KR101131173B1 - 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 관한 것으로, 함수율에 의해 덩어리 형태로 뭉친 슬러지를 먼저 판상으로 가공하여 마이크로웨이브가 판상 슬러지의 전영역에 걸쳐 신속하게 전파되도록 함으로써 슬러지의 건조시간을 단축시킬 수 있고, 특히, 슬러지의 두께와 폭을 조절하여 슬러지의 두께와 폭을 최적의 건조 조건으로 조절함으로써 건조효율을 높일 수 있고, 또한, 이송수단을 통과한 마이크로웨이브를 다시 슬러지쪽으로 반사하여 마이크로웨이브의 손실을 줄이고 건조시간을 단축함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기는, 슬러지가 투입되는 호퍼(10)와; 상기 호퍼의 저부에 배치되며 상기 호퍼를 통해 투입되는 슬러지의 교반 공간을 제공하는 교반블록(20)과; 상기 교반블록의 내부에 횡방향으로 설치되며 상기 호퍼에서 낙하하는 슬러지를 교반하는 한 쌍의 제1,2교반드럼(30,40)과; 상기 제1,2교반드럼의 저부에 횡방향으로 설치되며 상기 제1,2교반드럼에 의해 교반된 슬러지를 정량적으로 토출하는 하는 한 쌍의 제1,2토출드럼(50,60)과; 상기 제1,2토출드럼을 통해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 슬러지 토출 가이드(70)와; 상기 제1,2토출드럼에 의해 토출되는 교반된 슬러지를 일정 속도로 이송하는 이송수단(80)과; 상기 이송수단 상부에 밀폐형 건조공간을 형성하는 건조부스(91), 상기 건조부스의 천정부에 상호 간에 일정 간격을 두고 설치되며 마이크로웨이브에 의해 상기 이송수단에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 다수의 마이크로웨이브 발진기(92), 상기 건조부스 내부에서 발생되는 증기를 배출하는 배기수단(93)으로 이루어지며 상기 이송수단에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 건조수단(90)을 포함하고, 상기 교반블록은 상기 제1,2교반드럼과 제1,2토출드럼이 상하로 배열되도록 각각 곡선형의 홈을 갖는 교반부(21,22)와 토출부로 구성되며, 상기 교반부는 축방향을 따라 일정 간격을 두고 반복하여 배열된 기어홈이 포함되고, 상기 제1,2교반드럼은, 축방향을 따라 둘레부에 제1,2교반칼날이 위상차를 두고 맞물리도록 형성되면서 회전비와 비틀림 각이 서로 다르게 이루어지고, 상기 제1,2교반칼날은 상기 교반부의 기어홈에 수용되며, 상기 슬러지 토출 가이드는, 상기 교반블록의 토출부 하부에 결합되는 고정부(71), 상기 고정부의 내부에 형성되며 상기 제1,2토출드럼에 의해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 사출실(72), 상기 사출실의 배출단에 형성되며 상기 사출실에서 배출되는 판상의 슬러지를 상기 이송수단으로 유도하는 판상의 슈트(73)를 포함하되,
상기 슬러지 토출 가이드는, 상기 슈트에 횡방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 슈트의 표면보다 돌출되도록 설치되어 판상 슬러지의 폭을 조정하는 폭조정 리브(74), 상기 슈트의 상부에 상기 슈트의 단부로 가면서 하향 경사지도록 배치되면서 폭방향의 양측이 상기 슈트의 양 측벽에 전후진 가능하게 연결되어 상기 슈트의 바닥부와의 사이에 공간을 형성하되, 상기 공간의 높이를 조정하여 판상 슬러지의 두께를 조정하는 두께조정판(75)을 포함하고, 상기 이송수단은 다공성이며, 상기 건조수단은, 상기 이송수단의 저부에 설치되며 상기 마이크로웨이브 발진기에서 발진되는 전자파를 상기 판상의 슬러지로 반사시키는 반사판(94), 상기 반사판의 양측에 형성되며 상기 반사판 표면을 따라 흐르는 물을 배수하는 배수로(95)를 포함한다.
