KR100892649B1 - 슬러지 건조처리 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다량의 수분을 함유하고 있는 각종 산업 슬러지 또는 하수 슬러지를 적은 열량을 이용하여 수분을 증발시켜 건조된 펠렛(pellet)을 생산할 수 있도록 하며, 이에따라 슬러지 건조에 따른 열량의 효율 증대는 물론, 슬러지 연소시 대기오염의 발생을 극소화할 수 있게 되고, 특히 상기 건조된 펠렛 자체를 소각 열량을 이용하여 슬러지를 건조시키면서 잉여 에너지는 전기 에너지등을 생산할 수 있도록한 슬러지 건조처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
그 기술적인 구성은, 자체 중력을 통한 1차 탈수 및 다단 탈수기를 통하여 2차로 연속 탈수되는 슬러지가 경사진 이송구를 통하여 저장 호퍼내에 유입되며, 상기 저장 호퍼내부에 설치된 이송 스크류를 통하여 유입되는 슬러지와 건조된 펠렛의 일부를 햄머밀을 통하여 파우더로 만든후 이송스크류에 의하여 이송되는 자체 건조 슬러지파우더가 믹싱스크류로 이동하여 혼합작업을 수행하고, 상기 혼합된 슬러지는 이송 엘리베이터를 통하여 펠렛 성형기로 이송하여 수분 함유율이 40~60%의 펠렛을 성형하며, 상기 펠렛 성형기에서 성형되는 펠렛을 이송 엘리베이터를 통하여 건조기 내부로 이송하며, 이때 상기 건조기 내부에는 펠렛이 건조기 상부에서 하부로 자중에 의하여 이동하면서 보일러에서 기 건조된 펠렛 슬러지의 연소에 의해 발생되는 고온의 배기 가스와 및 공기 혼합기를 통하여 공급되는 신선한 상온의 공기가 혼합된 50~200℃의 저온 열풍공기를 공기 유입관을 통하여 유입하여 펠렛을 건조하고, 상기 건조된 펠릿을 양방향 가역 컨베이어벨트를 통하여 수분 함유율이 10%이하의 펠릿을 이송 컨베이어 벨트로 이송하여 펠렛 저장부에 저장하여 보일러까지의 이송스크류를 설치하여 연속적으로 연소함으로써 슬러지로부터 재생에너지를 회수하는 한편, 상기 수분 함유율이 10%이하로 건조된 펠렛의 일부는 내부에 햄머밀이 설치되는 호퍼내에 투입하여 파우더로 제작후, 파우더 이송스크류를 통하여 배출하고, 배출된 파우더를 엘리베이터를 통하여 상기 믹싱스크류를 통하여 펠렛 성형기로 공급하며 이때 일정량의 건조펠렛은 파우더의 형태로 연속적으로 순환하게 되는것을 요지로 한다.
다단 탈수기, 저장 호퍼, 펠렛 성형기, 건조기, 펠렛 저장부

Description

슬러지 건조처리 방법 및 장치{An Apparatus and Method of Drying Treatment in Sludge}
본 발명은 다량의 수분을 함유하고 있는 각종 산업 슬러지 또는 하수 슬러지를 적은 열량을 이용하여 수분을 증발시켜 건조된 펠렛(pellet)을 생산하며, 상기 건조된 펠렛자체의 열량을 이용하여 슬러지 건조열원으로 사용하고,잉여에너지는 전기 에너지등을 생산할 수 있도록한 슬러지 건조처리 방법 및 장치에 관한 것으로 이는 특히, 다단 탈수기를 통하여 연속 탈수되는 슬러지가 저장 호퍼내에 유입된 후, 상기 저장 호퍼내부에 설치된 