의료폐기물은 국민수준의 향상과 발생기관의 증가로 매년 20% 이상씩 증가하면서 소각 물량도 점점 더 증가하고 있다. 소각시 배출되는 다이옥신이나 염화수소 같은 유해 폐가스의 양도 더 증가하는 추세로 배출규제 또한 강화되고 있는 실정이다. 따라서 의료폐기물의 소각시설을 증설하거나 유해 폐가스 처리기술의 효율을 증대시켜야 할 경우에 Dioxin이나 HCl을 최소화 할 수 있는 의료폐기물 폐가스 처리 시스템의 최적화 기술을 연구하는 것이 어느 때보다도 중요하다고 사료된다. 의료페기물 조성은 의료폐기물 속에 함유된 폐합성수지류의 Tube에 ...
의료폐기물은 국민수준의 향상과 발생기관의 증가로 매년 20% 이상씩 증가하면서 소각 물량도 점점 더 증가하고 있다. 소각시 배출되는 다이옥신이나 염화수소 같은 유해 폐가스의 양도 더 증가하는 추세로 배출규제 또한 강화되고 있는 실정이다. 따라서 의료폐기물의 소각시설을 증설하거나 유해 폐가스 처리기술의 효율을 증대시켜야 할 경우에 Dioxin이나 HCl을 최소화 할 수 있는 의료폐기물 폐가스 처리 시스템의 최적화 기술을 연구하는 것이 어느 때보다도 중요하다고 사료된다. 의료페기물 조성은 의료폐기물 속에 함유된 폐합성수지류의 Tube에 염소(Cl)가 34.52%정도 포함되어 폐가스 중 HCl, Dioxin 등의 Gas가 고농도로 발생됨으로서 의료폐기물 폐가스 처리에 어려움이 많다. 따라서 소용량의 의료폐기물 소각로는 폐가스 처리의 방지시설이 미흡하기 때문에 폐쇄 또는 철거되고 있다. 의료페기물 소각로의 용량이 1 ton/hr 이상 대용량화 추세로 증설 변경되면서 기존 TT형 Bag filter System의 건식공정에서는 폐가스처리를 하는 데 한계가 있었다. 의료폐기물 최적의 시스템으로서 국내 70%이상 설치 운영되고 있는 의료폐기물용 습식공정은 백연발생 및 폐가스 처리시 폐수의 발생으로 민원 및 2차 환경오염의 우려가 되고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 건식공정으로서 최적의 시스템을 찾고 있다. 최근 반건식반응탑(SDR) 및 Pre-coating Bag filter에 대한 건식공정인 새로운 운전인자 및 최적의 설비를 개선한 의료폐기물 폐가스처리 시스템의 최적화 공정기술을 필요로 하고 있다. 그래서 의료폐기물용 소각로는 Stoker 소각로이며, 연속냉각 및 유도레일 화격자를 적용한 구동장치 개발로 의료폐기물 소각시 발생되는 폐가스의 저감과 소각효율의 향상시켰다. 주요 인자로서 가동율 연장 및 연소효율, 강열감량에 대한 평가를 하고자 2007년 1월부터 12월까지 1년 동안 서울 근교에 소재한 “M"사 및 ”D"사의 소각공정 및 방지시설 최적화 공정에 대한 연구를 위하여 현장 실증플랜트 규모 중심으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 기존 스토카 Type의 화격자는 화격자의 표면온도가 Max 650∼240℃ 사이에서 운전됨으로서 고온 부식에 의한 손상 및 수명이 단축되는 결과를 가져왔으나, 연구된 연속냉각 및 유도레일화격자의 표면온도는 실험결과 240℃ 이하로 냉각 유지됨으로서 화격자의 수명연장 및 소각로의 운전시간이 기존화격자 Type의 소각로보다 년간 570시간 연장된 7,770시간으로 소각물량의 증대는 물론 많은 경제적인 이득을 가져왔다. 2. 