KR100744813B1

KR100744813B1 - 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치

Info

Publication number: KR100744813B1
Application number: KR1020060136379A
Authority: KR
Inventors: 오시환
Original assignee: 주식회사 화인이엔씨
Priority date: 2006-05-27
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2007-08-01

Abstract

본 발명은 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치에 관한 것으로, 상기 건조로와 연결된 제1 배출관과 연결되며, 일측으로 악취가스 이동관로와 응축수 배출구를 형성한 응축기와 상기 탄화로와 연결된 제2 배출관과 연결되며, 일측으로 VOC 이동관로와 분진 배출구를 형성한 분진여과장치와 상기 악취가스 이동관로와 VOC 이동관로와 연결되며, 일측으로 인버터팬과 오염물 이동관로를 형성한 챔버와 상기 열교환기에 연결된 열풍관로와 챔버를 연결하는 챔버 열풍관로로 구성된 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치를 제공한다.

본 발명의 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치는 건조로에서 발생되는 수증기를 1차 연소기에 보내지 않고 응축기를 이용하여 배출함으로써, 1차 연소기에서 소비되는 연료를 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따른 열효율을 높일 있고, 또한 탄화로에서 폐비닐과 같은 생활 쓰레기 탄화시 발생되는 분진을 분진여과장치를 이용하여 여과함으로써, 일부의 분진과 VOC 가스를 이동시키는 VOC 이동관로의 막힘 현상을 방지할 수 있으며, 아울러 응축기에서 이송된 악취가스와 분진여과장치에서 이송된 VOC가스를 저장하는 챔버에 열교환기에서 리사이클링 되는 열원을 공급함으로써, 저온일 때에 콜타르로 변하는 분진의 변형을 방지함과 동시에 여과된 악취가스와 VOC가스의 연소율을 높일 수 있는 장점이 있다.

쓰레기 탄화, 분진여과장치, 응축기

Description

쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치{BURNER APPARATUS FOR HARMFUL SUBSTANCE OF WASTE CARBONIZE SYSTEM}

도 1은 종래의 쓰레기 탄화 처리기를 나타낸 블럭도.

도 2는 종래의 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 처리상태를 나타낸 블럭도.

도 3은 본 발명에 따른 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치를 나타낸 블럭도.

*도면 주요부분에 대한 주요부호의 설명*

1 : 건조로 1a : 제1 배출관

2 : 탄화로 2a : 제2 배출관

3 : 1차 연소기 4 : 2차 연소기

5 : 열교환기 6 : 열풍관로

10 : 응축기 11 : 응축수 배출구

12 : 악취가스 이동관로 20 : 분진여과장치

21 : 분진 배출구 22 :VOC 이동관로

30 : 챔버 31 : 인버터팬

32 : 오염물 이동관로

50 : 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치

본 발명은 생활쓰레기나 음식물 쓰레기를 소각하여 처리하는 쓰레기 탄화 처리기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 건조로에서 발생되는 응축수와 탄화로에서 발생하는 분진가루를 여과함으로써, 건조로와 탄화로에서 발생하는 유해가스의 연소율을 높일 수 있는 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치에 관한 것이다.

일반적으로 유기물 및 폐기물 등의 가연성 폐기물은 음식물 또는 생활쓰레기나 폐비닐과 같이 주변에서 빈번히 발생되는 종류에서 부터 축사 농가에서의 가축 분비물 등과 같이 환경오염과 악취를 동반하는 종류의 것이 발생되고 있다.

이러한 가연성 폐기물의 처리는 항상 환경문제를 동반하게 되고 아울러 소각을 한다고 하더라도 다이옥신 등과 같은 유해물질과 폐출수 처리에 따른 악취를 동반하기 때문에 소각로의 운영중지나 개선이 요구되는 상황이 발생되어지고 있는 실정이다.

또한 상기 가연성 폐기물을 매립한다 하더라도 매립에 따른 토양의 오염과 수질이 오염되는 등 여러가지 문제점이 발생되고 있다.

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 소각로의 구성을 1차, 2차 연소실로 구성하여 재연소를 시킬 수 있도록 하였으며, 건조기와 탄화기를 구비하여 가연성 폐기물의 폐출수가 발생되지 않도록 탄화처리하는 가연성 폐기물 연소처리 장치가 개발되어져 왔다.

하지만 상기의 연소처리 구성은 적정한 온도로 연소할 수 있도록 한 구성이 제시되어 있지 못하였을 뿐만 아니라 연소기에서의 배기가스가 그대로 외부에 방출되어 열 손실이 많이 발생되는 문제점이 노출되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 특허등록 제10-517485호 (공고일자 : 2005.09.27)가 제안되었다.