이송 스크류를 통하여 유입되는 슬러지와 건조된 펠렛의 일부를 햄머밀을 통하여 파우더로 형성한 후, 이를 이송 스크류에 의하여 이송되는 슬러지 파우더가 믹싱 스크류로 투입되어 혼합작업을 수행하며, 상기 혼합된 슬러지는 이송 엘리베이터를 통하여 수분 함유율이 40~60%의 펠렛 성형기로 이송하여 펠렛을 성형하고, 상기 성형된 펠렛을 이송 엘리베이터를 통하여 건조기 내부로 이송하는 한편, 상기 건조기 내부에는 사전에 보일러에서 건조된 펠렛 슬러지를 연소하여 발생되는 고온의 배기가스와 공기 혼합기를 통하여 공급되는 상온의 신선한 공기가 혼합된 저온 열풍공기를 유입하여 펠렛을 건조하는 한편, 상기 건조된 펠릿은 양방향 가역 컨베이어벨트를 통하여 수분 함유율이 10%이하의 펠릿을 이송 컨베이어 벨트로 이송하여 펠렛 저장부에 저장하고, 상기 저장된 건조 펠렛을 이송 스크류를 이용하여 보일러까지 연속적으로 이송 및 연소시킬 수 있도록 함으로써, 다량의 수분을 함유하고 있는 각종 산업 슬러지 또는 하수 슬러지를 적은 열량을 이용하여 수분을 증발시켜 건조된 펠렛(pellet)을 생산할 수 있도록 하며, 이에따라 슬러지 건조에 따른 열량의 효율 증대는 물론, 슬러지 연소시 대기오염의 발생을 극소화할 수 있게 되고, 특히 상기 건조된 펠렛 자체의 열량을 이용하여 슬러지의 건조열원으로 사용하고 잔여 열량은 전기 에너지등을 생산할 수 있도록한 슬러지 건조처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 다량의 수분을 함유하고 있는 각종 산업 슬러지 또는 하수 슬러지는, 매립지에 매립하거나 또는 소각로를 통하여 소각처리를 수행할 경우, 슬러지의 매립에 의한 주변 환경을 오염시키고, 침출수의 누출로 인한 2차 오염으로 인하여 법적으로 규제될 뿐만 아니라, 다량의 수분을 함유하고 있는 슬러지의 소각 처리시 막대한 소각 연료의 소비가 가중됨은 물론, 슬러지의 불완전 연소로 인한 대기오염을 유발하게 되는 커다란 단점이 있는 것이다.
하기, 표 1은 수분함량 82%의 슬러지 100톤을 종래의 방법에 의해 건조시키는데 필요한 에너지 비용을 나타낸것이다.
표 1
슬러지량 (톤/일) 함수율(%) 건조 슬러지 함수율(%) 건조해야 할 물(톤/일) 건조(증발) 유류량(l) 비용 (천원/일) 비용 (천원/년)
100 82.5 5 81.5 5,886 5,297.4 1,589,220
1) 중유 1 리터 : 900원(유가 상승으로 계속 증가) 2) 중유 1리터 열량 : 9,000 kCal(효율 90% 가정) 3) 물 1리를 증발시키는데 열량 요구량 : 650 kCal
상기 표 1에서와 같이 수분함량 82%의 슬러지 100톤을 건조시. 막대한 소각 연료의 소비가 가중됨을 확인할 수 있다.
한편, 최근에는 상기와같은 단점을 개선하여, 슬러지를 건조장치를 통하여 건조시켜, 건조된 슬러지를 연료로 재활용하는 방법이 알려져 있으나, 다량의 수분을 함유한 슬러지의 효과적인 탈수가 불가능함은 물론, 슬러지의 건조시 많은양의 연료가 필요하게 되어 이를 채택하는데 많은 어려움이 있는 실정인 것이다.
