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KR101229220B1 - 폐기물 가스화처리장치 - Google Patents

폐기물 가스화처리장치 Download PDF

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KR101229220B1
KR101229220B1 KR1020110043770A KR20110043770A KR101229220B1 KR 101229220 B1 KR101229220 B1 KR 101229220B1 KR 1020110043770 A KR1020110043770 A KR 1020110043770A KR 20110043770 A KR20110043770 A KR 20110043770A KR 101229220 B1 KR101229220 B1 KR 101229220B1
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KR
South Korea
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gasification
chamber
waste
gasification chamber
combustion chamber
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박현서
이환노
유병수
정재관
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전주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 폐기물 가스화처리장치에 관한 것으로써, 플라즈마 토치를 통해 가스화실내로 공급되는 폐플라스틱 등을 포함한 파쇄된 폐기물을 보다 용이하게 가스화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 가스화실에서 배출되는 가스를 연소실내에서 2차적으로 완전연소시킨 후 완전연소시킨 가스를 CO, H2, CH4 등의 연료용 가스로써 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

폐기물 가스화처리장치{MODIFIED WASTE GASIFICATION APPARATUS}
본 발명은 플라즈마 토치를 통해 가스화실내로 공급되는 폐플라스틱 등을 포함한 파쇄된 폐기물을 보다 용이하게 가스화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 가스화실에서 배출되는 가스를 연소실내에서 2차적으로 완전연소시킨 후 완전연소시킨 가스를 CO, H2, CH4 등의 연료용 가스로써 사용할 수 있는 폐기물 가스화처리장치에 관한 것이다.
국내 폐플라스틱에 대한 처리방법의 특징을 살펴보면 범용 플라스틱류 폐기물은 6종의 폴리머로 되어 있어서 처리하는데 많은 인건비가 소비될 뿐만 아니라 원료의 종류를 가려내기 어려워서 재생하는 데 많은 어려움이 있다.
폐합성수지의 재활용방법에는 물질재활용법으로 파쇄이용이나 재생이용과 같은 가공에 의한 방법과 열을 이용하는 열적 재활용법으로 RDF나 RPF의 고형연료로 제품화하는 방법, 직접소각하는 법, 열분해하여 오일화하는 방법과 가스화하는 방법 등으로 구분될 수 있다.
생활폐기물고형연료(RDF)는 파쇄, 분쇄, 절단되어 성형되지 아니한 상태의 가연성 고형폐기물을 압출, 가열, 마찰 등의 방법으로 성형가공하고 가공품의 단면형상을 원형으로 만든 고형연료를 말한다.
폐플라스틱고형연료(RPF)는 폐플라스틱과 폐지를 혼합해서 제조한 고체연료를 말하는데, 이는 플라스틱을 중량기준으로 60%이상을 사용한 것으로 재활용이 곤란하여 단순소각, 매립하던 혼합플라스틱을 고형연료화한 것이다.
RDF와 RPF는 매우 우수한 폐기물의 재활용방법이나 이를 연료로 사용가능한전용소각로가 필요할 뿐만 아니라 제조후 장기보관하기에 곤란하고, 나아가 중금속이나 다이옥신 등의 2차 오염물질이 발생할 우려가 있다.
폐플라스틱의 열분해 오일화공정은 폐플라스틱을 400℃ ~ 500℃온도에서 열분해시키면 오일이 얻어지는 공정을 말한다.
이 공정의 구성은 주입, 용융, 반응, 잔사유 처리, 증류 공정으로 나뉘어진다.
그러나, 이 공정은 수거된 폐플라스틱의 질이 낮으므로 열분해 투입전 전처리공정을 통해 필요치 않은 물질을 제거해야 한다.
고형의 원료를 액상으로 전환하고 수분 및 염소제거, 분해공정을 원활히 진행하기 위해서는 용융공정이 필수적으로 필요하다.
또한, 대량의 원료를 원활하게 처리하기 위해서는 연속적인 공정이 진행되어야 한다.
소각으로 플라스틱 폐기물을 처리하게 되면 플라스틱이 보유하고 있는 높은 에너지를 이용할 수 있는데, 보통 폐플라스틱은 도시폐기물과 혼합된 상태로 연소시킨다.
