KR100849765B1

KR100849765B1 - 하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 설비 시스템

Info

Publication number: KR100849765B1
Application number: KR1020050121602A
Authority: KR
Inventors: 박춘식
Original assignee: 주식회사 네오이엔비; 라춘기
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2008-07-31
Also published as: KR20060015433A

Abstract

본 발명은 하·폐수 슬러지를 미세기공을 가진 초경량골재로 자원화하는 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 하수 종말 처리장이나 폐수 처리장에서 발생하는 슬러지를 처리함에 있어, 상기 슬러지를 점결성을 가진 점토 및 발포성을 가진 소각재와 혼합하여 슬러지 중의 수분함량이 25∼40%까지 되도록 건조하고, 이를 혼합기에서 균질하게 혼합한 후, 슬러지의 내부의 기공을 없애기 위해 혼합된 슬러지를 압축하여 일정한 강도를 가진 구형으로 팰릿(pellet)화 하고, 이를 향류 회전식 소성로를 이용하여 950∼1300℃까지 소성 시킴으로써, 다수의 미세기공을 가진 초경량골재로 만드는 시스템에 관한 것이다.

이와 같이 생산된 초경량골재는 저비중, 고경도를 가진 것으로 단열효과가 뛰어날 뿐만 아니라, 경제성을 갖추고 있어 토목 및 건축자재의 원료로 널리 사용될 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 시스템에 의하면 하·폐수 슬러지를 대량으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 환경오염의 원인인 하·폐수 슬러지를 건축자재로 재활용하도록 함으로써 환경오염문제를 개선하는 효과가 발휘된다.

하수, 폐수, 슬러지, 환경오염, 재활용, 건축, 골재

Description

하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 설비 시스템{EQUIPMENT SYSTEM FOR FORMING SUPERLIGHT-WEIGHT AGGREGATE FROM SEWAGE AND WASTEWATER SLUDGE}

도 1은 본 발명에 의한 하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 시스템의 공정을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 시스템을 도시한 도면으로, 2a는 평면상태를 도시한 것이고, 2b 및 2c는 각각 도 2a에서 표시된 'A' 및 'B'부분의 측면을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 슬러지 저장 호퍼 12: 슬러지 이송 펌프

14: 점토 및 소각재 저장조 20: 슬러지 건조기

22: 배출 컨베이어 24: 상향 콘베이어

26: 반송 컨베이어 28: 1차 정량 공급기

30: 분진 포집기 32: 배가스 탈습탑

34: 열 교환기 36: 냉각탑

40: 혼합기 42: 2차 정량 공급기

44: 연속식 니더 46: 토련기

48: 볼 성형기 50: 표면 건조기

52: 회전식 소성로 60: 폐열 보일러

62: 공기 예열기 70: 여과식 집진기

72: 습식 세정탑 80: 보조 보일러

82: 폐정제유 저장 탱크

본 발명은 하·폐수 슬러지를 초경량골재로 자원화하는 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 하수 종말 처리장이나 폐수 처리장에서 발생하는 슬러지를 처리함에 있어, 상기 슬러지를 건조기에서 점결성을 가진 점토 및 발포성을 가진 소각재와 혼합하여 슬러지 중의 수분함량이 25∼40%까지 되도록 건조하고, 이를 혼합기에서 균질하게 혼합 압축하여 혼합 슬러지 내부의 기공을 제거한 뒤, 구형으로 팰릿(pellet)화 하고, 이를 회전식 소성로를 이용하여 950∼1300℃까지 소성 시킴으로써, 다수의 미세기공을 가진 초경량 골재로 만드는 시스템에 관한 것이다.

종래의 하수 슬러지 대부분은 해양 투기 및 매립과 같은 방법으로 처리하였으나, 해양오염, 악취, 침출수발생 등 2차 환경오염을 유발하는 문제점이 있다. 또 , 하수 슬러지를 건조시켜 시멘트의 원료로 처리하는 방법이 있으나, 이 또한 건조된 슬러지의 운반 및 처리 중에 2차적인 환경오염이 유발된다든지 처리비용이 많이 드는 등 경제적인 문제점이 있다.

