KR101089151B1 - 슬러지 급속건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임과. 이 프레임에 지지되어 수평방향으로 연통되는 내부 공간을 갖고, 전단부에 슬러지가 유입되는 유입 호퍼가 설치되며, 후단부에 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼가 설치되는 챔버와, 그리고 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 복수개 이상의 다축 스크류가 구비되고, 상기 챔버의 수평방향으로 연이어 상부에 배치되는 다수개의 마그네트론 및 다수개의 가열 램프를 포함하는 슬러지 건조장치에 있어서,
상기 챔버는 슬러지를 이송하기 위한 내부 공간에 구비된 복수개로 이루어진 스크류의 일측 스크류와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류의 타측 스크류 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 다수개의 슬러지 이송공간이 형성되도록 하는 슬러지 편중 방지판이 설치되고,
상기 챔버는 양측 벽면에 마그네트론이 슬러지가 이송되는 방향으로 일정간격을 띄워 설치되고, 상기 마그네트론과 마그네트론 사이의 이격 공간에 다축 스크류를 가로지르는 방향으로 가열 램프를 설치하여 열효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 대량의 슬러지를 처리하기 위한 급속건조장치에 관한 것으로, 본 발명은 챔버 내에서 마그네트론과 가열램프의 설치높이를 같게 하고, 종래의 슬러지 건조장치에서 가열 램프의 반사판 역할을 하는 상부 케이스를 제거하고, 챔버 바닥판의 이면(상단부 바닥판 겸 하단부 반사판)을 반사판으로 활용하여 챔버의 높이를 낮춤으로써, 슬러지 건조장치의 시설규모를 축소시켜 제조단가를 절감하고, 좁은 장소에서도 용이하게 설치할 수 있으며, 건조효율이 높은 것이 장점이다.

Description

슬러지 급속건조장치{An apparatus for rapid drying sludge}

본 발명은 슬러지 급속건조장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 각종 산업현장, 가정 및 축사 등에서 발생하는 폐기물인 슬러지를 단시간에 대량으로 건조하여 처리할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 슬러지 급속건조장치에 관한 것이다.

최근 다양한 분야에서 발생되는 각종 폐기물 중에서 수분이 함유된 폐기물(이하 '슬러지'라 한다)의 처리에 대한 관심이 증대되고 있다. 이와 같은 슬러지에는 하폐수 처리시설에서 발생하는 하폐수 슬러지, 식품 또는 제지공장 등의 산업현장에서 발생하는 다습 폐기물, 가정에서 발생하는 음식물 쓰레기 및 축산 농가에서 발생하는 축산 분뇨 등이 있다. 이와 같은 슬러지는 통상적으로 80%에 이르는 수분이 함유되어 있으므로 일반적인 소각시설의 처리대상에서는 제외되어 매립을 통한 처리가 일반화되어 있다. 그러나 매립을 통한 슬러지의 처리는 침출수로 인한 지하수 등의 2차 오염, 지반의 약화, 매립 면적의 확보 등에 따른 문제점이 대두되고 있어 이에 대한 대체 기술이 요구되고 있는 실정이다.

따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 개발되어 특허 출원된 기술로서, 국내 공개특허 특2002-0005917호에 스크류가 설치된 다수의 건조용 원통을 인접하게 나란히 배치하고, 건조용 원통을 통해 슬러지를 처리하는 슬러지 건조장치를 제안하고 있고, 그리고 국내 등록특허 제10-0407828호에 건조용기 내의 컨베이어 벨트의 상부에 고주파장치의 양극판과 음극판을 설치하여 슬러지 등을 고온의 열을 가하도록 건조하고, 배출구 측에 적외선을 조사하여 슬러지를 건조하는 방법을 제안하고 있으며, 또한 국내 공개특허 특2003-0079397호에 복사열을 발산하는 근적외선 램프를 지지하는 브라켓을 구비한 히터장치로 구성되는 슬러지 건조장치를 제안하고 있다.

