KR101216148B1 - 슬러지 건조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상/하수도의 이물질이나 음식물 쓰레기 등 각종 슬러지를 건조시켜 이송시키는 슬러지 건조용 컨베이어에 관한 것이다.
본 발명은 슬러지를 가늘게 만들어 건조할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로 슬러지를 평 압착 롤러와 일정한 간격으로 홈이 형성된 성 형롤러로 압착하여 가늘게 만들고 성형 롤러의 하단부에는 슬러지 분리칼을 설치하여 슬러지가 성형 롤러에서 쉽게 분리되게 함으로써 해소할 수가 있다.
본 발명은 건조 방식이 간단하여 제작이 용이하고, 슬러지를 성형 롤러에 의하여 성형할 때 분리칼에 의하여 슬러지가 성형 롤러에 붇는 것을 방지할 수가 있고, 분리칼이 가이드레일의 역할을 함으로써 슬러지가 성형 롤러에서 이탈될 때 이탈 경사각에 의하여 슬러지에 클랙이 발생하게 함으로써 초고주파와 원적외선이 슬러지의 내부까지 쉽게 조사되게 함으로써 완벽한 건조를 할 수가 있다.
또한, 본 발명은 근적외선이나 원적외선 히터를 이용하여 슬러지의 물질을 가열하고, 마이크로 웨이브실를 이용하여 슬러지에 함유된 물을 가열함으로써 슬러지를 완벽하게 건조할 수가 있는 유용한 발명이다.

Description

슬러지 건조방법 및 그 장치{The drying method and the same apparatus of sludge}

본 발명은 상/하수도의 이물질이나 음식물 쓰레기 등 각종 슬러지를 건조시켜 이송시키는 슬러지 건조용 컨베이어에 관한 것이다.

일반적으로 상/하수도에서 발생하는 음식물 쓰레기나 종이 및 직물 등의 각종 슬러지가 발생하여 상/하수도를 막히게 하는 원인이 되었고, 이와 같이 상/하수도가 막히는 것을 방지하기 위하여 슬러지를 제거하여 왔다.

종래에는 슬러지를 제거하기 위하여 상/하수구에 컨베이어를 설치하고, 컨베이어를 작동시키면 컨베이어에 설치된 벨트에 의하여 슬러지가 상/하수도의 외부로 이송되는 방식이다.

한편, 종래에 사용되어온 컨베이어는 상/하수도에서 슬러지를 건재 낸 후 악취의 방지와 수거용 용이성을 위하여 컨베이어의 내부에 열풍을 공급하여 슬러지가 이송되는 동안 건조되도록 하였다.

그러나 종래에 사용되어온 컨베이어는 슬러지를 건조하기 위하여 컨베이어 몸체의 내부로 열풍을 공급할 경우 컨베이어와 몸체 사이에 높낮이가 높아 열풍이 대류 현상에 의하여 상측으로 이동하여 실질적으로 컨베이어를 타고 이송되는 슬러지를 건조하지 못하였다.

한편, 상기와 같은 단점으로 인하여 슬러지를 건조하기 위하여 더욱 강력하고 고온의 열풍을 공급하였으며, 이로 인한 불필요한 에너지의 낭비가 심하였다.

그리고 종래의 슬러지 이송용 컨베이어는 수평으로 설치되어 있기 때문에 열풍에 의하여 슬러지가 미약하게 건조되면서 수증기를 발생하게 되고, 이 수증기가 컨베이어 몸체의 상측으로 이송하여 정지됨으로써 수증기가 외부로 배출되지 못하였다.

이와 같이 종래에는 수증기가 외부로 빠져나가지 못함으로써 컨베이어의 내부에 물방울이 생기게 되는 단점이 있으며, 이 물방울이 배출되지 못함으로써 다시 컨베이어를 타고 이송되는 슬러지로 떨어지게 되어 슬러지의 완전 건조를 할 수 없는 문제점이 있다.

본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 슬러지 건조용 컨베이어(2009년 특허 출원 제0121566호)를 발명하였다.

상기의 발명은 히터와 마이크로 웨이브실를 이용하여 슬러지를 건조하는 방식이다. 그러나 상기의 발명은 덩어리의 슬러지가 컨베이어에 공급되어 이송될 때 히터와 마이크로웨이브실로 건조하는 방식으로 실질적으로 덩어리진 슬러지를 완벽하게 건조할 수가 없었다.