즉, 슬러지의 함수율에 따른 슬러지 건조에 필요한 열량을 비교하여 보면 하기 표 2에 나타낸 바와같이,
표 2(슬러지의 건조를 위한 일일 유류 사용량)
슬러지 함수율(%) 고형분함량 (톤) 슬러지 발생량 (톤/일) 발생량 대비 수분감소량(톤) 에너지 절감량(l/일)
85 15 100.0 - 0
84 15 93.8 6.3 451.4
83 15 88.2 11.8 849.7
슬러지 함수율(%) 고형분함량 (톤) 슬러지 발생량 (톤/일) 발생량 대비 수분감소량(톤) 에너지 절감량(l/일)
82 15 83.3 16.7 1,203.7
81 15 78.9 21.1 1,520.5
80 15 75.0 25.0 1,805.6
79 15 71.4 28.6 2,063.5
78 15 68.2 31.8 2,298.0
77 15 65.2 34.8 2,512.1
76 15 62.5 37.5 2,708.3
75 15 60.0 40.0 2,888.9
1) 유류 발열량 : 9,000 kCal/liter(90% 효율) 2) 중유기준 : 900원/liter 2) 1kg 물 증발에 요구되는 열량 : 650 kg 기준
상기 표 2에서 확인되는 바와같이, 슬러지의 발생원으로부터 슬러지내 수분의 함량을 줄이면서, 슬러지를 건조하는 슬러지 건조기의 효율을 높이는 슬러지 건조처리 방법이 제안되는 실정인 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 다단 탈수기를 통하여 연속 탈수되는 슬러지가 저장 호퍼내에 유입된 후, 상기 저장 호퍼내부에 설치된 이송 스크류를 통하여 유입되는 슬러지와 건조된 펠렛의 일부를 햄머밀을 통하여 파우더로 만든후 이송스크류에 의하여 이송되는 자체건조슬러지파우더가 믹싱스크류로 이동하여 혼합작업을 수행하고, 혼합된 슬러지는 이송 엘리베이터를 통하여 수분 함유율이 40~60%의 펠렛 성형기로 이송하여 펠렛을 성형하고, 상기 성형된 펠렛을 이송 엘리베이터를 통하여 건조기 내부로 이송하여, 건조기 내부에는 보일러에서 건조된 펠렛슬러지를 연소하여 회수한 재 생에너지를 함유한 고온의 배기가스와 공기 혼합기를 통하여 신선한 상온의 공기가 혼합된 저온열풍공기를 유입하여 펠렛을 건조하는 한편, 상기 건조된 펠릿은 양방향 가역 컨베이어벨트를 통하여 수분 함유율이 10%이하의 펠릿을 이송 컨베이어 벨트로 이송하여 펠렛 저장부에 저장함으로써, 다량의 수분을 함유하고 있는 각종 산업 슬러지 또는 하수 슬러지를 적은 열량을 이용하여 수분을 증발시켜 건조된 펠렛(pellet)을 생산할 수 있도록 하며, 이에따라 슬러지 건조에 따른 열량의 효율 증대는 물론, 슬러지 연소시 대기오염의 발생을 극소화할 수 있게 되고, 특히 상기 건조된 펠렛 자체의 열량을 이용하여, 재차 유입되는 슬러지의 수분 건조를 위한 보일러의 소각 열원으로 이용 및 잔여 열량을 이용하여 전기 에너지등을 생산할 수 있으며, 비교적 간단한 구성에 의하여 슬러지의 건조 처리효율을 극대화시킬 수 있도록 하면서, 슬러지에 함유된 악취를 발생시키는 지질 및 중금속등의 증발을 방지할 수 있는 슬러지 건조처리 방법을 제공 하는데에 있다.
또한, 본 발명은 비교적 간단한 구성에 의하여 슬러지의 건조 처리효율을 극대화시킬 수 있는 슬러지 건조처리 장치를 제공 하는데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 슬러지가 경사진 이송구를 통하여 저장 호퍼내에 유입되는 단계;
상기 슬러지를 펠렛 성형기로 이송하여 펠렛을 성형하는 단계;
상기 성형되는 펠렛을 건조기 내부로 이송하며, 상기 건조기 내부에는 신선한 저온공기를 공기 유입관을 통하여 유입하여 펠렛을 건조하는 단계;
상기 저장된 건조 펠렛을 이송 컨베어를 통하여 보일러 또는 소각로에 투입하여 재생 에너지로 사용토록 연소시키는 단계;를 포함여 구성되는 슬러지 건조처리 방법에 있어서,
