KR101325221B1 - 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스크류 날개를 가지는 회전건조기로 폐기물을 건조하는 폐기물 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빠른 습윤가스를 회수하여 건조효율을 높이고 악취의 발생을 억제하는 동시에 폐기물의 교반작용(공중부양)으로 인한 건조효율을 향상시키도록 이루어진 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치는, 스크류 날개를 가지는 회전건조기를 이용한 폐기물 건조장치에 있어서, 상기 회전건조기의 스크류 날개에는 습윤가스의 배출을 위한 다수의 습윤가스용 안내공과, 폐기물의 부양 및 교반을 위한 다수의 주걱날을 포함하여, 상기 습윤가스용 안내공을 통하여 습윤가스를 빠르게 배출하고, 상기 주걱날을 이용하여 이동하는 폐기물을 상측으로 부양 및 교반을 통하여 건조효율을 향상시키도록 이루어는 것이다.

Description

건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치{Improve drying efficiency Waste drying equipment}
본 발명은 스크류 날개를 가지는 회전건조기로 폐기물을 건조하는 폐기물 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빠른 습윤가스를 회수하여 건조효율을 높이고 악취의 발생을 억제하는 동시에 폐기물의 교반작용(공중부양)으로 인한 건조효율을 향상시키도록 이루어진 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치에 관한 것이다.
생활쓰레기, 음식물 쓰레기 등과 같은 폐기물은 토양, 수질 및 대기 오염의 주요 원인이 되고 있어, 최근에는 각종 규제 및 법규가 제정되고 있는 실정이며, 분리수거로 인한 재활용을 높여 생활쓰레기의 양을 줄이고 있다.
그러나 아무리 각종 규제 및 법규가 제정되고, 분리수거로 인한 생활쓰레기의 양을 줄여도, 폐기물은 발생하고, 이러한 폐기물은 적당한 방법으로 처리하여야 한다.
이러한 폐기물의 처리방법으로는 매립, 건조 및 소각의 방법이 있으며, 본 발명에서는 이러한 방법 중 건조방법에 사용되는 건조장치에 관한 것이다.
이러한 폐기물 건조장치에 관한 종래의 기술 중 스크류 날개가 구비되어 있는 회전건조기의 건조방식을 이용한 기술의 문헌에는 (KR) 등록특허 10-0482786호인 폐기물 고속건조장치 및 이를 이용한 건조방법과, (KR) 등록특허 10-0792689호인 폐기물 슬러지 건조장치와, (KR) 등록특허 10-0852024호인 열풍을 이용한 유기성 폐기물 처리용 건조장치 등의 특허문헌이 제공되어 있다.
일반적으로 폐기물에는 수분(습윤)을 함유하고 있으며, 특히 음식물 쓰레기와 슬러지 등의 경우에는 다량의 수분(습윤)을 함유하고 있는 동시에 건조시 심한 악취가 발생하는 문제점이 있다.
특허문헌 중 (KR) 등록특허 10-0482786호인 폐기물 고속건조장치 및 이를 이용한 건조방법에서는 음식물 쓰레기와 같은 다량의 수분(습윤)을 함유하는 폐기물을 고속으로건조시킬 수 있는 장치를 제공하고 있다.
그러나, 상기 특허문헌 등에 제공되어 있는 기술은 스크류 날개가 구비되어 있는 회전건조기의 구성을 모두 변경을 하거나, 추가적은 장치를 설치하여야 함으로써 시설비용이 상승하는 문제점과 장치를 운용하는데 필요한 비용이 상승하는 등 다양한 문제점이 있다.
(KR) 등록특허 10-0482786 (KR) 등록특허 10-0792689 (KR) 등록특허 10-0852024
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 추가적인 특별한 장치를 사용하지 않으며, 종래에 널리 이용되고 있는 스크류 날개가 구비되어 있는 회전건조기의 구성 중 일부 구성만을 변경만으로도 건조효율을 향상시킬 수 있는 폐기물 건조장치를 제공하고자 한다.