한편, 슬러지의 처리를 위해 최근 보급이 늘고 있는 건조 후 소각하는 시스템은 무기질로 남는 소각재의 처리문제 및 악취 등으로 인해 지역주민들의 민원이 늘어나는 문제, 그리고 설비 및 운전비용이 많이 드는 등의 문제점이 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해서, 미국특허 US RE34,775호에서는 하수 슬러지를 비산재와 혼합하여 고온에서 소성시켜 중금속 등의 유해물질의 유출을 막고, 골재로 생산하여 하수 슬러지를 재활용하는 방법을 제안하고 있다. 하지만, 이 경우에도 설비공정에서는 하·폐수 슬러지의 악취가 발생하는 문제, 슬러지와 비산재의 혼합으로 생산된 골재의 크기가 불균일하고, 형성된 기공이 불규칙하여, 그 강도가 현저히 떨어져 골재로서의 품질저하 및 생산성 저하에 따른 효율성에 문제가 있어 실제 실용화되지 못하고 있다.

또, 대한민국 특허공보 제 2001-47461호에서는 슬러지를 이용한 경량골재로의 자원화하는 시스템을 제시하고 있으며, 그의 구성은 슬러지 건조부, 계량부, 입도조정부, 건조부, 소결부, 냉각 배출부, 가스정화부로 이루어져 있으나, 이 특허는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 슬러지의 건조공정에서, 예비건조기와 소각로에서 슬러지와 고온 가스가 직접 접촉하는 방식으로, 이러한 방식은 슬러지의 겉 표면만 건조되고 내부의 수분이 건조되지 않는 교착영역(Glue Zone)을 가짐으로, 이송이 어렵고 또한 부분적인 건조로 인해 팰릿 형성시 균일한 기공형성이 불가능하기 때문에 골재로서 적합한 강도와 품질을 가지기 어려울 뿐 아니라, 예비건조단계와 제 1, 2의 소각단계 등 3단계의 공정으로 인하여 경제성이 떨어지는 문제가 있다.

둘째, 계량공정에서 슬러지와 첨가제의 혼합비율이 슬러지 2∼3 중량%, 황토 6∼7 중량%, 장석 1중량%로 슬러지의 양보다는 황토의 양이 많으므로 대용량의 슬러지 처리가 어렵고, 슬러지에 포함된 유기물의 연소열을 활용하지 못함으로 연료소비효율이 떨어지며, 혼합시 발생하는 기공이 불규칙하므로 생산된 팰릿의 강도가 약해지는 문제가 있다.

셋째, 입도 조정공정에서는 제조된 팰릿의 크기를 선별, 분쇄, 재이송공정이 복잡하게 되고, 원료손실 및 분진발생 등과 같은 제반 문제점을 해결할 수 없다.

본 발명은 전술한 종래기술의 한계성과 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로, 슬러지 건조시 간접 가열식으로 슬러지의 교착영역을 회피하고 건조 슬러지 의 일부를 반송하여 다단계로 건조시키는 반송혼합방법으로 건조효율을 높이며, 건조기에서 슬러지와 점결성 점토 및 발포성 소각재를 각각 80∼90 중량%, 5∼15 중량%, 1∼5 중량%의 비율로 혼합하여 건조함으로 대량의 슬러지에 대한 처리가 가능하고, 슬러지에 함유되어 있는 유기물의 연소열을 활용가능하게 하여 연료의 소비효율을 높이며, 혼합 후 압축공정을 통하여 혼합된 슬러지 내부의 불규칙한 기공을 제거함으로써, 고강도를 갖는 골재의 생산이 가능하게 하고, 볼 성형기를 통하여 일정한 강도를 가지는 일정한 크기의 구형 팰릿을 제공하여 효율적이고 경제적인 방법으로 하·폐수 슬러지를 다수의 미세기공을 가진 초경량 골재로 자원화하는 데 그 목적이 있다.