이때 플라스틱 함유량이 10%이상 함유되면 많은 문제가 발생하므로 이에 대한 대책이 필요하다.
소각로에서 나오는 배기가스중에는 다이옥신이나 유독가스가 함유될 수 있음으로 이를 적절하게 처리할 수 있는 후처리시설의 설치가 필수적이다.
이상과 같이 종래의 여러기술들은 폐플라스틱을 처리하기 위한 많은 방법들이 제시되고 있으나, 각방법마다 장단점을 가지고 있다.
따라서, 이러한 문제점들을 개선하여 폐플라스틱이 정상적으로 처리되면서 재활용할 수 있는 폐플라스틱 처리설비 및 처리공정의 개발이 필수적으로 요구되고 있다.
본 발명자는 플라즈마 토치를 통해 가스화실내로 공급되는 폐플라스틱 등을 포함한 파쇄된 폐기물을 보다 용이하게 가스화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 가스화실에서 배출되는 가스를 연소실내에서 2차적으로 완전연소시킨 후 완전연소시킨 가스를 CO, H2, CH4 등의 연료용 가스로써 사용할 수 있는 폐기물 가스화처리장치를 제안하고자 한다.
본 발명은 플라즈마 토치를 통해 가스화실내로 공급되는 폐플라스틱 등을 포함한 파쇄된 폐기물을 보다 용이하게 가스화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 가스화실에서 배출되는 가스를 연소실내에서 2차적으로 완전연소시킨 후 완전연소시킨 가스를 CO, H2, CH4 등의 연료용 가스로써 사용할 수 있는 폐기물 가스화처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 파쇄된 폐기물이 저장되는 호퍼와; 상기 호퍼에 저장된 파쇄된 폐기물을 공급받는 가스화실과; 상기 가스화실에 구비되고, 상기 가스화실내의 파쇄된 폐기물을 가스화하는 플라즈마 토치와; 상기 가스화실과 연통되고, 상기 가스화실에서 배출되는 가스를 연소시키는 연소실;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치를 제공한다.
여기서, 상기 호퍼내에 파쇄된 폐기물이 저장될 수 있도록 폐기물을 파쇄하는 파쇄부가 구비되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 파쇄부는 상기 호퍼의 내부 상측에 구비되는 회전축과; 상기 회전축과 축결합되어 상기 회전축을 회전시키는 구동부재와; 상기 회전축에 일정간격으로 수직형성되는 회전판과; 상기 회전판의 상단부에 각각 형성되는 햄머;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가스화실은 상기 호퍼로부터 파쇄된 폐기물을 공급받고, 하부에 상기 플라즈마 토치가 구비되는 일측 가스화실과; 상기 일측 가스화실과 연통되도록 상기 일측 가스화실의 타측에 형성되는 타측 가스화실;로 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 호퍼에 저장된 파쇄된 폐기물을 상기 가스화실로 공급하는 공급부가 구비되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 공급부는 상기 호퍼와 연통되도록 상기 호퍼의 하부에 구비되는 일측몸체와, 상기 일측몸체 및 상기 가스화실과 연통되도록 상기 일측몸체와 상기 가스화실 사이에 구비되는 타측몸체로 구성되는 몸체와; 상기 몸체의 내부에 구비되는 이송스크류와; 상기 이송스크류와 축결합되어 상기 이송스크류를 회전시키는 구동부재;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 가스화실에 투명창이 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 가스화실에 보조버너가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가스화실 내부에 상기 플라즈마 토치의 상측이 내부에 수용되는 커버가 구비되고, 상기 커버에 상기 플라즈마 토치에서 발생되는 고온의 열을 분사하는 분사공이 일정간격으로 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 커버의 분사공은 상기 커버의 표면에 예각방향으로 일정간격으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버는 실리콘카바이드 재질 또는 스테인레스 스틸재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 가스화실과 상기 연소실 사이에 상기 가스화실과 상기 연소실이 연통되도록 상기 가스화실과 상기 연소실을 연결하는 연결부가 구비되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 연결부에 상기 가스화실 내부에서 발생된 가스를 채집하는 가스채집부가 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 가스화실의 내부에 상기 가스화실 내부에서 발생된 가스에 포함된 재를 제거하는 재제거부;가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 연소실에 투명창이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연소실로 외부공기를 공급하는 공급팬이 구비되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 연소실과 연통되도록 상기 연소실의 타측에 구비되는 냉각실과; 상기 냉각실에 구비되는 냉각팬;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
