JP2011524806A - 滞留時間を増大させた汚泥乾燥装置 - Google Patents

Abstract

滞留時間を増大させた汚泥乾燥装置であって、(1)内部に空間が形成されている本体と、(2)汚泥を外部から本体の内部に引き込むように本体の上部に形成されたインプットと、(3)汚泥を滞留させつつ乾燥するために垂直方向にわたって多段に設けられる複数の乾燥板と、(4)本体の中心に縦方向に設けられて回転するシャフトと、(5)シャフトに連結されて回転し、乾燥板に供給された汚泥を乾燥板の中央部または外縁部へと漸次に移動させるように一定間隔で、傾斜するように結合された複数の移動具を備え、各乾燥板の上に半径方向に設けられる１以上の移動スクラッパーと、(6)移動具により乾燥板の中央部または外縁部に移動した汚泥を下端に落下させるべく上下の乾燥板に交互にその中央部と外縁部に設けられる落下孔と、(7)熱源から熱風管を介して連結され、各乾燥板に熱を供給すべくその下端に設けられる供給管とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は汚泥乾燥装置に関する。さらに詳しくは、汚泥の滞留時間を増大させるとともに、初期の水分除去効率を増大させた、滞留時間増大式汚泥乾燥装置に関する。

汚泥乾燥装置の最大の特徴は、上記汚泥の流れがジグザグ状に移動するところにあり、一つのスクリューコンベヤーを通過する間に乾燥過程が行われ、上記スクリューコンベヤーから排出される汚泥を受け取って、さらに反対側へと汚泥を移送させて行きつつ汚泥を乾燥させる過程を持続的に繰り返すという過程について、数回ないし数十回以上繰り返すことにより汚泥を乾燥させていく。

このような方法の最大の特徴は、水平移動と下降移動の過程が持続的に繰り返し行われるところにあり、上記汚泥を乾燥させるために熱風を供給する場合には、結局として、多層に設けられている全てのスクリューコンベヤーの全体に、それぞれ別々の熱風供給口を形成することを余儀なくされるという不都合がある。

すなわち、このような欠点は、電熱を使用する場合でも、スチームを使用する場合でも同様に見られ、各側面に汚泥を移送させる全てのスクリューコンベヤーに別途の熱源を供給できるように全ての設備がそれぞれのスクリューコンベヤーに装備される必要がある。

このような装備方法の欠点は、基本的に、熱を回収する過程において現れる。一般に、スクリューコンベヤーに熱を供給し、そこから熱を回収する過程において、一定部分の熱損失が発生してしまう。各スクリューコンベヤーでの熱を使用後に回収し加熱して供給するための中間過程において熱損失が生じるという問題がある。電熱を用いて直接に上記スクリューコンベヤーを加熱する方法においても、一度加熱されて、加熱された空気及び蒸気が含有している熱を回収することが困難であるという問題がある。このため、中央集中型にして一度加熱された熱を多段階に亘って使用し、最終的に汚泥の乾燥のために使用済みの熱を回収するときにも一本のラインを介して直ちに回収できるようにすれば、残熱の回収に際して一層大きな効果が得られると期待される。

したがって、本発明においては、上述した問題点を解消するために、中央集中型の汚泥乾燥装置を提案するにあたり、一つの軸上にて多段階に亘って汚泥を乾燥していく過程において単一の熱源を使用し、好ましくは、熱風器の高熱により空気を加熱し、加熱された高温の熱が大気中の空気よりも軽くて上へと上昇する特性を用いるとともに、高温高圧の熱を持続的に供給し、発生した熱を下から上へと供給することによって汚泥を所望の具合にまで乾燥できる程度の、多段に設けられた板及びスクラッパー（scrapper）を用いて、持続的な乾燥段階を経させる方法を用いる。

さらに、汚泥が乾燥板に滞留する時間を長く延ばして汚泥の乾燥効率を増大させる他、最初に水分を除去する作用を有するところにも本発明の特徴がある。

韓国実用新案KR20-0324937Y1 韓国特許出願公開KR10-2000-0000025A 韓国特許KR10-0822715B 韓国実用新案KR20-0210776Y1

