KR100830367B1 - 슬러지 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 많은 수분을 함유하는 슬러지를 건조하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 고온의 폐열을 강제송풍시켜 슬러지를 효율적으로 건조시키는 기술에 대한 것이며, 슬러지가 투입되는 건조로의 상부에 설치되어 슬러지가 넓게 펴지면서 낙하될 수 있게 하는 분산망과; 상기 건조로의 내부에 직립하게 배치되며, 구동수단과 연결되어 회전동작되것으로 빈공간을 이루는 심부로 폐열이 공급되는 중공샤프트와; 상기 중공샤프트의 심부와 연통되게 다수개가 결합되며, 외면에는 복수개의 분출공이 형성되어 폐열이 배출되도록 하는 배출소관;을 포함하여 구성되어 건조효율이 우수하고 저렴한 비용으로 제작이 가능하다는 특성을 가지는 슬러지 건조장치이다.

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Description

슬러지 건조장치{sludge drying apparatus}

도1은 종래기술에 따른 슬러지 건조시스템의 단면도.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 개략적인 구성도.

도3은 분산망의 실시가능한 형태를 보여주는 사시도.

도4는 슬러지 건조장치의 부분절개 사시도.

도5는 배출소관의 단면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 건조로 200 : 분산망

w : 와이어 p : 첨부

300 : 중공샤프트 400 : 구동수단

500 : 배출소관 510 : 분출공

520 : 고무패드

600 : 건조슬러지 수거함

본 발명은 많은 수분을 함유하는 슬러지를 건조하기 위한 장치에 관한 것으 로서, 특히 고온의 폐열을 강제송풍시켜 슬러지를 효율적으로 건조시키는 기술에 대한 것이다.

산업활동에 따른 다양한 슬러지가 만들어지고 있지만, 슬러지 처리기술은 그다지 향상되지 못하고 있는 실정이다. 이런 관계로 아직까지도 슬러지를 매립하거나 해양에 투기처리하고 있다. 하지만, 환경오염에 대한 국제적인 규제가 강화되면서 슬러지 처리에 대한 관심은 점차 높아지고 있다.

일반적인 슬러지 처리기술은 슬러지를 고속회전시키거나 프레스로 눌러 탈수처리하거나, 열을 가해 수분을 제거하게 된다. 열을 가하는 방법에 따라서도 여러가지가 있으며 그 하나의 예로는 마이크로웨이브를 이용하는 것이 있다.

이러한 슬러지 처리장치의 상업적 이용을 위해서는 충분한 경제성이 뒷받침되어야 한다. 즉, 건조효율이 뛰어나야 하고 제작비용이 저렴해야 한다는 요건이 충족되어야 하는 것이다.

본 발명과 관련된 구체적인 종래기술로는 대한민국 특허출원번호 제2004-0027926호의 "슬러지 건조시스템"이 공개된 바 있으며, 첨부되는 도1은 이에 대한 단면도를 도시한 것이다.

상기 종래기술의 구성을 보면, 원통형 내.외벽체(22a,22b)간에 고온의 공기를 공급하는 공간부를 갖고, 상기 공간부내에 고온의 건조공기를 공급하는 다수의 에어공급관(27) 및 상기 각 에어공급관(27)의 공기를 내부로 분사하는 다수개의 에어노즐(28)을 구비하여, 상기 내벽체의 내벽면에 다수개의 슬러지 이송날개(38)를 구비한 건조로본체(21)가 마련된다.

그리고 상기 건조로본체(21)를 회전가능하게 지지 및 회전시키는 구동장치가 마련되고, 상기 건조로본체의 전.후방에 틈새가 최소화되도록 고정.설치된 전.후방차폐부(30a,30b)와, 상기 전방차폐부에 설치되며 슬러지 투입구 및 슬러지 건조에 사용된 공기를 배출하는 에어배출구(34)가 구비된다. 또한, 상기 후방차폐부에 설치되며 건조된 슬러지를 배출하는 이송컨베이어(35)를 갖추고, 상기 에어공급관의 공기 주입구(29)가 그리는 궤적으로 기밀을 유지하면서 고정설치되어 고온의 공기를 공급하는 에어덕트(24)를 구비한다.

