KR20040021502A

KR20040021502A - 사체의 인조사리 결정화 방법 및 그 장치

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Publication number: KR20040021502A
Application number: KR1020030022896A
Authority: KR
Inventors: 박재형; 이민선
Original assignee: 박재형; 이민선
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-03-10

Abstract

본 발명은 인간 및 동물 사체를 화장(火葬)하는 방법과 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인간이나 동물의 사체를 화장로에서 화장 시, 화장로의 내부 온도를 1350℃ 이상 가열함으로써 유골을 용융시키고 결정화하는 새로운 형태의 유골결정화 방법 및 그 장치에 관한 것이다

본 발명은 인간 및 동물의 사체를 화장함에 있어서, 화장로를 약 1350℃ 이상의 고온으로 가열ㆍ연소하는 방법으로 단일공정에 의해 사체의 전부를 소각함과 동시에 완전 용융시켜서 결정화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 인간 및 동물의 사체를 화장함에 있어서, 유골을 안치하는 화장로와; 상기 고온 소각 화장로에 공기를 공급하는 연소 공기 공급장치와; 상기 고온 소각 화장로를 1350℃ 이상으로 가열하는 가열장치와; 상기 고온 소각 화장로에서 용융된 유골을 저장하고 배출하는 용융로와; 상기 용융된 유골을 결정화 시키는 결정화장치와; 상기 결정된 유골을 냉각시키는 수조;로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 가열장치에서 가열되어 배출되는 폐열을 회수하여 재 이용하기 위한 폐열회수용 열 교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따라 유골을 소각과 함께 단일공정에 의해 고온 용융하여 인조사리로 결정화 가능하며 에너지 소비량과 오염물질의 배출을 줄일 수 있는 발명이다.

Description

사체의 인조사리 결정화 방법 및 그 장치{Method and apparatus for crystallizing artificial relics of the buddha from corpse}

본 발명은 인간 및 동물 사체를 화장(火葬)하는 방법과 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인간이나 동물의 사체를 화장로에서 화장함과 동시에 유골을 용융화시키고 결정화시키는 새로운 형태의 유골결정화 방법 및 그 장치에 관한 것이다

일반적으로 현행 시행되고 있는 화장장치를 고찰하면, 화장하는 시신의 성분은 병원 폐기물과 성상이 비슷하며 사체의 경우 개체의 차이는 있으나 보통 50~60%(W/W) 정도의 수분을 함유하고 있으며, 사체는 성분상 단백질과 무기물이 주성분이므로, 그 구성 원소의 비율을 근거로 탄소, 수소, 산소 등의 성분 구성 비율에 의한 순 발열량을 구해보면 약 1400㎉/㎏으로서 이는 일반적인 소각방법으로는 자가 연소가 거의 불가능하다.

따라서 별도의 열원(유류, 가스 혹은 전기 등)의 공급이 필요하며, 공급한 열원을 이용하여 화장로의 내부 연소온도를 800~1000℃ 정도로 하여 화장이 이루어지고 있는 바, 무기성분이 주성분인 뼈 등은 대체로 형태 그대로 수습된다.

이러한 기존의 화장하는 방법은 그 기능상으로 보면, 유류나 가스를 사용하는 승온 버너에 의해 가열된 열에 의해 화장 대상물이 건조하면서 소각 대상물의 착화온도인 300~400℃에 이르면 불이 붙기 시작하면서 소각이 이루어진다. 이러한 화장로 내부의 연소조건은 공기중의 산소가 소각물의 유기물과 산화하여 소각하는방법으로, 소각내부의 분위기는 전반적으로 산화 분위기로 대략 공기비 2 정도에서 운전할 경우 산소농도는 10%정도 함유하고 있으며, 배출가스는 수분이 15~20%, 이산화탄소 10~5%, 질소 50~60%, 그리고 약간의 오염물질이 포함되어 있다.

도 1은 일반적으로 사용되는 화장설비의 처리 흐름도이다.