즉 덩어리진 슬러지의 내부에 함유되어 있는 수분이 외부로 방출되지 않음으로써 건조가 되지 않는 문제점이 있다.

좀더 상세하게 설명하면 슬러지의 성질이 건조를 하기 위하여 가열하여 온도가 올라가도 수분함량이 너무 많고 각종 이물질이 엉켜 덩어리로 있기 때문에 덩어리진 슬러지의 내부까지 건조할 수가 없었다.

한편, 이와 같은 점을 해결하기 위하여 슬러지를 압착하여 국수처럼 가늘게 만들어 건조하는 방식이 안출되었으나, 상기의 방식은 덩어리진 슬러지를 압착하여 가늘게 만들기 위하여 압착기가 너무 과도한 압력으로 압착하여야 함으로써 불필요한 에너지의 낭비가 심하였다.

또한, 슬러지에는 머리카락과 실 등과 같은 이물질이 포함되어 있기 때문에 압착기가 과도한 압력에 의하여 작동이 중단되는 단점이 있으며, 이를 해결하기 위하여 잦은 수리를 함으로써 불편하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로 슬러지를 가늘게 만들어 건조할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 부가적인 목적으로 가늘게 만들어진 슬러지를 내부까지 완벽하게 건조할 수 있도록 하는데 그 부가적인 목적이 있다.

본 발명의 다른 부가적인 목적으로는 마이크로 웨이브실가 외부로 누출되지 않도록 하는데 그 부가적인 목적이 있다.

본 발명의 다른 부가적인 목적으로는 마이크로 웨이브 실로 안내하는 장치를 이용하여 마이크로 파가 슬러지에 고르게 조사될 수 있도록 하는데 그 부가적인 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로 슬러지를 평 압착 롤러와 일정한 간격으로 홈이 형성된 성 형롤러로 압착하여 가늘게 만들고 성형 롤러의 하단부에는 슬러지 분리칼을 설치하여 슬러지가 성형 롤러에서 쉽게 분리되게 함으로써 해소할 수가 있다.

상기 부가적인 목적으로 해소하기 위한 수단으로 망사로 된 컨베이어의 상측에 다수개의 마이크로 웨이브실를 설치하고 컨베이어의 상부와 하단부에는 원적외선이나 근적외선 히터를 설치하여 슬러지의 물질과 내부에 함유된 물을 동시에 가열되게 함으로써 해소할 수가 있다.

상기 부가적인 목적으로 해소하기 위한 수단으로 컨베이어의 상측에 설치된 각각의 마이크로 웨이브실 양측에 마이크로 웨이브실 누출방지공간을 설치함으로써 해소할 수가 있다.

상기 부가적인 목적으로 해소하기 위한 수단으로 마이크로 웨이브실를 일정한 각도로 흔들리게 함으로써 슬러지에 고르게 초고주파가 조사되게 함으로써 해소할 수가 있다.

본 발명은 슬러지를 일정한 굵기로 가늘게 성형하여 건조하는 방식으로 건조 방식이 간단하여 제작이 용이하고, 슬러지를 성형 롤러에 의하여 성형할 때 분리칼에 의하여 슬러지가 성형 롤러에 붇는 것을 방지할 수가 있고, 분리칼이 가이드레일의 역할을 함으로써 슬러지가 성형 롤러에서 이탈될 때 이탈 경사각에 의하여 슬러지에 클랙이 발생하게 함으로써 (그 틈 사이로)수분을 빨리 방출하게 도와 완벽한 건조를 할 수가 있다.

또한, 본 발명은 근적외선이나 원적외선 히터를 이용하여 슬러지의 물질을 가열하고, 마이크로 웨이브실를 이용하여 슬러지에 함유된 물을 가열함으로써 슬러지를 완벽하게 건조할 수가 있다.

그리고 본 발명은 마이크로 웨이브실에서 발생하는 초고주파가 외부로 누출되는 것을 차단함으로써 안전하게 사용할 수가 있으며, 에너지의 낭비를 절감할 수가 있는 유용한 발명이다.

