KR100600035B1

KR100600035B1 - Apparatus for Drying Sludge by using Automatic Dry-Rate Control

Info

Publication number: KR100600035B1
Application number: KR1020040069908A
Authority: KR
Inventors: 정우철; 김광일
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2006-07-13
Also published as: KR20060021085A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은, 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치에 관한 것임.The present invention relates to a sludge drying apparatus using automatic drying rate control.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은, 인입되는 슬러지 및 인출되는 건조물(dry cake)의 수분을 실시간으로 측정하여, 건조 장치의 온도 및 속도를 적절하게 제어함으로써, 그 효율을 최적화하기 위한, 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention, sludge drying using automatic drying rate control for optimizing the efficiency by measuring the moisture of the incoming sludge and the dried cake (dry cake) in real time and appropriately controlling the temperature and speed of the drying apparatus The purpose is to provide a device.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 슬러지가 인입되는 슬러지 인입부, 인입된 슬러지를 건조물 인출부로 이송하기 위한 제 1이송부-그물망 컨베이어 벨트를 포함함-, 상기 제 1이송부의 상부에 배치되어 상기 이송부 1에 의해 이송되는 슬러지를 가열하기 위한 발열부 및 상기 제 1이송부에서 건조된 건조물을 수집하기 위한 상기 건조물 인출부를 포함하여 구성되는, 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치에 있어서, 상기 슬러지 인입부와 상기 제 1이송부의 사이에 배치되어, 상기 슬러지 인입부로부터 인입되는 슬러지를 이송하기 위한 제 2이송부; 상기 제 1이송부와 상기 건조물 인출부의 사이에 배치되어, 상기 제 1이송부로부터 인출되는 건조물을 이송하기 위한 제 3이송부; 상기 제 2 및 제 3이송부의 상단에 각각 배치되어, 인입되는 슬러지 및 인출되는 건조물의 수분을 각각 측정하기 위한 제 1 및 제 2수분계; 및 상기 제 1 및 제 2수분계가 측정한 슬러지 및 건조물의 수분 함량을 수신하고, 최적의 건조 조건을 설정하여, 상기 발열부의 온도 및 상기 제 1 내지 제 3이송부의 속도를 제어하기 위한 제어부를 포함함.The present invention includes a sludge inlet into which sludge is introduced, a first conveying unit for transporting the introduced sludge to a dry material extracting unit, including a net mesh conveyor belt, disposed above the first conveying unit and conveyed by the conveying unit 1. In the sludge drying apparatus using the automatic drying rate control, comprising a heating unit for heating the sludge and the dry matter withdrawal unit for collecting the dry matter dried in the first conveying unit, the sludge inlet and the first conveying unit A second conveying part disposed between the second conveying parts for conveying sludge drawn from the sludge inlet part; A third conveying part disposed between the first conveying part and the dry matter extracting part, for conveying the dry matter drawn out from the first conveying part; First and second moisture meters disposed at upper ends of the second and third transfer parts, respectively, for measuring moisture of the sludge to be introduced and the dried product to be drawn out; And a control unit for receiving the water content of the sludge and the dried water measured by the first and second moisture meters, setting an optimal drying condition, and controlling the temperature of the heat generating unit and the speed of the first to third transfer units. box.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 하수 처리 시스템 등에 이용됨.The present invention is used in sewage treatment systems and the like.

슬러지, 건조, 하수 처리, 자동 건조율 제어Sludge, drying, sewage treatment, automatic drying rate control

Description

Apparatus for Drying Sludge by using Automatic Dry-Rate Control

도 1은 종래의 세라믹 발열부를 이용한 슬러지 건조 장치의 개략도,1 is a schematic diagram of a sludge drying apparatus using a conventional ceramic heating unit,

도 2는 본 발명에 따른 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치의 일실시예 개략도.Figure 2 is a schematic diagram of an embodiment of the sludge drying apparatus using an automatic drying rate control according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

110 : 슬러지 인입부 120 : 세라믹 발열부110: sludge inlet portion 120: ceramic heating portion

130, 230, 231 : 이송부 140 : 건조물 인출부130, 230, 231: transfer section 140: building take-out

210 : 제어부 220, 221 : 마이크로웨이브 수분계210: control unit 220, 221: microwave moisture meter

240, 241, 242 : 폐수처리부240, 241, 242: wastewater treatment unit

본 발명은 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치에 관한 것으로, 특 히 생화, 공장, 축산 등 하수 처리 과정에서 발생하는 슬러지의 처리에 사용되는, 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sludge drying apparatus using an automatic drying rate control, and more particularly to a sludge drying apparatus using an automatic drying rate control, which is used for the treatment of sludge generated during sewage treatment, such as biochemical plants, factories, livestock.

