KR200218477Y1 - 슬러지 및 일반쓰레기 소각처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열량이 적고 함수율이 높은 슬러지에 높은 열량을 가진 일반쓰레기를 혼합한 후 작은 덩어리로 성형하여 소각처리함으로써 소각시 일반쓰레기의 높은 열량에 의해 슬러지 및 일반쓰레기가 공해물질을 발생시키지 않고 연소되도록 하고, 또 소각시 발생된 열로 발전을 하여 시스템의 구동에 필요한 주에너지 또는 보조에너지로 환원하여 활용하므로서 적은 비용으로 소각처리시스템을 운전할 수 있도록 하는 슬러지 및 일반쓰레기 소각처리 시스템에 관한 것이다.

이러한 본 고안의 구성은 슬러지를 임시 저장하는 슬러지 저장호퍼(11) 및, 이와 별도로 설치되어 일반 쓰레기를 저장하는 쓰레기 저장호퍼(10)와, 상기 쓰레기 저장호퍼(10)의 쓰레기를 컨베이어(12)로 이송시켜 금속 및 유리등 불연물질이나 재활용 쓰레기를 선별하는 선별부(14)와, 상기 선별부(14)를 거친 일반쓰레기를 파쇄하는 파쇄기(16)와, 상기 파쇄기(16)로부터 파쇄된 일반쓰레기와 슬러지 저장호퍼(11)의 슬러지를 투입하여 혼합하는 믹서(20)와, 믹싱된 슬러지 및 일반쓰레기를 작은 덩어리 케이크로 성형하는 성형기(30)와, 성형된 케이크를 컨베이어로 전달받아 소각시키는 소각로(40)와, 소각로(40)의 연소열에 의해 작동하여 발전을 하는 보일러(60)와, 상기 보일러(60)를 통과한 연소가스로부터 공해물질, 먼지, 악취를 제거한 후 대기로 방출시키는 집진기(70)로 구성된다.

Description

슬러지 및 일반쓰레기 소각처리 시스템{An incinerating system for sludge and trash}

본 고안은 열량이 적고 함수율이 높은 슬러지에 높은 열량을 가진 일반쓰레기를 혼합한 후 작은 덩어리로 성형하여 소각처리함으로써 소각시 일반쓰레기의 높은 열량에 의해 슬러지 및 일반쓰레기가 공해물질을 발생시키지 않고 연소되도록 하고, 또 소각시 발생된 열로 발전을 하여 시스템의 구동에 필요한 주 또는 보조에너지로 환원하여 활용하므로서 적은 비용으로 소각처리시스템을 운영할 수 있는 슬러지 및 일반쓰레기 소각처리 시스템에 관한 것이다.

종래의 쓰레기 또는 슬러지 소각처리 시스템은 일반쓰레기 소각로 또는 슬러지 소각로로 각각 별도로 구성되어 있었다.

일반쓰레기는 열량은 높으나 소각시 너무 갑자기 연소되기 때문에 소각시 발생되는 열을 이용하기가 쉽지 않았다.

이와는 반면 슬러지는 자체 열량이 작을 뿐만 아니라 많은 수분을 함유하고 있기 때문에 소각시 건조공정을 거처야 하고, 소각시에는 가스 또는 유류를 사용하는 버너로 열을 가해주어야만 소각되므로 많은 에너지가 낭비되는 단점이 있었다.

특히 슬러지는 소각처리시 너무 많은 에너지가 소모되기 때문에 현재 대부분 매립처리를 하고 있어 침출수에 의한 토양 및 지하수가 오염되는 등 환경오염의 문제점을 낳고 있다.

본 고안은 종래의 단점을 해소하기 위해 창안한 것으로서, 그 목적은,

열량이 적고 함수율이 높은 슬러지에 높은 열량을 가진 일반쓰레기를 혼합한 후 작은 덩어리로 성형하여 소각처리함으로써 소각시 일반쓰레기의 높은 열량에 의해 자체 소각됨은 물론이고 일반쓰레기는 서서히 타도록 함으로써 공해물질을 발생시키지 않고 연소되도록 하고, 또 소각시 발생된 높은 열로 보일러를 가동시켜 발전을 하도록 하여 그 전기로 시스템의 구동에 필요한 주에너지 또는 보조에너지로 환원하여 활용하여 적은 비용으로 소각처리시스템을 운전할 수 있도록 하는 슬러지 및 일반쓰레기 소각처리 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 소각처리 시스템 구성도.