화장을 위해서는 먼저, 철제 대차 등의 투입설비(1)에 관을 올려 내부로 자동 또는 수동으로 이송되는 투입단계를 거쳐 화장로(2)에서 승온 및 착화버너 등의 가열장치(3)에 의해 노 내부가 가열되면서 대상물의 건조가 시작되면서 착화온도까지 승온되며 불이 착화되는 착화단계, 연소공기 공급장치(4)에서 공급한 공기중의 산소가 가연성의 유기물과 연소되는 소각단계, 그리고 가연성 유기물의 연소가 종료되면 불연성의 무기물인 유골이 남는 매화단계로 진행된다. 이러한 건조, 착화, 연소, 매화의 각 단계 중 착화와 매화단계에서 검댕, 악취 등 오염물질의 배출이 오히려 연소단계보다 많은 것으로 보고되고 있다.

이러한 연소의 각 단계는 연소를 위한 공기의 충분한 공급과 적정한 연소온도의 유지가 완전연소의 조건이므로 운전에 상당한 기술이 요구된다. 그러나 완전연소가 진행되어도 대상물에 상당량의 황과 염소, 그리고 질소가 포함되어 아황산가스, 염화수소, 그리고 질소산화물이 배출되며, 불완전한 연소로 매연과 먼지 등이 배출설비(6)에 의해 대기중으로 배출되므로, 오염물질을 방지하는 오염물질 방지설비(5)가 필요하게 된다. 따라서, 규모가 작은 화장설비에서는 원심력에 의한 먼지와 검댕을 제거하는 싸이크론이 주로 사용되나, 근래에 이르러서는 좀 더 효율이 좋은 여과집진설비, 습식 스크러버나 흡수탑의 공정을 단독 또는 조합하여 설치하는 경우도 있다. 운전조건이 빈번한 착화와 소화단계가 상대적으로 전체 운전시간의 50%를 차지하는 회분식 운전방식이므로 오염물질을 제어하는데에는 구조적인 문제점을 가지고 있다.

요즘 문제가 되고 있는 다이옥신류에 대하여 화장설비에서의 배출 자료는 아직 보고된 바는 없으나 연소물질의 성분과 로의 형태, 운전조건을 고려하면 상당량이 배출되는 것으로 추정되므로 향후 문제점으로 대두될 수 있다.

그리고, 유골의 수습단계(7)에는 가연성 성분이 연소되고 대차 위에 유골만 남으면 유골내의 수분과 가연성분의 완전한 소각을 위해 가열장치(3)인 승온버너가 수 분간 더 작동되며, 버너의 작동이 종료되면 연소용 공기의 공급 송풍기의 공기 공급은 계속되므로, 공기의 순환으로 로 내의 온도는 냉각이 이루어지며, 이때 대차를 로 밖으로 운반한 후 유골을 수습하여 절구형 분쇄기나 기계식 밀 형태의 분쇄기에서 분쇄한 후 유골은 유족에게 전달되어 화장이 종료된다.

이렇게 분쇄된 유골은 유골함에 담겨 납골장에 보관되는데 분쇄된 유골은 그 성분이 칼슘성분으로 공기중의 수분을 흡수하여 눅눅하여 지거나 심지어 벌레가 생기기도 하고, 취급시 실수로 엎질러 버리기도 하는 등 보관시 불편함이 많았으며, 분쇄된 유골이므로 반드시 납골당에 보관하여야 하므로 그 비용도 상당히 소요되는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 보완 해소하고 사체를 화장함과 동시에 유골을 용융시켜 결정화시켜 정서적 거부감을 해소시키고 보관과 취급이 용이하도록 함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 사체를 용융화시킴에 있어서 에너지 소비량을 최소화하고 화장시 발생하는 많은 오염물질의 배출을 최소화하여 친 환경적인 설비를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 화장로에 용융로의 기능을 부가하고 용융온도까지 올릴 수 있는 적합한 열 공급장치를 설치하고 고온 소각, 열분해가스화의 각각의 기능을 부여한 친 환경적 화장로의 설치를 특징으로 하고 있다.

