KR100511196B1 - 슬러지 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지 건조장치에 관한 것으로서, 특히 건조로의 내부가 다수의 건조실로 구획되도록 하고, 각각의 건조실 내부에 슬러지 교반용 회전날개를 형성하되, 회전날개에 슬러지를 상하로 유동시켜 교반시키는 교반날개와 슬러지를 건조로의 중심으로 유동시켜 하측의 건조실로 유동되도록 하는 원심유동판을 형성하므로서, 슬러지와 고온 공기의 접촉율을 향상시켜 슬러지의 건조효율이 향상되도록 하고, 건조로 내부로 투입된 슬러지가 여러층으로 형성된 건조실을 순차적으로 유동되면서 건조되므로 건조시간을 단축시킬 수 있으며, 건조로의 크기에 비해 많은 양의 슬러지를 건조 처리할 수 있도록 한 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

Description

슬러지 건조장치{Sludge dryer}

본 발명은 슬러지 건조장치에 관한 것으로서, 특히 슬러지와 고온 공기의 접촉율을 향상시켜 슬러지의 건조효율이 향상되도록 하고, 건조로 내부로 투입된 슬러지가 여러층으로 형성된 건조실을 순차적으로 유동되면서 건조되므로 건조시간을 단축시킬 수 있으며, 건조로의 크기에 비해 많은 양의 슬러지를 건조 처리할 수 있도록 한 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 슬러지라 함은 하수처리 또는 정수과정에서 발생하는 것으로서 약 85% 이상의 수분을 함유하고 있어서 건조시켜 소각 처리하고 있다.

도 5 는 종래의 슬러지 건조 처리시스템을 도시한 것으로서,

슬러지 투입을 위한 투입호퍼(2)를 구비하고 있고, 그 내부에 모터에 의해 구동하여 투입된 슬러지를 교반시키는 교반시설이 구비되어 있는 건조로(1)와, 상기 건조로(1)의 내부 상단에 환형으로 형성되어 송풍기(8)에 의해 송풍된 고온의 공기를 건조로(1) 내부로 공급하는 에어공급관(10)과, 상기 건조로(1)의 외부를 감싸도록 형성되고, 스팀헤드(5)를 통해 공급된 고온의 스팀이 순환되는 스팀순환부(11)와, 상기 건조로(1)에서 건조된 슬러지를 가연성 폐기물과 함께 연소시켜 소각하는 소각로(3)와, 상기 소각로(3)에서 발생된 폐열로 스팀순환부(11)로 공급하기 위한 고온의 스팀을 생성하는 폐열보일러(4)와, 상기 폐열보일러(4)에서 배출된 폐열로서 송풍기(8)에서 송풍된 공기를 가열시켜 에어공급관(10)으로 공급하는 공기예열기(9)와, 상기 스팀순환부(11)를 통과한 스팀이 재순환되어 물로서 저장되고, 그 저장된 물을 급수탱크(6)를 통해 폐열보일러(4)로 공급하는 급수탱크(6)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래의 슬러지 건조 처리시스템은

투입호퍼(2)를 통해 슬러지가 건조로(1) 내부로 투입되고, 투입된 슬러지는 건조로(1) 내부에 설치되어 있는 교반시설에 의해 교반되면서 에어공급관(10)으로 공급된 고온의 공기에 의해 가열됨과 동시에 건조로(1)의 외벽면에 순환되는 스팀의 열에 의해 가열되어 건조되고, 건조된 슬러지는 소각로(3)로 보내져 연소처리된다.

그리고, 상기 소각로(3)에서 발생된 폐열(배기가스)은 폐열보일러(4)로 공급되어 스팀을 생성하는데 재사용되며, 폐열보일러(4)를 통과한 폐열(배기가스)은 다시 공기예열기(9)를 통과하면서 공기를 예열시킨 후 여과집진시설로 공급되어 집진 처리후 대기중으로 방출된다.