도 2는 본 고안의 소각처리 시스템 소각로 구조도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 - 쓰레기 저장호퍼 11 - 슬러지 저장호퍼 12,13 - 컨베이어

14 - 선별부 15 - 자석선별기 16 - 파쇄기

20 - 믹서 21 - 레일 22 - 지지롤러

23 - 스프로킷 24 - 유입구 25 - 배출구

30 - 성형기 31 - 컨베이어 40 - 소각로

41 - 투입호퍼 42 - 연소실 43 - 편심롤러

44 - 송풍구 45 - 버너 46 - 재배출장치

50 - 2차연소실 51 - 버너 52 - 산소공급기

53 - 세라믹 54 - 배기구 55 - 덕트

56 - 공기흡입팬 60 - 보일러 61 - 발전기

70 - 집진기

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

슬러지를 임시 저장하는 슬러지 저장호퍼 및,

이와 별도로 설치되어 일반 쓰레기를 저장하는 쓰레기 저장호퍼와,

상기 쓰레기 저장호퍼의 쓰레기를 컨베이어로 이송시켜 금속 및 유리등 불연물질이나 재활용 쓰레기를 선별하는 선별부와,

상기 선별부를 거친 일반쓰레기를 파쇄하는 파쇄기와,

상기 파쇄기로부터 파쇄된 일반쓰레기와 슬러지 저장호퍼의 슬러지를 투입하여 혼합하는 믹서와,

믹싱된 슬러지 및 일반쓰레기를 작은 덩어리 케이크로 성형하는 성형기와,

성형된 케이크를 컨베이어로 전달받아 소각시키는 소각로와,

소각로의 연소열에 의해 작동하여 발전을 하는 보일러와,

상기 보일러를 통과한 연소가스로부터 공해물질, 먼지, 악취를 제거한 후 대기로 방출시키는 집진기로 구성되어 달성된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 소각처리 시스템 구성도이고, 도 2는 본 고안의 소각처리 시스템 소각로 구조도이다.

본 고안의 시스템은 일반쓰레기 저장호퍼(10)와, 슬러지 저장호퍼(11)를 별도로 구성한다. 슬러지 저장호퍼(11)의 슬러지와 쓰레기 저장호퍼(10)의 쓰레기는 컨베이어(12)(13)로 이송시켜 한곳에서 합류시키며, 압류된 혼합쓰레기를 잘 혼합시키기 위해 믹서(20)를 구성한다.

이때 일반쓰레기에는 각종 불연물질이 있고, 또 페트(P.E.T)병과 같은 재활용 쓰레기가 함께 섞여 있기 때문에 이를 분리시켜야만 한다. 따라서 컨베이어(12) 즉, 벨트컨베이어에 금속물질을 분리시키기 위한 자석선별기(15)를 설치하고, 여러 작업자를 두어 재활용 쓰레기나 유리병 등을 선별하는 선별부(14)를 구성한다. 이와 아울러 선별된 일반쓰레기는 슬러지와 잘 혼합되도록 잘게 파쇄하는 파쇄기(16)도 장치된다.

따라서 슬러지와 합류할 때에는 일반쓰레기도 작은 입자로 파쇄된 상태로 합류된다.

믹서(20)는 양측 둘레에 레일(21)이 있고, 하부에는 레일(21)을 회전 가능하게 지지하는 지지롤러(22)가 있으며, 일측에는 도면에 도시되지 않은 구동모터와 체인으로 연결되는 스프로킷(23)이 설치된 원통형 드럼 형상을 갖는다. 이러한 믹서(20)의 중앙부에 혼합쓰레기가 유입되도록 유입구(24)가 형성되어 있고, 또 그 반대쪽에는 교반된 혼합쓰레기가 배출되는 배출구(25)가 형성되어 있다. 유입된 혼합쓰레기는 회전되는 드럼의 내부에 유입되어 골고루 교반된 후 배출구(25)로 배출된다.

또한 믹서(20)의 배출구(25)에는 믹서(20)로부터 배출된 혼합쓰레기를 성형하는 성형기(30)가 연결 설치된다. 이 성형기(30)에서는 유입된 혼합쓰레기를 연소효율을 높일 수 있는 형상 즉, 구멍을 갖는 작은 덩어리 형상으로 성형한다.

성형기(30)의 후측에는 성형된 쓰레기를 연소시키는 소각로(40)가 컨베이어로 연결 구성된다. 소각로(40)는 여러 형태의 구조를 가질 수도 있으나, 연소효율이 좋은 큐프라타입의 소각로(40)를 사용한다.

큐프라타입 소각로(40)는 상부에 투입호퍼(41)가 설치되어 있고, 하부에 연소실(42)이 설치되어 있으며, 연소실(42)의 상부 일측에는 연소된 가스를 재연소시키는 2차연소실(50)이 설치되어 있다.

또한 연소실(42)내에는 편심된 편심롤러(43)가 성형된 덩어리형 케이크가 빠지지 않을 정도의 간격으로 평행하게 배열되어 회전되고, 그 둘레에는 다수개의 송풍구(44)가 다수개 설치되어 있다. 이때 송풍구(44)는 연소실(42)내로 공급되는 공기를 회전시키기 위해 일방향으로 각도 조절되어 있다. 또 연소실(42)의 하부에는 버너(45)가 설치되어 있고, 그 하부에는 연소되고 남은 재를 배출하는 재배출장치(46)가 설치되어 있다.