도 1은 일반적으로 사용되는 화장설비의 처리 흐름도

도 2는 본 발명에 따라 고온 소각 화장로에서 화장하는 방법을 나타내는 개념도

도 3은 본 발명의 고온 소각 화장로에 폐열회수 공기가열장치가 설치된 상태를 나타낸 흐름도

도 4는 본 발명에 의한 열분해가스화 화장로를 도시한 흐름도

도 5는 본 발명에 따른 용융로에서 용융된 유골을 결정화하기 위한 상태를 도시한 개략 단면도

도 6은 본 발명에 따른 용융로에서 용융된 유골을 사면 경사판을 거쳐 결정화하는 상태를 도시한 개략 단면도

도 7은 본 발명에 따른 용융로에서 용융된 유골을 오목판에 의해 결정화하는 상태를 도시한 개략 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10. 투입설비 20. 화장로

30. 용융로 40. 가열장치

50. 연소공기 공급장치 60. 오염방지설비

80. 폐열회수 공기가열장치 90. 연소실

100. 결정화장치 110. 사면 굴림판

120. 오목판 121. 모터

122. 모터축 130. 수조

본 발명은 인간 및 동물의 사체를 화장함에 있어서, 인간 및 동물의 사체를 화장함에 있어서, 화장로를 1350℃ 이상의 고온으로 가열ㆍ연소하는 방법으로 단일공정에 의해 사체의 전부를 소각함과 동시에 완전 용융시켜서 결정화시키는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 가열ㆍ연소하는 방법은 열분해가스화 용융방법에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 공기를 공급하거나 85%의 농축산소 또는 100% 순산소를 공급하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가열ㆍ연소하는 방법에서 공급되는 CO₂와 CO의 비율은 5:5 또는 2:8인 것을 특징으로 한다.

한편, 인간 및 동물의 사체를 화장함에 있어서, 유골을 안치하는 고온 소각화장로와; 상기 고온 소각 화장로에 공기를 공급하는 연소공기 공급장치와; 상기 고온 소각 화장로를 1350℃ 이상으로 가열하는 가열장치와; 상기 고온 소각 화장로에서 용융된 유골을 저장하고 배출하는 용융로와; 상기 용융된 유골을 성형ㆍ결정화 시키는 인조사리 결정화장치와; 결정화된 인조사리를 냉각시키는 수조;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열장치에서 가열되어 배출되는 폐열을 회수하여 재 이용하기 위한 폐열회수 공기 가열장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 인조사리 결정화장치는 경사 굴림판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 인조사리 결정화장치는 모터와, 소정의 각도로 기울어져 축설된 모터축과, 상기 모터축에 고착되는 오목판으로 이루어지며, 용융된 유골을 소정 형상으로 음각된 형틀에 주입하여 성형한 후 결정화 시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

용융의 기능은 로의 내부 온도에 의해 유골이 액상으로 전환되며, 이것은 물질이 고체에서 액체로 상태가 변하는 단순한 물리적 현상에 기인한다. 용융온도에 대해서는 용융물의 성분에 따라 달라지므로 정확한 예측이 곤란하나 대략 1200~1400℃ 정도이다. 용융물의 광택이나 색상은 용융시의 조건, 즉 용융온도와 가열속도 그리고 용융이 이루어질 때의 상태로, 산화가스와 환원가스의 유무 및 농도 등 매우 다양한 조건에 의해 결정되므로 본 고안에서는 이러한 조건을 만족하는 산화조건에서 운전되는 산화방식인 고온산화 용융방식과 환원방식인 열분해가스화 용융방식을 포함하는 설비를 특징으로 하고 있다.

도 3은 본 발명의 고온 소각 화장로에 폐열회수 공기가열장치가 설치된 상태를 나타낸 흐름도이다.

사체 소각시 발생하는 연소가스를 대기로 방출시에는 환경오염은 물론, 인근 주민들에게 혐오감을 주므로 본 발명에서는 연소가스와 함께 배출되는 폐열을 다시 회수하여 폐열회수 공기가열장치(80)에 의해 재 가열함으로써, 완전연소를 도모하고 폐열을 다시 재활용함에 따라 연료의 소모를 줄일 수 있다.

