KR101083024B1 - 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치에 관한 것으로서, 유기성 폐기물을 저장하는 호퍼와, 호퍼의 하부에 설치되며, 호퍼에 저장된 유기성 폐기물을 공급하는 이송부와, 이송부의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 이송부에 의해 내부로 공급된 유기성 폐기물을 회전시키면서 폐기물 배출구로 배출하는 회전 건조부, 및 이송부의 일측에 설치되며, 회전 건조부의 내부로 유기성 폐기물을 건조시킬 수 있는 열풍을 공급하는 열풍 공급부를 포함한다. 이송부는 호퍼와 회전 건조부를 연결하는 연결 파이프와, 연결 파이프의 내부에 설치되며, 호퍼에 저장된 유기성 폐기물을 상기 회전 건조부로 이송하는 이송 스크류, 및 호퍼의 내부에 이송 스크류의 위쪽에 회전 가능하게 설치되며, 유기성 폐기물을 이송 스크류로 이동시키는 회전부재를 포함한다.

회전 건조부, 회전부재, 폐기물 교반기, 열풍 방해부, 열풍 공급부

Description

열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치{Organic waste drying apparatus using hot wind}

본 발명은 하수 슬러지와 같은 유기성 폐기물을 건조할 수 있는 유기성 폐기물 처리용 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물을 효율적으로 건조할 수 있는 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치에 관한 것이다.

최근 하수도 보급률이 향상됨에 따라 하수 처리량이 증가하고 있다. 따라서, 하수 처리량의 증가와 더불어 하수 슬러지(sludge)의 발생량도 증가하고 있다.

현재 이러한 하수 슬러지는 대부분 해양투기로 처리하고 있다. 즉, 현재 하수 슬러지는 대략 해양투기 71%, 재이용 15%, 소각 13%, 매립 1%의 방법으로 처리되고 있다. 해양투기는 가장 저렴한 하수 슬러지의 처리방법이지만 해양 생태계에 가장 위험한 방법이기도 하다. 따라서, 해양투기는 세계적으로도 금지될 예정이다. 따라서, 그 양이 증가되고 있는 하수 슬러지를 안정적으로 처리·처분할 수 있는 방안이 시급히 마련되어야 한다.

하수 슬러지의 처리 방안으로 소각, 자원화 등이 있는데, 소각의 경우 슬러지 감량화와 열에너지 회수라는 차원에서 권장되고 있지만 중금속을 함유한 소각재의 발생, 황산화물이나 질소 산화물과 같은 대기오염물질의 다량 발생, 또는 다이옥신과 같은 유해가스 배출 등의 문제가 있다. 따라서 현재 하수 슬러지의 처리방안은 단순히 하수 슬러지를 없애는 방향에서 탈피하여, 하수 슬러지를 자원으로서 이용하는 방법, 즉 하수 슬러지의 자원화 방향으로 추진되고 있다.

하수 슬러지의 자원화의 경우 퇴비화, 가스화, 연료화 등 다양한 방법이 존재한다. 그러나 하수 슬러지에 포함된 중금속과 다양한 성상차이로 인해 특정 물질 회수 등에 많은 문제점이 있는바, 최근 들어 열분해에 의해 발생하는 가스를 연료로 재활용하는 방안과 하수 슬러지의 탄화를 통한 최종 탄화물 재활용 방안이 부각되고 있다.

폐수처리장에서 발생되는 하수 슬러지는 1차적으로 탈수 공정을 지나 배출된다. 그러나 탈수 공정을 지난 탈수 슬러지는 80% 이상의 함수율을 가지고 있다. 따라서 함수율을 낮추는 건조 공정은 하수 슬러지를 재이용하는데 필수적이다. 하수 슬러지를 건조하면, 슬러지의 무게가 감량되므로 취급 및 운반이 용이 해지며, 2차 침출수 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한 건조된 슬러지는 활성탄, 건설 자재 등으로 자원화할 수 있게 된다.