일반적으로, 슬러지(sludge)란, 진흙상태의 산업폐기물 또는 폐수처리 침전물 등에 대한 일반적인 호칭을 일컫는 것으로, 오니(汚泥)라고도 한다. 금속표면을 산(酸) 처리하는 공정에서나, 물과 접하는 보일러·선박·탱크류 등의 금속표면이 박리·퇴적하여 진흙상태로 된 것을 말하는데, 이때 슬러지의 주성분은 금속 또는 그 화합물이다. In general, sludge refers to a general name for industrial wastes or wastewater treatment sediments in the form of mud, and is also referred to as sludge. In the process of acid-treating the metal surface or the metal surface such as boilers, ships, tanks, etc., which are in contact with water, the metal surface is peeled and deposited to form a mud. The main component of the sludge is metal or a compound thereof.

슬러지 처리과정은 환경 규제가 강화되면서 점차 규제가 심해지고 있으며, 현재 사용중인 매립법에 의한 슬러지 처리는 한계에 달하고 있다. 이는 매립된 슬러지에서 발생하는 침출수에 의한 지하수 등의 환경오염이 심각함이 이미 검증되었고, 매립 공간의 확보 측면에서도 한계에 도달하였기 때문이다. The sludge treatment process is becoming more severe as environmental regulations are strengthened, and sludge treatment by the landfill law currently in use is reaching its limit. This is because environmental pollution such as groundwater caused by leachate from landfilled sludge has been seriously verified and the limit has been reached in terms of securing landfill space.

이러한 슬러지의 처리과정을 최적화하기 위하여 다양한 방법이 시도되고 있는데, 슬러지의 수분을 제거하기 위하여 가열 건조방법, 기계적 압착방법, 진공건조 방법 등이 사용되고 있다. Various methods have been tried to optimize the treatment of such sludge, and heat drying, mechanical compression, and vacuum drying are used to remove water from the sludge.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법은, 수분을 건조하는 시간 및 건조에 따르는 효율에 문제가 발생한다. 특히, 건조 과정에서 표면이 먼저 건조가 되어 수분의 증발을 막게 되므로, 내부의 수분이 증발하는 것을 방해하게 되고 결과적으로 건조효율이 떨어지는 직접적인 원인이 되는 문제점이 있다. 따라서, 이러한 건조 방법은 결국 슬러지 내부의 수분을 완전하게 제거하는 데에 많은 시간을 요하게 되므로, 시간당 처리량이 저하하게 되고 장치의 운용 효율이 감소하는 주요한 원인이 되는 문제점이 있다. However, the conventional method as described above has problems in terms of drying time and efficiency in drying. In particular, since the surface is first dried in the drying process to prevent evaporation of moisture, there is a problem that the internal moisture is prevented from evaporating, and as a result, the drying efficiency is directly reduced. Therefore, this drying method requires a lot of time to completely remove the water inside the sludge, there is a problem that the throughput per hour is lowered and the main cause of the operation efficiency of the device is reduced.

도 1은 종래의 세라믹 발열부를 이용한 슬러지 건조 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a sludge drying apparatus using a conventional ceramic heating unit.

도면에 도시된 바와 같이, 종래의 건조 장치는, 슬러지 인입부(110), 세라믹 발열부(120), 이송부(130) 및 건조물 인출부(140)로 구성되어 있다.As shown in the figure, a conventional drying apparatus is composed of a sludge inlet 110, a ceramic heat generating unit 120, a transfer unit 130 and a dry matter extracting unit 140.