더불어, 상기 연소실 내부로 냉각수를 분무하는 냉각수 분무부가 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 연소실에서 배출되는 가스를 집진하여 외부로 배출하는 집진부;가 구비되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 집진부는 상기 연소실에서 배출되는 가스를 흡입하는 팬부재와; 상기 팬부재를 통해 내부로 유입된 가스를 외부로 배출하는 굴뚝;으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 플라즈마 토치를 통해 가스화실내로 공급되는 폐플라스틱 등을 포함한 파쇄된 폐기물을 보다 용이하게 가스화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 가스화실에서 배출되는 가스를 연소실내에서 2차적으로 완전연소시킨 후 완전연소시킨 가스를 CO, H2, CH4 등의 연료용 가스로써 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예인 폐기물 가스화처리장치를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 3은 파쇄부를 개략적으로 나타내는 일부확대단면도이고,
도 4는 가스화실을 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 5는 도 4의 A - A선에 따른 단면도이고,
도 6은 연소실을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예인 폐기물 가스화처리장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
본 발명의 일실시예인 폐기물 가스화처리장치는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 크게, 호퍼(10), 가스화실(20), 플라즈마 토치(30) 및 연소실(40)을 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 호퍼(10)의 내부에는 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물이 저장된다.
다음으로, 상기 가스화실(20)의 내부로는 상기 호퍼(10)에 저장된 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물이 공급된다.
다음으로, 상기 플라즈마 토치(30)는 상기 가스화실(20)에 구비된다.
상기 플라즈마 토치(30)는 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 장치로써, 상기 플라즈마 토치(30)에서 발생된 고온의 플라즈마가스열에 의해 상기 가스화실(20)내로 공급된 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물은 1차적으로 연소되어 가스화되어진다.
상기 플라즈마 토치(30)가 플라즈마가스로 사용하고 있는 스팀에 의해 상기 가스화실(20)내에서 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물이 가스화되면서 상기 가스화실(20)내에 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스가 발생하게 된다.
다음으로, 상기 연소실(40)은 상기 가스화실(20)과 연통되도록 상기 가스화실(20)의 타측에 구비된다.
상기 연소실(40)은 상기 가스화실(20)에서 배출되는 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스를 2차적으로 완전연소시키게 된다.
도 3은 파쇄부(9)를 개략적으로 나타내는 일부확대단면도이다.
다음으로, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 호퍼(10)내에 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물이 저장될 수 있도록 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물을 잘게 파쇄하는 파쇄부(9)가 구비될 수 있다.
특히, 상기 파쇄부(9)는 회전축(91), 구동부재(92), 회전판(93) 및 햄머(94)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 회전축(91)은 상기 호퍼(10)의 내부 상측에 수평구비될 수 있다.
모터 등으로 이루어질 수 있는 상기 구동부재(92)는 상기 회전축(91)의 일단부와 축결합된 상태로 상기 호퍼(10)의 일측면에 볼트고정된 상태로 수평구비될 수 있다.
상기 구동부재(92)는 제어부(미도시)의 제어에 의해 상기 회전축(91)을 일정횟수로 정역회전시킬 수 있다.
상기 회전판(93)은 상기 회전축(91)에 일정간격으로 수직형성되어 상기 회전축(91)을 따라 일정횟수로 정역회전될 수 있다.
상기 햄머(94)는 상기 회전판(93)의 상단부에 각각 형성되어 상기 회전축(91) 및 상기 회전판(93)을 따라 일정횟수로 정역회전하면서 작업자에 의해 상기 호퍼(10)의 내부 상측으로 투입되는 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물을 타격하여 잘게 파쇄할 수 있다.
도 4는 가스화실(20)을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
다음으로, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 가스화실(20)은 일측 가스화실(210)과 타측 가스화실(220)로 이루어질 수 있다.
상기 일측 가스화실(210)의 내부에는 상기 호퍼(10)로부터 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물이 공급되는 일측 공간(211)이 형성될 수 있다.
