KR20060029737A

KR20060029737A - 의료폐기물 소각방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060029737A
Application number: KR1020040078170A
Authority: KR
Inventors: 정광윤; 윤정봉
Original assignee: 주식회사 피.케이.지; 윤정봉
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2006-04-07

Abstract

본 발명은 의료폐기물을 소각하는 의료폐기물 소각방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 투입구로 투입된 의료폐기물을 분쇄기로 분쇄시키고, 상기 분쇄된 의료폐기물을 이송축을 이용하여 열분해실로 공급하는 공정과; 상기 열분해실에서 의료폐기물이 열분해되어 발생된 건류(숯)를 용융실에서 공급받아 1차버너에 의해 1250 ~ 1430℃의 온도로 가열하여 산화된 용융물로 만든 후 배출구로 배출하는 공정과; 상기 열분해실에서 의료폐기물이 열분해되어 발생된 배기가스를 공급받아 2차버너에 의해 850 ~ 1000℃의 온도로 가열하여 완전 연소시키는 공정과; 상기 2차버너에 의해 완전 연소된 배기가스를 열분해실의 외측으로 공급하여 열분해실의 온도를 350 ~ 700℃ 까지 높여 열분해실 내에서 의료폐기물의 열분해가 이루어질 수 있도록 하는 공정과; 상기 열분해실의 외측과 연결된 소각로의 배출공으로 배출된 배기가스를 열교환기에서 공급받아 물 또는 냉각수 등이 충진된 교환부를 통과시켜 배기가스의 온도를 130℃ 정도로 떨어뜨리는 공정과; 상기 열교환기에서 온도가 떨어진 배기가스를 집진기에서 공급받아 배기가스의 기압을 떨어뜨려 배기가스 중에 포함된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하는 공정과; 상기 집진기를 통과한 배기가스를 화학반응기에서 공급받아 활성탄과 같이 통과하는 기체에 혼합된 유해물질을 제거하는 화학물(활성탄)이 충진된 반응부를 통과시켜 화학반응에 의해 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 유해물질을 제거하는 공정으로 이루어 진 것이 특징이다.

따라서, 본 발명은 의료폐기물 덩어리를 분쇄시켜 열에 의해 열분해되도록 함과 동시에 열분해되어 발생된 건류(숯)는 재차 가열하여 완전 산화된 용융물로 만들어 배출시키고, 배기가스는 재차 가열하여 완전 연소시킴과 함께 열분해실 외부로 공급하여 의료폐기물의 열분해를 도와주도록 하며, 상기 배기가스의 온도를 낮춤과 함께 배기가스에 혼합된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하고, 다이옥신과 같은 환경오염물질을 제거하여 환경기준치 이하의 배기가스가 외부로 배출되도록 함으로써, 의료폐기물을 완전 연소시켜 처리함과 동시에 환경보호에도 기여할 수 있는 효과가 있다.

의료폐기물, 소각장치, 분쇄기, 열분해실, 용융물, 건류(숯), 열교환기

Description

의료폐기물 소각방법 및 장치{The Incineration Method and Apparatus for Medical Waste Matter}

도 1은 본 발명에 따른 의료폐기물 소각장치의 전체구성을 보인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 소각로의 구성을 보인 정단면도,

도 3은 도 2의 A-A'선 단면도,

도 4는 본 발명 소각로에 결합되는 이송축의 구성을 보인 도면,

도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 구성을 보인 정단면도,

도 6은 본 발명에 따른 열교환기의 구성을 보인 평단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 - 소각로 4, 5 - 1차·2차버너

10 - 열분해실 20 - 용융실

21 - 연소실 40 - 이송축

50 - 열교환기 60 - 집진기

70 - 화학반응기

본 발명은 의료폐기물을 소각하는 의료폐기물 소각장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 의료폐기물을 완전히 소각하고, 소각시 발생되는 건류(숯)는 재차 가열하여 산화된 용융물로 만들어 배출함과 동시에 배기가스는 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하고 다이옥신과 같은 환경오염물질을 제거하여 환경기준치 이하로 배출되도록 함으로써, 많은 오염요인을 내포하고 있는 의료폐기물을 완전 처리함과 동시에 환경보호에도 기여할 수 있는 의료폐기물 소각방법 및 장치를 제공하는 것이다.