또한, 둘레에 다수개의 날개들이 일정한 간격으로 설치되고 그 회전축 양단이 상기 전.후방차폐부에 회전가능하게 지지되어 외부에 설치되는 구동모터에 의해 회전하면서 점성에 의해 뭉쳐진 슬러지를 파쇄하는 복수개의 파쇄날개(36)로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 기술에서는 건조로본체(21)와 파쇄날개(36)가 독립적으로 회전동작되고, 건조로 본체 내면에 고온의 공기의 유동을 위한 에어공급관(27) 및 에어노즐(28) 등이 설치되므로 제작에 어려움이 많고 구조도 복잡해지고 제작비용도 증가되는 등의 많은 문제점을 가지고 있었다. 그리고 기본적으로 상기 건조로본체는 수평상태로 설치되어 회전되므로 슬러지의 이동이 원활하지 못하고 전체적으로 고른 건조가 이루어질 수 없다는 문제점도 가지고 있었다.

따라서, 본 발명에서는 비교적 구조가 간단하여 제작이 용이하며, 슬러지가 자연낙하되는 과정 중에 잘게 파쇄되어 효율적으로 건조가 이루어질 수 있는 슬러 지 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 건조슬러지의 수거가 용이한 구조를 이루는 슬러지 건조장치를 제공함을 또 다른 목적으로 하고 있다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 폐열을 이용하여 슬러지를 건조시키는 슬러지 건조장치에 있어서, 슬러지가 투입되는 건조로의 상부에 설치되어 슬러지가 넓게 펴지면서 낙하될 수 있게 하는 분산망과; 상기 건조로의 내부에 직립하게 배치되며, 구동수단과 연결되어 회전동작되것으로 빈공간을 이루는 심부로 폐열이 공급되는 중공샤프트와; 상기 중공샤프트의 심부와 연통되게 다수개가 결합되며, 외면에는 복수개의 분출공이 형성되어 폐열이 배출되도록 하는 배출소관;을 포함하여 구성되어 슬러지를 건조시킴을 특징으로 하는 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

또한, 상기 배출소관은 자유단 말단에 고무패드가 부착되어져, 건조로 내벽면에 부착된 건조슬러지를 탈락되게 함을 특징으로 하는 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

또한, 상기 구동수단은 밸트, 체인, 기어 중 어느 하나를 이용하여 모터의 회전력이 전달될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

또한, 상기 슬러지 건조장치는 건조로 하부에 건조슬러지 수거함이 마련되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

그리고, 상기 분산망은 다수의 와이어로 직조된 것으로 상기 와이어들의 교차점은 상측으로 돌출되게 형성되어 첨부를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 슬러지 건조장치에 대한 이해를 돕기 위해, 본 발명의 기술적 사상을 구체화한 실시예를 이용하여 보다 상세한 설명을 하기로 한다. 그리고 첨부되는 도면들은 하나의 실시형태를 보여주는 것이므로, 도면 자체에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술적 사상 범위 내에서는 당업자에 의한 단순한 설계변경 정도의 변화도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이다.

상기와 같은 전제하에 본 발명의 바람직한 제1실시예에 대해 설명하고자 하며, 도2는 이에 따른 슬러지 건조장치의 개략적인 구성도에 해당된다. 그리고 도4는 슬러지 건조장치의 부분절개 사시도이며, 도5는 배출소관의 단면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 상부가 개구된 건조로(100)가 직립하게 배치되며, 상기 건조로(100)의 상부에 분산망(200)이 장착된다. 상기 분산망(200)은 일반적인 그물망 형태를 갖는 메시망을 사용할 수 있으며, 투입되는 슬러지는 분산망(200)에 의해 넓게 퍼져 큰 덩어리를 이루지 않게 한다. 즉, 건조로(100)로 투입된 슬러지는 상기 분산망(200)에 의해 일차적으로 분해되어 골고루 퍼지게 된다.

상기 분산망(200)을 구성함에 있어, 보다 바람직하게는 도3과 같이 함이 적 합한데, 상기 도3은 분산망의 실시가능 형태를 보여주는 사시도이다. 상기 분산망(200)은 금속과 같은 와이어(w)를 이용하여 직조하게 되는데, 와이어(w)들의 교차점을 상측으로 들어올려 첨부(p)를 이루게 형성시키도록 한다. 상기 와이어(w)들에 의해 형성되는 다수의 교차점 중에서 모든 교차점이 첨부(p)를 이루도록 구성할 수도 있고, 일부만의 교차점이 첨부를 이루도록 하여도 된다. 상기 분산망(200)에 다수의 첨부(p)를 두면 투입된 슬러지는 보다 원활하게 고른 분배가 되면서 하부로 낙하될 수 있다.

