곡면형 콘세트릭 레드샤( CONCENTRIC REDUCER ; 6f, 6.1f, 6.2f )로 처리했으며 그위에 원뿔대형 디퓨서( TRUNCATED CONE DIFFUSER ; 6a, 6.1a, 6.2a )가 일체형으로 설치되어진다. 연소공기흡입구와 일체를이룬 자주흡입혼합식디퓨서( SELF SUCTI0N MIX TYPE DIFFUSER ASS'Y ; 6af, 6.1af, 6.2af )는 보강판( 6b, 6.1b, 6.2b )으로 버너소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )와 일체로 조립되어져 벤츄리관 형상의 매립가스간이소각버너 본체( LAND FILL GAS SIMPLE BURNER ASS'Y ; 6, 6.1, 6.2 )로 구성되게된다. 버너본체 전체구성 작용을 설명하면 공기흡입구( 6f, 6.1f, 6.2f )로 유입 1 차 연소공기는 벤츄리형상의 좁은 경부를 통과 하면서 유체 유속이 증가할것이며, 좁은경부에 맞추어 조립된 버너소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )를 통해서 분출되는 매립가스( G )는 압력을 가진 기체로서 공기흡입구경부를 통과하는 연소공기 속도보다 빠를것이며 원뿔대형 디퓨서 상단에서 확산된다. 이 유속으로 인하여 좁은경부에는 압력차가 발생하여 공기흡입구에있는 1차연소공기는 버너소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c ) 쪽으로 흡입되면서 매립가스와 혼합되어 연소될수있는 혼합기체가되며, 이곳에 점화원을 접근시키면 매립가스는 연소가 시작되고 상승하며 디퓨서( 6af, 6.1af, 6.2af )상단에 뚫어놓은 원형 및 장방형 개구부로 유입되는 2차연소공기와 혼합되어 매립가스 연소는 계속될수 있으며, 연소열과 매립가스 압력에 따르는 분출속도에 의하여 자주흡입혼합이 유지되면서 매립가스가 대기중소각 처리되는 것이다. 또한 매립가스 간이소각 처리시설은 연소열에 의하여 매립복토면( 03 )에서 발산되는 미량의 매립가스에 인화가 되지않토록 설치 지상에서 최소 6m 이상 높이로 버너소각화구가 위치하도록 전체높이를 조정해야 한다.

이상에서 설명한 바와같이 본발명은 매립가스 간이소각 처리시설을 매립지 부대시설 개구부에 설치하여 분출되는 매립가스를 대기중 지상상공에서 소각처리 하므로 매립장내의 가스폭발로 인한 재해를 방지 하는 것 과 대기오염의 원인인 악취를 제거하여 쾌적한 대기환경을 만드는 효과가 있는 것이다.

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도1은 본 발명에서 응축수배제정용 매립가스건식형간이소각처리 시설 조립정면도.

도2는 본 발명에서 침출수차집맨홀용 매립가스건식형간이소각처리 시설 조립정면도.

도3은 본 발명에서 응축수배제정용 매립가스습식형간이소각처리 시설 조립정면도.

도4는 본 발명에서 침출수차집맨홀용 매립가스습식형간이소각처리 시설 조립정면도.

제 1 도는 도1의 1-1선 조립평면도.

제 2 도는 도2의 2-2선 조립평면도.

제 3 도는 도3의 3-3선 조립평면도.

제 4 도는 도4의 4-4선 조립평면도.

