KR100508410B1 - Sewage and wastewater sludge dryer including microwave - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하폐수 슬러지를 마이크로파 ,열풍 및 스팀을 복합적으로 병용하여 건조하는 것에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건조, 살균의 기능이 뛰어난 마이크로파의 유전가열방식에 더하여 열풍에 의한 대류전열 및 스팀에 의한 전도전열방식을 유기적으로 가동함으로 인한 시너지효과를 통해 슬러지를 신속하고 완벽하게 건조함은 물론 에너지의 절감, 환경오염을 방지할 수 있도록 하는 마이크로파를 포함하는 하폐수 슬러지 건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to drying wastewater sludge by using a combination of microwave, hot air and steam. More specifically, in addition to the microwave heating method having excellent drying and sterilization functions, convection heat and hot air conduction by hot air are conducted. The present invention relates to a sewage sludge drying apparatus including microwaves that allow sludge to be dried quickly and completely through synergistic effects of organically operated heat transfer, as well as energy saving and environmental pollution.
이러한 본 발명은 컨베이어에 탑재되어 연속적으로 연결된 다수의 캐비티 내부를 경유하면서 외부로 배출되는 슬러지에 마이크로파와 열풍을 복합적으로 가하여 1차 건조시키는 1차 건조기와;The present invention includes a primary dryer for primary drying by applying a combination of microwave and hot air to the sludge discharged to the outside while passing through the inside of the plurality of cavities continuously connected to the conveyor;
상기 1차 건조기를 통과하여 연속적으로 연결된 스팀자켓의 내부 건조실로 공급된 후 회전이송체에 의해 스팀자켓의 내부를 순차적으로 경유하여 외부로 배출되는 슬러지에 마이크로파, 열풍, 스팀을 복합적으로 가하여 2차 건조시키는 2차 건조기와;After passing through the first dryer and supplied to the internal drying chamber of the steam jacket connected continuously, by applying the microwave, hot air, and steam to the sludge discharged to the outside through the steam jacket sequentially through the inside of the steam jacket, the secondary A secondary dryer for drying;
상기 1,2차 건조기를 연속적으로 통과한 슬러지에 최종적으로 열풍과 스팀 또는 마이크로파를 동시에 가하여 슬러지를 완전건조시키는 3차 건조기를 구비시키므로써 이루어지는 것이다.It is made by providing a tertiary dryer to completely dry the sludge by applying hot air and steam or microwave at the same time to the sludge which passed through the first and second dryers continuously.
Description
본 발명은 하폐수 슬러지를 마이크로파 ,열풍 및 스팀을 복합적으로 병용하여 건조하는 것에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건조, 살균의 기능이 뛰어난 마이크로파의 유전가열방식에 더하여 열풍에 의한 대류전열 및 스팀에 의한 전도전열방식을 유기적으로 가동함으로 인한 시너지효과를 통해 슬러지를 신속하고 완벽하게 건조함은 물론 에너지의 절감, 환경오염을 방지할 수 있도록 하는 마이크로파를 포함하는 하폐수 슬러지 건조장치에 관한 것이다.The present invention relates to drying wastewater sludge by using a combination of microwave, hot air and steam. More specifically, in addition to the microwave heating method having excellent drying and sterilization functions, convection heat and hot air conduction by hot air are conducted. The present invention relates to a sewage sludge drying apparatus including microwaves that allow sludge to be dried quickly and completely through synergistic effects of organically operated heat transfer, as well as energy saving and environmental pollution.
일반적으로 하폐수 처리장에서 발생되는 슬러지의 처리는 주로 해양투기 및 매립에 의존하고 있으나 1996년 채택된 런던협약 개정안에 의거하여 2005년부터는 해양투기 등이 전면 금지될 계획인 바 국내외적으로 상기 슬러지의 처리문제가 심각한 현안으로 대두되고 있는 실정이다.In general, the treatment of sludge from sewage treatment plants depends mainly on dumping at sea and landfill, but the dumping of sludge from the domestic and overseas is planned to be banned from 2005 in accordance with the London Convention Amendment adopted in 1996. The problem is a serious problem.
이러한 슬러지의 처리방법으로는 해양투기, 매립, 비료화, 연료화, 고화, 소각, 용융, 열분해 등과 같은 다양한 방법이 제안되고 있으나, 이는 비록 그 방식은 다르나 공통적으로 함수율을 일정수준으로 낮추는 감량화 및 환경오염(병원성균의 전파)의 방지라는 공통적인 목적을 갖는다.As a method for treating sludge, various methods such as ocean dumping, landfilling, fertilization, fueling, solidification, incineration, melting, and pyrolysis have been proposed, but although the methods are different, they generally reduce water content and reduce environmental pollution to a certain level. It has a common purpose of preventing (propagation of pathogenic bacteria).
