KR101103625B1 - 2단양면건조방식 산업용탈수건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오염된 슬러지(오니)에 함유된 수분을 탈수, 건조하기 위한 산업용 탈수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고온의 열을 발하는 다수의 고온발열롤러를 구성하고, 그 주위에 선가압착방식으로 구성하여 연결된 에어실린더 롤라를 구비하되, 슬러지인출입부를 제외한 압착부에 다수의 선가압롤라를 부착하여 신속한 선가압착탈수작용이 이루어지도록 하고, 벨트사행방지 및 사이드리크현상방지를 하며 고온발열롤러의 내부는 롤표면에 균일한 열전달을 위해 열매체 흐름유로가 나선형 또는 다수의 직선형을 따라서 열매체가 균일하게 전달되는 구조로 외주면을 감싸도록 구성하며, 고온발열롤러와 선압착롤라 사이에 테프론으로 된 망상형의 여과벨트는 벨트사행방지및 사이드리크의 방지를 위해 벨트 양쪽 끝에 다수에 레일방식으로 고정된 테프론 브이벨트 형태의 돌기를 구성하고, 벨트 사이에 슬러지를 넣어 다수의 고온발열롤러로 다량의 수분을 함유하고 있는 슬러지케익을 압출함과 동시에 고온으로 가열하여, 슬러지케익에 포함된 다량의 수분도 탈수하는 효과를 가질 뿐만 아니라, 1단고온발열로라를 통과한 슬러지의 반대면을 2단고온발열롤라에서 압착건조하는 2단양면건조구조이며, 고온발열롤라와 테프론 압착벨트와의 구동을 인버터를 이용하여 1단, 2단고온발열롤라의 각기 다른 선속도을 주어서 다양한 슬러지 특성에 맞추어 탈수효율 및 처리량을 조정할 수 있도록 구성하고, 종래의 산업용 탈수기의 사용 전력보다 적은 전력으로 고온발열롤러의 전체 가압면에 열이 고르게 전달되고, 벨트사행, 사이드리크현상을 제거하여 종래의 탈수기보다 탈수효율이 향상되도록 하는 2단양면건조방식 산업용탈수건조장치에 관한 것이다.

Description

2단양면건조방식 산업용탈수건조장치{INDUSTRY DEHYDRATION DEVICE OF TWO-STAGE BOTH SIDES DRY METHOD}
본 발명은 오염된 슬러지(오니)에 함유된 수분을 고온의 열을 전달하여 탈수하는 산업용 탈수장치에 관한 것으로, 고온의 열을 발하는 고온발열롤러를 구성하고 그 주위를 감싸는 벨트 사이에 슬러지를 투입하여 고온발열롤러의 외주면을 감싸도록 구성하며, 고온발열롤러와 다수의 선압착롤라 사이에 테프론으로 된 망상형의 여과벨트가 발열되는 각각의 고온발열롤러 외주면을 따라 압착하게 되어, 압착 및 발열작용으로 슬러지케익을 탈수건조하도록 구성하였으며, 탈수 후 벨트에 통기성유지를 위해 슬러지이물질이 자동제거되도록 하는 브러쉬롤을 여과벨트의 슬러지접촉면에 각각 장착하고, 고온의 열을 발하는 고온발열롤러에 유입되고 다량의 수분을 함유하고 있는 슬러지케익이 에어실린더와 연결된 선압착롤라에 의해 가압되도록 함과 동시에 고온 발열작용으로 탈수하는 효과를 가질 뿐만 아니라, 1단고온발열롤라를 통과한 반탈수된 슬러지의 반대면을 2단고온발열롤라에서 압착건조하여 슬러지양면을 탈수건조되도록 하는 것으로, 종래의 산업용 탈수기의 사용 전력보다 적은 전력으로 탈수건조가 가능한 구조이며, 탈수된 슬러지의 박리시 연속적인 박리를 위해 박리부에 하이스강 재질로 된 스크레퍼 장치를 부착하였으며, 다수의 고온발열롤러의 전체 가압면 내부에 나선형의 유로를 따라서 열매체가 균일하게 전달되는 구조로 롤러외면에 열이 고르게 전달되도록 구성된 것이고, 또한 Guide Roller에 레일형(선압착롤러) 원주를 따라 벨트가 사행되지 않도록 벨트의 Guide를 구성하는 구조로, 종래의 산업용 탈수기보다 탁월한 탈수건조 효과를 가진 고온발열롤러와 선가압착롤러를 구비한 2단양면건조방식의 산업용 탈수 건조장치에 관한 것이다.
산업문명이 발전함에 따라 수많은 산업체에서는 각종 산업폐기물이 발생되는데, 특히 하수, 생활하수, 생활폐수, 공장폐수 등에서 발생하는 슬러지(오니) 등은 다량의 수분과 중금속이 포함되어 있다.
이와 같이 발생된 오염된 슬러지(오니)가 버려지면 물과 혼합되어 지표면으로 침투하거나 하천으로 흘러들어서 환경오염의 한 원인이 될 우려가 있다.
따라서 슬러지(오니)에 대한 환경오염을 최소화하고자 국내법(폐기물관리법시행규칙/수질 및 수생태계 보전에 관한 법률)이 적용되어 오염슬러지에 대한 해양투기가 2011년부터는 단계적으로 금지되고, 매립시에도 슬러지의 수분함량이 75% 이내 이어야하며, 또한 중금속을 함유한 슬러지 및 음식물슬러지, 하수, 축산 슬러지는 매립 및 해양투기 자체를 허용하지 않고 자원화 및 에너지로 재이용될 수 있도록 법으로 규제하고 있다.
이에 종래에는 슬러지에 포함된 수분을 탈수하기 위해 슬러지를 단순히 압착롤러에 통과시켜 탈수하는 기계 가압식 탈수기와 슬러지에 전기를 통과시켜 전기의 열에 의해 수분을 탈수하는 전기침투식 탈수기를 개발하여 운영하고 있다.
하지만 종래의 가압식 탈수기는 슬러지의 수분을 탈수하기 위해 그 구조상 슬러지를 단순 압착하여 슬러지에 함유되어 있는 수분을 70 ~ 80% (대략 75%) 정도 밖에 탈수하지 못하는 것이 한계가 되고 있다.
