KR920005743Y1 - 산업용 폐기물 소각로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

산업용 폐기물 소각로

제1도는 본 고안의 일부절결 사시도.

제2도는 본 고안의 전체 장치도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 실명

10 : 본체부 11 : 소각실

12 : 잔류실 20 : 송풍부

21 : 팬 22 : 공풍관

30 : 여과부 31 : 여과실

33 : 목탄 40 : 수분공급부

41 : 저수조 42 : 송수관

본 고안은 산업용 폐기물 소각로에 관한 것으로, 특히 각종 유해 가스에 포함된 유독성분과 그 냄새를 보다 완전하게 제거하여 공해방지에 효과적으로 사용될 수 있도록 된 것이다.

현재에는 국내외를 막론하고 각종 산업이 날로 발전하는 추세에 의해 해당분야에서 발생되는 폐기물은 그 처리에 심각한 문제로 대두되고 있는 실정이다.

이러한 산업 폐기물들, 예로서 모든 합성수지 제품과 타이어와 같은 고무재, 그리고 피혁재나 각종 폐유들이 각 분야에서 많은 양이 생성되고 있는 데, 이들을 처리하는 방법은 지하로 매립하는 방법과, 소각하는 방법이 있다.

그 중에 지하로 매립하는 방법은 공해에는 어느정도 피해를 주지 않는 반면, 큰 면적의 매립지가 필요로하여 제한된 한계가 있을 뿐 아니라, 이를 일일이 묻혀지게 하는 데 많은 인력과 경비와 소요되고, 폐그물들이 부폐되지 않는 것이 일반적이어서 공해가 발생되는데도 불구하고 소각의 방법을 주로 사용하고 있다.

따라서, 폐기물들을 소각시키는 소각로에는 유독성의 가스에 의한 공해와, 악취제거가 가장 큰 문제점으로나타나고 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 방법으로 일본 실용신안 공개공보 소60-185838호와, 국내 실용신안 공보 제342호(공고번호76-1315호)에 게재된 바와같은 기술내용들이 이미 알려진 바 있다.

상기에서 전기한 일본 공개공보는 폐기물들이 소각된 후, 수직하게 세워지는 판들에 의해 그을음이 포함된 연소가스가 배출되며 하부로 낙하될때 그 일측에 구비된 수조에서 물을 함께 공급토록 하므로서, 분진이 하부로 낙하시켜 모여지게 하고 순수연소가스만이 대기로 배출토록 하는 구조를 가지고 있다. 이 구조는 수분이 분진과 섞이도록 하므로서, 분진을 제거하는 데는 나름대로 유용한 고안이있으나, 분말의 입자가 아닌 유독성가스는 그대로 대기에 방출되어 공해를 해치거나, 그 취급자는 악취에 의해 정상적인 조업을 불가능하게 하는등의 폐단이 있게 되는 문제점이 있었다.

또, 후기한 국내 실용신안 공보로 밝혀진 구조는 소각로에서 배출되는 출구에 석회석괴가 적재시키고, 가스를 배출시키는 그 상부에 외부에서 부터 공급되는 차거운 물이 낙하되며 상기 석회석괴가 물과 함께 산성의 성분을 중화시키는 화학적인 작용이 이루어 지도록 하므로서, 유독성의 성분을 희석하는데 어느정도 효과가 있었다. 그러나, 이는 비교적 고가인 석회석괴가 계속하여 중화되는 매질(媒質)로 이용되므로, 계속되는 소모로 자주 공급해야 하는 불편과 많은 유지비가 투여되는 등의 경제적인 부담을 크게 갖도록 하는 결점과 더불어, 연소가스가 배출되는 상부에 차거운 물이 낙하될 때, 그 배출로의 상부는 비교적 낮은 온도를 유지하며, 하부는 더운 연소가스에 의해 높은 온도를 유지하는 결과로 대류현상의 역효과에 의해 정상적인 연소가스의 배출을 차단시켜 소각로의 내부에서만 분진을 포함한 가스가 머무르며 소각의 효과를 크게 저하시킴과 동시에 정상적인 운용이 불가능하여지는 폐단이 있는 것이다.