本発明は汚泥乾燥装置に関するものであり、より詳しくは、汚泥の滞留時間を増大させるとともに、初期の水分除去効率を増大させた、滞留時間増大式汚泥乾燥装置に関する。

本発明の目的は、生活及び産業廃棄物の一つである汚泥の乾燥効率を効果的に増大させるところにある。

上記の目的のため、本発明による滞留時間増大汚泥乾燥装置は、(1)汚泥を投入して乾燥できるように内部に空間が形成されている本体と、(2)汚泥を外部から本体の内部に引き込むように本体の上部に形成されたインプット（投入口）と、(3)上記インプットを通じて投入された汚泥の供給を受けて汚泥を滞留させつつ乾燥させるべく垂直方向にわたって多段に設けられる複数の乾燥板と、(4)上記本体の中心に縦方向に設けられ中央モーターから動力が伝達されて回転するシャフトと、(5)上記シャフトに連結されて回転しつつ、上記乾燥板に供給された汚泥を乾燥板の中央部または外縁部へと漸次に移動させるべく一定間隔を置きつつ、傾斜するように結合された複数の移動具が設けられるとともに、上記各乾燥板上に半径方向に設けられる１以上の移動スクラッパーと、(6)上記移動具により乾燥板の中央部または外縁部へと送られた汚泥を下端に落下させるために上記の多段に設けられる上下乾燥板に交互に、その中央部及び外縁部にそれぞれ設けられる落下孔と、(7)熱源から熱風管を介して連結され、上記各乾燥板に熱を供給するように各乾燥板の下端に設けられる供給管と、を備えてなることを特徴とする。

また、本発明によると、上記インプットと乾燥板との間に、インプットを通じて投入された汚泥に含有されている水分を除去するための水分除去器が設けられ、この水分除去器は、(1)モーターにより回転され、左右側に設けられる２つのプーリーと、(2)上記２つのプーリーの間に掛け渡されて回転しつつ、投入された汚泥から分離される水分を通過させるように形成された水分除去布と、(3)上記水分除去布の下部に設けられて水分除去布を通過した水分を受けて排出するための第１の排水槽と、を備えてなることを特徴とする。

さらに、本発明によると、上記水分除去布の一方の側に水分の分離された汚泥を掻き落とすための板状の離脱器が設けられ、上記水分除去布の上部には水分除去布の上に供給された汚泥から水分が分離されることを補助するように送風する扇風機が設けられることを特徴とする。

さらに、本発明によると、上記水分除去布の上部の両側に、供給された汚泥が横に流下することを防止するために溢れ止め用段差形成部が設けられることを特徴とする。

さらに、本発明によると、上記本体の上部に設けられて内部の熱によって蒸発される蒸気を外部に引き出すアウトプット（排出口）と、上記アウトプットと連結されアウトプットを通じて引き出される蒸気から水分を除去し、熱風のみを熱源に再供給するための水取器と、をさらに備えることを特徴とする。

上記のごとき構成を有する本発明に係る滞留時間を増加させた汚泥乾燥装置は、生活及び産業廃棄物の一つである汚泥を効率よく乾燥して処理費用及び時間を省くことができ、しかも、乾燥汚泥のリサイクル価値を高めることができるという効果を奏する。

本発明に係る滞留時間増大式汚泥乾燥装置を示す図面である。 本発明に係る滞留時間を増加させた汚泥乾燥装置における水分除去器の平面図である。 本発明に係る滞留時間を増加させた汚泥乾燥装置の乾燥板の上に設けられる移動スクラッパーを示す図面である。 本発明に係る滞留時間を増加させた汚泥乾燥装置の乾燥板の中央部に落下孔が凹設された構造を示す図面である。 本発明に係る滞留時間を増加させた汚泥乾燥装置の乾燥板の外縁部に落下孔が凹設された構造を示す図面である。

以下、添付図面に基づき、本発明の汚泥乾燥装置の構成及び構造について詳細に説明する。

図１には、本発明に係る滞留時間を増大させた交互型汚泥乾燥装置を示す。汚泥を投入して乾燥することができるように内部に空間が形成されている円筒状の本体１が設けられており、汚泥を外部から引き込むために本体の上部に形成されたインプット（投入口）１０を通じて本体１内に汚泥が供給される。