하수 슬러지의 건조를 위해 열풍(hot wind)을 이용한 건조장치가 사용될 수 있다. 열풍을 이용한 건조장치는 유기성 폐기물 처리 및 처분 방법에 따라 요구되는 기준을 쉽게 만족할 수 있다는 장점을 갖는다. 즉, 높은 건조온도는 유기성 폐 기물을 살균하며 냄새를 부분적으로 제거하는 등 유기성 폐기물의 물성을 변화시킴으로써, 최종 사용자가 하수 슬러지를 쉽게 사용할 수 있도록 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 건조효율이 높으며, 입자가 조밀하고 고른 건조된 유기성 폐기물을 배출할 수 있는 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 유기성 폐기물을 저장하는 호퍼; 상기 호퍼의 하부에 설치되며, 상기 호퍼에 저장된 유기성 폐기물을 공급하는 이송부; 상기 이송부의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 이송부에 의해 내부로 공급된 유기성 폐기물을 회전시키면서 폐기물 배출구로 배출하는 회전 건조부; 및 상기 이송부의 일측에 설치되며, 상기 회전 건조부의 내부로 상기 유기성 폐기물을 건조시킬 수 있는 열풍을 공급하는 열풍 공급부;를 포함하며, 상기 이송부는 상기 호퍼와 상기 회전 건조부를 연결하는 연결 파이프와, 상기 연결 파이프의 내부에 설치되며, 상기 호퍼에 저장된 유기성 폐기물을 상기 회전 건조부로 이송하는 이송 스크류, 및 상기 호퍼의 내부에 상기 이송 스크류의 위쪽에 회전 가능하게 설치되며, 상기 유기성 폐기물을 상기 이송 스크류로 이동시키는 회전부재;를 포함하는 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치를 제공함으로써 달성할 수 있다.

이때, 상기 회전부재는 서로 마주보며 회전하는 한 쌍의 회전판을 포함하며, 상기 한 쌍의 회전판은 패들 모터에 의해 회전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전 건조부는, 중공의 원통 형상으로 회전 가능하도록 설치된 회전드럼; 상기 이송부에 의해 공급된 유기성 폐기물을 상기 폐기물 배출구로 이동시킬 수 있도록 상기 회전드럼의 일단에서 타단까지 상기 회전드럼의 내면을 따라 나선형으로 형성된 이송날개; 및 상기 회전드럼의 내면에 상기 회전드럼의 길이방향으로 서로 평행하게 형성된 복수 개의 픽업날개;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치는, 상기 회전 건조부의 내부에 상기 회전 건조부와 독립적으로 회전할 수 있도록 설치되며, 상기 호퍼에서 공급되는 상기 유기성 폐기물을 분쇄하는 복수 개의 1차 교반날개를 포함하는 폐기물 교반기;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치는, 상기 회전 건조부의 내부에 상기 회전 건조부와 일체로 회전하도록 설치되며, 상기 회전 건조부의 타단으로 이동하는 열풍의 흐름을 방해하도록 형성된 열풍 방해부;를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치는 유기성 폐기물이 높은 점성을 갖는 경우에도 연속적으로 회전 건조부에 투입할 수 있으며, 건조 과정 중에는 유기성 폐기물을 분쇄하여 덩어리 지지 않도록 할 수 있으므로, 유기성 폐기물의 부하나 성상이 변화하여도 충분히 건조시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치는 회전드럼을 2중 구조로 하여 단열효율을 높이고, 폐기물 교반기에 의해 열풍을 난류로 만들고, 분쇄된 유기성 폐기물과의 접촉을 늘릴 수 있으므로, 건조효율을 극대화할 수 있어 건조시간을 줄일 수 있고, 건조온도를 낮출 수 있다. 따라서, 에너지 소모를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치를 사용하면, 최종 결과물로 입자가 조밀하고 고르게 건조된 유기성 폐기물을 배출할 수 있으며, 입자상 물질이 배출되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치를 사용하면, 건조된 유기성 폐기물을 후속공정을 통해 흡착제 또는 토양 복토제 등으로 재활용할 수 있으므로 폐기물의 양을 획기적으로 감소시킬 수 있다. 따라서, 환경오염 등의 이차적인 사회문제가 발생하는 것을 줄일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물건조장치의 실시예에 대하여 설명한다.

다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치 를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치의 호퍼와 이송부를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 호퍼와 이송부를 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 1의 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치의 회전 건조부를 나타낸 사시도이고, 도 5은 도 4의 회전 건조부를 선 5-5에서 절단하여 나타낸 단면도이다. 또한, 도 6은 도 1의 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치의 열풍 방해부를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치(1)는 호퍼(10), 이송부(20), 회전 건조부(30), 열풍 공급부(40), 폐기물 교반기(50), 열풍 방해부(60), 및 제어부(70)를 포함할 수 있다.

