출원번호 : 10-2013-0029117 (2013년03월19일)
등록번호 : 10-1404883 (2014년05월30일)
특허권자: 한밭대학교
요약 : 본 발명은 알칼리 물질 함유 폐기물 소각장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 각종 알칼리 물질이
포함된 음식폐기물, 축분, 인분, 바이오매스 등을 소각할 때 발생하는 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 망간(Mg)
등의 알칼리 물질과 산성물질인 규소(Si), 염소(Cl) 등에 의해 연소실벽, 열교환장치 외벽을 부식, 침식 시키는
문제를 해소하고자 연소실 상단에서 이들 알칼리 물질과 분진 등이 신속히 반응하여 응결 부착되어 포집할 수 있
는 교체형 금속재 포집판을 이용하여 제거하는 알칼리 물질을 함유하는 폐기물의 소각장치 및 방법에 관한 것이
다.
이를 위하여, 본 발명인 알칼리 물질을 함유하는 폐기물의 소각장치는, 폐기물을 투입하기 위한 폐기물
투입구와; 상기 폐기물 투입구로 투입되는 폐기물을 연소시키는 연소실과; 상기 연소실의 상방에 설치되어 알칼
리물질과 분진을 포집하는 교체형 알칼리 물질 및 분진 포집기와; 상기 교체형 알칼리 물질 및 분진 포집기를 통
과한 고온의 배기가스로부터 열을 회수하는 열교환기와; 상기 열교환기를 통과한 배기가스에 포함된 분진을 제거
하는 집진기와; 상기 집진기에서 분진이 제거되어 외부로 배출되는 배기가스의 온도를 제어하는 연소가스 제어장
치로 이루어진다.
적용되는 대상 폐기물은, 음식폐기물, 축분, 인분, 바이오메스이며, 폐기물 처리시 발생되는 알칼리와 산성 폐기
물은, 칼륨(K), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 망간(Ma)및 규소(Si), 염소(Cl)인 것을 각각 특징으로 한다.
분진을 포집하는 상기 교체형 알칼리 물질 및 분진 포집기의 표면온도는 포집효율을 고려하여 600℃ 정도를 유지
한다.
한편, 음폐수를 비롯한 폐기물의 소각시에 발생되는 알칼리 및 산성물질을 처리하는 소각방법은, 상기 폐기물을
연소실에 투입하는 단계와; 투입된 상기 폐기물을 연소실에서 가열시키는 단계와; 연소실에서 가열된 폐기물에
알칼리 물질 및 분진을 용융 및 응결시키는 유기폴리머류의 촉진제를 투입하는 단계와; 상기 용융 및 응결된 분
진과 알칼리 물질을 600℃ 로 냉각시킴과 동시에 이를 포집하는 단계와; 교체형 알칼리 물질 및 분진 포집기를
통과한 가스로부터 열을 회수하는 열교환 단계와; 열교환된 상기 가스에 잔존하는 분진을 제거하는 집진단계와;
집진된 연소가스의 온도를 제어하는 연소가스 제어단계와; 제어된 연소가스를 연소가스 배출구를 통하여 외부로
방출시키는 단계로 이루어지며, 상기 폐기물을 가열시키는 단계에서의 연소실 내부온도는 700℃~850℃ 인 것으로
한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명은, 알칼리 물질은 분진과 반응 또는 응결할 경우 분진의 용융온도를 낮추어서 연
소실벽, 열교환장치 외벽에 쉽게 융착되어 부식 및 침식을 가속화시키는 알칼리 물질을 포집기에서 효과적으로
포집되도록 함으로써, 연소실 벽의 손상을 근본적으로 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 한 개의 단일 유니트에서 폐기물의 투입과 분진 및 알칼리 물 제거는 물론, 동시에 열교환이 이
루어지도록 하는 구성이어서, 종래 소각장치에 비하여 설치면적을 크게 감소시킴과 아울러 유지관리비를 획기적
으로 줄이는 장점을 가지고 있다.
이외에도 본 발명은, 알칼리 물질과 각종 분진은 물론 산성가스인 SOx, HCl, Cl2 도 신속하게 처리되는 이점도
아울러 기대할 수 있다.