상기와 같이 종래의 슬러지 건조방식들은 컨베이어 벨트 또는 스크류를 사용하여 슬러지를 이송시키면서 다양한 종류의 열원을 사용하여 건조공정을 진행하는 장치 및 방법들에 대하여 제안하고 있지만 이와 같은 종래 기술들은 열효율이 낮아 슬러지 건조에 소요되는 비용이 높고, 소각 처리방법에 비해 시간이 많이 소요되며, 슬러지의 처리시 발생되는 분진이나 소음에 대한 대책이 미흡한 점이 있다. 예컨대, 국내 공개특허 특2002-0005917호에 스크류를 다단으로 구성하고, 열풍을 사용하여 슬러지를 건조시키는 다단식 스크류 건조기를 제안하고 있지만, 이와 같은 장치는 열효율이 높지 않아 처리효율이 낮고 유지비용이 높은 문제점이 있고, 또한 국내 등록특허 제10-0407828호에 컨베이어 밸트를 사용하여 이송시키면서 고주파를 이용해 건조시키고, 출구측에서 적외선을 조사하여 슬러지를 건조시키고자 하는 적외선과 고주파를 이용한 수분건조방법이 제안되어 있지만 이와 같은 슬러지 건조장치 및 방법은 슬러지의 분쇄가 별도로 이루어지고, 슬러지가 적층된 상태에서 전조되므로 슬러지의 처리량이 제한되어 역시 처리효율이 낮고 유지비용이 높은 문제점이 있다.

이와 같이 종래 슬러지 건조방법 및 장치는 열효율이 낮아 실용성이 낮을 뿐만 아니라, 특히 스크류 방식을 적용하는 경우에는 슬러지의 이송이 거의 불가능하고, 내측에 위치되어 이송되는 슬러지는 거의 건조되지 않는 문제점이 있었다. 즉 통상 스크류 방식을 적용하는 슬러지 건조장치는 스크류를 통해 슬러지를 분쇄시키면서 이송시키는 작용을 기대하고 있으나, 실질적으로 분쇄 작용은 거의 기대할 수 없고, 이송되는 슬러지의 표면은 건조되지만 내측의 슬러지는 건조되지 않아 결국 스크류에 과부하가 걸리는 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명자는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 챔버(20, 20', 20")의 수평방향으로 연이어 배치되는 다수개의 마그네트론(70) 및 상기 챔버의 상부에 배치된 다수개의 근적외선 램프(80)를 포함하는 슬러지 건조장치(10)를 개발하여 국내 등록특허 제10-0539413호로 특허등록을 받은 바 있고, 또한 본 발명자는 상기와 같은 구조를 갖는 슬러지 건조장치를 개량하여 점성이 높은 대량의 슬러지를 급속 처리하고자 도 3에 도시된 바와 같이 챔버 내에서 4축 이상의 다축 샤프트를 설치하고, 복수개로 이루어진 스크류(40a~40d)의 일측 스크류(40d)와 인접하는 복수개로 이루어진 스크류(40e~40h)의 타측 스크류(40e) 사이의 공간에 경계면을 형성시켜 슬러지들이 서로 뭉쳐지면서 한쪽 방향으로 편중되는 쏠림 현상이 발생하지 않도록 슬러지 편중 방지판을 설치한 슬러지 건조장치를 개발하여 국내 등록특허 제10-0928277호로 특허등록을 받은 바 있다.

하지만 상기와 같은 슬러지 건조장치들의 경우에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(12)의 각 단에 설치되는 챔버 내에, 스크류와, 이 스크류의 상부에 가열 램프(80)와, 그 상부에 가열 램프의 반사판 역할을 하는 상부 케이스(26)와, 그 상부에 마그네트론(70)이 각각 순차적으로 설치되어 슬러지 건조장치의 높이가 높아짐에 따라 장치의 규모가 커서 좁은 장소에는 용이하게 설치할 수 없을 뿐만 아니라 특히 마그네트론(70)으로부터 처리되는 슬러지 방향으로 발산되는 마이크로파가 반사판 역할을 하는 상부 케이스(26) 등에 의해 방해를 받으면서 조사되는 관계로 슬러지 내부로의 마이크로파의 침투성이 낮아 건조효율이 낮은 문제점들이 있었다.