그러나, 상기한 공통적인 목적을 달성하기 위한 기술들은 현재까지 상당한 문제점을 내포하여 대부분 간편한 소각방법에 의존하고 있는 추세이나, 소각장 건설에 대한 지역주민의 거센 반발 및 높은 함수율(70~85%)로 인해 막대한 운전비용이 소요되는 등의 문제점이 야기되고 있다.However, the techniques to achieve the above common purpose have been a significant problem to date, and most of them rely on the simple incineration method, but due to the strong resistance and high water content (70 ~ 85%) of local residents to incinerator construction. As a result, problems such as enormous driving costs are required.
따라서 근자에는 상기 소각방법을 탈피하여 마이크로파, 열풍 등의 다양한 에너지를 이용하여 슬러지를 건조시키는 건조장치가 주류를 이루고 있다.Therefore, in recent years, a drying apparatus for drying sludge by using various energy such as microwaves and hot air is avoided by incineration.
상기 건조장치는 산업상 보편적으로 대류열 또는 전도열 방식이 가장 많이 사용되며, 이 경우 열풍 또는 스팀을 건조에 필요한 열원으로 사용하고 있는 실정이나 건조시간이 길고 건조물이 고르게 건조되지 않아 제품의 균일성을 습득할 수 없음은 물론 열풍에 의한 미세먼지나 분진이 발생되는 문제점이 따르는 것이었다.The drying apparatus is the most commonly used convection heat or conduction heat in the industry in this case, in which case the situation is using the hot air or steam as a heat source for drying or the drying time is long and the drying does not evenly dry the uniformity of the product Not to be learned, of course, was accompanied by the problem of generating fine dust or dust by hot air.
또한 상기 통상적인 가열방법의 한계에서 벗어난 새로운 개념의 유전가열방식인 마이크로파를 이용한 건조장치가 제안되고 있다. In addition, a drying apparatus using a microwave, which is a new concept of dielectric heating, has been proposed, which deviates from the limitation of the conventional heating method.
상기 마이크로파를 이용한 건조장치는 건조물을 단시간에 승온시켜 건조능력이 매우 뛰어나며, 가열이 균일하게 이루어지고, 병원성미생물의 살균에 매우 효과적인 것이었다.The microwave drying apparatus is a very high drying capacity by heating the dried material in a short time, the heating is made uniform, it was very effective in the sterilization of pathogenic microorganisms.
이상의 다양한 건조방식 가운데 종래의 건조장치들은 대부분 이를 복합적으로 병용하지 못한 채 개개별로 단독방식을 취하므로써 건조능력이 떨어짐은 물론 개별적인 문제점이 지적된다.Among the various drying methods described above, most conventional drying apparatuses do not have to be used in combination with each other, and thus, individual problems are pointed out as a result of the poor drying ability.
즉 전도열 또는 대류열 방식의 건조장치는 건조시간이 지연되는 문제점이 야기됨은 물론 균일가열이 이루어지지 못하며, 순수한 마이크로파만을 단독으로 사용하는 건조장치는 제작에 따른 고가의 비용이 소요됨은 물론 막대한 전력비용으로 인해 경제성이 저하되며, 대부분 연속식 컨베이어방식으로써 매우 넓은 설치공간을 차지하여 현장에 적용함에 어려움이 따르는 것이었다.In other words, the conduction heat or convection heat type drying device causes a problem that the drying time is delayed and cannot be uniformly heated. A drying device using only pure microwave alone requires a high cost and a huge power cost. Due to the economic deterioration, most of the continuous conveyor method occupies a very large installation space was difficult to apply to the site.
결과적으로, 상기 다양한 방식을 복합적이며 유기적으로 결합하여 개별적인 방식에 따른 문제점을 해소할 수 있는 복합방식의 건조장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.As a result, there is an urgent need for a complex drying apparatus that can solve the problems caused by individual methods by combining the various methods in a complex and organic manner.
본 발명은 대류전열 및 전도전열방식과 마이크로파에 의한 유전가열방식을 복합적으로 병용하여 슬러지의 함수율을 일정수준으로 낮추는 감량화 및 환경오염 방지의 목적을 동시에 달성할 수 있도록 하는 것이다.The present invention is to combine the convection heat conduction and conduction heat transfer method and the dielectric heating method by microwave in combination to achieve the purpose of reducing the water content of the sludge to a certain level and to reduce the environmental pollution at the same time.
이러한 본 발명은 우선적으로 정량공급되는 슬러지가 마이크로파를 단독으로 사용하거나 열풍을 병용하는 1차 건조기를 통과하면서 반건조상태로 변화될 수 있도록 하고, 순차적으로 마이크로파 및 열풍, 스팀을 병용하는 2차 건조기를 통과하면서 재차 건조될 수 있도록 하며, 상기 1,2차 건조기를 통과한 슬러지가 최종적으로 열풍과 스팀 또는 마이크로파를 병용하는 3차 건조기를 통과하면서 완전건조상태로 변화될 수 있도록 하는 기술을 강구한다.The present invention allows the sludge to be supplied quantitatively to be changed to semi-dry state while passing through the primary dryer using microwave alone or using hot air, and the secondary dryer using microwave, hot air and steam sequentially. In order to be dried again while passing through, the sludge passed through the first and second dryers are finally passed through a tertiary dryer using a combination of hot air and steam or microwave, and the technology to change to a completely dry state is devised. .
