KR940004622B1 - 도시폐기물의 처리방법 및 처리장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

도시폐기물의 처리방법 및 처리장치

제1도는 본원 발명에 따른 도시폐기물의 처리공정도.

제2도는 본원 발명에 따른 도시폐기물 분쇄처리장치의 정면도.

제3도는 본원 발명에 따른 도시폐기물 분쇄처리장치의 단면도.

제4도는 제2도의 A-A선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 분쇄분리부 11 : 분쇄통

12 : 투입구 13 : 배출구

14 : 배출공 15 : 호형날개

16 : 드럼롤러 17 : 큰 기어

18A : 미립분쇄물 배출통 18B : 원통카버

19A : 배출슈트 19B : 측면카버

2 : 지지부 21 : 프레임

23 : 롤러브라켓 24 : 롤러

27 : 작은기어 28 : 모터

본 발명은 도시폐기물을 물리적인 특성과 화학적인 특성을 적절히 이용하여 이 특성에 알맞는 방법으로 처리하므로서 도시폐기물을 에너지 및 자원으로 활용하고자 하는 도시폐기물의 처리방법과 도시폐기물 처리 장치에 관한 것이다.

우리나라의 도시폐기물의 특징은 가연성 물질은 포함하고 있지만 연탄재와 같은 비가연성 물질이 더많은 편이다.

따라서 외국에서 사용하는 소각 및 열분해방법과 장치를 그대로 적용하면 연탄재와 같은 비가연성 물질에 대한 적절한 처리방법이 강구되지 않고 있기 때문에 불완전 연소는 물론 처리효율을 저하시킨다.

따라서 연탄재와 같은 비가연성 물질을 처리하는 장치를 별도로 시설하여야 함으로 전체적인 시설규모가 방대해져 도시폐기물을 효율적으로 처리하지 못할뿐 아니라 무엇보다도 경제성이 악화되는 문제가 있어왔다.

본원 발명은 위와 같은 문제점을 고려하여 도시폐기물량중 가장 많은 비중을 차지하고 있는 연탄재를 제1차적으로 분쇄처리하도록 하고 이에 이어지는 공정순서를 능률적으로 적용함으로서 작은 시설비와 시설 규모로도 도시폐기물을 효율적으로 그리고 경제적으로 처리하면서 처리과정에서 발생하는 열을 유용하게 활용할수 있도록 하고자 하는 것으로 제1도에 도시하고 있는 도시폐기물 처리 공정도와 함께 하나의 실시예를 들어 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우리나라 도시폐기물중 약 50%를 차지하고 있는 연탄재등 비가연성 물질을 분쇄하여 분리하기 위하여, 연탄재등 비가연성 물질을 포함한 도시폐기물을 분쇄장치(추후설명)에 넣고 분쇄장치를 회전시키면 연탄재와 함께 부서지는 비가연성 물질은 부서져 미립분쇄물이 되어 미립분쇄물 배출통으로 배출되고 분쇄되지 않은 물질중 금속류, 유리, 벽돌조각등 비가연성 물질과 종이와 같은 가연성 물질로 혼합된 잔류물을 배출장치를 통하여 배출된다(분쇄 및 분리공정).

배출장치를 통하여 배출되는 잔류물은 이송라인을 따라 탄화로에 이송(탄화로 이송공정)한 다음 탄화로내에서 공기를 차단(공기량을 부분 조절함)하고 400-500℃로 가열하여 탄화(탄화공정)시키면 탄화된 가스가 발생하며 또 미립의 탄소분과 비가연성 물질인 금속 및 비금속류등이 혼합되어 나온다.

탄화로에서 탄화되어 나오는 탄화가스는 바로 고온연소로에 보내어지며 탄화가스외의 잔류물 즉, 미립의 탄소분과 비가연성 물질인 금속, 비금속류등은 체로 이송하여 체로 분리(체분리공정)하면 이들은 다시 미립의 탄소분과 비가연성 물질로 분리되며 이렇게 체로 분리된 금속 및 비금속등의 비가연성 물질은 별도의 폐기물 수집통으로 보내어지고 미립의 탄소분은 고온 연소로에 보내어 탄화가스와 함께 1200-1300℃로 고온연소(고온 연소공정)시켜 열을 얻고 이열은 공지의 방법인 지역 난방 또는 발전용으로 이용하는 것이다.

고온연소로 발생하는 배기가스중에는 인체에 해로운 이황산가스(SO₂)가 많이 포함되어 있으므로 고온 배기가스는 고온 상태에서 소석회(수산화칼슘)로 처리하므로서 유황분을 석고(Caso₄)로 고정시켜 대기중에 배출되는 배기가스중의 아황산가스(SO₂)를 대폭 줄일수 있는 것이다(소석회 처리공정).