그리고 상기 문제점을 극복하기 위해 슬러지에 전기를 통과시켜 슬러지의 수분을 탈수하는 전기침투식탈수기를 개발하여 운영하고 있으나, 이러한 종래의 탈수장치의 전기적 특성상 슬러지의 종류에 따라 제한적(금속함유 슬러지는 안 됨)으로 탈수할 수밖에 없었고, 슬러지종류별 통전량이 불규칙하여, 탈수효율이 급격히 떨어지는 문제점이 있는 것이다. 또한 운전시 전력사용량이 많아 전력이 많이 소모되므로, 슬러지에 전기를 침투시키면 고온의 스파크에 의하여 슬러지에 함유된 수분이 탈수되도록 할 경우에, 매우 높은 고온의 스파크에 의해 여과벨트가 훼손되어 여과벨트의 교체주기가 매우 잦아 소요비용이 많이 들어가고, 빠른 경로로 흐르려는 전기적 특성에 의해 전기가 롤러의 일부분만 흘러 전기가 흐르지 않는 부분의 슬러지는 탈수되지 않는 등 탈수효과를 크게 기대하기가 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 종래의 산업용 탈수장치가 내포하고 있는 문제점인 압착만으로 수분을 탈수하는 것에 대한 한계를 극복하도록 하고, 어떠한 종류의 슬러지도 쉽게 탈수건조가 가능하도록 하며, 고온의 열매체가 공급되는 롤라를 나선형으로 열매체의 흐름유로를 형성하여 체류시간이 길게 되도록 하고 롤러의 외면에 열이 고르고 균일하게 형성되도록 함으로써 탈수건조율을 향상시키고, 고온압착을 위한 여과벨트가 사행으로 훼손되는 것을 방지하고, 망상의 여과벨트에 찌꺼기가 끼는 것을 방지함으로써, 여과벨트의 교체주기가 길게 되어 운용상에 비용절감 및 롤러의 수명연장을 꾀할 수 있고, 전력사용이 적어지도록 하는 등의 탈수효과를 얻을 수 있도록 고온발열롤러와 선가압착롤러를 구비한 산업용 탈수 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 고온으로 히팅된 열매체가 순환하여 고온의 열을 전도하도록 하기 위하여 롤러축 일측에 열매체가 인입되는 유입공과 타측에 열매체가 배출되는 배출공을 형성한 고온발열롤러를 구성한 것과, 고온발열롤러의 유입공과 배출공 사이로 롤러의 외주면을 따라 형성된 나선형의 괘도상의 열매체통로와 연결되도록 구성한 것과, 고온발열롤러 주위에 대하여 벨트 상판을 다수의 선가압착롤러를 슬러지인입 출입부를 제외한 고온발열롤러 외주면을 감싸도록 구성한 것과, 고온발열롤러와 선가압착롤라 사이에 테프론을 코팅한 망상형의 여과벨트가 사행방지 및 사이드리크의 방지가 되도록 하기 위해 여과벨트 양쪽 아래에 다수에 레일방식(테프론 브이벨트의 형태)으로 구성되도록 한 상태에서, 여과벨트와 고온발열롤러 사이에 슬러지가 유입되어 압착, 발열작용으로 슬러지케익이 탈수되도록 구성한 것과, 탈수후 벨트에 통기성유지를 위해 슬러지이물질이 자동제거되도록 하는 브러쉬가 여과벨트의 슬러지접촉면에 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 산업용탈수건조장치(10)의 일측에 위치되고 투입된 슬러지(11)의 일면을 건조시키는 투입건조부(20)와, 산업용탈수건조장치(10)의 타측에 위치되고 상기 투입건조부(20)로부터 일면이 건조된 반건조슬러지(12)를 공급받아 반건조슬러지(12)의 타면을 건조시키는 완전건조부(40)가 구비되며, 상기 투입건조부(20)는 고온의 열매체(15)를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 투입고온발열롤러(21)와, 상기 투입고온발열롤러(21)의 외면을 따라 이동되면서 투입고온발열롤러(21)와의 사이에 위치된 슬러지(11)가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 투입여과건조벨트(23)가 구비되고, 상기 완전건조부(40)는 고온의 열매체(15)를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 완전고온발열롤러(41)와, 상기 완전고온발열롤러(41)의 외면을 따라 이동되면서 완전고온발열롤러(41)와의 사이에 위치된 반건조슬러지(12)가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 완전여과건조벨트(43)가 구비되며, 상기 투입건조부(20)의 투입고온발열롤러(21)와 투입여과건조벨트(23)가 접촉되는 투입고온가압영역을 통과하는 슬러지(11)의 일면이 건조되어 반건조슬러지(12)로 되고, 반건조슬러지(12)가 투입여과건조벨트(23) 일측인 반건조슬러지공급영역에서 완전건조부(40) 측으로 공급되며, 완전건조부(40)의 완전고온발열롤러(41)와 완전여과건조벨트(43)가 접촉되는 완전고온가압영역을 통과하는 반건조슬러지(12)의 타면이 건조되도록 구비되는, 2단양면건조방식에 의하여 완전건조슬러지가 배출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 2단양면건조방식 산업용탈수건조장치가 제공된다.
이에 상기 투입건조부(20)에는, 투입고온가압영역의 주위로 위치되어 상기 투입여과건조벨트(23) 내향측에서 지지하는 복수의 투입여과건조벨트내측롤러(231)와, 상기 투입여과건조벨트(23)의 외부에서 지지하는 투입여과건조벨트외측롤러(232)와, 상기 투입여과건조벨트외측롤러(232)와 함께 구비되어 투입여과건조벨트(23)가 텐션을 갖도록 하는 투입벨트텐션부(233)가 구비되고, 상기 완전건조부(40)에는, 완전고온가압영역의 주위로 위치되어 상기 완전여과건조벨트(43) 내향측에서 지지하는 복수의 완전여과건조벨트내측롤러(431)와, 상기 완전여과건조벨트(43)의 외부에서 지지하는 완전여과건조벨트외측롤러(432)와, 상기 완전여과건조벨트외측롤러(32)와 함께 구비되어 완전여과건조벨트(43)가 텐션을 갖도록 하는 완전벨트텐션부(433)가 구비될 수 있다.
또한 상기 투입건조부(20)에는, 투입고온가압영역의 상기 투입여과건조벨트(23) 내향측에 복수 개로 구비되어 투입여과건조벨트(23)를 투입고온발열롤러(21) 측으로 압착되도록 하는 투입벨트선압착롤러(24)가 구비되고, 상기 투입벨트선압착롤러(24)가 투입여과건조벨트(23) 측으로 가압되도록 하는 하나 또는 복수 개의 투입에어실린더(241)가 구비되며, 상기 투입벨트선압착롤러(24) 외면 양측에는 하나 또는 복수 개의 투입벨트유도홈(242)이 형성되고, 상기 투입여과건조벨트(23)의 내향면에는 상기 투입벨트유도홈(242)에 삽입되는 투입벨트유도돌기(234)가 형성되어, 투입벨트유도돌기(234)가 투입벨트유도홈(242)에 삽입되어 투입여과건조벨트(23)의 벨트사행현상을 방지하고 슬러지의 사이드리크현상을 방지하도록 구비되고, 상기 완전건조부(40)에는, 완전고온가압영역의 상기 완전여과건조벨트(43) 내향측에 복수 개로 구비되어 완전여과건조벨트(43)를 완전고온발열롤러(41) 측으로 압착되도록 하는 완전벨트선압착롤러(44)가 구비되고, 상기 완전벨트선압착롤러(44)가 완전여과건조벨트(23) 측으로 가압되도록 하는 하나 또는 복수 개의 완전에어실린더(441)가 구비되며, 상기 완전벨트선압착롤러(44) 외면 양측에는 하나 또는 복수 개의 완전벨트유도홈(442)이 형성되고, 상기 완전여과건조벨트(43)에는 상기 완전벨트유도홈(442)에 삽입되는 완전벨트유도돌기(434)가 형성되어, 완전벨트유도돌기(434)가 완전벨트유도홈(442)에 삽입되어 완전여과건조벨트(43)의 벨트사행현상을 방지하고 슬러지의 사이드리크현상을 방지하도록 구비될 수 있다.
그리고 상기 투입건조부(20)의 투입고온가압영역의 전반인 투입부유입영역의 투입고온발열롤러(21) 외면으로 슬러지가 공급되도록 슬러지유입장치(30)가 구비되어지되, 상기 슬러지유입장치(30)는, 유입펌프(31)로부터 공급되는 슬러지(11)가 유입되는 유입파이프(32)와, 상기 유입파이프(32)와 연결되고 상기 투입고온발열롤러(21)의 종방향으로 나란하게 형성된 투입파이프(33)와, 상기 투입파이프(33)에서 투입고온발열롤러(21) 방향으로 형성되어 슬러지(11)가 투입고온발열롤러(21)로 슬러지 공급 범위를 조절이 가능하고 투입되도록 하는 다수 개의 투입구(34)가 구비되고, 상기 투입건조부(20)의 투입고온가압영역의 후반인 투입부배출영역에 설치되어 투입고온발열롤러(21) 외면에서 반건조슬러지(12)가 이탈되도록 하는 투입부스크래퍼(35)가 구비되어지되, 상기 투입부스크래퍼(35)는 투입고온발열롤러(21)와 이격되는 투입여과건조벨트(23) 사이에 투입부스크래퍼(35)의 이탈날(351)이 위치되고, 반건조슬러지(12)가 투입여과건조벨트(23) 측으로 옮겨지도록 하는 지향끝단(352)이 투입여과건조벨트(23) 측으로 근접되도록 하며, 상기 이탈날(351)에서 지향끝단(352) 사이의 스크래퍼유도곡면(353)이 곡면을 이루도록 구비될 수 있다.