일반적으로 소각장치는, 통상 의료폐기물(쓰레기)을 연소시키는 소각로와, 의료폐기물이 연소되며 발생하는 배기가스 중에 포함된 더스트(Dust)와 미스트(Mist)를 포집하는 집진기(싸이크론)와, 배기가스의 온도를 낮추는 열교환기 등으로 이루어지고 있다.

이러한 소각장치는, 연소방법에서 연소의 성상에 의하여 보조연료인 가스를 이용하여 의료폐기물을 소각시키는 기체연소법과, 보조연료인 액체연료를 사용하여 의료폐기물을 소각시키는 액체연소법과, 보통쓰레기(의료폐기물)· 폐타이어· 폐플라스틱 등 고분자계 의료폐기물을 보조연료를 사용하여 상향 연소방식으로 연소시키는 고체연소법으로 구분되며, 연소진행에 따라 상향류 연소방식과 하항류 연소 방식으로 구분할 수 있다.

그리고, 소각장치에서 페기물을 연소시키는 소각로의 형식은 로스톨 위에서 연소기키는 화격자 소각로와, 바닥에서 연소시키는 바닥 소각로와, 소각로를 회전시키는 로터리 소각로로 구분된다.

상기와 같은 소각장치들은 일반쓰레기를 포함하는 모든 의료폐기물의 연소를 돕는 보조연료를 사용함으로써, 의료폐기물 소각처리에 전력에너지소비와 더불어 연료비용이 추가되는 경제적인 부담이 크게 된다.

또한, 상기 소각로의 연소온도가 800 ~ 1000℃로 일반쓰레기의 소각처리에는 환경기준치 내의 배기가스를 배출할 수 있으나, 폐타이어·폐플라스틱 등과 같은 고분자계물질이 주종을 이루는 산업의료폐기물과, 유리와 주사바늘 등이 주종을 이루는 의료폐기물을 소각할 시에는 연소온도의 가연한계에 의해 미연소되는 현상이 발생되고, 이에 의해 그을음이 발생되어 복잡하고 고가의 집집설비가 필요하게 된다.

이때, 상기 소각로에서 발생된 배기가스를 1000℃ 이상으로 2차 연소시켜, 완전연소시키는 동시에 연소열을 이용하는 소각방법도 개시된 바 있다.

특히, 산업의료폐기물을 연소온도 800 ~ 1000℃의 가연온도에서 소각할 경우에는 염화수소(HCl), 염소(Cl₂) 불화수소(HF), 불화규소(SiF₄), 질소화물(NO_x), 황산화물(SO_x), 일산화탄소(CO), 다이옥신(Dioxin), 중금속 등의 유해가스와 유해물질이 배출되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 다양한 소각시설들이 개시되어 사용되고 있는 바, 그 예를 살펴보면 다음과 같다.

실용신안공고 제96-7915호를 보면, 로타리형 소각방식으로 통상의 회전형 화격자로를 갖는 소각장치에 있어, 회전형 화격자로는 공기공급이 원활하도록 다수의 화격자를 받침링에 의해 일정간격으로 배치하여 발식으로 형성하고 원통형상을 이루어 로울러에 얹혀 회전되도록 하며, 화격자로의 외측에는 하단부가 전개되어 배출구가 형성되고 내부에 냉각수가 주입되며 상단에는 화염필터에 의한 2차열분해실을 형성하는 열분해실 커버로 구성되어지는 일반쓰레기의 고속소각기가 개시되어 있다.

그리고, 공개특허 제96-31889호를 보면, 가연성 쓰레기 연소시에 산소공급이 저조한 문제점을 해결하도록 버너로 보조연료를 사용하는 소각기의 몸체의 상부에는 호퍼가 설치되고, 내부에는 버너와 송풍관 및 열분해실이 형성되고, 그 저면에는 로스톨 및 이송스크류를 개재한 재수거실 및 흡기관을 개재한 집진실이 형성된 것에 있어, 화격자 축관을 경사상으로 설치하고 스프라켓은 체인을 개재시켜 모타와 연동되게 하고, 화격자 축관내에 공기 공급관을 개재시켜 형성된 공기실 및 이에 연결된 화격자 힘살관에는 노즐이 형성되고 화격자 축관 일측에 형성된 냉각수실 및 화격자내의 냉각수실과 연통되어지며, 화격자의 주변에는 다수의 갈퀴가 돌설하여 쓰레기가 연소되는 과정에서 똘똘 뭉치거나 열가소성 비닐지 등이 화격자에 융착되어지는 현상을 방지할 수 있게 한 가연성 쓰레기 소각기가 개시되어 있다.