상기 일측 가스화실(210)의 하부에는 상기 플라즈마 토치(30)가 볼트고정된 상태로 수직구비될 수 있다.
상기 플라즈마 토치(30)의 상단부는 상기 일측 공간(211)내에 수용될 수 있고, 상기 플라즈마 토치(30)의 하단부는 상기 일측 가스화실(210)의 외부로 노출될 수 있다.
상기 타측 가스화실(220)은 상기 일측 가스화실(210)과 연통되도록 상기 일측 가스화실(210)의 타측에 형성될 수 있다.
상기 타측 가스화실(220)의 내부에는 타측 공간(221)이 형성될 수 있다.
상기 일측 공간(211)의 타측 상부와 상기 타측 공간(221)의 일측 상부에는 상기 일측 공간(211)과 상기 타측 공간(221)을 연통시키는 유로(230)가 형성될 수 있다.
상기 플라즈마 토치(30)에 의해 상기 일측 가스화실(210)내에서 발생된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스는 상기 유로(230)를 지나 상기 타측 공간(221)내로 유입될 수 있다.
상기 일측 가스화실(210)내에서 발생된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스가 상기 유로(230)를 지나 상기 타측 공간(221)내로 유입되기 때문에 상기 가스화실(20)내에 체류하는 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스의 체류시간이 상대적으로 길어지게 되고,
이로 인해 상기 일측 가스화실(210)내에서 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물을 가스화하는 과정 중에 상기 일측 가스화실(210)내에서 완료되지 못한 화학적 반응들이 상기 타측 가스화실(220)내에서 완료될 수 있어 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물의 가스화효율이 대폭적으로 크게 향상될 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 호퍼(10)에 저장된 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물을 상기 가스화실(20)로 공급하는 공급부(50)가 구비될 수 있다.
상기 공급부(50)는 몸체(510), 이송스크류(520) 및 구동부재(530)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 몸체(510)는 일측몸체(511)와 타측몸체(512)로 구성될 수 있다.
상기 일측몸체(511)는 상기 호퍼(10)와 연통되도록 상기 호퍼(10)의 하부에 구비될 수 있다.
상기 타측몸체(512)는 상기 일측몸체(511) 및 상기 가스화실(20)의 일측 가스화실(210)과 연통되도록 상기 일측몸체(511)와 상기 가스화실(20)의 일측 가스화실(210) 사이에 구비될 수 있다.
상기 타측몸체(512)는 제 1타측몸체(512a)와 제 2타측몸체(512b)로 이루어질 수 있다.
상기 제 1타측몸체(512a)는 상기 일측몸체(511)와 연통되도록 상기 일측몸체(511)의 타측면에 수평구비될 수 있다.
상기 제 2타측몸체(512b)는 상기 제 1타측몸체(512a)와 연통되도록 상기 제 1타측몸체(512a)의 타측 하부에 일체형으로 수직구비될 수 있다.
상기 제 2타측몸체(512b)가 상기 가스화실(20)의 일측 가스화실(210)과 연통되도록 상기 제 2타측몸체(512b)의 하측은 상기 일측 가스화실(210)의 상측에 볼트고정된 상태로 연결될 수 있다.
상기 이송스크류(520)는 상기 몸체(510)의 일측몸체(511)의 내부와 타측몸체(512)의 제 1타측몸체(512a)의 내부에 정역회전가능하게 수평구비될 수 있다.
모터 등으로 이루어질 수 있는 상기 구동부재(530)는 상기 이송스크류(520)의 일단부와 축결합된 상태로 상기 몸체(510)의 일측면에 볼트고정된 상태로 구비될 수 있다.
상기 구동부재(530)는 상기 제어부(미도시)의 제어에 의해 상기 이송스크류(520)를 일정횟수로 정역회전시킬 수 있고, 상기 이송스크류(520)는 상기 구동부재(530)를 통해 일정횟수로 정역회전하여 상기 호퍼(10)내에 저장된 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물을 상기 가스화실(20)의 일측 가스화실(210)로 이송하게 된다.
다음으로, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 가스화실(20)에는 투명창(60)이 구비될 수 있다.
상기 투명창(60)은 일측 투명창(610)과 타측 투명창(620)으로 구성될 수 있다.