나아가 반건조슬러지공급영역의 상기 투입여과건조벨트(23)에서 반건조슬러지(12)가 이탈되도록 하여 완전건조부(40) 측으로 공급되도록 하는 반건조스크래퍼(361)가 구비되고, 상기 완전건조배출영역의 상기 완전여과건조벨트(43)에서 완전건조슬러지(13)가 이탈되도록 하여 배출되도록 하는 완전건조스크래퍼(362)가 구비되며, 상기 투입여과건조벨트(23) 또는 완전여과건조벨트(43)의 일측 외향면 또는 내향면에서 잔여 슬러지가 떨어지도록 하는 평형날개청소롤(37) 또는 사선날개청소롤(38)이 구비되고, 상기 투입건조부(20)로 슬러지가 공급되도록 하는 유입펌프(31)가 인버터 펌프로 구비되며, 상기 투입부스크래퍼(35), 반건조스크래퍼(361), 완전건조스크래퍼(362)는 하이스강으로 이루어지고, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)는, 열매체유입부(151)로부터 열매체가 공급되어 열매체흐름부를 지나, 열매체배출부(152)로 열매체가 배출되며, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 열매체흐름부는, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)가 단일 통형상으로 되어 내부로 열매체가 흐르도록 하는 단일통형상 형태, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)가 이중 원통형상으로 되어 이중 원통 사이의 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 외주면 내부로 열매체가 흐르도록 하는 이중통형상 형태, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부에 열매체가 흐르는 흐름유로가 형성되어지되, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 종방향으로 1회 또는 다수 회 반복되는 직선형상의 직선흐름유로 형태로 형성된 직선유로형 형태, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부에 열매체가 흐르는 흐름유로가 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부를 나선형 형상으로 형성되는 나선유로형 형태 중 어느 한 형태의 열매체흐름부가 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 다수의 고온발열롤러를 나선형의 열매체 유로를 구비한 산업용 탈수장치에 의하면, 적어도 250℃~285℃(223℃에서 세포파괴)의 고온의 열을 발하는 고온발열롤러와 벨트 사이로 유입된 다량의 수분을 포함하고 있는 슬러지케익을 압착함과 동시에 고온으로 가열하도록 하여, 압출된 슬러지케익에 남아 있는 수분이 증발되도록 하고, 1단고온발열롤라를 통과한 반탈수된 슬러지의 반대면을 2단고온발열롤라에서 압착건조하여 슬러지양면을 탈수건조시키는 것으로, 슬러지의 양면에 열을 모두 가하게 되어 탈수건조율을 향상되도록 하는 탁월한 효과가 있다.
또한 본 발명은, 고온압착에 의해 여과벨트의 압착만으로 탈수하지 못하는 슬러지케익에 포함된 다량의 수분도 에어실린더의 선압착롤라에 의하여 2차로 탈수하는 효과를 가질 뿐만 아니라, 테프론을 코팅한 망상형의 벨트 양쪽 아래면에 다수에 레일방식(테프론 브이벨트의 형태)의 돌기를 형성하여, 벨트의 사행방지 및 손상을 막고, 양사이드로 슬러지가 퍼져 손실될 수 있는 사이드리크현상을 막아주는 역할을 함으로써, 탈수효율을 향상시키고 탈수 후 여과벨트의 통기성유지를 위해 남아있는 슬러지이물질을 자동제거하기 위한 브러쉬를 구성하여, 벨트통기성을 좋게 하고 수명을 연장시키는 것이다.
그리하여 전기 침투식 탈수기처럼 스파크가 발생하지 않아 압착벨트의 수명이 오래가도록 하여 소모성 부품에 대한 소요비용이 대폭적으로 절감되고, 전기적 특성에 영향을 받지 않아 다양한 슬러지의 탈수가 가능하며, 탈수기능을 수행하는 고온발열롤러의 내부구조가 간단하여, 제조공정 및 제조단가가 대폭적으로 절감되고, 장치의 고장발생이 현저히 줄어 내구성이 강화되도록 함으로써 매우 유용하도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치에 대한 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 고온발열롤러에 대한 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 고온발열롤러에 있어서 직선유로형 형태로 실시된 예시 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 고온발열롤러에 있어서 원호유로형 형태로 실시된 예시 사시도.
도 5는 도 1의 'A'부분에 대한 상세확대도.
도 6은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 여과건조벨트와 벨트압착롤러가 결합된 상태의 실시 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치에서 슬러지 공급에 대한 개략적인 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치의 사선날개청소롤에 대한 개략적인 사시도.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉 본 발명에 따른 2단양면건조방식의 산업용탈수건조장치(10)는 도 1 내지 도 8 등에서와 같이, 고온의 열매체를 공급받아 고온으로 되는 고온발열롤러 외주면으로 수분이 포함된 슬러지가 공급되도록 하는 중에, 고온의 열기에 의하여 슬러지에 포함된 수분이 제거되어 건조되도록 하는 것이다.
이러한 산업용탈수건조장치(10)는 특히 각종 하수, 폐수처리 과정에서 발생된 폐기물슬러지, 종이제조과정과 같이 각종 제품의 생산과정에서 발생된 제품생산슬러지 등의 슬러지에 포함된 수분을 제거하여, 건조된 폐기물로 만들도록 하는 것이다.
특히 이러한 산업용 슬러지의 경우, 다양한 상태로 되어 다량의 수분이 포함된 상태에서 건조되기 때문에, 고온발열롤러가 비록 고온으로 되고, 여과건조벨트에 의하여 압착이 된다 하여도 많은 양의 수분이 포함되어 있고, 또한 두께도 일정하게 유지하기 때문에, 고온발열롤러와 접촉되는 고온가압영역을 통과한다 하여도 일측면만 탈수건조과정이 진행될 뿐, 슬러지의 양면이 완전하게 건조되기는 곤란한 상황이 되었다.
따라서 본 발명에서는 자연스럽게 투입된 슬러지의 양면이 건조되도록 함을 주요 특징으로 하고 있다.
이를 위한 상세 구성을 보면, 도 1에서와 같이, 산업용탈수건조장치(10)의 일측으로 위치되고 투입된 슬러지(11)의 일면을 건조시키는 투입건조부(20)가 구비되는 것이다. 또한 이러한 산업용탈수건조장치(10)의 타측으로 위치되고 상기 투입건조부(20)로부터 일면이 건조된 반건조슬러지(12)를 공급받아 반건조슬러지(12)의 타면을 건조시키는 완전건조부(40)가 구비되는 것이다.
그리고 이러한 투입건조부(20)와 완전건조부(40) 사이에는 건조전이부재들(50)이가 마련되는 것으로, 건조전이부재들(50) 이전의 투입건조부(20)에서 건조되었던 슬러지면은 건조전이부재들(50) 이후의 완전건조부(40)에서는 고온발열롤러의 반대측인 외측으로 위치되도록 함으로써, 슬러지의 양면이 자연스럽게 건조되는 것이다. 이러한 건조전이부재들(50)의 구성으로는 투입건조부(20)의 투입고온가압영역의 후반인 투입부배출영역의 말단에 구성된 투입부스크래퍼(35), 투입건조부(20)에서 완전건조부(40)로 슬러지(반건조슬러지)가 이송되도록 하는 후단의 투입여과건조벨트(23), 그리고 투입건조부(20)와 완전건조부(40) 사이에서 슬러지(반건조슬러지)가 안내되도록 하는 전이안내부(52) 등이 포함되어 이루어지는 것이다.
이러한 건조전이부재들(50)에 의하여 건조되지 않은 슬러지면(반건조슬러지의 면)이 완전건조부(40)의 완전고온발열롤러(41)와 접촉되도록 함으로써, 결국 슬러지의 양면이 완전하게 건조되는 것이다.
그리고 이러한 슬러지의 양면이 건조되도록 하기 위하여 고온의 열매체(15)가 공급되어 고온을 유지하는 고온발열로러와 이러한 롤러와 대응되어 작동되는 여과건조벨트가 상부와 하부의 2단으로 형성된, 투입건조부(20)와 완전건조부(40)의 형태로 마련되는 것이 주요 특징인 것이다.
그리하여 투입건조부(20)와 완전건조부(40) 그리고 이들 사이의 건조전이부재들(50)에 의하여 투입된 고습도의 슬러지의 양면이 건조되도록 함으로써, 다량의 수분을 제거하여 폐기물의 처리가 용이하도록 하는 것이다.
이에 이용되는 투입여과건조벨트(23), 그리고 완전여과건조벨트(43) 등의 건조용 벨트들은 테프론(테플론, Teflon)으로 이루어지는 것으로, 테프론 코팅된 면으로 건조되는 슬러지가 접촉되어 건조과정을 수행하게 된다. 이처럼 테프론 코팅된 투입여과건조벨트(23), 완전여과건조벨트(43) 등은 열에 강하고, 마찰 계수가 극히 낮으며, 화학제에도 강한 특성을 갖게 되어, 각종 화학물질이 포함될 수 있는 슬러지의 건조에 바람직한 것이다. 그 외에도 슬러지의 건조에 있어서, 열특성, 마찰특성, 화학특성이 양호한 상태로 여과건조벨트를 형성시킬 수 있는 재료가 적용될 수도 있을 것이다.
이와 같이 마련되는 투입건조부(20)와 완전건조부(40)에서의 각 부재들의 상세구성을 살펴보면 다음과 같다.