의료페기물 조성에서 Gauze, Bandage, Syringe, Paper box 등에는 질소(N)가 0.05% 함유되어 있어 연소시 NOx 발생량의 1.3∼1.5배 정도 요소((NH₂)₂CO)수를 분무 하였더니 NOx를 40∼65%를 제거할 수가 있었다. 또한 SNCR 설비에서는 CFD열유동 해석을 통한 적정노즐의 위치를 산정한 결과 소각 연소로내 온도가 750~800℃ 범위일 때 NOx의 제거율이 45~75%로 평균 60% 이상 탈질효과를 나타냈다. 3. 의료폐기물 연소용 공기공급의 배분은 발열량이 4500 Kcal/kg 까지는 1차 연소용 공기를 80%, 4500∼5500 Kcal/kg 범위는 60∼80% 정도 5500 Kcal/kg 이상은 60% 정도의 연소용 공기를 공급하였을 경우에 CO가 0.1∼5 ppm 사이로 안정적 이였고, 폐기물의 강렬감량은 환경규제치의 10%보다 낮은 2.39% 로 소각성능이 우수하게 나타났다. 4. ET형 Bag Filter의 폐가스 처리 Pre-coating 실험에서 4가지의 Filter Bag의 재질 가운데 Ca(OH)₂의 부착량이 가장 우수한 것은 Tefare 재질로서 Teflon 보다 5 g 더 많이 부착된 33 g을 나타내었으며, 기존 TT형 Bag Filter의 구조보다는 물체가 위에서 아래로 떨어지는 원리를 이용한 ET형 Bag Filter의 폐가스 처리를 위한 Pre-coating 효율이 기존 TT형 Bag Filter 보다 13% 부착률이 높았다. 5. Bag Filter의 여과속도에 따른 Ca(OH)₂의 부착상태를 확인하였더니 0.75 m/min에서는 60%, 1.0 m/min에서는 75%, 1.5 m/min에서는 95% 부착되어 여과속도가 빠를수록 Ca(OH)₂의 부착률이 많음을 알 수가 있었고, 반대로 여과포의 수명은 Bag Filter의 여과속도가 느릴수록 Filter Bag의 수명이 길어진다는 것을 확인 할 수가 있었다. 6. 연소된 폐가스의 농도에 따라 Ca(OH)₂의 슬러리 량을 10∼20 kg/hr으로 일정 분무되도록 하여 HCl 및 SOx의 폐가스 처리효율을 비교한 결과 기존 상부인입방식의 반건식반응탑 보다, Damper부를 구비한 측방형인입방식의 반건식반응탑의 제거효율이 HCl은 7.5%, SOx는 6% 높게 나타나 폐가스처리를 위한 최적의 설비 임을 알 수가 있었다. 7. 의료폐기물에서 발생되는 다이옥신의 경우 Bag Filter 전단에서 자연계 활성탄 #325를 약 60 mg/Sm³으로 적정 투입하여 입구농도가 33.96 ng- TEQ/Sm³이었을 때 출구농도는 0.82 ng-TEQ/Sm³로 97.6%의 높은 제거효율을 나나냈다. 따라서, 의료폐기물 소각시설의 습식공정에서 발생된 폐가스 처리시 백연발생과 폐수처리의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 습식공정을 대체할 의료폐기물 소각폐가스처리 최적시스템의 새로운 공정을 제시했다.