열분해가스화 용융방식은 먼저 대상물에 열을 가하면 대상물의 온도가 100~105℃에 이르고 표면에 부착된 자유수분의 증발이 완료된다. 그 후 계속해서 대상물의 온도가 올라가면, 대상물에 함유된 내부 수분이 증발되면서 분자구조의 변형이 생기고, 더 진행됨에 따라 그 구조가 파괴되면서 수소, 탄화수소류와 일산화탄소 등 가연가스가 발생하게 되며 탄소분은 숯으로 남는 반응이다. 이 반응은 산소의 유무와는 관련이 없는 반응으로 초기연소의 과정에서도 동일하게 발생한다.

연소는 열분해 시 발생한 가연가스와 남는 숯이 충분한 산소와 반응하여 탄소분은 이산화탄소로, 수소는 수증기로 산화되며 기타 물질도 산화물 상태로 배출되나, 열분해가스화 방식은 열분해까지는 동일하나, 남는 숯을 가스 상태인 주로 일산화탄소(일부 이산화탄소로 전환됨)로 가스화하기 위해서 일산화탄소로 전환되는 필요한 산소만 제한적으로 공급한다. 산소를 공급하는 방식에는 수증기를 공급하여 수소와 산소로 분리하여 산소를 사용, 반응시키는 방법과 공기를 제한적으로 공급하여 산소를 사용하는 방법, 100%의 순산소나 농축된 85% 정도의 부화산소를 공급하여 가스화하는 방법을 사용할 수 있다.

열분해가스화 용융방식은 고온 연소방식과 달리 연소열을 충분히 사용할 수 없어(연소는 탄소분인 경우 이산화탄소로 산화반응을 진행하지만, 열분해가스화 반응은 일산화탄소로 진행하므로 열량이 1/3정도 밖에 발생치 않음) 용융에 필요한 온도에 도달할 수 없으므로 열분해가스화 반응의 진행에 필요한 열 에너지가 필요하게 된다.

따라서, 외부에서 필요한 열에너지의 공급을 위해 전기를 이용한 방식으로 프라즈마 토치열, 탄소 전극을 이용한 아크열, 저ㆍ고주파 유도전류를 이용하여 가열시킨다.

[실시예 1]

사체의 수분함량은 연령이 고령일수록 중량과 수분양이 감소하므로 기본 중량을 65kg으로 하고, 수분양은 50~75%로 편차가 심하나 과수분을 기준으로 70%를 기준값으로 한다. 그리고 목재관은 20kg, 기타 수의 등 부장품은 5kg으로 하여 1회 화장 시 총 중량을 90kg으로 설정하였다.

또한, 상기와 같은 기본 중량에 의거하여 각 성분별 원소분석 자료를 기초로 종합하면 습윤상태를 기준으로 탄소성분은 21.71%, 수소성분은 2.70%, 산소성분은 13.25%, 질소성분은 0.67%, 황성분은 0.21%, 염소성분은 0.16%, Ash는 5.62%, 수분은 55.67%로 산출하여 이를 정리하여 아래 [표 1]과 같이 설정하였다.

구 분	C	H	O	N	S	CL	Ash	수 분
비 율(%)	21.71	2.70	13.25	0.67	0.21	0.16	5.62	55.67

<화장용 인간 사체의 화학적 조성 값 (부장품 포함) >

그리고, 상기 [표 1]을 이용하여 Dulong 식에 의해 산출된 발열량은 고위발열량의 경우4,779 ㎉/㎏(DS기준)이고, 저위발열양은 과수분으로 1,370 ㎉/㎏(WS기준)으로 산출되었다.

수분양이 60%가 되어 단순 소각처리 시 충분한 소각온도 도달이 어렵고 검댕과 먼지가 배출되어 정서상 악영향을 미치고, 염소함량이 0.16%로 다이옥신류에 의한 2차 오염물질의 발생이 우려되어 대기배출이 거의 없는 열분해가스화용융에 의한 화장방법이 더 효과적일 것으로 판단된다.

본 설계는 Plasma 열분해가스화용융공법을 적용하고 가스화 시 소요되는 산소는 공기중의 산소 21%를 사용하거나 PAS 방식에 의해 생산되는 부화산소(농축산소)85% 또는 압력용기(200L)에 담아 제공되는 순산소 (100%)를 사용한다.