호퍼(10)는 유기성 폐기물(S)을 저장하며, 호퍼(10)의 하부에는 유기성 폐기물(S)을 회전 건조부(30)로 이송하는 이송부(20)가 설치된다. 여기서, 호퍼(10)에 저장되는 유기성 폐기물(S)은 하수 처리장에서 하수 처리된 후 잔류하는 하수 슬러지 등을 포함한다. 하수 슬러지(S)는 통상 탈수 과정을 거친 후, 호퍼(10)에 저장된다. 따라서, 호퍼(10)에 저장되는 하수 슬러지(S)는 대략 70% 정도의 함수율을 갖는다. 호퍼(10)는 유기성 폐기물(S)을 저장할 수 있으면, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 직사각형 단면의 박스 형상으로 형성된다.

이송부(20)는 호퍼(10)의 하부에 설치되며, 호퍼(10)에 저장된 유기성 폐기물(S)을 회전 건조부(30)로 공급한다. 이송부(20)는 연결 파이프(21)와, 이송 스크류(22)와, 회전부재(23)를 포함할 수 있다.

연결 파이프(21)는 호퍼(10)와 회전 건조부(30)를 연결하는 것으로서, 호퍼(10)의 하부에 설치된다. 연결 파이프(21)의 일단은 회전 건조부(30)의 일 측벽(37)에 회전 건조부(30)의 회전 중심보다 높은 위치에 연결되며, 유기성 폐기물(S)을 회전 건조부(30)의 내부로 투입하는 투입구(27)를 형성한다. 호퍼(10)와 연결 파이프(21)의 사이에는 경사면(24)이 설치되어 있어 호퍼(10)에 저장된 유기성 폐기물(S)이 자중에 의해 연결 파이프(21)로 모이도록 한다. 연결 파이프(21)의 일단은 도 1에 도시된 바와 같이 회전 건조부(30)의 내부로 일정 거리 돌출되도록 설치될 수 있다.

이송 스크류(22)는 연결 파이프(21)의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 호퍼(10)에 저장된 유기성 폐기물(S)을 회전 건조부(30)로 이송한다. 이송 스크류(22)는 이송 모터(M2)에 의해 회전한다. 따라서, 이송 스크류(22)의 회전수를 조절하여 유기성 폐기물(S)의 정량 공급이 가능하다.

회전부재(23)는 호퍼(10)의 내부에 호퍼(10)의 바닥 부근에 이송 스크류(22)의 위쪽으로 회전 가능하게 설치된다. 즉 회전부재(23)는 호퍼(10)와 이송 스크류(22)의 사이에 설치되어, 호퍼(10)에 저장된 유기성 폐기물(S)을 이송 스크류(22)로 이송한다. 일반적으로 유기성 폐기물(S)의 하나인 하수 슬러지는 탈수 공정을 거친 후에도 함수율이 높아 점성이 크다. 따라서, 호퍼(10)의 하부에 상술한 이송 스크류(22)만을 설치하고, 호퍼(10)에 탈수된 하수 슬러지(S)를 적재한 후, 이송 스크류(22)로 이송시키면 터널링 현상이 발생하여 하수 슬러지(S)를 계속해서 공급할 수 없게 된다. 이와 같은 터널링 현상을 방지하기 위해 이송 스크류(22)의 상측에 회전부재(23)를 설치할 수 있다. 그러면, 회전부재(23)가 하수 슬러지와 같은 유기성 폐기물(S)을 이송 스크류(22)로 밀어 이동시키므로 터널링 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 함수율이 높은 유기성 폐기물(S)인 경우에도, 이송 스크류(22)가 유기성 폐기물(S)을 회전 건조부(30)로 원활하게 공급할 수 있다.

