KR200368831Y1 - 수평형 폐기물 소각로 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 일반 산업 폐기물을 스크류축에 의해 수평방향으로 이송시키면서 일정한 압력을 가해 압축시킴과 동시에 연소공기를 공급하여 폐기물의 완전연소가 이루어질 수 있도록 한 수평형 폐기물 소각로에 관한 것이다.

본 고안은, 폐기물을 투입하기 위한 호퍼와, 이 호퍼의 하단에 배치된 통형상체 내에 설치되어 구동모터에 의해 회전함과 동시에 폐기물을 수평방향으로 이송시키는 스크류축과, 이 스크류축에 의해 통형상체 내에서 이송되는 폐기물에 일정 압력이 가해지도록 하여 압축시키기 위한 가압부재와, 이 가압부재를 통해 압축된 상태로 이송되어 온 폐기물을 소각시키기 위한 연소실을 구비하고 있는 연소탱크와, 이 연소탱크의 내부로부터 폐기물 중에 포함되어 있는 불연성 물질을 외부로 인출하여 제거하기 위한 배출유니트로 이루어져 있다.

Description

수평형 폐기물 소각로{HORIZONTAL TYPE WASTE INCINERATOR}

본 고안은 수평형 폐기물 소각로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 산업 폐기물을 스크류축에 의해 수평방향으로 이송시키면서 일정한 압력을 가해 압축시킴과 동시에 연소공기를 공급하여 폐기물의 완전연소가 이루어질 수 있도록 한 수평형 폐기물 소각로에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 각종 산업폐기물이나 생활쓰레기에서 발생되는 가연성 폐기물을 소각로(燒却爐)에서 처리하는 경우, 다이옥신(Dioxin)과 같은 인체에 매우 치명적인 유해물질이 발생하여 심각한 환경오염을 유발시키게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

이 다이옥신은 통제가 거의 불가능한 기체형태의 독가스로서 배기가스와 소각재 중에 모두 포함되어 있으나 현재까지도 다이옥신에 대한 규제방안이 확립되어 있지 못한 상태이며, 다만 소각설비로서 활성탄 분무시설, 활성탄 흡착탑, 선택적 촉매환원장치 등을 부설하여 유해물질의 발생을 극력 억제할 수 있도록 하고 있다.

일반적으로 소형 소각로에 있어서는, 연소실의 온도가 일정 이상 유지되지 못하게 되므로 불완전연소에 의한 유해물질이 생성되고, 이에 따른 분진과 매연이환경관계법에서 규정하는 기준치를 초과하게 되어 실질적으로 산업현장에서는 널리 활용되지 못하고 있는 실정이다.

또한, 대형 소각로인 경우에는, 일단 폐기물을 투입하기 전에 예열을 행해야 하고 유해물질의 생성을 억제하기 위해 2차 연소실을 별도로 구성하여 가동시키고 있으나, 상기 2차 연소실의 온도가 대략 650℃를 넘지 못하기 때문에 유해물질의 생성을 피할 수 없는 것이었다.

한편, 상술한 바와 같은 가연성 폐기물을 처리하기 위한 장치로서, 예를 들면 국내 등록특허 제10-0383037호(2003.04.23. 등록) 공보에는 각종 폐기물을 소각처리하기 위한 “폐기물 소각시스템”에 대해 개시되어 있다.

즉, 이 폐기물 소각시스템은 해당 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 호퍼로 공급되는 폐기물을 모터로서 가동되는 이송 스크류에 의해 연소실 측으로 공급하여 점화되도록 함에 따라 연소가 행해지게 되며, 상기 연소실 내부로 분사되는 공기에 의해 내벽을 가열시키면서 폐기물을 연소시킬 수 있게 된다.

이어서, 상기 연소된 폐기물은 연소실 상단의 배기구를 통해 최종 연소실로 공급되어 버너에 의해 재차 연소가 이루어지도록 구성되어 있다.

이러한 종래 기술에 있어서는, 동일한 종류의 규격화된 폐기물만 투입이 가능하고, 또 연소실이 수직형으로 구성되어 있으므로 폐기물 투입에 따른 소각 잔재물이 쌓이게 되어 열효율이 감소하게 되며, 이에 따른 기계적인 과부하가 발생하기 때문에 수시로 연소실 내부를 청소한 후에 재 가동시켜야 하는 불편함이 있었다.