앞 절에서 구한 대표값을 이용하면, 예비 기본설계의 설계 조건에서 화학적 조성은 [표 1]을 참조하고, 1회 화장 시 투입량 90kg, 투입 산소 농도 21%(공기), 용융온도 1,400～1,450℃, 화장 시 소요시간은 30분 등의 조건들을 기본값으로 하여 산출하였으며, 그 결과 [표 2]에 나타낸 바와 같이 Torch의 에너지 소비량이 180kW로 매우 큰 에너지가 소요되었다.

조 건	TORCH의소요 전력(전력/처리량)	총에너지 소비량(전력/처리량)	폐기물 발열량(㎉/㎏)	열분해가스 발생량(m3/회)	열분해가스발생량(m3/회3)(정제후)	열분해가스발열량(㎉/m3)(정제후)	비 고
산출값	180kW/30분(1kW/kg)	99kW/회(1.16kW/kg)	1370	176.09	112.60	1365

<인체 열분해가스화 용융 화장시 기본 설계값>

또한, 열분해가스화 용융 반응 화장로에 가스화에 필요한 산소를 공급할 때, 농도 변화에 따라 소요되는 Torch의 투입 에너지를 산출하기 위하여 설계변수를 추정하여 [표 3]에 나타낸 바와 같이 산소의 농도를 변화시키면서 각각의 설계 조건을 비교하여 보면, 산소농도가 증가할수록 전력소비량이 감소되어 운전비 감소요인이 기대된다.

조건투입산소농도	Torch의에너지 소비량(전력/처리량)	총 에너지 소비량(전력/처리량)	열분해가스발생량(m³/회)	열분해가스발생량(m³/회³)(정제후)	열분해가스발열량(㎉/m³)(정제후)	비 고
21%(공기)	180kW/30분(1kW/kg)	99kW/회(1.1kw/kg)	176.09	112.60	1365
85%(농축산소)	85kW/30분(0.472kW/kg)	71kW/회(0.79kw/kg)	127.685	64.195	2390.9
100%(순산소)	80kW/30분(0.444kW/kg)	49kW/회(0.54kw/kg)	125.59	62.09	2483.6

<투입산소 농도 변화에 따른 에너지 소요량>

그러나 농축산소를 사용할 때에는 PAS방식에 의하거나 혹은 막분리(이 경우엔 42%의 산소)장치를 이용해야 하고, 순산소의 경우에는 압력용기에 담겨 공급된산소를 사용하므로 장치비 또는 운전전력비, 산소구입 비용 등을 고려하여야 하므로 설치 현장 등에 적합하게 구성하여야 한다.

또한, 상기 [표 3]에서 보는바와 같이 산소농도가 증가하면 전력소모가 적어짐을 알 수 있으나 이 경우 산소농축장치의 설치비와 운전비가 추가되고 순산소의 경우 산소 구입비용이 추가되나, 인체화장에 의한 열분해가스화 용용공법에서는 가스발생량이 적어서 별도의 에너지 활용(즉 이를 이용한 발전이나 기타 이용 등)은 경제성이 기대하기 어려우므로 정제하여 열분해가스를 소각하여 배출하는 공정이 경제적인 선택일 수도 있다.

[실시예 2]

상기 실시예 1에서와 동일 조건에서 열분해가스화 가스로 공기를 사용하고 가스배출량과 열분해공정의 특징인 환원반응으로 다이옥신류의 최소 배출 등을 고려하여 CO₂와 CO 농도의 비를 변화하여 에너지 등 운전변수를 비교하였다.