이와 같은 회전부재(23)는 서로 마주보며 회전하는 한 쌍의 회전판(23a)으로 형성할 수 있다. 한 쌍의 회전판(23a)은 도 3에 도시된 바와 같이 호퍼(10)의 바닥부에 서로 평행하게 설치되며, 호퍼(10)의 바닥부의 면적 전체에 대응되는 면적을 갖는 평판으로 형성될 수 있다. 또한, 한 쌍의 회전판(23a)은 회전축(23b), 기어(23c), 및 패들 모터(M1)에 의해 회전하도록 구성할 수 있다. 따라서, 패들 모터(M1)에 의해 한 쌍의 회전판(23a)이 회전하면, 호퍼(10)에 저장된 유기성 폐기물(S)이 이송 스크류(22)로 밀려 이송된다. 회전부재(23)와 이송 스크류(22)는 회전시에 회전부재(23)의 외주면과 이송 스크류(22)의 외주면이 간섭되지 않는 한 가능하면 가깝게 설치하는 것이 바람직하다.

회전 건조부(30)는 이송부(20)의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 대략 중공의 원통 형상으로 형성된다. 회전 건조부(30)는 이송부(20)에 의해 그 내부로 공급된 유기성 폐기물(S)을 회전시키면서 이송부(20)와 반대쪽에 형성된 폐기물 배출구(81)로 이송시켜 배출하도록 구성된다. 이와 같은 회전 건조부(30)는 회전드럼(31)을 포함한다.

회전드럼(31)은 중공의 원통 형상으로 형성되며, 회전드럼(31)의 외부에 설 치된 드럼 모터(M3)에 의해 회전한다. 제어부(70)는 드럼 모터(M3)의 회전수를 조절하여 회전드럼(31)의 내부로 이송된 유기성 폐기물(S)이 회전드럼(31)에 체류하는 시간을 조절할 수 있다. 회전드럼(31)은 열 손실을 최소화하기 위해 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 2중 드럼 구조로 형성하고, 2개의 드럼 사이에는 단열재(35)를 설치하는 것이 바람직하다. 회전 건조부(30)의 일 측벽(37), 즉 이송부(20)와 연결된 부분은 회전드럼(31)과 같이 회전하지 않고 고정되어 있다. 따라서, 회전드럼(31)의 일단은 일 측벽(37)에 설치된 베어링과 같은 회전지지부재(38)에 의해 지지될 수 있다. 회전드럼(31)의 타단은 배출부(80)에 설치된 회전지지부재(38)에 의해 회전지지될 수 있다. 따라서, 회전드럼(31)이 회전하여도 배출부(80)는 회전하지 않는다. 배출부(80)는 하부에 설치된 폐기물 배출구(81)와 상부에 설치된 가스 배출구(82)를 포함한다.

회전드럼(31)의 내면(31a)에는 이송부(20)를 통해 공급된 유기성 폐기물(S)을 회전드럼(31)의 길이방향으로 이송시키는 이송날개(32)가 형성된다. 이송날개(32)는 회전드럼(31)의 일단에서 타단까지 회전드럼(31)의 내면(31a)을 따라 나선형으로 형성된다. 또한, 회전드럼(31)의 내면(31a)에는 유기성 폐기물(S)의 혼합을 효율적으로 하기 위한 복수 개의 픽업날개(33)가 형성될 수 있다. 복수 개의 픽업날개(33)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전드럼(31)의 내면(31a)에 회전드럼(31)의 길이방향으로 서로 평행하게 일정 간격으로 형성된다. 회전드럼(31)이 회전하면, 복수 개의 픽업날개(33)는 회전드럼(31)의 하면에 있던 유기성 폐기물(S)을 상부로 운반한다. 상부로 운반된 유기성 폐기물(S)은 자중에 의해 낙 하하게 된다. 즉, 회전드럼(31)의 내부로 이송된 유기성 폐기물(S)은 회전드럼(31)이 회전하면, 복수 개의 픽업날개(33)에 의해 회전드럼(31)의 상부로 이송되어 낙하하면서, 동시에 이송날개(32)에 의해 투입구(27)에서 폐기물 배출구(81)로 이송된다.

열풍 공급부(40)는 이송부(20)의 일측에 설치되며, 회전 건조부(30)에 주입된 유기성 폐기물(S)을 건조시킬 수 있도록 열풍을 공급한다. 이와 같은 열풍 공급부(40)의 열풍 주입구(48)는 도 1에 도시된 바와 같이 이송부(20)의 투입구(27)의 아래쪽에 회전 건조부(30)의 회전 중심 부근에 설치될 수 있다. 열풍 주입구(48)에는 열풍의 방향을 편향시킬 수 있는 열풍 분배판(49)이 설치될 수 있다. 열풍 분배판(49)은 복수 개의 구멍(49a)이 형성된 다공판으로 형성되며, 복수 개의 구멍(49a)은 열풍 주입구(48)에서 나오는 열풍이 회전드럼(31)의 내면(31a)을 향해 배출되도록 형성된다. 이와 같이 열풍이 회전드럼(31)의 내면(31a)을 향해 불도록 하면, 회전드럼(31)의 내면(31a)에 유기성 폐기물(S)이 부착되는 것을 최소화할 수 있다.

