KR19990050775A - Pyrolysis Gasification Melt Treatment Equipment of Waste - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치는, 몸체의 소정 부위에 폐기물의 열분해 및 용융을 위한 연료가스 유입구 및 분해가스 배출구를 가지며, 투입된 폐기물을 열분해 및 가스화 용융처리하는 용융 반응로; 용융 반응로의 입구에 마련되며 폐기물을 압축하여 용융 반응로 내부로 투입시키는 폐기물 투입 장치; 용융 반응로의 일측에 마련되며 용융 반응로 내의 용융 슬래그를 공급받아 균질화하는 용융 슬래그 균질화조; 용융 슬래그 균질화조의 하부에 마련되며 균질화된 용융 슬래그를 냉각시켜 용융상태의 슬래그를 입자화하는 급냉조; 급냉조에 의해 입자화된 슬래그를 급냉조 외부로 이송하는 컨베이어; 및 컨베이어에 의해 이송된 입자화된 슬래그를 수집하는 슬래그 수집조를 포함한다.An apparatus for treating pyrolysis and gasification of wastes according to the present invention includes a melting reaction furnace having a fuel gas inlet and a decomposition gas outlet for pyrolysis and melting of wastes in a predetermined portion of a body, and pyrolyzing and gasifying and melting the injected waste; A waste input device which is provided at an inlet of the melting reactor and compresses the waste into the melting reactor; A molten slag homogenization tank provided at one side of the molten reactor and homogenized by receiving molten slag in the molten reactor; A quench tank provided under the molten slag homogenization tank and cooling the homogenized molten slag to granulate molten slag; A conveyor for transporting the slag granulated by the quench tank to the outside of the quench tank; And a slag collection tank for collecting the granulated slag conveyed by the conveyor.

이와 같은 본 발명에 의하면, 용융 반응로 입구에 마련된 폐기물 투입 장치에 의해 폐기물이 최대한 압축되고 차단벽에 의해 외부와 차단된 상태에서 압축된 폐기물이 용용 반응로 내부로 투입되므로, 외부로부터의 공기 유입 차단은 물론 폐기물의 내포 공기를 최대한 제거하여 무산소 또는 저산소 분위기가 조성되어 전체 열분해 가스 공정을 효율적으로 만들 수 있고, 2차 공해물질의 발생을 억제할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, since the waste is compressed to the maximum by the waste input device provided at the inlet of the melting reactor and blocked from the outside by the barrier wall, the compressed waste is introduced into the molten reactor, so that air is introduced from the outside. Blocking, of course, by eliminating the contained air of the waste as much as possible to create an oxygen-free or low-oxygen atmosphere can make the entire pyrolysis gas process efficiently, there is an advantage that can suppress the generation of secondary pollutants.

Description

폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치Pyrolysis Gasification Melt Treatment Equipment of Waste

본 발명은 폐기물 처리 장치에 관한 것으로서, 더 상세히는 폐기물 투입 시 폐기물을 압축하여 무산소 분위기를 조성하고, 고형물질의 함량을 높여 탄화가스화의 효율을 높이며, 가스화와 용융반응을 연속 단일공정하에서 실시하여 폐기물의 처리공정을 단순화하고, 폐기물을 최종적으로 2차 공해가 없는 슬래그 형태로 안전하게 처리할 수 있는 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste treatment apparatus, and more particularly, to compact an waste during waste input, to create an oxygen-free atmosphere, to increase the content of solids, to increase the efficiency of carbonization, and to carry out the gasification and melting reactions under a continuous single process. The present invention relates to a pyrolysis gasification melt treatment apparatus for wastes which simplifies the treatment process and can safely treat wastes in the form of slag without secondary pollution.

오늘날, 다양한 산업의 발전과 함께 산업현장에는 각종 폐기물이 발생되고 있다. 이와 같은 폐기물 중에는 물론 무해하고 쉽게 분해되는 것도 있지만, 대부분의 폐기물은 유해성분을 포함하고 있으며, 쉽게 분해되지도 않는 물질로 되어 있는경우가 많다. 더욱이 그와 같은 폐기물이 분별없이 아무 곳에나 버려지거나 매립될 경우 수질 및 토양 오염을 유발하여 환경 파괴를 가져오는 등, 심각한 사회 문제를 야기시킬 수 있다. 따라서, 그와 같은 폐기물의 처리에 각별한 노력이 요구되고 있다.Today, with the development of various industries, various wastes are generated at industrial sites. Although some of these wastes are harmless and easily decomposed, most wastes contain harmful components and are often made of materials that are not easily decomposed. Moreover, if such waste is discarded or landfilled indiscriminately, it can cause serious social problems, including water and soil pollution, resulting in environmental degradation. Therefore, special efforts are required for the disposal of such wastes.