상기와 같은 소각장치들도 일반쓰레기를 포함하는 모든 의료폐기물의 연소를 돕는 보조연료를 사용함으로써, 의료폐기물 소각처리에 전력에너지 소비와 더불어 소각용 보조연료비용이 추가되는 경제적인 부담이 크고, 더욱이 의료폐기물을 소각하는 소각로의 연소온도가 800 ~ 1000℃ 로 일반쓰레기의 소각처리에는 무난하나, 산업의료폐기물 소각처리시에는 가연한계에 의해 미연소의 발생으로 그을림이 발생되어 복잡한 집진설비가 필요하며, 특히 산업의료폐기물을 연소온도 800 ~ 1000℃ 의 가연온도에서 소각할 경우에는 환경기준치가 넘는 중금속 등의 유해가스와 유해물질이 배출될 수밖에 없는 것이다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위한 것으로, 의료폐기물을 열분해시켜 건류(숯)는 재차 가열하여 산화된 용융물로 배출되도록 하고, 배기가스는 혼합된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하고, 다이옥신과 같은 환경오염물질을 제거하여 환경기준치 이하의 배기가스로 배출되도록 함으로써, 의료폐기물을 완전 연소시켜 처리함과 동시에 환경보호에도 기여할 수 있는 의료폐기물 소각방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적과 부수되는 많은 효과는 다음의 상세한 설명에 의해서 용이하게 이해될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 투입구로 투입된 의료폐기물을 분쇄 기로 분쇄시키고, 상기 분쇄된 의료폐기물을 이송축을 이용하여 열분해실로 공급하는 공정과; 상기 열분해실에서 의료폐기물이 열분해되어 발생된 건류(숯)를 용융실에서 공급받아 1차버너에 의해 1250 ~ 1430℃의 온도로 가열하여 산화된 용융물로 만든 후 배출구로 배출하는 공정과; 상기 열분해실에서 의료폐기물이 열분해되어 발생된 배기가스를 연소실에서 공급받아 2차버너에 의해 850 ~ 1000℃의 온도로 가열하여 완전 연소시키는 공정과; 상기 2차버너에 의해 완전 연소된 배기가스를 열분해실의 외측으로 공급하여 열분해실의 온도를 350 ~ 700℃ 까지 높여 열분해실 내에서 의료폐기물이 열분해될 수 있도록 하는 공정과; 상기 열분해실의 외측과 연결된 소각로의 배출공으로 배출된 배기가스를 열교환기에서 공급받아 물 또는 냉각수 등이 충진된 교환부를 통과시켜 배기가스의 온도를 130℃ 정도로 떨어뜨리는 공정과; 상기 열교환기에서 온도가 떨어진 배기가스를 집진기에서 공급받아 배기가스의 기압을 떨어뜨려 배기가스 중에 포함된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하는 공정과; 상기 집진기를 통과한 배기가스를 화학반응기에서 공급받아 활성탄과 같이 통과하는 기체에 혼합된 유해물질을 제거하는 화학물(활성탄)이 충진된 반응부를 통과시켜 화학반응에 의해 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 유해물질을 제거하여 외부로 배출하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 투입구로 투입된 의료폐기물을 분쇄기로 분쇄시켜 이송축을 이용하여 열분해실로 공급하고, 상기 열분해실에서 의료폐기물이 열분해되며 발생된 건류(숯)를 공급받아 1250 ~ 1430℃의 온도로 재차 가열하여 산화된 용융물로 만든 후 배출구로 배출시키는 용융실에 1차버너가 설치되며, 상기 열분해실에서 의료폐기물 이 열분해되며 발생된 배기가스를 연소실에서 공급받아 2차버너가 850 ~ 1000℃의 온도로 재차 가열하여 완전 연소시킴과 함께 상기 배기가스를 열분해실의 외측으로 공급하여 열분해실의 온도를 350 ~ 700℃ 까지 높여 의료폐기물이 열분해실 내에서 열분해 될 수 있도록 하는 소각로와; 상기 열분해실의 외측과 연결된 소각로의 배출공으로 배출된 배기가스를 공급받아 물 또는 냉각수 등이 충진된 교환부의 제1·제2통로를 통과시켜 배기가스의 온도를 130℃ 정도로 떨어뜨리는 열교환기와; 상기 열교환기에서 온도가 떨어진 배기가스를 공급받아 배기가스의 기압을 떨어뜨려 배기가스 중에 포함된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하는 집진기와; 상기 집진기를 통과한 배기가스를 공급받아 활성탄과 같이 통과하는 기체에 혼합된 유해물질을 제거하는 화학물(활성탄)이 충진된 반응부를 통과시켜 화학반응에 의해 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 유해물질을 제거하는 화학반응기로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이송축은 분쇄기의 하부와 열분해실 내에 설치되고, 회전모터에 의해 회전하며, 분쇄기의 하부측에는 열분해실 방향으로 분쇄된 의료폐기물을 이송시키는 스크류가 형성됨과 함께 열분해실 부분에는 스크류에 의해 뭉쳐진 의료폐기물을 잘게 파쇄시켜 열분해가 잘 이루어질 수 있도록 하는 파쇄구가 다수개 형성된 다.