따라서 본 발명은 본 발명자가 이미 등록받은 특허들의 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위한 방안으로 제안된 것으로, 마그네트론이 챔버 내의 양측 벽면에 슬러지가 이송되는 방향으로 일정간격을 띄워 연속적으로 설치하고, 연속적으로 설치된 마그네트론과 마그네트론 사이의 이격 공간에 다축 스크류를 가로지르는 방향으로 가열 램프가 설치하고, 챔버 바닥판의 이면을 반사판으로 활용하여 챔버의 높이를 낮춤으로써, 챔버의 양측 벽면에 설치된 마그네트론으로부터 발산되는 마이크로파가 방해를 받지 아니하고 직접 슬러지 내부로 침투하여 건조효율을 높이는 것을 특징으로 하는 슬러지 급속건조장치를 제공함을 과제로 한다.

본 발명자가 이미 국내에서 등록받은 등록특허들의 슬러지 건조장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 챔버 내에 가열 램프(80)와, 그 상부에 가열 램프의 반사판 역할을 하는 상부 케이스(26)가 구비되고, 그 상부에 마그네트론이 각각 순차적인 높이로 설치됨에 따라 마그네트론으로부터 발산되는 마이크로파의 조사가 가열 램프의 반사판 역할을 하는 상부 케이스(26) 등에 의해 방해를 받아 슬러지 내부로의 침투성이 낮아 건조효율이 낮은 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 챔버 내에서 마그네트론과 가열램프의 설치높이를 같게 하고, 본 발명자가 개발한 종래의 슬러지 건조장치에서 가열 램프의 반사판 역할을 하는 상부 케이스를 제거하고, 챔버 바닥판의 이면에 반사판(상단부는 챔버의 바닥판 겸 하단부는 반사판 역할을 함)을 형성시켜 챔버의 높이를 낮춤으로써, 슬러지 건조장치의 시설규모를 축소시켜 제조단가를 절감하고, 좁은 장소에서도 용이하게 설치할 수 있으며, 건조효율을 높인 것을 특징으로 하는 슬러지 급속건조장치를 제공함을 다른 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치는, 프레임에 의해 지지되며 수평방향으로 연통되는 내부 공간을 가지고 전단부에는 함수 슬러지가 유입되는 유입 호퍼가 설치되고 후단부에는 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼가 설치되는 챔버와, 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 다축 스크류 및, 상기 챔버 내에 배치되는 마그네트론과 가열 램프를 포함하는 슬러지 건조장치에 있어서, 상기 챔버의 양측 벽면에는 마그네트론이 슬러지가 이송되는 방향으로 일정간격을 띄워 설치되고, 상기 마그네트론과 마그네트론 사이의 이격 공간에는 상기 다축 스크류를 가로지르는 방향으로 가열 램프가 설치되어 열효율을 향상시킨 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 챔버는 복수의 다단 챔버로 구성되고, 상기 유입호퍼로 유입된 함수 슬러지는 상기 복수의 챔버 간을 수직방향으로 연통시키는 중간호퍼를 통해 각 챔버내에서 순차적으로 건조처리되어 상기 유출호퍼를 통해 외부로 배출되는 다단 건조방식이고, 상기 내부 공간을 형성하는 챔버의 외부벽체에는 보온재를 부착시켜 열효율을 향상시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마그네트론과 가열램프는 설치높이를 같게 형성시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 챔버의 바닥판의 이면에는 반사판을 형성시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 다축 스크류는, 일측 스크류와 인접하는 타측 스크류의 회전날의 피치가 각각 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되며, 상기 유입 호퍼로 공급된 슬러지가 상기 회전날을 따라 상기 유출 호퍼 방향으로 이송되도록 상기 챔버의 내부 공간에 설치되어 상기 챔버의 외부에 구비되는 구동 유니트에 의해 회전되는 복수의 스크류로 구성되는 것이 바람직하다.

상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 챔버 내의 양측 벽면에 마그네트론이 슬러지가 이송되는 방향으로 일정간격을 띄워 설치되고, 상기 마그네트론과 마그네트론 사이의 이격 공간에 다축 스크류를 가로지르는 방향으로 가열 램프를 설치하여 마그네트론과 가열램프의 설치높이를 같게 하고, 종래의 슬러지 건조장치에서 가열 램프의 반사판 역할을 하는 상부 케이스를 제거하고, 챔버 바닥판의 이면(상단부는 챔버의 바닥판 겸 하단부는 반사판 역할을 함)에 반사판을 형성시켜 챔버의 높이를 낮춤으로써, 슬러지 건조장치의 시설규모를 축소시켜 제조단가를 절감하고, 좁은 장소에서도 용이하게 설치할 수 있으며, 건조효율이 높은 것이 장점이다.