본 발명의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.The configuration of the preferred embodiment for effectively achieving the object of the present invention will be described.
본 발명은 마이크로파의 유전가열방식을 기본방식으로 채택하되 열풍에 의한 대류전열방식과 스팀에 의한 전도전열방식을 유기적으로 결합하여 가동하므로써 기존의 단독적인 방식에 비해 에너지의 절감효과, 건조시간의 단축 및 환경오염의 저감효과를 이룩할 수 있음을 발명의 지배적인 특징으로 한다.The present invention adopts the microwave heating method as a basic method, but operates by combining the convective heat method by hot air and the conductive heat method by steam, and saves energy and shortens the drying time compared to the conventional method. And a dominant feature of the invention that the effect of reducing environmental pollution can be achieved.
상기한 특징적인 요지를 달성하고자 하는 본 발명의 전체적인 구성은 저장된 슬러지를 1차 건조기(100)에 정량껏 공급하는 배출슬러지 호퍼(10)와, 상기 배출슬러지 호퍼(10)로부터 공급된 후 컨베이어(105)에 탑재되어 다수의 캐비티(101) 내부를 경유하여 외부로 배출되는 슬러지에 마이크로파와 열풍을 복합적으로 가하여 1차 건조시키는 1차 건조기(100)와, 상기 1차 건조기(100)를 통과하여 연속적으로 연결된 스팀자켓(201)의 내부 건조실(204)로 공급된 후 회전이송체(210)의 이송력에 의해 스팀자켓(201)의 내부를 순차적으로 경유하여 외부로 배출되는 슬러지에 마이크로파와 열풍, 스팀을 복합적으로 가하여 2차 건조시키는 2차 건조기(200)와, 상기 1,2차 건조기(100)(200)를 연속적으로 통과한 슬러지에 최종적으로 열풍과 스팀 또는 마이크로파를 가하여 슬러지를 완전건조시키는 3차 건조기(300)의 복합적인 구성으로 이루어짐을 알 수 있다.The overall configuration of the present invention to achieve the above-mentioned characteristic gist is a discharge sludge hopper 10 for supplying the stored sludge to the primary dryer 100 in a quantitative manner, and the conveyor after being supplied from the discharge sludge hopper 10 105 through the primary dryer 100 and the primary dryer 100 to dry first by applying the microwave and hot air to the sludge discharged to the outside via the plurality of cavities 101 to the outside through the primary dryer 100 After being supplied to the internal drying chamber 204 of the steam jacket 201 continuously connected, the microwaves and the hot air in the sludge discharged to the outside through the interior of the steam jacket 201 sequentially by the transfer force of the rotary carrier 210 , The secondary dryer 200 to dry the secondary by adding steam in combination, and the sludge by finally applying hot air and steam or microwave to the sludge that passed continuously through the first and second dryers 100 and 200 It can be seen that constituted by any combination of the configuration of the third dryer 300 to dry.
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 가능하도록 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention having the schematic configuration will be described in more detail.
우선적으로 본 발명의 건조장치에 건조 대상물인 슬러지를 공급하는 배출슬러지 호퍼(10)는 기존의 하폐수 처리장에 설치되어 가동 중인 호퍼를 활용할 수 있으며, 상기 배출슬러지 호퍼(10)는 탈수기 등을 통해 일정부분 함수율이 감소된 슬러지가 컨베이어에 의해 이송, 공급되어 저장되고, 이러한 슬러지는 배출슬러지 호퍼(10)의 배출구에 형성된 정량공급장치에 의해 1차 건조기(100)로 정량껏 공급된다.First, the discharge sludge hopper 10 for supplying the sludge which is a drying object to the drying apparatus of the present invention may utilize a hopper installed and operated in an existing wastewater treatment plant, and the discharge sludge hopper 10 may be fixed through a dehydrator. Sludge having a reduced partial moisture content is transported, supplied and stored by a conveyor, and the sludge is quantitatively supplied to the primary dryer 100 by a quantitative feeding device formed at an outlet of the discharge sludge hopper 10.
여기에서 상기 1차 건조기(100)로 투입되기 이전의 공정인 탈수기를 통과한 슬러지는 통상 상당한 점착성을 띠고 있어 일반적인 건조기의 내부에 흡착될 경우 스케일이 발생되어 건조효율이 급격하게 저하되는 문제점이 발생되며, 이는 종래의 전도열 또는 대류열방식을 이용한 대부분의 건조장치에 해당된다.Here, the sludge that passed through the dehydrator, which is a process before being introduced into the primary dryer 100, has a general adhesiveness, and when it is adsorbed inside a general dryer, a scale is generated and a drastic reduction in drying efficiency occurs. This corresponds to most drying apparatuses using conventional conductive heat or convection heat.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 1차 건조공정인 1차 건조기(100)에 고효율의 마이크로파를 단독으로 사용하거나 상기 마이크로파와 열풍을 동시에 병용하므로써 단시간에 다량의 수분을 증발시키는 동시에 점착성이 없는 반건조상태의 슬러지로 변화시킬 수 있게 된다.In view of the above-mentioned problems, the present invention uses a high-efficiency microwave alone in the primary dryer 100, which is a primary drying process, or simultaneously combines the microwave and hot air to evaporate a large amount of moisture in a short time, and at the same time, has no adhesiveness. It can be changed to dry sludge.