의료폐기물은 국민수준의 향상과 발생기관의 증가로 매년 20% 이상씩 증가하면서 소각 물량도 점점 더 증가하고 있다. 소각시 배출되는 다이옥신이나 염화수소 같은 유해 폐가스의 양도 더 증가하는 추세로 배출규제 또한 강화되고 있는 실정이다. 따라서 의료폐기물의 소각시설을 증설하거나 유해 폐가스 처리기술의 효율을 증대시켜야 할 경우에 Dioxin이나 HCl을 최소화 할 수 있는 의료폐기물 폐가스 처리 시스템의 최적화 기술을 연구하는 것이 어느 때보다도 중요하다고 사료된다. 의료페기물 조성은 의료폐기물 속에 함유된 폐합성수지류의 Tube에 염소(Cl)가 34.52%정도 포함되어 폐가스 중 HCl, Dioxin 등의 Gas가 고농도로 발생됨으로서 의료폐기물 폐가스 처리에 어려움이 많다. 따라서 소용량의 의료폐기물 소각로는 폐가스 처리의 방지시설이 미흡하기 때문에 폐쇄 또는 철거되고 있다. 의료페기물 소각로의 용량이 1 ton/hr 이상 대용량화 추세로 증설 변경되면서 기존 TT형 Bag filter System의 건식공정에서는 폐가스처리를 하는 데 한계가 있었다. 의료폐기물 최적의 시스템으로서 국내 70%이상 설치 운영되고 있는 의료폐기물용 습식공정은 백연발생 및 폐가스 처리시 폐수의 발생으로 민원 및 2차 환경오염의 우려가 되고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 건식공정으로서 최적의 시스템을 찾고 있다. 최근 반건식반응탑(SDR) 및 Pre-coating Bag filter에 대한 건식공정인 새로운 운전인자 및 최적의 설비를 개선한 의료폐기물 폐가스처리 시스템의 최적화 공정기술을 필요로 하고 있다. 그래서 의료폐기물용 소각로는 Stoker 소각로이며, 연속냉각 및 유도레일 화격자를 적용한 구동장치 개발로 의료폐기물 소각시 발생되는 폐가스의 저감과 소각효율의 향상시켰다. 주요 인자로서 가동율 연장 및 연소효율, 강열감량에 대한 평가를 하고자 2007년 1월부터 12월까지 1년 동안 서울 근교에 소재한 “M"사 및 ”D"사의 소각공정 및 방지시설 최적화 공정에 대한 연구를 위하여 현장 실증플랜트 규모 중심으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 기존 스토카 Type의 화격자는 화격자의 표면온도가 Max 650∼240℃ 사이에서 운전됨으로서 고온 부식에 의한 손상 및 수명이 단축되는 결과를 가져왔으나, 연구된 연속냉각 및 유도레일화격자의 표면온도는 실험결과 240℃ 이하로 냉각 유지됨으로서 화격자의 수명연장 및 소각로의 운전시간이 기존화격자 Type의 소각로보다 년간 570시간 연장된 7,770시간으로 소각물량의 증대는 물론 많은 경제적인 이득을 가져왔다. 2. 의료페기물 조성에서 Gauze, Bandage, Syringe, Paper box 등에는 질소(N)가 0.05% 함유되어 있어 연소시 NOx 발생량의 1.3∼1.5배 정도 요소((NH₂)₂CO)수를 분무 하였더니 NOx를 40∼65%를 제거할 수가 있었다. 또한 SNCR 설비에서는 CFD 열유동 해석을 통한 적정노즐의 위치를 산정한 결과 소각 연소로내 온도가 750~800℃ 범위일 때 NOx의 제거율이 45~75%로 평균 60% 이상 탈질효과를 나타냈다. 3. 의료폐기물 연소용 공기공급의 배분은 발열량이 4500 Kcal/kg 까지는 1차 연소용 공기를 80%, 4500∼5500 Kcal/kg 범위는 60∼80% 정도 5500 Kcal/kg 이상은 60% 정도의 연소용 공기를 공급하였을 경우에 CO가 0.1∼5 ppm 사이로 안정적 이였고, 폐기물의 강렬감량은 환경규제치의 10%보다 낮은 2.39% 로 소각성능이 우수하게 나타났다. 4. ET형 Bag Filter의 폐가스 처리 Pre-coating 실험에서 4가지의 Filter Bag의 재질 가운데 Ca(OH)₂의 부착량이 가장 우수한 것은 Tefare 재질로서 Teflon 보다 5 g 더 많이 부착된 33 g을 나타내었으며, 기존 TT형 Bag Filter의 구조보다는 물체가 위에서 아래로 떨어지는 원리를 이용한 ET형 Bag Filter의 폐가스 처리를 위한 Pre-coating 효율이 기존 TT형 Bag Filter 보다 13% 부착률이 높았다. 5. Bag Filter의 여과속도에 따른 Ca(OH)₂의 부착상태를 확인하였더니 0.75 m/min에서는 60%, 1.0 m/min에서는 75%, 1.5 m/min에서는 95% 부착되어 여과속도가 빠를수록 Ca(OH)₂의 부착률이 많음을 알 수가 있었고, 반대로 여과포의 수명은 Bag Filter의 여과속도가 느릴수록 Filter Bag의 수명이 길어진다는 것을 확인 할 수가 있었다. 6. 연소된 폐가스의 농도에 따라 Ca(OH)₂의 슬러리 량을 10∼20 kg/hr으로 일정 분무되도록 하여 HCl 및 SOx의 폐가스 처리효율을 비교한 결과 기존 상부인입방식의 반건식반응탑 보다, Damper부를 구비한 측방형인입방식의 반건식반응탑의 제거효율이 HCl은 7.5%, SOx는 6% 높게 나타나 폐가스처리를 위한 최적의 설비 임을 알 수가 있었다. 7. 의료폐기물에서 발생되는 다이옥신의 경우 Bag Filter 전단에서 자연계 활성탄 #325를 약 60 mg/Sm³으로 적정 투입하여 입구농도가 33.96 ng- TEQ/Sm³이었을 때 출구농도는 0.82 ng-TEQ/Sm³로 97.6%의 높은 제거효율을 나나냈다. 따라서, 의료폐기물 소각시설의 습식공정에서 발생된 폐가스 처리시 백연발생과 폐수처리의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 습식공정을 대체할 의료폐기물 소각폐가스처리 최적시스템의 새로운 공정을 제시했다.