또한, 폐기물의 완전연소를 위한 2차 연소실이 별도로 마련되어 있기 때문에전반적인 처리시간이 많이 소요되어 가동비용을 증대시키는 요인이 되는 것임은 물론 구조가 복잡하여 제작단가를 상승시키게 된다는 문제점이 있는 것이었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 문제들을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 고안의 목적은, 호퍼로 투입되는 폐기물을 날개 간격이 서로 다른 스크류축을 통해 수평방향으로 이송시키면서 일정한 압력으로 압축시킬 수 있도록 함으로써, 여러 종류의 규격화되지 않은 폐기물의 투입이 가능해짐은 물론 연소실 내로 공급되는 공기가 연소실 내벽을 타고 와류를 일으켜 폐기물의 완전연소가 이루어질 수 있는 수평형 폐기물 소각로를 제공함에 있다.

또한, 본 고안은 연소실 내에 잔존하는 불연성 물질을 외부로 배출시킬 수 있도록 함에 따라 열효율을 보다 증대시킬 수 있는 동시에 연속운전이 가능하고 소각시간을 크게 단축시킬 수 있는 수평형 폐기물 소각로를 제공함에 있다.

본 고안은 일반 산업폐기물에 대한 소각처리를 행함과 동시에 이러한 소각처리과정에서 발생되는 열을 지역난방이나 그 외의 설비에 효과적으로 이용할 수 있는 수평형 폐기물 소각로를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 수평형 폐기물 소각로의 전체 구성을 개략적으로 도시한 단면도,

도 2는 도 1에 도시된 소각로의 일부를 단면하여 나타낸 평면 구성도,

도 3은 도 1에 도시된 소각로의 일부를 단면하여 나타낸 측면 구성도,

도 4는 본 고안에 있어서의 연소실 내부로 공기를 공급하는 예를 나타낸 개략 구성도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 호퍼 11: 통형상체

20: 스크류축 21: 브래킷

22: 구동모터 23: 날개

30: 가압부재 31: 압출부

32: 외통체 33a: 내화벽돌

40: 연소탱크 41a: 외벽

41b: 내화벽돌 42: 연소실

43: 모터 44: 송풍팬

45,46a,46b: 덕트 50: 배출유니트

51: 모터 52: 이송 스크류

상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안은, 폐기물을 투입하기 위한 호퍼와, 이 호퍼의 하단에 배치된 통형상체 내에 설치되어 구동모터에 의해 회전함과 동시에 폐기물을 수평방향으로 이송시키는 스크류축과, 이 스크류축에 의해 통형상체 내에서 이송되는 폐기물에 일정 압력이 가해지도록 하여 압축시키기 위한 가압부재와, 이 가압부재를 통해 압축된 상태로 이송되어 온 폐기물을 소각시키기 위한 연소실을 구비하고 있는 연소탱크와, 이 연소탱크의 내부로부터 폐기물 중에 포함되어 있는 불연성 물질을 외부로 인출하여 제거하기 위한 배출유니트로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

상기 스크류축은 그 날개 간격이 서로 다르게 구성되어 비규격 폐기물을 사용할 수 있도록 함과 동시에, 상기 가압부재는 통형상체의 출구측에 연속적으로 배치되어 있고 그 내면 일측에 테이퍼로 이루어진 압출부가 형성되어 있다.

상기 연소탱크는 원통형상의 외벽 및 이 외벽의 내면에 내화벽돌이 부착되어 이루어지며, 상기 연소탱크의 외측에는 연소실 내부로 외부공기를 불어넣기 위한 공기공급수단이 더 부설되어 있다.

상기 공기공급수단은 모터로서 구동하는 송풍팬에 의해 발생된 공기가 덕트를 통해 연소실의 내부로 공급되도록 구성한 것이며, 연소탱크의 둘레면 양쪽에 대향 배치되어 연소실의 내면을 따라 와류를 일으키도록 구성되어 있다.

상기 배출유니트는 연소탱크의 일측 저면부에 배설되어 있으며, 모터로서 구동하는 이송 스크류에 의해 불연성 물질을 연소실 외부로 배출시킬 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 고안에 따른 수평형 폐기물 소각로를 설명하기 위한 도면으로서, 이들 도면에서와 같이 본 고안은 크게 폐기물이 투입되는 호퍼(10)와, 폐기물을 수평방향으로 이송시키는 스크류축(20)과, 이송 폐기물을 압축시키는 가압부재(30)와, 압축된 상태의 폐기물을 소각시키기 위한 연소탱크(40)와, 불연성 물질을 외부로 인출해 내기 위한 배출유니트(50)로 이루어져 있다.