제 5 도는 제 1 도의 A-A선 조립정단면도.( 제 6 도의 5-5선 과 연결 )

제 6 도는 제 2 도의 A-A선 조립정단면도.( 제 5 도의 6-6선 과 연결 )

제 7 도는 제 1 도의 B-B선 조립정단면도.( 제 8 도의 7-7선 과 연결 )

제 8 도는 제 1 도의 B-B선 조립정단면도.( 제 7 도의 6-6선 과 연결 )

제 9 도는 제 1 도의 C-C선 조립정단면도.( 제 10 도의 9-9선 과 연결 )

제 10 도는 제 1 도의 C-C선 조립정단면도.( 제 9 도의 10-10선 과 연결 )

제 11 도는 제 1 도의 D-D선 조립정단면도.( 제 12 도의 11-11선 과 연결 )

제 12 도는 제 1 도의 D-D선 조립단면도.( 제 11 도의 12-12선 과 연결 )

제 13 도는 도1, 도2, 도3, 도4, 제5도, 제7도, 제9도, 제11도,의 매립가스 간이소각 버너(LAND FILL GAS SIMPLE BURNER)(6)=150A 조립상세도.

제14 도는 도1, 도2, 도3, 도4, 제5도, 제7도, 제9도, 제11도,의 매립가스 간이소각 버너(LAND FILL GAS SIMPLE BURNER)(6.1)=100A 조립상세도.

제 15 도는 도1, 도2, 도3, 도4, 제5도, 제7도, 제9도, 제11도,의 매립가스 간이소각 버너(LAND FILL GAS SIMPLE BURNER)(6.2)=80A 조립상세도.

★ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

가 : 응축수배제정용 매립가스건식형간이소각처리 시설 본체.

나 : 침출수차집맨홀용 매립가스건식형간이소각처리 시설 본체.

다 : 응축수배제정용 매립가스습식형간이소각처리 시설 본체.

라 : 침출수차집맨홀용 매립가스습식형간이소각처리 시설 본체.

2F, 2M : 개구부 접합이음쇠. 2a : 접합이음쇠 보강판.

2b : 턴버클. 2d : 가이 와이어( GUY WIRE ).

3 : 하부스텍( LOWER STACK ). 3a : 하부스텍 파이프.

3b : 하부스텍 연결구. 3c : 접합 후렌지.

4 : 가스차단 밸브. 5 : 상부스텍( UPPER STACK ).

5a : 상부스텍 파이프. 5b : 상부스텍 연결구

5c : 접합 후렌지. 5d, 5e : 브라인드, 가스켓

6, 6.1, 6.2, : 가스 소각버너 본체.( SIMPLE BURNER ASS'Y ;150A, 100A, 80A ).

6af, 6.1af, 6.2af : 자주흡입혼합식디퓨서 본체( SELF SUCTION MIX TYPE DIFFUSER ASS'Y ).

6a, 6.1a, 6.2a : 원뿔대디퓨서( TRUNCATED CONE DIFFUSER ; 150A, 100A, 80A ).

6b, 6.1b 6.2b : 디퓨서 연결 보강판.

6c, 6.1c, 6.2c : 소각화구( 150A, 100A, 80A).

6.1e, 6.2e : 레드셔(REDUCER ; 150A, 100A, 80A).

6f, 6.1f, 6.2f : 공기흡입 레듀서( REDUCER ; 150A, 100A, 80A ).

6s, 6.1s, 6.2s : 소각화구 몸체. 7 : 가스유입 청호스.

8 : 가스유출 청호스. 7a, 8a : 호스 크램프.

9 : 습식역화차단 시설. 9a : 가스 유입구.

9b : 가스 유출구. 9c : 역화 차단수 보충구.

9d : 월류수 배수구. 9f : 차단기 상부경판.

9j : 차단기 몸체. 9v : 보충수 밸브.

9w : 역화 차단수. FA : 역화방지기.