상기 일측 가스화실(210)의 일측 공간(211)과 연통되도록 상기 일측 가스화실(210)의 내부 상측에는 일측 수직관(212)이 구비될 수 있다.
상기 일측 투명창(610)은 상기 일측 수직관(212)의 상단부에 구비될 수 있다.
상기 타측 가스화실(220)의 타측 공간(221)과 연통되도록 상기 타측 가스화실(220)의 내부 상측에는 타측 수직관(222)이 구비될 수 있다.
상기 타측 투명창(620)은 상기 타측 수직관(222)의 상단부에 구비될 수 있다.
상기 가스화실(20)에 구비되는 상기 투명창(60)을 통해 작업자가 상기 가스화실(20)내에서 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스가 발생하는 상태를 육안으로 확인할 수 있게 된다.
다음으로, 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 가스화실(20)의 일측 가스화실(210) 또는 타측 가스화실(220) 내부에는 보조버너가 구비될 수 있다.
상기 가스화실(20)의 일측 가스화실(210) 또는 타측 가스화실(220)의 내부에 구비되어 상기 제어부(미도시)의 제어에 의해 고온의 열을 발생시키는 상기 보조버너를 통해 상기 가스화실(20)의 내부로 공급된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물의 가스화에 소요되는 시간을 크게 단축할 수 있을 뿐만 아니라 상기 가스화실(20)내부의 온도를 보다 용이하게 조절할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 가스화실(20)의 일측 가스화실(210)의 내부에는 커버(80)가 수직구비될 수 있다.
상기 커버(80)의 내부 하측에는 상기 플라즈마 토치(30)의 상측이 수용될 수 있다.
상기 커버(80)의 표면에는 상기 플라즈마 토치(30)에서 발생되는 고온의 스팀열을 상기 가스화실(20)의 일측 가스화실(210)내로 분사하는 분사공(810)이 일정간격으로 형성될 수 있다.
도 5는 도 4의 A - A선에 따른 단면도이다.
다음으로, 도 5에서 보는 바와 같이 상기 커버(80)의 분사공(810)은 상기 커버(80)의 표면에 예각(α)방향으로 일정간격으로 형성될 수 있다.
상기 커버(80)의 분사공(810)이 예각(α)방향으로 일정간격으로 형성됨에 따라 상기 분사공(810)을 통해 상기 일측 가스화실(210)내로 분사되는 고온의 스팀열은 선회하게 되고,
이때 상기 일측 가스화실(210)내에서 발생된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스는 고온의 스팀열과 함께 상기 일측 가스화실(210)의 내주면을 따라 선회하면서 상기 타측 가스화실(220)로 유입될 수 있다.
상기 일측 가스화실(210)내에서 발생된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스가 상기 일측 가스화실(210)의 내주면을 따라 선회하면서 상기 타측 가스화실(220)로 유입됨에 따라 상기 가스화실(20)내에 체류하는 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스의 체류시간이 상대적으로 보다 더욱 길어지게 되고, 이로 인해 파쇄된 폐플라스틱 등을 포함한 폐기물의 가스화효율이 대폭적으로 보다 더욱 크게 향상될 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 상기 커버(80)가 상기 플라즈마 토치(30)에서 발생되는 고온의 스팀열과 접하여 화학적 반응을 일으키는 것을 최소화하기 위해 상기 커버(80)는 실리콘카바이드 재질 또는 스테인레스 스틸 재질로 이루어지는 것이 좋다.
다음으로, 도 1에서 보는 바와 같이 상기 가스화실(20)의 타측 가스화실(220)의 타측면과 상기 연소실(40)의 일측면 사이에는 상기 가스화실(20)의 타측 가스화실(220)과 상기 연소실(40)을 연통되도록 상기 가스화실(20)의 타측 가스화실(220)과 상기 연소실(40)을 연결하는 연결부(90)가 구비될 수 있다.
상기 가스화실(20)에서 발생된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스는 상기 연결부(90)를 통해 상기 연소실(40)로 유입되고,
상기 연소실(40)의 내부에 구비되는 버너(미도시)는 상기 제어부(미도시)의 제어에 의해 고온의 열을 발생시켜 상기 연소실(40)내로 유입된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스를 2차적으로 완전연소시키게 된다.
