슬러지 소각로의 종류와 소각 보조설비

슬러지 소각로의 구조

슬러지 소각에 있어 가장 많이 사용되는 방시은 다단식 소각로와 유동상 소각로이다. 로타리 킬른 방식도 사용처가 많은데 이 방식은 유해폐기물 소각에도 적용이 가능하다.

다단식 소각로

다단식 소각로는 내용물을 입힌 가열관, 중앙의 회전축, 일연의 평판상을 구성하는 교반팔( rabble arms)로 구성되어 있다. 이밖에 공기 송풍기, 연료 버너, 소각재 배출설비, 폐기물 공급설비가 부착되어 있다. 이 장치는 1934년에 하수 슬러지를 소각하기 위하여 설계되었으나 하수슬러지는 물론 하수, 타르와 같이 고상, 액상, 기상 가연성 폐기물의 연소에 사용할 수 있다. 슬러지나 입상 고형폐기물이 나선형 공급장치나 벨트식 문, 날개식 문(flapgate)으로 공급된다. 회전축은 폐기물을 상부 상에서 하부로 이동하게 하여 최종 재가 배출될 때까지 다음 상으로 연속적으로 이동한다. 액상이나 기상의 가연성 폐기물은 보조 버너 노즐에 의해 시스템 내로 주입된다. 액상 및 기상 폐기물을 이용하면 보조연료의 양을 감소시켜 운전비용을 절감할 수 있다는 경제적 이점이 있다.

유동층 소각로

밑에서 가스를 주입하여 불활성층을 띄운 후 이를 가열시키고 상부에서 폐기물을 주입하여 태우는 방식의 소각로이다. 세로형의 원통 용기의 바닥 부분에 다공판이나 노즐판, 다공질판 등의 가스 분산판을 장치한 노 속에 모래 등의 내열성 분립체를 충전하고 이것을 유동매체로 하여 분산판 밑쪽에서 넣어 주는 열풍으로 유동하게 하며 이 유동층 내에 소각 물질을 공급하여 700~1000도로 건조, 분쇄, 소각하는 소각로이다.

구조가 간단하고 고장이 적으며 온도를 제어하기 쉬워서 균일하게 유지할 수 있고 노상 단위면적당의 처리능력이 크다. 불활성층이 미리 가열된 상태에서 태우기 때문에 폐기물은 순간적으로 연소하고 열효율이 좋다. 다만 폐기물을 주입하기 전에 파쇄하여야 한다. 유동층의 열량은 보유열량이 높아 폐기물 연소에 최적연소 조건을 형성한다.

로타리 킬른 소각로

로타리 킬른 소각로는 각종 슬러지, 폐유, 폐유기용제, 폐페인트, 폐플라스틱 등의 고상 및 액상 폐기물에 동시 적용이 가능하며 폐기물의 변동에 대하여 Kiln의 회전속도를 조절하여 대응가능하고 플라스틱 혼입률이 높은 고질 쓰레기에서 저질 폐기물까지 처리범위가 넓다. 또한 저칼로리, 저부하의 쓰레기 질에 대해서도 보조연료 없이 운전이 가능한 소각설비이다.

소각 보조설비(배기가스 정화, 열 회수, 공정 모니터링)

1. 배기가스 정화

폐기물 소각시설에서 배출되는 배출가스 속에서 분진, 황산화물, 질산화물, 염화수소, 다이옥신 등과 같은 대기오염물질이 많이 포함되어 있다. 따라서 '대기환경보전법 시행규칙 제9조 별표 8의 배출 허용기준'에 규정된 규제치 이하로 처리하여 대기 중으로 배출하여야 하며 이러한 유해물질들을 제거하기 위한 연소가스 처리설비를 설치하여야 한다.

2. 열 회수

슬러지를 소각함으로써 발생되는 다량의 고온 연소가스는 매우 높은 열에너지를 가지고 있다. 이 연소가스가 가지고 있는 열에너지를 적절한 방법으로 회수하여 이용하는 것은 버리는 자원을 회수한다는 의미에서 매우 적극적인 자세가 필요하다. 소각 시설의 연소가스로부터 열을 회수하는 목적은 소각로 이후의 연소가스 처리시설에서의 적정처리를 위한 목적도 있으나 자원회수의 목적 또한 무시할 수 없다. 일반적으로 소각 시 발생하는 65~75%는 회수 가능하다.

3. 공정 모니터링

소각처리시설의 적절한 운영관리를 위해서는 시설을 구성하고 있는 각 기기의 기능이 정상적으로 발휘될 수 있도록 정해진 방법에 의해 운전을 하여야 한다. 또한 기기의 기능이 손상되지 않도록 정기적인 보수 점검을 해야 한다. 운영관리 업무는 운전관리 및 보수점검을 계통적으로 수행하는 기술 및 운영상의 업무이므로 정기 보수점검은 원활한 운전관리를 위해 필요하다. 이를 위하여 시설의 책임자는 물론 각 운전원들은 시설의 내용과 전 장치의 상호 관련 상황을 정확히 파악하고 각 기기의 운전특성을 숙지하여 모든 기가가 항상 최적의 운전상태 하에 있도록 노력해야 한다.