자체 중력을 통한 1차 탈수 및 다단 탈수기를 통하여 2차로 연속 탈수되는 슬러지가 저장 호퍼내에 유입되며, 상기 저장 호퍼 내부에 설치된 이송 스크류를 통하여 유입되는 슬러지와 햄머밀을 거쳐 펠렛파우더 이송 스크류로부터 유입되는 건조슬러지 파우더를 믹싱스크류로 이동하여 혼합작업을 수행하고, 상기 혼합된 슬러지를 이송 엘리베이터를 통하여 펠렛 성형기로 이송하여 수분 함유율이 40~60%의 펠렛을 성형하며, 상기 성형된 펠렛은 이송 엘리베이터를 통하여 건조기 내부로 이송되며, 이때 상기 건조기 내부에는 상부로부터는 펠렛이 중력에 의하여 하부로 이동하며 측면으로 부터는 보일러로부터 사전에 회수된 건조 펠렛의 소각에 따른 고온의 배기가스와 및 공기 혼합기를 통하여 신선한 공기가 혼합된 50~200℃의 저온공기가 유입되어 펠렛을 건조하고, 상기 건조된 펠릿을 양방향 가역 컨베이어벨트를 통하여 수분 함유율이 10%이하의 펠릿을 이송 컨베이어 벨트로 이송하여 펠렛 저장부에 저장하는 한편, 상기 수분 함유율이 10%이하의 건조된 펠렛은 내부에 햄머밀이 설치되는 호퍼내에 투입하여 파우더로 제작후, 파우더 이송스크류를 통하여 배출하고, 배출된 파우더를 엘리베이터를 통하여 상기 믹싱스크류로 공급하며, 상기 건조 펠렛을 재생 에너지로 사용후 남은 잔여 열량을 이용하여 보일러에서 스팀을 발생시켜 전기 에너지로 활용하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조처리 방법을 마련함에 의한다.
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이에 더하여, 본 발명은 경사진 이송구를 개재하여 저장 호퍼가 설치되며, 상기 저장 호퍼 내부에는 유입된 슬러지를 이송토록 이송 스크류가 설치되고, 이송되는 슬러지를 성형하는 펠렛 성형기 일측에 건조기가 설치되어 내부에 신선한 저온공기가 유입토록 공기 유입관이 연설되며, 상기 건조기 하측에는 상기 건조된 펠릿을 이송토록 양방향 가역 컨베이어벨트가 설치되고, 상기 양방향 가역 컨베이어벨트 일단에는 이송 컨베이어 벨트를 개재하여 펠렛 저장부가 설치되어 건조된 펠렛을 이송 및 저장토록 하는 슬러지 건조처리 장치에 있어서,
슬러지를 연속 탈수하는 다단 탈수기의 하측으로 저장 호퍼가 설치되며, 상기 저장호퍼내의 이송 스크류 하측에는 파우더 혼합구를 개재하여 건조펠렛 파우더와 이송 슬러지를 혼합하는 믹싱 스크류가 설치되며, 상기 믹싱스크류 일단에는 혼합된 슬러지를 펠렛 성형기로 이송토록 엘리베이터가 연설되고, 상기 펠렛 성형기 일측에는 성형된 펠렛을 건조기 내부로 이송토록 이송 엘리베이터가 연설되어 이송된 펠렛이 건조기 상부에서 중력에 의하여 하부로 이동하는 한편, 상기 건조기 일측에는 보일러 및 공기 혼합기가 연설되며, 상기 건조된 펠릿을 이송하는 양방향 가역 컨베이어벨트 타측단에는 호퍼가 연결 설치되고, 상기 호퍼 내부에는 건조된 펠렛을 파우더로 분쇄하는 햄머밀이 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조처리 장치를 마련함에 의한다.
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본 발명인 슬러지 건조처리 방법 및 장치에 의하면, 다량의 수분을 함유하고 있는 각종 산업 슬러지 또는 하수 슬러지를 적은 열량을 이용하여 수분을 증발시켜 건조된 펠렛(pellet)을 생산할 수 있도록 하며, 이에따라 슬러지 건조에 따른 열량의 효율 증대는 물론, 슬러지 연소시 대기오염의 발생을 극소화할 수 있게 되고, 특히 상기 건조된 펠렛 자체의 열량을 이용하여, 재차 유입되는 슬러지의 수분 건조를 위한 보일러의 소각 열원으로 이용 및 잔여 열량을 이용하여 전기 에너지등을 생산할 수 있으며, 비교적 간단한 구성에 의하여 슬러지의 건조 처리효율을 극대화시킬 수 있도록 하면서, 저온열풍공기(50-200℃)를 공급함으로써 슬러지에 함유된 악취를 발생시키는 지질 및 중금속등을 제거할 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지 건조처리 장치의 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 슬러지 건조처리를 위한 플로우 챠트로서, 슬러지를 2차로 연속 탈수하는 다단 탈수기(10)의 하측으로 경사진 이송구(20)를 개재하여 저장 호퍼(30)가 설치되며, 상기 저장 호퍼(30) 내부에는 함수율 70-85%내외로 유입된 슬러지를 이송토록 이송 스크류(31)가 설치되고, 상기 이송 스크류(31) 하측에는 슬러지 배출 스크류(32)가 설치되며, 상기 슬러지와 파우더 이송스크류(152)로부터 이송되는 함수율 10% 이하의 분쇄된 파우더형 건조슬러지를 혼합하는 믹싱 스크류(40)가 설치된다.