폐기물의 처리에 있어서, 통상 가장 많이 사용되고 있는 방식이 소각에 의한 처리 방식이라고 할 수 있다. 그러나, 소각에 의한 폐기물 처리방식은 다이옥신(dioxin)의 배출과 중금속이 함유된 소각재 등의 2차 공해 물질 배출로 많은 문제점을 가지고 있다. 이와 같은 소각 방식을 대체하기 위하여 여러 방법이 제시되고 있지만, 그 중에서 가장 주목을 끄는 것은 열분해 가스화 용융처리 방법이다. 이 방법은 폐기물을 무산소 분위기에서 열분해하여 미연탄소분과 탄화가스를 얻어 열원으로 사용하고, 남은 재를 용융처리하여 슬래그(slag) 형태로 처리하는 방식이다. 폐기물을 열분해 가스화하는 방법은 500∼800℃에서 열분해 가스화한 후, 잔재를 1400℃ 이상의 고온에서 용융시키는 저온 가스화 용융법과, 1800℃ 이상의 슬래그 용탕 위에 폐기물을 투입하여 탄화층과 가스화층을 한 곳에서 형성시키는 고온 가스화 용융법으로 크게 나눌 수 있다. 저온 가스화 용융 장치는 1차적으로 밀폐된 공간에서 외부 열원으로 열분해 가스화를 행하여 탄화가스를 수집하는 반응로와, 그 1차 반응로에서 나온 잔재물을 2차적으로 용융하는 용융로로 구분되어 있다. 이러한 경우 반응로와 용융로에 각각 구분된 열원을 주어야 하고, 잔재물을 수집하고 이송하는 별도의 장치를 필요로 하게 된다. 또한, 고온 가스화 용융 장치는 열분해와 용융을 동시에 처리할 수는 있으나, 일반적으로 폐기물을 투입구로 그대로 투입시키므로 가스화 반응의 핵심인 무산소 분위기 조성이 효율적으로 이루어지지 않아 탄화 가스와 미연소 탄소분을 얻는데 그 효율이 낮은 문제점이 있다.In the treatment of waste, the most commonly used method is the treatment method by incineration. However, the waste treatment method by incineration has many problems due to the emission of dioxin and the emission of secondary pollutants such as incineration materials containing heavy metals. Various methods have been proposed to replace the incineration method, but the most attention is the pyrolysis gasification melt treatment method. In this method, waste is pyrolyzed in an oxygen-free atmosphere to obtain unburned carbon powder and carbonized gas as a heat source, and the remaining ash is melted to be treated as slag. Pyrolysis gasification of waste is carried out by pyrolysis gasification at 500 to 800 ° C., followed by low temperature gasification melting to melt the residue at a high temperature of 1,400 ° C. or higher, and injecting the waste onto a slag melt of 1800 ° C. or higher to form a carbonized layer and a gasification layer in one place. It can be roughly divided into the hot gasification melting method to be formed. The low temperature gasification melting apparatus is divided into a reactor for collecting carbonized gas by pyrolysis gasification to an external heat source in a primarily enclosed space, and a furnace for secondary melting of residues from the primary reactor. In this case, a separate heat source must be provided to the reactor and the melting furnace, and a separate device for collecting and transferring the residues is required. In addition, the hot gasification melting apparatus can process both pyrolysis and melting at the same time, but in general, since waste is introduced into the inlet, an oxygen free atmosphere composition, which is the core of the gasification reaction, is not efficiently formed, thereby obtaining carbonized gas and unburned carbon powder. There is a problem of low efficiency.

도 1은 종래 열분해 가스화 용융 처리 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional pyrolysis gasification melt processing apparatus.

