KR200184761Y1 - 폐기물 소각장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐기물 소각장치에 관한 것으로서, 폐기물을 소각처리하는 소각로와, 이 소각로의 열을 전달받아 집진된 각종의 유독가스를 연소시키는 다단의 집진로로 구성하여, 상기 폐기물의 소각처리 공정과 소각시 발생하는 유독가스를 집진하여 연소 분해시키는 공정을 동시에 진행함으로써, 폐기물이 완전연소에 가깝게 연소되어 재가 없고, 폐기물의 연소시 발생하는 유독가스도 집진로에서 연소되어 유해가스의 미배출을 실현할 수 있고, 또한 집진로의 연소실에 설치된 열회수라인에서 배출되는 고온의 열은 보일러, 발전기, 건조기에 연결하여 사용할 수 있도록 한 폐기물 소각장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

폐기물 소각장치{Device for burning wastes}

본 고안은 폐기물 소각장치에 관한 것으로서, 각종 생활, 산업폐기물을 연소분해시키는 소각로와, 이 소각로에서 배출되는 열을 이용하여 유해가스를 집진하는 동시에 연소 분해시킬 수 있도록 한 폐기물 소각장치에 관한 것이다.

통상적으로 각종 산업이 발달하고 생활수준의 향상과 더불어, 생활폐기물, 산업폐기물등 다양한 종류의 폐기물이 대량으로 산출되어, 환경을 오염시키는 주된 요인이 되고 있는 실정이다.

물론, 상기와 같은 폐기물중에는 재활용이 가능한 폐기물도 있지만, 대부분 땅에 매립시키거나, 또는 소각처리하게 된다.

특히, 종래의 폐기물 소각장치는 대부분 수직 배열식 소각로를 사용하고 있는 바, 다음과 같은 단점이 있다.

종래의 소각장치는 폐기물에 대한 소각 효율이 80% 수준이고, 소각장치에서 소각로와 집진로등이 열에 의하여 쉽게 산화/부식되어 사용수명이 단축되며, 설비시설 규모가 대형화이고 그에따라 비용도 많이 들며, 소각시 다량의 다이옥신과 같은 유독가스를 배출시키는 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 폐기물을 소각처리하는 소각로와, 이 소각로의 열을 전달받아 집진된 각종의 유독가스를 연소시키는 다단의 집진로로 구성하여, 상기 폐기물의 소각처리 공정과 소각시 발생하는 유독가스를 집진하여 연소 분해시키는 공정을 동시에 진행함으로써, 폐기물이 완전연소에 가깝게 연소되어 재가 없고, 폐기물의 연소시 발생하는 유독가스도 집진로에서 연소되어 유해가스의 미배출을 실현할 수 있도록 한 폐기물 소각장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 폐기물 소각장치를 나타내는 일부 단면 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 소각로 12 : 집진로

14 : 버너 16 : 송풍기

18 : 호퍼 20 : 컨베이어

22 : 주물철판 24 : 연소실

26 : 이송파이프 28 : 열차단벽

30 : 열회수 복귀라인 32 : 재배출구

34 : 공기흡입용 구멍 36 : 열 경유구

38 : 받침대 40 : 배전판

이하, 첨부도면을 참조로 본 고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 상부에 호퍼(18)가 장착되고, 일측면에는 버너(14)와 송풍기(16)가 설치되며. 내화벽(44)으로 처리된 내부의 바닥면은 그 중앙에 형성된 재배출구(32)을 향하여 경사지게 처리되며, 상기 재배출구(32)에는 다수의 공기흡입용 구멍(34)을 갖는 주물철판(22)이 덮혀져서 이루어진 소각로(10)와; 내부가 길이방향에 대하여 열경유구(36)를 갖는 열차단벽(28)에 의하여 다단의 연소실(24)으로 나누어지고, 마지막 연소실(24)의 상부에는 배출구가 형성된 집진로(12)와; 상기 소각로(10)와 집진로(12)를 서로 통하게 연결하는 내화 처리된 이송파이프(26)와; 상기 집진로(12)의 연소실과 상기 소각로(10)의 재배출구(32) 저면을 연결하는 열회수 복귀라인(30)과; 상기 소각로(10)와 집진로(12)를 설치면에 지지하는 받침대(38)로 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 소각로(10)와 집진로(12)는 25°각도로 경사지게 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 집진로(12)의 연소실(24)은 열차단벽(28)에 의하여 나누어진 4개의 연소실(24)로 연속 구성된다.

상기 연소실(24)의 열차단벽(28)은 열경유구(36)가 상하로 반복 위치되게 설치된다.