上記インプット１０を介して供給された汚泥は、インプットの下に設けられるウェアボックス１１に供給される。上記ウェアボックスに供給された汚泥はウェアボックスから溢れる。ウェアボックスから溢れた汚泥は水分除去器２９供給される構造に構成されている。

しかしながら、ここで上記ウェアボックスを使用することなく、インプット１０から水分除去器２９に直接汚泥が供給されるようにしてもよい。上記水分除去器２９は、(1)モーターにより回転し、左右側に設けられる２つのプーリー２１，２２と、(2)上記２つのプーリーの間に掛け渡されて回転しつつ、投入された汚泥から分離される水分を通過させるように形成された水分除去布２０と、(3)上記水分除去布の下部に設けられて水分除去布を通過した水分を受けて排出するための第１の排水槽２３と、を備えてなる。なお、水分除去器の下部には、第２の排水槽２６及び第２の排水口２７がさらに設けられることが好ましい。

上記ウェアボックスから溢れた汚泥が水分除去布２０に供給され、過度な水分は、水分除去布を通過して第１の排水槽２３に落下して第１の排水口２４を介して外部に排出される。上記水分除去布２０を通過できなかった汚泥は前に進んで板状の離脱器２５によって水分除去布２０から落下して下部に伝達される。

ここで、上記水分除去布２０は、微細な水分は通過させるものの、粗い汚泥は通過させないものであり、布状に限らず、ろ過網または鉄網を使用してもよい。

さらには、上記水分除去布の上方に扇風機９０を取り付けて動作させる。すると、扇風機から吹き出された風が水分除去布の上から汚泥に含まれている水を押し出す役割を果たすため、より効果的に、汚泥に含まれている水分が通過できるようにすることができるので好ましい構成といえる。さらに好ましくは、上記の傾斜して設置された水分除去布の上部に設置するならば、水分除去布に残留している水分をより効果的に除去することができる。

このような過程を経て落下した汚泥は多段に設置される乾燥板３３へと送られる。上記乾燥板３３に送られた汚泥はシャフト４０に連結されて回転する移動スクラッパー３０によって移動するような構造を有する。

上記移動スクラッパー３０は、乾燥板３３から所定の高さだけ離間されて、一定部分の汚泥を残して置きながら移動させるとともに、乾燥板３３の上にある汚泥を攪拌する役割を同時に果たすように構成するのが好ましい。

このため、上記移動スクラッパー３０には、所定の間隔で、傾斜して備えられる移動具３２を設ける。このようにして、上記移動具が、上下の乾燥板にて交互に、汚泥を乾燥板の中央部及び外縁部へと移動させるようにする。多段に設けられる乾燥板に備えられた落下孔３４の位置を、交互に、乾燥板の中央部及び外縁部に設定し、あるときには乾燥板の中央部に設けられた落下孔へと汚泥が落下するようにし、次の層においては乾燥板の外縁部に凹設された落下孔に落下するようにする。このようにして乾燥板に汚泥が長時間滞留できるようにすれば、効果的に乾燥させることができる。

加えて、本体１の中心にはシャフト４０を設け、上記シャフトの先端には第１のべベルギア４１及び第２のべベルギア４２を設け、中央モーター４３を用いてこれらを回転させるならば、中央のシャフトが回転し、上記シャフトと連結されている移動スクラッパー３０が回転する方式にて駆動を行うように構成される。

さらに、上記移動スクラッパー３０の下端へと供給される汚泥を受けておくために設けられる乾燥板３３は、中央に設けられるシャフト４０から所定の距離だけ離間されているという特徴を有する。

さらに、上記乾燥板３３の下端には、熱を供給して上記乾燥板に熱を提供できる機能を果たすように熱風管５２が設けられる。上記乾燥板が供給管５１によって熱源５０と連結され、各熱風管には弁を取り付けて選択的に熱の供給及び遮断の機能を用いることができ、必要に応じては、弁の開度に応じて上記乾燥板に提供される熱を調節して乾燥板の温度を調節することも可能であろう。