이를 위한 1차 건조기(100)의 구성은 도 2 내지 도 3과 같이 다수의 캐비티(101)가 연통관(102)을 매개로 연속적으로 연결 설치되고, 상기 캐비티(101) 가운데 양측에 배치한 캐비티(101)에는 각각 슬러지가 투입되거나 배출되는 투입구(103)와 배출구(104)가 각각 형성되며, 상기 투입구(103)와 다수의 캐비티(101), 배출구(104)를 관통하여 이송수단인 컨베이어(105)가 설치되므로써 상기 컨베이어(105)에 의해 슬러지가 캐비티(101)의 내부를 경유하면서 1차 건조작업이 이루어질 수 있게 된다.The configuration of the primary dryer 100 for this is a plurality of cavities 101 are continuously installed via a communication tube 102 as shown in Figure 2 to 3, the cavity disposed on both sides of the cavity 101 ( Each of the inlet 103 and the outlet 104 is formed in each of the 101 is discharged or discharged, the conveyor 105 is a conveying means through the inlet 103, a plurality of cavities 101, outlet 104 ) Is installed so that the first drying operation can be performed while the sludge passes through the inside of the cavity 101 by the conveyor 105.
이때 상기 캐비티(101)는 가열효율이 매우 높은 싱글모드(single-mode)타입이 적용될 수 있으며, 이 경우 꺽은 도파관형(travelling waveguide type)으로 형성된다.In this case, the cavity 101 may be a single-mode type having a very high heating efficiency. In this case, the cavity 101 may be formed as a traveling waveguide type.
그리고 상기 캐비티(101)의 상부면 일측에는 건조능력이 뛰어난 마이크로파를 생성하여 캐비티(101) 내부를 경유하는 슬러지에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 발생기(106)가 설치된다. 상기 마이크로파 발생기(106)로는 일반적인 형태의 마그네트론이 적용될 수 있다.A microwave generator 106 is installed at one side of the upper surface of the cavity 101 to generate microwaves having excellent drying ability and irradiate the microwaves to sludge passing through the cavity 101. The microwave generator 106 may be a magnetron of a general type.
상기 마이크로파의 조사와 더불어 건조에 따른 시너지효과를 발생하도록 캐비티(101)의 내부에는 고온의 열풍이 공급될 수 있으며, 이를 위해 캐비티(101)의 상,하부면은 열풍이 급기,배기될 수 있도록 미세구멍의 타공망(107)으로 형성되므로써 상기 타공망(107)을 통해 고온의 열풍이 캐비티(101) 내부로 공급됨에 따라 슬러지의 건조효과는 배가될 수 있게 된다.The hot air of a high temperature may be supplied to the inside of the cavity 101 to generate a synergy effect due to the irradiation of the microwave, and for this purpose, the upper and lower surfaces of the cavity 101 may supply and exhaust the hot air. Since the perforated net 107 of the micro holes is formed, as the hot air is supplied into the cavity 101 through the perforated net 107, the drying effect of the sludge can be doubled.
여기에서 상기 열풍은 건조능력이 더욱 배가될 수 있도록 마이크로파 발생기(106)에 의해 하향으로 조사되는 마이크로파와 달리 하부에서 상부를 향하도록 공급됨이 보다 바람직하다.Here, the hot air is more preferably supplied from the bottom to the top, unlike the microwave irradiated downward by the microwave generator 106 so that the drying capacity can be further doubled.
즉 상기 열풍은 마이크로파의 조사방향과 상호 반대방향의 향류방식으로 공급되므로써 열효율이 더욱더 증진될 수 있게 된다.In other words, the hot air is supplied in a counter-current direction opposite to the direction of microwave irradiation, whereby the thermal efficiency can be further enhanced.
한편, 상기한 마이크로파의 조사시 캐비티(101) 내부에는 관내파장의 1/4위치마다 상사점(peak point)이 발생되므로 마이크로파가 피건조물(슬러지)을 균일하게 가열하지 못하는 문제점이 발생된다. 따라서 본 발명에서는 이를 해결하기 위해 상기 마이크로파 발생기(106)가 설치된 위치의 캐비티(101) 선단에 마이크로파 변형기(108)가 설치되고, 이 마이크로파 변형기(108)는 다수개의 캐비티(101) 내부에 각기 다른 위치에 상사점을 형성하도록 위치를 조절하므로써 슬러지를 균일하게 가열시키게 된다.On the other hand, when the microwave is irradiated inside the cavity 101, since a peak point is generated every 1/4 position of the wavelength in the tube, there is a problem that the microwave does not uniformly heat the dried material (sludge). Therefore, in the present invention, the microwave transducer 108 is installed at the tip of the cavity 101 at the position where the microwave generator 106 is installed, and the microwave transducer 108 is different inside the plurality of cavities 101. By adjusting the position to form top dead center at the position, the sludge is uniformly heated.