즉 상기 투입건조부(20)는 고온의 열매체(15, 도 3, 도 4에 예시됨)를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 투입고온발열롤러(21)와, 상기 투입고온발열롤러(21)의 외면을 따라 이동되면서 투입고온발열롤러(21)와의 사이에 위치된 슬러지(11)가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 투입여과건조벨트(23)가 구비되는 것이다.
또한 상기 완전건조부(40)는 고온의 열매체(15, 도 3, 도 4에 예시됨)를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 완전고온발열롤러(41)와, 상기 완전고온발열롤러(41)의 외면을 따라 이동되면서 완전고온발열롤러(41)와의 사이에 위치된 반건조슬러지(12)가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 완전여과건조벨트(43)가 구비되는 것이다.
그리하여 상기 투입건조부(20)의 투입고온발열롤러(21)와 투입여과건조벨트(23)가 접촉되는 투입고온가압영역을 통과하는 슬러지(11)의 일면이 건조되어 반건조슬러지(12)로 되는 것이다.
또한 반건조슬러지(12)가 투입여과건조벨트(23) 일측인 반건조슬러지배출영역 및 반건조슬러지투입영역에서 완전건조부(40) 측으로 공급되며, 완전건조부(40)의 완전고온발열롤러(41)와 완전여과건조벨트(43)가 접촉되는 완전고온가압영역을 통과하는 반건조슬러지(12)의 타면이 건조되는 2단양면건조방식에 의하여 완전건조슬러지가 배출되도록 구비되는 것이다.
이에 상기 투입건조부(20)에는, 투입고온가압영역의 주위로 위치되어 상기 투입여과건조벨트(23) 내향측에서 지지하는 복수의 투입여과건조벨트내측롤러(231)와, 상기 투입여과건조벨트(23)의 외부에서 지지하는 투입여과건조벨트외측롤러(232)와, 상기 투입여과건조벨트외측롤러(232)와 함께 구비되어 투입여과건조벨트(23)가 텐션을 갖도록 하는 투입벨트텐션부(233)가 구비된다.
이와 같은 투입여과건조벨트내측롤러(231)와 투입여과건조벨트외측롤러(232), 그리고 투입벨트텐션부(233) 등에 의하여, 투입고온발열롤러(21) 주위로 투입여과건조벨트(23)가 결합되어 작동되는 것으로, 전체 투입여과건조벨트(23)의 설치 형상구조를 이루게 되는 것이다. 투입건조부(20)에서의 투입여과건조벨트(23)의 대체적인 형상은, 도 1, 도 2 등에서와 같이 투입고온발열롤러(21)의 우측 상향으로 공백 공간이 형성되고, 나머지 부분의 투입고온발열롤러(21)를 감싸면서 투입고온가압영역을 형성하게 되는 것이다. 그리고 이처럼 투입고온발열롤러(21)와 투입여과건조벨트(23)에 의해 형성된 투입고온가압영역으로 슬러지(11)가 통과함으로써 투입고온발열롤러(21)와 접촉되는 면이 직접적으로 고온가열되어 건조되어 반건조슬러지(12)가 생기도록 마련되는 것이다.
또한 투입고온가압영역을 제외한 투입여과건조벨트(23)는 다수의 투입여과건조벨트내측롤러(231)가 투입여과건조벨트(23)의 내향측에 위치되어 전체적인 투입여과건조벨트(23)의 설치 구조를 이루어 투입고온발열롤러(21) 주위를 둘러지도록 한다. 그리고 도 1에서와 같이 투입여과건조벨트(23) 일측 외향면에 접촉되도록 투입여과건조벨트외측롤러(232)가 위치되고, 이러한 투입여과건조벨트외측롤러(232)와 근접되어 투입벨트텐션부(233)가 위치되는 것으로, 내측 방향으로 지지하게 되는 투입여과건조벨트외측롤러(232)에 대해, 투입벨트텐션부(233)가 외향으로 투입여과건조벨트(23)를 밀도록 텐션힘을 작용함으로써, 전체 투입여과건조벨트(23)가 탱탱한 텐션을 갖도록 하는 것이다.
이처럼 투입여과건조벨트(23)가 텐션을 유지함으로써, 투입여과건조벨트(23)와 투입고온발열롤러(21) 사이로 삽입되는 슬러지(11)의 반송이 잘 이루어져, 적체되지 않고 양호하게 골고루 건조되는 것이다.
이와 함께 투입건조부(20)에는 투입고온가압영역의 슬러지가 투입고온발열롤러(21) 측으로 가압되도록 하는 부재가 더 부가될 수 있다.
즉 도 1, 도 2 등에서와 같이, 상기 투입건조부(20)에는, 투입고온가압영역의 상기 투입여과건조벨트(23) 내향측에 복수 개로 구비되어 투입여과건조벨트(23)가 투입고온발열롤러(21) 측으로 압착되도록 하는 투입벨트선압착롤러(24)가 구비되는 것이다.
그리고 상기 투입벨트선압착롤러(24)가 투입여과건조벨트(23) 측으로 가압되도록 하는 하나 또는 복수 개의 투입에어실린더(241)가 구비되는 것이다.
특히 도 1, 도 7 등에서와 같이, 투입고온발열롤러(21)의 상부면으로 투입되고, 이후 슬러지(11)가 골고루 잘 펴지도록 투입벨트선압착롤러(24) 및 투입에어실린더(241)가 도 1, 도 2 등에서와 같이 가압작용을 하게 되는 것이다.
또한 슬러지(11)가 골고루 펴진 상태에서, 투입건조부(20)의 투입고온발열롤러(21)와 투입여과건조벨트(23) 사이의 투입고온가압영역을 지나면서 고온에 의해 건조되는 것으로, 특히 투입에어실린더(241)에 의해 가압작용하는 투입벨트선압착롤러(24)에 의한 가압력을 받게 되어, 슬러지속에 함유된 수분이 신속하게 배출이 일어나서 양호하게 건조되는 것이다.
즉 투입벨트선압착롤러(24) 및 투입여과건조벨트(23) 등의 압착에 의해 슬러지 내의 수분이 가압력을 받게 되고, 이러한 가압력을 받는 중에 투입고온발열롤러(21)에 의한 고온 가열로 인하여 슬러지(11)에서 수분이 제거되어 반건조슬러지(12)로 되는 것이다.
이와 함께 투입건조부(20)에는, 도 6에서와 같이 상기 투입벨트선압착롤러(24) 외면 양측에는 하나 또는 복수 개의 투입벨트유도홈(242)이 형성된 것이다. 그리고 이와 대응되어 상기 투입여과건조벨트(23)의 내향면에는 상기 투입벨트유도홈(242)에 삽입되는 투입벨트유도돌기(234)가 형성된 것이다. 그리하여 투입벨트유도돌기(234)가 투입벨트유도홈(242)에 삽입되어 투입여과건조벨트(23)의 벨트사행현상을 방지하고 슬러지의 사이드리크현상을 방지하도록 구비되는 것이다.
즉 투입여과건조벨트(23)의 양측 가장자리에 가까운 하면에는 하나 또는 복수 개의 투입벨트유도돌기(234)가 형성된 것으로, 투입벨트유도돌기(234)는 투입여과건조벨트(23)의 길이방향을 따라 줄 형태로 형성된 것이다.
이와 대응되어 작동되는 복수 개의 투입벨트선압착롤러(24)에는 양측으로 투입벨트유도홈(242)이 형성된 것으로, 투입벨트유도홈(242)에 투입벨트유도돌기(234)가 삽입결합되는 것이다. 따라서 투입여과건조벨트(23)와 투입고온발열롤러(21) 사이로 위치된 슬러지(11)는 양측의 투입벨트유도홈(242)에 삽입된 투입벨트유도돌기(234)에 의한 턱에 의해 외부로 유출되지 않기 때문에, 슬러지의 사이드리크(side leak)가 일어나지 않게 된다. 그리고 슬러지가 일측으로 몰릴 경우에는 벨트도 외부로 밀릴 수도 있으나, 투입벨트유도홈(242) 및 투입벨트유도돌기(234)에 의한 결합구조로 인하여, 슬러지가 일측으로 쏠리지 않고 아울러 투입여과건조벨트(23)도 밀리지 않아 벨트사행현상이 일어나지 않게 되는 것이다. 특히 종래의 벨트는 롤러와의 사이의 슬러지에 의해 롤러와 벨트가 떨어져 간격을 갖기 때문에 슬러지의 불규칙한 뭉침 현상으로 인해 벨트가 밀리는 벨트사행현상이 있을 수 있으나, 본 발명에 의하면 투입벨트유도홈(242) 및 투입벨트유도돌기(234) 등에 의해 이러한 벨트사행현상이 발지되는 것이다.