조건투입산소농도	CO₂와CO비율	TORCH의소요 전력(전력/처리량)	총 에너지 소비량(전력/처리량)	열분해가스발생량(m3/회)	열분해 가스발생량(m3/회3)(정제후)	열분해가스 발열량(㎉/m3)(정제후)	비고
21%(공기)	2:8	180kW/30분(1kW/kg)	99kW/회(1.1kw/kg)	176.09	112.60	1365
21%(공기)	3:7	148kW/30분(0.822kW/kg)	83kW/회(0.92kw/kg)	182.99	119.50	1192.7
21%(공기)	4:6	120kW/30분(0.66kW/kg)	69kW/회(0.77kw/kg)	189.76	126.29	1043.0
21%(공기)	5:5	95kW/30분(0.53kW/kg)	57kW/회(0.63kw/kg)	196.41	131.91	913.6

<CO₂/CO 비에 따른 열분해가스화용융(P.P.G.V.) 설계 변수>

상기에서와 같이 CO₂/CO의 비율이 올라감에 따라 에너지 소비는 적어지나 배출가스의 량은 증가하게 되어 정제시설의 규모가 커지게 되고, 환원성 분위기가 약화되어 다이옥신류의 배출량이 증가될 것으로 예측되어 적정한 운전 비율을 선택하여야 한다.

플라즈마 토치(Plasma Torch)의 매질가스에 공기를 사용하고 탄소성분을 CO로 전환하기 위해 공기를 투입하고 열분해가스화용융반응을 진행시키기 위하여 다음과 같은 설계 조건을 산정한다.

처리용량 : 90kg/회

발 열 량 : Hh : 4,779kcal/kg (DS기준),

Hl : 1,370kcal/kg (WD기준)

처리대상 : 기본 성분 (성상 참조)

CO₂/CO 의 비율 : 5:5

Plasma 열분해가스화 공기 공급량 : 31.63m3/회

열분해 용융온도 : 1,406.12℃

운전시간 : 30분

상기와 같은 설계조건으로 산출한 기본 설계 결과는 사용토치 용량이 0.95MW이고, 열분해가스 발생량은 169.47m³/회이며, 열분해 가스의 조성은 [표 5]에 나타낸 바와 같다.

단위:%(V/V)

구 분	발생량(m3/회)	CO	CO2	H2	H2S	Hcl	NH3	N2	H2O	발열량
정제전	196.41	9.28	9.28	13.10	0.07	0.05	0.49	36.01	31.73	618.2㎉/㎥
정제후	131.91	13.71	13.71	19.36	0	0	0	53.21	0	913.6㎉/㎥

<열분해 가스의 조성(Air)>

또한, 다른 설계조건으로서,

처리용량 : 90kg/회

발 열 량 : Hh : 4,779kcal/kg (DS기준),

Hl : 1,370kcal/kg (WD기준)

처리대상 : 기본 성분 (성상 참조)

CO₂/CO 의 비율 : 2:8

Plasma 열분해가스화 공기 공급량 : 11.25m3/회

열분해 용융온도 : 1,420.45℃

운전시간 : 30분

상기와 같은 설계조건으로 산출한 기본 설계 결과는 사용토치 용량이 0.80MW이고, 열분해가스 발생량은 125.59m³/회이며, 열분해 가스의 조성은 [표 6]에 나타낸 바와 같다.

단위:%(V/V)

구 분	발생량(m3/회)	CO	CO2	H2	H2S	Hcl	NH3	N2	H2O	발열량
정제전	125.59	23.21	5.80	20.42	0.11	0.07	0.77	0	49.61	1,227.8㎉/㎥
정제후	62.09	46.96	11.74	41.30	0	0	0	0	0	2,483.6㎉/㎥

구 분	공기 주입 공법	순 산소 주입 공법
개 요	열분해 후 발생한 char를 공기중의산소와 반응시켜 CO와 H2 로 배출.	열분해 후 발생한 char를 순산소와반응시켜 CO와 H2로 배출.
에너지 소비량	Torch : 95kW/2=48kW기타전력 : 9kW합 계 : 57kW/회	Torch : 80kW/2=40kW기타전력 : 9kW합 계 : 49kW/회
가스발생(정제후)	131.91㎥/회(발열량:913.6㎉/㎥)	62.09㎥/회(발열량:2,483.6㎉/㎥)
전 력 비	57kW×70원/kW= 3990원/회	49kW×70원/kW= 3430원/회
산소구입비	없음(공기사용)	11.25×400원/m3=4498원/회
기타 약품비	가성소다외 2종 : 1000원/회	가성소다외 2종 : 1000원/회
운전비연료비+기타	4,990/회	8,928/회