한편, 상기 가스화실(20)에서 발생되어 상기 연소실(40)로 유입된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스가 상기 연소실(40)내에서 보다 용이하게 선회하여 상기 연소실(40)내에서 보다 오랜시간 동안 체류할 수 있도록 상기 연결부(90)의 타단부는 도 2에서 보는 바와 같이 상기 연소실(40)의 후측면에 연결될 수도 있다.
다음으로, 작업자가 상기 가스화실(20)의 내부에서 발생된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스를 보다 용이하게 분석할 수 있도록 하기 위해,
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 연결부(90)의 중심부에는 상기 가스화실(20)의 내부에서 발생되어 상기 연소실(40)의 내부로 유입되는 CO, H2, CH4 등을 포함한 일부 가스를 채집하는 가스 채집부(100)가 구비될 수 있다.
다음으로, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 가스화실(20)의 타측 가스화실(220)의 타측 공간(221)의 상측에는 상기 가스화실(20)의 내부에서 발생된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스에 포함된 재를 제거하는 재제거부(110)가 구비될 수 있다.
도 6은 연소실(40)을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
다음으로, 도 6에서 보는 바와 같이 상기 연소실(40)에는 투명창(120)이 구비될 수 있다.
상기 연소실(40)의 내부 상측에는 상기 연소실(40)의 내부와 연통되는 경사관(410)이 구비될 수 있다.
상기 경사관(410)은 상단부에서 하단부 방향으로 갈수록 상기 연소실(40)의 타측면 방향으로 하향경사질 수 있다.
상기 투명창(120)은 상기 경사관(410)의 상단부에 구비될 수 있다.
상기 연소실(40)에 구비되는 상기 투명창(120)을 통해 작업자가 상기 연소실(40)의 내부에서 2차적으로 완전연소되는 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스를 육안으로 확인할 수 있게 된다.
다음으로, 도 1에서 보는 바와 같이 상기 연소실(40)의 내부에서 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스가 완전연소되는데 필요한 외부공기를 상기 제어부(미도시)의 제어에 의해 상기 연소실(40)로 공급하는 공급팬(130)이 구비될 수 있다.
상기 연소실(40)의 일측면에는 1개 또는 2개 이상의 외부공기 공급구(420)가 일정간격으로 형성될 수 있다.
상기 공급팬(130)은 1개 또는 2개 이상의 상기 외부공기 공급구(420)에 각각 연결되어 상기 제어부(미도시)의 제어에 의해 외부공기를 흡입하여 상기 연소실(40)내로 외부공기를 공급할 수 있다.
다음으로, 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 연소실(40)의 내부에는 상기 연소실(40) 내부의 온도를 측정하는 공지된 열전대 등을 포함한 온도측정부가 구비될 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 상기 제어부(미도시)에 미리 설정된 기준 온도값과 상기 온도측정부가 측정한 온도측정값을 비교하여 상기 연소실(40)의 버너(미도시)를 제어할 수 있다.
상기 온도측정부가 측정한 온도측정값이 상기 제어부(미도시)에 미리 설정된 기준 온도값 초과인 경우 상기 제어부(미도시)는 상기 연소실(40)의 버너(미도시)의 작동을 중지시키게 된다.
상기 온도측정부가 측정한 온도측정값이 상기 제어부(미도시)에 미리 설정된 기준 온도값 이하인경우 상기 제어부(미도시)는 상기 연소실(40)의 버너(미도시)를 작동시키게 된다.
다음으로, 도 1에서 보는 바와 같이 상기 연소실(40)과 연통되도록 상기 연소실(40)의 타측에는 냉각실(140)이 구비될 수 있다.
상기 냉각실(140)의 하측에는 외부공기 공급구(141)가 형성될 수 있다.
상기 냉각실(140)의 외부공기 공급구(141)에는 상기 제어부(미도시)의 제어에 의해 상기 냉각실(140)로 외부공기를 공급하는 냉각팬(150)이 구비될 수 있다.
상기 냉각팬(150)이 상기 냉각실(140)로 공급하는 외부공기를 통해 상기 연소실(40)에서 완전연소되어 상기 냉각실(140)내로 유입된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스의 온도를 보다 용이하게 낮출 수 있게 된다.