또한, 다수의 미세기공을 가진 초경량 골재를 토목의 보조 기층재, 환경의 수처리 여재, 원예의 화분석, 건축의 방음재 또는 내화재 등의 원료로 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여, 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 하·폐수 슬러지를 미세기공을 다수 가진 초경량 골재로 자원화하는 시스템의 공정을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 의한 하·폐수 슬러지의 자원화 시스템을 도시한 것으로, 2a는 평면상태를 도시한 것이고, 2b 및 2c는 각각 2a에서 표시된 'A' 및 'B'부분의 측면을 도시한 도면이다.

첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 하·폐수 슬러지를 미세기공을 가진 초경량골재로 자원화하는 시스템은 슬러지의 저장 및 자동이송이 가능한 저장호퍼(10); 점토 또는 소각재를 저장공급하는 저장조(14); 상기 저장호퍼(10)로부터 공급된 슬러지와 상기 저장조로부터 공급된 점토 및 소각재를 혼합하여 건조하도록 된 슬러지 건조기(20); 상기 건조기에서 건조된 슬러지와 점토 및 소각재를 정량으로 공급해 주는 제 1차 정량공급기(28); 상기 제 1차 정량공급기(28)로부터 공급받은 건조된 슬러지와 점토 및 소각재를 고르게 혼합하는 혼합기(40); 상기 혼합기로부터 혼합된 슬러지를 정량으로 공급해 주는 제 2차 정량공급기(42); 상기 제 2차 정량공급기(42)로부터 공급된 혼합된 슬러지를 압축시키는 연속식 니더(44); 상기 연속식 니더(44)로부터 압축된 혼합 슬러지를 팰릿화하는 토련기(46); 상기 토련기(46)로부터 이송된 팰릿에 구형의 볼 형태를 부여하는 볼성형기(48); 상기 볼 성형기(48)에서 이송된 팰릿을 1차 예비 건조하는 표면 건조기(50); 상기 표면 건조기(50)에서 이송된 팰릿에 다수의 미세기공이 형성되게 소결하는 회전식 소성로(52)로 구성된 것이다.

또한, 상기 슬러지 건조기(20)로부터 발생하는 분진을 제거하는 분진 포집기(30) 및 악취 및 유해가스를 정화하는 배가스 탈습탑(32)이 별도로 설치되고, 상기 회전식 소성로(52)에서 나온 고온의 배가스를 냉각 처리하는 폐열보일러(60) 및 공기 예열기(62)와 상기 공기 예열기에서 배출된 악취와 유해가스를 정화하여 배출하는 여과 집진기(70) 및 습식 세정탑(72)으로 구성된 것이다.

상기한 구성을 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

슬러지 공급 장치는 하·폐수 슬러지를 저장하는 저장호퍼(10)와 슬러지를 건조기까지 자동으로 이송해주는 이송펌프(12), 또한 점토 및 소각재를 저장하는 저장조(14)와 상기 점토 및 소각재를 슬러지 건조기(20)까지 이송하는 컨베이어(16)로 구성된 것이다.

상기 슬러지 건조기(20)는 저장호퍼(10)로부터 공급된 슬러지와 상기 저장조(14)로부터 공급된 점토 및 소각재가 혼합되어 건조되고, 건조 슬러지를 배출컨베이어(22)와 상향 컨베이어(24)로 이송하게 구성되며, 건조 슬러지의 일부를 다시 상기의 건조기(20)에 재투입시키기 위하여 반송컨베이어(26)로 구성된다.