이러한 투입벨트선압착롤러(24)를 비롯하여 다수 개의 투입여과건조벨트내측롤러(231), 투입벨트텐션부(233)의 롤러 등의 양측 외주면에도, 투입여과건조벨트(23)의 투입벨트유도돌기(234)가 삽입되어 결합되는 투입벨트유도홈이 형성될 수 있어, 이들에 의해 벨트사행현상도 방지되도록 마련될 수 있을 것이다.
그리고 이러한 투입건조부(20)를 통하여 슬러지(11)가 반건조 상태의 반건조슬러지(12)로 건조된 후, 투입건조부(20)와 완전건조부(40) 사이에 있는 건조전이부재들(50)의 작동으로 후반 건조부재인 완전건조부(40)로 공급되는 것이다. 그리하여 이러한 완전건조부(40)에 의하여 반건조슬러지(12)가 완전히 건조되어 완전건조슬러지(13) 상태로 배출되는 것이다.
이러한 완전건조부(40)의 상세구성을 살펴보면, 도 1, 도 2 등에서와 같이, 완전고온가압영역의 주위로 위치되어 상기 완전여과건조벨트(43) 내향측에서 지지하는 복수의 완전여과건조벨트내측롤러(431)와, 상기 완전여과건조벨트(43)의 외부에서 지지하는 완전여과건조벨트외측롤러(432)와, 상기 완전여과건조벨트외측롤러(432)와 함께 구비되어 완전여과건조벨트(43)가 텐션을 갖도록 하는 완전벨트텐션부(433)가 구비되는 것이다.
이와 같은 완전여과건조벨트내측롤러(431)와 완전여과건조벨트외측롤러(432), 그리고 완전벨트텐션부(433) 등에 의하여, 완전고온발열롤러(41) 주위로 완전여과건조벨트(43)가 결합되어 작동되는 것으로, 전체 완전여과건조벨트(43)의 설치 형상구조를 이루게 되는 것이다. 완전건조부(40)에서의 완전여과건조벨트(43)의 대체적인 형상은, 도 1, 도 2 등에서와 같이 완전고온발열롤러(41)의 좌측 상향으로 공백 공간이 형성되고, 나머지 부분의 완전고온발열롤러(41)를 감싸면서 완전고온가압영역을 형성하게 되는 것이다. 그리고 이처럼 완전고온발열롤러(41)와 완전여과건조벨트(43)에 의해 형성된 완전고온가압영역으로 반건조슬러지(12)가 통과함으로써 완전고온발열롤러(41)와 접촉되는 면이 직접적으로 고온가열되어 건조되어 완전건조슬러지(13)가 생기도록 마련되는 것이다.
또한 완전고온가압영역을 제외한 완전여과건조벨트(43)는 다수의 완전여과건조벨트내측롤러(431)가 완전여과건조벨트(43)의 내향측에 위치되어 전체적인 완전여과건조벨트(43)의 설치 구조를 이루어 완전고온발열롤러(41) 주위를 둘러지도록 한다. 그리고 도 1에서와 같이 완전여과건조벨트(43) 일측 외향면에 접촉되도록 완전여과건조벨트외측롤러(432)가 위치되고, 이러한 완전여과건조벨트외측롤러(432)와 근접되어 완전벨트텐션부(433)가 위치되는 것으로, 내측 방향으로 지지하게 되는 완전여과건조벨트외측롤러(432)에 대해, 완전벨트텐션부(433)가 외향으로 완전여과건조벨트(43)를 밀도록 텐션힘을 작용함으로써, 전체 완전여과건조벨트(43)가 탱탱한 텐션을 갖도록 하는 것이다.
이처럼 완전여과건조벨트(43)가 텐션을 유지함으로써, 완전여과건조벨트(43)와 완전고온발열롤러(41) 사이로 삽입되는 슬러지(11)의 반송이 잘 이루어져, 적체되지 않고 양호하게 골고루 건조되는 것이다.
이와 함께 상기 완전건조부(40)에는, 완전고온가압영역의 상기 완전여과건조벨트(43) 내향측에 복수 개로 구비되고, 완전여과건조벨트(43)를 완전고온발열롤러(41) 측으로 압착되도록 하는 완전벨트선압착롤러(44)가 구비되는 것이다. 또한 상기 완전벨트선압착롤러(44)가 완전여과건조벨트(43) 측으로 가압되도록 하는 하나 또는 복수 개의 완전에어실린더(441)가 구비되는 것이다.
특히 도 1, 도 7 등에서와 같이, 반건조슬러지(12)는 완전고온발열롤러(41)의 상부면으로 투입되고, 이후 반건조슬러지(12)가 골고루 잘 펴지도록 완전벨트선압착롤러(44) 및 완전에어실린더(441)가 도 1, 도 2 등에서와 같이 가압작용을 하게 되는 것이다.
또한 반건조슬러지(12)가 골고루 펴진 상태에서, 완전건조부(40)의 완전고온발열롤러(41)와 완전여과건조벨트(43) 사이의 완전고온가압영역을 지나면서 고온에 의해 건조되는 것으로, 특히 완전에어실린더(441)에 의해 가압작용하는 완전벨트선압착롤러(44)에 의한 가압력을 받게 되어, 더욱 양호하게 건조되는 것이다.
즉 완전벨트선압착롤러(44) 및 완전여과건조벨트(43) 등의 압착에 의해 슬러지 내의 수분이 가압력을 받게 되고, 이러한 가압력을 받는 중에 완전고온발열롤러(41)에 의한 고온 가열로 인하여 반건조슬러지(12)에서 수분이 제거되어 완전건조슬러지(13)로 되는 것이다.
이와 함께 완전건조부(40)에는, 상기 완전벨트선압착롤러(44) 외면 양측에는 하나 또는 복수 개의 완전벨트유도홈(442)이 형성되는 것이다. 또한 상기 완전여과건조벨트(43)의 내향면에는 상기 완전벨트유도홈(442)에 삽입되는 완전벨트유도돌기(434)가 형성되는 것이다. 그리하여 완전벨트유도돌기(434)가 완전벨트유도홈(442)에 삽입되어 완전여과건조벨트(43)의 벨트사행현상을 방지하고 슬러지의 사이드리크현상을 방지하도록 구비되는 것이다.
즉 완전여과건조벨트(43)의 양측 가장자리에 가까운 하면에는 하나 또는 복수 개의 완전벨트유도돌기(434)가 형성된 것으로, 투입여과건조벨트(23)의 투입벨트유도돌기(234)와 같이, 완전벨트유도돌기(434)는 완전여과건조벨트(43)의 길이방향을 따라 줄 형태로 형성된 것이다.
이와 대응되어 작동되는 복수 개의 완전벨트선압착롤러(44)에는 양측으로 완전벨트유도홈(442)이 형성된 것으로, 완전벨트유도홈(442)에 완전벨트유도돌기(434)가 삽입결합되는 것이다.
따라서 완전여과건조벨트(43)와 완전고온발열롤러(41) 사이로 위치된 반건조슬러지(12)는 양측의 완전벨트유도홈(442)에 삽입된 완전벨트유도돌기(434)에 의한 턱에 의해 외부로 유출되지 않기 때문에, 반건조슬러지의 사이드리크(side leak)가 일어나지 않게 된다. 그리고 반건조슬러지가 일측으로 몰릴 경우에는 벨트도 외부로 밀릴 수도 있으나, 완전벨트유도홈(442) 및 완전벨트유도돌기(434)에 의한 결합구조로 인하여, 반건조슬러지가 일측으로 쏠리지 않고 아울러 투입여과건조벨트(23)도 밀리지 않아 벨트사행현상이 일어나지 않게 되는 것이다.
이러한 완전벨트선압착롤러(44)를 비롯하여 다수 개의 완전여과건조벨트내측롤러(431), 완전벨트텐션부(433)의 롤러 등의 양측 외주면에도, 완전여과건조벨트(43)의 완전벨트유도돌기(434)가 삽입되어 결합되는 완전벨트유도홈이 형성될 수 있어, 이들에 의해 벨트사행현상이 방지되도록 마련될 수 있을 것이다.
그리고 본 2단양면건조방식의 산업용탈수건조장치(10)에 있어서, 상기 투입건조부(20)의 투입고온가압영역의 전반인 투입부유입영역의 투입고온발열롤러(21) 외면으로 슬러지가 공급되도록 슬러지유입장치(30)가 구비되는 것이다.