다음으로, 도 1 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 연소실(40)의 타측 상부에는 상기 연소실(40)의 내부로 내부로 냉각수를 분무하는 냉각수 분무부(160)가 구비될 수 있다.
상기 냉각수 분무부(160)는 냉각수 공급라인(161), 냉각수 분무노즐(미도시), 냉각수 저장탱크(163) 및 펌프(164)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 냉각수 공급라인(161)은 관상의 파이프 또는 관상의 호스로 이루어질 수 있다.
상기 냉각수 공급라인(161)의 일단부는 상기 연소실(40)의 내부로 인입된 상태로 위치위치고정될 수 있다.
상기 냉각수 분무노즐(미도시)은 상기 냉각수 공급라인(161)의 일단부에 구비된 상태로 상기 연소실(40)의 내부에 수용된 상태에서 상기 냉각수 공급라인(161)내로 공급된 냉각수를 상기 연소실(40)내로 스프레이분사할 수 있다.
상기 냉각수 저장탱크(163)는 상기 연소실(40)과 일정간격을 유지한 상태로 상기 연소실(40)의 외부에 위치할 수 있다.
상기 냉각수 저장탱크(163)의 내부에는 물 등을 포함한 냉각수가 일정높이로 저장될 수 있다.
상기 냉각수 공급라인(161)의 타단부는 상기 냉각수 저장탱크(163)의 일측면 하부에 기밀하게 연통연결될 수 있다.
상기 펌프(164)는 상기 냉각수 공급라인(161)의 타단부에 연결될 수 있다.
상기 펌프(164)는 상기 제어부(미도시)의 제어에 의해 상기 냉각수 저장탱크(163)의 내부에 저장된 물 등을 포함한 냉각수를 펌핑하여 상기 냉각수 공급라인(161)내로 공급할 수 있다.
특히, 상기 제어부(미도시)는 상기 제어부(미도시)에 미리 설정된 기준 온도값과 상기 온도측정부가 측정한 온도측정값을 비교하여 상기 펌프(164)를 제어할 수도 있다.
상기 온도측정부가 측정한 온도측정값이 상기 제어부(미도시)에 미리 설정된 기준 온도값 초과인 경우 상기 제어부(미도시)는 상기 펌프(164)를 작동시켜 상기 냉각수 저장탱크(163)의 내부에 저장된 물 등을 포함한 냉각수가 상기 냉각수 공급라인(161)내로 공급될 수 있도록 한다.
상기 온도측정부가 측정한 온도측정값이 상기 제어부(미도시)에 미리 설정된 기준 온도값 이하인 경우 상기 제어부(미도시)는 상기 펌프(164)의 작동을 중지시켜 상기 냉각수 저장탱크(163)의 내부에 저장된 물 등을 포함한 냉각수가 상기 냉각수 공급라인(161)내로 공급될 수 없도록 한다.
다음으로, 도 1에서 보는 바와 같이 상기 연소실(40)에서 배출되는 완전연소된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스를 집진하여 상기 연소실(40)의 외부로 배출하는 집진부(170)가 구비될 수 있다.
상기 집진부(170)는 팬부재(171)와 굴뚝(172)으로 이루어질 수 있다.
상기 팬부재(171)는 공지된 I.D FAN(Induced Fan) 등으로 이루어질 수 있다.
상기 팬부재(171)는 상기 냉각실(140)과 연통되도록 상기 냉각실(140)의 타측에 구비될 수 있다.
상기 팬부재(171)는 상기 연소실(40)에서 배출되어 상기 냉각실(140)로 유입된 저온의 완전연소된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스를 흡입하게 된다.
상기 굴뚝(172)은 상기 팬부재(171)와 연통되도록 상기 팬부재(171)의 상측에 수직으로 연결될 수 있다.
상기 굴뚝(172)은 상기 팬부재(171)를 통해 내부로 유입된 저온의 완전연소된 CO, H2, CH4 등을 포함한 가스를 외부로 배출하게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 상기 플라즈마 토치(30)를 통해 상기 가스화실(20)내로 공급되는 폐플라스틱 등을 포함한 파쇄된 폐기물을 보다 용이하게 가스화할 수 있을 뿐만 아니라 상기 가스화실(20)에서 배출되는 가스를 상기 연소실(40)내에서 2차적으로 완전연소시킨 후 완전연소시킨 가스를 CO, H2, CH4 등의 연료용 가스로써 사용할 수 있는 이점이 있다.