도 1은 종래의 쓰레기 탄화 처리기를 나타낸 블럭도 이고, 도 2는 종래의 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 처리상태를 나타낸 블럭도이다.

도 1 내지 도 2를 이용하여 종래의 구성을 설명하면, 우선 내부온도가 300 ∼ 400℃로 유지되는 건조로(110)와 내부온도가 800℃로 유지되는 탄화로(120)와 내부온도가 1800 ∼ 2000℃로 유지되되 2차 연소기(140)를 통하여 열원이 1차 연소기(130)로 이동되어지는 연소기와 상기 2차 연소기(140)를 통하여 1차 연소기(130)로 공급되어진 연소기의 열원을 탄화로(120)와 건조로(110)에 공급하는 열풍관로(160)와 상기 건조로(110)에서 유입된 열원을 1차 연소기(130)로 리사이클링 하는 열교환기(150)로 이루어져 있다.

또한, 건조로(110)와 탄화로(120)에서 발생되는 악취가스나 응축수, 분진, VOC(휘발성유기화합물)가스와 같은 유해물질을 1, 2차 연소기(130)(140)로 이송하는 제1, 2 배출관(111)(121)로 구성하여, 외부로 방출되는 열손실을 막으면서, 유해물질을 외부로 방출하지 않고 바로 연소될 수 있도록 되어 있다.

하지만 상기 건조로(110)에서 발생하는 유해물질인 악취가스와 응축수를 그대로 1차 연소기(130)로 이송하게 되면, 다량의 응축수를 연소하기 위해 1차 연소기(130)의 다량의 연료를 투입하여야만 가능하며, 또한 상기와 같은 이유로 인하여 열효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 탄화로(120)에서 발생되는 유해물질인 분진이나 VOC가스를 아무런 여과없이 2차 연소기로 보내게 되면, 분진에 의해 제2 배출관(121)이 막히거나, 설사 상기 분진에 의해 막히지 않았다 할지라도, 온도가 떨어진 VOC가스가 콜타르로 변하면서, 제2 배출관(121)이 막히는 문제점이 노출되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치는 건조로에서 발생되는 수증기를 1차 연소기에 보내지 않고 응축기를 이용하여 배출함으로써, 1차 연소기에서 소비되는 연료를 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따른 열효율을 높일 있는 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 탄화로에서 폐비닐과 같은 생활 쓰레기 탄화시 발생되는 분진을 분진여과장치를 이용하여 여과함으로써, 일부의 분진과 VOC 가스를 이동시키는 VOC 이동관로의 막힘 현상을 방지할 수 있는 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 응축기에서 이송된 악취가스와 분진여과장치에서 이송된 VOC가스를 저장하는 챔버에 열교환기에서 리사이클링 되는 열원을 공급함으로써, 저온일때에 콜타르로 변하는 분진의 변형을 방지함과 동시에 여과된 악취가스와 VOC가스의 연소율을 높일 수 있는 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명이 구성을 살펴보면 다음과 같다.

2차 연소기를 통하여 열원이 1차 연소기로 공급되어지는 연소기의 열원을 열풍관로를 통해 탄화로를 거쳐 건조로에 공급하고, 상기 건조로에 유입된 열원을 열풍관로를 통해 열교환기를 거쳐 1차 연소기로 리사이클링 하는 유해물질 연소장치에 있어서, 상기 건조로와 연결된 제1 배출관과 연결되며, 일측으로 악취가스 이동관로와 응축수 배출구를 형성한 응축기와 상기 탄화로와 연결된 제2 배출관과 연결되며, 일측으로 VOC 이동관로와 분진 배출구를 형성한 분진여과장치와 상기 악취가스 이동관로와 VOC 이동관로와 연결되며, 일측으로 인버터팬과 오염물 이동관로를 형성한 챔버와 상기 열교환기에 연결된 열풍관로와 챔버를 연결하는 챔버 열풍관로가 상기 1차 연소기에 연결되어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치를 나타낸 블럭도이다.

도면에 도시된 바와 같이 건조로(1)와 연결되는 제1 배출관(1a)과 연결되는 응축기(10)는 건조로(1)에서 발생되는 고온의 유해물질인 악취가스와 수증기 중 수증기를 저온에서 액화시켜 별도의 응축수 배출구(11)를 통해 배출하며, 응축작용에 의해 응축되지 않은 일부의 수증기와 악취가스의 경우는 악취가스 이동관로(12)를 통해 챔버(30)로 이송하도록 되어있다.