본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기는, 슬러지가 투입되는 호퍼(10)와; 상기 호퍼의 저부에 배치되며 상기 호퍼를 통해 투입되는 슬러지의 교반 공간을 제공하는 교반블록(20)과; 상기 교반블록의 내부에 횡방향으로 설치되며 상기 호퍼에서 낙하하는 슬러지를 교반하는 한 쌍의 제1,2교반드럼(30,40)과; 상기 제1,2교반드럼의 저부에 횡방향으로 설치되며 상기 제1,2교반드럼에 의해 교반된 슬러지를 정량적으로 토출하는 하는 한 쌍의 제1,2토출드럼(50,60)과; 상기 제1,2토출드럼을 통해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 슬러지 토출 가이드(70)와; 상기 제1,2토출드럼에 의해 토출되는 교반된 슬러지를 일정 속도로 이송하는 이송수단(80)과; 상기 이송수단 상부에 밀폐형 건조공간을 형성하는 건조부스(91), 상기 건조부스의 천정부에 상호 간에 일정 간격을 두고 설치되며 마이크로웨이브에 의해 상기 이송수단에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 다수의 마이크로웨이브 발진기(92), 상기 건조부스 내부에서 발생되는 증기를 배출하는 배기수단(93)으로 이루어지며 상기 이송수단에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 건조수단(90)을 포함하고, 상기 교반블록은 상기 제1,2교반드럼과 제1,2토출드럼이 상하로 배열되도록 각각 곡선형의 홈을 갖는 교반부(21,22)와 토출부로 구성되며, 상기 교반부는 축방향을 따라 일정 간격을 두고 반복하여 배열된 기어홈이 포함되고, 상기 제1,2교반드럼은, 축방향을 따라 둘레부에 제1,2교반칼날이 위상차를 두고 맞물리도록 형성되면서 회전비와 비틀림 각이 서로 다르게 이루어지고, 상기 제1,2교반칼날은 상기 교반부의 기어홈에 수용되며, 상기 슬러지 토출 가이드는, 상기 교반블록의 토출부 하부에 결합되는 고정부(71), 상기 고정부의 내부에 형성되며 상기 제1,2토출드럼에 의해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 사출실(72), 상기 사출실의 배출단에 형성되며 상기 사출실에서 배출되는 판상의 슬러지를 상기 이송수단으로 유도하는 판상의 슈트(73)를 포함하되,
상기 슬러지 토출 가이드는, 상기 슈트에 횡방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 슈트의 표면보다 돌출되도록 설치되어 판상 슬러지의 폭을 조정하는 폭조정 리브(74), 상기 슈트의 상부에 상기 슈트의 단부로 가면서 하향 경사지도록 배치되면서 폭방향의 양측이 상기 슈트의 양 측벽에 전후진 가능하게 연결되어 상기 슈트의 바닥부와의 사이에 공간을 형성하되, 상기 공간의 높이를 조정하여 판상 슬러지의 두께를 조정하는 두께조정판(75)을 포함하고, 상기 이송수단은 다공성이며, 상기 건조수단은, 상기 이송수단의 저부에 설치되며 상기 마이크로웨이브 발진기에서 발진되는 전자파를 상기 판상의 슬러지로 반사시키는 반사판(94), 상기 반사판의 양측에 형성되며 상기 반사판 표면을 따라 흐르는 물을 배수하는 배수로(95)를 포함한다.
Description
본 발명은 상하수 슬러지, 축분 슬러지, 음식물 쓰레기를 포함하는 각종 슬러지를 건조하는 슬러지 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 함수율에 의해 덩어리 형태로 뭉친 슬러지를 먼저 판상으로 가공하되, 슬러지의 두께와 폭을 조절하여 마이크로웨이브가 판상 슬러지의 전영역에 걸쳐 신속하게 전파되도록 함으로써 슬러지의 건조시간을 단축할 수 있고, 따라서, 건조 라인의 크기나 건조열원을 무리하게 크게 할 필요가 없는 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 관한 것이다.
상하수 슬러지, 축분 슬러지 등의 슬러지는 탈수과정을 거쳐 함수율 70~80% 상태에서 해양투기가 진행되어 왔으며, 극히 일부분이 시멘트 원료와 같은 재활용 또는 매립을 통하여 처리되어지고 있고, 해양생태계를 비롯하여 매립을 통한 토양오염 등 많은 문제를 가지고 있으며, 런던협약에 따른 해양투기가 금지됨으로 인하여 해양투기 방식으로 처리되던 많은 양의 슬러지를 효과적으로 처리할 방법에 관한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이를 목적으로 개발된 다수의 종래기술들이 있다.