상기 슬러지 건조기(20)는 내부에 다수의 디스크를 가지고 있으며, 디스크 회전과 슬러지의 진행을 위한 구동 장치와 디스크 표면에 붙어있는 슬러지를 떼어내기 위해 스크래퍼, 그리고 건조하기 위한 열원인 스팀 투입구로 구성된다. 상기 슬러지 건조기(20)의 내부 디스크 회전수는 6∼10 RPM, 스팀 압력은 7㎏/㎠G, 체류 시간은 20∼30분 그리고 건조기 내부압력은 -10∼-20 mmAq로 유지하는 것이 바람직하다.

상기 저장조(14)로부터 공급된 점토 및 소각재는 상기 건조기(20) 내부에 투입되어 수분을 조정하는 역할을 하며, 건조 슬러지와 1차 교반되어 혼합된다. 이때, 혼합 비율은 슬러지 80∼90 중량%, 점토 5∼15 중량%, 소각재1∼5 중량%로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 혼합비율은 궁극적으로 슬러지에 함유된 유기물의 양이 적은 상태에서 연소 될 때, 그 연소에너지의 활용이 적어지므로 보조연료의 사용이 많아지고, 자체발열을 통해 팰릿 내부에 형성되는 다수의 미세기공이 적어져 경량골재의 강도가 낮아지는 등의 문제점을 방지하게 된다.

점토는 점결성을 유지하여 슬러지와 소각재가 서로 잘 붙도록 해주는 원료이며, 소각재는 발포성을 가지므로 기공이 잘 만들어지도록 하는 기포 형성용 보조재라 할 수 있다. 특히, 점토로는 익산, 예산지방의 황토가 좋으며, 소각재로는 소각 시 다수의 미세기공을 형성할 수 있는 펄프 소각재 또는 비산재가 좋으나, 이것이 본 발명의 점토 및 소각재로 한정되는 것은 아니다.

상기 슬러지 건조기(20)는 슬러지를 건조하기 위한 열원으로 스팀을 사용하며, 이는 상기 회전식 소성로(52)에서 배출된 고온의 배출 가스를 냉각하는 폐열 회수 보일러(60)에서 만들어져 스팀 투입구에 보내진다. 그리고 건조기 내부에 있 는 디스크 내부로 스팀이 전달되어 디스크 표면에 부착된 슬러지를 건조하게 된다. 이와 같은 가열방식 즉, 간접가열방식은 건조시 슬러지의 교착영역을 회피할 수 있는 것으로, 건조 슬러지의 일부를 다시 상기 건조기(20)로 반송하여 2∼3번에 걸친 다단계 건조방식을 채택함으로써, 슬러지 중의 수분 함량을 25∼40%까지 낮추게 되는 특징이 있다. 따라서 열효율이 높은 간접가열방식의 경우, 전열면적을 넓히기 위한 디스크를 더 구비함으로써 대용량의 슬러지 처리가 용이하게 되며, 건조기 내부를 진공상태로 만들어 줌으로써 슬러지 내부의 수분증발을 위한 건조효율을 높이는 형태로도 가능하다.

한편, 초기 운전 중에 부족한 스팀열원을 발생하여 공급하는 보조보일러(80)와 상기 스팀을 만드는데 사용하는 정제 연료류를 저장하는 탱크(82)로 구성하여 친환경시스템으로 구성된다.

상기 슬러지가 건조 중에 발생하는 악취 및 유해가스는 1차 집진기(30)와 상기 정화된 유해가스를 2차 정화하는 습식탈습탑(32), 상기 습식탈습탑에서 데워진 온수를 열 교환하는 열교환기(34)와 냉각탑(36)으로 구성하여, 배기가스 속에 포함된 분진을 제거하고 탈습을 통한 악취제거 및 2차 분진을 제거하며, 정화된 가스를 회전식 소성로(52)에 송기하여 연소함으로써 악취를 완벽하게 처리하도록 구비된다.

상기 건조 슬러지 중에서 반송컨베이어를 통해 재투입되지 않는 20∼30 중량%의 건조 슬러지와 점토 및 소각재의 일정량을 1차 정량공급기(28)를 통해 혼합기(40)에 공급되며 혼합기(40)에서 균일하게 교반된다.