또한, 상기 이송축의 온도를 낮추기 위해 이송축의 내부에 공급관을 설치하고, 상기 이송축의 파쇄구가 형성되는 반대쪽의 끝단에 공급관과 연결되어 물 또는 냉각수를 공급관으로 공급함과 동시에 이송축의 내부를 순환한 물 또는 냉각수를 외부로 배출시키는 로터리밸브를 결합시킨다.

상기 열교환기는 소각로의 배출공으로 배출된 배기가스가 유입·배출되는 입구와 출구가 형성되고, 상기 입구와 출구를 분리시키는 분리벽이 형성되며, 상기 입구와 출구의 상부에는 물 또는 냉각수가 채워진 교환부에 입구로 유입된 배기가스를 상측으로 안내하는 제1통로와, 상기 제1통로를 통과하여 교환부 상부를 지난 배기가스를 하측으로 안내하여 출구로 배출될 수 있도록 하는 제2통로가 형성됨과 함께 상기 제1통로와 제2통로의 개수의 비율을 5:4 로 구성함이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 의료폐기물 소각장치의 전체구성을 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 소각로의 구성을 보인 정단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이다.

그리고, 도 4는 본 발명 소각로에 결합되는 이송축의 구성을 보인 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 구성을 보인 정단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 열교환기의 구성을 보인 평단면도이다.

상기 도 1에서와 같이 의료폐기물은 소각로(1)의 투입구(30)에 투입되어 소각로(1)에서 1차·2차버너(4)(5)에 의해 열분해됨과 함께 건류(숯)는 산화된 용융물로 되어 배출구(2)로 배출되고, 배기가스는 완전 연소되어 배출공(3)으로 배출되어 열교환기(50)로 공급된다. 그리고 상기 열교환기(50)로 공급된 배기가스는 교환부(54)에서 열교환되어 그 온도가 낮아진 상태로 집진기(60)에 공급되고, 상기 집 진기(60)에서는 배기가스 중의 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하게 된다. 또한 상기 집진기(60)를 통과한 배기가스는 화학반응기(70)를 통과하며 다이옥신과 같은 환경오염물질이 제거된 상태로 외부로 배출된다.

이때, 상기 소각로(1)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 의료폐기물이 투입되는 투입구(30)에는 외부와 소각로(1) 내부를 차단하는 제1·제2차단판(32)(34)이 설치된다. 즉 상기 투입구(30)에 의료폐기물을 투입하면 제1차단판(32)의 상부에 의료폐기물이 놓여지게 되고, 제1실린더(31)를 동작시켜 제1차단판(32)을 도면상 우측으로 후퇴시키면 의료폐기물은 자연적으로 아래로 떨어지며 제2차단판(34)의 상부에 놓여지게 된다.

그리고, 상기 제1실린더(31)를 동작시켜 제1차단판(32)을 좌측으로 이동시켜 투입구(30)를 닫은 후 제2실린더(33)를 동작시켜 제2차단판(34)을 후퇴시키면 의료폐기물은 자연적으로 아래로 떨어지며 그 하부에 설치된 분쇄기(35)에 공급된다.