이와 같은 열풍 공급부(40)는 고온의 열풍을 발생시키는 연소실(41)과 연소실(41)과 회전 건조부(30)을 연결하는 열풍 라인(47)을 포함한다. 연소실(41)은 단열재로 단열된 침니(chimney)(42)와 침니(42) 하단에 설치된 가스 버너(gas burner)(43)를 포함할 수 있다. 가스 버너(43)는 연료 가스통(44)과 가스에 압력을 가해 열풍을 열풍 주입구(48)로 불어내는 블로어(blower)(45)와 연결된다. 연료 가스로는 LPG가 사용될 수 있다. 가스 버너(43)와 연료 가스통(44) 및 블로어(45) 사 이에는 연료 가스의 양과 블로어의 압력을 제어할 수 있도록 플로우미터(flowmeter)(F1,F2)와 밸브(V1,V2)가 설치된다. 또한, 연소실(41)의 침니(42)와 열풍 라인(47)의 내부에는 열풍의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(T1,T2)가 설치될 수 있다. 온도 센서(T1,T2)로는 써모커플(thermocouple)이 사용될 수 있다.

회전 건조부(30)의 내부에는 폐기물 교반기(50)가 더 설치될 수 있다. 폐기물 교반기(50)는 회전 건조부(30)로 투입되는 유기성 폐기물(S)을 분쇄하고, 선회류를 발생시켜 열풍과 유기성 폐기물(S)이 잘 섞이도록 한다. 폐기물 교반기(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 회전 건조부(30)의 내부에 회전 건조부(30)의 길이방향으로 회전 건조부(30)와 독립적으로 회전할 수 있도록 설치된다. 즉, 폐기물 교반기(50)는 배기부(80)의 외측에 설치된 교반 모터(M4)에 의해 회전하도록 설치될 수 있다. 이와 같은 폐기물 교반기(50)는 회전 건조부(30)의 회전 중심과 동일한 회전 중심으로 회전하도록 설치될 수 있으나, 회전 건조부(30)의 회전 중심과 편심되도록 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 폐기물 교반기(50)는 교반 모터(M4)와 연결되는 회전축(51)과 회전축(51)을 따라 이격되어 설치되는 복수 개의 회전체(52,53,54)를 포함할 수 있다. 복수 개의 회전체(52,53,54)는 다양한 기능을 수행할 수 있도록 형성된다. 예를 들어, 복수 개의 회전체(52,53,54)는 호퍼(10)에서 투입구(27)를 통해 회전 건조부(30)의 내부로 투입되어 낙하하는 유기성 폐기물(S)을 분쇄할 수 있도록 투입구(27) 근처에 설치되는 복수 개의 1차 교반날개(52)를 포함할 수 있다. 또한, 복수 개의 회전체(52,53,54)는 1차 교반날개(52)의 일측으로 회전축(51)에 설치되며, 선회류를 발생시키는 복수 개의 2차 교반날개(53)를 포함할 수 있다. 복수 개의 2차 교반날개(53)는 회전축(51)이 회전하면 선회류를 발생시켜 열풍이 난류를 형성하도록 함으로써 건조되기 어려운 유기성 폐기물도 효과적으로 건조시킬 수 있도록 한다. 또한, 복수 개의 회전체(52,53,54)는 2차 교반날개(53)의 일측으로 배출부(80) 쪽으로 회전축(51)에 설치되는 복수 개의 회전날개(54)를 포함할 수 있다. 복수 개의 회전날개(54)는 회전축(51)이 회전함에 따라 가스 배출구(82) 방향으로 흐르는 저속의 열풍이 가스 배출구(82) 쪽으로 빠져나가는 것을 방해한다. 따라서, 건조된 유기성 폐기물의 미세 분진은 가스 배출구(82) 쪽으로 쉽게 나가지 못하여 열풍이 회전 건조부(30)에 체류하는 시간이 증가하게 되어 건조효율이 증가하게 된다.