또한, 상기 믹싱스크류(40) 일단에는 혼합된 함수율 40-60%의 슬러지를 펠렛 성형기(60)로 이송토록 엘리베이터(50)가 연설되고, 상기 펠렛 성형기(60) 일측에는 성형된 펠렛을 건조기(80) 내부로 이송토록 이송 엘리베이터(70)가 연설되어 이송된 펠렛이 건조기 상부에서 하부로 중력에 의하여 이동되며, 상기 건조기(80) 일 측에는 내부에 신선한 저온공기가 유입토록 공기 유입관(90)을 개재하여 보일러(100) 및 공기 혼합기(110)가 연설되며, 상기 건조기(80) 하측에는 상기 건조된 펠릿을 이송토록 양방향 가역 컨베이어벨트(120)가 설치되고, 상기 양방향 가역 컨베이어벨트(120) 일단에는 이송 컨베이어 벨트(130)를 개재하여 펠렛 저장부(140)가 설치되어 건조된 펠렛을 이송 및 저장토록 한다.
이때, 상기 펠렛 저장부(140)에 저장된 건조 펠렛을 연속적으로 연소하기 위하여 보일러(100)까지 직접 이송 스크류로서 연결할 수 있다.
이에 더하여, 상기 양방향 가역 컨베이어벨트(120)의 타측단에는 호퍼(150)가 연결 설치되고, 상기 호퍼(150) 내부에는 건조된 펠렛을 파우더로 분쇄하는 햄머밀(151)이 설치되며, 상기 햄머밀(151) 하측에는 파우더를 이송 및 펠렛 성형기(60)로 공급하는 파우더 이송스크류(152)와 그 일단에 엘리베이터(160)가 연결 설치된다.
또한, 상기 건조기(80) 하단에는 건조용 공기 배출구(81)가 설치되어 공기 유출관(170)과 연통 연설되며, 상기 공기 유출관(170) 일단에는 내부에 필터(181)가 내설되는 공기 정화부(180)와 연통 연설되는 구성으로 이루어진다.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1 및 도 2에 도시한 바와같이, 다량의 수분을 함유하고 있는 각종 산업 슬러지 또는 하수 슬러지는, 자체 중력을 통한 1차 탈수에 의해 함수율이 약 70-85% 의 슬러지 탈수의 진행 후, 다단 탈수기(10)를 통하여 2차로 슬러지의 수분이 연속적으로 탈수 처리되어 경사진 이송구(20)를 통하여 저장 호퍼(30)내에 유입된다.
또한, 상기 저장 호퍼내부(30)에 설치된 이송 스크류(31)를 통하여 유입되는 함수율 70-85%의 슬러지는, 파우더 이송스크류(152)로 부터 이송되는 함수율 10% 이하의 건조 슬러지 파우더가 믹싱 스크류(40)로 투입되어 혼합작업을 수행하게 되며, 상기와같이 믹싱 스크류(40)를 통하여 혼합된 슬러지는 엘리베이터(50)를 통하여 펠렛 성형기(60)로 이송하여 수분 함유율이 40~60%의 상태의 펠렛을 성형하게 된다.
이때, 상기 펠렛의 크기는 다양한 종류의 슬러지에 따라 차이가 있으며, 유기성, 무기성 슬러지 및 산업슬러지의 경우 발생원의 하수종류에 따라 현격하게 달라지는 것으로, 일반적인 펠렛크기는 직경(Φ) 2mm ~ 15 mm에 이르며, 펠렛의 길이는 5 ~ 50 mm로 형성하게 되고, 이때 중요한 것은 발생폐수의 오염도, 밀도, 슬러지의 점도 유기물 함량비 및 에너지 함량에 따라 차이가 발생된다.