즉, 회전건조기의 일부 구성 중 스크류 날개의 구성변경만으로 건조효율을 향상시킬 수 있도록 이루어진 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치는, 스크류 날개를 가지는 회전건조기를 이용한 폐기물 건조장치에 있어서, 상기 회전건조기의 스크류 날개에는 습윤가스의 배출을 위한 다수의 습윤가스용 안내공과, 폐기물의 부양 및 교반을 위한 다수의 주걱날을 포함하여, 상기 습윤가스용 안내공을 통하여 습윤가스를 빠르게 배출하고, 상기 주걱날을 이용하여 이동하는 폐기물을 상측으로 부양 및 교반을 통하여 건조효율을 향상시킴을 특징으로 한다.
즉, 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치는, 스크류 날개를 가지는 회전건조기를 이용한 폐기물 건조장치에 있어서, 내부공간을 구비하고, 상기 내부공간에 고온의 가스가 공급되는 몸체와; 상기 몸체의 내부공간에 공급된 고온의 가스를 이용하여 폐기물을 건조하는 일측에 폐기물 투입구와 타측으로 건조된 폐기물을 배출하는 폐기물 배출구가 형성되고, 내측에 회전하는 스크류 날개가 구비된 회전건조기와; 상기 몸체의 내부공간에 고온의 가스를 공급하는 보일러와; 상기 회전건조기 내의 습윤가스를 흡입하여 보일러로 공급하는 습윤가스 배기장치를 포함하는 한편, 상기 습윤가스 배기장치로 흡입되는 습윤가스의 이동이 원활하도록 스크류 날개에는 다수의 습윤가스용 안내공이 형성되고, 투입되어 이동하는 폐기물을 부양 및 교반을 시키는 다수의 주걱날이 형성됨을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치는 특별한 구성을 추가하지 않고도 건조효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다. 즉, 종래의 시설을 그대로 유지하고, 일부인 회전건조기의 스크류 날개의 구성만을 수정하거나 교체만으로 건조효율을 극대화시킬 수 있음으로 설비비용의 경제성과 운용에 대한 경제성을 도출할 수 있는 장점이 있다.
또한, 건조효율을 향상시킬 목적으로 사용되는 구성이 간소함에 따라 내구성을 실현할 수 있으며, 이로 인하여 내구성에 신뢰성을 창출하는 동시에 보수 등의 요인에 의하여 건조장치의 미사용의 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 도시한 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치의 단면개략도.
도 2는 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치의 부분상세 정단면개략도.
도 3은 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치의 부분상세 측단면개략도.
도 4는 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치의 습윤가스용 안내공과 주걱날 부분의 사시개략도.
도 5는 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치의 습윤가스용 안내공과 주걱날 부분 상세개략도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1과 같이 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치(1)의 구성은 크게, 내부공간(11)이 구비된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 내부공간(11)에 일부분이 수용되어 폐기물(2)을 이동시키며 건조하는 스크류 날개(22)가 구비된 회전건조기(20)와, 상기 몸체(10)의 내부공간(11)에 고온의 가스(열매체)를 공급하는 보일러(30)와, 상기 회전건조기(20) 내의 습윤 가스를 배출하고 이를 보일러(30)에 공급하는 습윤가스 배기장치(40)와, 상기 회전건조기(20) 내에 폐기물을 공급하는 폐기물 공급장치(50)와, 상기 회전건조기(20)를 통과하여 건조된 폐기물을 수집하는 폐기물 수집장치(60)로 구성된다.
도 1을 참조하면,
상기 몸체(10)는 회전건조기(20)의 일부가 수용되도록 내부공간(11)이 형성되며, 일측에는 내부공간(11)으로 보일러(30)에서 고온의 가스(열매체)가 공급되도록 유입구(12)가 형성되고, 상기 유입구(12)의 타측으로 유입된 고온의 가스가 배출되도록 연도와 연결되는 배출구(13)가 형성되고, 상기 유입구(12)로 유입된 고온의 가스(열매체)가 지그재그 형태로 이동하여 장기간 체류할 수 있도록 내부공간(11) 내에는 다수의 격판(14)이 설치된다.