여기서 본 고안을 실시예로서, 첨부한 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 고안에 따른 폐기물 소각장치를 나타내는 일부 단면 사시도로서, 도면부호 10은 소각로이고, 12는 소각로와 이송파이프(26)로 연결되는 집진로이다.

상기 소각로(10)는 내부가 내화재 벽돌로 처리된 중공형으로서, 상부에는 호퍼(18)가 설치되어 있고, 일측면에는 송풍기(16)와 버너(14)가 동시에 설치되어 있다.

또한, 상기 소각로(10)의 내부 바닥면의 중앙부에는 열회수홀(42)과 재배출구(32)가 형성되어 있으며, 이 재배출구(32)를 향하여 소각로(10)의 내부바닥면은 경사지게 형성되어 있다.

또한, 상기 재배출구(32)와 열회수홀(42)에는 다수의 공기 흡입용 구멍(34)이 형성된 주물철판(22)이 올려지는데, 이 주물철판은 1m ×50cm 크기로서, 1cm 가량의 구멍이 약 80개 정도 형성된다.

한편, 상기 소각로(10)의 호퍼(18)의 투입구에는 각종 분쇄된 상태의 폐기물이 이송되어 오도록 이송컨베이어(20)가 경사지게 배치되고, 소각로(10)의 상면 일정 부분에는 소각로의 온도를 확인하는 온도계가 장착되며, 소각로(10)와 일정 거리 떨어진 위치에는 상기 송풍기(16)와 버너(14)를 작동시키는 배전판(40)이 설치된다.

여기서, 상기 소각로(10)의 반대측면에는 내부가 내화처리된 이송파이프(26)에 의하여 서로 연결되는 집진로(12)가 설치되는 바, 이 집진로의 구성을 설명하면 다음과 같다.

상기 집진로(12)는 일측면에 버너(14)가 장착되고 외부 일정부위에는 온도계가 장착되어 있으며, 내부가 내화재 벽돌로 처리된 중공형으로서, 길이방향에 대하여 일정 간격으로 열차단벽(28)이 설치되어 다수의 연소실로 나누어지는 바, 바람직하게는 3개의 열차단벽(28)에 의하여 4개의 연소실(24)로 나누어진다.

특히, 상기 열차단벽(28)에는 상부 또는 하부에 치우쳐 열경유구(36)가 관통형성되어 있는데, 집진로(12)내에 열차단벽(28)을 설치시 열경유구(36)가 서로 상하 지그재그식이 되도록 설치한다.

또한, 상기 집진로(12)내의 마지막 연소실(24)의 상부는 배출구로서 개방되어 있다.

한편, 상기와 같은 구조으로 이루어진 소각로(10)와 집진로(12)는 받침대(38)에 의하여 설치면에 지지되며 설치되는 바, 상기 소각로(10)로부터 집진로(12)까지는 불꽃열과 공기의 상승성질을 고려하여 25°각도가 되도록 한다.

여기서, 상기와 같은 구조로 이루어진 본 고안의 폐기물 소각장치의 작동상태를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 배전판(40)에 위치되어 있는 스위치를 온(ON)시켜, 상기 소각로(10)와 집진로(12)의 일측면에 장착되어 있는 버너(14)를 작동시킨다.

상기 버너(14)의 작동과 동시에 약 15분후에는 소각로(10)와 집진로(12)의 내부온도가 상승하게 되는데, 소각로(10)의 내부온도는 500∼600℃까지 상승하게 되고, 집진로(12)의 내부온도는 700∼900℃까지 상승을 하게 된다.

다음으로, 상기와 같이 소각로(10)와 집진로(12)의 내부온도가 상승된 상태에서, 폐기물을 이송컨베이어(20)를 사용하여 이송시키는 동시에 호퍼(18)로 투입을 하게 된다.

상기 호퍼(18)로 투입된 폐기물은 소각로(10)의 내부에서 타오르게 되는 바, 이때 스팀이 많이 발생하는 폐기물의 경우에는 상기 송풍기(16)를 작동시켜, 연소를 촉진시키게 된다.

이때, 일반폐기물인 경우에는 10분이내에 타면서 소각로(10)의 온도가 1000∼1200℃까지 급상승하게 되는데, 이 순간에 버너(14)의 작동을 중지시키고, 공기만을 주입시키기 위하여 연료가 없는 빈 버너만을 가동시켜준다.

또한, 폐기물이 타고 남은 재의 양은 극미량으로서, 상기 소각로(10)의 내부 바닥면의 경사면을 따라 떨어지는 동시에 주물철판(22)의 구멍을 통하여 재배출구(32)로 빠져나가게 된다.