계속해서, 상기 펠렛 성형기(6)에서 성형되는 펠렛은 이송 엘리베이터(70)를 통하여 건조기(80) 내부로 이송되어 펠렛이 상부에서 하부로 자중에 의하여 이동되며, 이때 상기 건조기 내부에는 건조된 펠렛을 연소하여 자체 소각열을 함유한 고온의 배기가스가 보일러(100)로부터 발생되며, 공기 혼합기(110)를 통하여 외부의 상온의 신선한 공기가 혼합되어 50~200℃의 저온공기가 형성되고, 이때 목표로하는 저온공기의 온도는 공기혼합기(110)에 부착된 댐퍼를 조절하여 흡입되는 공기의 량을 조절함으로써 목표온도에 도달할 수 있도록 한다.
상기 공기 혼합기(110)를 통하여 유입되는 상온 20℃공기의 단위체적당 포화수증기량은, 17.3 g/㎥으로서 실제로는 평균 습도 60%정도(수증기량은 약 10.4g/㎥)의 공기가 유입된다.
상기와같은 저온 공기는 밀폐된 공기 유입관(90) 내에서 온도가 150℃로 상승되면서 포화수증기량은 1,292.1 g/㎥으로 증가하게 되어, 건조용 저온 열풍 공기는 수증기가 거의 내포되지 않은 건공기의 수준으로 이루어져 드라이어내부에서 증발되는 수증기는 신속하게 열풍으로 흡수되어, 건조기(80)에 유입하여 펠렛을 건조하게 된다.
특히, 상기 슬러지에 함유된 수분의 증발량은, 증발 시키고자하는 수분에 열량만의 공급으로 결정되는것이 아니라, 슬러지의 표면적, 온도에 따른 포화수증기량, 통풍량등의 복합적인 요인에 의하여 결정되는 것으로, 상기 본 발명에서와 같이 공기 혼합기(110)를 통한 상온의 신선한 공기가 배기가스와 혼합되어 50-200℃의 저온공기를 건조기(80)에 유입하여 펠렛의 건조효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 상기와같이 건조된 펠릿은, 양방향 가역 컨베이어벨트(120)를 통하여 수분 함유율 10%이하의 펠릿을 이송 컨베이어 벨트(130)로 이송하여 펠렛 저장부(140)에 저장하여, 상기 건조된 펠렛을 보일러(100)에 이송 스크류를 통하여 연속적인 투입,연소를 가능하게 한다.
또한, 상기 보일러(100)에서 슬러지가 연소하면 자체의 열량을 이용하여 슬러지고형분의 발열량에 따라 차이는 있으나 기본적으로 우선 건조열에 사용하게 되 며, 잔여 열량이 있을 경우에는 상기 보일러(100)에서 스팀을 발생하여 전기 에너지등을 생산할 수 있도록 하거나, 스팀자체를 이용, 또는 고온의 배기가스를 사용하는등 다양한 용도로 사용할 수 있도록 한다.
다른 한편, 상기 수분 함유율이 10%이하의 건조된 펠렛은, 양방향 가역 컨베이어벨트(120)를 통하여 내부에 햄머밀(151)이 설치되는 호퍼(150)내에 투입하여 파우더로 제작후, 파우더 이송스크류(152)를 통하여 배출하고, 배출된 파우더는 엘리베이터(160)를 통하여 재차 상기 펠렛 성형기(60)로 공급하여 순환할 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 건조기 하단에는 건조공기 배출구(81)가 설치되어 공기 유출관(170)과 연통 연설되며, 상기 공기 유출관(170) 일단에는 내부에 필터(181)가 내설되는 공기 정화부(180)와 연통 연설됨으로써, 상기 공기 정화부(180)를 통하여 정화된 공기가 배출구를 통하여 외부로 배출하게 되며, 이때 상기 공기 유출관(170)은 보일러와 고열 공급관을 통하여 연통되어 배출되는 건조공기를 가열시킴으로써, 가일층 청정 공기가 외부로 배출될 수 있는 것이다.