또한, 상기 제2실린더(33)가 동작하여 제2차단판(34)을 원위치로 이동시켜 투입구(30)를 닫게 되고, 의료폐기물은 분쇄기(35)를 통과하며 잘게 분쇄된다. 이때 상기 분쇄기(35)로 투입되는 의료폐기물은 덩어리 상태로 포장되어 인력으로는 풀기 어렵게 제작되는 것으로, 주사기, 바늘, 링겔병, 약품병 등이 주요 구성원이 된다.

따라서, 상기 의료폐기물을 분쇄시키면 다양한 약품이나 병원균, 분진 등이 발생되고, 이들이 외부로 배출되면 환경을 오염시킬 수 있으나, 제1·제2차단판에 의해 외부와 완벽하게 차단되고, 열분해실(10) 내부로 떨어져 연소되므로 환경을 오염시키지 않게 된다.

한편, 상기 분쇄기(35)를 통과하며 잘게 분쇄된 의료폐기물은 아래로 떨어지게 되는 바, 상기 분쇄기(35)의 하부에는 스크류(41)가 형성된 이송축(40)이 위치하여 이송축(40)의 회전에 의해 스크류(41)가 회전하며 분쇄된 의료폐기물을 소각로(1)의 열분해실(10) 즉, 도면상 좌측으로 이동시키게 된다.

그리고, 상기 열분해실(10)로 공급된 의료폐기물은 열에 의해 열분해가 이루어지며, 이때 상기 열분해실(10)에 위치하는 이송축(40)에는 스크류(41)가 아닌 파쇄구(42)가 형성되어 스크류(41)를 통과하며 뭉쳐진 의료폐기물을 잘게 부수어 열분해실(10)에서 열분해가 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

상기 열분해실(10)에서 의료폐기물이 열분해되면 건류(숯)와 배기가스가 발생되는 바, 상기 건류는 열분해실(10) 끝에서 용융실(20)로 떨어지게 되고, 상기 용융실(20)에는 1차버너(4)가 설치되어 있으므로, 1차버너(4)가 1250~1430℃의 온도로 건류를 완전 산화시켜 용융물로 만든 후 배출구(2)로 배출시키게 된다. 이때 상기 배출구(2)의 하부에는 용융물을 받는 그릇(2a)이 준비되어 있고, 상기 그릇(2a)에는 물이 채워져 있어 떨어진 용융물을 급랭시켜 굳게 만든다.

한편, 상기 굳어진 용융물은 손쉽게 부수어질 수 있는 산화물로 중금속 등이 용출되지 않으므로, 이를 이용하여 블록을 만드는 재료나 도로공사의 재료로 사용할 수 있음은 물론이며, 환경을 오염시키지 않는 물질이므로 매립하여도 된다.

그리고, 상기 배기가스는 열분해실(10)을 나와서 상부에 위치한 연소실(21)로 공급되는 바, 상기 연소실(21)에는 2차버너(5)가 설치되어 있으므로 850 ~ 1000 ℃의 온도로 배기가스를 완전 연소시키게 되고, 상기 완전 연소된 배기가스는 제1공간부(23)를 통과하여 열분해실(10) 외측의 제2공간부(24)로 공급됨으로써, 열분해실(10)의 온도를 350 ~ 700℃ 까지 높여 분쇄기(35)에 의해 분쇄된 의료폐기물이 이송축(40)에 의해 열분해실(10)을 통과하며 완전 열분해 되도록 도와준다.

이때, 상기 이송축(40)은 회전모터(7)로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 커버(6)에 일측이 결합되어 이송축(40)이 지지되어 있는 바, 도 4와 같이 상기 이송축(40)의 끝 부분에는 로터리밸브(43)가 결합되고, 상기 로터리밸브(43)와 연결된 공급관(44)이 이송축(40)의 내부에 설치된다.

그리고, 상기 이송축(40)은 열분해실(10)에 위치하여 높은 열을 받게 되고, 이에 따라 이송축(10)이 휘어지는 경우가 발생될 수 있으나, 로터리밸브(43)를 통해 공급관(44)으로 물이나 냉각수가 공급되어 이송축(40)의 온도를 낮추게 되고, 다시 상기 물이나 냉각수는 로터리밸브(43)를 통해 외부로 배출되도록 함으로써, 이송축(40)이 휘어지는 것이 방지된다.