このような過程を経て、乾燥装置に供給された汚泥は、多段に設けられる乾燥板の落下孔３４を通じて漸次、下の段へと移動しつつ乾燥され、最終的にはスクリューコンベヤー８０に供給されて外部へと排出される。

また、上記熱源から供給される熱によって汚泥から蒸発した蒸気はアウトプット（排出口）６０を通じて外部へ排出される。ここで、蒸気の吸入を効率よく行うためにファン（ＦＡＮ）と連結されるように構成する。外部に排出された蒸気は、水取器７０にて水分が除去され、乾燥された空気は熱源へと再供給するように構成することが好ましい。

加えて、本発明に係る汚泥乾燥装置に設けられる移動スクラッパーのうち、上段または中間段に設けられた移動スクラッパーは、好ましくは、乾燥板から所定距離だけ離間される。ところが、最下段にある移動スクラッパーの場合、乾燥板に最大限に密着させて設けるのが、最終乾燥された汚泥を外部に排出するにあたり、効果的に移動させる構成となるであろう。

図２は、本発明に係る水分除去器２９であり、水分の除去のために使用する水分除去布２０が、モーターと連結されて回転する２つのプーリー２１、２２の間に掛け渡され、水分除去布の上に供給される汚泥を移送する構造となっている。上記水分除去布２０に供給された汚泥が溢れて外部へと容易に落下するのを防ぐために、水分除去布の両側面には溢れ止め用段差形成部２８を設けることで、汚泥が外部へと容易に離脱するのを防ぐのが好ましい。

また、上記水分除去布２０を設置する２つのプーリーには、水分除去布が連続して回転しつつ汚泥を移送するように設置する。

図３は、本発明に係る汚泥乾燥装置の移動スクラッパー３０と攪拌スクラッパー３６を概略的に図示したものである。上記移動スクラッパー３０は、円形に設けられた乾燥板３３上にて回転しつつ汚泥を移送及び攪拌する役割を果たすものであって、中央に設けられたシャフト４０に連結されるのであり、一つ以上が備えられる。

ここで、移動スクラッパー３０には、一定間隔で、傾斜した移動具３２を設置する。多段に設けられた乾燥板にある汚泥を、上部から下部へと向かって、ある場面では乾燥板の中央部へと移動させ、次の場面では乾燥板の外縁部へと移動させるように、一定の傾斜をなして設けられる。上記多段に設けられる乾燥板には、その中央部と外縁部に、落下孔３４を交互に設け、汚泥を落下孔へと向かって移動させることで落下させる。

移動具を設置する方法としては、所定の長さを有する移動具３２に孔をあけ、移動スクラッパーを設けるための棒またはパイプに嵌め込んだ後、所定の角度を維持した状態で溶接する方法も可能である。必要に応じて、移動具３２に所定の溝を凹設した後、上記棒またはパイプに嵌めて所定の角度をなした後に溶接する方法など、種々の方法により達成可能な技術といえる。

図４は、本発明による汚泥乾燥装置における移動スクラッパー３０及び乾燥板３３の構成を概略的に示す平面図である。乾燥板に備えられる落下孔３４が上記乾燥板の中央部に位置し、時計回り方向に移動スクラッパー３０が回転すると、移動具３２の設置方向にしたがって乾燥板の上にある汚泥を中央部へと移動させることとなる。

これにより、乾燥板の中央部に移動した汚泥は中央部に設けられた落下孔３４に到達し下方へと落下する。

図５は、本発明による汚泥乾燥装置における移動スクラッパー３０及び乾燥板３３の構成において、上記乾燥板の外縁部に落下孔３４が設けられたものである。時計回り方向に移動スクラッパー３０が回転すると、移動具の設置方向にしたがって乾燥板の汚泥を中央部から外縁部へと移動させる役割を果たす。ここで、乾燥板の外縁部に設けられた落下孔３４に達した汚泥は下部に落ちる構造をなしている。