도 1은 종래의 슬러지 건조장치의 측면도;
도 2는 도 1에서 보인 종래의 슬러지 급속건조장치의 챔버의 단면을 도시한 정면도;
도 3은 종래의 도 2의 장치를 개량한 슬러지 급속건조장치의 챔버의 단면을 도시한 정면도;
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치의 측면도;
도 5는 도 4에서 보인 슬러지 급속건조장치의 정면도;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 스크류의 설치형태를 상세히 설명하기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치의 챔버 내에서 마그네트론과 가열램프의 설치형태의 평면 상태를 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치에서 가열 램프를 상세히 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 8에 의거하여 상세히 설명하며, 도 4 내지 도 8에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편 각 도면에서 일반적인 슬러지 건조장치의 기술적 내용에 대한 도시 및 상세한 설명은 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 또한 도면의 도시에 있어서 조립부분 또는 연결부분의 크기와 형상이 약간 차이나 보이거나 다른 도면과의 치수차이는 단지 도시상 차이일뿐 본 발명의 기술적 사상을 한정하거나 변경하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(12), 이 프레임(12)에 지지되어 수평방향으로 연통되는 내부 공간(22)을 갖고, 전단부에 슬러지가 유입되는 유입 호퍼(60)가 설치되며, 후단부에 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼(62)가 설치되는 챔버(20a, 20b, 20c, 20d)와, 그리고 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 복수개 이상의 다축 스크류(40)가 구비되고, 상기 챔버 내에서 배치되는 다수개의 마그네트론(70) 및 다수개의 가열 램프(80)를 포함한다.

그리고 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, 복수개의 스크류(40)를 적용하는 것을 특징으로 한다. 물론 처리 용량이 작은 경우 단일의 스크류를 적용하여 구성할 수도 있지만, 슬러지의 이송과 함께 슬러지의 분쇄 및 교반이 원활하게 이루어지도록 복수개 이상(즉 2개 이상)의 스크류(40a, 40b, 40c, 40d : 본 실시예에서는 4축으로 구성하였음)를 병렬로 배치하여 두 스크류(40) 사이로 슬러지가 이송되도록 한다. 이와 같은 스크류(40)는 샤프트(42)가 챔버(20)의 양단에 회전가능하도록 지지되어 결합된다. 그리고 복수의 스크류(40)는 각 슬러지의 이송공간에서 다축 스크류의 각각 회전날(44)의 피치가 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치된다. 그리고 이 스크류(40)는 챔버(20)의 내부공간(22)으로 수평되게 설치되어 챔버(20)의 외부에 설치되는 구동 유니트(50)에 의해 회전된다.

그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(20)의 내부에는 양측 벽면에 마그네트론(70)이 슬러지가 이송되는 방향으로 일정간격을 띄워 설치된다. 또한 상기 마그네트론과 마그네트론 사이의 이격 공간에는 다축 스크류(40)를 가로지르는 방향으로 가열 램프(80)가 설치되고, 마그네트론(70)과 가열램프(80)의 설치높이를 같게 하여 챔버의 높이를 낮춤으로써, 챔버의 양측 벽면에 설치된 마그네트론(80)으로부터 발산되는 마이크로파가 아무런 방해를 받지 아니하고 직접 슬러지 내부로 침투하여 건조효율을 높인다. 또한 본 발명자가 이미 특허등록받은 종래의 슬러지 건조장치에서 가열 램프의 반사판 역할을 하는 상부 케이스(26)를 제거하고, 상기 챔버는 바닥판의 이면(21)에 반사판(상단부는 챔버의 바닥판이고 하단부는 반사판 역할을 함)을 형성시켜 챔버의 높이를 낮춤으로써, 슬러지 건조장치의 규모를 축소시켜 제조단가가 절감되고, 좁은 장소에서도 용이하게 설치할 수 있는 것이 특징이다.