여기서 상기 응축수 배출구(11)에는 도면에는 도시되지 않았지만, 별도의 정화시설을 통해 오염된 물을 배출할 수 있도록 구성한다.

또한 탄화로(2)의 제2 배출관(2a)과 연결되는 분진여과장치(20)는 탄화로(2)에서 발생하는 고온의 유해물질인 분진과 VOC가스 중 분진을 여과시키도록 작동을 하고, 상기에서 여과된 분진은 분진여과장치(20)에 형성된 분진배출구(21)를 통해 외부로 배출하며, 상기 분진여과장치(20)에 의해 여과되지 못한 일부의 분진과 VOC 가스의 경우는 분진여과장치(20)와 연결된 VOC 이동관로(22)를 통해 챔버로 이동할 수 있도록 되어 있다.

그리고 상기 악취가스 이동관로(12)와 VOC 이동관로(22)에 연결되어 있는 챔버(30)는 일측으로 상기 응축기(10)와 분진여과장치(20)에서 이송된 일부의 응축수와 악취가스 및 일부의 응축수와 VOC 가스를 1차 연소기(3)로 강제 이송할 수 있는 인버터팬(31)과 오염물 이동관로(32)로 구성되어 있다.

아울러 상기 열교환기(5)에서 1차 연소기(3)로 열원을 리사이클링 시키기 위해 연결된 열풍관로(6)에는 상기 리사이클링 되는 열원 중 일부를 챔버(30)에 공급할 수 있도록 챔버 열풍관로(40)로 구성되어 있다.

상기 챔버 열풍관로(40)는 일부의 수증기와 악취가스 및 일부의 분진과 VOC 가스가 이송되어 채집되는 챔버(30)의 외측으로 열을 공급함으로써, 상기에서 여과되지 않은 일부의 분진이 저온에서 콜타르 되는 현상을 방지하여, 분진이 원활히 1차 연소기(3)로 이송되어 연소될 수 있도록 구성되어 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

우선 유기물 및 폐기물의 탄화처리를 위해서 쓰레기 탄화 처리기(200)의 1, 2차 연소기(3)(4)을 가동하여 일정한 온도까지 온도를 상승시킨다.

여기서 상기 1, 2차 연소기에서 발생되는 열은 1800 ∼ 2000℃ 정도이며, 상기 1, 2차 연소기(3)(4)에서 발생되는 열원은 탄화로(2)와 건조로(1)를 통과하여 열교환기(5)를 거쳐 다시 1차 연소기(3)로 리사이클링 되도록 되어있다.

이때에 상기 탄화로(2)의 온도는 800℃정도로 유지를 하며, 건조로는 300 ∼ 400℃로 유지할 수 있도록 설정을 한다.

그런 상태에서 선별파쇄기(도면에 도시되지 않음)와 이송 컨베이어(도면에 도시되지 않음)를 이용하여 건조된 음식물이나 생활쓰레기를 건조로(1)에 삽입하게 된다.

상기에서 삽입된 쓰레기는 건조로(1)에서 300 ∼ 400℃의 온도로 건조되는 과정에서 발생되는 악취가스와 응축수와 같은 유해물질을 상기 건조로(1)와 제1 배출관(1a)에 의해 연결되어 있는 응축기(10)로 이동하게 된다.

그러면 상기 응축기(10)에서는 유해물질 중 수증기를 응축하여 액화시켜며, 상기에서 액화된 오염된 물을 응축수 배출구(11)를 통해 배출하게 되고, 또한 상기 응축과정에서 추출된 오염된 물은 별도의 정화시설(도면에 도시되지 않음)을 통해 외부로 방출되어 진다.

또한 상기 응축과정 후 응축기(10)에 남아있는 수증기 중 응축되지 않은 일부의 수증기와 악취가스는 악취가스 이동관로(12)를 통해 챔버(30)로 이동된다.

그런 후 상기 건조로(1)에 있던 쓰레기는 탄화로(2)로 이동되며, 상기 이동된 쓰레기는 탄화로(2)에서 800℃정도의 열에 의해 쓰레기가 탄화되어 진다.

여기서 상기 쓰레기가 탄화되면서 발생하는 분진이나 VOC 가스와 같은 유해물질은 제2 배출관(2a)을 통해 분진여과장치(20)로 이송된다.

상기 이송된 유해물질 중 분진은 분진여과장치(20)에 의해 여과되면서, 분진여과장치(20)에 형성된 분진배출구(21)를 통해 외부로 방출된다.