이러한 종래기술로 특허 제0718557호가 있다.
종래 기술은 피스톤의 왕복행정에 의하여 판상으로 슬러지 형상을 건조하는 장치로서, 실린더와 피스톤의 기밀유지가 아주 중요하게 요구되며 피스톤이 상사점에 도달하여 얇은 판상으로 슬러지를 압출하고 후퇴하여 다시 슬러지를 공급받는 동안의 시간적 소모와 슬러지의 공급이 원활하지 못하며 연속적인 판상 슬러지의 공급이 이루어지지 않아 건조 효율이 반감되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 함수율에 의해 덩어리 형태로 뭉친 슬러지를 신속하게 건조하고, 건조시 건조 라인의 크기나 건조열원을 무리하게 크게 하지 않고 건조할 수 있는 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기를 제공하려는데 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기는, 슬러지가 투입되는 호퍼와; 상기 호퍼의 저부에 배치되며 상기 호퍼를 통해 투입되는 슬러지의 교반 공간을 제공하는 교반블록과; 상기 교반블록의 내부에 횡방향으로 설치되며 상기 호퍼에서 낙하하는 슬러지를 교반하는 한 쌍의 제1,2교반드럼과; 상기 제1,2교반드럼의 저부에 횡방향으로 설치되며 상기 제1,2교반드럼에 의해 교반된 슬러지를 정량적으로 토출하는 하는 한 쌍의 제1,2토출드럼과; 상기 제1,2토출드럼을 통해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 슬러지 토출 가이드와; 상기 제1,2토출드럼에 의해 토출되는 교반된 슬러지를 일정 속도로 이송하는 이송수단과; 상기 이송수단 상부에 밀폐형 건조공간을 형성하는 건조부스, 상기 건조부스의 천정부에 상호 간에 일정 간격을 두고 설치되며 마이크로웨이브에 의해 상기 이송수단에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 다수의 마이크로웨이브 발진기, 상기 건조부스 내부에서 발생되는 증기를 배출하는 배기수단으로 이루어지며 상기 이송수단에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 건조수단을 포함하고, 상기 교반블록은 상기 제1,2교반드럼과 제1,2토출드럼이 상하로 배열되도록 각각 곡선형의 홈을 갖는 교반부와 토출부로 구성되며, 상기 교반부는 축방향을 따라 일정 간격을 두고 반복하여 배열된 기어홈이 포함되고, 상기 제1,2교반드럼은, 축방향을 따라 둘레부에 제1,2교반칼날이 위상차를 두고 맞물리도록 형성되면서 회전비와 비틀림 각이 서로 다르게 이루어지고, 상기 제1,2교반칼날은 상기 교반부의 기어홈에 수용되며, 상기 슬러지 토출 가이드는, 상기 교반블록의 토출부 하부에 결합되는 고정부, 상기 고정부의 내부에 형성되며 상기 제1,2토출드럼에 의해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 사출실, 상기 사출실의 배출단에 형성되며 상기 사출실에서 배출되는 판상의 슬러지를 상기 이송수단으로 유도하는 판상의 슈트를 포함하되, 상기 슬러지 토출 가이드는, 상기 슈트에 횡방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 슈트의 표면보다 돌출되도록 설치되어 판상 슬러지의 폭을 조정하는 폭조정 리브, 상기 슈트의 상부에 상기 슈트의 단부로 가면서 하향 경사지도록 배치되면서 폭방향의 양측이 상기 슈트의 양 측벽에 전후진 가능하게 연결되어 상기 슈트의 바닥부와의 사이에 공간을 형성하되, 상기 공간의 높이를 조정하여 판상 슬러지의 두께를 조정하는 두께조정판을 포함하고, 상기 이송수단은 다공성이며, 상기 건조수단은, 상기 이송수단의 저부에 설치되며 상기 마이크로웨이브 발진기에서 발진되는 전자파를 상기 판상의 슬러지로 반사시키는 반사판, 상기 반사판의 양측에 형성되며 상기 반사판 표면을 따라 흐르는 물을 배수하는 배수로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 의하면, 함수율에 의해 덩어리 형태로 뭉친 슬러지를 먼저 판상으로 가공하여 마이크로웨이브가 판상 슬러지의 전영역에 걸쳐 신속하게 전파되도록 함으로써 슬러지의 건조시간을 단축시킬 수 있고, 특히, 슬러지의 두께와 폭을 조절하여 슬러지의 두께와 폭을 최적의 건조 조건으로 조절함으로써 건조효율을 높일 수 있고, 또한, 이송수단을 통과한 마이크로웨이브를 다시 슬러지쪽으로 반사하여 마이크로웨이브의 손실을 줄이고 건조시간을 단축할 수 있다. 따라서, 건조 라인의 크기나 건조열원을 무리하게 크게 할 필요가 없으므로 비용을 절감할 수 있다.