상기 슬러지 인입부(110)를 통하여 인입되는 슬러지는, 미리 설정된 온도 및 속도로 건조장치를 통과하게 되며 건조 장치를 통과 한 후에는 상기 건조물 인출부(140)에 건조물(dry cake) 상태로 수집되어 매립이 가능한 상태가 된다. The sludge introduced through the sludge inlet 110 is passed through a drying apparatus at a predetermined temperature and speed, and after passing through the drying apparatus, is collected in a dry cake state in the dry extracting unit 140. Landfill is possible.

이 과정에서 슬러지의 건조를 위한 별도의 제어는 이루어지지 않으며, 표준 상태의 슬러지를 처리하기 위한 조건을 설정하여 건조하게 되어, 결과적으로 배출되는 건조물의 수분의 편차가 많이 발생한다. In this process, no separate control for drying the sludge is made, and conditions for treating sludge in a standard state are set and dried, resulting in a lot of variation in moisture of the dried product discharged.

또한, 상기 도 1과 같은 종래의 건조 장치에서는, 그물망(mesh) 형태의 이송 컨베이어 벨트인 상기 이송부(130) 아래로 슬러지에서 발생하는 폐수가 떨어지게 되며, 이는 장치의 아래로 고여 회수에 문제가 발생한다. In addition, in the conventional drying apparatus as shown in FIG. 1, wastewater generated in the sludge falls below the conveying unit 130, which is a mesh-type conveying conveyor belt, which causes problems in collecting the waste down the apparatus. do.

실제로 이러한 폐수는 장치 아래에 있는 폐수 집수 장치(도시되지 않음)에서 모이게 되지만, 건조 장치, 특히 이송용 컨베이어 시스템에는 폐수에 의한 악영향이 발생하게 되는 문제점이 있다.In practice, such wastewater is collected in a wastewater collection device (not shown) beneath the device, but there is a problem that adverse effects due to the wastewater occur in the drying device, in particular the conveyor system for transport.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 인입되는 슬러지 및 인출되는 건조물(dry cake)의 수분을 실시간으로 측정하여, 건조 장치의 온도 및 속도를 적절하게 제어함으로써, 그 효율을 최적화하기 위한, 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, by measuring the moisture of the incoming sludge and the dry cake (dry cake) to be drawn in real time, by appropriately controlling the temperature and speed of the drying apparatus, the efficiency is improved It is an object of the present invention to provide a sludge drying apparatus using automatic drying rate control for optimization.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬러지가 인입되는 슬러지 인입부, 인입된 슬러지를 건조물 인출부로 이송하기 위한 제 1이송부-그물망 컨베이어 벨트를 포함함-, 상기 제 1이송부의 상부에 배치되어 상기 이송부 1에 의해 이송되는 슬러지를 가열하기 위한 발열부 및 상기 제 1이송부에서 건조된 건조물을 수집하기 위한 상기 건조물 인출부를 포함하여 구성되는, 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치에 있어서, 상기 슬러지 인입부와 상기 제 1이송부의 사이에 배치되어, 상기 슬러지 인입부로부터 인입되는 슬러지를 이송하기 위한 제 2이송부; 상기 제 1이송부와 상기 건조물 인출부의 사이에 배치되어, 상기 제 1이송부로부터 인출되는 건조물을 이송하기 위한 제 3이송부; 상기 제 2 및 제 3이송부의 상단에 각각 배치되어, 인입되는 슬러지 및 인출되는 건조물의 수분을 각각 측정하기 위한 제 1 및 제 2수분계; 및 상기 제 1 및 제 2수분계가 측정한 슬러지 및 건조물의 수분 함량을 수신하고, 최적의 건조 조건을 설정하여, 상기 발열부의 온도 및 상기 제 1 내지 제 3이송부의 속도를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, the sludge inlet portion into which the sludge is introduced, the first conveying portion for transporting the introduced sludge to the building-out portion-including a net mesh conveyor belt, disposed on top of the first conveying portion and In the sludge drying apparatus using the automatic drying rate control, comprising a heating unit for heating the sludge conveyed by the conveying unit 1 and the dried material extracting unit for collecting the dry matter dried in the first conveying unit, the sludge inlet A second transfer unit disposed between the unit and the first transfer unit, and configured to transfer sludge introduced from the sludge inlet unit; A third conveying part disposed between the first conveying part and the dry matter extracting part, for conveying the dry matter drawn out from the first conveying part; First and second moisture meters disposed at upper ends of the second and third transfer parts, respectively, for measuring moisture of the sludge to be introduced and the dried product to be drawn out; And a control unit for receiving the water content of the sludge and the dried water measured by the first and second moisture meters, setting an optimal drying condition, and controlling the temperature of the heat generating unit and the speed of the first to third transfer units. It provides a sludge drying apparatus using an automatic drying rate control.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함 에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same number as much as possible even if displayed on different drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 자동 건조율 제어를 이용한 슬러지 건조 장치의 일실시예 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram of an embodiment of the sludge drying apparatus using an automatic drying rate control according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 건조 장치는, 슬러지 인입부(110), 세라믹 발열부(120), 이송부1(130), 건조물 인출부(140), 제어부(210), 마이크로웨이브 수분계1, 2(220, 221), 이송부 2, 3(230, 231) 및 폐수처리부1~3(240, 241, 242)를 포함하고 있다.As shown in the figure, the drying apparatus of the present invention, the sludge inlet 110, ceramic heating unit 120, transfer unit 1 130, dry matter extraction unit 140, the control unit 210, microwave moisture meter 1 , 2 (220, 221), transfer unit 2, 3 (230, 231) and waste water treatment unit 1 to 3 (240, 241, 242).