또한, 회전 건조부(30)의 내부에는 회전 건조부(30)의 배출부(82) 쪽으로 이동하는 열풍의 흐름을 방해하도록 형성된 열풍 방해부(60)가 더 설치될 수 있다. 열풍 방해부(60)는 회전 건조부(30)의 내부에 회전 건조부(30)의 타단, 즉 회전드럼(30)의 타단에 고정되도록 설치된다. 따라서, 열풍 방해부(60)는 회전 건조부(30)가 회전하면, 회전 건조부(30)와 일체로 회전한다.

이와 같은 열풍 방해부(60)는 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 회전드럼(31)과 동축 상에 설치되며, 회전드럼(31)보다 작은 지름을 갖는 원통 코어(61)와, 원통 코어(61)의 외주면에 설치된 복수 개의 베인(62), 및 원통 코어(61)를 회전드럼(31)의 타단에 고정하는 베이스(63)를 포함한다.

원통 코어(61)는 중공의 원통 형상으로 형성되며, 회전드럼(31)과 일체로 회 전하여 회전드럼(31) 내부의 열풍의 흐름을 수평 및 수직방향으로 방해하여 입자상 물질이 배출되는 것을 차단한다.

복수 개의 베인(62)은 원통 코어(61)의 외주면에 2줄 이상으로 원통 코어(61)의 길이방향으로 나란하게 설치된다. 본 실시예의 경우에는 복수 개의 베인(62)은 5줄로 원통 코어(61)의 외주면에 설치되어 있다. 또한, 각각의 베인(62)은 일단이 소정 각도로 절곡되어 있다. 따라서, 원통 코어(61)가 회전하면, 복수 개의 베인(62)은 회전 건조부(30)의 내부에서 부유하거나 낙하하는 유기성 폐기물과 접촉하여 입자가 고르게 되도록 하는 역할을 수행한다.

한편, 회전 건조부(30)의 타단에는 회전 건조부(30)에서 배출되는 건조된 유기성 폐기물과 건조가스를 배출하는 배출부(80)가 마련된다. 배출부(80)의 하부에는 건조된 유기성 폐기물이 배출되는 폐기물 배출구(81)가 마련된다. 또한, 폐기물 배출구(81)의 상측으로 배출부(80)에는 열풍으로 유기성 폐기물을 건조하는 과정에서 발생한 건조가스를 배출하는 가스 배출구(82)가 마련된다. 가스 배출구(82)에는 배출되는 건조가스의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(T4)가 설치될 수 있다. 또한, 배출부(80)의 일측으로는 회전 건조부(30)의 내측의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(T3)가 설치될 수 있다.

제어부(70)는 이송부(20)의 회전부재(23)를 회전시키는 패들 모터(M1), 이송 스크류(22)를 회전시키는 이송 모터(M2), 회전드럼(31)을 회전시키는 드럼 모터(M3), 및 폐기물 교반부(50)를 회전시키는 교반 모터(M4)의 회전속도를 제어하여 유기성 폐기물을 적절한 조건으로 건조할 수 있다. 또한, 제어부(70)는 여러 온도 센서(T1,T2,T3,T4)가 측정한 온도 및 플로우미터(F1,F2)에 의해 측정한 유량을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.

이하, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치(1)의 작용에 대해 도 1을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 호퍼(10)에 건조시키고자 하는 유기성 폐기물(S)을 저장한다.

그 후, 제어부(70)를 통해, 이송부(20)의 이송 모터(M2)를 회전시키면, 이송 스크류(22)가 회전하여 호퍼(10)에 저장된 유기성 폐기물(S)이 투입구(27)를 통해 회전 건조부(30)의 일측으로 투입된다. 이때, 제어부(70)는 이송 스크류(22)의 상측에 설치된 한 쌍의 회전판(23a)을 이송 스크류(22)와 함께 회전시켜 유기성 폐기물(S)을 이송 스크류(22) 쪽으로 밀어 이송시킨다. 따라서, 유기성 폐기물(S)의 점도가 높은 경우에도 터널링 현상이 발생하지 않고 연속적으로 회전 건조부(30)로 공급할 수 있다.