도 1을 참조하면, 종래 열분해 가스화 용융 처리 장치는 투입된 폐기물을 열분해하기 위한 열분해관(101)과, 열분해관(101)의 상부에 마련되며 열분해관(101) 내부로 폐기물을 다져 넣는 크래밍(cramming) 장치(102)와, 열분해관(101)의 하부에 마련되며 열분해된 폐기물을 용융시키는 용융조(103)와, 열분해관(101) 및 용융조(103) 내의 발생가스를 제어하여 가스 버너(105)(105')에 공급하는 가스 제어장치(104)와, 열분해관(101)을 에워싸며 가스 버너(105)(105')로부터의 비연소된 가스를 모아 외부로 배출시키는 히팅 자켓(heating jacket)(106)과, 그 내부에 내열(화)성 라이닝(lining)(107)을 가지며 용융조(103)를 에워싸는 용융조 탱크(108)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a conventional pyrolysis gasification melt treatment device is provided with a pyrolysis tube 101 for pyrolyzing an input waste, and an upper portion of the pyrolysis tube 101 and cramming the waste into the pyrolysis tube 101. cramming) device 102, a melting tank 103 provided in the lower portion of the pyrolysis pipe 101 and melting the pyrolyzed waste, and controlling the gas generated in the pyrolysis pipe 101 and the melting tank 103 to control the gas burner. A heating jacket which surrounds the gas control device 104 and the pyrolysis pipe 101 to collect the unburned gas from the gas burners 105 and 105 'and discharges them to the outside. a heating jacket 106 and a melting tank tank 108 having a heat resistant lining 107 therein and surrounding the melting tank 103.

그런데, 이상과 같은 구성의 종래 열분해 가스화 용융처리 장치는 폐기물의 투입 시 크래밍 장치(102)에 의한 단순한 해머링에 의해 폐기물을 열분해관(101) 내부로 다져 넣으므로, 폐기물에 공기가 내포될 수 있는 공간이 많이 남아있게 되며, 그에 따라 무산소 분위기가 이루어지지 않아 열분해 가스화 반응이 원활히 이루어지지 않게 되고, 그로 인해 2차 공해물질이 발생되는 문제점이 있다.However, since the conventional pyrolysis gasification melt treatment device having the above-described configuration chops the waste into the pyrolysis pipe 101 by simple hammering by the cramming device 102 when the waste is input, air may be contained in the waste. There is a lot of space is left, accordingly there is no oxygen-free atmosphere is not made the pyrolysis gasification reaction smoothly, there is a problem that the secondary pollutant is generated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 폐기물 투입 시 폐기물을 압축하여 무산소 분위기를 조성하고, 고형물질의 함량을 높여 탄화가스화의 효율을 높이며, 가스화와 용융반응을 연속 단일공정하에서 실시하여 폐기물의 처리공정을 단순화하고, 폐기물을 최종적으로 2차 공해가 없는 슬래그 형태로 안전하게 처리할 수 있는 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and when the waste is injected, the waste is compressed to create an oxygen-free atmosphere, increase the content of solids to increase the efficiency of carbonization, and carry out gasification and melting reaction in a continuous single process It is an object of the present invention to simplify a waste treatment process and to provide a pyrolysis gasification melt treatment apparatus for waste that can be safely disposed of in the form of slag without secondary pollution.

도 1은 종래 열분해 가스화 용융 처리 장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a conventional pyrolysis gasification melt processing apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치의 개략적인 구성도.2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for treating pyrolysis gasification of waste according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

101...열분해관 102...크래밍 장치101 ... Pyrolysis tube 102 ... Cramming unit

103...용융조 104...가스 제어장치103 ... molten bath 104 ... gas control device

105,105'...가스 버너 106...히팅 자켓105,105 '... Gas Burner 106 ... Heating Jacket

107...내열(화)성 라이닝 108...용융조 탱크Heat-resistant lining 108 Melting tank

201...용융 반응로 202,203,206g...연료가스 주입구201 ... Melting reactor 202,203,206g ... Fuel gas inlet