상기 1차 정량공급기(28)는 내부에 공급스크류가 모터에 의해 회전하면서 슬러지를 앞으로 밀어주도록 구성된다. 상기 혼합기(40)는 건조된 슬러지와 점토 및 소각재를 일정량 공급받아 정량펌프로 공급된 물과 혼합되도록 물결모양의 임펠러가 내부에 구성되어 있다. 상기 혼합기(40)에서 혼합된 혼합 슬러지는 2차 정량공급기(42)에 이송되고, 여기서 다시 한번 교반되어 혼합비가 일정한 혼합 슬러지로 만들어진다. 상기 2차 정량공급기(42)는 상기 1차 정량공급기(28)와 그 구성이 같으며, 혼합 슬러지의 일정량을 연속식 니더(44)에 공급한다.

상기 연속식 니더(42)는 공급되는 혼합 슬러지를 짓이겨 내부의 기공을 제거하도록 내부에 니딩 스크류(kneading screw)가 모터에 의해 작동하도록 구성되고, 회전수는 10∼20 RPM, 내부 체류시간은 1∼5분을 유지하도록 하는 것이 좋다. 내부에 잔존물이 말라 있는 경우, 사전에 적당량의 수분공급이 필요하다. 상기 연속식 니더(42)에 압축된 혼합 슬러지는 토련기(46)로 공급된다.

상기 토련기(46)는 두꺼운 칼날을 가진 브레이드가 달린 스크류 컨베이어가 내장된 것으로, 회전수는 10∼20RPM, 체류시간은 2∼5분을 유지하도록 하는 것이 좋다. 상기 토련기(46)에서 혼합 슬러지는 누들 상태로 만들어지며, 누들 상태가 된 혼합 슬러지는 볼 성형기(48)로 이송된다.

상기 볼 성형기(48)는 내부에 원통실린더와 회전체가 있고, 회전체가 모터에 의해 회전되면서 누들 상태의 팰릿이 구형으로 성형되게 구성되며, 회전속도는 200∼400RPM이고, 체류시간은 30∼50초를 유지하는 것이 바람직하다. 이때, 구형화 및 분진제거를 도모하도록 때로는 물을 공급할 수 있다. 상기의 볼 성형기(48)는 두 대로 구성하여 팰릿 이송시에 병목현상을 없애고, 혼합 슬러지를 구형으로 제조하여 균일한 강도를 가지게 하여 후술하는 표면건조기(50)로 구형 팰릿을 이송한다.

상기 표면건조기(50)는 내부온도 80∼120℃서 구형 팰릿 중 수분함량이 15∼20 %까지 건조되도록 구성되며, 체류시간은 10∼20분을 유지하는 것이 바람직하다. 열원은 회전식 소성로(52)와 연결된 공기예열기(62)로부터 공급받도록 구성된다. 상기 표면건조기(50)로부터 배출된 구형 팰릿은 회전식 소성로(52)로 이송된다.

상기 회전식 소성로(52)는 소성로를 회전하기 위한 모터와 소성로 그리고 구형 팰릿의 투입구와 소성 팰릿 배출구 및 고온가스 배출구로 구성되어 있으며, 회전속도는 1∼5RPM, 기울기는 1.9도를 유지하고, 내부체류시간은 10∼30분, 소성로 내부온도는 950∼1300℃로 하는 것이 좋다. 상기 회전식 소성로(52)에서는 팰릿 내부가 발포가 되어 기공을 형성하고, 외부는 용융에 의해 딱딱한 막으로 보호되어 원하는 경도를 갖는 팰릿 제품이 되도록 하며, 제품의 균일성을 유지하고 제품 손실이 최소화하는 향류식 방식이 적용되도록 구성된다. 즉, 원료 팰릿이 투입되어 제품이 팰릿 되는 과정에서 외부 열원인 경유와 정제 연료유가 버너를 통해 내부로 분사되어 고온을 형성하고, 팰릿과 고온가스가 향류로 접촉하면서 체류시간 내에 기공이 형성되게 하며, 이때, 소성로가 회전하면서 슬러지 자체 내부 열로부터 발포가 촉진되어 미세기공이 다수 형성된 초경량골재가 구비되게 이루어진다.