그리고, 기존 하수종말처리장의 증설이나 교체없이 기존 설비의 최종 단계에 연계하여 사용 가능하므로 설비의 교체와 증설시 소요되는 막대한 자금을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기의 외관 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기의 개략적인 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 교반수단의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 교반블록의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 제1,2교반드럼과 제1,2토출드럼의 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 슬러지 토출 가이드의 사시도.
도 7a와 도 7b는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 폭조정 리브의 예시도.
도 8a와 도 8b는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 두께조정판의 예시도.
도 9는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 반사판의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기의 개략적인 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 교반수단의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 교반블록의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 제1,2교반드럼과 제1,2토출드럼의 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 슬러지 토출 가이드의 사시도.
도 7a와 도 7b는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 폭조정 리브의 예시도.
도 8a와 도 8b는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 두께조정판의 예시도.
도 9는 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 적용된 반사판의 사시도.
도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기는, 원료 슬러지가 투입되는 호퍼(10), 호퍼(10)에 투입된 슬러지의 교반 공간을 제공하는 교반블록(20), 교반블록(20)의 내부에 장착되며 슬러지를 교반하는 제1,2교반드럼(30,40), 제1,2교반드럼(30,40)에 의해 교반된 슬러지를 정량적으로 토출하는 제1,2토출드럼(50,60), 교반블록(20)에서 토출되는 슬러지를 판상으로 배출하는 슬러지 토출 가이드(70), 슬러지 토출 가이드(70)에 의해 판상으로 가공된 판상의 슬러지를 이송하는 이송수단(80), 이송수단(80)에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 마이크로웨이브에 의해 건조하는 건조수단(90)으로 구성된다.
호퍼(10)는 슬러지의 투입과 배출이 가능한 상하부 개방형 통구조이며, 표면을 테프론 코팅하여 슬러지에 의한 오염과 부식을 방지하고 슬러지의 슬립성을 개선하였다.
교반블록(20), 제1,2교반드럼(30,40), 제1,2토출드럼(50,60)은 교반수단이다.
도 2 내지 도 5에서 보이는 바와 같이, 교반블록(20)은 제1,2교반드럼(30,40)과 제1,2토출드럼(50,60)이 상하로 배열되도록 각각 곡선형의 홈을 갖는 교반부(21)와 토출부(22)로 구성된다.
교반부(21)는 축방향을 따라 일정 간격을 두고 반복하여 배열된 기어홈(23)이 구비된다. 기어홈(23)은 후술하는 제1,2교반드럼(30,40)의 제1,2교반칼날(31,41)이 수용되는 홈으로서, 제1,2교반드럼(30,40)과 교반블록(20) 사이에 틈이 생기지 않도록 하는 것이다.
교반블록(20)은 슬러지의 투입과 배출이 가능하도록 상하부가 개방되어야 하며, 예를 들어 좌우 2개로 분할 형성될 수 있고, 호퍼(10)와 마찬가지로 슬러지의 슬립과 부식 방지 등을 위해 표면이 테프론 코팅될 수 있다.
제1,2교반드럼(30,40)은, 축방향을 따라 둘레부에 제1,2교반칼날(31,41)이 각각 형성된 구조이며 교반모터에 의해 서로 모아지는 방향으로 회전하도록 설치되어, 호퍼(10)에서 낙하하는 슬러지(함수율이 높아 뭉쳐진 상태의 덩어리 형태이다)를 작게 분쇄하면서 교반시킨다. 이때, 슬러지의 분쇄와 교반 효율을 높이기 위하여 제1,2교반칼날(31,41)은 위상차가 다르게 형성되어 서로 맞물리며, 또한 회전비가 다르게 상기 교반모터에 연결된다. 즉, 도 5에서 보이는 바와 같이, 제1,2교반칼날(31,41)은 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 다수개가 형성된 형태이며, 서로 모아지면서 슬러지를 압착하여 분쇄 및 교반시킨다.