204...가스 배출구 205...폐기물 투입장치204 Gas outlet 205 Waste input device

206...용융 슬래그 균질화조 207...급냉조206 ... Molten slag homogenization tank

208...컨베이어 209...슬래그 수집조208 Conveyor 209 Slag Collector

210...압축 폐기물 201d...건조실210 Compressed waste 201d Drying chamber

201e...폐기물 투입구 205c...차단실린더201e ... waste inlet 205c ... shut-off cylinder

205m...모터 205p...압축실린더205m ... motor 205p ... compression cylinder

205s...스크류 투입기 205w...차단벽205s ... screw feeder 205w ... blocking wall

206h...용융 슬래그 배출구 207w...물206h ... melt slag outlet 207w ... water

211...용융 슬래그층 212...탄화 폐기물층211 molten slag layer 212 carbonized waste layer

213...폐기물 가스화층213 Waste gasification layer

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치는, 몸체의 소정 부위에 폐기물의 열분해 및 용융을 위한 연료가스 유입구 및 분해가스 배출구를 가지며, 투입된 폐기물을 열분해 및 가스화 용융처리하는 용융 반응로; 상기 용융 반응로의 입구에 마련되며 폐기물을 압축하여 용융 반응로 내부로 투입시키는 폐기물 투입 장치; 상기 용융 반응로의 일측에 마련되며 용융 반응로 내의 용융 슬래그를 공급받아 균질화하는 용융 슬래그 균질화조; 상기 용융 슬래그 균질화조의 하부에 마련되며 균질화된 용융 슬래그를 냉각시켜 용융상태의 슬래그를 입자화하는 급냉조; 상기 급냉조에 의해 입자화된 슬래그를 급냉조 외부로 이송하는 컨베이어; 및 상기 컨베이어에 의해 이송된 입자화된 슬래그를 수집하는 슬래그 수집조를 포함하는 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the apparatus for pyrolysis gasification and melting of waste according to the present invention has a fuel gas inlet and a decomposition gas outlet for pyrolysis and melting of waste in a predetermined portion of the body, and thermally decomposes and inputs the gasification and melt treatment. Melting reactor; A waste input device which is provided at an inlet of the melting reactor and compresses the waste into the melting reactor; A molten slag homogenization tank provided at one side of the molten reactor and homogenized by receiving molten slag in the molten reactor; A quench tank provided under the molten slag homogenization tank and cooling the homogenized molten slag to granulate molten slag; A conveyor for transporting the slag granulated by the quench tank to the outside of the quench tank; And a slag collection tank for collecting the granulated slag conveyed by the conveyor.

이와 같은 본 발명에 의하면, 용융 반응로 입구에 마련된 폐기물 투입 장치에 의해 폐기물이 최대한 압축되고 차단벽에 의해 외부와 차단된 상태에서 압축된 폐기물이 용용 반응로 내부로 투입되므로, 외부로부터의 공기 유입 차단은 물론 폐기물의 내포 공기를 최대한 제거하여 무산소 또는 저산소 분위기가 조성되어 전체 열분해 가스 공정을 효율적으로 만들 수 있고, 2차 공해물질의 발생을 억제할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, since the waste is compressed to the maximum by the waste input device provided at the inlet of the melting reactor and blocked from the outside by the barrier wall, the compressed waste is introduced into the molten reactor, so that air is introduced from the outside. Blocking, of course, by eliminating the contained air of the waste as much as possible to create an oxygen-free or low-oxygen atmosphere can make the entire pyrolysis gas process efficiently, there is an advantage that can suppress the generation of secondary pollutants.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for treating pyrolysis gasification of waste according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치는 몸체의 대략 하부 쪽에 폐기물의 열분해 및 용융을 위한 연료가스 주입구(202) (203) 및 분해가스 배출구(204)를 가지며, 투입된 폐기물을 열분해 및 가스화 용융처리하는 용융 반응로(201)와, 그 용융 반응로(201)의 입구에 마련되며 폐기물을 압축하여 용융 반응로 내부로 투입시키는 폐기물 투입 장치(205)와, 상기 용융 반응로(201)의 하부 일측에 마련되며 용융 반응로(201) 내의 용융 슬래그를 공급받아 균질화하는 용융 슬래그 균질화조(206)와, 그 용융 슬래그 균질화조(206)의 하부에 마련되며 균질화된 용융 슬래그를 냉각시켜 용융상태의 슬래그를 고체상태로 입자화하는 급냉조(207)와, 급냉조(207)에 의해 입자화된 슬래그를 급냉조(207) 외부로 이송하는 컨베이어(208) 및 컨베이어(208)에 의해 이송된 입자화된 슬래그를 수집하는 슬래그 수집조(209)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the apparatus for treating pyrolysis gasification of waste according to the present invention has a fuel gas inlet 202 and a decomposition gas outlet 204 for pyrolysis and melting of waste at approximately a lower side of the body. A melting reactor 201 for pyrolyzing and gasifying the waste, a waste injector 205 provided at an inlet of the melting reactor 201 for compressing the waste and introducing the waste into the melting reactor, and the melting reaction The molten slag homogenization tank 206 which is provided on one side of the lower portion of the furnace 201 and receives and homogenizes the molten slag in the melting reactor 201, and the molten slag that is homogenized and provided in the lower portion of the molten slag homogenization tank 206. And a conveyor 208 and a conveyor 208 for conveying the slag granulated by the quench tank 207 to the outside of the quench tank 207 by cooling the slag in the molten state. It consists of a slag collection tank 209 for collecting the granulated slag transported by).