이러한 상기 슬러지유입장치(30)는, 도 1, 도 7에서와 같이, 유입펌프(31)로부터 공급되는 슬러지(11)가 유입되는 유입파이프(32)와, 상기 유입파이프(32)와 연결되고 상기 투입고온발열롤러(21)의 종방향으로 나란하게 형성된 투입파이프(33)와, 상기 투입파이프(33)에서 투입고온발열롤러(21) 방향으로 형성되어 슬러지(11)가 투입고온발열롤러(21)의 크기만큼 투입되도록 하는 다수 개의 투입구(34)가 구비되는 것이다. 이러한 다수 개의 투입구(34) 중에서 사용되지 않는 가장자리의 것은 각각의 잠금장치(미도시됨)에 의해 잠겨지도록 함으로써, 투입고온발열롤러(21)가 없는 외부로 슬러지가 공급되지 않도록 투입범위를 조절할 수도 있을 것이다. 그리고 상기 투입건조부(20)로 슬러지가 공급되도록 하는 유입펌프(31)가 인버터 펌프를 비롯하여 슬러지의 양을 자유롭게 조정 공급할 수 있는 다양한 펌프로 마련될 수 있는 것으로, 인버터 펌프로 하여 유입펌프(31)가 마련됨이 보다 바람직할 것이다.
따라서 별도로 모여진 슬러지는 슬러지 유입펌프(31)의 작동으로 슬러지유입장치(30)로 공급된다. 그리고 이처럼 공급된 슬러지는 슬러지유입장치(30)의 유입파이프(32)를 지나 투입고온발열롤러(21) 방향과 나란하게 형성된 투입파이프(33) 내부로 퍼지게 된다. 그리고 투입파이프(33)의 아래에 형성된 다수 개의 투입구(34)를 통하여 투입고온발열롤러(21)의 외면에 골고루 퍼지게 되는 것이다.
물론 이후과정에서 투입고온발열롤러(21) 외면에 접촉되는 투입여과건조벨트(23)와의 사이로 슬러지(11)가 공급되며, 또한 외부에서 힘을 작용하는 투입벨트선압착롤러(24)에 의한 압착 가압력에 의해 더욱 골고루 투입고온발열롤러(21) 외면에 펴지게 되는 것이다. 이처럼 골고루 넓게 펴진 슬러지(11)는 이후 고온의 열기와 가압력에 의해 수분이 제거되는 것이다.
또한 상기 투입건조부(20)의 투입고온가압영역의 후반인 투입부배출영역에 설치되어 투입고온발열롤러(21) 외면에서 반건조슬러지(12)가 이탈되도록 하는 투입부스크래퍼(35)가 구비되는 것이다.
즉 도 1, 도 5 등에서와 같이, 상기 투입부스크래퍼(35)는 투입고온발열롤러(21)와 이격되는 투입여과건조벨트(23) 사이에 투입부스크래퍼(35)의 이탈날(351)이 위치되고, 반건조슬러지(12)가 투입여과건조벨트(23) 측으로 옮겨지도록 하는 지향끝단(352)이 투입여과건조벨트(23) 측으로 근접되도록 하며, 상기 이탈날(351)에서 지향끝단(352) 사이의 스크래퍼유도곡면(353)이 곡면을 이루도록 구비되는 것이다. 따라서 투입부스크래퍼(35)의 이탈날(351)에 의해 투입고온발열롤러(21)에서 반건조된 반건조슬러지(12)가 분리되도록 하며, 이후 스크래퍼유도곡면(353), 지향끝단(352) 등에 의해 이후로 진행되는 투입여과건조벨트(23) 및 완전건조부(40) 측 방향으로 반건조슬러지(12)가 잘 이송되는 것이다.
특히 이러한 투입부스크래퍼(35)는 슬러지에 점성의 특성을 가진 성분이 많은 경우에는 더욱 유용하게 이용될 수 있는 것이고, 특히 스크래퍼유도곡면(353)에 의해, 투입고온발열롤러(21) 표면에서 분리된 반건조슬러지(12)가 곡면형태를 이루면서 순차적으로 이후의 투입여과건조벨트(23) 면에 놓여지게 되는 것으로, 완전건조부(40) 측으로 이송되는 반건조슬러지(12)가 뭉쳐 이송되지 않고 골고루 펴진 상태를 유지하면서 이송되는 것이다. 따라서 이후 건조작동을 하는 완전건조부(40)에서도 반건조슬러지(12)가 골고루 펴진 상태에서 건조되기 때문에 건조작용이 잘 이루어지는 것이다.
마찬가지로 완전건조부(40)의 완전고온가압영역의 후반부인 완전부배출영역 부분에서도 완전고온발열롤러(41)로부터 건조된 완전건조슬러지(13)를 분리시키기 위한 스크래퍼가 형성될 수 있는 것으로, 이러한 완전부배출영역 부분의 스크래퍼도 원형 곡면의 유도곡면이 형성되어, 배출되는 완전건조슬러지가 안정적으로 배출되도록 마련될 수 있을 것이다.
이에 더하여 반건조슬러지공급영역의 상기 투입여과건조벨트(23)에서 반건조슬러지(12)가 이탈되도록 하여 완전건조부(40) 측으로 공급되도록 하는 반건조스크래퍼(361)가 구비될 수 있다.
그리고 상기 완전건조배출영역의 상기 완전여과건조벨트(43)에서 완전건조슬러지(13)가 이탈되도록 하여 배출되도록 하는 완전건조스크래퍼(362)가 구비될 수 있다.
이러한 상기 투입부스크래퍼(35) 또는 배출영역의 스크래퍼는 하이스강으로 이루어질 수 있고, 반건조스크래퍼(361), 완전건조스크래퍼(362)는 테프론판재로 이루어져 실시될 수도 있을 것이다. 이에 하이스강은 고온발열롤러용 스크래퍼인 투입부스크래퍼(35) 또는 배출영역의 스크래퍼에 적용되어 실시되기에 바람직하고, 테프론판재는 여과건조벨트용 스크래퍼인 반건조스크래퍼(361), 완전건조스크래퍼(362) 등에 적용되어 실시됨이 바람직할 것이다. 이로써 쉽게 손상되지도 않으면서 각각의 대상물인 고온발열롤러, 여과건조벨트 등도 상하지 않아 오래도록 사용이 가능하게 된다.
이외에도 상기 투입여과건조벨트(23) 또는 완전여과건조벨트(43)의 일측 외향면 또는 내향면에서 잔여 슬러지가 떨어지도록 하는 평형날개청소롤(37) 또는 사선날개청소롤(38)이 구비될 수 있을 것이다.
따라서 투입여과건조벨트(23) 또는 완전여과건조벨트(43) 등의 내향면 또는 외향면에 묻어있던 잔여 슬러지가 평형날개청소롤(37)과 사선날개청소롤(38) 등에 의하여 외부로 분리되어 제거되는 것이다. 그리하여 잔여 슬러지가 없이 통기가 잘되어 건조과정이 진행될 수 있는 것으로, 항상 슬러지가 건조벨트, 고온발열롤러에 고른 두께를 이루면서 펴지기 때문에 건조된 상태가 양호하게 되는 것이다.
그리고 본 발명에 따른 2단양면건조방식의 산업용탈수건조장치(10)에 있어서, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)는 도 3, 도 4 등에서와 같이, 열매체유입부(151)로부터 열매체가 공급되어 열매체흐름부를 지나, 열매체배출부(152)로 열매체가 배출되도록 구비되는 것이다.
이러한 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 열매체흐름부는 아래에서와 같이 다양한 형태의 열매체 흐름 통로 및 흐름 방식으로 하여 실시될 수 있을 것이다.
우선 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)가 단일 통형상으로 되어 내부로 열매체가 흐르도록 하는 단일통형상 형태로 하여 실시될 수 있을 것이다. 이러한 단일통형상의 형태로 하여 실시되는 경우에는, 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 등의 크기가 작게 하여 구성되는 경우에 실시될 수 있을 것이다. 이로써, 해당 롤러 내부 전체에 포함되어 머물게 되는 열매체의 양이 얼마 되지 않고, 대신 열매체의 머무는 시간이 오래도록 지속되도록 함으로써, 각 롤러의 외부표면에 열량을 충분히 전달하여 고온을 유지하도록 할 수 있게 마련될 수 있는 것이다.
