KR20010038272A - 고형 쓰레기 소각로를 구비한 항해선 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 항해선은 육지에서 멀리 떨어진 해상으로 고형의 쓰레기를 담은 컨테이너를 운반하는 선체를 포함한다. 또한, 선체는 컨테이너 내의 고형 쓰레기를 소각하는 소각로와, 바닷물로 소각로에서 발생된 연기를 정화하는 정화실, 및 정화실에서 생성된 생성물 위에 알칼리성 용액을 분무하는 중화실을 포함한다. 이러한 구성에 의해, 본 발명은 소각된 쓰레기를 바다속으로 방출하기 전에 유해한 입자들을 제거할 수 있다. 본 발명은 소각로의 굴뚝과 정화실을 연결하는 연기 전달 파이프와, 정화실과 중화실에 의해 실시되는 후처리 공정 이전에 여과 작용과 화학 변환으로 일부 유해한 연기 입자를 제거하기 위하여 상술한 연기 전달 파이프 내에 설치된 촉매 변환 장치를 더 포함한다.

Description

고형 쓰레기 소각로를 구비한 항해선{Sea-going vessel with a solid-waste incinerator}
본 발명은 쓰레기를 처리하는 항해선에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고형 쓰레기 소각로를 구비하고 발생되는 유해 물질을 제거하기 위한 소각물의 후처리 시설을 포함하는 항해선에 관한 것이다.
산업 폐기물과 의료 폐기물은 지하수원와 바다를 오염시키고 생태계를 파괴하는 유해 화학물질과 전염성 병균을 포함하기 때문에 이들을 바다 속 또는 육상 처리장에 버리는 것은 안전하지 못하다. 이러한 유해 쓰레기는 소각에 의해 제거될 수 있지만, 육상에 설치된 소각로는 예를 들어 산성비를 내리게 하는 대기의 산성화, 오존층 파괴 등으로 결국 생명체에 해를 입히는 심각한 대기 오염을 유발한다. 한편, 육상에서 이용할 수 있는 소각 장소는 인구 증가에 의해 제한되고 있고, 사람들은 그들의 주변 환경을 소각장으로 사용하길 원치 않는다. 이러한 유해 쓰레기 처리 문제의 효과적인 해결책으로서, 육지로부터 멀리 떨어진 쓰레기 소각 설비가 고려되고 있다.
본 발명의 목적은 육지로부터 멀리 떨어진 바다에서 유해 쓰레기를 소각할 수 있는 고형 쓰레기 처리용 항해선을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소각로, 및 소각된 쓰레기를 바다 속으로 방출하기 전에 유해 물질을 효과적으로 제거할 수 있는 소각물의 후처리 설비를 갖춘 항해선을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 쓰레기 처리 항해선의 구현예를 나타내는 개략적인 도면;
도 2는 도 1의 구현예의 특정 부분을 보여주는 개략적인 도면; 및
도 3은 본 발명에 따른 쓰레기 처리 항해선의 다른 구현예를 나타내는 개략적인 도면이다.
본 발명에 따른 쓰레기 처리용 항해선(waste-disposing sea-going vessel)은 아래의 구성을 포함한다:
선체;
상기 선체상에 탑재되고 쓰레기 유입구와 연기 통로용 굴뚝을 구비한 적어도 하나의 소각로;
상기 선체상에 배치되며 고형의 쓰레기를 수용하는 복수개의 컨테이너;
상기 컨테이너로부터 상기 쓰레기 유입구까지 상기 고형의 쓰레기를 이송하기 위한 이송 수단;
상기 굴뚝으로부터 유도된 연기 위에 바닷물을 분무하는 제 1 분무 장치를 포함한 정화실(scrubbing chamber);
상기 굴뚝에서 상기 정화실로 연기를 유도하도록 상기 굴뚝과 상기 정화실을 연결하는 연기 전달 파이프;
상기 정화실과 연결되고 상기 정화실로부터 들어오는 물질 위에 알칼리성 용액을 분무하는 제 2 분무 장치를 포함한 중화실(neutralization chamber); 및
상기 중화실 내에서 생성된 물질을 바다 속으로 방출하는 방출 수단.
바람직하게는, 상기 이송 수단은, 상기 쓰레기 유입구에 제공되고 상기 컨테이너로부터 고형의 쓰레기를 받아 상기 소각로 속으로 상기 고형의 쓰레기를 공급하는 컨베이어 벨트(conveyor belt); 상기 컨테이너로부터 상기 컨베이어 벨트로 상기 고형의 쓰레기를 이송하기 위하여 상기 컨테이너를 기울여 수용하는 경사 플랫폼(platform)을 구비한 경사 장치; 및 상기 경사 플랫폼 위로 상기 컨테이너를 운반하기 위한 기중기(crane)을 구비하고 상기 경사 플랫폼까지 상기 컨테이너를 이송하는 운반용 짐차를 포함한다.