이송부(20)와 연결된 투입구(27)가 회전 건조부(30)의 일측에 회전 건조부(30)의 회전 중심 위쪽에 설치되어 있으므로, 회전 건조부(30)의 일측으로 투입된 유기성 폐기물(S)은 회전 건조부(30)의 하부로 낙하한다. 이때, 투입구(27)의 바로 아래에는 열풍 주입구(48)가 마련되어 있어 열풍 공급부(40)에서 생성된 열풍이 회전 건조부(30)로 주입된다. 주입된 열풍은 투입구(27)에서 투입되는 유기성 폐기물(S)과 접촉하여 유기성 폐기물(S)을 건조시킨다. 한편, 회전 건조부(30)의 내부에 유기성 폐기물(S)의 투입구(27)의 아래쪽에는 폐기물 교반기(50)가 회전하고 있다. 따라서, 투입구(27)에서 낙하하는 유기성 폐기물(S)은 폐기물 교반기(50) 의 1차 교반날개(52)에 의해 잘게 분쇄되므로, 열풍 주입구(48)로 주입되는 열풍과 고르게 접촉하게 된다.

유기성 폐기물(S)이 회전 건조부(30)의 하부로 낙하하면, 낙하된 유기성 폐기물은 이송날개(32)에 의해 폐기물 배출구(81) 쪽으로 이송된다. 이와 동시에 하부에 있는 유기성 폐기물은 회전하는 회전 건조부(30)의 복수 개의 픽업날개(33)에 의해 다시 폐기물 교반기(50)의 위쪽으로 운반된다. 그러면, 폐기물 교반기(50)의 위쪽으로 운반된 유기성 폐기물(S)은 자중에 의해 낙하하면서 다시 폐기물 교반기(50)의 1차 교반날개(52)에 의해 다시 분쇄된다. 이와 같이 유기성 폐기물(S)이 폐기물 배출구(81) 쪽으로 이동하면서 폐기물 교반기(50)에 의해 교반되는 과정을 반복하므로 유기성 폐기물(S)과 열풍의 접촉이 증가되어 건조효과가 증가된다.

또한, 열풍 주입구(48)를 통해 회전 건조부(30)로 주입된 열풍은 폐기물 교반기(50)에 설치된 복수 개의 회전체(52,53,54)에 의해 난류를 형성하게 되어 유기성 폐기물(S)과의 접촉이 늘어나게 된다. 특히, 복수 개의 회전체(52,53,54) 중의 2차 교반날개(53)는 선회류를 발생시켜 열풍이 난류화되는 것을 촉진시킨다. 또한, 복수 개의 회전체(52,53,54) 중의 회전날개(54)는 유기성 폐기물(S)이 열풍과 접촉하여 발생시키는 건조가스 및 유기성 폐기물(S)이 건조 분쇄되어 발생하는 입자가 가스 배출구(82) 쪽으로 배출되는 것을 방해하여 건조가스가 회전 건조부(30) 내에 장시간 체류하도록 함으로써 건조 효율을 높이게 된다.

한편, 회전 건조부(30)의 타단에 배출부(80) 가까이에 설치된 열풍 방해부(60)는 회전 건조부(30) 내부의 건조가스 흐름을 수평 및 수직 방향으로 방해함 으로써, 입자상의 유기성 폐기물(S)이 배출되는 것을 차단한다. 또한, 열풍 방해부(60)의 복수 개의 베인(62)은 건조된 유기성 폐기물(S)과 충돌하여 건조된 유기성 폐기물(S)의 입자의 크기를 고르게 한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치(1)는 유기성 폐기물(S)이 높은 함수율에 의해 높은 점성을 갖는 경우에도 연속적으로 회전 건조부(30)에 투입할 수 있으며, 건조 과정 중에는 유기성 폐기물(S)을 분쇄하여 덩어리 지지 않도록 함으로써 유기성 폐기물(S)의 부하나 성상이 변화하여도 충분히 건조시킬 수 있다. 또한, 회전드럼(31)을 2중 구조로 하여 단열효율을 높이고, 폐기물 교반기(50)에 의해 열풍을 난류로 만들고, 분쇄된 유기성 폐기물(S)과의 접촉을 늘림으로써 건조효율을 극대화할 수 있어 건조시간을 줄일 수 있으며, 건조온도를 낮출 수 있다. 따라서, 에너지 소모를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치(1)는, 상기와 같은 과정을 통해 유기성 폐기물을 건조하므로, 최종 결과물로 입자가 조밀하고 고르게 건조된 유기성 폐기물을 배출할 수 있으며, 입자상 물질이 배출되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치(1)에 의해 건조된 유기성 폐기물을 후속 공정을 통해 흡착제 또는 토양 복토제 등으로 재활용할 수 있으므로 폐기물의 양을 획기적으로 감소시킬 수 있다. 따라서, 환경오염 등의 이차적인 사회문제가 발생하는 것을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치를 개략적으로 나타낸 도면;