그리고 마이크로 웨이브실를 안내하는 장치를 이용하여 마이크로 웨이브실를 일정한 각도로 흔들리게 함으로써 슬러지에 고르게 초고주파가 조사할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 공정을 보인 블록도
도 2는 본 발명의 전체를 보인 개략 사시도
도 3은 본 발명의 전체를 보인 개략 측 단면도
도 4는 본 발명 압착 성형부를 보인 요부 확대 평면도
도 5는 본 발명 마이크로 웨이브실의 좌우 작동장치를 보인 개략 사시도
도 6은 본 발명 좌우작동장치의 구동 전 상태를 보인 블럭도

슬러지를 호퍼에 투입하는 투입공정;

상기 호퍼에 투입된 슬러지를 평 롤러와 일정한 간격으로 홈이 형성된 성형 롤러의 압착에 의하여 슬러지가 국수형상으로 가늘게 일정한 굵기로 인출하는 성형공정;

상기 성형 공정에서 성형 롤러의 저면 한쪽에 성형 롤러에 형성된 홈에 각각 분리칼을 설치하여 성형 롤러에서 슬러지가 쉽게 분리되고 슬러지를 일정한 각도로 절곡시켜 국수 형의 슬러지에 클랙이 발생하도록 분리칼을 설치한 분리공정;

상기 성형공정과 분리공정에 의하여 가늘고 일정한 굵기로 성형 된 슬러지를 망사로 된 컨베이어에 의하여 이송되는 이송공정;

상기 컨베이어에 의하여 이송되는 슬러지의 물질을 가열하는 원적외선 1차 조사공정;

상기 컨베이어에 의하여 이송되는 슬러지의 내부에 있는 물을 가열하는 마이크로웨이브실 1차 조사공정;

상기 컨베이어에 의하여 이송되는 슬러지의 물질을 가열하는 원적외선 2차 조사공정;

상기 컨베이어에 의하여 이송되는 슬러지의 내부에 있는 물을 가열하는 마이크로웨이브실 2차 조사공정;

상기의 공정을 통하여 건조된 슬러지를 배출하는 배출공정으로 이루어진 것이다.

본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

내부에 망사로 된 이송 컨베이어(2)가 설치되어 모터에 의하여 회전되어 이송하며 컨베이어의 하단부에는 물 배출 가이드 판(3)이 설치된 본체(1);

상기 본체(1)에 설치된 컨베이어(2)의 한쪽 상부에 호퍼(12)를 설치하되 호퍼의 하단부에 평 롤러(4)와 일정한 간격으로 슬러지 성형용 홈(5)이 설치된 성형 롤러(6)를 수평선상에 설치하여 슬러지를 일정한 굵기로 가늘게 성형하는 성형부(7);

상기 성형부(7)에 설치되어 있는 성형 롤러(6)의 저면 한쪽에 성형 롤러(6)에 형성된 홈(5)에 각각 경사지게 설치하여 성형 롤러(6)에서 슬러지가 쉽게 분리되고 슬러지를 일정한 각도로 절곡시켜 국수 형상의 슬러지에 클랙이 발생하도록 하는 분리칼(8);

상기 망사로 된 컨베이어(2)의 상/하단부에 일정한 간격으로 다수 개를 설하여 슬러지를 이루고 있는 물질을 가열하여 건조하게 하는 원적외선 또는 근적외선 히터(17);

상기 컨베이어(2)의 상측에 일정한 간격으로 다수개 설치되어 슬러지의 내부에 함유된 수분을 초고주파로 가열하는 마이크로 웨이브실(9);

상기 마이크로 웨이브실(9)에서 발생하는 초고주파가 외부로 누출되지 못하도록 각각의 마이크로 웨이브실(9)의 양측에 설치되는 초고주파 누출 차단장치(10)를 포함하여서 된 것이다.

상기 초고주파 누출차단장치(10)는 각 마이크로 웨이브실(9)의 양측에 설치하며 내부에 일정한 간격으로 다수개의 수직 격판(11)을 설치하되 수직 격판(11)이 콘베이어(2)의 상측에서 슬러지가 통과하는 높이까지 위치하게 하여 마이크로 웨이브실(9)에서 발산하는 초고주파가 다수개의 격판(11)에 의하여 생긴 통로에서 부딪쳐 소멸 되도록 한 것이다.

