KR200265326Y1 - 매립쓰레기로부터 호기·혐기성 분해작용으로 발생하는 매립가스 소각연소기 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

쓰레기매립장의 매립쓰레기로부터 호기·혐기성 분해가 진행되어서 발생하는 유독성 매립가스를 일정한 공간으로 모아서 소각 연소시키는 보일러 열기구 장치의 기계공학과, 유독성 매립가스의 대기오염 방지기술의 환경공학.

2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제

1) 매립된 쓰레기에서 호기·혐기성 분해가 진행되면서 발생하는 유독성 매립가스를 소각연소할 때 완전연소 최적의 온도상태로 유도하여 불완전연소에 따른 이차적인 공해 물질을 발생하지 않도록 함.

2) 인화물질이 다량 함유된 유독성 매립가스는 연소실 내에서만 소각 연소되어 화염이 밖으로 노출되지 않게 안전하게 연소하여 화재 및 폭발 위험이 없도록 함.

3. 고안의 해결방법의 요지

1) 직진하여 강한 속도로 유입되는 매립가스를 벤츄리계 원리를 적용 일차공기를 배합조절하여 완전연소 최적의 온도를 유도함.

2) 고온의 연소가스의 상승기류 작용으로 이차공기를 무동력으로 공급 조절하여 완전연소 최적의 온도를 유지함.

4. 고안의 중요한 용도

부패하기 쉬운 음식물 쓰레기가 특히 많은 한국사회에서, 쓰레기에서 발생하는 유독성 매립가스로부터 대기 공해를 방지하고, 매립가스를 정제 메탄가스의 연료로 이용하기 위한 필수장치로 매립가스 포집관을 설치하여 일정한 장소에 유독성 매립가스를 모아 처리하는 과정에서, 넘쳐나는 유독성 매립가스를 대기중에 무단 방출하지 않고 안전하고 깨끗하게 소각 연소하여 공해를 방지하는 장치임.

Description

매립쓰레기로부터 호기·혐기성 분해작용으로 발생하는 매립가스 소각연소기{omitted}

본 고안은 매립장의 매립쓰레기에서 발생하는 유독성 매립가스를 소각 연소하여 악취제거 및 대기 공기의 오염을 줄이기 위한 소각연소장치로,

유독성 매립가스를 연소실에 고루 분포 1차, 2차공기와 배합하여 최적의 연소상태로 이차 오염물질을 최소화하는 최적의 온도로 연소가 되도록 개선하여 불완전 요소로 인한 이차적인 오염을 방지하고,

인화물질인 유독성 매립가스를 소각할 때 화염이 연소실 외부로 노출되지 않고 안전하게 연소하여 화재 및 폭발 위험이 없도록 개선된 매립쓰레기로부터 호기·혐기성 분해로 발생하는 매립가스 소각연소장치를 제공함에 있다.

국내의 비위생 쓰레기 매립장에서는 매립된 폐기물에서 발생한 유독성 매립가스 및 악취성분의 대기발산으로 인하여 인근 지역의 생활에 악영향을 끼쳤다.

따라서 이후에 설정된 대형 위생매립장에는 폐기물에서 발생하는 유독성 매립가스를 일정한 장소에 집하시키는 포집관을 종횡으로 설치한 후에 중앙으로 모아 인화성물질인 매립가스를 소각연소하기 위해서 산유국의 원유에서 발생하는 인화성 가스를 소각하는 장치를 이용하여 유독성 매립가스를 소각연소 하였는데 인화물질 특성의 차이로 인하여 불완전 연소상태로 이차 오염의 원인이 되고 있으며 주위공간에 화염이 노출되어 누적된 가스에 불이 번지는 화재의 위험을 안고있기 때문에악취와 안전사고에 대한 문제가 지속적으로 발생되므로 우리 한국 음식물 쓰레기가 주종을 이루는 쓰레기 매립장에서 발생하는 매립가스의 특성에 맞는 매립가스 소각연소장치의 개발이 절실히 요청되고 있는 것이다.

첫째로는 분사노즐을 벤추리계의 원리를 이용하여 1차 공기를 자연스럽게 흡입하여 매립가스와 연소가스를 혼합하여 연소실에 고르게 분포하여 화염이 노출되지 않고 연소실에서만 소각 연소한다.

