Social interest about low pollution waste treatment process is growing. As an alternative to the conventional mass-burn incinerator, new technology concept, gasification melting method that can replace the existing incineration method and necessity of engineering analysis for a gasification melting furnace attracts more attention. In this study, pyrolysis gas composition in the equilibrium state of the process is determined. Heat and mass balance analysis for the gasification melting furnaces is conducted. By comparing waste input and capacity of the respective furnace, sizing for gasification melting furnace is evaluated. The comparability of the capacity-sizing relation is checked against the stoker type incinerator, fluidized bed type incinerator, and the blast furnace. Design standards for gasification melting furnaces are discussed and operation range of gasification melting furnace are determined by inspecting the change of output and operation condition with input condition change.
생활폐기물의 처리방식이 매립에서 소각으로 전환됨에 따라 간과 되었던 문제가 최근 들어 사회적 문제로 대두되고 있으며 폐기물 무해처리 및 자원화를 위한 신기술의 필요성에 관한 인식 및 관심이 증가함에 따라 기존의 주요한 폐기물 처리방식인 대량소각방식을 대체할 만한 신기술 개념으로써 가스화/용융방식이 등장하였고 이에 대한 공학적 분석 및 설계방안에 관한 논의의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 열역학적 평형상태에서의 폐기물의 열분해과정을 통해 발생하는 합성가스의 조성을 예측하였고 이를 통해 가스화 용융설비에 대한 열 및 물질정산이 수행되었다. 이와 함께 각각의 설비에 대한 폐기물의 처리용량과 투입물 관계의 고찰을 통해, 가스화 용융설비의 체적을 결정하는 방법이 평가되었다. 또, 가스화 용융설비에 대해 스토커식 소각로, 제철용 고로, 유동상식 소각로와 같은 기존설비와의 비교하고 섀프트(Shaft)식, 유동상(Fluidized Bed)식, 로터리 킬른(Rotary Kiln)식 등의 대표적 가스화 용융방식간의 비교연구를 통해 공통설계인자를 도출함으로써 가스화 용융설비의 설계기준을 제시하였다. 또, 가스화 용융설비의 입력의 변화에 따른 출력변화를 고찰함으로써 운전조건의 변화를 추정하였다.