상기 마이크로 웨이브실(9)의 하단부에 마이크로웨이브실를 안내하는 장치를 설치하여 마이크로 웨이브실를 좌우 일정한 각도로 작동되게 하여 슬러지의 전체 면에 고르게 초고주파가 조사되도록 하여도 바람직하다.

상기 마이크로 웨이브실를 좌우로 작동시키는 좌우작동장치는 마이크로웨이브실(9)의 상부 양측의 회전봉(13)에 초고주파를 안내하는 안내판(14)을 설치하고, 본체(1)의 외부에는 회전봉(13)에 다수개의 링크(15)를 설치한 다음 모터에 의하여 회전하는 캠판(16)에 링크(15)를 고정하여도 바람직하다.

상기와 같이 된 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

본체(1)의 한쪽에 설치된 호퍼(12)에 슬러지 덩어리를 투입한 다음 전원 스위치를 온 시키면 호퍼(12)의 하단부에 설치된 평 롤러(4)와 성형 롤러(6)가 닿아 있는 상태에서 내측으로 회전하게 된다.

상기와 같이 평 롤러(4)와 성형 롤러(6)가 회전하게 되면 슬러지가 성형 롤러(6)에 형성된 성형용 홈(5)으로 삽입된 상태에서 하단으로 인출하게 된다.

이때 평 롤러(4)와 성형 롤러(6)는 밀착되어 있기 때문에 슬러지를 성형용 홈(5)으로만 들어가 인출하게 된다.

상기와 같이 슬러지가 성형용 롤러(6)에 형성된 성형용 홈(5)에서 압착되어 있출되면 성형 롤러(6)의 하단 회전방향에 경사지게 설치된 분리칼(8)에 의하여 성형 롤러(6)에서 슬러지와 분리된다.

이때 성형 롤러(6)의 성형용 홈(5)에 설치된 분리칼(8)이 성형롤러(6)에서 경사지게 설치되어 있기 때문에 슬러지는 성형 롤러(6)에서 분리됨과 동시에 분리칼(8)의 경사각에 의하여 슬러지가 절곡되고, 이로 인하여 슬러지에 절곡되 부분의 외측에 클랙이 발생하게 된다.

상기와 같이 클랙이 발생한 슬러지가 콘베이어(2)에 떨어지면 망사로 된 콘베이어(2)에 의하여 국수 형으로 된 슬러지가 이송되고, 이와 동시에 콘베이어의 상/하단부에 설치된 원적외선(근적외선)에 의하여 슬러지를 이루고 있는 물질이 가열되어 건조된다.

이와 같이 슬러지의 외부가 가열되어 건조되는 상태에서 슬러지가 콘베이어(2)를 타고 마이크로웨이브실(9)가 설치된 곳으로 이송되면 마이크로 웨이브실(9)에서 발생하는 초고주파에 의하여 슬러지의 내부에 있는 수분(물)아 가열되어 수분이 외부로 방출되어 건조되며, 외부로 방출되는 공기는 악취제거 실로 보내어 악취를 제거한 다음 외부로 방출된다.

이때 컨베이어(2)를 타고 이송되는 슬러지는 별 이동이 없이 이송되므로 마이크로 웨이브실(9)에서 발생하는 초고주파를 좌우로 작동시키는 좌우 작동장치를 작동시켜 초고주파가 슬러지에 고르게 조사되어 슬러지에 함유된 물기를 가열하게 된다.

즉 모터의 구동에 의하여 캠판(16)이 회전하게 되면 캠판(16)에 설치된 링크(15)에 의하여 회전봉(13)이 좌우로 작동하게 되고, 이로 인하여 회전봉(13)에 설치된 안내판(14)이 좌우로 작동하면서 초고주파를 안내하게 되는 것이다.

상기와 같이 원적외선과 마이크로 웨이브실에 의하여 슬러지가 가열되면 슬러지에 있던 수분이 가열되어 수중 기화되고 이 수증기는 휀을 이용하여 외부로 방출한다.