둘째로는 2차 흡입공기의 공급은 고열의 연소가스는 상승하는 원리를 이용하여 무동력 흡입조절 방법을 이용하여 매립가스 외 1차, 2차 공기가 연소실내에 적절히 배합되어 연소온도를 자유로이 조절 1연소 최적의 온도를 유지하여 2차 대기오염을 최소화되도록 유도한다.

기타 연소실 외의 열이 발산하지 않도록 잠열보호 단열제를 설치하여 매립가스를 완전하게 연소시켜서 불완전 소각연소로 인한 오염과 악취를 제거하여 대기공기의 공해를 방지하는 매립쓰레기로부터 호기·혐기성 분해로 발생하는 매립가스 소각연소장치를 개발하고자 한다.

제 1도는 본 고안장치의 전체 계통의 구성과 설치 사시도.

제 2도는 연소실 내부의 구성을 나타내는 측면 절개 단면도

제 3도는 본 고안장치의 구성품 상세도

제 4도는 본 고안장치의 구성품을 응용 다수 연결구성한 대용량의 소각연소장치 평면·단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101: 소각연소실 102: 외부노즐

103: 내부노즐 104: 연소실 캡

105: 1차공기 흡입관 106: 1차공기조절 댐퍼

107: 역화방지기 108: 매립가스 흡입관

109: 매립가스 공급차단밸브 110: 매립가스 분석구

111: 측면 매립가스 유입구 112: 하부매립가스 유입구

113: 연소실 및 2차공기조절 댐퍼연결 후렌지 114: 소각연소기 고정지지대

115: 열차단 및 잠열보호 단열재 116: 2차공기조절 댐퍼

117: 연소기 하부댐퍼 고정지지대 118: 점화용 고압발생장치

119: 전원공급용 배터리 120: 점화 방전전극

121: 매립가스 중앙연소기 연소실 122: 잠열보호용 쎄라믹

이하 본 고안의 바람직한 실시의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 매립쓰레기로부터 호기·혐기성 부해로 발생하는 매립가스 소각연소장치를 나타낸 단면도로 매립가스의 발생원인매립장으로부터 하부 매립가스 유입구(112),

측면매립가스 유입구(111)로부터 매립가스가 유입되면 매립가스 분석구(110)로부터 가스를 축출하여 매립가스를 분석하여 매립가스 공급차단 밸브(109)를 열어 매립가스를 공급하면 매립가스 흡입관(108)을 지나 소각연소실의 불꽃화염이 매립장내의 압력변화에 따른 부압(-압) 발생시 매립장내로 들어와 폭발하는 위험을 방지하는 역화방지장치(107)를 지나 외부노즐(102)와 내부노즐(103)의 사이로 유속이 빠르게 진행 분출되고 벤추리계의 원리에 의해 1차 공기흡입관(105)로 1차 공기가 흡입 공급되고 1차 공기조절 댐퍼(106)를 조절 매립가스 농도에 따라 공기를 조절하여 매립가스와 혼합하고 혼합가스를 검지하여 점화 방전전극에 직류전원을 배터리로부터 공급받아 제어 고압전기가 인가되어 아크가 발생 점화연소가 시작된다.