한편, 상기 이송축(40)에 형성된 파쇄구(42)를 의료폐기물을 파쇄시키며 도면상 좌측방향으로 전진시킬 수 있도록 약간 각을 주게 되면, 열분해효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 건류를 용융실(20)에 원활하게 공급할 수 있는 효과도 얻을 수 있으므로 파쇄구(42)에 약간 각을 주어 형성함이 바람직하다.

상기 소각로(1)의 배출공(3)으로 배출된 배기가스는 열교환기(50)로 공급되는 바, 상기 열교환기(50)는 도 5와 같이 배기가스가 유입·배출되는 입구(51)와 출구(52)가 형성되고, 상기 입구(51)와 출구(52)의 사이를 분리시키는 분리벽(53) 이 형성되며, 상기 입구(51)와 출구(52)의 상부에는 물 또는 냉각수가 채워진 교환부(54)에 제1·제2통로(55)(56)가 형성되어 있다.

따라서, 상기 열교환기(50)의 입구(51)로 유입된 배기가스는 분리벽(53)에 막혀 교환부(54)의 제1통로(55)의 안내에 의해 상승하게 되고, 상기 제1통로(55)를 빠져나온 배기가스는 제2통로(56)의 안내에 의해 하강하여 출구(52)로 배출된다. 이때 상기 배기가스는 교환부(54)의 제1·제2통로(55)(56)를 지나가면서 200℃ 이하로 낮아지게 되고, 마지막 출구(52)를 빠져나갈 때에는 130℃ 정도의 온도가 된다.

한편, 도 6과 같이 상기 열교환기(50)의 제1·제2통로(55)(56)의 개수의 비율은 5:4의 비율로 형성함이 바람직하며, 이는 제1통로(55)로 유입되는 배기가스의 온도는 높으나 제2통로(56)로 유입되는 배기가스의 온도는 낮으므로 그 부피의 차이에 의해 제1·제2통로(55)(56)의 개수의 비율을 달리함이 당연한 것이며, 그 비율은 5:4로 구성함이 바람직하며 배기가스의 용량에 따라 비율을 달리하여 설정할 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 열교환기(50)는 상기와 같은 구성 이외에도 여러 가지 다양한 장치들이 개시된 바 있으며, 그 중 하나를 선택하여 사용하여도 무방하다.

상기 열교환기(50)의 출구(52)로 배출된 배기가스는 집진기(60)에 공급되어 배기가스에 혼합된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등이 포집되는 바, 상기 집진기(60)는 배기가스의 압력을 떨어뜨려 비중이 무거운 더스트와 미스트 등을 포집하는 방식을 사용하고 있으며, 이외에도 다양한 방법에 의해 더스트와 미스트 등을 포집 하는 장치들이 개시된 바에 따라 그 중 하나를 선택하여 설치할 수도 있다.

상기 집진기(60)에서 배출된 배기가스는 화학반응기(70)로 공급되는 바, 상기 화학반응기(70)의 반응부(71) 내부에는 배기가스에 혼합된 다이옥신과 같은 유해물질을 제거하는 활성탄 등이 충진되어 배기가스가 외부로 배출될 때에는 무해한 배기가스 상태로 배출되도록 한다. 이때 상기 화학반응기(70)에는 송풍모터(72)에 의해 팬(73)이 구동되어 배기가스를 배출시키게 되며, 상기 송풍모터(72)에 의해 집진기(60)와 열교환기(50) 및 소각로(1) 내에 있는 배기가스의 흐름을 형성하고 제어하게 되는 것이다.

또한, 상기 화학반응기(70)에서 배출되는 배기가스의 온도는 약 100 ~ 150℃ 로 함이 바람직하며, 이는 배출되는 배기가스의 온도가 200℃ 가 넘으면 대기와 접촉하며 다시 다이옥신과 같은 유해물질이 생성되므로 200℃ 가 넘지 않도록 함이 매우 중요하다 할 것이다.

한편, 본 발명 의료폐기물 소각장치는 의료폐기물을 폐기시키는데 국한되는 것이 아니라 일반폐기물과 산업폐기물 등 모든 폐기물을 소각 처리하는데 사용할 수 있음은 물론이다. 이때 상기 폐기물의 종류에 따라 분쇄기의 날을 교체하며 사용함이 바람직하다.