본 발명의 다른 특징과 효과는 도면을 참조하는 특정 구현예에 관한 다음의 상세한 설명에서 명확하게 될 것이다.
도 1을 참조하면, 항해선 1은 선체 10과, 소각로 11, 선체 1의 갑판에 설치된 복수개의 고형 쓰레기 컨테이너 12, 쓰레기 컨테이너 12를 이송하기 위한 운반용 짐차 13(하나의 짐차만 도시됨), 컨베이어 벨트 14(하나만 도시됨), 경사 장치 15(하나만 도시됨), 정화실(scrubbing chamber) 16, 소각로 11의 굴뚝 112와 정화실 16을 연결하는 방출 파이프 17, 및 중화실(neutralization chamber) 162와 연결되는 방출 파이프 169를 포함한다.
상술한 소각로 11은 3개의 쓰레기 유입구 111을 포함한다. 상술한 컨베이어 벨트들 14는 컨테이너 12로부터 소각로 11 속으로 고형의 쓰레기를 공급하기 위하여 쓰레기 유입구 111과 각각 인접하게 설치된다. 각 운반용 짐차 13은 경사 장치 15의 경사 플랫폼 151로 컨테이너 12를 들어올려 운반하는 기중기 131을 포함한다. 각 경사 플랫폼 151은 경사 기능을 하도록 경사 플랫폼 151의 하측에 배치된 수압식 리프트(lift) 152에 의해 동작된다. 멈추개(stop member) 153은 경사 플랫폼 151이 경사질 때에 컨테이너 12가 아래쪽으로 미끄러지는 것을 막기 위하여 각각의 경사 플랫폼 151 상에 배치된다.
상술한 정화실 161은 정화실 161과 중화실 162를 연결시키는 통로 163을 포함한다. 정화실 161은 굴뚝 112에서 정화실 161 속으로 유입되는 연기 위에 바닷물을 분무하는 제 1 분무 장치 164를 포함한다. 상술한 중화실 162는 알칼리성 용액을 분무하는 제 2 분무 장치 165를 포함한다. 방출 파이프 169는 방출구 168을 통해 중화실 162과 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 연기 전달 파이프 17은 분기 부분 즉, 정화실 161과 각각 연결된 2개의 분기 파이프 171과 172를 포함한다. 분기 파이프 171과 172는 2개의 플래임 유입구(flame inlet ports) 173과 174를 구비한 제 2 연소 장치를 포함한다. 촉매 변환 장치 18은 분기 파이프 171, 172 내에서 플래임 유입구 173과 174의 하류측에 배치된다. 방출 팬(fans) 19는 소각에 의해 발생된 연기를 통과시키는 분기 파이프 171과 172 내에 설치된다.
실제로, 지상에서 고형의 쓰레기로 채워진 컨테이너 12는 바다에서 고형의 쓰레기를 소각하기 위하여 항해선 1에 탑재된다. 운반용 짐차 13은 컨베이어 벨트 14 위로 고형의 쓰레기를 운반하기 위해 컨테이너 12를 경사지게 하는 경사 플랫폼 151로 컨테이너 12를 운반한다. 컨베이어 벨트 14는 소각로 11 속으로 고형의 쓰레기를 공급한다. 소각에 의해 발생된 연기 또는 소각물은 소각로 12의 굴뚝 112를 통해 위쪽으로 흘러나간다. 연기 전달 파이프 17은 굴뚝 112에서 위쪽으로 나오는 연기를 아래쪽 방향의 정화실 161쪽으로 유도한다. 방출 팬 19는 연기의 흐름 속도를 촉진하도록 작용한다. 플래임 유입구 173과 174에서, 불완전 연소에 의해 연기 속에 함유된 재 조각(ash particles)은 플래임 유입구 173과 174에서 생성된 불꽃에 의해 다시 불태워진다. 이것에 의해, 큰 입자가 작은 입자로 감소하고 유해한 화학적 성분이 무해한 미소 입자로 변환된다. 플래임 유입구 173과 174의 아래쪽에 배치된 촉매 변환 장치(catalyst converters) 18은 여과 작용과 화학 변환으로 유해한 입자를 추가로 제거한다. 연기 입자의 크기와 양은 촉매 변환 장치 18의 상부측에서 감소되기 때문에, 촉매 변환 장치 18의 동작 수명은 연장될 수 있고, 이에 의해 청소 작업의 주기를 최소화할 수 있다. 상술한 촉매 변환 장치 18이 설치되면, 후처리 단계에서 생성되는 잔유물 양을 최소화할 수 있고, 후처리 단계의 효율을 증가시킬 수 있다.