또한 연소실(42)의 측부에는 연소되어 배출되는 연소가스를 모아 연소시키는 2차연소실(50)이 구성되어 있다. 또 2차연소실(50)의 내부에는 미연소가스나 공해물질을 연소시키는 버너(51) 및 산소공급기(52)가 설치되어 있고, 2차연소실(50)의 내벽면은 내열성이 높은 세라믹(53)으로 이루어져 있으며 후측에는 배기구(54)가 형성되어 있다.

이러한 2차연소실(50)은 집진기(70)의 흡입력에 의해 연소실(42)의 연소가스를 흡입하도록 되어 있다.

또한 2차연소실(50)의 둘레에는 덕트(55)가 설치되어 있고, 이 덕트(55)는 연소실(42) 둘레에 설치된 송풍구(44)와 연결되어 있으며, 덕트(55)의 상부에는 공기를 흡입하는 공기흡입팬(56)이 설치되어 있다. 따라서 유입되는 공기는 2차연소실(50)의 연소열에 의해 가열된 후 연소실(42)로 공급되어 연소효율을 높일 수 있도록 되어 있다.

또한 2차연소실(50)의 배기구(54)에는 보일러(60)가 연결 설치되어 있다. 보일러(60)는 2차연소실(50)의 연소가스의 열에 의해 가동되도록 되어 있으며, 보일러(60)의 작동에 의해 발전기(61)를 가동하여 시스템의 가동에 필요한 전기를 생산할 수 있도록 되어 있다.

보일러(60)는 연소가스를 믹서(20)의 내부를 지나 최종 처리장치인 집진기(70)로 연결되어 있다. 연소가스는 보일러(60)에서 배출되어 믹서(20)의 내부로 유입되어 보일러(60)를 가동하고 남은 잔열로 내부의 슬러지를 건조시키고 집진기(70)를 통과하도록 구성된 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 시스템은 결국 일반쓰레기를 잘게 파쇄시킨 후 이를 믹서(20)를 통해 슬러지와 혼합시키면서 배기가스의 잔열로 건조시키고, 성형기(30)를 통해 작은 덩어리로 성형시킨 후 소각로(40)에서 소각시킨다. 소각시 불완전 연소된 가스는 제2차연소실(50)에서 연소시킨 후 연소가스를 보일러(60)로 공급하여 보일러(60)를 가동시키고, 이 보일러(60)의 작동에 의해 발전을 하여 각 시스템의 컨베이어를 가동시키는 등 각종 장치를 가동하는데 사용한다. 또 보일러(60)를 가동한 연소가스는 다시 믹서(20)의 내부로 공급되어 내부의 슬러지를 적당히 건조시키고 집진기(70)로 정화되어 배출된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 열량이 적고 함수율이 높은 슬러지에 높은 열량을 가진 일반쓰레기를 믹서로 혼합한 후 작은 덩어리로 성형하여 연소실 및 2차연소실 내에서 2회에 걸쳐 소각처리함으로써 소각시 일반쓰레기의 높은 열량과 더불어 슬러지가 공해물질을 발생시키지 않고 완전 연소되도록 하고, 또 소각시 발생된 열로 보일러를 가동시켜 발전을 하여 시스템의 구동에 필요한 주에너지 또는 보조에너지로 환원하여 활용하므로서 적은 비용으로 소각처리시스템을 운전할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 슬러지를 임시 저장하는 슬러지 저장호퍼(11) 및,

   이와 별도로 설치되어 일반 쓰레기를 저장하는 쓰레기 저장호퍼(10)와,

   상기 쓰레기 저장호퍼(10)의 쓰레기를 컨베이어(12)로 이송시켜 금속 및 유리등 불연물질이나 재활용 쓰레기를 선별하는 선별부(14)와,

   상기 선별부(14)를 거친 일반쓰레기를 파쇄하는 파쇄기(16)와,

   상기 파쇄기(16)로부터 파쇄된 일반쓰레기와 슬러지 저장호퍼(11)의 슬러지를 투입하여 혼합하는 믹서(20)와,

   믹싱된 슬러지 및 일반쓰레기를 작은 덩어리 케이크로 성형하는 성형기(30)와,

   성형된 케이크를 컨베이어로 전달받아 소각시키는 소각로(40)와,

   소각로(40)의 연소열에 의해 작동하여 발전을 하는 보일러(60)와,

   상기 보일러(60)를 통과한 연소가스로부터 공해물질, 먼지, 악취를 제거한 후 대기로 방출시키는 집진기(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 및 일반쓰레기 소각처리 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보일러(60)를 가열시킨 연소가스를 믹서(20)로 통과시켜 슬러지를 적당하게 건조시킨 후 집진기(70)로 이송하도록 한 것을 특징으로 하는 슬러지 및 일반쓰레기 소각처리 시스템.