여기서 분진여과장치(20)에 의해 완전히 여과되지 못한 상태인 일부의 분진은 VOC 가스와 함께 VOC 이동관로(22)를 통해 챔버(30)로 이송된다.

상기에서 응축기(10)와 분진여과장치(20)에 의해 이송된 일부의 수증기와 악취가스 및 일부의 분진이나 VOC 가스와 같은 유해물질은 챔버(30)의 일측에 형성된 인버터팬(31)에 의해 강제로 오염물 이동관로(32)를 통해 1차 연소기(3)로 이송된다.

이때에 상기에서 완전히 여과되지 못하고 챔버(30)로 유입된 일부의 분진은 탄화로(2)에 의해 쓰레기가 탄화된 것으로 숯과 같은 형태를 형성하고 있으며, 이러한 일부의 분진의 경우 오염물 이동관로(32)로 이동 중 온도가 낮아지게 되고, 상기에서와 같이 온도가 낮아지면 일부의 분진은 입자가 뭉쳐지면서 콜타르와 같은 형태로 변환하게 되며, 이러한 현상에 의해 오염물 이동관로(32)를 통해 1차 연소기(3)로 이송시 콜타르 형태로 변환하는 일부의 분진에 의해 오염물 이동관로(32)가 막히게 된다.

이러한 현상을 방지하기 위해 일측은 챔버(3)와 연결되어 있고, 타측은 열교환기(5)의 열원을 리사이클링 시키기 위해 형성된 열풍관로(6)에 연결된 챔버 열풍관로(40)에 의해 열교환기(5)에서 1차 연소기(3)로 리사이클링 되는 열원 중의 일 부를 챔버(30)에 공급함과 동시에 상기 챔버(30)에 형성된 인버터팬(31)의 강제 송풍작용에 의해 챔버(30)에서 오염물 이동관로(32)를 통해 1차 연소기(3)로 이동시 오염물 이동관로(32)의 막힘현상을 제거하면서, 유해물질을 연소할 수 있게 된다.

또한 상기 챔버(30)에 열을 가함으로써 응축기(10)에서 유입되었던 일부의 수증기가 다시한번 기화되면서 1차 연소기(3)에 유입된다.

여기서 상기 응축기(10)를 통과한 후 잔류하던 일부의 수증기는 그 양이 매우 적으며 또한 상기에서 전술한 바와 같이 챔버(30)에 의해 다시 한번 기화된 상태에서 1차 연소기(3)로 이동함으로써, 1차 연소기(3)에서 상기 소량의 기화된 수증기를 연소하더라도 연소기의 연료의 양이나 열효율에는 지대한 영향을 미치지 않는다.

상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치는 건조로에서 발생되는 수증기를 1차 연소기에 보내지 않고 응축기를 이용하여 배출함으로써, 1차 연소기에서 소비되는 연료를 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따른 열효율을 높일 수 있다.

또한, 탄화로에서 폐비닐과 같은 생활 쓰레기 탄화시 발생되는 분진을 분진 여과장치를 이용하여 여과함으로써, 일부의 분진과 VOC 가스를 이동시키는 VOC 이동관로의 막힘 현상을 방지할 수 있다.

아울러, 응축기에서 이송된 악취가스와 분진여과장치에서 이송된 VOC가스를 저장하는 챔버에 열교환기에서 리사이클링 되는 열원을 공급함으로써, 저온일 때에 콜타르로 변하는 분진 변형을 방지함과 동시에 여과된 악취가스와 VOC가스의 연소율을 높일 수 있는 유용한 발명이다.

Claims

2차 연소기를 통하여 열원이 1차 연소기로 공급되어지는 연소기의 열원을 열풍관로를 통해 탄화로를 거쳐 건조로에 공급하고, 상기 건조로에 유입된 열원을 열풍관로를 통해 열교환기를 거쳐 1차 연소기로 리사이클링 하는 유해물질 연소장치에 있어서,

상기 건조로와 연결된 제1 배출관과 연결되며, 일측으로 악취가스 이동관로와 응축수 배출구를 형성한 응축기;

상기 탄화로와 연결된 제2 배출관과 연결되며, 일측으로 VOC 이동관로와 분진 배출구를 형성한 분진여과장치;

상기 악취가스 이동관로와 VOC 이동관로와 연결되며, 일측으로 인버터팬과 오염물 이동관로를 형성한 챔버;

상기 열교환기에 연결된 열풍관로와 챔버를 연결하는 챔버 열풍관로가 상기 1차 연소기로 연결되어 있는 것에 특징이 있는 쓰레기 탄화 처리기의 유해물질 연소장치.