KR20210031293A - 폐기물 소각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소각로의 연소효율을 개선하여 폐기물의 완전연소가 가능하고 시공성과 폐기물의 소각성능을 증대할 수 있는 폐기물 소각장치를 개시한다. 본 발명은 모터의 구동력으로 회전하며 일측면에는 상기 폐기물이 투입되는 투입구가 형성되고 타측면에는 투입된 상기 폐기물을 소각하는 버너가 장착된 소각로, 및 상기 소각로의 길이방향을 따라 일정간격마다 설치되어 상기 소각로의 내부로 연소공기를 공급하는 연소공기 공급부를 포함하고, 상기 소각로의 내주면에는, 상기 폐기물을 상기 소각로의 일측방향으로 이동시키도록 다수의 이송안내블럭과, 상기 폐기물의 이송속도를 지체시키도록 적어도 하나의 이송지체블럭이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

폐기물 소각장치{Apparatus for incinerating waste}

본 발명은 폐기물 소각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전하는 소각로를 이용하여 폐기물을 소각시키는 폐기물 소각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 폐기물 소각장치는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폐합성수지, 잔서 종이 등 각종 산업폐기물이나 생활폐기물 등과 같은 복합 폐기물을 소각하여 처리하는 장치이다.

종래에는 오니, 잔반, 슬러지 등 수분 함유율이 높은 폐기물은 그대로 매립되어 토양을 오염시키는 문제가 제기되었다. 이러한 문제로 인해 종래에는 이들 폐기물의 수분을 제거하기 위해 가열·건조하는 공정이 이루어지고 있다.

즉 종래에는 함수율이 높은 폐기물을 가연성 폐기물의 연소열에 의해 가열·건조시킴으로써 복합폐기물을 소각하여 건조하는 장치가 개시되어 있다.

도 1은 종래의 폐기물 소각기의 구성도이다. 도 1과 같이 종래의 폐기물 소각기는, 배기구(4)를 통해 배기가스를 공급하는 연소실(1), 모터(21)에 의해 구동되고 호퍼(22)를 통해 폐기물을 투입하는 정량투입장치(2), 함수율이 높은 폐기물을 파쇄하여 공급하기 위한 파쇄기(7), 투입되는 폐기물을 연소시키 위해 소각열을 제공하는 재연소 버너(5)가 장착된 재연소실(60), 모터(16)에 연결된 구동부재에 의해 회전되는 소각로, 및 소각시 집진을 위한 집진기(12)로 구성된다.

이러한 종래의 폐기물 소각장치는 타이어나 전선 기타 가연성 폐기물과 잔반이나 폐슬러지 등의 각종 페기물 등을 고루 소각하거나 건조시켜 퇴비를 생산하는등 각종의 환경오염유발 폐기물을 처리할 수 있는 장점이 있었다.

한편 종래의 폐기물 소각장치는 소각처리용량을 높이고자 하는 경우 소각로 자체의 지름을 크게 하거나 소각로의 길이를 길게 설계하고 있다.

그러나 소각로의 지름을 크게 설계하는 경우에는 소각효율대비 제작비용이 증가되는 문제가 제기되었다. 또한 소각로의 길이를 길게 설계하는 경우에는 소각로 내부 전체에 연소공기를 공급하기 곤란하여 적정한 소각효율을 확보할 수 없다. 아울러 복수의 연소실(1 및 6)을 구비해야 하므로 전체적인 시공성이 떨어지고 제조단가도 높은 문제가 제기된다.

<선행문헌 1> : 대한민국 특허공개 제2001-0078620호(공개일자: 2001년 08월 21일)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 소각로의 연소효율을 개선하여 폐기물의 완전연소가 가능하고 시공성과 폐기물의 소각성능을 증대할 수 있는 폐기물 소각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 모터의 구동력으로 회전하며 일측면에는 상기 폐기물이 투입되는 투입구가 형성되고 타측면에는 투입된 상기 폐기물을 소각하는 버너가 장착된 소각로, 및 상기 소각로의 길이방향을 따라 일정간격마다 설치되어 상기 소각로의 내부로 연소공기를 공급하는 연소공기 공급부를 포함하고, 상기 소각로의 내주면에는, 상기 폐기물을 상기 소각로의 일측방향으로 이동시키도록 다수의 이송안내블럭과, 상기 폐기물의 이송속도를 지체시키도록 적어도 하나의 이송지체블럭이 형성된 폐기물 소각장치가 제공된다.