제1,2토출드럼(50,60)은 제1,2교반드럼(30,40)에 의해 분쇄 및 교반된 슬러지를 판상으로 가공하기 위한 준비 작업을 하며, 축의 둘레부에 원주방향을 따라 제1,2기어(51,61)가 치합되도록 구성되고, 모터에 의해 회전력을 전달받아 서로 모아지는 방향으로 회전하면서 제1,2교반드럼(30,40)에 의해 분쇄 및 교반된 슬러지를 압축하면서 정량씩 슬러지 토출 가이드(70)에 공급한다.
슬러지 토출 가이드(70)는, 교반블록(20)의 토출부 하부에 결합되는 고정부(71), 고정부(71)의 내부에 형성되며 제1,2토출드럼(50,60)에 의해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 사출(압출)실(72), 사출실(72)의 배출단에 형성되며 사출실(72)에서 배출되는 판상의 슬러지를 이송수단(80)으로 유도하는 판상의 슈트(73)로 구성된다. 사출실(72)은 제1,2토출드럼(50,60)에서 토출되는 슬러지를 판상의 슬러지로 성형하기 위한 공간을 갖는 것으로, 즉 슬러지가 사출실(72)을 통과하면서 판상으로 성형된다.
슈트(73)는 일측이 사출실(72)의 배출단에 연결되며 타측의 자유단부가 이송수단(80)의 표면에 대응되고, 사출실(72)에서 성형되어 배출되는 판상의 슬러지를 이송수단(80)으로 유도한다.
사출실(72)과 슈트(73)를 통해서 판상의 슬러지가 성형됨을 감안하여 판상의 슬러지의 폭과 두께를 조정할 수 있도록 구성된다.
먼저 폭 조정은 다음과 같은 구조에 의해 가능하다.
슈트(73)(사출실(72)에서부터 슈트(73)에 걸쳐)에는 판상 슬러지의 폭을 조절하는 폭조정 리브(74)가 형성된다. 폭조정 리브(74)는 판상의 슬러지의 폭 조정을 위하여 하나 이상이 사용될 것이며, 슈트(73)에 분리 가능하게 결합되거나 폭조정 가능하도록 좌우로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 도 7a는 슈트(73)에 3개의 폭조정 리브(74)가 적용된 것이고, 도 7b는 슈트(73)에 2개의 폭조정 리브(74)가 적용된 것이다.
두께 조정은 다음과 같은 구조에 의해 가능하다.
슈트(73)는 사출실(72)의 배출단에서부터 단부로 가면서 높이가 낮아지도록 즉, 평평한 바닥부 상기 바닥부의 좌우 양측에 각각 형성되며 사출실(72)에서부터 가면서 단면적이 좁아지는 삼각형의 측벽으로 형성되며, 슈트(73)에 전후진 가능하게 연결되어 슈트(73)의 바닥부와의 사이에 공간을 형성하되, 상기 공간의 높이를 조정하여 판상 슬러지의 두께를 조정하는 두께조정판(75)이 포함된다. 도 8a와 도 8b는 두께조정판(75)의 위치 변화에 의해 두께(t1,t2)가 달라진 것을 도시한 것이다.
두께조정판(75)은 슈트(73)에 가이드수단(예를 들어 슈트(73)의 양 측벽에 형성되는 레일, 두께조정판(75)에 형성되며 상기 레일을 따라 슬라이딩하는 캐리어, 두께조정판(75)을 슈트(73)에 고정하는 고정구 등으로 구성)슬라이딩 가능하게 설치된다.
이송수단(80)은 슈트(73)에서 배출되는 판상 슬러지를 일측에서 타측으로 이송하여 이 과정 중에 건조수단(90)에 의해 판상 슬러지의 건조가 이루어지도록 하며, 예컨대, 무한궤도형 벨트이며 수분의 배출을 위하여 다공성 벨트로 구성될 수 있다.