표 3은 본 발명의 슬러지 표면적 3,400㎡을 기준으로 표면적 증가량과 온도별에 따른 시간당 슬러지에 함유된 수분의 증발량 비교한 도표이다.
표 3
온도() 증발량 비교(ton/hr)
표면적 1시 총증발량 표면적 3,400 시 총증발량(A) 효율80 % 기준 (A * 0.8)
15 0.000206 0.69545 0.55636
20 0.000258 0.87162 0.69730
25 0.000310 1.04780 0.83824
30 0.000362 1.22397 0.97918
35 0.000415 1.40014 1.12012
40 0.000467 1.57632 1.26106
45 0.000519 1.75249 1.40199
50 0.000571 1.92867 1.54293
55 0.000623 2.10484 1.68387
60 0.000675 2.28102 1.82481
65 0.000728 2.45719 1.96575
70 0.000780 2.63337 2.10669
75 0.000832 2.80954 2.24763
80 0.000884 2.98572 2.38857
85 0.000936 3.16189 2.52951
90 0.000988 3.33806 2.67045
95 0.001041 3.51424 2.81139
100 0.001093 3.69041 2.95233
110 0.001197 4.04276 3.23421
120 0.001301 4.39511 3.51609
130 0.001406 4.74746 3.79797
140 0.001510 5.09981 4.07985
150 0.001614 5.45216 4.36173
상기 표 3에서와 같이,표면적이 또한 온도가 증가할수록 슬러지에 함유된 수분의 증발량이 증가하여 효율이 향상됨을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 펠렛을 제조하여 건조하였을 경우, 투입 저온 공기량별 건조시간의 변화를 나타낸 그래프도로서, 저온 공기의 온도 24℃, 상대습도 60%, 펠렛 직경Φ)이 10mm, 투입 공기의 속도를 1, 2, 3, 4㎥/sec일 경우의 결과를 나타낸 것으로, 상기 도면에서와 같이, 슬러지를 건조하여 고형분 함량 95%에 이를때 까지 소요되는 시간을 측정한 결과, 단시간내에 고형분 함량 95%의 펠렛으로 건조 할 수 있는 것이다.
이에 더하여, 도 4은 본 발명의 실시예 1 ~ 3에 의한 건조기 내부에 최적화 조건에 따른 슬러지 건조상태를 나타낸 그래프도로서, 이때 건조로(80) 내부에 공급되는 저온 공기의 온도를 각각 100℃, 120℃, 150℃에서 펠렛의 직경(Φ)이 10mm, 공기 혼합기(110)를 통하여 건조기 내부에 공급되는 공기의 상대습도가 45, 공기량이 3.0 ㎥/sec일 경우의 결과를 나타낸 것으로, 상기 도면에서와 같이, 슬러지를 건조하여 고형분 함량 95%에 이를때 까지 소요되는 시간을 측정한 결과, 신선한 공기가 혼합된 50~200℃의 저온공기를 건조기(80)에 유입하여 단시간내에 고형분 함량 95%의 펠렛으로 건조할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지 건조처리 장치의 개략 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 슬러지 건조처리를 위한 플로우 챠트.
도 3은 본 발명의 펠렛을 제조하여 건조하였을 경우, 투입 저온 열풍 공기량별 건조시간의 변화를 나타낸 그래프도.