이때 수증기에 의하여 응결수가 생기면 응결수는 컨베이어의 하단부에 설치된 가이드 판을 타고 하단으로 미끌어저 수조로 투입된다

상기와 같이 원적외선과 초고주파에 의하여 슬러지를 이루고 있는 물질과 슬러지의 내부에 함유되어 있는 수분(물)을 가열하게 됨으로써 슬러지의 내/외부를 완벽하게 건조할 수가 있는 것이다.

1. 본체 2. 컨베이어
3. 가이드 판 4. 평 롤러
5. 슬러지 성형용 홈 6. 성형 롤러
7. 성형부 8. 분리칼
9. 마이크로 웨이브실실 10. 초고주파 누출 차단장치
11. 수직격판 12. 호퍼
13. 회전봉 14. 안내관
15. 링크 16. 캠판
17. 원적외선 히터

Claims (4)

1. 슬러지를 호퍼에 투입하는 투입공정;
   상기 호퍼에 투입된 슬러지를 평 롤러와 일정한 간격으로 홈이 형성된 성형 롤러의 압착에 의하여 슬러지가 국수형상으로 가늘게 일정한 굵기로 인출하는 성형공정;
   상기 성형 공정에서 성형 롤러의 저면 한쪽에 성형 롤러에 형성된 홈에 각각 분리칼을 설치하여 성형 롤러에서 슬러지가 쉽게 분리되고 슬러지를 일정한 각도로 절곡시켜 국수 형의 슬러지에 클랙이 발생하도록 분리칼을 설치한 분리공정;
   상기 성형공정과 분리공정에 의하여 가늘고 일정한 굵기로 성형 된 슬러지를 망사로 된 컨베이어에 의하여 이송되는 이송공정;
   상기 컨베이어에 의하여 이송되는 슬러지의 물질을 가열하는 원적외선 조사공정;
   상기 컨베이어에 의하여 이송되는 슬러지의 내부에 있는 물을 가열하는 마이크로웨이브실 조사공정;
   상기의 공정을 통하여 건조된 슬러지를 배출하는 배출공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러지 건조방법.
2. 내부에 망사로 된 이송 컨베이어(2)가 설치되어 모터에 의하여 회전되어 이송하며 컨베이어의 하단부에는 물 배출 가이드 판(3)이 설치된 본체(1);
   상기 본체(1)에 설치된 컨베이어(2)의 한쪽 상부에 호퍼(12)를 설치하되 호퍼의 하단부에 평 롤러(4)와 일정한 간격으로 슬러지 성형용 홈(5)이 설치된 성형 롤러(6)를 수평선상에 설치하여 슬러지를 일정한 굵기로 가늘게 성형하는 성형부(7);
   상기 성형부(7)에 설치되어 있는 성형 롤러(6)의 저면 한쪽에 성형 롤러(6)에 형성된 홈(5)에 각각 경사지게 설치하여 성형 롤러(6)에서 슬러지가 쉽게 분리되고 슬러지를 일정한 각도로 절곡시켜 국수형의 슬러지에 클랙이 발생하도록 하는 분리칼(8);
   상기 망사로 된 컨베이어(2)의 하단부에 일정한 간격으로 다수 개를 설하여 슬러지를 이루고 있는 물질을 가열하여 건조하게 하는 원적외선 히터(17);
   상기 컨베이어(2)의 상부에 일정한 간격으로 다수개 설치되어 슬러지의 내부에 함유된 수분을 초고주파로 가열하는 마이크로 웨이브실(9);
   상기 마이크로 웨이브실(9)에서 발생하는 초고주파가 외부로 누출되지 못하도록 각각의 마이크로 웨이브실(9)의 양측에 설치되는 초고주파 누출 차단장치(10)를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 초고주파 누출차단장치(10)는 각 마이크로 웨이브실(9)의 양측에 설치하며, 내부에 일정한 간격으로 다수개의 수직 격판(11)을 설치하되 수직 격판(11)이 콘베이어(2)의 상측에서 슬러지가 통과하는 높이까지 위치하게 하여 마이크로 웨이브실(9)에서 발산하는 초고주파가 다수개의 격판(11)에 의하여 생긴 통로에서 부딪쳐 슬러지에 조사되도록 한 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 마이크로 웨이브실(9)에서 발생하는 초고주파를 좌우로 안내하는 안내판(14)을 설치하여 슬러지의 전체 면에 고르게 초고주파가 조사되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.

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