건조수단(90)은, 이송수단(80)의 상부에 밀폐형 건조공간을 형성하는 건조부스(91), 건조부스(91)의 천정부에 상호 간에 일정 간격을 두고 설치되며 마이크로웨이브에 의해 이송수단(80)에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 다수의 마이크로웨이브 발진기(92), 건조부스(91) 내부에서 발생되는 증기를 배출하는 배기수단(93)(배출 블로워(blower) 등), 이송수단(80)의 저부에 설치되며 마이크로웨이브 발진기(92)에서 발진되는 전자파를 판상의 슬러지로 반사시키는 반사판(94)을 포함하여 구성된다.
반사판(94)은 이송수단(80)의 저부에 배치되어 이송수단(80)에서 물이 낙하할 수 있고, 이때, 낙하하는 물을 배수하기 위하여 폭방향의 좌우 양측에 각각 배수로(95)(도 9에 도시됨)가 형성될 수 있다. 반사판(94)은 표면에 있는 물을 배수로(95)로 유도하기 위하여 배수로(95)측으로 하향 경사지는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기의 작용은 다음과 같다.
먼저 덩어리 형태의 슬러지를 판상의 슬러지로 가공하기 전에 폭조정 리브(74)와 두께조정판(75)을 통해 판상의 슬러지의 폭과 두께를 조정한다.
예를 들어 하수종말처리장에서 처리되어 함수율이 70~80%로 조정된 슬러지(함수율이 높아 덩어리 형태)는 호퍼(10)에 투입된다.
호퍼(10)에 투입된 덩어리 형태의 슬러지는 제1,2교반드럼(30,40)의 사이로 자유 낙하하며, 제1,2교반드럼(30,40)의 제1,2교반칼날(31,41)이 서로 모아지면서 덩어리 형태의 슬러지를 분쇄 및 교반한다. 즉, 제1,2교반드럼(30,40)을 통과하면서 덩어리 형태의 슬러지가 작은 입도의 슬러지로 변하게 된다.
제1,2교반칼날(31,41)은 덩어리 형태의 슬러지를 분쇄 및 교반하면서 제1,2토출드럼(50,60)의 사이로 배출시키며, 제1,2토출드럼(50,60)은 제1,2교반드럼(30,40)에서 공급된 슬러지를 압착하면서 일정량씩 배출시킨다.
제1,2토출드럼(50,60)에서 배출된 슬러지는 슬러지 토출 가이드(70)의 사출실(72)에 모이게 되며, 이때, 사출실(72)에 모인 슬러지는 제1,2토출드럼(50,60)으로부터 가해지는 압력을 받게 되고, 사출실(72)의 형태로 가공된다.
이어서, 사출실(72)에 모인 슬러지는 슈트(73)를 통해 배출되는데, 슈트(73)의 폭조정 리브(74)와 두께조정판(75)에 의해 일정한 폭과 두께의 판상 슬러지로 배출된다.
슈트(73)에서 배출된 판상의 슬러지는 이송수단(80)을 따라 타측으로 서서히 이송되며, 이 과정에서 건조수단(90)의 마이크로웨이브 발진기(92)에서 발진되는 마이크로웨이브에 의해 건조된다. 즉, 슬러지가 판상으로 가공되어 마이크로웨이브가 신속하게 전파됨으로써 마이크로웨이브 발진기(92)의 수량을 적게 하고 이송수단(80)의 길이를 짧게 하여도 판상의 슬러지를 효율적으로 건조할 수 있다.
또한, 마이크로웨이브 발진기(92)에서 발진된 마이크로웨이브 중 일부는 이송수단(80)을 통과하게 되며, 반사판(94)에 의해 판상의 슬러지측으로 반사되어 판상의 슬러지를 건조시킨다.
마이크로웨이브에 의한 건조시 열이 발생되며, 이 열은 배기수단(93)을 통해 건조부스(91)의 외부로 배기된다.
한편, 이송수단(80)을 따라 이송되는 판상의 슬러지에서는 물이 낙하할 수 있고, 이 물은 반사판(94)에 있는 배수로(95)를 통해 유도 배수된다.
이와 같은 공정을 통해 건조된 판상의 슬러지는 이송수단(80)의 배출단을 통해 배출된 후 별도의 적재함, 적재차량 등에 적재된다.