본 고안의 목적은 유독성의 가스나 함께 발생되는 악취를 보다 효율적으로 제거시켜 공해방지 효과가 양호한 산업용 폐기물 소각로를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 보다 적은 유지비로 운용될 수 있는 산업용 폐기물 소각로를 재공하는데 있다. 본 고안의 또다른 목적은 분진의 비산을 방지하고 여과된 배출가스는 대류현상의 유도로 원활한 배출이 되도록된 산업용 폐기물소각로를 제공하는데 있다.

이하 본 고안을 첨부된 도면에 의해 상세히 실명하면 다음과 같다.

본 고안은 내화부재(15)의 외부면을 외체(14)로 감싸지고 그 내부로 수직하게 세워지는 차단벽(13)으로 소각실(11)과 잔류실(12)을 구비하여 분리판(17)(18)에 뚫어지는 여과공(17')(18')을통해 여과된 배기가스를 배출토록 하는 본체부(10)와; 상기 본체부(10)의 소각실(11)로 송풍광(22)물을 여결시켜 팬(21)에 의해 외부의 공기를 송풍시키는 송풍부(20)와; 상기 잔류실(12)의상부로 위치되어 소각실(11)에서 연소되는 배기가스를 여과토록 목탄(33)과 알루미늄 스래그(34)가 적재되는 여과실(31)이 다단으로 연결되는 여과부(30)로 구성한 것에 있어서 상기 본체부(10)의 소각실(11)에서 발생되는 연소열로 가열되며, 분진에 수분을 포함시켜 비산을 방지토록 저수조(41)로 부터 송수관(42)이 내부로 배관되는 수분공급부(40)로 크게 구성된다.

상기 본체부(10)는 내부로 폐기물이 채워져 연소될 수 있는 소각실(11)을 구비하고, 이 소각실(11)에서 연소된 후 발생되는 연소가스 및 분진이 머무르며 서서히 배출토록 잔류실(12)을 구성하고 있는 구조부이다.

상기 소각실(11)과 잔류실(12)의 사이로는 차단벽(13)이 분리판(17)(18)의 상부로 세워져 구분토록 한다. 이 차단벽(13)과 본체부(10)의 외부를 감싸는 외체(14)의 내부에 부착되는 내화부재(15)는 내화점토나 흙과 같은 재료로 높은 연소열에 의해서도 열의 전달을 차단하고 금속으로 되는 장치들이 용융되지 않토록 한다.

상기 소각실(11)의 입구측에는 도어(16)가 경첩으로 개폐가능하게 설치되어, 주로 폐기물 수거차량으로 부터 이송된 폐품들이 도어(16)가 개방된 상태로 유입토록 하고, 다시 닫혀지게 하여 내부가 밀폐토록 한다.

상기 소각실(11)의 내부 용적은 통상으로 사용되는 수거용 차량이 3-5대 가량이 일회에 소각될 수 있는 정도의 비교적 큰 용적을 보유하게 되며, 그 내부 일측에는 벽체(1)를 세워지게 하여 폐기물이 넘치는 것을 방지하고, 연소가스 및 분진이 이송될 수 있는 침전공간(19)을 갖도록 한다.

상기 벽체(1)는 소각실(11)의 상부면과 일정거리를 유지토록 간극을 형성하여 폐기물은 침전공간(19)으로 넘치지 않도록 하고, 연소시 발생되어 상부로 상승되는 분진 내지 연소가스가 상부의 간극을 통해 침전공간(19)으로 이송토록 한다.

그리고, 상기 소각실(11)의 상부면에는 내화부재(15)를 일정한 크리고 부착시키지 않는 방법으로 전도구멍(2)을 형성하여 그 위치에서 상부로 열이 전달될 수 있도록 하여 상기 수분공급부(40)가 가열토록 한다.

상기 잔류실(12)은 상기 소각실(11)에서 연소될 때 발생되는 분진이 포함된 배기가스가 머므루며, 비교적 입자의 크기와 중량이 큰 분진류를 여과한 후, 하부로 낙하토록 하는 것으로 2개의 분리판(17) (18)들이 횡으로 설치된다.