図４及び図５に示すように、本発明においては、中央部に落下孔３４が設けられた乾燥板と、外縁部に落下孔３４が設けられた乾燥板とを、交互に多段に設置している。ある段において乾燥板の中央部にて汚泥が落下するならば、次の段においては外縁部から汚泥が落下する。そのため、汚泥が乾燥板に滞留する時間が延び、これにより汚泥の乾燥効果を増大させることができるのである。

さらには、汚泥の移動方向を移動具の設置方向により自由に調節することができ、移動具の設置角度により汚泥の移動速度を調節することができる。そのため、汚泥の乾燥性能を自由に調節することができるという特徴がある。

以上に説明したのは、本発明による一つの実施例に過ぎず、本発明は上述した実施例に限定されず、以下の特許請求の範囲にて請求するとおり、本発明の要旨を逸脱することなく当該発明が属する技術分野において通常の知識を持った者であれば誰でも種々の変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神があるといえる。

産業上の利用性

本発明の目的を達成するべく備えられた各構成要素は本発明の目的を効果的に達成しているので、産業化して生産する場合に国内外的に輸入代替効果及び輸出効果において多大な経済的効果があると期待される。

Claims (5)

1. 汚泥を投入して乾燥できるように内部に空間が形成されている本体（１）と、
   汚泥を外部から本体の内部に引き込むように本体の上部に形成されたインプット（１０）と、
   前記インプットを通じて投入された汚泥が供給され、汚泥を滞留させつつ乾燥するために、垂直方向にわたって多段に設けられる複数の乾燥板（３３）と、
   前記本体の中心に縦方向に設けられ、中央モーターから動力が伝達されて回転するシャフト（４０）と、
   前記シャフトに連結されて回転しつつ、前記乾燥板に供給された汚泥を乾燥板の中央部または外縁部へと漸次に移動させるように、一定間隔をおきつつ、傾斜するように結合された複数の移動具（３２）が設けられ、前記各乾燥板の上に、半径方向に設けられる一つ以上の移動スクラッパー（３０）と、
   前記移動具により乾燥板の中央部または外縁部に移動された汚泥を下端へと落下させるために、前記多段に設けられる上下乾燥板に、交互にその中央部と外縁部にそれぞれ設けられる落下孔（３４）と、
   熱源（５０）から熱風管（５１）を介して連結され、前記各乾燥板に熱を供給するように各乾燥板の下端に設けられる供給管（５２）と、
   を備えてなることを特徴とする汚泥の滞留時間を増大させた汚泥乾燥装置。
2. 前記インプットと乾燥板との間には、インプットを通じて投入された汚泥に含有されている水分を除去するための水分除去器（２９）が設けられ、
   前記水分除去器（２９）は、
   モーターにより回転され、左右側に設けられる２つのプーリー（２１）（２２）と、
   前記２つのプーリーの間に掛け渡されて回転しつつ、投入された汚泥から分離される水分を通過させるように形成された水分除去布（２０）と、
   前記水分除去布の下部に設けられて水分除去布を通過した水分を受けて排出するための第１の排水槽（２３）と、
   を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の汚泥の滞留時間を増大させた汚泥乾燥装置。
3. 前記水分除去布の一方の側には、水分の分離された汚泥を掻き落とすための板状の離脱器（２５）が設けられ、
   前記水分除去布の上部には、水分除去布の上に供給された汚泥から水分が分離されることを補助するように送風する扇風機（９０）が設けられることを特徴とする請求項２に記載の汚泥の滞留時間を増大させた汚泥乾燥装置。
4. 前記水分除去布の上部の両側には、供給された汚泥が横に流れ落ちるのを防止するために、溢れ止め用段差形成部（２８）が設けられる特徴とする請求項２に記載の滞留時間を増大させた汚泥乾燥装置。
5. 前記本体の上部に設けられて内部の熱によって蒸発される蒸気を外部に引き出すアウトプット（６０）と、
   前記アウトプットに連結され、アウトプットを通じて引き出される蒸気から水分を除去し、熱風のみを熱源に再供給するための水取器（７０）と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の滞留時間を増大させた汚泥乾燥装置。

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