상기 회전식 소성로(52)에서 배출된 고온의 배출 가스는 폐열보일러(60) 및 공기예열기(62)를 통해 배출되고, 배출된 유해가스는 테프론 백을 이용하는 집진을 위한 여과식 집진기(70)와 습식 세정탑(72)을 거치면서 탈황산화물, 탈질소산화물, 탈염화수소, 집진 등을 이루어 깨끗한 가스로 배출하게 된다. 또한 폐열 보일러에서 스팀으로 전환하여 상기 슬러지 건조기(20)로 송기하여 폐열회수 및 친환경시스템을 이루게 된다. 이때, 상기 여과식 집진기(70)에다 소석회를 투입하여 유해가스를 정화하고, 상기 습식 세정탑(72)에는 가성소다를 투입하여 유해물질을 포집하도록 된 것이다.

본 발명의 실시예는 다음과 같다.

<실시예 1>

전주시 소재의 하수 종말 처리장에서 발생하는 하수 슬러지(발열량 3,000∼3,400 kcal/kg·DS, 강열감량 50∼60 중량%) 90 ㎏(건조물 기준, 이하 동일)에 점결제로 익산 지역에서 산출되는 점토를 8 ㎏를 혼합하고 기폭제로서 제지 슬러지 소각재를 2 ㎏을 충분히 혼합한 뒤에 이 혼합 슬러지를 압축식 니더에 이송하여 혼합 슬러지를 압축하여 혼합 슬러지 내의 기포를 제거하고 이를 토련기를 통과시켜 누들 상태로 만든 후 커터로 약 10㎜의 정방형으로 잘라 이를 볼 성형기에 이송하여 직경 6㎜ 미만의 구형으로 성형하고 이를 표면건조기에서 수분함량 15∼20 중량 % 로 건조시킨다. 이를 회전식 소성로에서 내부온도 1,200℃에서 약 30분간 소성하였다. 얻어진 소성체의 물성은 표 1과 같다(이하 동일)

<실시예 2>

실시예 1의 하수슬러지 90 ㎏에 점토 5 ㎏을 혼합하고 기폭제로 제지 슬러지 소각재 5 ㎏을 혼합한 뒤에 실시예 1과 동일하게 표면건조 및 구형 성형 뒤에 소성로에서 내부온도 1150℃에서 20분간 소성하였다.

구분	겉보기 비중(g/㎤)
실시예 1	0.5 ± 0.03
실시예 2	0.55 ± 0.03
자연석경량골재	0.65 ± 0.05

본 발명의 실시예로 생산된 미세기공을 다수 갖는 초경량골재에 대한 품질 비교는 하수슬러지를 이용하여 생산되는 제품이 없어 부득이 영국 Lytag사의 Hortag 자연석 경량골재와 비교하였다. 표 1에서 영국산 수입 자연경량골재와 겉보기 비중을 비교해 보면, 실시예 1과 실시예 2로 생산된 골재가 영국산 수입 자연경량골재보다 비중이 낮은 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하·폐수 슬러지의 자원화시스템은 슬러지 건조시 간접 가열식 건조방법으로 슬러지의 고착영역을 회피하고 건조 슬러지의 일부를 반송하여 다단계로 건조시키는 반송혼합방법으로 건조 효율을 상승시키면서, 건조기에서 슬러지를 점결성을 가진 점토 및 발포성을 가진 소각재와 각각 80∼90 중량%, 5∼15 중량%, 1∼5 중량%의 비율로 혼합하여 건조함으로 효율적으로 슬러지 중의 수분함량을 25∼40%까지 낮게 하고 이를 혼합기에서 균질하게 혼합한 후에 압축공정을 통하여 혼합된 슬러지 내부의 불규칙한 기공을 제거함으로서 초경량 골재의 생산이 가능하고, 볼 성형기를 통하여 일정한 강도를 가지는 일정한 크기의 구 형의 팰릿을 제공하여 효율적이고 경제적인 방법으로 하·폐수 슬러지를 미세기공을 다수 가진 초경량 골재로 자원화하여 환경 문제를 발생시키는 슬러지 대량으로 처리할 수 있고, 저비중, 고경도의 단열효과를 가진 고 품질의 초경량골재를 생산함으로써 토목, 환경, 원예, 건축용 등의 원료로 활용 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims

슬러지의 저장 및 자동 이송이 가능한 저장호퍼(10); 첨가 부수재를 저장 공급하는 저장조(14); 상기 저장호퍼(10)로부터 공급된 슬러지를 건조하도록 된 슬러지 건조기(20); 상기 슬러지 건조기(20)는 건조된 슬러지의 일부를 다시 회수하여 다단계로 건조시키기 위한 반송 컨베이어(26)를 더 포함하고, 상기 슬러지 건조기(20)로부터 공급받은 건조된 슬러지가 첨가 부수제와 혼합되는 혼합기(40); 상기 혼합기(40)로부터 균질 교반된 혼합 슬러지를 압축시키는 연속식 니더(44); 상기 연속식 니더(44)로부터 압축된 혼합 슬러지를 팰릿화하는 토련기(46); 상기 토련기(46)로부터 나온 팰릿에 구형의 볼 형태를 부여하는 볼성형기(48); 상기 볼 성형기(48)에서 성형된 구형 팰릿을 1차 예비 건조하는 표면 건조기(50); 상기 표면 건조기(50)에서 나온 팰릿을 소결하는 회전식 소성로(52); 상기 회전식 소성로(52)에서 나온 악취와 유해가스를 정화하여 배출하는 여과 집진기(70) 및 상기 건조기(20)에서 발생하는 악취 및 유해가스는 1차 집진기인 분진포집기(30)와 습식탈습탑(32)에서 처리되도록 설치된 슬러지의 골재 제조 시스템에 있어서,

상기 슬러지 건조기(20)는 내부에 다수의 디스크 및 디스크 회전과 슬러지의 진행을 위한 구동 장치 및 건조를 위한 스팀 투입구가 구성되고, 상기 스팀은 회전식 소성로(52)에서 배출된 고온의 배출 가스를 냉각하는 폐열 회수 보일러(60)에서 만들어져 상기 건조기(20)의 디스크 내부로 송기되게 한 것을 특징으로 하는 하· 폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 설비 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 슬러지 건조기(20)에서 슬러지, 점토 및 소각재가 각각 80∼90 중량%, 5∼15 중량%, 1∼5 중량%의 혼합비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 설비 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 연속식 니더(42)는 공급되는 혼합 슬러지를 짓이겨 내부의 기공을 제거하도록 내부에 니딩 스크류(kneading screw)가 모터에 의해 작동하도록 구성되어 있고 회전수 10∼20 RPM, 내부 체류시간은 1∼5분을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 설비 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 토련기(46)는 두꺼운 칼날을 가진 브레이드가 달린 스크류 컨베이어가 내장된 것으로 구성되고 회전수 10∼20RPM, 체류시간은 2∼5분을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 설비 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 볼 성형기(48)는 2대를 설치하되, 각각은 내부에 원통실린더와 모터 구동에 의한 회전체를 마련하여 누들상태의 팰릿이 구형으로 성형이 되도록 하며, 회전속도는 200∼400 RPM이고 체류시간은 30∼60초가 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 설비 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 습식탈습탑(32)에서 정화된 가스를 회전식 소성로(52)에 송기하여 연소하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하·폐수 슬러지를 초경량 골재로 자원화하는 설비 시스템.