그 중에 하부에 위치되는 분리판(17)은 침전공간(19)의 저면으로 부터 횡으로 타측벽까지 이어지게 되며 침전공간(19)을 거친 연소가스가 잔류실(12)로 유입될 수 있도록 여과공(17')이 뚫어진다.

상기 잔류실(12)은 상,하로 설치되는 분리판(17)(18)에 의해 3개의 잔류실로 각각 구분되는 효과를 가지는데, 그 이유는 배기가스가 머무르는 시간을 충분히 갖도록 하므로서, 높은 연소열을 포함하는 가스가 즉시 배출되어 기기에 손상을 주는 경우와 외부의 공기를 가열하는 온실효과에 의한 환경침해를 방지하고, 또 상기한 바와 같이 입자가 크고 중량이 비교적 무거운 분진이 낙하될 수 있는 시간을 층분히 보유하도록 하기 위함이다.

그러므로, 잔류실(12)에 머무르고 있던 분진은 잔류실(12)의 하부면이나, 분리판(17)(18)의 하부면으로 낙하되는 것이며, 비교적 가벼운 순수한 가스류만이 안내관(4)(5)물을 통해 여과부(30)로 배출되는 것이다.

상기 안내관(4)(5)들은 제2도에서 도시한 바와같이 한개는 잔류실의 최하부와 상단부를 연결시키도록 입구와 출구를 위치시킨 상태에서 고정설치하며, 다른 한개는 중간의 잔류실(12)에서 여과부(30)로 통하도록 상부를 향해 수직하게 세워진다.

따라서, 소각실(11)에서 발생되어 침전공간(19)으로 부터 하부의 분리판(17)에 뚫어진 여과공(17')을 통해 잔류실(12)의 하부로 유입된 배기가스는 일정시간 머무르게 되며 이에 포함된 분진을 하부면으로 낙하될 수있는 잔류시간을 가지며 비교적 작은 직경으로 된 우측의 안내관(4)을 통해 서서히 상승되고, 가장 상부의 잔류실(12)로 상승된 배기가스는 다시 상부의 분리판(18)에 뚫어진 여과공(18')으로 걸려지며 중간 잔류실(12)로 이동된다.

이와같이 잔류실(12)들을 통과하는 과정에서 인체에 해롭고, 환경을 시각적, 또는 화학적으로 해칠 우려가 있는 분진들이 걸려지는 것이며, 좌측에 위치되는 안내관(5)을 통해 상부로 이어지는 여과실(31)로 배출되는 것이다.

여기서, 장시간 반복사용으로 침전공간(19)과 잔류실(12)의 바닥면에 낙하된 분진들이 적재되는 경우 정상적인 동작이 불가능하여 지므로, 정기적인 제거작업을 위해 도시하지는 않았지만 상기 본체부(10)의 일측으로 문을 형성하여 외부를 통해 작업자가 내부로 통행하여 인위적인 방법을 세척, 또는 보수작업이 이루어지도록하는 것이 좋다.

또, 제2도에서 도시한 바와같이 최하단에 위치되는 잔류실(12)의 중앙 하부로 세척용 구멍(6)을 뚫어 마개(3)로 단속하고 이를 이용하여 제거작업이 이루어 지도록 하며, 이와 같은 세척용 도어는 각 잔류실(12)에 각각 형성하는 것이 바람직하게 된다.

상기 송풍부(20)는 소각에 필요한 공기를 내부로 공급시키는 구조부이다.

따라서 도면에 도시한 바와 같이 팬(21)의 출구로 배관된 공풍관(22)들이 다수개 소각실(11)의 내부로 연결되게 설치하여 정상연소가 이루어 지도록 하는 것이다.

상기 여과부(30)는 위에서 설명한 바와 같이 연소가스에 포함되어 있는 분진들을 걸려지게 한 후, 이 배기가스에 포함된 유독성의 성분과 그을음을 여과시켜 보다 깨끗한 상태로 외부로 배출토록 하는 구조부이다.

제2도에서 상기 여과부(30)가 다단으로 이어지는 여과실(31)의 구조를 볼 수 있다.