더욱이 상기 마이크로파 변형기(108) 및 캐비티(101)에 설치된 마이크로파 발생기(106)는 연속적으로 설치된 각각의 캐비티(101)를 통과하는 슬러지에 마이크로파가 보다 균일하게 조사될 수 있도록 캐비티(101)의 양측으로 교호로 설치되므로써 좌,우 밸런스가 유지되어 더욱 균일한 가열효과를 얻어 건조품질이 향상될 수 있게 된다.Furthermore, the microwave generator 106 and the microwave generator 106 installed in the cavity 101 are directed to both sides of the cavity 101 so that the microwaves can be irradiated more uniformly to the sludge passing through each of the continuously installed cavity 101. As it is installed alternately, left and right balances are maintained to obtain a more uniform heating effect, thereby improving drying quality.
상기한 1차 건조기(100)를 거치면서 1차 건조된 상태의 슬러지는 마이크로파를 비롯하여 열풍, 스팀을 복합적으로 가하는 2차 건조기(200)를 연속적으로 통과하면서 더욱 완성된 형태로 건조될 수 있게 된다.The sludge in the primary dried state while passing through the primary dryer 100 can be dried in a more complete form while continuously passing the secondary dryer 200 that applies microwaves, hot air, and steam in combination. .
이러한 2차 건조기(200)는 한정된 공간내에서 전열면적을 극대화시킬 수 있도록 원형으로 형성된 다수의 스팀자켓(201)이 연속적으로 배치된 형태로 이루어진다.The secondary dryer 200 has a shape in which a plurality of steam jackets 201 formed in a circle are continuously arranged to maximize the heat transfer area within a limited space.
상기 스팀자켓(201)은 내,외벽(202)(203)의 이중구조로 구성되며, 내부에는 슬러지가 건조되는 건조실(204)을 형성하고, 상기 내,외벽(202)(203)의 사이 공간에는 건조실(204)을 경유하는 슬러지에 전열에너지를 추가적으로 공급하기 위한 고온의 스팀이 주입될 수 있으며, 상기 각각의 스팀자켓(201)은 건조실(204)이 상호 연통되도록 연속적으로 설치된다.The steam jacket 201 has a dual structure of inner and outer walls 202 and 203, and forms a drying chamber 204 in which sludge is dried, and a space between the inner and outer walls 202 and 203. Hot steam may be injected into the sludge passing through the drying chamber 204 to supply additional heat energy, and the steam jackets 201 may be continuously installed such that the drying chambers 204 communicate with each other.
여기에서 스팀자켓(201)에 스팀을 공급하여 사용하는 이유는 마이크로파만을 단독으로 사용할 경우 마이크로파 발생기(106)의 가동에 따른 일반 산업용 전력비용이 많이 소요됨에 따라 경제성이 떨어지는 문제점을 감안하여 건조비용을 대폭절감할 수 있도록 하기 위함이며, 상기 스팀은 내,외벽(202)(203) 사이의 공간에 전체적으로 공급될 필요가 없으며, 다만 슬러지가 이송하는 경로인 스팀자켓(201)의 하부에만 공급될 수 있도록 내,외벽(202)(203) 사이의 중앙부에는 상,하부를 격리시키는 격판이 설치됨에 따라 스팀자켓(201) 상부로의 불필요한 스팀공급은 이루어지지 않는다.Here, the reason for supplying steam to the steam jacket 201 is to use drying only in consideration of the problem of low economical efficiency as the general industrial power cost according to the operation of the microwave generator 106 is used alone. In order to significantly reduce the steam, the steam does not need to be supplied to the space between the inner and outer walls 202 and 203 as a whole, but may be supplied only to the lower part of the steam jacket 201, which is a path for transporting the sludge. As the diaphragm is installed in the center between the inner and outer walls 202 and 203 to isolate the upper and lower parts, unnecessary steam supply to the upper portion of the steam jacket 201 is not performed.
그리고 상기 스팀자켓(201)의 내부 중앙에는 하향으로 마이크로파를 조사하는 도파관(206)이 설치되고, 이 도파관(206)은 건조실(204)의 바닥부를 따라 이송하는 슬러지에 마이크로파를 균일하게 조사할 수 있도록 저면 양측으로 다수의 조사홀(207)이 지그재그 형태로 반복되게 형성된다.In addition, a waveguide 206 for irradiating microwaves downward is installed at an inner center of the steam jacket 201, and the waveguide 206 can uniformly irradiate microwaves to sludge transported along the bottom of the drying chamber 204. The plurality of irradiation holes 207 are repeatedly formed in a zigzag form on both sides of the bottom surface.
여기에서 상기 조사홀(207)을 통해 하향으로 조사되는 마이크로파는 외부로 비산됨을 방지하여 하부의 슬러지에 집중되면서 건조효과가 극대화될 수 있도록 도파관(206)의 양측에 정합을 위한 한 쌍의 반사판(208)이 하부 외향으로 갈수록 경사지게 설치된다.Here, a pair of reflecting plates for matching to both sides of the waveguide 206 so that the microwaves irradiated downward through the irradiation hole 207 can be scattered to the outside to maximize the drying effect while concentrating on the sludge at the bottom ( 208 is installed to be inclined toward the lower outward.
