▲ 추광호 (주)원익머트리얼즈 제조/기술 상무화공기술사, APEC기술사, MBA.

별도로 설치된 불꽃에 폐기물 가스를 소각 처리하는 소각처리법(Incineration)은 불에 타지않지만 불꽃에 의해 분해 될 수 있는 가스, 불꽃에서 분해되지만 추가로 조치가 더 필요한 독성물질을 생성하는 가스, 제어를 통한 소화절차가 요구되는 가스 등을 처리할 때 유용하다.

■장비 설계 시 유의 사항

버너와 분리된 점화장치는 폐기물의 제품 내측, 중간을 통해 연료 가스와 산화제 외부 채널을 통해 흐르는 3 동심 채널로 된 소각 노즐을 구성하는 것이 권장된다.

압력 조정기 및 유량제어밸브는 일반적으로 산화제와 산화제의 최적비율을 위해 필요하며 다운스트림 장비를 과열로부터 보호하기 위해, 필요할 경우 연도(煙道) 가스(flue gas) 쿨러가 요구된다.

퍼지 가스 공급 장치를 설치하는 것이 바람직하며 불활성 퍼지 가스는 폐기물 가스의 도입하기 전에 폐기물 가스시스템에서 공기를 제거하는 데 사용 된다. 또한 소각 작업 완료 후 폐기물 가스 용기 및 소각시스템을 퍼지 하는 데 사용 될 수 있다.

기화기는 낮은 압력의 액화가스를 다룰 때 유리하다. 제품을 액상으로 회수하고 기화기를 통해 가스만 버너로 공급되게 한다.

불꽃 감지장치는 모든 연료 라인에 장착해야 한다. 기화기가 설치된 곳에는 압력 릴리프 장치가 필요할 수 있다.

■작업 시

불활성 가스를 사용하여 폐가스 처리 시스템에 공기를 제거한다. 별도의 작동 불꽃을 점화하고 조정한다. 폐가스의 연소에 요구되는 산화제의 공급을 증가시키기고 불꽃을 관찰하면서 폐가스 밸브를 연다.

폐가스 연소가 최적화 하지만 안정적인 불꽃이 유지되도록 하여야 한다.

연소가 종료 되면 폐가스 공급 용기 밸브를 닫는다. 불활성 가스로 폐가스 처리 시스템을 퍼지한다. 만약 용기가 비어 있으면 용기 내 잔류물질을 희석시키기 위해 적절한 수만큼 불활성가스로 퍼지한다. 산화제와 분리된 연료가스 공급을 닫는다. 물꽃이 모두 소멸되었는지 확인한다.

작업 시에는 가연성 물질로부터 멀리 떨어진 안전한 위치에 버너를 설치한다. 기화되는 액화가스의 쿨링으로 인한 과도한 압력 강하를 방지해야 한다. 경우에 따라 소화 조건은 매우 신중하게 조절해야 하며 그렇지 않으면 처리에 큰 어려움을 겪을 수 있다. 예를 들어 암모니아 및 아민, 산화제의 레벨이 너무 높으면 독성의 질소산화물(암모나아 및 아민 등)이 생성돼 작업에 난항을 겪게된다.

소각시 산화제 투입 신중 조절해야

직접 배출, 비가연성·혼합물가스 제한

■대기 중 배출(Venting to the atmosphere)

대기 중으로 배출하는 방식은 폐가스를 공기 중에 희석해 무해한 농도로 배출하는 방법으로서 가장 편리하고 경제적인 방법이다. 그러나 위험조건이 만들어지지 않는다는 명확한 조건 하에서 수행 돼야 하며 고압가스안전관리법의 요구사항에 충족되고 환경에 손상을 주어서는 안된다. 희석에 의한 대기 배출은 앞서 지적한 것처럼 환경적인 사항을 고려해야 하기 때문에 순수한(농도가 높은) 상태로 배출돼서는 안된다.

폐가스를 용기 밸브에서 대기 중에 직접 배출(권장하지 않음)하거나 밴트 파이프를 통하거나 강제 배출 덕트를 통해 처리 될 수 있다.

이 중 대기 중에 직접 배출하는 방법은 비가연성 가스 또는 혼합물가스로 제한된다. 용기는 지지대에 고정하고 적절한 속도로 가스 배출을 허용하도록 용기 밸브를 천천히 연다.

처리 시 작업을 하지 않는 사람들에게는 가능한 한 멀리 떨어지게 하고, 호환 되지 않는 설비에서 및 공기주입 구 부위에서 떨어져 통풍이 잘되는 지역에서 실시한다.

가스의 안전한 분산이 되도록 기상 조건을 고려해야 한다. 소음 레벨은 밸브 구멍 부위에 밸브 보호 캡을 사용해 조절할 수 있다.

▲ 소각처리법(Incineration)의 개념도.