본 발명의 건조 장치는, 종래의 이송용 그물망(mesh) 컨베이어 벨트인 상기 이송부1(130)의 전후 부분에, 고무 재질의 컨베이어 벨트인 이송부2, 3(230, 231)을 배치하고, 상기 슬러지 인입부(110)를 통하여 인입되는 슬러지가, 순차적으로 이송부2(230), 이송부1(130) 및 이송부3(231)을 통과하여 상기 건조물 인출부(140)로 이르도록 하였다. In the drying apparatus of the present invention, the transfer unit 2, 3 (230, 231), which is a rubber conveyor belt, is disposed on the front and rear portions of the transfer unit 1 (130), which is a conventional mesh conveyor belt, and the sludge The sludge introduced through the inlet 110 is sequentially passed through the transfer unit 2 230, the transfer unit 1 130, and the transfer unit 3 231 to reach the building take-out unit 140.

상기 세라믹 발열부(120)는 상기 이송부1(130)을 통과하는 슬러지를 가열하여, 수분을 건조하는 기능을 담당하는 것이다. 다만, 본 발명에서는 그 재질을 세라믹으로 한정하였으나, 다른 재질을 배제하는 것은 아니다.The ceramic heating unit 120 is responsible for drying the water by heating the sludge passing through the transfer unit 1 (130). However, in the present invention, the material is limited to ceramic, but other materials are not excluded.

상기 이송부2, 3(230, 231)을 고무 재질로 하는 것은, 수분 측정시 마이크로웨이브 방식의 수분계를 사용하기 위한 것이다.The transfer parts 2 and 3 (230 and 231) are made of a rubber material to use a microwave moisture meter when measuring moisture.

일반적으로, 수분의 측정을 위한 수분계에는 적외선 방식, 마이크로웨이브 방식 및 중량감소 방식 등이 있다. 적외선 방식은 적외선 소스(source)를 수분 측정하고자 하는 시료에 방사하여 수분을 측정하는 것으로, 시료의 표면에 존재하는 수분만을 측정할 수 있기 때문에 그 결과가 부정확한 단점이 있다. 또한, 중량감소 방식은, 시료를 오븐(oven)에 넣어서 건조시킨 후, 건조 전후의 무게의 차이로서 수분을 측정하는 것으로, 그 결과 역시 부정확한 단점이 있다.In general, the moisture meter for the measurement of moisture includes an infrared method, a microwave method and a weight reduction method. The infrared method measures moisture by radiating an infrared source to a sample to be measured for moisture. Since only the moisture present on the surface of the sample can be measured, the result is inaccurate. In addition, the weight reduction method, after drying the sample in the oven (oven), and then measure the moisture as a difference in the weight before and after drying, the result is also inaccurate disadvantages.