상기 [표 7]과 같이 두 공법을 비교하여 보면 공기투입이 경제성일 수가 있겠으나 배출가스량이 많고 다이옥신류와 질산화물의 배출이 있어 환경적 측면에서는 불리하므로 설치 위치에 따라 적절히 두 공법을 비교 선택하여 설치함이 바람직하다

한편, 프라즈마 가열장치(41), 즉, 환경친화적인 프라즈마 히팅 시스템 (Plasma Heating Systen)의 열원을 이용하여 열분해가스화 화장로(20a)에서 가스화되어 배출되는 가연가스를 일반적인 방법과 같이 필터 등의 오염방지설비(80)로 대기오염물질을 제거한 후 연소실(90)에서 연소후 배출장치(70)를 통해 대기로 배출하는 것도 바람직하다.

가열장치(40)의 수단으로 전기아크를 사용한 전기아크 가열장치(42)를 사용할 수도 있으며, 전기아크에 의해 발생하는 열을 이용하여 열분해가스화 화장로(20a)에서 가스화되어 배출되는 가연가스를 오염물질을 제거한 후 연소실(90)에서 연소 후 대기로 배출장치(70)를 통해 배출한다.

또한, 저ㆍ고주파 유도가열장치(43)를 이용할 경우, 열분해가스화 화장로(20a)에서 가스화되어 배출되는 가연가스를 대기오염물질을 제거한 후 연소실(90)에서 연소후 배출장치(70)를 통해 대기로 배출한다.

본 발명은 도 5에서와 같이 내화벽체로 둘러싸이고 하부에는 소정 크기의 배출구(21)가 형성된 화장로(20)가 구비되며, 상기 화장로(20)에 사체를 투입하기 위한 투입설비(10)가 구성된다. 또한, 상기 화장로(20)의 배출구(21) 아래에는 미리 예열된 용융로(30)가 구비되어 용융된 유골을 응집한다.

이때, 상기 화장로(20)의 온도를 용융온도까지 승온하기 위해서 일반 화장시보다 대용량의 버너를 사용하여도 되지만, 에너지 소비량을 줄이고 오염물질의 배출을 줄이는 효율적인 작동을 위하여 연소공기의 조성 중 산소의 농도를 올린 농축 및 부화산소(85%)를 사용하거나, 순산소(100%)를 사용하여 상기 소각 화장로(20)에 공급하는 연소공기 공급장치(50)가 구비된다.

그리고, 가열장치(40)를 구비하여 공급되는 연소공기와 함께 소각 화장로(20)를 1350℃ 이상으로 가열하고, 이렇게 가열되어 사체의 전부가 소각됨과 동시에 용융되어 용융로(30)로 응집된 유골은 결정화장치(100)로 부어져 소정의 형태와 크기로 결정화되며, 다시 물 또는 액상 금속, 유분 등의 물질이 있는수조(130)에 낙하되어 급냉과 동시에 완전한 결정체를 이룬다. 또한, 소각시 발생하는 연소가스는 일반적인 방법에 의해 필터 등의 오염방지설비(60)를 거쳐 오염물질을 제거한 후 배출장치(70)를 통해 대기중으로 배출된다.

도 6은 용융로(30)에서 용융된 유골을 결정화 함에 있어서, 용융로(30)에서 부어지는 유골을 사면 굴림판(110)의 사면에 직하 투하함으로써, 용융된 유골이 사면 굴림판(110)을 따라 굴러 내려오면서 냉각과 동시에 일정한 형태로 결정화되는 결정화장치(100)이며, 이는 용융물의 온도와 점도, 그리고 목적하는 크기에 맞추어 사면의 길이와 각도를 조절하여 사용한다.

도 7은 용융된 유골을 진동 및 회전되도록 하는 오목한 오목판(120)에 직하 투입하여 진동 및 회전에 의해 구르면서 냉각과 동시에 일정한 형태로 결정화시키는 장치로, 용융물의 온도와 점도, 그리고 목적하는 크기에 맞추어 운동면의 크기와 움직이는 진폭과 회전속도를 조절하여 사용하는 인조사리 결정화 장치(100)이다.