10 : 호퍼, 20 : 교반블록
30,40 : 제1,2교반드럼, 50,60 : 제1,2토출드럼
70 : 슬러지 토출 가이드, 72 : 사출실
73 : 슈트, 74 : 폭조정 리브
75 : 두께조정판, 80 : 이송수단
90 : 건조수단, 91 : 건조부스
92 : 마이크로웨이브 발진기, 93 : 배기수단
94 : 반사판, 95 : 배수로
30,40 : 제1,2교반드럼, 50,60 : 제1,2토출드럼
70 : 슬러지 토출 가이드, 72 : 사출실
73 : 슈트, 74 : 폭조정 리브
75 : 두께조정판, 80 : 이송수단
90 : 건조수단, 91 : 건조부스
92 : 마이크로웨이브 발진기, 93 : 배기수단
94 : 반사판, 95 : 배수로
Claims (6)
- 슬러지가 투입되는 호퍼(10)와;
상기 호퍼의 저부에 배치되며 상기 호퍼를 통해 투입되는 슬러지의 교반 공간을 제공하는 교반블록(20)과;
상기 교반블록의 내부에 횡방향으로 설치되며 상기 호퍼에서 낙하하는 슬러지를 교반하는 한 쌍의 제1,2교반드럼(30,40)과;
상기 제1,2교반드럼의 저부에 횡방향으로 설치되며 상기 제1,2교반드럼에 의해 교반된 슬러지를 정량적으로 토출하는 하는 한 쌍의 제1,2토출드럼(50,60)과;
상기 제1,2토출드럼을 통해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 슬러지 토출 가이드(70)와;
상기 제1,2토출드럼에 의해 토출되는 교반된 슬러지를 일정 속도로 이송하는 이송수단(80)과;
상기 이송수단 상부에 밀폐형 건조공간을 형성하는 건조부스(91), 상기 건조부스의 천정부에 상호 간에 일정 간격을 두고 설치되며 마이크로웨이브에 의해 상기 이송수단에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 다수의 마이크로웨이브 발진기(92), 상기 건조부스 내부에서 발생되는 증기를 배출하는 배기수단(93)으로 이루어지며 상기 이송수단에 의해 이송되는 판상의 슬러지를 건조시키는 건조수단(90)을 포함하고,
상기 교반블록은 상기 제1,2교반드럼과 제1,2토출드럼이 상하로 배열되도록 각각 곡선형의 홈을 갖는 교반부(21,22)와 토출부로 구성되며, 상기 교반부는 축방향을 따라 일정 간격을 두고 반복하여 배열된 기어홈이 포함되고,
상기 제1,2교반드럼은, 축방향을 따라 둘레부에 제1,2교반칼날이 위상차를 두고 맞물리도록 형성되면서 회전비와 비틀림 각이 서로 다르게 이루어지고, 상기 제1,2교반칼날은 상기 교반부의 기어홈에 수용되며,
상기 슬러지 토출 가이드는, 상기 교반블록의 토출부 하부에 결합되는 고정부(71), 상기 고정부의 내부에 형성되며 상기 제1,2토출드럼에 의해 토출되는 슬러지를 판상으로 성형하는 사출실(72), 상기 사출실의 배출단에 형성되며 상기 사출실에서 배출되는 판상의 슬러지를 상기 이송수단으로 유도하는 판상의 슈트(73)를포함하여 구성된 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기에 있어서,
상기 슬러지 토출 가이드는, 상기 슈트에 횡방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 슈트의 표면보다 돌출되도록 설치되어 판상 슬러지의 폭을 조정하는 폭조정 리브(74), 상기 슈트의 상부에 상기 슈트의 단부로 가면서 하향 경사지도록 배치되면서 폭방향의 양측이 상기 슈트의 양 측벽에 가이드수단을 통해 전후진 가능하게 연결되어 상기 슈트의 바닥부와의 사이에 공간을 형성하되, 상기 공간의 높이를 조정하여 판상 슬러지의 두께를 조정하는 두께조정판(75)을 포함하고,
상기 이송수단은 다공성이며, 상기 건조수단은, 상기 이송수단의 저부에 설치되며 상기 마이크로웨이브 발진기에서 발진되는 전자파를 상기 판상의 슬러지로 반사시키는 반사판(94), 상기 반사판의 양측에 형성되며 상기 반사판 표면을 따라 흐르는 물을 배수하는 배수로(95)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 양의 조절이 가능한 구조를 갖는 마이크로웨이브를 이용한 슬러지 건조기. - 삭제
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