연기가 정화실 161 속으로 유입될 때에, 제 1 분무 장치 164는 기본 물질을 함유한 바닷물을 연기 위에 분무하고, 이에 의해 연기를 냉각시키고 연기와 바닷물을 결합시킨다. 정화실에서의 생성물은 중성실 162로 유도되고 중성실 162 내에서 유해 물질의 추가 제거를 위하여 알칼리성 용액이 제 2 분무 장치에 의해 분무된다. 최종적으로, 중화실에서 얻어진 생성물은 방출구 168과 방출 파이프 169를 통해 바다 속으로 방출된다.
많은 종류의 소각로 중에서 임의의 적절한 소각로가 본 발명에 사용되도록 선택될 수 있다. 소각로는 터널형(tunnel-type) 소각로, 트윈(twin) 소각로, 또는 싱글(single) 소각로가 사용될 수 있다. 도 3은 본 발명의 다른 구현예를 나타내고, 여기에서 앞서 설명한 구현예에서와 유사한 구성요소들은 동일한 참조부호로 표시된다. 트윈 소각로가 사용된 것을 제외하면, 본 구현예는 앞서 설명한 구현예와 실질적으로 유사한다. 특히, 본 구현예는 선체 10과 트윈 소각로 21을 포함한다. 트윈 소각로 21은 제 1 소각로 22와 제 2 소각로 23을 포함한다. 제 1 소각로 22는 컨베이어 벨트 14와 인접하게 배치된 쓰레기 유입구 221을 포함한다. 제 1 소각로 22의 하부측 말단부에는 바닥 배출구 222와 재(ash) 분리 장치 25가 설치된다. 바닥 배출구 222의 한쪽에는 컨베잉 벨트(conveying belt) 26을 통해 제 2 소각로 23이 연결된다. 바닥 배출구 222의 다른쪽에는 재(ash) 집전 장치 27이 연결된다. 제 2 소각로의 바닥 배출구 부분 231은 컨베잉 벨트 29를 통해 쓰레기 잔유물 수집기 232와 연결된다. 제 2 소각로 23의 상부 말단부는 상류측에 촉매 변환 장치 18을 구비한 연기 전달 파이프 17'와 연결된다.
실제로, 컨테이너 12는 교대로 제 1 소각로 속으로 고형의 쓰레기를 공급하는 컨베이어 벨트 14 위로 고형의 쓰레기를 이송하기 위한 경사 장치 15에 의해 기울여진다. 쓰레기를 먼저 약 500℃의 고온에서 소각한 후에, 얻어진 재와 불완전 연소에 의한 생성물은 재 분리 장치 25에 의해 분리된다. 재(ash)는 재 집전장치 27 내에 수집된다. 불완전 연소에 의한 생성물은 컨베잉 벨트 26을 통해 제 2 소각로 23에 보내지고, 제 2 소각로에서 바람직하게는 약 1200℃의 초고온에서 재차 소각된다. 생성된 쓰레기 잔유물은 바닥 배출구 부분 231에서 배출되고 쓰레기 잔유물 수집기 232 내에 수집된다. 제 1 소각로 22는 500℃ 이하의 온도에서 태울 수 있는 쓰레기를 태워 없애기 때문에, 약 1200℃의 초고온에서 소각하는 제 2 소각로 23에는 감소된 양의 쓰레기가 보내진다. 이에 의해, 싱글 소각로에서 전량의 쓰레기에 대하여 초고온을 유지해야 하고 이로 인하여 많은 에너지가 요구되는 상술한 구현예에 비하여 에너지를 절약할 수 있다.
본 발명에 사용된 소각로에 쓰레기를 통과시키면, 불완전하게 연소된 탄화수소 화합물은 이산화탄소로 변환될 수 있다. 일산화탄소와 일산화황은 이산화탄소와 이산화황으로 변환될 수 있다. 불완전 연소된 산화질소 화합물은 이산화질소로 분해될 수 있다. 중합 화합물의 연소로부터 얻어지는 다이옥신은 이산화탄소로 분해될 수 있다. 정화실 내에서, 이산화황은 바닷물과 결합되어 황산염으로 형성된다. 이산화질소는 바닷물과 작용하여 질산염으로 변환된다. 이어서 얻어진 염들은 바닷물과 조합되어 염화염(chloride salts)으로 변환된다. 이산화탄소는 바닷물과 작용하여 탄산화염을 생성한다. 얻어진 황산염, 질산염, 염화염 및 탄산염은 바다속에서 안정하고 유해하지 않은 화합물이고 본 발명의 소각에 의해 생성된 생성물을 후처리 한 후에 바다속으로 최종 방출하기 때문에, 쓰레기는 바다속의 생명체와 유기체에 무해하다.