즉, 상기 호퍼(10)는 통상의 상광하협(上廣下陜) 구조로 이루어져 있으며, 이 호퍼(10)의 하단에 배치되어 있는 통형상체(11)의 내부에는 수평방향으로 배열된 스크류축(20)이 회전 가능하도록 장착되어 있다.

상기 스크류축(20)은 통형상체(11) 일측의 브래킷(21) 상에 설치되어 있는 구동모터(22)에 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전하는 봉축 상에 날개(23)를 배설하여 제작한 통상적인 것을 적용할 수 있으며, 이 때 상기 날개(23)의 간격을 서로 다르게 구성하여 규격화 되지 않은 여러 종류의 폐기물을 처리할 수 있게 된다.

또한, 상기 통형상체(11)의 일측에는 스크류축(20)에 의해 이송되어 오는 폐기물에 일정 압력을 가하여 압축시키기 위한 가압부재(30)가 연속하여 배치되어 있으며, 이 가압부재(30)의 출구측 내면에 테이퍼가 형성된 압출부(31)로 이루어져 있다.

상기 가압부재(30)의 바깥둘레에는 내면 일측에 내화벽돌(33a)이 장착되어 있는 외통체(32)가 부설되어 있고, 이 외통체(32)의 출구측에는 상기 가압부재(30)를 통해 압축된 상태로 이송되어 온 폐기물을 소각시키기 위한 연소탱크(40)가 설치되어 있다.

이 연소탱크(40)는 원통형상의 외벽(41a) 및 이 외벽(41a)의 내면에 내화벽돌(41b)이 부착되어 소각처리가 행해지는 연소실(42)로 이루어져 있으며, 상기 연소탱크(40)의 외측에는 연소실(42) 내부로 외부공기를 불어넣기 위한 공기공급수단이 부설되어 있다.

이 공기공급수단은 모터(43)로서 구동하는 송풍팬(44)에 의해 발생된 공기가 덕트(45)를 통해 상기 연소실(42) 내부로 공급되도록 한 것으로서, 연소탱크(40)의 어느 한쪽에 설치할 수도 있으나, 도 4에서와 같이 연소탱크(40)의 둘레면 양쪽에 상하방향으로 덕트(46a,46b)를 각각 배치하여 연소공기를 공급시킬 수 있도록 함으로써 연소실(42)의 내면을 따라 와류를 일으키도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 연소탱크(40)의 일측 저면에는 연소실(42) 내부로부터 폐기물 중에 포함되어 있는 불연성 물질을 외부로 인출해 내기 위한 배출유니트(50)가 설치되어 있다.

이 배출유니트(50)는 모터(51)로서 구동하는 이송 스크류(52)에 의해 상기 연소탱크(40)의 연소실(42) 내부에 생성되는 불연성 물질을 취합하여 연소실(42) 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안은, 일반 가정이나 산업현장에서 버려지는 폐수지, 폐비닐 등과 같은 가연성 폐기물을 호퍼(10) 내로 투입시킴에 따라 이 호퍼(10)의 하단에 배치되어 구동모터(22)로서 회전하는 스크류축(20)에 의해 폐기물을 수평방향으로 이송시킬 수 있게 되는데, 이 때 상기 스크류축(20)의 날개(23)간격이 서로 다르게 형성되어 있으므로 여러 종류의 규격화 되지 않은 폐기물을 투입할 수 있는 것이다.

즉, 상기 호퍼(10) 내로 투입된 폐기물은 스크류축(20)을 따라 도 1에서 우측방향으로 이동하여 가압부재(30)로 진입됨과 동시에 이 가압부재(30)의 내면에 형성되어 있는 압출부(31)에 의해 소정 압력을 받으면서 외통체(32)를 따라 연소탱크(40)의 연소실(42) 내부로 들어가게 된다.