그리고, 상기 일반폐기물(음식물쓰레기, 종이, 비닐 등)을 소각시키는 온도와 산업폐기물(폐타이어, 목재, 철근 등)을 소각시키는 온도는 본 발명 의료폐기물 소각장치에 사용되는 온도 내에 있으므로, 본 발명 의료폐기물 소각장치에 일반폐기물이나 산업폐기물 등 모든 폐기물을 모두 소각시킬 수 있음은 자명하다 할 것이 다.

이와 같이 본 발명 의료폐기물 소각방법 및 장치에 관하여, 본 발명의 범주 내에서 각 부품들의 여러 가지 설계변경은 모두 본 발명의 기술사상의 범위에 포함되는 것으로 간주된다.

따라서, 본 발명은 의료폐기물 덩어리를 분쇄시켜 열에 의해 열분해되도록 함과 동시에 열분해되어 발생된 건류(숯)는 재차 가열하여 완전 산화된 용융물로 만들어 배출시키고, 배기가스는 재차 가열하여 완전 연소시킴과 함께 열분해실 외부로 공급하여 의료폐기물의 열분해를 도와주도록 하며, 상기 배기가스의 온도를 낮춤과 함께 배기가스에 혼합된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하고, 다이옥신과 같은 환경오염물질을 제거하여 환경기준치 이하의 배기가스 상태로 외부로 배출되도록 함으로써, 의료폐기물을 완전 연소시켜 처리함과 동시에 환경보호에도 기여할 수 있는 효과가 있다.

즉, 현재 대부분의 폐기물 소각장치는 폐기물을 열분해하여 건류(숯)와 배기가스로 분해하고, 건류는 그대로 배출하여 블록 및 도로공사의 재료로 사용하거나 매립을 하게 되고, 배기가스는 정화시켜 외부로 배출시키는 구성을 갖추고 있다.

그러나, 본 발명은 폐기물을 열분해함은 동일하다 하겠으나, 열분해 되어 생성된 건류를 재차 고온으로 가열하여 산화된 용융물로 만듬으로써, 산화된 용융물은 어떠한 환경오염물질을 내포하고 있지 않으므로 여러가지 다방면에 사용됨은 물 론 매립하여도 되는 것이다.

따라서, 종래의 폐기물 소각장치에서 배출된 건류는 중금속 등이 내포된 것이므로 이를 사용함에 있어 많은 어려움을 갖고 있었으나, 본 발명 폐기물 소각장치는 상기의 문제들을 고려하지 않아도 되므로 매우 유용하고 환경친화적인 발명이라 할 것이다.

Claims

투입구(30)로 투입된 의료폐기물을 분쇄기(35)로 분쇄시키고, 상기 분쇄된 의료폐기물을 이송축(40)을 이용하여 열분해실(10)로 공급하는 공정과;

상기 열분해실(10)에서 의료폐기물이 열분해되어 발생된 건류(숯)를 용융실(20)에서 공급받아 1차버너(4)에 의해 1250 ~ 1430℃의 온도로 가열하여 산화된 용융물로 만든 후 배출구(2)로 배출하는 공정과;

상기 열분해실(10)에서 의료폐기물이 열분해되어 발생된 배기가스를 연소실(21)에서 공급받아 2차버너(5)에 의해 850 ~ 1000℃의 온도로 가열하여 완전 연소시키는 공정과;

상기 2차버너(5)에 의해 완전 연소된 배기가스를 열분해실(10)의 외측으로 공급하여 열분해실(10)의 온도를 350 ~ 700℃ 까지 높여 열분해실(10) 내에서 의료폐기물이 열분해될 수 있도록 하는 공정과;

상기 열분해실(10)의 외측과 연결된 소각로(1)의 배출공(3)으로 배출된 배기가스를 열교환기(50)에서 공급받아 물 또는 냉각수 등이 충진된 교환부(54)를 통과시켜 배기가스의 온도를 130℃ 정도로 떨어뜨리는 공정과;

상기 열교환기(50)에서 온도가 떨어진 배기가스를 집진기(60)에서 공급받아 배기가스의 기압을 떨어뜨려 배기가스 중에 포함된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하는 공정과;