상기 이송지체블럭은, 상기 버너의 설치면에 근접한 상기 소각로의 내부의 일부 영역에 적어도 하나가 상기 소각로의 내주면을 따라 띠 형상을 이루도록 배치된 것일 수 있다.

상기 지체블럭은, 상기 이송안내블럭의 배치간격보다 좁게 배치된 것일 수 있다.

상기 연소공기 공급부는, 상기 소각로의 외주면을 따라 형성된 연속되게 형성된 다수의 연소공기채널, 상기 연소공기채널으로 연소공기를 각각 공급하도록 연결된 연소공기 분배관, 및 상기 연소공기 분배관으로 연통되어 상기 연소공기를 제공하는 송풍기를 포함하여 이루어진 것일 수 있다.

상기 연소공기 공급부는, 원형띠 형상으로 상기 소각로의 외주면에 배치되고 상기 연소공기 분배관이 연통된 고정판, 및 상기 소각로의 외주면에 고정되어 상기 소각로가 회전하면 상기 고정판에 대해서 회전하고 내부에 상기 연소공기가 공급되는 체널공간이 형성된 회전판을 더 포함하고, 상기 소각로에는 상기 회전판에서 연결되어 상기 소각로의 내주면까지 연통되는 연소공기 공급공이 형성된 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 원통 형상의 소각로가 회전하면서 투입된 폐기물을 건조하고 버너측으로 이송되는 건조된 폐기물에 대한 소각이 이루어짐으로써 단일의 버너를 통해 폐기물의 건조와 소각이 이루어질 수 있어 소각성능 및 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 소각로의 외주면에 다수의 연소공기채널을 형성하여 소각로의 회전에 간섭을 주지않으면서 소각로의 내부로 연소공기를 균일하게 공급할 수 있어 연소효율을 보다 개선할 수 있는 효과가 있다.

아울러 소각로의 내부에 이송지체블럭을 구성하여 충분한 연소노출시간을 보장함으로써 함수율이 높은 폐기물 등에 대한 소각성능도 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 폐기물 소각기의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 소각장치의 설치 상태도,
도 3은 도 2를 다른 각도에서 보여주는 설치 상태도,
도 4는 폐기물 투입부 측의 부분 확대도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 소각장치의 내부 구성을 보여주는 측단면도,
도 6은 도 5의 전면판 측을 확대한 부분 확대도,
도 7은 도 5의 후면판 측을 확대한 부분 확대도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 소각장치의 연소공기 채널의 구성을 보여주는 부분 확대도, 및
도 9는 이송지체블럭의 설치상태를 보여주는 부분확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다. 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 첨부된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 설치판(51) 상에 다수의 안내롤러부(52)를 통해 회전가능하게 지지된 소각로(30)가 설치된다.

구체적으로 소각로(30)는 외주면에 설치된 회전대(36c)에 모터(M)가 연결되어 모터(M)의 구동력에 의해 회전대(36c)를 회전시킴으로써 소각로(30)를 일측방향으로 회전시키게 된다.

또한 소각로(30)의 전방측으로는 폐기물이 저장된 저장소(40)에 이송부(42)가 연결되고 이송부(42)를 통해 폐기물은 호퍼(41)로 공급된다. 호퍼(41)로부터 투입된 폐기물은 소각로(30)의 투입구(33a)를 통해 소각로(30)의 내부로 공급된다.

한편 소각로(30)의 전방과 후방에는 지지대(55)가 설치되어 소각로(30)의 구동시 진동 등에 의해 이동되거나 유동되는 것을 방지할 수 있다.

또한 소각로(30)의 원통부(33a)의 외주면에는 다수의 연소공기채널(32a, 32b)이 형성된다. 이때 연소공기채널(32a,32b)는 다수의 연소공기분배관(65)을 통해 송풍기(62)로부터 공급되는 연소공기를 소각로(30)의 내부로 균일하게 공급하는 기능을 한다.

즉 소각로(30)의 소각용량을 높이기 위해 소각기(30)의 길이를 길게 설계하는 경우 소각시 요구되는 연소공기의 확보가 어려운 문제가 있다. 다시 말해 소각로(30)가 길어지면 일부 영역에는 연소공기가 부족하여 소각성능이 저하되는 문제가 제기될 수 있다.