이 때, 상기 연소실(42)에서는 초기 연료공급과 함께 연소가 이루어지면서 폐기물을 소각시킬 수 있게 되며, 모터(43)로서 구동하는 송풍팬(44)에 의해 덕트(45)를 따라 외부공기가 공급됨에 따라 연소실(42) 내에서는 외부공기에 의한 와류현상이 발생하여 폐기물에 대한 완전한 소각처리를 행할 수 있는 것이다.

또한, 상기 연소탱크(40)의 연소실(42) 내에 잔존하는 불연성 물질은 모터(51)에 의해 구동되는 이송 스크류(52)를 따라 연소탱크(40)의 하단부로 인출되어 별도 폐기처분을 행할 수 있게 되므로 이에 따른 열효율을 극대화 할 수 있는 동시에 연속운전이 가능하게 된다.

이와 같이 본 고안은 전술한 바와 같은 과정을 반복적으로 진행하여 폐기물에 대한 소각처리를 행할 수 있게 되며, 이러한 소각처리과정에서 발생되는 열을 지역난방이나 그 외의 설비에 효과적으로 이용할 수 있는 것이다.

상술한 실시예는 본 고안의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따른 수평형 폐기물 소각로에 의하면, 날개 간격이 서로 다른 스크류축을 통해 폐기물을 수평방향으로 이송시키면서 일정한 압력으로 압축시킴과 동시에 연소실 내로 외부공기를 투입시킬 수 있도록 하였기 때문에, 여러 종류의 규격화되지 않은 폐기물의 투입이 가능해짐은 물론 외부공기에 의한 폐기물의 완전연소가 이루어질 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 연소실 내에 잔존하는 불연성 물질을 외부로 배출시킬 수 있도록 함에 따라 열효율을 보다 증대시킬 수 있고 연속운전이 가능하며 소각시간을 크게 단축시킬 수 있는 것이다.

본 고안은 일반 산업폐기물에 대한 소각처리를 행함과 동시에 이러한 소각처리과정에서 발생되는 열을 지역난방이나 그 외의 설비에 효과적으로 이용할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 폐기물을 투입하기 위한 호퍼(10)와,

   이 호퍼(10)의 하단에 배치된 통형상체(11) 내에 설치되어 구동모터(22)에 의해 회전함과 동시에 폐기물을 수평방향으로 이송시키는 스크류축(20)과,

   상기 스크류축(20)에 의해 통형상체(11) 내에서 이송되는 폐기물에 일정 압력이 가해 압축시키기 위한 가압부재(30)와,

   상기 가압부재(30)를 통해 압축된 상태로 이송되어 온 폐기물을 소각시키기 위한 연소실(42)을 구비하고 있는 연소탱크(40)와,

   상기 연소실(42)의 내부로부터 폐기물 중에 포함되어 있는 불연성 물질을 외부로 인출하여 제거하기 위한 배출유니트(50)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 수평형 폐기물 소각로.
2. 제1항에 있어서, 상기 스크류축(20)은 그 날개(23) 간격이 서로 다르게 구성되어 비규격 폐기물을 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수평형 폐기물 소각로.
3. 제1항에 있어서, 상기 가압부재(30)는 통형상체(11)의 출구측에 연속적으로 배치되어 있으며, 그 내면 일측에 테이퍼로 이루어진 압출부(31)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 폐기물 소각로.
4. 제1항에 있어서, 상기 연소탱크(40)는 원통형상의 외벽(41a) 및 이 외벽(41a)의 내면에 내화벽돌(41b)이 부착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평형 폐기물 소각로.
5. 제4항에 있어서, 상기 연소탱크(40)의 외측에는 연소실(42) 내부로 외부공기를 불어넣기 위한 공기공급수단이 더 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 폐기물 소각로.
6. 제5항에 있어서, 상기 공기공급수단은 모터(43)로서 구동하는 송풍팬(44)에 의해 발생된 공기가 덕트(45)를 통해 연소실(42) 내부로 공급되도록 구성한 것을 특징으로 하는 수평형 폐기물 소각로.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 공기공급수단은 연소탱크(40)의 둘레면 양쪽에 대향 배치되어 연소실(42)의 내면을 따라 와류를 일으키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 폐기물 소각로.
8. 제1항에 있어서, 상기 배출유니트(50)는 연소탱크(40)의 일측 저면부에 배설되어 있으며, 모터(51)로서 구동하는 이송 스크류(52)에 의해 불연성 물질을 연소실(42) 외부로 배출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수평형 폐기물 소각로.