상기 재배출구(32) 밑에는 서랍식으로 재받침박스가 끼워져 있어, 재는 재받침박스에 저장되고, 2시간 간격으로 재받침박스를 열어 재를 제거해주고, 이때의 재배출구(32)의 온도는 50∼60℃정도로서 재를 용이하게 제거할 수 있다.

한편, 집진로(12)의 온도를 확인하여 온도가 1200℃가 된 상태를 확인하여 버너(14)를 꺼주고 1200℃이하이면, 재가동시킨다.

따라서, 소각로(10)에서 연소되어 발생된 폐기물의 가스, 열, 분진, 과산화 유해물질이 이송파이프(26)를 통하여 집진로(12)로 5초 내지 6초 간격으로 유입되어, 집진로(12)내의 고온(1100∼1300℃)에 의하여 완전연소된다.

좀 더 상세하게는, 집진로(12)는 다단계의 연소실로 나누어져 있는 바, 제1실에서 상기 가스, 열, 분진, 각종 유해물질이 연소되는 동시에 열차단벽(28)의 상부에 형성된 열경유구(36)를 통하여 그 다음의 제2연소실로 빠져나가고, 제2연소실에서 다시 가스, 열, 분진등 각종 유해물질이 연소된 후, 그 다음의 열차단벽(28)의 하부에 형성된 열경유구(36)를 통하여 그 다음의 제3연소실로 빠져나간다.

또한, 제3연소실로 유입된 가스, 열, 분진등의 유해물질의 거의 타고 없어진 상태로서, 극미량만이 마지막 연소실의 상부에 형성된 배출구를 통하여 외부로 빠져나가게 된다.

이때, 상기 집진로(12)의 제2연소실의 고온의 공기는 상기 소각로(10)의 재배출구(32)옆에 형성된 열회수홀과 연결된 열회수라인(30)을 따라 복귀되어 주물철판(22)으로 공급되는 바, 소각로(10)내의 연소를 위한 보조열로 사용하게 된다.

또한, 상기 집진로(12)의 제2연소실에 설치된 열회수라인(30)에서 배출되는 고온의 열은 보일러, 발전기, 건조기에 연결하여 사용할 수 있다.

한편, 상기 소각로(10)와 집진로(12)의 내화벽은 소형의 경우 20cm, 대형의 경우 30cm두께로 설치되고, 상기 열차단벽(28)은 내화벽 두께가 20cm, 그 간격이 1m 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열차단벽(28)의 수는 소형의 경우 3개, 대형의 경우 5개로 설치하는 것이 바람직하고, 열차단벽(28)에 형성된 다수의 열경유구(36)의 직경은 2cm로 하는 것이 바람직하다.

이상에서 본 바와 같이, 본 고안에 따른 폐기물 소각장치에 의하면, 폐기물을 소각로에서 연소시키는 동시에 이 연소시 발생하는 유독성 가스나 분진, 물질등을 집진로에서 연소시켜줌으로써, 소각로에서는 발생되는 재가 거의 없고, 집진로에서도 각종 유해분진이나 가스가 연소되어, 유해가스의 배출이 거의 없는 장점이 있다.

또한, 장기간에 걸쳐 사용하여도 소각로와 집진로의 부식과 침식 그리고 고장이 없고, 소각에 필요한 연료비가 적게드는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 상부에 호퍼(18)가 장착되고, 일측면에는 버너(14)와 송풍기(16)가 설치되며. 내화벽(24)으로 처리된 내부의 바닥면은 그 중앙에 형성된 재배출구(32)을 향하여 경사지게 처리되며, 상기 재배출구(32)에는 다수의 공기흡입용 구멍(34)을 갖는 주물철판(22)이 덮혀져서 이루어진 소각로(10)와; 내부가 길이방향에 대하여 열경유구(36)를 갖는 열차단벽(28)에 의하여 다단의 연소실으로 나누어지고, 마지막 연소실의 상부에는 배출구가 형성된 집진로(12)와; 상기 소각로(10)와 집진로(12)를 서로 통하게 연결하는 내화 처리된 이송파이프(26)와; 상기 집진로(12)의 연소실과 상기 소각로(10)의 재배출구(32) 저면을 연결하는 열회수 복귀라인(30)과; 상기 소각로(10)와 집진로(12)를 설치면에 지지하는 받침대(38)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 소각로(10)와 집진로(12)는 25°각도로 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 집진로(12)의 연소실은 열차단벽(28)에 의하여 나누어진 4개의 연소실로 연속 구성된 것을 특징으로 하는 폐기물 처리장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 연소실의 열차단벽(28)은 열경유구(36)가 상하로 반복 위치되게 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물 처리장치.