여기서, 상기 폐기물 투입 장치(205)는 폐기물 투입구(201e)를 통해 투입되는 폐기물을 나선식 회전에 의해 내부로 투입시키는 스크류 투입기(205s)와, 스크류 투입기(205s)의 중심축과 연결되며 스크류 투입기(205s)에 스크류 구동력을 제공하는 모터(205m)와, 투입된 폐기물을 압축시키는 압축실린더(205p)와, 압축실린더(205p)와 용융 반응로(201) 상부의 건조실(201d)의 연결 통로상에 마련되며 차단벽(205w)의 개폐에 의해 폐기물의 압축 및 압축된 폐기물이 반응로 내부로 투하될 수 있도록 하는 차단실린더(205c)로 구성된다. 이때, 압축실린더(205p)와 차단실린더(205c)로는 유압실린더가 사용된다.Here, the waste injecting device 205 is connected to the screw injector 205s for introducing the waste introduced through the waste inlet 201e into the inside by the spiral rotation, and connected to the central axis of the screw injector 205s, the screw injector On the connecting passage of the motor 205m which provides the screw driving force to 205s, the compression cylinder 205p for compressing the injected waste, and the compression cylinder 205p and the drying chamber 201d above the melting reactor 201. It is provided and is composed of a blocking cylinder (205c) to allow the compressed and compressed waste of the waste by the opening and closing of the blocking wall (205w) to be dropped into the reactor. At this time, a hydraulic cylinder is used as the compression cylinder 205p and the shutoff cylinder 205c.

그리고, 상기 용융 슬래그 균질화조(206)는 상기 용융 반응로(201)로부터의 용융 슬래그가 공급될 수 있도록 용용 반응로(201)와 연통구조의 일체형으로 마련된다. 그러나, 용융 슬래그 균질화조(206)는 경우에 따라서는 용융 반응로(201)와 독립된 구조체로 마련되어 파이프 등의 연결부재에 의해 연결되는 구조로 설치될 수도 있다. 또한, 용융 슬래그 균질화조(206)의 상단부에는 연료가스의 주입을 위한 가스 주입구(206g)가 마련되고, 그 바닥면에는 용융 슬래그의 배출을 위한 용융 슬래그 배출구(206h)가 마련된다. 그리고, 급냉조(207)에는 용융 슬래그 균질화조(206)로부터 낙하되는 용융 슬래그를 급속히 냉각시키기 위한 냉매로서 물(207w)이 채워진다.In addition, the molten slag homogenization tank 206 is provided as an integral type of communication structure with the molten reaction reactor 201 so that molten slag from the molten reaction reactor 201 can be supplied. However, in some cases, the molten slag homogenization tank 206 may be provided as a structure independent of the melting reactor 201 and connected by a connection member such as a pipe. In addition, a gas inlet 206g for injecting fuel gas is provided at an upper end of the molten slag homogenization tank 206, and a molten slag outlet 206h for discharging molten slag is provided at a bottom surface thereof. The quench tank 207 is filled with water 207w as a refrigerant for rapidly cooling the molten slag falling from the molten slag homogenization tank 206.

그러면, 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치의 동작에 대해 설명해 보기로 한다.Then, the operation of the pyrolysis gasification melt treatment apparatus for waste according to the present invention having the above configuration will be described.