이와 같은 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 80%에 이르는 비교적 높은 함수율을 갖는 슬러지를 처리하기 위해 다단으로 이루어지는 프레임(12; 본 실시예에서는 4단으로 구성하였다)과, 프레임(12)의 각 단에 설치되는 챔버(20a, 20b, 20c, 20d), 그리고 각 챔버 내에, 스크류(40), 마그네트론(70) 및 가열 램프(80)를 구비하여 이루어진다.

그리고 상기 프레임(12)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 통상 각종 봉재, 판넬, 프로파일(profile) 등을 사용하여 구성되는 골격으로 슬러지 건조장치(10)를 구성하는 각종 구성요소들을 지지한다. 따라서 이와 같은 프레임(12)은 슬러지 건조장치(10)의 구성형태에 따라 다양하게 형성될 수 있을 것이다. 그리고 도시하지 않았으나, 여기에는 제어부가 구성되는데, 이와 같은 제어부는 슬러지 건조 공정을 자동 또는 반자동으로 실시할 수 있도록 각종 요소를 제어하기 위한 것으로, 전자 또는 유공압적인 제어가 적용될 수 있을 것이고, PLC 또는 컴퓨터를 이용한 전체적인 제어가 가능할 것이다.

또한 본 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치(10)는 슬러지가 상부 챔버(20a)의 좌측단에 설치된 유입 호퍼(60)를 통해 외부로부터 공급된다. 이때 슬러지를 유입 호퍼(60)에 공급하는 방식은, 도시하지는 않았지만, 다양한 형태의 컨베이어 또는 공급기를 통해 이루어질 것이다. 4개의 챔버(20a, 20b, 20c, 20d)는 중간 호퍼(64, 66, 68)를 통해 연결된다. 따라서 슬러지는 유입 호퍼(60)를 통해 상부의 챔버(20a)의 일단으로 유입되고, 타단으로 이송되어 중간 호퍼(64)를 통해 중간의 챔버(20b)의 일단으로 유입된 후 다시 타단으로 이송되어 중간 호퍼(66)를 통해 다른 중간의 챔버(20c)의 일단으로 유입된 후 다시 타단으로 이송되어 다시 다른 중간 호퍼(68)를 통해 하부의 챔버(20d)의 일단으로 유입된 후 유출 호퍼(62)를 통해 외부로 배출되는 것이다. 유출 호퍼(62)를 통해 외부로 배출되는 슬러지는 건조공정이 완료된 상태로 저장 용기에 수용되게 된다.

이와 같은 챔버(20a, 20b, 20c, 20d)는 도 5에서 도시한 바와 같이 기본적으로 프레임(12)에 지지되어 수평방향으로 연통되는 슬러지가 이송되는 공간인 내부공간(22)을 갖도록 형성된다.

그리고 챔버의 내부공간(22)에서 슬러지의 건조 공정을 진행할 때 발생되는 180~200℃ 정도되는 배기가스가 송풍기 등으로 이루어지는 제습배기가스 공급 유니트(도면에는 미도시)에 의해 최종 단의 챔버(20d)의 내부로 유입되어 슬러지 이송공간을 통과한 다음 중간 단의 챔버(20c, 20b)의 슬러지 이송공간을 통과한 다음 외부로 유출되어 최초 단의 챔버(20a)에 유입되어 슬리지 이송공간을 통과하면서 슬러지를 건조시키게 된다. 이와 같은 순환과정을 거친 배기가스는 가수분리장치(도면에는 미도시)에서 제습되어진 다음 다시 최종 단의 챔버(20d)의 내부로 유입되어 상기와 같은 순환과정을 거치면서 슬러지를 건조시키기 위한 열원으로 사용되도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치는 건조시키고자 하는 슬러지(함수 슬러지)를 유입호퍼(60)를 통해 챔버(20) 내부에 투입시켜 복수개 이상의 스크류(40)로 분쇄 및 교반하여 이송시키면서 마이크로파와 근적외선 또는 적외선으로 가열하여 건조처리 한 다음 유출호퍼(62)를 통해 외부로 건조 슬러지를 배출시킨다. 상기 슬러지를 이송시키는 다축 스크류는 일측 스크류와 인접하는 타측 스크류의 회전날(44)의 피치가 각각 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되며, 상기 유입 호퍼로 공급된 슬러지가 상기 회전날(44)을 따라 상기 유출 호퍼(62) 방향으로 이송되도록 상기 챔버의 내부 공간으로 수평되게 설치되어 상기 챔버의 외부에 설치되는 구동 유니트(50)에 의해 회전되어진다.