상기와 같이 사면 굴림판(110)에 굴려서 인조사리(140)를 결정화할 수도 있으나, 결정화되는 그 형태가 일정하지 않고 옆으로 길쭉한 원통형이 형성되기도 하여 형태가 미려하지 않으므로, 오목판(120)에서 일정하게 회전을 하여 주어서 인조사리(140)의 결정이 완전한 구에 가깝게 형성하여 미관상 심미감을 불러 일으킬 수가 있다.

이때, 상기 오목판(120)은 소정의 직경으로 이루어지며, 중앙부가 일정 깊이만큼 오목하게 이루어져 있으며, 모터(121)의 중심과 다소 경사지게 축설된모터축(122)의 끝단에 고착된다. 따라서 모터(121)가 회전을 하면 경사진 모터축(122)이 회전을 하되 역 원뿔형상으로 회전을 하게 되며, 상기 모터축(122)의 끝단에 고착된 오목판(120) 또한 일체로 회전을 하면서 낙하하는 유골을 인조사리(140)로 결정화시킨다.

한편, 상기와 같이 용융된 유골을 사람의 얼굴형상 등의 소정 형상으로 음각된 형틀에 주입하여 성형한 후 결정화 시키는 것도 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명은 인간 및 동물의 사체를 화장하는데 있어, 사체를 단일공정에 의해 소각과 동시에 완전 용융하여 인조사리로 결정화 시킴으로써, 작업이 간단하고 시간을 절약할 수 있다.

또한, 에너지 소비량을 절약할 수 있음은 물론 오염물질의 배출을 줄일 수 있어서 친 환경적이고, 인조사리를 다양한 형상으로 성형하여 미적으로도 거부감이 없이 아름다운 효과가 있다.

Claims

인간 및 동물의 사체를 화장함에 있어서,

화장로(20)(20a)를 1350℃ 이상의 고온으로 가열ㆍ연소하는 방법으로 단일공정에 의해 사체의 전부를 소각함과 동시에 완전 용융시켜서 결정화시키는 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 방법.
제 1항에 있어서,

상기 가열ㆍ연소하는 방법은 열분해가스화 용융방법에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 가열ㆍ연소하는 방법에서 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 가열ㆍ연소하는 방법에서 85%의 농축산소를 공급하는 것을 특징으로하는 사체의 인조사리 결정화 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 가열ㆍ연소하는 방법에서 100% 순산소를 공급하는 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 가열ㆍ연소하는 방법에서 공급되는 CO₂와 CO의 비율은 5:5인 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서

상기 가열ㆍ연소하는 방법에서 공급되는 CO₂와 CO의 비율은 2:8인 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 방법.
인간 및 동물의 사체를 화장함에 있어서,

유골을 안치하는 고온 소각 화장로(20)와;

상기 고온 소각 화장로(20)에 공기를 공급하는 연소 공기 공급장치(50)와;

상기 고온 소각 화장로(20)를 1350℃ 이상으로 가열하는 가열장치(40)와;

상기 고온 소각 화장로(20)에서 용융된 유골을 저장하고 배출하는 용융로(30)와;

상기 용융된 유골을 성형ㆍ결정화 시키는 인조사리 결정화장치(100)와;

결정화된 인조사리(140)를 냉각시키는 수조(130);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인간 및 동물 사체의 인조사리 결정화 장치.
제 8항에 있어서,

상기 가열장치(40)에서 가열되어 배출되는 폐열을 회수하여 재 이용하기 위한 폐열회수 공기 가열장치(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 장치.
제 8항 또는 제 9항에 있어서,

상기 인조사리 결정화장치(100)는 경사 굴림판(110)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 장치.
제 8항 또는 제 9항에 있어서,

상기 인조사리 결정화장치(100)는 모터(121)와, 소정의 각도로 기울어져 축설된 모터축(122)과, 상기 모터축(122)에 고착되는 오목판(120)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 장치.
제 8항 또는 제 9항에 있어서,

용융된 유골을 소정 형상으로 음각된 형틀에 주입하여 성형한 후 결정화 시키는 것을 특징으로 하는 사체의 인조사리 결정화 장치.