The Objective of this study was to Control the factors affecting the optimization of incinerator, semi-dry reactor(SDR), and pre-coating bag filter(B/F) system from medical waste combustion plant. From the running results of this study, the medical waste flue gas emission quality from Y.I city incin...
The Objective of this study was to Control the factors affecting the optimization of incinerator, semi-dry reactor(SDR), and pre-coating bag filter(B/F) system from medical waste combustion plant. From the running results of this study, the medical waste flue gas emission quality from Y.I city incineration facility plant used in this research shower relatively lower Dioxin and HCl, therefore, NOx and CO can be directly combused for such much air uses by incineration and in case of requiring high emission hazardous flue gas quality such as indirect medical waste, it was concluded that the SDR sprayed direct lime slurry and BF can be selected as pre-coating filter. The specific conclusion obtained from this study are as follows : 1) The operated surface temperature of conventional grated stoker appeared maximum 650 ~ 240℃ at lifetime and injurance by high corrosion state on incinerator. but this study of continuous cooling and induced rail grated surface temperature was underless 240℃. so lifetime of advanced grated stoker type continuanced 570hrs per year better than conventional type. 2) The nitrogen composition of medical waste contained 0.05% in Gauze, Bandage, Syringe and Paper box. so NOx removal efficiency of (NH₂)₂CO solution dosing capacity at 1.3 ~ 1.5times by NOx emission capacity was 40 ~ 65%. but CFD thermal fluidizing analysis of SNCR denitrogenation facility was 45 ~ 75(ave 60)% at 750 ~ 800℃ of burning temperature on incinerator. 3) The optimum burning primary air feeding rates were 80% at 4,500 kcal per 1 kg medical waste, and 60 ~ 80% at 4,500 ~ 5,500 kcal/kg, 60% at 5,500 kcal/kg, or uncombused medical wastes remained 2.39% better than solid waste regulation value. 4) Pre-coating ET type bag filter material test by powder Ca(OH)₂ attachment was Tefare better than Teflon, and powder Ca(OH)₂ chemical attached 33g So ET type bag filter was attached 13% better than conventional TT type bag filter for harmful gas control technology. 5) Attaching powder Ca(OH)₂ chemical rate of ET type bag filter filtering velocity was 60% at 0.75m/min, 75% at 1.0m/min and 95% at 1.5m/min. So this study increased Ca(OH)₂ attaching rate by ET type bag filter filtering velocity, and lifetime of ET bag filter prepared long term at slow ET type bag filter filtering velocity. 6) Ca(OH)₂ chemical slurry spray optimizing weight knew 10 ~ 20 kg/hr in semi-dry reactor(SDR) by damper facility outside-inlet operation type. So harmful gases removed HCl 7.5% and SOx 6% over. 7) Dioxin control optimizing activated carbon dosing weight of ET type bag filter appeared 60 mg/S㎥ for 97.6% removed efficiency at 33.96 ng-TEQ/S㎥.
