KR100816268B1 - 슬러지 처리 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 슬러지를 압출다이스를 통해 국수를 뽑듯이 여러가닥으로 압출성형하여 표면적을 극대화하고, 이에 송풍장치를 통해 바람을 공급하여 건조시키는 슬러지 처리 장치에 관한 것이다.

상기 슬러지 처리 장치의 구성은, 건조될 슬러지에 건조에 필요한 첨가물을 혼합하는 믹싱기(10)와, 첨가물이 홉합된 슬러지를 가는 직경의 가락으로 성형하여 뽑아내는 압출기(20)와, 상기 압출기(20)로부터 미세가락으로 뽑아진 슬러지를 받아 건조에 필요한 시간동안 이송시키는 이송컨베이어(40)와, 상기 이송되는 슬러지에 건조바람을 공급하는 송풍장치(50)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 본 발명은, 슬러지를 압출다이스를 통해 국수를 뽑듯이 여러가닥으로 압출성형하여 표면적을 극대화하고, 이에 송풍장치를 통해 바람을 공급하여 슬러지를 건조시키는 방식을 채택한 것으로, 어떠한 성상을 가진 슬러지라 하더라도 기계적 무리없이 건조가 이루어지는 장점이 있으며, 특히 에너지가 압출과 송풍 및 이송과 같은 공정에만 활용되므로 종래와 같이 많은 에너지를 필료치 않으므로 매우 경제적인 장점이 있다.

슬러지, 건조, 송풍장치, 덕트, 이송컨베이어, RDF성형, 소각로

Description

슬러지 처리 방법 및 그 장치{Sludge Disposal System}

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치의 구성의 계략도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 믹싱기 12 - 슬러지 호퍼 14 - 첨가물투입기

16 - 이송관 18 - 이송펌프 20 - 압출기

22 - 히터 30 - 다이스 40 - 이송컨베이어

50 - 송풍장치 52 - 송풍기 54 - 송풍덕트

56 - 송풍구 58 - 배기덕트 60 - RDF성형기

70 - 절단기 80 - 소각로

본 발명은 슬러지 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압출다이스로 슬러지를 가늘게 뽑아 표면적을 최대화한 후 송풍기로 공기를 공급하여 신속한 건조가 이루어지도록 하는 슬러지 처리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적인 슬러지 건조 방법은 이송스크류에 의해 이송되는 슬러지 이송관의 내부로 고온의 공기를 공급하여 슬러지를 건조시키거나, 상기 이송관의 외부에 열 을 가하여 가열된 이송관 열에 의해 그 내부의 슬러지가 건조되도록 하는 타입이 대부분이었다.

그러나 상기 슬러지는 열에 의해 다양한 물성변화를 가짐에 따라 예상치못한 슬러지 성상의 변화로 그 처리에 애를 먹고 있었다. 대표적으로 슬러지가 건조과정에서 높은 점성을 갖게되어 이송스크류나 통로에 들어붙어 이송관이 막히는 현상이 발생하거나, 또 이송시 건조되어 점성을 가진 슬러지가 피막을 형성하여 외부는 건조가 되지만 내부의 건조는 전혀 이루어지지 않는 등의 문제점이 있었다.

그외 다양한 건조방식이 채택되었으나, 모두가 슬러지 건조를 위해 버너를 가동하여 고온의 열을 가하는 방식을 채택함으로써 많은 연료비가 소요되는 비경제적인 처리방식을 적용함에 따라, 아직도 국제적 협약에 의해 법으로 규제하는 해양투기에 의존하고 있으며, 국가에서도 마땅한 처리방법이 없어 묵인하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 건조방식으로부터 탈피하여 좀더 경제적인 건조방식을 소개하기 위해 창안한 것으로,

그 목적은 수분증발을 위해 열을 가하는 방법 외에 건조시키고자 하는 슬러지의 단면적을 증가시켜 상당시간 이동시키면서 적당한 인공적 바람을 가하여 건조가 이루어지도록 함으로써 저에너지로도 신속한 고효율 건조가 이루어지도록 하는 슬러지 처리 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬러지를 처리하는 것에 있어서,

건조될 슬러지에 건조에 필요한 첨가물을 혼합하는 믹싱기와,

첨가물이 홉합된 슬러지를 가는 직경의 가락으로 성형하여 뽑아내는 압출기와,

상기 압출기로부터 미세가락으로 뽑아진 슬러지를 받아 건조에 필요한 시간동안 이송시키는 컨베이어와,

상기 이송되는 슬러지에 건조바람을 공급하는 송풍장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 처리 장치의 구성의 계략도이다.

본 발명의 슬러지 건조 방법은 압출다이스(30)를 통해 슬러지를 국수가락 뽑듯이 여러 가닥으로 압출성형하고, 압출된 슬러지를 이송컨베이어(40)를 통해 이송시키면서 송풍장치(50)로부터 제공되는 바람을 공급하여 슬러지를 건조시키는 처리 방법이다.