차단실린더(205c)의 작동으로 차단벽(205w)이 닫힌 상태에서 폐기물 투입구(201e)를 통해 폐기물이 투입되면, 모터(205m)의 구동에 의해 스크류 투입기(205s)가 스크류 운동을 하고, 그에 따라 투입된 폐기물이 스크류 회전을 하면서 내부로(본 도면에서는 하부로) 이송된다. 이 과정에서 폐기물은 일차적으로 압축된다. 이렇게 압축된 폐기물이 하부로 투하되면, 압축실린더(205p)가 전진하여(본 도면에서는 우측으로 이동하여) 1차 압축된 폐기물을 다시 2차로 압축한다. 이에 따라 폐기물 내에 공기가 갇혀 있을 공간은 최소화된다. 이와 같이 2차 압축이 완료되면, 차단실린더(205c)의 작동으로 닫혀 있던 차단벽(205w)이 열리고, 압축된 폐기물(210)은 압축실린더(205p)의 푸싱(pushing) 작용으로 건조실(201d)로 이송된다. 그런 후, 차단벽(205w)이 다시 하강하여 닫힌 상태를 만든다. 따라서, 용융 반응로(201)는 외부와 차단되고, 반응로로 투입되는 폐기물 내에도 공기가 최소로 함유되어 있어 무산소 분위기를 이루어 열분해 가스화 반응을 돕게 된다.When waste is introduced through the waste inlet 201e while the blocking wall 205w is closed by the operation of the blocking cylinder 205c, the screw injector 205s performs a screw motion by driving the motor 205m, and accordingly The injected waste is conveyed inward (downward in this figure) with screw rotation. In this process, waste is primarily compressed. When the compressed waste is dropped downward, the compression cylinder 205p advances (moves to the right in this drawing) to compress the first compressed waste again to the second. This minimizes the space where air is trapped in the waste. When the secondary compression is completed in this way, the blocking wall 205w, which was closed by the operation of the blocking cylinder 205c, is opened, and the compressed waste 210 is pushed by the compression cylinder 205p to dry the chamber 201d. Is transferred to. Then, the blocking wall 205w descends again to create a closed state. Therefore, the melting reaction furnace 201 is cut off from the outside, and the waste contained in the reaction furnace contains a minimum of air, thereby forming an oxygen-free atmosphere to help the pyrolysis gasification reaction.

한편, 건조실(201d)의 압축 폐기물(210)은 다음 압축 폐기물이 들어올 때까지 용융 반응로(201) 하부에서 올라오는 고온 가스에 의해 건조된 후, 후속 압축 폐기물의 투입으로 용융 반응로(201) 내로 낙하된다. 여기서, 이와 같은 건조과정은 가스화 반응에 있어서 고형물의 함량을 높이는 첫 번째 과정이 된다. 이때, 건조 시간은 다음 압축 폐기물이 들어올 때까지이므로, 전체 공정에 맞추어 폐기물의 압축 속도 및 반응로 내로의 투입 속도를 조절함으로써 고온 가스에의 적절한 노출 시간을 확보할 수 있다.On the other hand, the compressed waste 210 of the drying chamber 201d is dried by the hot gas rising from the lower portion of the melting reactor 201 until the next compressed waste comes in, and then the molten reactor 201 by the input of the subsequent compressed waste. Falls into. Here, this drying process is the first process to increase the solids content in the gasification reaction. At this time, since the drying time is until the next compressed waste, the appropriate exposure time to the hot gas can be secured by adjusting the compression rate of the waste and the input speed into the reactor according to the entire process.

건조된 압축 폐기물은 초기에 생성된 용융 슬래그 위에 투하되는데, 공정 초기에는 용융층을 충분히 덮을 수 있도록 다량을 투입하게 되지만, 일단 적정량이 용융층 위에 쌓이게 되면, 용융 반응로(201)의 내부는 하부로부터 용융 슬래그층(211), 탄화 폐기물층(212), 폐기물 가스화층(213)으로 분리된다. 이 폐기물 가스화층(213)은 하부에서 올라오는 열에 의해 열분해되어 탄화가스를 생성하게 된다. 여기서, 잠시 이와 같은 열분해 가스화 반응에 대해 조금 더 설명을 부연해 보기로 한다.The dried compressed waste is initially deposited on the molten slag generated, but in the initial stage of the process, a large amount is added to sufficiently cover the molten layer, but once the proper amount is accumulated on the molten layer, the interior of the molten reactor 201 is lowered. From the molten slag layer 211, the carbonized waste layer 212, and the waste gasification layer 213. The waste gasification layer 213 is thermally decomposed by heat rising from the bottom to generate carbonized gas. Here, a brief description will be given for this pyrolysis gasification reaction.