그리고 다음으로, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)가 이중 원통형상으로 되어 이중 원통 사이의 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 외주면 내부로 열매체가 흐르도록 하는 이중통형상 형태로 하여 실시될 수도 있을 것이다. 이러한 이중통형상의 형태로 하여 실시되는 경우에는, 중간 정도의 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)가 형성되어 실시되는 경우에 바람직할 것이다. 즉 이중 통형상의 파이프 사이의 외측으로 하여 열매체가 흐르면서 회전하기 때문에 비교적 중간 정도의 크기에서는 고루 퍼지면서 상대적으로 고온을 유지할 수 있는 것으로, 내측의 이중 통형상의 내부에는 열매체가 포함되지 않아 적은 양의 열매체로 넓은 면적의 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 등의 외면을 고온 상태로 유지할 수 있도록 실시될 수 있을 것이다.
다음으로 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부에 열매체가 흐르는 흐름유로가 형성되어지되, 도 3에서와 같이 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 종방향으로 1회 또는 다수 회 반복되는 직선형상의 직선흐름유로 형태로 형성된 직선유로형 형태로 하여 실시될 수도 있을 것이다. 이처럼 직선 유로형의 형태로 하여 실시되는 경우에는, 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 등이 종방향 길이가 길게 하여 실시되는 경우에 알맞게 적용될 수도 있을 것이다. 즉 비교적 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 등의 둘레를 열매체가 돌면서 둘러져 흐르는 시간보다는 종방향 길이가 길어 종방향으로 진행하여 흐르는 시간이 길게 될 경우에 직선 형태로 하여 열매체흐름유로가 형성되도록 하여 실시될 수 있을 것이다.
나아가 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부에 열매체가 흐르는 흐름유로가 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부에 나선형으로 돌면서 유로를 형성하여 비교적 균일한 열전달이 이루어질 수 있다. 즉 도 4에서와 같이, 나선형태의 유로의 경우에는, 커다란 크기로 하여 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 등이 마련될 수 있고, 다수회 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 등의 외면을 돌면서 열매체가 흐르기 때문에, 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 등의 외면은 고온을 유지하게 되는 것이다. 또한 다수의 나선형 유로를 형성하기 때문에 동시에 전체 외면을 고르게 고온으로 유지시키면서, 어느 한 곳만 고온을 유지하는 것이 아니라 고르게 고온의 표면을 형성하게 되는 것이다.
이와 같이 마련되는 본 발명에 다른 2단양면건조방식의 산업용탈수건조장치(10)의 건조작동과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선 슬러지 공급용 탱크에 건조를 위한 슬러지를 채워 건조준비를 하게 된다. 또한 산업용탈수건조장치(10)의 각 작동부재의 작동을 확인하게 되고, 함께 부설될 수 있는 각종 센서의 작동, 모터, 펌프, 롤러, 벨트 등의 작동을 확인하여 준비를 완료하게 된다.
다음으로, 장치모터를 구동시켜 투입건조부(20)의 투입고온발열롤러(21), 투입여과건조벨트(23)가 작동되도록 하고, 마찬가지로 완전건조부(40)의 완전고온발열롤러(41), 완전여과건조벨트(43)가 작동되도록 한다. 이와 함께 열매체의 공급펌프(미도시됨)를 작동시켜, 투입고온발열롤러(21), 완전고온발열롤러(41) 내부로 열매체가 공급되도록 함으로써, 각각의 고온발열롤러가 고온 상태가 되도록 한다. 물론 이러한 투입고온발열롤러(21)와 완전고온발열롤러(41) 등에는 온도센서가 부착되도록 함으로써, 각 롤러가 고온을 유지하지 않는 경우에는 건조작동이 정지되도록 할 수도 있고, 마찬가지로 열매체의 흐름을 감지하도록 하여 열매체 공급이 중지되면 건조작동도 정지되도록 마련될 수도 있을 것이다.
그리고 투입건조부(20)에 있어서, 단일의 장치모터에 의하여 투입고온발열롤러(21)와 투입여과건조벨트(23)가 연동작동되도록 마련될 수도 있고, 각각 별도의 작동모터가 설치되어 개별작동되도록 실시될 수도 있을 것이다.
마찬가지로 완전건조부(40)에 있어서, 단일의 장치모터에 의하여 완전고온발열롤러(41)와 완전여과건조벨트(43)가 연동작동되도록 마련될 수도 있고, 각각 별도의 작동모터가 설치되어 개별작동되도록 실시될 수도 있을 것이다.
이처럼 구비된 본 발명에 따른 산업용탈수건조장치(10)에 있어서, 건조작동준비가 된 상태에서, 유입펌프(31)를 작동하게 되면, 슬러지 탱크의 슬러지(11)가 슬러지유입장치(30)로 공급되는 것이다. 이에 슬러지유입장치(30)에 마련된 다수의 투입구(34)에 의해 투입부유입영역인 투입건조부(20)의 투입고온발열롤러(21) 표면에 슬러지가 고르게 퍼지게 된다.
투입고온발열롤러(21) 표면에 고르게 공급된 슬러지(11)는 회전되는 투입고온발열롤러(21)의 회전으로 인하여, 점차로 투입고온발열롤러(21)와 투입여과건조벨트(23) 사이로 되는 투입고온가압영역으로 진행하게 된다.
이처럼 고온 상태를 유지하는 투입고온발열롤러(21)의 외면을 따라 투입고온가압영역을 지나는 슬러지(11)는 고온과 압착작용에 의하여 수분이 일부 제거된 상태의 반건조 상태인 반건조슬러지(12)로 되는 것이다. 이후 반건조 상태의 반건조슬러지(12)는 투입부배출영역의 투입부스크래퍼(35)에 의해 투입고온발열롤러(21)로부터 이격되어 분리되며, 투입부배출영역 후반부의 투입여과건조벨트(23)를 따라 건조전이부재들(50)에 의해 완전건조부(40)로 이동되는 것이다.
특히 건조전이부재들(50)에 의하여, 고온작용을 하던 투입고온발열롤러(21)와 접촉되었던 면이, 완전건조부(40)에서는 외면인 완전여과건조벨트(43)와 접하도록 하고, 반면 투입여과건조벨트(23)와 접하여 건조되지 않은 반건조슬러지(12)의 외면은, 완전건조부(40)에서는 완전고온발열롤러(41)와 접하도록 하여, 고온작용으로 건조되도록 하는 것이다.
따라서 완전건조부(40)의 완전부유입영역을 지나 완전고온발열롤러(41)와 완전여과건조벨트(43) 등이 접촉되는 완전고온가압영역을 통과하면서 반건조슬러지(12)가 건조되어 완전건조슬러지(13)로 되는 것이다.
이처럼 고온작용으로 건조과정을 거치는 것으로, 슬러지(11)는 투입건조부(20)에서 일면 건조로 반건조슬러지(12)가 되고, 또한 완전건조부(40)를 지나면서 타면 건조로 완전건조슬러지(13)가 됨으로써, 함수율이 낮은 상태의 건조물이 되는 것이다.
따라서 단일의 2단양면건조방식의 산업용탈수건조장치(10)에 의하여 짧은 시간 내에 효과적으로 슬러지를 건조시키기 때문에, 별도의 잔여수분확인이라던가, 중간 건조시 재료를 이동시켜야 하는 번거로움이 없게 되는 것이다.
이와 함께 각 롤러의 양측 및 여과건조벨트의 양측으로 유도홈 및 유도돌기가 형성되어 작동되기 때문에, 벨트의 사행을 방지하고 슬러지의 사이드리크 현상을 방지하게 되어, 슬러지 건조작동이 안정적으로 이루어지도록 하고, 나아가 슬러지유입장치 및 벨트압착롤러와 에어실린더의 작동으로 공급되는 슬러지가 고온발열롤러 외면에서 고르게 펴져 균일 두께를 이룸으로써, 슬러지에 포함된 수분이 신속하게 배출되어서 양호하게 건조가 되는 것이다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니된다.