상기 건조로(100)의 하부로부터 내부를 향해 직립하게 중공샤프트(300)가 배치되며, 상기 중공샤프트(300)는 건조로(100) 외부에 형성되는 구동수단(400)과 연결되어져 회전하게 된다. 그리고 상기 중공샤프트(300)는 내부가 빈 심부가 형성되어져 있으며, 상기 심부를 통해서 고온의 폐열이 유입된다. 상기 폐열은 소각로에 의해 발생되는 열을 강제로 고속송풍시키도록 한 것이며, 상기 중공샤프트(300)를 거친 폐열은 후술할 배출소관(500)을 통해 건조로 내부로 배출된다.

상기 중공샤프트(300)를 회전되게 하는 구동수단으로는 벨트, 체인, 기어 중 어느 하나를 사용하여 모터의 회전력이 전달될 수 있도록 구성하면 된다. 그 외 상기 중공샤프트의 설치와 지지를 위한 베어링(미도시) 등을 갖추도록 한다.

상기 건조로(100) 내부에 위치되는 중공샤프트(300)의 외면에는 다수개의 배출소관(500)이 연속적으로 형성된다. 상기 배출소관(500)은 중공샤프트(300)의 심부와 연통되어 폐열이 배출소관(500)으로 이동될 수 있고, 각 배출소관(500)에 구비되는 다수의 분출공(510)을 통해서 폐열이 배출된다.

상기 중공샤프트(300) 외면에 결합되는 배출소관(500)들을 배치함에 있어서는 가상적인 나선형태를 이루도록 배치하여 건조로 내부에 와류가 형성될 수 있도록 함이 바람직하다. 물론, 상기 배출소관(500)들을 상하 여러단으로 불규칙하게 배치하여도 무방하다.

상기 배출소관(500)을 통해서 배출되는 폐열은 건조로(100) 내부 온도를 상승시키게 되며, 중공샤프트(300)와 함께 회전되는 배출소관(500)에 의해서 낙하되는 슬러지는 잘게 분해되어 건조효율이 극대화될 수 있다. 즉, 슬러지는 회전되는 배출소관(500)과 충돌되어 비산되며, 원심력이 작용되어 슬러지는 건조로(100) 내벽면에 부착되거나 일부는 하부로 낙하된다. 슬러지가 배출소관(500)과의 충돌 및 비산 과정 중에 분출공(510)을 통해 배출되는 고온의 폐열과의 접촉으로 건조되며, 또한 건조로(100) 내벽면에 부착된 상태에서도 건조로 내부온도의 영향으로 신속한 건조가 이루어진다.

한편, 상기 배출소관(500)을 구성함에 있어서 보다 바람직하게는, 도5와 같이 배출소관(500)의 자유단 말단부에 고무패드(520)를 더 결합시키도록 한다. 즉, 건조로 내벽면과 마주보는 배출소관(500)의 말단부에 열에 강한 고무패드(520)를 부착하도록 한다. 상기 고무패드(520)를 두는 이유는 건조로(100) 내벽면에 부착된 건조 슬러지를 수거하기 용이하도록 하기 위한 것이다. 건조로 내벽면에 슬러지가 부착되어 건조가 되면 점차 덩어리를 이루게 되며, 일정크기 이상으로 성장되면 배출소관(500)의 단부에 형성된 고무패드(520)에 닿아 자연스럽게 건조 슬러지는 건조로 하부로 모이게 된다.

건조로 내벽면에 부착된 건조 슬러지를 수거함에 있어서, 상기 중공샤프트(300)를 상하로 움직일 수 있게 구성하면 보다 효율적으로 건조 슬러지를 수거할 수 있다. 상기 중공샤프트(300)를 상하로 움직이면 다수의 배출소관(500)들이 건조로 내벽면에 부착된 건조 슬러지에 직각방향으로 힘을 작용시키게 되어 보다 원활하게 건조 슬러지가 떨어지게 할 수 있다.

건조로(100) 내부에서 건조된 건조 슬러지는 건조로 하부로 모이게 되는데, 건조 슬러지의 수거를 보다 용이하게 하기 위해 상기 건조로 하부에 건조슬러지 수거함(600)을 설치하도록 한다. 상기 건조슬러지 수거함(600)의 하나의 예로는 건조로의 최하단부에 개폐문(미도시)을 두고, 상기 개폐문 하부에 건조슬러지 수거함을 배치하면 된다. 이러한 건조슬러지 수거함의 설치는 형태나 결합구조에 있어 다양한 변경이 가능한 부분이고, 공지의 기술로 충분한 구현이 가능한 바, 여기에서는 구체적인 설명은 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 슬러지 건조장치의 작동원리에 대해 개략적으로 설명하기로 한다.