중래에는 유황을 고정시키기 위하여 주로 석회석을 사용하였으나 실험결과 동일 배합율일 때 석회석의 고정율이 48%이고 소석회의 고정율은 75%로 소석회의 효과가 1.5배나 증대됨을 알았다.

이와 같은 방법으로 도시계기물을 처리하므로서 연탄재등 비가연성 물질을 호상날개가 달린 회전 다공원통형 분쇄장치로 비가연성 물질은 90%이상 사전에 제거하고 이를 400-500℃에서 탄화시켜, 탄화가스와 탄화물을 다시 1200-1300℃ 고온에서 연소시키므로서 종전의 방법인 단순 소각시 비가연성 물질이 많을 때 불완전 연소에서 오는 폐단을 없애고 연소효율을 향상시킬 수 있으며, 열분해시에도 비가연성 물질을 사전에 처리하므로서 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있고, 배기가스중 아황산가스도 종전의 방법보다 대폭 줄일 수 있으며 또한 유리조작, 금속류등은 회수 활용하므로서 자원화 할 수 있는 특징을 가지고 있다.

도면 제2도에서 제4도까지에는 본원 발명에 따른 도시폐기물 처리장치 즉, 분쇄장치를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 분쇄장치는 크게 나누어 도시폐기물(M)을 넣고 분쇄하여 분쇄된 미립분쇄물(N)과 분쇄되지 않는 잔류물(R)로 분리하는 분쇄분리부(1)와, 분쇄분리부(1)를 지지하고 회전시키는 지지부(2)로 구성된다.

분쇄분리부(1)는 도시폐기물중 연탄재나 연탄재와 같이 분쇄가 가능한 분쇄물(M)(이하 "분쇄물"이라함)을 분쇄하는 분쇄통(11)으로 이루어진다.

분쇄통(11)은 원통형통으로 이루어져 한쪽은 처리하고자 하는 도시폐기물을 투입하는 투입구(12)를 구비하고 다른 한쪽은 투입된 도시폐기물중 분쇄통(11) 안에서 분쇄되지 않고 남는 잔류물(R)이 배출되는 배출구(13)를 구비한다.

분쇄통(11)에는 분쇄된 미립분쇄물(N)이 빠져나오는 배출공(14)을 다수개 뚫으며 분쇄통(11)의 내벽면을 따라서 바닥에 있는 분쇄물을 위로 옮겨 일정한 높이에서 분쇄물(M)을 낙하시키도록 된 호형날개(15 弧形 Blade)를 다수개 형성하여 부착한다.

이 호상날개는 피분쇄몸체가 전진이동할 수 있도록 약간의 각도를 준다.

분쇄통(11)의 외원통면의 좌, 우 양단에는 드럼롤러(16, 16)를 가공하여 지지부(2)의 롤러(24)의 안내를 받으면서 회전하도록 하며 외원통면에 큰기어(17)를 가공하여 모터(28)의 작은기어(27)로부터 회전력을 전달받도록 한다.

분쇄통(11)에서 분쇄된 미립분쇄물(N)은 분쇄통(11)의 배출공(14)을 빠져나와 아래로 떨어지며 이 떨어지는 미립분쇄물(N)을 용기 또는 이송라인등 한 장소로 안내하기 위하여 미립분쇄물 배출통(18A)을 마련하여 분쇄통(11)의 하부에 설치하며 미립분쇄물 배출통(18A)과 연하여 분쇄통(11)을 원통카바(18B)로 덮어씌워 분쇄통(11)에서 분쇄되어 나오는 미립연탄재나 분진등이 외부로 방출되는 것을 방지하도록 한다.

원통카바(18B)는 미립분쇄물 배출통(18A)과 별개로 만들어 미립분쇄물 배출통(18A)에 결합할수도 있으나 본원 발명에서는 미립분쇄물 배출통(18A)과 일체형으로 하여 원통카바(18B)를 형성하고 있는 것을 하나의 실시예로 제3도에 도시하고 있다.

분쇄통(11)의 잔류물 배출구(13)에는 측면카바(19B)를 씌우고 그 하단부쪽에 잔류물 배출구(13)에서 나오는 잔류물(R)을 받아 탄화로(도시하지 않음)로 이송하는 이송라인으로 유도하기 위하여 배출슈트(19A)를 형성하고 있다.

지지부(2)는 프레임(21)을 만들어 지지다리(22)에 고정하고 프레임(21) 상면에는 롤러 브라켓트(23)를 고정한 다음 롤러(24)를 축핀(25)으로 회전이 자유롭게 조립하여 롤러(24)위에 분쇄분리부(1)의 드럼롤러(16, 16)가 롤링 되도록 조립한다.