상기 처리 방법을 서포트하는 장치는, 도시된 바와 같이 슬러지에 건조에 필요한 첨가물을 혼합하는 믹싱기(10)를 구성한다. 또 첨가물이 홉합된 슬러지를 국수가락 뽑듯이 소직경의 가락으로 압출성형하는 압출기(20)를 구성한다. 그리고 상기 압출기(20)에 의해 압출성형되는 슬러지를 받아 건조에 필요한 시간동안 이송시키는 컨베이어(40)를 구성하며, 상기 이송되는 슬러지에 건조바람을 공급하는 송풍장치(50)를 구성한다.

또한 상기 믹싱기(10)에는 슬러지의 원활한 투입을 위해 건조될 슬러지를 저장해두는 슬러지 호퍼(12)가 장치되어 배관된 슬러지 이송관(16) 및 상기 이송관(16)에 설치된 슬러지 펌프(18)를 통해 슬러지 호퍼(12)에 저장된 슬러지를 믹싱기(10)로 공급받는다. 이때 상기 슬러지 펌프(18)는 정량 공급을 실시한다.

또한 상기 믹싱기(10)에는 첨가물투입기(14)가 설치된다. 상기 첨가물투입기(14)는 슬러지 건조시 부패를 방지하고 또 냄새를 제거 내지는 희석시키기 위한 소석회를 첨가하고, 또 압출성형에 필요한 함수량 및 열량을 맞추기 위한 첨가물의 투입된다. 투입된 첨가물은 믹싱기(10)에서 슬러지와 골고루 혼합된다.

이때 상기 슬러지 호퍼(12)로 유입되는 슬러지 또는 믹싱기(10) 공급되는 과정에서 금속과 같은 이물질을 제거하는 선별공정을 거치는 것이 바람직하다.

상기 첨가물이 혼합된 슬러지는 상기 압출장치(20)로 이송된다. 상기 압출장치는 작은 직경의 압출다이스(30)를 구비한다. 상기 압출다이스(30)를 통해 슬러지는 국수가락이 뽑아지듯 작은 직경의 슬러지 가락으로 압출성형된다. 그 직경은 되도록 작은 직경을 갖는 것이 표면적 증가를 위해 유리하며, 상기 다이스(30)를 여러개 두어 한번에 여러가락으로 뽑아내는 것이 슬러지 처리용량을 배가시키는 데에 용이하다.

한편, 슬러지의 압출시 계절에 따른 온도변화를 갖는 가변적 외부적 조건을 예상하여 일정한 압출 조건을 맞추어주기 위해 압출기(20)에 일정한 온도를 유지시키는 히터(22)를 장치할 수 있으며, 이는 외부적 온도에 따라 적절히 조절하여 사 용한다.

이와 같이 압출다이(30)를 통해 뽑아낸 여러가닥의 슬러지 압출성형물은 상기 이송컨베이어(40)의 상부에 놓여지게 되며 상기 이송컨베이어(40)는 슬러지의 압출속도에 맞춰 이송속도가 주어진다. 그리고 이송컨베이어(40)는 최소의 설치면적에서 건조에 필요한 시간을 충분히 확보할 수 있도록 다단으로 구성한다. 또한 하부에서 상부로 공기가 공급됨에 따라 슬러지 이송컨베이어(40)는 공기의 유통이 용이하면서 성형된 슬러지의 모양을 유지할 수 있는 망으로 구성되는 것이 바람직하다.

이송컨베이어(40)에 의해 이송되는 슬러지의 건조효율을 높이기 위해 구성되는 송풍장치(50)는 바람을 제공하는 송풍기(52)와, 효율적인 바람의 공급을 위해 이송경로를 따라 형성되는 덕트가 제공된다.

구체적으로, 이송컨베이어(40)의 하부에서 슬러지를 향하여 에어를 공급하는 다수의 송풍구(56)를 배치한 송풍덕트(54)와, 상기 이송컨베이어(40)의 상부에서 슬러지와 접촉하여 습기를 먹은 공기를 배기시키는 배기덕트(58) 및 상기 송풍덕트(54)로 바람을 제공하는 송풍기(52)를 구성한다.

상기한 덕트의 구성은, 공기의 흐름 즉 송풍방향을 상부에서 하부로 이루어지도록 하거나 또는 하부에서 상부로 향하도록 할 수 있다. 도면상에서는 하부에서 상부로 공기의 흐름이 진행되도록 도시되어 있다.

즉, 도시된 바에 의하면 이송컨베이어(40)의 하부에 송풍덕트(54)를 배치하고, 상기 이송컨베이어(40)의 상부에 배기덕트(58)를 배치시켰으며, 상기 송풍덕트(54)에는 일정한 간격으로 송풍구(56)를 갖는다.