상기 집진기(60)를 통과한 배기가스를 화학반응기(70)에서 공급받아 활성탄 과 같이 통과하는 기체에 혼합된 유해물질을 제거하는 화학물(활성탄)이 충진된 반응부(71)를 통과시켜 화학반응에 의해 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 유해물질을 제거하여 외부로 배출하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 의료폐기물 소각방법.
투입구(30)로 투입된 의료폐기물을 분쇄기(35)로 분쇄시켜 이송축(40)을 이용하여 열분해실(10)로 공급하고, 상기 열분해실(10)에서 의료폐기물이 열분해되며 발생된 건류(숯)를 공급받아 1250 ~ 1430℃의 온도로 재차 가열하여 산화된 용융물로 만든 후 배출구(2)로 배출시키는 용융실(20)에 1차버너(4)가 설치되며, 상기 열분해실(10)에서 의료폐기물이 열분해되며 발생된 배기가스를 연소실(21)에서 공급받아 2차버너(5)가 850 ~ 1000℃의 온도로 재차 가열하여 완전 연소시킴과 함께 상기 배기가스를 열분해실(10)의 외측으로 공급하여 열분해실(10)의 온도를 350 ~ 700℃ 까지 높여 의료폐기물이 열분해실(10) 내에서 열분해 될 수 있도록 하는 소각로(1)와;

상기 열분해실(10)의 외측과 연결된 소각로(1)의 배출공(3)으로 배출된 배기가스를 공급받아 물 또는 냉각수 등이 충진된 교환부(54)의 제1·제2통로(55)(56)를 통과시켜 배기가스의 온도를 130℃ 정도로 떨어뜨리는 열교환기(50)와;

상기 열교환기(50)에서 온도가 떨어진 배기가스를 공급받아 배기가스의 기압을 떨어뜨려 배기가스 중에 포함된 더스트(Dust)와 미스트(Mist) 등을 포집하는 집 진기(60)와;

상기 집진기(60)를 통과한 배기가스를 공급받아 활성탄과 같이 통과하는 기체에 혼합된 유해물질을 제거하는 화학물(활성탄)이 충진된 반응부(71)를 통과시켜 화학반응에 의해 배기가스 중에 포함된 다이옥신과 같은 유해물질을 제거하는 화학반응기(70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 의료폐기물 소각장치.
제 2 항에 있어서,

상기 이송축(40)은 분쇄기(35)의 하부와 열분해실(10) 내에 설치되고, 회전모터(7)에 의해 회전하며, 분쇄기(35)의 하부측에는 열분해실(10) 방향으로 분쇄된 의료폐기물을 이송시키는 스크류(41)가 형성됨과 함께 열분해실(10) 부분에는 스크류(41)에 의해 뭉쳐진 의료폐기물을 잘게 파쇄시켜 열분해가 잘 이루어질 수 있도록 하는 파쇄구(42)가 다수개 형성된 것을 특징으로 하는 의료폐기물 소각장치.
제 3 항에 있어서,

상기 이송축(40)의 온도를 낮추기 위해 이송축(40)의 내부에 공급관(44)을 설치하고, 상기 이송축(40)의 파쇄구(42)가 형성되는 반대쪽의 끝단에 공급관(44)과 연결되어 물 또는 냉각수를 공급관(44)으로 공급함과 동시에 이송축(40)의 내부를 순환한 물 또는 냉각수를 외부로 배출시키는 로터리밸브(43)를 결합시킨 것을 특징으로 하는 의료폐기물 소각장치.
제 2 항에 있어서,

상기 열교환기(50)는 소각로(1)의 배출공(3)으로 배출된 배기가스가 유입·배출되는 입구(51)와 출구(52)가 형성되고, 상기 입구(51)와 출구(52)를 분리시키는 분리벽(53)이 형성되며, 상기 입구(51)와 출구(52)의 상부에는 물 또는 냉각수가 채워진 교환부(54)에 입구로 유입된 배기가스를 상측으로 안내하는 제1통로(55)와, 상기 제1통로(55)를 통과하여 교환부(54) 상부를 지난 배기가스를 하측으로 안내하여 출구(52)로 배출될 수 있도록 하는 제2통로(56)가 형성된 것을 특징으로 하는 의료폐기물 소각장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제1통로(55)와 제2통로(56)의 개수의 비율을 5:4 로 구성시킨 것을 특징으로 하는 의료폐기물 소각장치.