이러한 도파관(206)의 외측에는 일측 투입구(103)를 통해 투입되는 1차 건조상태의 슬러지를 정량껏 각각의 스팀자켓(201)의 내부를 순차적으로 경유하면서 타측의 배출구(104)로 이송,배출시키는 회전이송체(210)가 설치된다.The outside of the waveguide 206 is transported to and discharged from the outlet 104 on the other side while sequentially passing through the inside of each steam jacket 201 in order to quantitatively measure the sludge in the first dry state through the one side inlet 103. Rotating conveying body 210 is installed.
상기 회전이송체(210)는 별도의 구동모터에 의해 건조실(204)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 것으로, 원통형의 회전몸체(211) 외측에 슬러지를 정량껏 회전 이송시키기 위한 다수의 이송날개(212)가 방사상으로 설치되고, 상기 회전몸체(211)와 스팀자켓(201)의 내벽(202) 사이에는 자연적으로 슬러지 이송로(215)를 형성하게 된다.The rotary transfer member 210 is rotatably installed in the drying chamber 204 by a separate drive motor, a plurality of transfer wings for rotating the sludge to the outside of the cylindrical rotating body 211 to the maximum amount ( 212 is radially installed, and a sludge transport path 215 is naturally formed between the rotary body 211 and the inner wall 202 of the steam jacket 201.
이러한 회전이송체(210)는 상기 슬러지 이송로(215)를 따라 이송하는 슬러지에 마이크로파가 원활하게 조사될 수 있도록 마이크로파가 투과될 수 있는 재질을 갖는 소재로 제조됨이 보다 바람직하다.The rotational transfer member 210 is more preferably made of a material having a material that allows microwaves to be transmitted to the sludge conveyed along the sludge transport path 215 smoothly.
또한 상기 회전이송체(210)에 의한 슬러지의 이송력이 향상됨은 물론 스팀에 의한 전도열원이 슬러지에 더욱더 원활하게 전도되도록 전열판의 역할을 하는 내벽(202)의 직경을 작게 형성하거나 또는 회전이송체(210)의 직경을 크게 형성하므로써 상기 내벽(202)에 밀착되는 슬러지의 밀착성이 높아질 수 있게 된다.In addition, the conveyance force of the sludge by the rotary transfer member 210 is improved, as well as the diameter of the inner wall 202 serving as a heat transfer plate so that the conductive heat source by steam is more smoothly conducted to the sludge or the rotary transfer member By forming a larger diameter of the 210, the adhesion of the sludge in close contact with the inner wall 202 can be increased.
이는 건조가 진행됨에 따라 슬러지의 함수율이 낮아지면서 부피가 감소하게 됨을 상쇄시키는 역할을 한다. This serves to offset the decrease in volume as the water content of the sludge is lowered as the drying proceeds.
한편 상기 슬러지는 도파관(206)으로부터 방사되는 마이크로파와 내,외벽(202)(203) 사이의 공간으로 공급되는 고온의 스팀이 복합적으로 가해져 건조효율이 획기적으로 개선됨은 물론 이에 더하여 슬러지 이송로(215)에 고온의 열풍이 직접적으로 가해지므로써 건조효율을 더욱더 배가시킨다.Meanwhile, the sludge is combined with microwaves radiated from the waveguide 206 and high temperature steam supplied to the space between the inner and outer walls 202 and 203 to drastically improve the drying efficiency, as well as to add the sludge transport path 215. ), The hot air is directly applied, which further doubles the drying efficiency.
상기한 열풍은 도 5 내지 도 6과 같이 슬러지 이송로(215)의 일측 외벽에 형성된 급기부(217)를 통해 내부로 공급되어 슬러지를 건조시킨 후 타측에 형성된 배기부(218)를 통해 외부로 배기되는 구성으로 이루어진다.The hot air is supplied to the inside through an air supply unit 217 formed on one outer wall of the sludge transport path 215 to dry the sludge and then to the outside through the exhaust unit 218 formed on the other side as shown in FIGS. 5 to 6. It is made of a configuration that is exhausted.
상기 1,2차 건조기(100)(200)를 순차적으로 통과한 슬러지를 최종적으로 처리하는 3차 건조기(300)는 리본믹서형의 스팀자켓으로 형성된 공지의 구성으로 이루어지며, 1,2차 건조과정을 거친 슬러지에 열풍과 스팀 또는 마이크로파를 복합적으로 가하여 최종적으로 더욱 완벽한 건조상태를 이룬다.The tertiary dryer 300 which finally processes the sludge that has passed sequentially through the primary and secondary dryers 100 and 200 is made of a well-known configuration formed of a ribbon jacket-type steam jacket, and the primary and secondary drying. Hot air and steam or microwave are added to the processed sludge to achieve a more complete drying condition.