그리고 본 발명에 따른 챔버 내부에는 도 7에 도시된 바와 같이, 양측 벽면에 마그네트론(70)이 슬러지가 이송되는 방향으로 일정간격을 띄워 설치하고, 상기 마그네트론과 마그네트론 사이의 이격 공간에 다축 스크류(40)를 가로지르는 방향으로 가열 램프(80)를 설치하고, 마그네트론(70)과 가열램프(80)의 설치높이를 같게 하여 챔버의 높이를 낮춤으로써, 슬러지 건조장치의 시설규모를 축소시켜 제조단가를 절감하고, 좁은 장소에서도 용이하게 설치할 수 있으며, 건조효율이 높은 것이 특징이다.

본 발명에서는 상기 챔버(20) 내부의 양측 벽면에 구비된 다수개의 마그네트론(70)으로부터 슬러지 방향으로 발산되는 마이크로파와 다수개의 가열 램프(80)로부터 조사되는 근적외선을 다축 스크류(40)의 축방향으로 반사시키기 위해 챔버 바닥판의 이면(21)에 반사판(상단부 바닥판 겸 하단부 반사판)을 형성시켜 마이크로파와 근적외선 또는 적외선이 슬러지에 직접 조사됨은 물론 챔버의 높이를 낮춘 챔버 바닥판의 이면(21)의 반사판에 의해서도 조사되도록 하여 열 효율을 최대한 높일 수 있도록 하고, 챔버 내부의 열이 손실되지 않도록 상기 챔버는 내부 공간을 형성하는 벽체의 외부면에 보온재(116)를 부착시켜 열효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 하였다.

본 발명에서 마이크로파(microwave)는 특별한 전자관, 클라이스트론, 마그네트론, 메이저 등을 사용하여 발생되며, 그 전송에는 주로 입체회로를 쓰는데, 전자나팔, 파라볼라안테나에서 날카로운 지향성을 가지게 하여 방출된다. 이와 같은 마이크로파는 살균력이 강하며 식물이나 물에 잘 흡수되어 열을 발생하는데, 이 성질을 이용해서 만든 대표적인 장치가 전자레인지이다. 본 발명은 이와 같은 마이크로파를 이용하여 슬러지를 건조시키는데 응용한 것이다. 따라서 본 발명에서 마그네트론은 통상 마이크로파를 발생시키고, 이 마이크로파가 슬러지에 작용되도록 하는 기술적 구성은 통상의 기술을 적용할 수 있을 것이다.

그리고 본 발명에서 사용가능한 가열 램프(80)는 근적외선 램프 또는 적외선 램프와 같은 가열 램프인 것이 바람직하다.

근적외선(fore infrared rays)은 다른 적외선과 물체 가까이에서만 작용하는 것이 아니라 물체 속에 침투하여 들어와서 작용하므로 열을 발생시킨다. 그리고 이러한 열은 소독과 멸균에 많은 효과가 있다. 본 발명은 이와 같은 근적외선을 사용하여 근적외선에 의한 열원을 사용할 뿐만 아니라, 후술하는 바와 같이 마이크로파만을 사용했을 때 발생될 수 있는 건조 저하를 방지하여 건조 효율을 높이게 된다.

또한 본 발명은 상기와 같은 근적외선(fore infrared rays) 이외에도 적외선(infrared rays)을 사용할 수 있다. 적외선(infrared rays)은 가시광선보다 파장이 길고 전자레인지에 사용하는 마이크로파보다는 파장이 짧으며, 물체 속에 침투하여 열작용으로 특징지어지는 전자기파로 작용한다.

본 실시예에 따른 슬러지 건조장치(10)에 사용되는 가열 램프(80)는 도 8에 도시된 바와 같이, 가열 발열체(82)를 투명한 석영관(84)에 삽입시켜 형성하고, 석영관(84)의 상부 외주면에 도금(86)처리하여 근적외선 또는 적외선이 하방향으로 조사되도록 하므로써 근적외선 또는 적외선의 방향을 조절하고, 혹시 발생될 수 있는 마이크로파에 의한 가열 발열체(82)의 파손을 방지하도록 하였다.