마이크로웨이브 방식은, 상기 두 방식에 비해 온라인 측정이 원활하며 표면 및 내부의 수분을 동시에 측정 할 수 있으며, 또한 재료의 온도의 변화에 대한 특성 변화가 적으므로, 본 발명에서는 마이크로웨이브 방식의 수분계를 사용하기로 한다.In the microwave method, since the online measurement is smoother than the two methods and the surface and the inside can be simultaneously measured, and the characteristic change with respect to the temperature change of the material is small, in the present invention, the microwave type moisture meter is used. I will use it.

상기 마이크로웨이브 수분계(220, 221)는, 상기 이송부 2, 3(230, 231)에 각각 배치되어, 인입되는 슬러지와 인출되는 건조물의 수분을 측정하는 기능을 담당한다.The microwave moisture meters 220 and 221 are disposed in the transfer units 2 and 3 (230 and 231), respectively, and serve to measure the moisture of the introduced sludge and the dried product to be withdrawn.

상기 제어부(210)는 상기 마이크로웨이브 수분계(220, 221)가 측정한 슬러지 및 건조물의 수분 함량을 수신하여, 최적의 건조 조건을 설정하여, 상기 세라믹 발열부(120)의 온도를 제어하고, 상기 이송부1~3(130, 230, 231)의 속도를 제어하는 기능을 담당한다.The control unit 210 receives the water content of the sludge and the dry matter measured by the microwave moisture meter (220, 221), set the optimum drying conditions, to control the temperature of the ceramic heating unit 120, It is responsible for the function of controlling the speed of the transfer unit 1 to 3 (130, 230, 231).

즉, 상기 제어부(210)는, 인입되는 슬러지와 배출되는 건조물(dry cake)의 수분을 측정함으로써, 이들 상관 관계에서 최적의 건조 조건을 설정할 수 있다.That is, the controller 210 can set the optimum drying conditions in these correlations by measuring the moisture of the introduced sludge and the discharged dry cake.

또한, 상기 이송부1~3(130, 230, 231)의 하단으로 떨어지는 폐수는 상기 폐수처리부1~3(240~242)에서 수집하여, 발생하는 폐수를 안전하게 처리하도록 하였 다. In addition, the waste water falling to the lower end of the transfer unit 1 to 3 (130, 230, 231) was collected by the waste water treatment unit 1 to 3 (240 to 242), so as to safely treat the generated waste water.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

상기한 바와 같은 본 발명은, 수분 처리의 제어를 자동으로 수행함으로써, 사용 에너지를 효율적으로 관리할 수 있어, 그 운용 비용을 최적화할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by controlling the moisture treatment automatically, it is possible to efficiently manage the use energy, thereby optimizing its operating cost.

또한, 본 발명은 배출되는 슬러지 건조물의 수분을 관리함으로써, 강화된 환경기준의 배출 감시를 실시간으로 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of enabling the real-time monitoring of the enhanced environmental standards by controlling the moisture of the discharged sludge drying.

Claims

Sludge inlet into which sludge is drawn in, a first conveying unit for transporting the introduced sludge to the building extracting unit, including a net mesh conveyor belt, heating the sludge disposed on top of the first conveying unit and conveyed by the conveying unit 1 In the sludge drying apparatus using the automatic drying rate control, comprising a heating unit for and the drying unit withdrawal unit for collecting the dry matter dried in the first transfer unit,

A second conveying part disposed between the sludge inlet part and the first conveying part to convey sludge drawn from the sludge inlet part;

A third conveying part disposed between the first conveying part and the dry matter extracting part, for conveying the dry matter drawn out from the first conveying part;

First and second moisture meters disposed at upper ends of the second and third transfer parts, respectively, for measuring moisture of the sludge to be introduced and the dried product to be drawn out; And

Control unit for receiving the water content of the sludge and the dried water measured by the first and second moisture meter, and controls the temperature of the heat generating unit for drying and the speed of the first to third transfer unit

Sludge drying apparatus using an automatic drying rate control comprising a.

The method of claim 1,

First to third wastewater treatment units disposed at lower ends of the first to third transfer units, respectively, to collect wastewater generated from sludge and dry matter transported by the first to third transfer units;

Sludge drying apparatus using an automatic drying rate control further comprising.

The method according to claim 1 or 2,

The second and the third transfer unit,

Including conveyor belts made of rubber

Sludge drying apparatus using an automatic drying rate control, characterized in that.

The method of claim 1,

The first and second moisture meters,

Using microwave