그러나, 종래의 건조로는 투입된 슬러지를 효과적으로 교반시키지 못하였기 때문에 슬러지와 고온의 공기가 잘 혼합되지 못하여 슬러지를 건조시키는데 많은 시간이 소비되었고, 건조로의 크기에 비해 많은 양의 슬러지를 건조시키지 못하였으며, 슬러지 건조효율이 떨어짐에 따라 많은 에너지를 소비하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 건조로의 내부가 다수의 건조실로 구획되도록 하고, 각각의 건조실 내부에 슬러지 교반용 회전날개를 형성하되, 회전날개에 슬러지를 상하로 유동시켜 교반시키는 교반날개와 슬러지를 건조로의 중심으로 유동시켜 하측의 건조실로 유동되도록 하는 원심유동판을 형성하므로서, 슬러지와 고온 공기의 접촉율을 향상시켜 슬러지의 건조효율이 향상되도록 하고, 건조로 내부로 투입된 슬러지가 여러층으로 형성된 건조실을 순차적으로 유동되면서 건조되므로 건조시간을 단축시킬 수 있으며, 건조로의 크기에 비해 많은 양의 슬러지를 건조 처리할 수 있도록 한 슬러지 건조장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

건조로의 상측에 슬러지 투입용 투입호퍼가 형성되고 하측에 건조된 슬러지의 배출을 위한 배출구가 형성되며, 건조로의 외주연에 고온의 스팀이 공급되어 슬러지를 가열하는 스팀순환부가 형성되고, 건조로의 상측에 고온의 공기가 유입되는 에어공급관이 형성되어 있는 슬러지 건조장치에 있어서,

상기 건조로의 중심부에 수직설치된 회전축에 슬러지 교반용 회전날개를 복수개 형성하되, 그 일측이 상기 회전날개에 결합되고 타측이 일정각도 상향 경사지게 유선형으로 휘어진 호형의 교반날개를 일정간격으로 복수개 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 건조로의 내부에 적어도 1개 이상의 플레이트를 수평방향으로 형성하고, 상기 플레이트의 중앙에 슬러지의 낙하를 위한 유동홀을 형성하여 건조로 내부가 다수의 건조실로 구획되도록 하고, 각각의 건조실 내부에 회전날개가 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 회전날개에 회전날개의 회전시 슬러지를 건조로의 중심방향으로 밀어내는 다수의 원심 유동판을 일정각도 경사지게 형성하여 슬러지가 유동홀을 통해 하측의 건조실로 유동되도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 회전축의 도중에 다수의 원뿔형 회전판을 형성하되, 상기 회전판이 유동홀의 하측에 위치하도록 하여 유동홀을 통해 낙하된 슬러지가 건조로의 외곽으로 뿌려지도록 한 것을 특징으로 하며, 상기 교반날개는 슬러지의 뒤섞임이 향상되도록 비틀어지게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

도면부호 20 은 건조로를 나타내며, 이 건조로(20)의 상단 일측에 슬러지의 투입을 위한 투입호퍼(2)가 형성되고, 건조로(20)의 저면 외곽에는 건조된 슬러지를 소각로(3)로 배출시키기 위한 배출구(26)가 형성되어 있다.

그리고, 건조로(20)의 상측 내부에는 에어공급관(10)이 환형으로 배치되어 있어서 송풍기(8)로부터 공급된 고온의 공기가 건조로(20) 내부로 공급될 수 있도록 구성되고, 건조로(20)의 외곽에는 건조로(20)를 감싸도록 스팀순환부(11)가 형성되어 있어서 이 스팀순환부(11)를 통과하는 스팀의 열에 의해 건조로(20) 내부로 투입된 슬러지가 가열되도록 한다.

한편, 본 발명에서는 상기 건조로(20) 내부에 수평방향으로 적어도 1개 이상의 플레이트(21)를 수평하게 설치하여 건조로(20) 내부가 제 1 건조실(23), 제 2 건조실(24), 제 3 건조실(25)로 구획되도록 하였으며, 상기 플레이트(21)의 중심부에 유동홀(22)을 형성하여 제 1 건조실(23)의 슬러지가 제 2 건조실(24)로, 제 2 건조실(24)의 슬러지가 제 3 건조실(25)로 낙하하여 유동되면서 건조될 수 있도록 하였다.

도면부호 30 은 건조로(20) 내부 중앙에 수직방향으로 설치되는 회전축을 나타내며, 이 회전축(30)은 미도시된 구동모터의 회전동력에 의해 회전하게 된다.

상기 회전축(30)의 도중에 슬러지 교반을 위한 십자형의 회전날개(31)를 복수개 형성하는데, 각각의 회전날개(31)가 제 1 내지 제 3 건조실(23~25)의 바닥면에 위치하도록 하며, 이 회전날개(31)는 회전축(30)으로 부터 연장된 별도의 지지대(34)에 연결되도록 하여 회전날개(31)의 처짐이 방지되도록 한다.