01 : 응축수배제정.(매립지) 01a : 침출수 차집맨홀.(매립지)

02 : 수평 가스포집관.(매립지) 03 : 상부 복토층.(매립지)

04 : 일반 생활폐기물 매립층.(매립지) 05 : 수평가스 포집관 배수자갈

층.(매립지)

05a : 침출수 차집자갈층.(매립지) 06 : 침출수 차집관로.(매립지)

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Claims

매립가스건식형간이소각처리시설 본체( 도1가, 도2의나 )의 상단에는 매립가스를 연소시키는 가스소각버너 본체( 6, 6.1, 6.2 )와 가스연소시 역화를 방지할수있는 건식역화방지기( FA )가 버너본체( 6, 6.1, 6.2,)하단에 연결되어 설치되며, 건식역화방지기 하단에는 매립가스( G )가 흐를수있는 관로기능을 가지며, 매립복토면( 03 )에서 발산되는 매립가스( G )에 인화방지기능을 가진 상부스텍( 5 )과 가스공급량조절과 차단기능을가진 가스차단밸브( 4 ) 및 상부스텍( 5 )과 같은기능을 가진 하부스텍( 3 )이 직열로 형성되어지며, 하부스텍( 3 )하단에는 매립지 부대시설 개구부( 01, 01a )에 매립가스( G )의 누설이없고 기계적 구성강도가 충실한 개구부접합이음쇠( 2F, 2M )로 구성되어짐을 특성으로하는 매립가스건식형간이소각처리시설( 도1가, 도2나 )과, 매립가스건식형간이소각처리시설( 도1가, 도2나 )의 구성및작용은 같으나, 매립지 부대시설 개구부( 01, 01a ) 분출압력이 부압( -mmH2O )으로 형성될시 매립가스건식형간이소각처리시설( 도1가, 도2나 )역화방지기로 처리할 수 없는 기능을 보완한 매립가스습식형간이소각처리시설( 도3다, 도4라 )본체는 매립가스( G )관로인 상부스텍( 5 )과 하부스텍( 3 )사이를 철판, 가스켓( 5d, 5e )으로 차단분리하고 하부스텍연결구( 3b )와 상부스텍연결구( 5b )에서 가스유입, 유출 청호스( 7, 8 )로 연결하여 습식역화차단시설( 9 )내의 역화차단수( 9w )를 통과하여 상부스텍( 5 )내부를 지나 가스소각버너본체( 6, 6.1, 6.2 )로 유입되어 소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )상단에서 연소되는 구성됨을 특징으로하는 매립가스습식형간이소각처리시설( 도3다, 도4라 ).
제 1 항에 있어서 가스소각버너 본체( 6, 6.1, 6.2 )는 원뿔대 디퓨서( 6a, 6.1a, 6.2a ) 와 공기흡입 레드셔( 6f, 6.1f, 6.2f )가 일체로 구성된 자주흡입혼합식 디퓨서( 6af, 6.1af, 6.2af )는 소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )와 레드셔( 6.1e, 6.2e ), 접합후렌지( 6d, 6.1d, 6.2d)가 일체로 구성된 소각화구몸체( 6s, 6.1s, 6.2s )에 디퓨서연결보강판( 6b, 6.1b, 6.2b )으로 용접접합 되어지는 구성을 특징으로 하는 매립가스간이소각처리시설( 도1가, 도2나, 도3다, 도4라,).
제 1 항에 있어서 습식역화차단시설( 9 )은 밀폐된 원통형 용기내부에 충수된 역화차단수( 9w )수중에 주입된 매립가스는 기포상태로 차단수를 통과하여 그상단 공간에 모였다가 가스유출구( 9b )와 상부스텍연결구( 5b )를 이어주는 가스유출청호스( 8 )를 통하여 가스관로 기능과 구조물 기능을 가진 상부스텍파이프( 5a )로 유입되고 상부스텍파이프( 5a )위에 조립설치된 가스소각버너 본체( 6, 6.1, 6.2 )의 소각화구몸체( 6s )를 지나 소각화구( 6c, 6.1c, 6.2c )상단에서 자주흡입혼합형디퓨서에 의하여 흡입된 연소공기와 섞여 혼합가스가 되면서 계속연소되며, 연소중 가스압력이 부압( -mmH2O )으로 형성되거나 연소열에 의한 역화현상은 상기의 습식역화차단시설( 9 )내부의 역화차단수( 9W )에 의하여 차단할수있는 구성함을 특징으로하는 매립가스간이소각처리시설( 도3다, 도4라 ).