도 4은 본 발명의 펠렛을 제조하여 건조하였을 경우, 투입 저온 열풍 온도별 건조시간의 변화를 나타낸 그래프도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10...다단 탈수기 20...이송구
30...저장 호퍼 31...이송 스크류
32...파우더 혼합구 40...믹서기
50...엘리베이터 60...펠렛 성형기
70...이송 엘리베이터 80...건조기
81...배출구 90...공기 유입관
100...보일러 110...공기 혼합기
120...양방향 가역 컨베이어벨트
130...이송 컨베이어 벨트 140...펠렛 저장부
150...호퍼 151...햄머밀
152...파우더 이송스크류 160...엘리베이터
170...공기 유출관 180...공기 정화부
181...필터

Claims (6)

  1. 슬러지가 경사진 이송구를 통하여 저장 호퍼내에 유입되는 단계;
    상기 슬러지를 펠렛 성형기로 이송하여 펠렛을 성형하는 단계;
    상기 성형되는 펠렛을 건조기 내부로 이송하며, 상기 건조기 내부에는 신선한 저온공기를 공기 유입관을 통하여 유입하여 펠렛을 건조하는 단계;
    상기 저장된 건조 펠렛을 이송 컨베어를 통하여 보일러 또는 소각로에 투입하여 재생 에너지로 사용토록 연소시키는 단계;를 포함여 구성되는 슬러지 건조처리 방법에 있어서,
    자체 중력을 통한 1차 탈수 및 다단 탈수기를 통하여 2차로 연속 탈수되는 슬러지가 저장 호퍼내에 유입되며, 상기 저장 호퍼 내부에 설치된 이송 스크류를 통하여 유입되는 슬러지와 햄머밀을 거쳐 펠렛파우더 이송 스크류로부터 유입되는 건조슬러지 파우더를 믹싱스크류로 이동하여 혼합작업을 수행하고, 상기 혼합된 슬러지를 이송 엘리베이터를 통하여 펠렛 성형기로 이송하여 수분 함유율이 40~60%의 펠렛을 성형하며, 상기 성형된 펠렛은 이송 엘리베이터를 통하여 건조기 내부로 이송되며, 이때 상기 건조기 내부에는 상부로부터는 펠렛이 중력에 의하여 하부로 이동하며 측면으로 부터는 보일러로부터 사전에 회수된 건조 펠렛의 소각에 따른 고온의 배기가스와 및 공기 혼합기를 통하여 신선한 공기가 혼합된 50~200℃의 저온공기가 유입되어 펠렛을 건조하고, 상기 건조된 펠릿을 양방향 가역 컨베이어벨트를 통하여 수분 함유율이 10%이하의 펠릿을 이송 컨베이어 벨트로 이송하여 펠렛 저장부에 저장하는 한편, 상기 수분 함유율이 10%이하의 건조된 펠렛은 내부에 햄머밀이 설치되는 호퍼내에 투입하여 파우더로 제작후, 파우더 이송스크류를 통하여 배출하고, 배출된 파우더를 엘리베이터를 통하여 상기 믹싱스크류로 공급하며, 상기 건조 펠렛을 재생 에너지로 사용후 남은 잔여 열량을 이용하여 보일러에서 스팀을 발생시켜 전기 에너지로 활용하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조처리 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 경사진 이송구를 개재하여 저장 호퍼가 설치되며, 상기 저장 호퍼 내부에는 유입된 슬러지를 이송토록 이송 스크류가 설치되고, 이송되는 슬러지를 성형하는 펠렛 성형기 일측에 건조기가 설치되어 내부에 신선한 저온공기가 유입토록 공기 유입관이 연설되며, 상기 건조기 하측에는 상기 건조된 펠릿을 이송토록 양방향 가역 컨베이어벨트가 설치되고, 상기 양방향 가역 컨베이어벨트 일단에는 이송 컨베이어 벨트를 개재하여 펠렛 저장부가 설치되어 건조된 펠렛을 이송 및 저장토록 하는 슬러지 건조처리 장치에 있어서,
    슬러지를 연속 탈수하는 다단 탈수기의 하측으로 저장 호퍼가 설치되며, 상기 저장호퍼내의 이송 스크류 하측에는 파우더 혼합구를 개재하여 건조펠렛 파우더와 이송 슬러지를 혼합하는 믹싱 스크류가 설치되며, 상기 믹싱스크류 일단에는 혼합된 슬러지를 펠렛 성형기로 이송토록 엘리베이터가 연설되고, 상기 펠렛 성형기 일측에는 성형된 펠렛을 건조기 내부로 이송토록 이송 엘리베이터가 연설되어 이송된 펠렛이 건조기 상부에서 중력에 의하여 하부로 이동하는 한편, 상기 건조기 일측에는 보일러 및 공기 혼합기가 연설되며, 상기 건조된 펠릿을 이송하는 양방향 가역 컨베이어벨트 타측단에는 호퍼가 연결 설치되고, 상기 호퍼 내부에는 건조된 펠렛을 파우더로 분쇄하는 햄머밀이 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조처리 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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