한편, 본 발명의 건조장치에 사용되는 모든 열풍 및 스팀은 하수슬러지 처리장에서 발생되는 바이오가스(메탄)를 이용하여 스팀보일러를 가동하여 발생되는 고온의 배기가스와 스팀을 활용하므로써 운전비용을 획기적으로 절감할 수 있게 된다.On the other hand, all the hot air and steam used in the drying apparatus of the present invention by using a high temperature exhaust gas and steam generated by operating the steam boiler using the biogas (methane) generated in the sewage sludge treatment plant to dramatically reduce the operating cost You can save.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 슬러지의 건조과정에 대해 설명하기로 한다.The drying process of the sludge according to the present invention having such a configuration will be described.
우선적으로 배출슬러지 호퍼(10)로부터 공급되는 슬러지는 1차 건조기(100)의 컨베이어(105)를 통해 연속적으로 설치된 캐비티(101)의 내부를 경유하여 외부로 배출될 수 있게 된다.The sludge supplied from the discharge sludge hopper 10 may be discharged to the outside via the interior of the cavity 101 continuously installed through the conveyor 105 of the primary dryer 100.
이러한 이동과정에서 캐비티(101)의 내부에는 마이크로파 발생기(106)에 의한 마이크로파가 슬러지에 조사되며, 이와 동시에 바닥면의 타공망(107)을 통해 마이크로파와 향류의 형태로 열풍이 공급됨에 따라 슬러지는 신속하고 균일하게 건조될 수 있게 된다.During this movement, the microwaves by the microwave generator 106 are irradiated to the sludge inside the cavity 101, and at the same time, the sludge is rapidly supplied as hot air is supplied in the form of microwaves and countercurrent through the perforated network 107 of the bottom surface. And it can be dried uniformly.
상기한 건조효율의 향상은 아래의 실험조건에 의한 실시예와 같이 열풍만을 단독으로 가하는 종래의 경우와, 본 발명과 같이 상기 열풍과 함께 마이크로파를 동시에 병용하여 가하는 경우에 따른 건조실험의 데이터분석표를 통해 쉽게 확인할 수 있게 된다.The improvement of the drying efficiency is the data analysis table of the drying experiment according to the conventional case of applying only hot air alone, as in the embodiment of the following experimental conditions, and the case of simultaneously using the microwave together with the hot air as in the present invention. You can easily check through.
실시예 1Example 1
실험조건: ① 마이크로파 출력: 600W(실출력)--- 소비전력: 1.200W/hrExperimental conditions: ① Microwave output: 600W (actual output) --- Power consumption: 1.200W / hr
② 열 풍: 120℃,8㎥/min --- 소비전력: 4,200W/hr ② Hot air: 120 ℃, 8㎥ / min --- Power consumption: 4,200W / hr
③ 슬러지: 초기 함수율 80% →10%까지 건조(300g →70g)③ Sludge: Initial moisture content 80% → dry to 10% (300g → 70g)
상기 1차 건조기(100)를 통과하여 1차 건조된 상태의 슬러지는 순차적으로 2차 건조기(200)의 투입구(103)를 통해 스팀자켓(201)의 슬러지 이송로(215)로 공급되고, 이 슬러지는 회전이송체(210)의 이송날개(212)에 의해 회전 이송하면서 순차적으로 연속되는 스팀자켓(201)을 경유하여 배출구(104)를 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.The sludge of the first dried state through the primary dryer 100 is sequentially supplied to the sludge transport path 215 of the steam jacket 201 through the inlet 103 of the secondary dryer 200, The sludge may be discharged to the outside through the discharge port 104 via the steam jacket 201 sequentially rotated by the conveying blade 212 of the rotary carrier (210).
이때 상기 슬러지 이송로(215)를 따라 이송하는 슬러지에는 도파관(206)에서 방사되는 마이크로파가 가해지고, 이와 동시에 내,외벽(202)(203) 사이로 주입되는 스팀에 의한 전도열과 상기 슬러지 이송로(215)에 직접 공급되는 열풍에 의해 더욱 신속하고 완벽한 건조작업이 이루어질 수 있게 된다.In this case, microwaves radiated from the waveguide 206 are applied to the sludge conveyed along the sludge conveying path 215, and at the same time, the heat of conduction by steam injected between the inner and outer walls 202 and 203 and the sludge conveying path ( The hot air supplied directly to 215 allows for a faster and more complete drying operation.
따라서 1차 건조기(100)를 통과하면서 미처 건조되지 못한 슬러지는 2차 건조기(200)를 통과하면서 비로서 완전한 형태로 건조될 수 있게 된다.Therefore, the sludge that is not dried while passing through the primary dryer 100 may be dried in a perfect form as it passes through the secondary dryer 200.
더욱이 상기 1,2차 건조기(100)(200)를 복합적으로 거친 슬러지는 추가적으로 3차 건조기(300)를 통과하면서 건조상태가 더욱더 배가될 수 있게 된다.Furthermore, the sludge coarsely passed through the primary and secondary dryers 100 and 200 may further double the drying state while passing through the tertiary dryer 300.