즉, 뚜껑(32)이 개폐가능하게 설치되며 그 내부로 복수층으로 목탄(일명 숯)(33)층과 알루미늄재의 스래그(34)층이 채워져, 이를 통과하는 배기가스가 상기 스래그(34)층과 목탄(33)층에 의해 깨끗이 여과되는 과정을 반복하며 보다 완전하게 걸려진 상태로 여과시키게 되는 것이다.

상기 여과실(31)중 가장 하부에 위치되는 것은 상기 잔류실(12)로 부터 배기가스의 배출을 안내하는 안내관(4)과 연결되고, 이 여과실(31)이 복수층으로 각각 다수개 상부로 연결된다.

여기에서 상기 여과실(31)의 내부로 채워져 여과부재로 사용되는 목탄(33)은 목재가 열분해를 일으켜 무정형의 탄소체로서 통상 숯이라 칭하는 것으로, 이미 알고있는 바와 같이 약간의 산소와 수소, 질소. 회분을 포함하고 있는 성분을 가지고 있는 바, 이는 각종 가스의 흡착(吸着)과 방취(防臭)효과가 있는 것이다.

따라서 배기가스에 포함되는 유독성분을 분리, 여과하고 악취를 제거하는 효과를 나타내는 것이다.

그리고, 상기 알루미늄 스래그(34)는 알루미늄이 가지고 있는 성분중 이미 알려진 효과에 의해 그을음과 유해성분을 일부 제거하는 효과를 가지게 되는 데, 이는 알루미늄이 이온화 경향이 커 산화 생성물인 알루미나가 극히 얇고 튼튼한 피막이 그 표면에 형성되어 내식성의 성질을 보유한 상태에서 배기가스에 포함된 질소, 황소, 탄소와 화합하여 배출을 방지하고, 또 정전기 유도효과가 큰 장점이 있어, 그을음이 표면에 부착하는 결과로 유독성의 가스와 그을음을 순차적으로 다단에 걸쳐 여과되므로, 깨끗히 걸려질 수가 있는 것이다.

이러한 여과효과가 있는 여과실(31)을 통과하는 배기가스가 일정한 위치에서만 상승되어 여과효과가 감소되는 것을 방지하기 위해 상기 여과실(31)에 간헐적으로 원통체(35)를 위치시켜 그 원통체(35)의 위치에서는 주위로 흩어진 후 다시 상승되는 연소가스의 배출통로를 형성하는 결과로 배기가스는 마치 지그재그식으로 많은 여과길이를 지나치며 효율을 증대시키게 되는 것이다.

상기 수분공급부(40)은 상기 소각실(11)에서 발생되는 분진에 수분을 포함토록 하여, 이 수분에 의해 분진들이 뭉쳐지며 내, 외부에서 비산되는 것을 방지함과 동시, 신속히 바닥면으로 가라앉도록 하는 구조부이다.

이때, 상기 소각실(11)의 상부로 부터 연소열을 전달받어 물을 가열시킨 상태로 수분을 공급하는 것이 중요한데, 그 이유는 배기가스가 상승되는 위치에서 차거운 물이 공급되는 경우 상부와 하부의 높은 온도차이로 열을 보유하고 있는 배기가스가 정상적인 배출통로로 이송되지 못하고, 역류되는 등의 정상적인 운용이 불가능하여 지는 것을 방지하기 위함이다.

상기 수분공급부(40)는 소각실(11)의 내화부재(15)를 뚫어지게 형성된 전도구멍(2)으로 열이 상부로 전달되는 자체의 연소열로 가열되는 것이며, 밀폐된 저수조(41)의 일축에는 상수도에서부터 공급관(43)이 배관되고, 그 압력으로 송수관(42)에 더운물이 공급되어 침전공간(19)의 상부에서 분사토록 하므로서, 소각실(11)의 연소와 그 연소가스의 배출이 원활하게 이루어 지도록 하는 것이다.

그리고, 상기 저수조(41)에서 부터 통상의 물을 공급되게 하는 경우 분진의 뭉쳐짐과 낙하를 유도하는 데 유용하나, 더욱 여과효과를 증대시키기 위해 그 물에 화학적 작용이 가능한 물질을 포함토록 하는 것이 좋다.