이를 위해 본 발명에서는 소각로(30)의 길이방향 일정간격마다 연소공기채널(32a,32b)을 환형의 띠 형상으로 배치하고, 이 연소공기채널(32a,32b)에 각각 연소공기 분배관(65)을 연결하고, 송풍기(62)를 통해 외부의 공기를 연소공기채널(32a,32b)을 통해 소각로(30)의 각각의 영역에 균등하게 제공할 수 있다.

한편 소각기(60)의 후면판(30b)에 설치된 버너(70) 측으로는 외기 공급부(63)가 설치되어 외기를 버너(70)의 연소나 소각기(60) 내부로 공급할 수 있다.

구체적으로 후면판(30b)에는 송풍기(61)로부터 외기를 공급하는 외기 공급부(63)가 설치된다. 이때 외기 공급부(63)에는 제1 공급관(63a)과 제2 공급관(63b)이 분기된다. 따라서 제1 공급관(63a)을 통해서는 버너(70)로 연소공기를 공급하고, 또한 제2 공급관(63b)을 통해서는 외기(연소용 공기)를 소각기(60)의 내부로 공급할 수 있다.

도 4를 참조하면 소각로(30)의 외주면에는 다수의 회전 지지대(35)가 형성되는데, 이 회전 지지대(35)는 안내 롤러부(52) 상에 안착되어 소각로(30)의 회전을 안내하는 역할을 한다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 소각로(30)의 내부에는 투입된 폐기물을 이동시키기 위한 다수개의 이송안내블럭(36)이 형성된다. 즉 이송안내블럭(36)은 나선형을 이루도록 소각로(30) 내부에 연속하여 배치된다. 이에 따라 소각로(30)가 회전되면 이들 이송안내블럭(36)을 따라 폐기물이 버너(70) 측으로 점진적으로 이송하게 된다.

이때 이송안내블럭(36)은 축열성능을 갖는 재질(금속재질)로 구성하여 내부의 연소열을 축열하여 폐기물에 대한 소각효율을 증대시킬 수 있으며, 고온으로 달궈진 이송안내블럭(36)은 회전시 폐기물에 대한 파쇄 기능에 도움을 줄 수 있다.

한편 소각로(30)의 내부에는 폐기물의 이송속도를 지체시키기 위한 이송지체블럭(81,82a,82b)이 형성된다. 즉 투입된 폐기물은 소각로(30)의 이송안내블럭(36)을 통해 일정속도로 버너(70) 측으로 이송되어 소각된다.

그러나 경우에 따라 함수율이 높은 폐기물은 이송속도에 비해 소각 노출시간이 짧아서 완전소각되지 않는 경우가 발생되었다. 이를 위해 본 발명에서는 소각로(30)의 내부에 복수의 이송지체블럭(81 및 82a,82b)를 구성하였다.

즉 이송지체블럭(81 및 82a,82b)는 이송안내블럭(30)의 설치간격보다 조밀하게 배치됨으로써 일정속도로 이송되는 폐기물이 원형띠 형상의 이송지체블럭(81)을 통과하면서 그 이송속도가 현저히 늦춰지게 된다.

마찬가지로 버너(70)가 설치된 후면판(30b) 근처의 소각로(30)의 내부에는 한 쌍의 제1 이송지체블럭(32a)과 제2 이송지체블럭(32b)이 일정간격을 두고 설치된다. 따라서 일정속도로 이송되는 폐기물은 소각을 위한 버너(70) 측에서 그 이송속도가 현저히 저하되어 이송이 지체되고, 이를 통해 충분한 소각노출시간을 확보할 수 있다. 따라서 함수율이 높아 소각되지 않은 상태의 폐기물에 대해 보다 효과적인 소각성능을 확보할 수 있다.

도 8을 참조하면, 연소공기채널(32b)은 연소공기 분배관(65)과 연결되어 회전되지 않고 고정된 상태의 고정판(31c)이 원형 띠형상으로 구성된다. 또한 고정판(31c)의 하부에는 내부에 채널공간(35h)이 형성되고 소각로(30)의 외주면에 고정되어 소각로(30)의 회전을 따라 함께 회전하는 회전판(31d)이 연결된다.