본 발명의 효과에 의하면, 본 발명은 고형의 쓰레기를 예를 들어 육지에서 떨어진 바다에서 소각할 수 있다. 따라서, 육상에 설치된 소각 시설이 부닥치는 대기 오염 문제를 배제할 수 있다.
상술한 본 발명을 토대로 하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 다양한 변화와 변형이 만들어질 수 있다는 것은 명백하다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 특허청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (8)

  1. 선체;
    상기 선체상에 탑재되고 쓰레기 유입구와 연기 통로용 굴뚝을 구비한 적어도 하나의 소각로;
    상기 선체상에 배치되며 고형의 쓰레기를 수용하는 복수개의 컨테이너;
    상기 컨테이너로부터 상기 쓰레기 유입구까지 상기 고형 쓰레기를 이송하기 위한 이송 수단;
    상기 굴뚝으로부터 유도된 연기 위에 바닷물을 분무하는 제 1 분무 장치를 포함한 정화실(scrubbing chamber);
    상기 굴뚝에서 상기 정화실로 연기를 유도하도록 상기 굴뚝과 상기 정화실을 연결하는 연기 전달 파이프;
    상기 정화실과 연결되고 상기 정화실로부터 들어오는 물질 위에 알칼리성 용액을 분무하는 제 2 분무 장치를 포함한 중화실(neutralization chamber); 및
    상기 중화실 내에서 생성된 물질을 바다 속으로 방출하는 방출 수단을 포함함을 특징으로 하는 쓰레기 소각용 항해선(waste-disposing sea-going vessel).
  2. 제 1항에 있어서, 상기 이송 수단은, 상기 쓰레기 유입구에 제공되고 상기 컨테이너로부터 고형의 쓰레기를 받아 상기 소각로 속으로 상기 고형의 쓰레기를 공급하는 컨베이어 벨트(conveyor belt);
    상기 컨테이너로부터 상기 컨베이어 벨트로 상기 고형의 쓰레기를 이송하기 위하여 상기 컨테이너를 기울여 수용하는 경사 플랫폼(platform)을 구비한 경사 장치; 및
    상기 경사 플랫폼 위로 상기 컨테이너를 운반하기 위한 기중기(crane)을 구비하고 상기 경사 플랫폼까지 상기 컨테이너를 이송하는 운반용 짐차를 포함함을 특징으로 하는 쓰레기 소각용 항해선.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 연기 전달 파이프는 그 내부에 촉매 변환 장치 (catalyst converter)를 구비함을 특징으로 하는 쓰레기 소각용 항해선.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 연기 전달 파이프는 배출 팬(fan)을 구비함을 특징으로 하는 쓰레기 소각용 항해선.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 연기 전달 파이프는 상기 굴뚝에서 나오는 연기 속에 함유된 큰 입자들을 태우기 위하여 상기 촉매 변환 장치의 상류측에 제공된 제 2 연소 장치를 더 포함함을 특징으로 하는 쓰레기 소각용 항해선.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 쓰레기 소각용 항해선은 제 1 소각로와 제 2 소각로를 포함한 복수개의 소각로를 포함하며, 상기 제 2 소각로는 상기 제 1 소각로보다 더 높은 온도에서 동작됨을 특징으로 하는 쓰레기 소각용 항해선.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 소각로는 약 500℃의 온도에서 동작하고, 상기 제 2 소각로는 약 1200℃의 온도에서 동작하며, 상기 제 1 소각로는 바닥 배출구를 구비하며, 상기 제 2 소각로는 상기 제 1 소각로의 하류측에 설치되고 상기 제 1 소각로의 소각물을 추가 연소시키기 위하여 상기 제 1 소각로의 상기 바닥 배출구에 연결된 쓰레기 유입구를 포함함을 특징으로 하는 쓰레기 소각용 항해선.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 2 소각로는 상기 연기 전달 파이프와 연결된 상부측 말단부를 포함하고, 상기 연기 전달 파이프는 상기 제 1 소각로의 하류측에 촉매 변환 장치를 포함함을 특징으로 하는 쓰레기 소각용 항해선.
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KR1019990046188A KR20010038272A (ko) 1999-10-23 1999-10-23 고형 쓰레기 소각로를 구비한 항해선

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109625197A (zh) * 2018-12-11 2019-04-16 张伟 一种兼有环境监测的海上浮游垃圾收集装置
KR20220104983A (ko) * 2021-01-19 2022-07-26 김대모 의료폐기물 보관 및 소각 처리겸용 해상 선박소각장

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CN109625197A (zh) * 2018-12-11 2019-04-16 张伟 一种兼有环境监测的海上浮游垃圾收集装置
KR20220104983A (ko) * 2021-01-19 2022-07-26 김대모 의료폐기물 보관 및 소각 처리겸용 해상 선박소각장

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