연소시 발생하는 고열의 가스는 상승기류를 발생 상승기류현상에 따라 2차 공기가 흡입되고 2차 공기조절 공급 댐퍼(116)를 조절하여 최적의 연소온도를 유지하며 소각 연소실(101)의 내벽을 싸고있는 보온단열재(115)는 외부로 발산되는 열을 차단 보호하여 연소실내의 적정온도 유지를 도우며 열량 감소시 잠열을 보호하는 기능을 하고 연소실 캡(104)는 연소실 외부의 기후변화로 인한 영향을 차단하여 안전한 소각연소를 한다. 아울러 도 4에 매립가스 중앙연소기 외부 연소실(121)의 내에 매립가스 소각연소실(101)를 병렬로 다수연결하고 대량의 매립가스공급관 (111)로 매립가스가 유입되면 병렬로 연결된 관을 통하여 내부노즐(103)과 외부노즐(102) 사이로 매립가스가 유입되면 관의 축소로 벤추리현상이 발생하여 유속이 빨라지면 1차공기공급관(106)을 통해 들오온 공기(105)는 1차공기공급관에 연결된 여러개의 관을 통해 소각연소기(101)로 공급 매립가스와 혼합되고 이를 검지하여 점화장치에 아크가 발생 점화연소되며 1차연소실(101)에서 연소되고 남은 잔여 가스 및 불꽃(121)은 외부연소실에서 완전연소시켜 대기오염을 저감하는 장치이며 보조기능으로 고압발생장치에 전원을 공급하는 전원공급용 배터리 (119)와 전원공급용 배터리(119)로부터 전원을 공급받아 고압을 발생하는 점화용 고압발생장치(118) 소각연소기 고정지지대 (114) 연소기 하부·댐퍼 고정지지대 (117) 연소실 및 2차 공기 조절 댐퍼 연결후랜지(113)를 구성하여 매립가스의 최적의 온도로 완전연소 되도록 작동한다.

도 3은 부분별 상세도이다.

위생 쓰레기 매립장에서 발생하는 유독성 매립가스를 소각연소하기 위해서 산유국의 원유가스 소각장치를 응용하여 사용함으로서, 연료가스의 인화성 특성열량의 차 때문에 불완전 연소되어 이차오염을 일으키는 문제를 예방하고, 화염의 외부 노출로 인하여 화재가 매립장 전체에 확산될 사고 위험성을 사전에 방지할 수 있는 매립가스 소각장치의 개선이 필요했던 것이다.

본 고안장치는 음식물 쓰레기가 주종을 이루는 한국의 쓰레기 매립장에 서 발생하는 유독성 매립가스를 안전하고 깨끗하게 소각연소 시킬 수 있기 때문에 매립장 주변의 악취를 효과적으로 제거하고, 에너지 재활용은 물론 대기 공해를 줄여서 환경보호에 기여하는 매립쓰레기로부터 호기·혐기성 분해작용으로 발생하는 매립가스 소각연소장치 이다.

Claims (2)

1. 폐기물쓰레기 매립장에서 발생하는 유독성매립가스를 안전하고 깨끗하게 소각하여 환경공해 요인을 제거하기 위한 가스 소각기의 연소효율을 개선하여 완전연소로 유도하기 위해서,

   매립가스의 성분·분석 및 소각량을 측정할 수 있는 매립가스 분석구(110), 매립가스를 차단 공급하는 매립가스 공급 차단밸브(109), 매립가스 공급의 부압으로 발생하는 소각연소실내의 불꽃이 역화하는 것을 차단 방지하는 안전장치 역화방지기(107), 매립가스의 분출 시 벤추리계의 원리를 이용하여 1차 공기를 흡입하는 외부노즐(102) 내부노즐(103), 벤추리계의 원리를 이용 자연 흡입되는 1차 공기를 조절하는 1차공기 조절댐퍼(106), 1차공기와 매립가스가 혼합 소각 연소되어 고열의 가스가 상승하는 자연현상을 이용 무동력으로 2차공기를 공급 조절하는 2차공기 조절댐퍼(116), 연소실내의 열을 연소실 외로 발산하는 것을 차단하고 매립가스 열량감소시 잠열을 보호 완전연소 유지하는 열차단 및 잠열보호 단열재(115), 외부환경 변화에 따른 기능저하를 방지하는 연소실 캡(104), 조립 및 사후관리 정비를 실용화한 연소실 및 2차공기 조절댐퍼 연결후랜지(113), 자동 점화기능을 하는 점화용 고압발생장치(118), 전원공급용 배터리(119), 점화 방전전극(120)으로 형성된 것을 특징으로 하는 매립쓰레기로부터 호기·혐기성 분해작용으로 발생하는 매립가스 소각연소장치.
2. 도 4의 외부노즐(102) 내부노즐(103) 1차공기조절 댐퍼(106) 2차공기조절 댐퍼(116) 쎄라믹 연소실(122) 매립가스 중앙 소각연소실(121)의 구성품 다수를 조합 형성한 것을 특징으로 하는 매립가스 중앙소각연소장치.