한편, 본 발명은 상기 1,2차 건조기(100)(200)를 각각 1개소 설치하는 단독형으로 구성할 수 있음은 물론 작업환경 및 제반 여건을 고려하여 2개소 이상으로 설치하는 다단형으로 구성하여 건조작업을 실시할 수 있게 된다.On the other hand, the present invention can be configured as a single type to install one or two secondary dryers (100, 200) each, as well as a multi-stage type to be installed in two or more places in consideration of the working environment and conditions. The drying operation can be performed.
또한 본 발명에서는 피건조물을 슬러지로 예시하였지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 식품이나 세라믹, 분말상의 입자 등과 같은 보다 다양한 피건조물을 건조하기 위한 목적으로도 사용할 수 있는 것으로, 상기 피건조물의 종류를 달리하는 것 만으로는 본 발명의 범주를 벗어날 수 없게 된다.In addition, the present invention is illustrated as a sludge, but is not necessarily limited thereto, and may be used for the purpose of drying a variety of dry items such as food, ceramics, powdery particles, and the like. It will not be able to escape the scope of the present invention alone.
본 발명은 함수율이 높은 슬러지가 마이크로파와 열풍을 병용하는 1차 건조기와 마이크로파 및 열풍, 스팀을 복합적으로 병용하는 2차 건조기를 순차적으로 통과한 후 최종적으로 열풍과 스팀을 병용하는 3차 건조기를 통과하는 복합방식의 건조과정을 거치면서 시너지효과를 발휘하므로써 슬러지를 신속하고 완벽하게 건조함은 물론 에너지의 절감, 환경오염의 저감효과를 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, the sludge having a high water content passes sequentially through a primary dryer using microwaves and hot air and a secondary dryer using microwave, hot air and steam in sequence, and finally passing through a tertiary dryer using hot air and steam together. The synergy effect is achieved through the complex drying process, so that the sludge can be dried quickly and completely, and energy saving and environmental pollution reduction can be provided.
또한 별도의 공정없이 마이크로파에 의한 살균효과를 얻을 수 있어 슬러지를 비료화, 퇴비화하여 재활용할 수 있는 부수적인 효과를 제공할 수 있게 된다. In addition, the sterilization effect by the microwave can be obtained without a separate process, thereby providing a side effect of recycling the sludge by fertilizing and composting.
도 1은 본 발명에 의한 슬러지의 건조 흐름을 나타낸 블럭도1 is a block diagram showing the drying flow of the sludge according to the present invention
도 2는 본 발명 1차 건조기의 정면도Figure 2 is a front view of the primary dryer of the present invention
도 3은 본 발명 1차 건조기의 평면도3 is a plan view of the primary dryer of the present invention
도 4는 본 발명 1차 건조기의 측면도Figure 4 is a side view of the primary dryer of the present invention
도 5는 본 발명 2차 건조기의 내부구조를 나타낸 종단면도Figure 5 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the secondary dryer of the present invention
도 6은 본 발명 2차 건조기의 마이크로파 및 열풍의 동시 공급상태도Figure 6 is a simultaneous supply state of microwaves and hot air of the secondary dryer of the present invention
도 7은 본 발명 회전이송체의 확대도7 is an enlarged view of the present invention the rotary carrier
도 8은 본 발명 도파관의 저면도8 is a bottom view of the waveguide of the present invention.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]
10: 배출슬러지 호퍼 100: 1차 건조기10: discharge sludge hopper 100: primary dryer
101: 캐비티 105: 컨베이어101: cavity 105: conveyor
106: 마이크로파 발생기 108: 마이크로파 변형기106: microwave generator 108: microwave transducer
107: 타공망 200: 2차 건조기107: perforated network 200: secondary dryer
201: 스팀자켓 206: 도파관201: steam jacket 206: waveguide
208: 반사판 210: 회전이송체208: reflector 210: rotating carrier
212: 이송날개 300: 3차 건조기 212: feed wing 300: tertiary dryer
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Cited By (3)
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KR100540165B1 (en) * | 2005-10-04 | 2005-12-29 | 주식회사 정우 엠 에스 | Waste water evaporation method and apparatus |
KR101160550B1 (en) * | 2009-08-14 | 2012-06-28 | 황정동 | Sludge drying system for using catalyst-heater |
CN115212762A (en) * | 2022-08-03 | 2022-10-21 | 东营海欣热力供应有限公司 | Multifunctional industrial wastewater comprehensive utilization equipment |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100540165B1 (en) * | 2005-10-04 | 2005-12-29 | 주식회사 정우 엠 에스 | Waste water evaporation method and apparatus |
WO2007040319A1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-12 | Jeongwoo Ms Co., Ltd. | Method of and apparatus for evaporating wastewater |
KR101160550B1 (en) * | 2009-08-14 | 2012-06-28 | 황정동 | Sludge drying system for using catalyst-heater |
CN115212762A (en) * | 2022-08-03 | 2022-10-21 | 东营海欣热力供应有限公司 | Multifunctional industrial wastewater comprehensive utilization equipment |
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