한편, 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치에 형성시킨 챔버 바닥판의 이면(21)에 형성시킨 반사판은 내약품성(내산성, 내알칼리성)과 내열성이 우수한 유광 금속소재로서, 구체적으로는 스테인리스 강(SUS 316L 등)인것이 바람직하며, 상기와 동등 이상의 물성을 갖는 유광 금속소재인 경우에는 모두 적용가능하다.

또한 본 발명에서 상기와 같은 조건에서 열손실을 최대한 방지하기 위해 챔버는 내부 공간을 형성하는 벽체의 외부면에 보온재(116)를 부착시켜 열효율을 향상시킬 수 있도록 하였다. 본 발명에서 사용 가능한 보온재(116)는 내열성이 우수한 소재로서, 구체적으로는 글라스 울인 것이 바람직하며, 이와 동등 이상의 물성을 갖는 보온소재인 경우에는 모두 적용이 가능하다. 본 발명에서 사용하는 보온재의 두께는 50mm인 것이 바람직하지만 소비자의 요구나 또는 제조자의 필요에 따라 그 두께는 적절히 조정되어 질 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러지 급속건조장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

상기와 같은 기술적 구성을 갖는 본 발명에 따른 슬러지 급속건조장치는 본 발명자가 개발한 종래의 슬러지 건조장치에 비해 슬러지 건조장치의 시설규모를 축소시켜 제조단가를 절감하고, 좁은 장소에서도 용이하게 설치할 수 있으며, 건조효율이 높으므로 산업상 널리 이용될 것으로 기대된다.

10 : 슬러지 건조장치 12 : 프레임
20, 20a, 20b, 20c, 20d : 챔버 21 : 챔버 바닥면의 이면
22 : 내부공간 40, 40a, 40b, 40c, 40d : 스크류
42 : 샤프트 44 : 회전날
50 : 구동 유니트 60 : 유입 호퍼
62 : 유출 호퍼 64, 66, 68 : 중간 호퍼
70 : 마그네트론 80 : 가열 램프
82 : 가열 발열체 84 : 석영관
86 : 도금 116 : 보온재

Claims (5)

1. 프레임에 의해 지지되며 수평방향으로 연통되는 내부 공간을 가지고 전단부에는 함수 슬러지가 유입되는 유입 호퍼가 설치되고 후단부에는 건조된 슬러지가 배출되는 유출 호퍼가 설치되는 챔버와, 상기 챔버의 양단에 회전가능하도록 지지되는 다축 스크류 및, 상기 챔버 내에 배치되는 마그네트론과 가열 램프를 포함하는 슬러지 건조장치에 있어서,
   상기 챔버의 양측 벽면에는 마그네트론이 슬러지가 이송되는 방향으로 일정간격을 띄워 설치되고, 상기 마그네트론과 마그네트론 사이의 이격 공간에는 상기 다축 스크류를 가로지르는 방향으로 가열 램프가 설치되어 열효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 슬러지 급속건조장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 챔버는 복수의 다단 챔버로 구성되고, 상기 유입호퍼로 유입된 함수 슬러지는 상기 복수의 챔버 간을 수직방향으로 연통시키는 중간호퍼를 통해 각 챔버내에서 순차적으로 건조처리되어 상기 유출호퍼를 통해 외부로 배출되는 다단 건조방식이고,
   상기 내부 공간을 형성하는 챔버의 외부벽체에는 보온재를 부착시켜 열효율을 향상시킨 것을 특징으로 하는 슬러지 급속건조장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 마그네트론과 가열램프는 설치높이를 같게 형성시킨 것을 특징으로 하는 슬러지 급속건조장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 챔버의 바닥판의 이면에는 반사판을 형성시킨 것을 특징으로 하는 슬러지 급속건조장치.
   
5. 제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다축 스크류는,
   일측 스크류와 인접하는 타측 스크류의 회전날의 피치가 각각 서로 엇갈리도록 연이어 병렬로 배치되며,
   상기 유입 호퍼로 공급된 슬러지가 상기 회전날을 따라 상기 유출 호퍼 방향으로 이송되도록 상기 챔버의 내부 공간에 설치되어 상기 챔버의 외부에 구비되는 구동 유니트에 의해 회전되는 복수의 스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 급속건조장치.

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