또한, 상기 회전날개(31)에는 슬러지를 상하로 유동시켜 잘 섞이도록 하는 교반날개(32)와 슬러지가 건조로(20)의 중심으로 모아지도록 하는 원심유동판(33)을 형성한다.

상기 교반날개(32)는 도 3 및 도 4 에 도시된 바와같이 그 일측이 회전날개(31)의 상면에 결합되고 타측의 연장부가 일정길이 호형으로 휘어지게 형성되면서 상향 경사지게 형성되어 회전날개(31)가 회전할때 슬러지가 상기 교반날개(32)의 경사면을 따라 상승하였다가 낙하하면서 잘 섞이게되며, 이 과정에서 슬러지가 파쇄됨과 동시에 건조로(20) 내부로 공급된 고온의 공기와 접촉되면서 건조가 촉진된다.

또한, 상기 교반날개(32)가 회전하면서 슬러지가 상승하였다가 떨어질때 슬러지에 원심력이 작용하면서 입자가 큰 슬러지는 건조실의 외곽으로 밀리면서 스팀순환부(11)에서 가해지는 열에 의해 가열되어 입자가 큰 슬러지도 빠르게 건조될 수 있게되는 것이다.

상기 교반날개(32)의 다른 실시예로서 교반날개(32)가 내측(중심부)을 향해 비틀어지도록 형성하여 슬러지의 뒤섞임율이 더욱 향상되도록 하여도 무방하며, 상기와같이 교반날개(32)를 비틀어지게 형성하면 슬러지가 교반되면서 자연스럽게 건조실의 내측으로 유동되도록 할 수 있게된다.

그리고, 상기 원심유동판(33)은 도 3 에 도시된 바와같이 회전날개(31)를 가로지르도록 복수개 형성되는데, 회전날개(31)가 회전할때 건조실(23~25) 내에 존재하는 슬러지를 중심부 측으로 밀어낼 수 있도록 원심유동판(33)의 후단부(회전방향에 대한 후단부)가 중심을 향해 일정각도 기울어지게 형성된다.

이에따라, 회전날개(31)가 회전하면 교반날개(32)에 의해 슬러지가 상하로 뒤섞이면서 고온의 공기와 접촉되어 빠르게 건조되고, 원심유동판(33)에 의해 슬러지가 건조실의 중심부 측으로 유동되면서 유동홀(22)을 통해 하측의 건조실로 유동되는 것이다.

한편, 상기 회전축(30)의 도중에 다수의 원뿔형 회전판(35)이 설치되는데, 상기 회전판(35)은 도 1 에 도시된 바와같이 유동홀(22)의 하측에 위치하도록 형성된다.

이에따라 상기 유동홀(22)을 통해 낙하하는 슬러지가 회전판(35)위에 떨어진 후 회전하는 회전판(35)의 원심력에 의해 건조실의 외곽으로 뿌려지게 되고, 건조실의 외곽으로 뿌려진 슬러지는 스팀순환부(11)로부터 가해진 열에 의해 가열되면서 건조된다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

슬러지 건조장치가 동작하면, 에어공급관(10)을 통해 고온의 공기가 건조로(20) 내부로 공급되어 제 1 건조실(23) 내지 제 3 건조실(25)을 순환하게되고, 스팀순환부(11)로 고온의 스팀이 공급되어 건조로(20)의 벽면을 가열하게된다.

이러한 상태에서 투입호퍼(2)를 통해 정량의 슬러지가 연속해서 공급되면, 투입호퍼(2)를 통해 공급된 슬러지는 제 1 건조실(23)로 투입되어 회전하는 교반날개(32)에 의해 상하로 유동되면서 고온의 공기와 접촉되어 건조되고, 회전하는 원심유동판(33)에 의해 제 1 건조실(23)의 중심으로 유동되어 유동홀(22)을 통해 제 2 건조실(24)로 낙하하게 된다.

상기 유동홀(22)을 통해 배출된 슬러지는 그 하측에 형성된 회전판(35)에 의해 제 2 건조실(24)의 외곽으로 뿌려지게되며, 이 과정에서 제 1 건조실(23)로부터 유동되는 고온의 공기 또한 제 2 건조실(24)의 외곽으로 유동되면서 슬러지와 접촉하게되며, 제 2 건조실(24)의 외곽으로 뿌려진 슬러지는 스팀순환부(11)에서 발생된 열에 의해 가열됨과 동시에 제 2 건조실(24)에 설치되어 있는 교반날개(32)와 원심유동판(33)에 의해 교반되면서 제 2 건조실(24)의 중심부로 유동된다.