열분해 가스화 반응은 유기물질을 무산소 분위기에서 500∼800℃ 온도 범위로 가열하여 수소, 메탄, 탄화수도, 일산화탄소 등으로 구성된 가연성 건류가스와, 아세톤, 메탄올 같은 유기화합물, 그리고 탄소분, 금속유리질 및 잔재 등의 잔존물로 분해하는 공정이다. 이러한 반응은 폐기물의 성분, 열분해 온도 및 속도에 크게좌우되는데, 특히 무산소 또는 저산소 분위기가 전제 조건이 된다. 일반적으로, 폐기물을 열분해하면 불특정 중간 생성물을 거쳐 가스, 액체, 고체 형태로 변하게 되며, 이때 생성되는 기체의 열량은 산소분위기가 강할수록 급격히 떨어지게 되고, 열분해 온도가 높을수록 고체의 양은 줄고 기체의 양은 증가하게 된다. 물론, 이때에 적정 온도가 되면, 더 이상 증가되지 않는데 그 적정온도 범위가 500∼800℃라고 할 수 있다. 그러나, 산소는 적으면 적을수록 양질의 분해가스를 생성하는데 도움이 된다.The pyrolysis gasification reaction heats organic materials in an oxygen-free atmosphere to a temperature range of 500 to 800 ° C, combustible dry gas consisting of hydrogen, methane, hydrocarbons, carbon monoxide, organic compounds such as acetone and methanol, and carbon powder, metal glass and residues. It is a process of decomposing into residues of. This reaction depends largely on the composition of the waste, the pyrolysis temperature and the rate, in particular an oxygen free or low oxygen atmosphere. In general, the pyrolysis of wastes causes gaseous, liquid, and solid forms to pass through unspecified intermediate products, and the amount of heat generated in the gas drops sharply at higher oxygen atmospheres, and at higher pyrolysis temperatures, the amount of solids decreases and the amount of gas decreases. Will increase. Of course, if the appropriate temperature at this time, it does not increase any more, it can be said that the appropriate temperature range is 500 ~ 800 ℃. However, the lower the amount of oxygen, the better the quality of the cracked gas.

한편, 상기 탄화 폐기물층(212)의 열분해에 의해 생성된 탄화가스는 가스 배출구(204)를 통해 배출되어 정화과정을 거친 후, 가스 주입구(202)(203)(206g)를 통해 다시 주입되어 연료로 사용된다. 그리고, 폐기물 가스화층(213)의 열분해 잔재물은 하부의 탄화 폐기물층(212)으로 내려가게 된다. 그러면, 탄화 폐기물층(212)은 자체의 미연소 탄소분과 가스 주입구(202)(203)로 들어오는 정화과정을 거친 열분해 탄화가스 또는 연료가스에 의해 용융되어 슬래그 층(211)으로 내려가게 된다. 그리고, 이렇게 생성된 슬래그는 균질화조(206)를 거쳐 배출구(206h)를 통해 급냉조(207)로 떨어지게 되는데, 이 과정에서 용융 슬래그는 물(207w)에 의해 급속히 냉각되면서 고체 입자로 파쇄된다. 이때, 슬래그 뿐만 아니라, 금속도 슬래그와 분리되어 나오게 되는데, 금속은 컨베이어(208)에 마련되어 있는 슬래그, 금속 분리장치(미도시)에 의해 별도로 분리 수거된다. 컨베이어(208)에 의해 급냉조(207) 밖으로 이송된 슬래그는 슬래그 수집조(209)에 수집된다. 그리고, 수집된 슬래그는 다른 산업분야의 원료로 사용되거나 적절히 폐기처리된다.Meanwhile, the carbonized gas generated by the pyrolysis of the carbonized waste layer 212 is discharged through the gas outlet 204 to undergo a purification process, and then injected again through the gas inlets 202, 203, and 206 g of fuel. Used as The pyrolysis residue of the waste gasification layer 213 is lowered to the lower carbonization waste layer 212. Then, the carbonized waste layer 212 is melted by the pyrolysis carbon gas or fuel gas which has undergone the purification process coming into its own unburned carbon powder and the gas inlet 202, 203 and descends to the slag layer 211. Then, the slag thus produced is dropped into the quench tank 207 through the outlet 206h through the homogenization tank 206, in which molten slag is crushed into solid particles while being rapidly cooled by water (207w). At this time, not only slag, but also the metal is separated from the slag, the metal is separately collected and collected by the slag, a metal separator (not shown) provided on the conveyor 208. The slag conveyed out of the quench tank 207 by the conveyor 208 is collected in the slag collection tank 209. The collected slag is then used as raw material for other industries or disposed of as appropriate.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치는 용융 반응로 입구에 마련된 폐기물 투입 장치에 의해 폐기물이 최대한 압축되고 차단벽에 의해 외부와 차단된 상태에서 압축된 폐기물이 용용 반응로 내부로 투입되므로, 외부로부터의 공기 유입 차단은 물론 폐기물의 내포 공기를 최대한 제거하여 무산소 또는 저산소 분위기가 조성되어 전체 열분해 가스 공정을 효율적으로 만들 수 있고, 그에 따라 2차 공해물질의 발생을 억제할 수 있는 장점이 있다.As described above, the apparatus for treating pyrolysis gasification and melting of waste according to the present invention is the waste compressed in the state in which the waste is compressed to the maximum by the waste input device provided at the inlet of the melting reactor and blocked from the outside by the barrier wall. Since it is put inside, it is possible to block the inflow of air from the outside as well as to remove the contained air of the waste as much as possible to create an anoxic or low oxygen atmosphere, making the entire pyrolysis gas process more efficient, and thus suppressing the generation of secondary pollutants. There are advantages to it.