프레임(21)의 상면에는 고정브라켓(26)을 고정하고 고정브라켓 위에 모타(28)를 고정한 다음 모타축에 작은기어(27)를 고정하며, 이 작은기어(27)는 분쇄분리부(1)의 큰기어(17)에 치합되도록 하여 모타(28)의 회전력을 작은기어(27)를 통하여 큰기어(17)로 전달하므로서 분쇄분리부(1)가 회전되도록 구성한다.

미설명부호 S는 분쇄분리부(1)의 흡입구(12)에 도시폐기물을 투입할 때 사용디는 공급슈트이다.

이렇게 구성되는 도시폐기물 처리장치의 사용상태를 살펴보면 모타(28)에 전원을 인가하여 모타(28)로 분쇄통(11)을 회전하면 분쇄통(11)은 드럼롤러(16, 16)가 지지부(2)의 롤러(25)에 받쳐진 상태로 회전한다.

이렇게 회전하는 분쇄통(1)의 투입구(12)에 공급슈트(S)를 통하여 도시폐기물(M)을 투입하면 비가연성 물질중 분쇄가능한 연탄재등을 호상날개(15)의 안내로 분쇄통(11)의 내벽면을 따라 위로 상승하다가 어느 높이에 도달하여 낙하하면서 낙하할때의 충격으로 잘게 부서지는 것이며 또한 호상날개(15)에 직접 부딛쳐 분쇄되는 것이다.

이렇게 잘게 부서진 미립분쇄물(N)은 배출공(14)을 통하여 미립배출물 배출통(18A)으로 나와 도시하지 않은 이송라인 또는 용기로 수집되는 것이다.

이때 분쇄장치는 회전수는 일정한 낙하의 높이를 주기 위하여 임계 회전수(

, D는 분쇄통의 직경)의 70-80% 정도로 조정하면 분쇄효율이 향상되는 것을 실험적인 결론을 얻은바 있다.

한편 분쇄되지 않고 잔류된 가연성 물질과 일부 비가연성 물질로 된 잔류물(R)은 배출슈트(19A)를 통하여 도시하지 않은 이송라인을 따라 탄화로에 이송하는 것이다.

이와 같이 본원 발명에 따른 도시폐기물 처리장치를 사용하므로서 우리나라 도시폐기물의 특징으로 50%를 차지하고 있는 연탄재를 기계적으로 완전히 분리하고 남는 주로 가연성 물질은 본원 발명에 따른 처리공정에 따라 처리하므로서 도시폐기물의 처리를 적은 경비로 능률적으로 처리할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 연탄재등 다량의 비가연성물질을 포함하고 있는 도시폐기물을 분쇄장치에서 분쇄하여 그 비가연성 미립분쇄물과 가연성 및 비가연성으로 혼합된 잔류물로 분리하는 분쇄 및 분리공정과 ; 잔류물을 탄화로에 이송하여 400-500℃로 가열하여 탄화가스를 생성하는 탄화공정과 ; 탄화공정에서 탄화되지 않은 잔류물을 체로 분리하여 미립의 탄소분과 비가연성 물질로 분리하는 체분리 공정과 ; 탄화공정에서 생성된 탄화가스와 체분리공정에서 분리된 미립탄소분을 고온 연소로에서 1200-1300℃로 연소하는 고온 연소공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도시폐기물 처리방법.
2. 제1항에 있어서, 고온연소로에서 발생하는 아황산가스는 고온상태에서 소석회로 처리하여 석고로 고정시키므로서 대기중에 배출되는 아황산가스를 대폭 줄이는 소석회 처리공정을 추가하는 것을 특징으로 하는 도시폐기물 처리방법.
3. 투입구(12)와 배출구(13)를 구비하고 다수의 배출공(14)을 뚫은 분쇄통(11)을 형성하여 분쇄통의 내벽면을 따라 호형날개(15)를 다수 형성부착하며, 분쇄통(11)주면에 미립분쇄물 배출통(18A)과, 잔류물 배출슈트(19A)를 구비하여 분쇄통에서 분쇄된 미립분쇄물과 잔류물을 분리하도록 하며, 분쇄통(11)에는 큰기어(17)를 형성하여 지지부(2)의 프레임(21)에 고정한 모타(28)의 작은기어(27)와 치합되도록 조립하므로서 모타(28)의 회전으로 분쇄통(11)은 프레임(21) 위에서 롤러(16과 24)를 따라 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도시폐기물 처리장치.

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