10 : 산업용탈수건조장치 11 : 슬러지
15 : 열매체 20 : 투입건조부
21 : 투입고온발열롤러 23 : 투입여과건조벨트
24 : 투입벨트선압착롤러 241 : 투입에어실린더
30 : 슬러지유입장치 34 : 투입구
35 : 투입부스크래퍼 40 : 완전건조부
41 : 완전고온발열롤러 43 : 완전여과건조벨트
44 : 완전벨트선압착롤러 441 : 완전에어실린더
50 : 건조전이부재들 52 : 전이안내부

Claims (5)

  1. 산업용탈수건조장치(10)의 일측에 위치되고 투입된 슬러지(11)의 일면을 건조시키는 투입건조부(20)와,
    산업용탈수건조장치(10)의 타측에 위치되고 상기 투입건조부(20)로부터 일면이 건조된 반건조슬러지(12)를 공급받아 반건조슬러지(12)의 타면을 건조시키는 완전건조부(40)가 구비되며,
    상기 투입건조부(20)는 고온의 열매체(15)를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 투입고온발열롤러(21)와,
    상기 투입고온발열롤러(21)의 외면을 따라 이동되면서 투입고온발열롤러(21)와의 사이에 위치된 슬러지(11)가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 투입여과건조벨트(23)가 구비되고,
    상기 완전건조부(40)는 고온의 열매체(15)를 공급받아 고온을 유지하여 회전되는 완전고온발열롤러(41)와,
    상기 완전고온발열롤러(41)의 외면을 따라 이동되면서 완전고온발열롤러(41)와의 사이에 위치된 반건조슬러지(12)가 고온의 열기에 의하여 건조되도록 하는 완전여과건조벨트(43)가 구비되며,
    상기 투입건조부(20)의 투입고온발열롤러(21)와 투입여과건조벨트(23)가 접촉되는 투입고온가압영역을 통과하는 슬러지(11)의 일면이 건조되어 반건조슬러지(12)로 되고, 반건조슬러지(12)가 투입여과건조벨트(23) 일측인 반건조슬러지투입영역에서 완전건조부(40) 측으로 공급되며, 완전건조부(40)의 완전고온발열롤러(41)와 완전여과건조벨트(43)가 접촉되는 완전고온가압영역을 통과하는 반건조슬러지(12)의 타면이 건조되도록 구비되는,
    2단양면건조방식에 의하여 완전건조슬러지가 배출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 2단양면건조방식 산업용탈수건조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투입건조부(20)에는,
    투입고온가압영역의 주위로 위치되어 상기 투입여과건조벨트(23) 내향측에서 지지하는 복수의 투입여과건조벨트내측롤러(231)와,
    상기 투입여과건조벨트(23)의 외부에서 지지하는 투입여과건조벨트외측롤러(232)와,
    상기 투입여과건조벨트외측롤러(232)와 함께 구비되어 투입여과건조벨트(23)가 텐션을 갖도록 하는 투입벨트텐션부(233)가 구비되고,
    상기 완전건조부(40)에는,
    완전고온가압영역의 주위로 위치되어 상기 완전여과건조벨트(43) 내향측에서 지지하는 복수의 완전여과건조벨트내측롤러(431)와,
    상기 완전여과건조벨트(43)의 외부에서 지지하는 완전여과건조벨트외측롤러(432)와,
    상기 완전여과건조벨트외측롤러(32)와 함께 구비되어 완전여과건조벨트(43)가 텐션을 갖도록 하는 완전벨트텐션부(433)가 구비되는 것을 특징으로 하는 2단양면건조방식 산업용탈수건조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 투입건조부(20)에는, 투입고온가압영역의 상기 투입여과건조벨트(23) 내향측에 복수 개로 구비되어 투입여과건조벨트(23)가 투입고온발열롤러(21) 측으로 압착되도록 하는 투입벨트선압착롤러(24)가 구비되고, 상기 투입벨트선압착롤러(24)가 투입여과건조벨트(23) 측으로 가압되도록 하는 하나 또는 복수 개의 투입에어실린더(241)가 구비되며,
    상기 투입벨트선압착롤러(24) 외면 양측에는 하나 또는 복수 개의 투입벨트유도홈(242)이 형성되고, 상기 투입여과건조벨트(23)의 내향면에는 상기 투입벨트유도홈(242)에 삽입되는 투입벨트유도돌기(234)가 형성되어, 투입벨트유도돌기(234)가 투입벨트유도홈(242)에 삽입되어 투입여과건조벨트(23)의 벨트사행현상을 방지하고 슬러지의 사이드리크현상을 방지하도록 구비되고,
    상기 완전건조부(40)에는, 완전고온가압영역의 상기 완전여과건조벨트(43) 내향측에 복수 개로 구비되어 완전여과건조벨트(43)가 완전고온발열롤러(41) 측으로 압착되도록 하는 완전벨트선압착롤러(44)가 구비되고, 상기 완전벨트선압착롤러(44)가 완전여과건조벨트(43) 측으로 가압되도록 하는 하나 또는 복수 개의 완전에어실린더(441)가 구비되며,
    상기 완전벨트선압착롤러(44) 외면 양측에는 하나 또는 복수 개의 완전벨트유도홈(442)이 형성되고, 상기 완전여과건조벨트(43)에는 상기 완전벨트유도홈(442)에 삽입되는 완전벨트유도돌기(434)가 형성되어, 완전벨트유도돌기(434)가 완전벨트유도홈(442)에 삽입되어 완전여과건조벨트(43)의 벨트사행현상을 방지하고 슬러지의 사이드리크현상을 방지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 2단양면건조방식 산업용탈수건조장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 투입건조부(20)의 투입고온가압영역의 전반인 투입부유입영역의 투입고온발열롤러(21) 외면으로 슬러지가 공급되도록 슬러지유입장치(30)가 구비되어지되,
    상기 슬러지유입장치(30)는,
    유입펌프(31)로부터 공급되는 슬러지(11)가 유입되는 유입파이프(32)와,
    상기 유입파이프(32)와 연결되고 상기 투입고온발열롤러(21)의 종방향으로 나란하게 형성된 투입파이프(33)와,
    상기 투입파이프(33)에서 투입고온발열롤러(21) 방향으로 형성되어 슬러지(11)가 투입고온발열롤러(21)의 크기만큼 투입되도록 하는 다수 개의 투입구(34)가 구비되고,
    상기 투입건조부(20)의 투입고온가압영역의 후반인 투입부배출영역에 설치되어 투입고온발열롤러(21) 외면에서 반건조슬러지(12)가 이탈되도록 하는 투입부스크래퍼(35)가 구비되어지되,
    상기 투입부스크래퍼(35)는 투입고온발열롤러(21)와 이격되는 투입여과건조벨트(23) 사이에 투입부스크래퍼(35)의 이탈날(351)이 위치되고, 반건조슬러지(12)가 투입여과건조벨트(23) 측으로 옮겨지도록 하는 지향끝단(352)이 투입여과건조벨트(23) 측으로 근접되도록 하며, 상기 이탈날(351)에서 지향끝단(352) 사이의 스크래퍼유도곡면(353)이 곡면을 이루도록 구비되는 것을 특징으로 하는 2단양면건조방식 산업용탈수건조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    투입건조부(20)의 상기 투입여과건조벨트(23)에서 반건조슬러지(12)가 이탈되도록 하여 완전건조부(40) 측으로 공급되도록 하는 반건조스크래퍼(361)가 구비되고,
    완전건조부(40)의 상기 완전여과건조벨트(43)에서 완전건조슬러지(13)가 이탈되도록 하여 배출되도록 하는 완전건조스크래퍼(362)가 구비되며,
    상기 투입여과건조벨트(23) 또는 완전여과건조벨트(43)의 일측 외향면 또는 내향면에서 잔여 슬러지가 떨어지도록 하는 평형날개청소롤(37) 또는 사선날개청소롤(38)이 구비되고,
    상기 투입건조부(20)로 슬러지가 공급되도록 하는 유입펌프(31)가 인버터 펌프로 구비되며,
    상기 투입부스크래퍼(35), 반건조스크래퍼(361), 완전건조스크래퍼(362)는 하이스강으로 이루어지고,
    상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)는, 열매체유입부(151)로부터 열매체가 공급되어 열매체흐름부를 지나, 열매체배출부(152)로 열매체가 배출되며,
    상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 열매체흐름부는,
    상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)가 단일 통형상으로 되어 내부로 열매체가 흐르도록 하는 단일통형상 형태,
    상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)가 이중 원통형상으로 되어 이중 원통 사이의 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41) 외주면 내부로 열매체가 흐르도록 하는 이중통형상 형태,
    상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부에 열매체가 흐르는 흐름유로가 형성되어지되, 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 종방향으로 1회 또는 다수 회 반복되는 직선형상의 직선흐름유로 형태로 형성된 직선유로형 형태,
    상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부에 열매체가 흐르는 흐름유로가 상기 투입고온발열롤러(21) 또는 완전고온발열롤러(41)의 외주면 내부에 나선형 형상으로 형성되는 나선유로형 형태 중 어느 한 형태의 열매체흐름부가 구비되는 것을 특징으로 하는 2단양면건조방식 산업용탈수건조장치.
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