10; 호퍼, 20; 가스화실,
30; 플라즈마 토치, 40; 연소실.

Claims (20)

  1. 파쇄된 폐기물이 저장되는 호퍼(10)와;
    상기 호퍼(10)에 저장된 파쇄된 폐기물을 공급받는 가스화실(20)과;
    상기 가스화실(20)에 구비되고, 상기 가스화실(20)내의 파쇄된 폐기물을 가스화하는 플라즈마 토치(30)와;
    상기 가스화실(20)과 연통되고, 상기 가스화실(20)에서 배출되는 가스를 연소시키는 연소실(40);을 포함하여 이루어지고,
    상기 가스화실(20) 내부에 상기 플라즈마 토치(30)의 상측이 내부에 수용되는 커버(80)가 구비되고,
    상기 커버(80)에 상기 플라즈마 토치(30)에서 발생되는 고온의 열을 분사하는 분사공(810)이 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 호퍼(10)내에 파쇄된 폐기물이 저장될 수 있도록 폐기물을 파쇄하는 파쇄부(9)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 파쇄부(9)는 상기 호퍼(10)의 내부 상측에 구비되는 회전축(91)과;
    상기 회전축(91)과 축결합되어 상기 회전축(91)을 회전시키는 구동부재(92)와;
    상기 회전축(91)에 일정간격으로 수직형성되는 회전판(93)과;
    상기 회전판(93)의 상단부에 각각 형성되는 햄머(94);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가스화실(20)은 상기 호퍼(10)로부터 파쇄된 폐기물을 공급받고, 하부에 상기 플라즈마 토치(30)가 구비되는 일측 가스화실(210)과;
    상기 일측 가스화실(210)과 연통되도록 상기 일측 가스화실(210)의 타측에 형성되는 타측 가스화실(220);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 호퍼(10)에 저장된 파쇄된 폐기물을 상기 가스화실(20)로 공급하는 공급부(50)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 공급부(50)는 상기 호퍼(10)와 연통되도록 상기 호퍼(10)의 하부에 구비되는 일측몸체(511)와, 상기 일측몸체(511) 및 상기 가스화실(20)과 연통되도록 상기 일측몸체(511)와 상기 가스화실(20) 사이에 구비되는 타측몸체(512)로 구성되는 몸체(510)와;
    상기 몸체(510)의 내부에 구비되는 이송스크류(520)와;
    상기 이송스크류(520)와 축결합되어 상기 이송스크류(520)를 회전시키는 구동부재(530);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 가스화실(20)에 투명창(60)이 구비되는 것을 특징으로 하는폐기물 가스화처리장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 가스화실(20)에 보조버너가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 커버(80)의 분사공(810)은 상기 커버(80)의 표면에 예각방향으로 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 커버(80)는 실리콘카바이드 재질 또는 스테인레스 스틸재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 가스화실(20)과 상기 연소실(40) 사이에 상기 가스화실(20)과 상기 연소실(40)이 연통되도록 상기 가스화실(20)과 상기 연소실(40)을 연결하는 연결부(90)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 연결부(90)에 상기 가스화실(20) 내부에서 발생된 가스를 채집하는 가스채집부(100)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 가스화실(20)의 내부에 상기 가스화실(20)내부에서 발생된 가스에 포함된 재를 제거하는 재제거부(110);가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 연소실(40)에 투명창(120)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 연소실(40)로 외부공기를 공급하는 공급팬(130)이 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 연소실(40)과 연통되도록 상기 연소실(40)의 타측에 구비되는 냉각실(140)과;
    상기 냉각실(140)에 구비되는 냉각팬(150);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 연소실(40) 내부로 냉각수를 분무하는 냉각수 분무부(160)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 연소실(40)에서 배출되는 가스를 집진하여 외부로 배출하는 집진부(170);가 구비되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 집진부(170)는 상기 연소실(40)에서 배출되는 가스를 흡입하는 팬부재(171)와;
    상기 팬부재(171)를 통해 내부로 유입된 가스를 외부로 배출하는 굴뚝(172);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기물 가스화처리장치.
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