이와 같이 이루어진 몸체(10)는 보일러(30)에서 공급되는 고온의 가스(열매체)를 지그재그 형태로 이동시켜 빠른 이동으로 인한 열손실과, 일부분이 편중되어 가열되는 현상을 방지할 수 있어, 열효율을 높일 수 있다.
상기 회전건조기(20)는 스크류 날개(22)를 회전시켜 공급된 폐기물(2)을 이동시키며 건조하는 구성으로,
도 1 내지 도 3은 참조하면,
상기 회전건조기(20)는, 일측에 폐기물 투입구(21a)가 형성되고, 타측으로 건조된 폐기물을 배출하는 배출구(21b)가 형성되고 수평으로 설치된 원통 형태의 건조기 몸통(21)과, 상기 건조기 몸통(21) 내에 설치되어 회전축(23)을 중심으로 회전하는 스크류 날개(22)와, 상기 회전축(23)과 연결되어 스크류 날개(22)를 회전시키는 모터(24)로 크게 구성되어, 폐기물 투입구(21a)로 투입된 폐기물(2)을 스크류 날개(22)로 배출구(21b) 방향으로 이동시켜 보일러(30)에서 몸체(10)의 내부공간(11)으로 공급된 고온의 가스(열매체)로 폐기물(2)을 가열하여 건조시킨다.
이러한 과정으로 건조가 이루어지는 폐기물(2)은 건조시 다량의 습윤가스와 악취가스를 발생하게 되며, 상기 다량의 습윤가스는 건조기 몸통(21) 내에 체류할 경우 폐기물(2)의 건조효율이 저하되며, 악취가스는 배출구(21b)를 통하여 배출되어 민원을 야기시키는 요인이 된다.
이러한 문제점을 해소하고자, 도 2와 도 3과 같이 스크류 날개(22)에 습윤가스의 배출을 위한 다수의 습윤가스용 안내공(22-1)과, 폐기물(2)의 부양 및 교반을 위한 다수의 주걱날(22-2)을 형성한다.
상기 습윤가스용 안내공(22-1)은 습윤가스 배기장치(40)로 흡입시 습윤가스가 이동할 수 있는 통로를 제공하여 빠른 습윤가스의 배출이 가능하도록 함으로써 습윤가스의 지(정)체현상에 의한 폐기물 건조효율의 저하를 방지할 수 있다.
상기 주걱날(22-2)은 스크류 날개(22)의 회전으로 이동하는 폐기물(2)을 상측으로 쓸어올리거나 퍼올림으로써 폐기물(2)을 부양 및 교반 활동을 일으켜 건조가 빠르게 일어날 수 있도록 하는 동시에 폐기물(2)이 가열된 건조기 몸통(21)과 골고루 접촉하는 동시에 접촉률을 높여 폐기물의 건조효율을 높일 수 있도록 한다.
특히, 습윤가스의 배출을 위한 다수의 습윤가스용 안내공(22-1)과, 폐기물(2)의 부양 및 교반을 위한 다수의 주걱날(22-2)이 형성된 스크류 날개(22)가 구비된 회전건조기(20)는 다량의 수분을 함유하는 슬러지, 음식물 쓰레기와 같은 폐기물의 건조시 아주 유용하다.
이러한 습윤가스용 안내공(22-1)과 주걱날(22-2)은 도 2와 도 3과 같이 스크류 날개(22)의 외주연 부분에 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 주걱날(22-2)은 스크류 날개(22)의 외주연 부분에 형성되어 폐기물(2)을 상측으로 쓸어올리거나 퍼올릴 수 있도록 한다.
도 4와 같이, 스크류 날개(22)의 외주연 부분에 형성되는 습윤가스용 안내공(22-1)과 주걱날(22-2)은, 습윤가스용 안내공(22-1)을 형성하기 위하여 절단되는 부분을 절곡하여 주걱날(22-2)을 형성할 수 있으며, 이는 제작이 용이하고, 생산비 절감을 초래할 수 있다.