Claims (4)

몸체의 소정 부위에 폐기물의 열분해 및 용융을 위한 연료가스 유입구 및 분해가스 배출구를 가지며, 투입된 폐기물을 열분해 및 가스화 용융처리하는 용융 반응로;A melting reaction furnace having a fuel gas inlet and a decomposition gas outlet for pyrolysis and melting of waste in a predetermined portion of the body, and pyrolyzing and gasifying and melting the injected waste; 상기 용융 반응로의 입구에 마련되며 폐기물을 압축하여 용융 반응로 내부로 투입시키는 폐기물 투입 장치;A waste input device which is provided at an inlet of the melting reactor and compresses the waste into the melting reactor; 상기 용융 반응로의 일측에 마련되며 용융 반응로 내의 용융 슬래그를 공급받아 균질화하는 용융 슬래그 균질화조;A molten slag homogenization tank provided at one side of the molten reactor and homogenized by receiving molten slag in the molten reactor; 상기 용융 슬래그 균질화조의 하부에 마련되며 균질화된 용융 슬래그를 냉각시켜 용융상태의 슬래그를 입자화하는 급냉조;A quench tank provided under the molten slag homogenization tank and cooling the homogenized molten slag to granulate molten slag; 상기 급냉조에 의해 입자화된 슬래그를 급냉조 외부로 이송하는 컨베이어; 및A conveyor for transporting the slag granulated by the quench tank to the outside of the quench tank; And 상기 컨베이어에 의해 이송된 입자화된 슬래그를 수집하는 슬래그 수집조를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치.And a slag collection tank for collecting the granulated slag transferred by the conveyor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폐기물 투입 장치는 폐기물 투입구를 통해 투입되는 폐기물을 나선식 회전에 의해 내부로 투입시키는 스크류 투입기와, 스크류 투입기의 중심축과 연결되며 스크류 투입기에 스크류 구동력을 제공하는 모터와, 투입된 폐기물을 압축시키는 압축실린더와, 압축실린더와 상기 용융 반응로 상부의 건조실의 연결 통로상에 마련되며 차단벽의 개폐에 의해 폐기물의 압축 및 압축된 폐기물이 반응로 내부로 투하될 수 있도록 하는 차단실린더로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치.The waste input device includes a screw feeder for feeding the waste introduced through the waste feeder into the inside by a helical rotation, a motor connected to the central axis of the screw feeder and providing a screw driving force to the screw feeder, and compressing the injected waste. Compression cylinders, compression cylinders and blocking cylinders are provided on the connection passage of the drying chamber above the melting reactor and composed of a blocking cylinder that allows the compressed and compressed waste of the waste to be discharged into the reactor by opening and closing the blocking wall. A pyrolysis gasification melt treatment device for waste. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 압축실린더와 차단실린더는 유압실린더로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치.The compression cylinder and the blocking cylinder is a pyrolysis gasification melt treatment device of the waste, characterized in that consisting of a hydraulic cylinder. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컨베이어에는 상기 급냉조에 의해 냉각되어 입자화된 슬래그와 분리되어 석출되는 금속을 분리수거하기 위한 슬래그, 금속 분리장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐기물의 열분해 가스화 용융 처리 장치.And a slag for separating and collecting the metal that is separated by the granulated slag cooled by the quenching tank and deposited on the conveyor, and a metal separation device is installed.