건조로(100) 상부에서 슬러지가 투입되며, 상기 슬러지는 분산망(200)을 거치면서 넓게 펼쳐지면서 하부로 낙하된다. 건조로(100)에 슬러지를 투입하기 전에 중공샤프트(300)로 폐열을 공급하여 건조로 내부온도를 일정수준 이상이 되도록 예열을 하는 것이 좋다.

분산망(200)을 통과한 슬러지는 회전되는 중공샤프트(300)와 배출소관(500) 과 충돌. 비산되어 보다 잘게 분해되며, 지속적으로 배출소관(500)의 분출공(510)을 통해 배출되는 고온의 폐열과 건조로 내부온도에 의해서 슬러지는 신속하게 건조된다. 한편, 회전되는 상기 중공샤프트(300)와 배출소관(500)에 의해서 형성되는 원심력으로 슬러지는 건조로 내벽면에 부착하게 된다. 건조로(100) 내부 온도도 고온을 형성하므로 건조로 내벽면에 부착된 슬러지도 신속하게 건조가 이루어질 수 있다.

투입된 슬러지의 일부는 건조된 상태로 건조로 하부에 낙하되며, 또 다른 일부는 건조로 내벽면에 부착되어져 있다. 건조로 내벽면에 부착된 건조 슬러지는 상기 배출소관(500)의 말단에 부착된 고무패드(520)와의 접촉으로 떨어질 수 있다. 즉, 건조로 내벽면에 부착되는 슬러지는 점차 그 덩어리가 성장되는데, 일정크기 이상이 되면 상기 고무패드에 맞닿아 운전 중 자연스럽게 하부로 떨어진다. 상기 중공샤프트를 상하로 움직이게 구성하면, 회전동작시에 떨어지지 않았던 건조 슬러지의 제거도 가능하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 비교적 간단한 구조이면서도 건조효율이 매우 놓은 슬러지 건조장치를 제공할 수 있다는 효과가 있다. 그리고 직립상태로 설치되어 운전되므로 슬러지의 이동이 원활하게 된다는 이점도 가진다.

또한, 종래기술에 비하여 제조비용을 낮출수 있어 제품경쟁력이 높고, 효율이 좋으므로 상업적으로 널리 적용이 기대되므로 불법적인 슬러지 처리를 근절하는데 기여할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 폐열을 이용하여 슬러지를 건조시키는 슬러지 건조장치에 있어서,

   슬러지가 투입되는 건조로의 상부에 설치되어 슬러지가 넓게 펴지면서 낙하될 수 있게 하는 분산망과;

   상기 건조로의 내부에 직립하게 배치되며, 구동수단과 연결되어 회전동작되는 것으로 빈 공간을 이루는 심부로 폐열이 공급되는 중공샤프트와;

   상기 중공샤프트의 심부와 연통되게 다수개가 결합되며, 외면에는 복수개의 분출공이 형성되고, 자유단 말단에는 고무패드가 부착되는 배출소관;을 포함하여 구성되어 슬러지를 건조시키며 상기 고무패드에 의해서 건조로 내벽면에 부착되는 건조슬러지를 탈락시킬 수 있음을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 구동수단은,

   밸트, 체인, 기어 중 어느 하나를 이용하여 모터의 회전력이 전달될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 슬러지 건조장치는,

   건조로 하부에 건조슬러지 수거함이 마련되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 분산망은,

   다수의 와이어로 직조된 것으로 상기 와이어들의 교차점은 상측으로 돌출되게 형성되어 첨부를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
6. 폐열을 이용하여 슬러지를 건조시키는 슬러지 건조장치에 있어서,

   슬러지가 투입되는 건조로의 상부에 설치되되 다수의 와이어로 직조되며 상기 와이어들의 교차점은 상측으로 돌출되어 첨부를 형성하고 투입되는 슬러지를 넓게 펴지면서 낙하되게 하는 분산망과;

   상기 건조로의 내부에 직립하게 배치되며, 구동수단과 연결되어 회전동작되는 것으로 빈 공간을 이루는 심부로 폐열이 공급되는 중공샤프트와;

   상기 중공샤프트의 심부와 연통되게 다수개가 결합되며, 외면에는 복수개의 분출공이 형성되어 폐열이 배출되도록 하는 배출소관;을 포함하여 구성되어 슬러지를 건조시킴을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.

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