즉, 예로서 저렴하고 구입이 용이한 소금(NaCl)과 가성소다(NaOH)를 물과 섞어지게 하여 가열될 때 완전히 용융되도록 하여, 이 성분에 의해 산성을 중화시키고, 그을음과 분진이 더욱 잘 뭉쳐지며 낙하토록 하는 효과를 가지게 되는 것이다.

상기 소금은 물레 용융되어 수분의 점도를 상승시키는 결과를 가지도록 하여 분진에 수분이 접하는 효과와 이 분진들이 합쳐져 중량의 증가로 낙하되는 효율을 증대시키게 되는 것이다.

또, 가성소다의 경우는 조해성(潮解性)이 강하며 강한 알카리성의 성분으로서, 탄산가스를 흡수하여 탄산염이 되며, 암모니아를 분리시키고, 불용성의 금속산화물, 또는 수산화물을 침전시킬 뿐만 아니라, 지방을 감화시키는 성질을 보유하고 있는 것으로, 각종 유독성분과, 악취 그리고 강한 산성을 중화시키는 작용을 돕게되는 것이다.

그리고, 제2도에서 일부 확대한 것과 같이 이러한 상기의 성질을 갖는 수용액을 뜨거운 상태로 공급하는송수관(42)이 상기 각 여과실(31)의 상부에 위치되는 것도 동일한 효과를 가지게 되는 데, 특히, 이 여과실(31)의 상부에서 하부로 상기 수용액을 공급하는 결과로 매우 높은 열을 보유하는 배기가스에 의해 목탄(33)과 알루미늄 스래그(34)층이 용융되는 것을 방지함는 효과를 가지게 되는 것이며, 또 더운물에 의한 적정온도유지에 의해 배기가스가 역류되거나, 정상적으로 배출되지 못하는 것을 방지하게 되는 것이다.

이와같은 효과를 위한 약품은 저수조(41)의 일측에 구비된 약품용기(44)에 채워지게 하여 서서히 용융되며 자연공급토록 하는 것이다.

상술한 바와 같은 본 고안에 의하면 현재 사회문제로 대두되는 각종 산업 폐기물을 소각하는 방법으로 산업쓰레기의 처리가 가능하여 지게 되고, 이때 발생되는 연소가스는 보다 효과적으로 적은 유지비로 유독성분과 악취 등을 제거하여 배출토록 하므로서, 공해환경을 위생적으로 유지하는데 유용하게 사용되도록 하는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (5)

1. 내화부재의 외부면을 외체로 감싸지고 그 내부로 수직하게 세워지는 차단벽으로 소각실과 잔류실을 구비하는 본체부와; 상기 본체부의 소각실로 송풍관들을 연결시켜 팬에 의해 외부의 공기를 송풍시키는 송풍부와; 상기 잔류실의 상부로 위치되어 소각실에서 연소되는 배기가스를 여과토록 하는 여과부로 구성한 것에 있어서 상기 본체부의 소각실에서 발생되는 연소열로 가열되며, 분진에 수분을 포함시켜 비산을 방지토록 저수조로부터 송수관이 내부로 배관되는 수분공급부를 구비하고 상기 잔류실은 횡으로 위치되는 분리판으로 수개로 분리되게 하고, 이 분리판에 뚫어지는 여과공들을 통해 분진이 여과된 배기가스는 안내관들의 안내로 배출토록함을 특징으로 하는 산업용 폐기물 소각로.
2. 제1항에 있어서, 상기 수분공급부의 저수조일측에는 소금 또는 가성소다가 포함되는 약품용기가 설치되어 상기 소각실의 일측으로 형성된 침전공간으로 송수관을 통해 약물을 공급토록 함을 특징으로 하는 산업용 폐기물 소각로.
3. 제1항에 있어서, 상기 여과부는 여과실의 내부로 목탄과 알루미늄 스래그가 적층되도록 함을 특징으로하는 산업용 폐기물 소각로.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 저수조에서 공급되는 송수관을 상기 여과실상부로 배관하여 여과실내로 약품이 포함된 수분을 공급토록 함을 특징으로 하는 산업용 폐기물 소각로.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 여과실을 다단으로 연결하고, 간헐 위치의 여과실 내부로 원통체를 설치하여 배기가스의 유도를 지그재그식으로 배출토록 함을 산업용 폐기물 소각로.