상기 제 2 건조실(24)의 중심부로 유동된 슬러지는 다시 유동홀(22)를 통해 제 3 건조실(25)로 낙하하게 되는데, 이때에도 제 3 건조실(25)의 중앙 상단에 위치하는 회전판(35)에 의해 외곽으로 뿌려져 건조된다.

상기 제 3 건조실(25)로 유동된 슬러지는 배출구(26)를 통해 소각로로 공급되어 소각 처리되는 것이다.

상기 설명과같이 건조로(20)로 투입된 슬러지가 제 1 건조실(23) 내지 제 3 건조실(25)을 유동하는 과정에서 교반날개(32)에 의해 상하로 유동되면서 고온의 공기와 잘 접촉되어 빠르게 건조되고, 또한 하측의 건조실로 유동될 때 회전판(35)에의해 건조실의 외곽으로 뿌려지면서 스팀순환부(11)를 통과하는 스팀의 열에 의해 가열되어 건조되므로 슬러지의 균등가열을 꾀하여 건조시간을 현저히 단축시킬 수 있게된다.

또한, 슬러지가 가열되면서 발생하는 수증기가 건조로 내부로 투입된 공기속으로 확산 이동되기 때문에 타 건조기에 비하여 적은 전열면적으로도 동일한 용량을 처리할 수 있게된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 건조로의 내부가 다수의 건조실로 구획되도록 하고, 각각의 건조실 내부에 슬러지 교반용 회전날개를 형성하되, 회전날개에 슬러지를 상하로 유동시켜 교반시키는 교반날개와 슬러지를 건조로의 중심으로 유동시켜 하측의 건조실로 유동되도록 하는 원심유동판을 형성하므로서, 슬러지와 고온 공기의 접촉율을 향상시켜 슬러지의 건조효율이 향상되도록 하고, 건조로 내부로 투입된 슬러지가 여러층으로 형성된 건조실을 순차적으로 유동되면서 건조되므로 건조시간을 단축시킬 수 있으며, 건조로의 크기에 비해 많은 양의 슬러지를 건조 처리할 수 있도록 한 슬러지 건조장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 슬러지 건조장치를 보인 단면도.

도 2 는 본 발명에 적용된 회전날개의 설치상태를 보인 평면도.

도 3 은 본 발명에 적용된 교반날개와 원심유동판의 설치상태를 보인 부분 사시도.

도 4 는 도 3 의 A-A선 단면도.

도 5 는 일반적인 슬러지 건조 처리시스템을 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 건조로 21 : 플레이트

22 : 유동홀 23~25 : 건조실

30 : 회전축 31 : 회전날개

32 : 교반날개 33 : 원심유동판

34 : 지지대 35 : 회전판

Claims (5)

1. 건조로의 상측에 슬러지 투입용 투입호퍼(2)가 형성되고 하측에 건조된 슬러지의 배출을 위한 배출구(26)가 형성되며, 건조로(20)의 외주연에 고온의 스팀이 공급되어 슬러지를 가열하는 스팀순환부(11)가 형성되고, 건조로(20)의 상측에 고온의 공기가 유입되는 에어공급관(10)이 형성되어 있으며, 상기 건조로의 내부에 1개 이상의 플레이트(21)가 형성되고, 건조로의 중심부에 회전가능하게 수직 설치된 회전축(30)에는 상기한 플레이트(21) 위에 있는 슬러지를 회전이송시키기 위한 복수개의 슬러지 교반용 회전날개(31)가 형성되어 있고, 상기한 회전날개(31)들 중 일부에는 슬러지를 건조로의 중심방향으로 밀어내는 다수의 원심유동판(33)을 포함하여 구성된 슬러지 건조장치에 있어서,

   상기 건조로(20)의 회전축(30)에 설치된 복수의 슬러지 교반용 회전날개(31)에서 원심유동판(33)이 형성되지 아니한 일부의 회전날개(31) 각각에 일단이 결합되고, 타단은 일정각도 상향으로 경사지게 유선형으로 휘어진 호형의 교반날개(32)가 일정간격으로 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전축(30)의 도중에 다수의 원뿔형 회전판(35)을 형성하되, 상기 회전판(35)이 유동홀(22)의 하측에 위치하도록 하여 유동홀(22)을 통해 낙하된 슬러지가 건조로(20)의 외곽으로 뿌려지도록 한 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 교반날개(31)는 슬러지의 뒤섞임이 향상되도록 비틀어지게 형성된 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.