The Objective of this study was to Control the factors affecting the optimization of incinerator, semi-dry reactor(SDR), and pre-coating bag filter(B/F) system from medical waste combustion plant. From the running results of this study, the medical waste flue gas emission quality from Y.I city incineration facility plant used in this research shower relatively lower Dioxin and HCl, therefore, NOx and CO can be directly combused for such much air uses by incineration and in case of requiring high emission hazardous flue gas quality such as indirect medical waste, it was concluded that the SDR sprayed direct lime slurry and BF can be selected as pre-coating filter. The specific conclusion obtained from this study are as follows : 1) The operated surface temperature of conventional grated stoker appeared maximum 650 ~ 240℃ at lifetime and injurance by high corrosion state on incinerator. but this study of continuous cooling and induced rail grated surface temperature was underless 240℃. so lifetime of advanced grated stoker type continuanced 570hrs per year better than conventional type. 2) The nitrogen composition of medical waste contained 0.05% in Gauze, Bandage, Syringe and Paper box. so NOx removal efficiency of (NH₂)₂CO solution dosing capacity at 1.3 ~ 1.5times by NOx emission capacity was 40 ~ 65%. but CFD thermal fluidizing analysis of SNCR denitrogenation facility was 45 ~ 75(ave 60)% at 750 ~ 800℃ of burning temperature on incinerator. 3) The optimum burning primary air feeding rates were 80% at 4,500 kcal per 1 kg medical waste, and 60 ~ 80% at 4,500 ~ 5,500 kcal/kg, 60% at 5,500 kcal/kg, or uncombused medical wastes remained 2.39% better than solid waste regulation value. 4) Pre-coating ET type bag filter material test by powder Ca(OH)₂ attachment was Tefare better than Teflon, and powder Ca(OH)₂ chemical attached 33g So ET type bag filter was attached 13% better than conventional TT type bag filter for harmful gas control technology. 5) Attaching powder Ca(OH)₂ chemical rate of ET type bag filter filtering velocity was 60% at 0.75m/min, 75% at 1.0m/min and 95% at 1.5m/min. So this study increased Ca(OH)₂ attaching rate by ET type bag filter filtering velocity, and lifetime of ET bag filter prepared long term at slow ET type bag filter filtering velocity. 6) Ca(OH)₂ chemical slurry spray optimizing weight knew 10 ~ 20 kg/hr in semi-dry reactor(SDR) by damper facility outside-inlet operation type. So harmful gases removed HCl 7.5% and SOx 6% over. 7) Dioxin control optimizing activated carbon dosing weight of ET type bag filter appeared 60 mg/S㎥ for 97.6% removed efficiency at 33.96 ng-TEQ/S㎥.
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