여기서 배기덕트(58)의 구성이 단순 건조를 위해 반드시 필요한 것은 아니지만 건조효율의 향상을 위해서는 필요한 장치이다. 다시말해 송풍덕트(54)로부터 공급된 에어가 일단 슬러지와 접촉하게 되면 슬러지로부터 빼앗은 습기로 인해 사실상 포화습도가 높아져 건조효율이 급격히 떨어지므로 이는 배기덕트(58)를 통해 배출시키고 신선한 공기의 균일한 배급을 통해 슬러지 건조효율을 높일 수 있도록 한 것이다. 아울러 슬러지의 건조는 송풍량, 송풍각도, 등의 조건에 의해 그 효율이 증감될 것으로 예상됨에 따라 송풍구(56)의 배치 거리 및 송풍각도 등은 최상의 건조효율을 갖는 조건의 실험을 통해 설계하는 것이 바람직하다.

상기 슬러지의 압출조건과 송풍장치(50)의 효율에 의해 건조시간이 결정됨에 따라 슬러지 이송컨베이어(40) 또한 슬러지의 건조에 필요한 최적의 시간을 체킹하여 그에 맞는 이송컨베이어(40)의 길이를 제공한다.

한편, 연속적으로 배출되는 슬러지는 건조후 일정한 크기로 절단하는 절단기(70)의 설치가 요구되며, 그 위치는 슬러지의 압출과정 또는 건조된 슬러지의 배출과정 또는 이송컨베이어(40)를 타고 이송되는 과정 즉, 효율적 절단이 이루어지는 건조시점에서 배치될 수 있다.

압출과정에서의 슬러지 절단작업은 완전절단이 있을 수 있으나, 연속적으로 성형되는 슬러지를 건조후의 절단이 용이하도록 흠집을 내어 가절단시킴으로 이송컨베이어(40)상에서 적당히 건조되면 이송과정에서 자연적으로 절단되도록 할 수도 있다.

이와 같이 건조된 슬러지는 자체 열량을 가지고 있기 때문에 RDF성형을 통해 연료로 활용할 수가 있다. 이는 폐자원의 재활용을 위한 바람직한 처리방법으로 이를 위해 본 발명의 슬러지 처리 장치에 부가적으로 RDF성형장치(60)를 장치하여 슬러지의 연료화 처리가 이루어지도록 할 수 있다. 이때 RDF성형장치(60)로의 건조슬러지 이동은 도시된 바와 같이 별도의 투입컨베이어(42)를 장치하여 이를 통해 실시된다.

한편, RDF성형을 통해 연료화가 어렵거나 또는 유통과정에서의 재고량이 많을 경우를 대비하여 자체 소각처리가 이루어지도록 슬러지 소각로(80)가 부가되는 것이 완벽한 슬러지 처리를 위해 바람직하며, 더욱더 바람직하게는 슬러지 소각시 발생된 열을 송풍기(52)를 통해 압출성형되어 이송컨베이어(40)로 이송되는 슬러지에 공급하여 슬러지 건조효율을 향상시키도록 하는데 활용할 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 슬러지 처리 장치는, 슬러지를 압출다이스를 통해 국수를 뽑듯이 여러가닥으로 압출성형하여 표면적을 극대화하고, 이에 송풍장치를 통해 바람을 공급하여 슬러지를 건조시키는 방식을 채택한 것으로, 다양한 성상을 가진 슬러지를 기계적 무리없이 건조가 이루어지는 장점이 있으며, 특히 압출과 송풍 및 이송에 소모되는 에너지 외에 종래의 고온가열을 위한 연료소모가 없으므로 적은 에너지 비용으로 본 발명 장치를 운전할 수 있는 매우 경제적인 발명이다.

Claims (5)

1. 슬러지를 건조시킴에 있어서,

   공급되는 슬러지에 첨가물투입기(14)를 통해 건조에 필요한 첨가물을 공급받아 혼합하는 믹싱기(10)와,

   첨가물이 홉합된 슬러지를 공급받아 압출다이스를 통해 국수가락과 같이 가는 직경의 압출성형물로 뽑아내는 압출기(20)와,

   상기 압출기(20)로부터 작은 직경으로 압출성형된 슬러지를 받아 건조에 필요한 충분한 시간동안 이송시키는 이송컨베이어(40)와,

   상기 이송되는 슬러지에 건조바람을 공급하는 송풍장치(50)로 이루어지되,

   상기 송풍장치(50)는 슬러지 이송컨베이어(40)의 하부에 설치되며 이송되는 슬러지를 향하여 에어를 공급하는 다수의 송풍구(56)를 배치한 송풍덕트(54)와,

   상기 이송컨베이어(40)의 상부에 슬러지와 접촉하여 습기를 먹은 공기를 배기시키는 배기덕트(58)와,

   상기 송풍덕트(54)로 바람을 공급하는 송풍기(52)로 구성한 것을 특징으로 하는 슬러지 처리 장치.
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