구체적으로 고정판(31c)에는 안내슬릿(33)이 형성되고 회전판(31d)에는 이 안내슬릿(33)을 수용하는 안내홈(37)이 형성된다. 또한 회전판(31d)의 채널공간(35h)에는 연소공기 공급공(36h)이 연통되고 소각로(30)의 내측으로 연통되어 채널공간(35h)으로 공급되는 연소공기를 다수의 연소공기 공급공(36h)을 통해 소각로(30) 전체에 균등하게 공급할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 회전하는 소각로(30)에 맞춰 연소공기채널(32b)을 형성함으로써 소각로(30)의 구동(회전)에 간섭없이 연소공기를 소각로(30)의 구석구석에 균등하게 공급할 수 있어 연소효율을 개선할 수 있다.

도 9을 참조하면 버너(70)가 설치되는 후면판(30b)에는 외기의 공급을 위한 제1 공급공(71)과 제2 공급공(72)이 형성되고, 이와 근접하도록 소각로(30)의 내부에는 이송지체블럭(82a,82b)이 형성된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은 원통 형상의 소각로(30)가 회전하면서 투입된 폐기물을 건조하고 버너(70) 측으로 이송되는 건조된 폐기물에 대한 소각이 이루어짐으로써, 단일의 버너(70)를 통해 폐기물의 건조와 소각이 이루어질 수 있어 소각성능 및 시공성을 향상시킬 수 있다.

또한 소각로(30)의 외주면에 다수의 연소공기채널(32a,32b)을 형성하여 소각로(30)의 회전에 간섭을 주지않으면서, 소각로(30)의 내부로 연소공기를 균일하게 공급할 수 있어 연소효율을 보다 개선할 수 있다.

아울러 소각로(30)의 내부에 이송지체블럭(81,82a,82b)을 구성하여 충분한 연소노출시간을 보장함으로써 함수율이 높은 폐기물 등에 대한 소각성능도 높일 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

30: 소각로
30a: 전면판
30b: 후면판
31c: 고정판
31a: 원통부
31d: 회전판
32a,32b: 연소공기 채널
33: 안내슬릿
33a: 투입구
35: 회전 지지대
35h: 채널공간
36: 이송 안내블럭
36h: 연소공기 공급관
36c: 회전대
40: 저장소
41: 호퍼
42: 이송부
52: 안내 롤러부
55: 지지대
61: 송풍기
62: 송풍기
63: 외기 공급부
63a: 제1 공급관
63b: 제2 공급관
64: 연소공기 공급관
65: 연소공기 분배관
70: 버너
71: 제1 공급공
72: 제2 공급공
82a: 제1 이송지체블럭
82b: 제2 이송지체블럭

Claims (5)

1. 모터의 구동력으로 회전하며 일측면에는 상기 폐기물이 투입되는 투입구가 형성되고 타측면에는 투입된 상기 폐기물을 소각하는 버너가 장착된 소각로, 및
   상기 소각로의 길이방향을 따라 일정간격마다 설치되어 상기 소각로의 내부로 연소공기를 공급하는 연소공기 공급부를 포함하고,
   상기 소각로의 내주면에는, 상기 폐기물을 상기 소각로의 일측방향으로 이동시키도록 다수의 이송안내블럭과, 상기 폐기물의 이송속도를 지체시키도록 적어도 하나의 이송지체블럭이 형성된 것을 특징으로 하는 폐기물 소각장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이송지체블럭은,
   상기 버너의 설치면에 근접한 상기 소각로의 내부의 일부 영역에 적어도 하나가 상기 소각로의 내주면을 따라 띠 형상을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 폐기물 소각장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지체블럭은,
   상기 이송안내블럭의 배치간격보다 좁게 배치된 것을 특징으로 하는 폐기물 소각장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 연소공기 공급부는,
   상기 소각로의 외주면을 따라 형성된 연속되게 형성된 다수의 연소공기채널,
   상기 연소공기채널으로 연소공기를 각각 공급하도록 연결된 연소공기 분배관, 및
   상기 연소공기 분배관으로 연통되어 상기 연소공기를 제공하는 송풍기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐기물 소각장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연소공기 공급부는,
   원형띠 형상으로 상기 소각로의 외주면에 배치되고 상기 연소공기 분배관이 연통된 고정판, 및
   상기 소각로의 외주면에 고정되어 상기 소각로가 회전하면 상기 고정판에 대해서 회전하고 내부에 상기 연소공기가 공급되는 체널공간이 형성된 회전판을 더 포함하고,
   상기 소각로에는 상기 회전판에서 연결되어 상기 소각로의 내주면까지 연통되는 연소공기 공급공이 형성된 것을 특징으로 하는 폐기물 소각장치.

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