도 2는 도 1의 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치의 호퍼와 이송부를 나타내는 사시도;

도 3은 도 2의 호퍼와 이송부를 나타내는 평면도;

도 4는 도 1의 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치의 회전건조부를 나타낸 사시도;

도 5는 도 4의 회전건조부를 선 3-3에서 절단하여 나타낸 단면도;

도 6은 도 1의 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치의 열풍 방해부를 나타내는 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1; 유기성 폐기물 건조장치 10; 호퍼

20; 이송부 21; 연결 파이프

22; 이송 스크류 23; 회전부재

30; 회전 건조부 31; 회전드럼

32; 이송날개 33; 픽업날개

35; 단열부재 40; 열풍 공급부

41; 연소실 42; 침니

43; 가스 버너 44; 연료 가스통

45; 블로어 47; 열풍 라인

48; 열풍 주입구 49; 열풍 분배판

50; 폐기물 교반기 51; 회전축

52; 1차 교반날개 53; 2차 교반날개

54; 회전날개 60; 열풍 방해부

61; 원형 코어 62; 베인

70; 제어부 80; 배출부

81; 폐기물 배출구 82; 가스 배출구

M1,M2,M3,M4 ; 모터 T1,T2,T3,T4 ; 온도센서

F1,F2 ; 플로우미터 V1,V2 ; 밸브

Claims (5)

1. 유기성 폐기물을 저장하는 호퍼;

   상기 호퍼의 하부에 설치되며, 상기 호퍼에 저장된 유기성 폐기물을 공급하는 이송부;

   상기 이송부의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 이송부에 의해 내부로 공급된 유기성 폐기물을 회전시키면서 폐기물 배출구로 배출하는 회전 건조부;

   상기 이송부의 일측에 설치되며, 상기 회전 건조부의 내부로 상기 유기성 폐기물을 건조시킬 수 있는 열풍을 공급하는 열풍 공급부; 및

   상기 회전 건조부의 내부에 상기 회전 건조부의 길이방향으로 상기 회전 건조부와 독립적으로 회전할 수 있도록 설치되며, 상기 유기성 폐기물을 분쇄하고, 선회류를 발생시키며, 열풍의 흐름을 지체시키는 복수 개의 회전체를 포함하는 폐기물 교반기;를 포함하며,

   상기 이송부는 상기 호퍼와 상기 회전 건조부를 연결하는 연결 파이프와,

   상기 연결 파이프의 내부에 설치되며, 상기 호퍼에 저장된 유기성 폐기물을 상기 회전 건조부로 이송하는 이송 스크류, 및

   상기 호퍼의 내부에 상기 이송 스크류의 위쪽에 회전 가능하게 설치되며, 상기 유기성 폐기물을 상기 이송 스크류로 이동시키는 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 폐기물 교반기의 복수 개의 회전체는 상기 회전 건조부의 길이방향으로 설치된 회전축을 따라 이격되어 설치되며,

   상기 호퍼에서 공급되는 상기 유기성 폐기물을 분쇄하는 복수 개의 1차 교반날개, 상기 복수 개의 1차 교반날개의 일측으로 상기 회전축에 설치되며 선회류를 발생시켜 상기 유기성 폐기물의 건조를 촉진시키는 복수 개의 2차 교반날개, 및 상기 복수 개의 2차 교반날개의 일측으로 상기 회전축에 설치되며 상기 열풍이 가스 배출구 쪽으로 빠져나가는 것을 방지하는 복수 개의 회전날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전 건조부의 내부에 상기 회전 건조부와 일체로 회전하도록 설치되며, 상기 회전 건조부의 타단으로 이동하는 열풍의 흐름을 방해하도록 형성된 열풍 방해부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열풍을 이용한 유기성 폐기물 건조장치.

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