도 5와 같이 주걱날(22-2)은 다양한 형태로 형성될 수 있는 것으로, (a)와 같이 평면형태로 이루어질 수 있으며, (b)와 같이 '〈'와 같은 형태로 이루어질 수 있으며, (c)와 같이 '('와 같은 형태로 이루어질 수 있는 것으로, 건조되는 폐기물의 종류 등과 같은 다양한 요건에 따라 선택될 수 있다.
이러한 회전건조기(20)는, 도 1과 같이 건조기 몸통(21)이 2단 또는 다단 형태로 형성될 수 있으며, 또는 일단 형태로 이루어질 수 있는 것으로, 크기 및 폐기물의 종류에 따라 건조기 몸통(21)은 1단 또는 복수단과 같이 다양한 형태로 이루어질 수 있는 것이다.
상기 보일러(30)는 몸체(10)의 내부공간(11)에 고온의 가스(가열된 공기)를 공급하여 폐기물(2)을 건조하는 것으로, 보일러(30)는 보통 별도로 형성되어 설치되며, 몸체(10)의 일측에 공간을 구비하여 보일러(30)로 사용될 수 있다.
이러한 보일러(30)의 일측에는 고온의 가스(가열된 공기)를 공급할 수 있도록 버너(31)가 형성되어 있으며, 후설되는 습윤가스 배기장치(40)로 공급되는 습윤가스를 분사하는 습윤가스 분사노즐이 형성되어 있다.
상기 습윤가스 배기장치(40)는 회전건조기(20) 내의 습윤가스를 흡입하여 보일러(30)에 공급하는 구성으로, 이러한 기술은 (KR) 등록특허 10-0482786호인 폐기물 고속건조장치 및 이를 이용한 건조방법에 상세히 기재되어 있는 종래기술이다.
즉, 상기 습윤가스 배기장치(40)는 브로워(휀)을 이용하여 회전건조기(20)의 건조기 몸통(21) 내 폐기물(2) 건조시 발생된 습윤가스를 흡입하고, 흡입된 습윤가스를 보일러(30)의 습윤가스 분사노즐에 공급한다.
이와 같이 습윤가스 배기장치(40)에 의하여 보일러(30)의 습윤가스 분사노즐에 공급된 악취가스를 포함하는 습윤가스는 버너(31)에 의하여 고온의 연소되어 악취는 제거되고, 수분은 수증기 형태로 내부공간(11)을 통해 이동한 후 연도를 통해 대기로 배출되게 된다.
상기 폐기물 투입장치(50)는 건조가 원활하게 이루어질 수 있도록 폐기물(2)을 회전건조기(20)에 공급하는 구성이며, 폐기물 수집장치(60)는 회전건조기(20)에서 건조되어 배출되는 폐기물을 수집하는 구성으로 종래에 널리 사용되고 있는 구성이다.
이와 같이 이루어진 본 발명인 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치(1)는, 회전건조기(20)에 공급되어 이동하는 폐기물(2)은 건조기 몸통(21) 내에서 보일러(30)에서 공급되는 고온의 가스에 가열되어 건조되되, 건조시 발생하는 다량의 습윤가스는 습윤가스 배기장치(40)의 흡입력과 스크류 날개(22)에 형성된 습윤가스용 안내공(222-1)에 의하여 원활하게 이동하여 건조기 몸통(21) 내에서 배출되는 한편, 스크류 날개(22)에 형성된 주걱날(22-2)에 의하여 폐기물(2)이 상측으로 부양 및 교반되어 폐기물(2)의 건조가 빠르게 진행되는 장점을 가진다.
특히, 다량의 습윤가스가 배출됨으로써 습윤가스에 의하여 건조가 지연되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 건조기 몸통(21) 내의 습윤가스에는 악취를 내는 다량의 가스가 포함되어 있으며, 이러한 가스가 외부로 배출되지 않고, 습윤가스 배기장치(40)에 의하여 보일러(20)에 공급되어 고온으로 연소됨으로써 악취의 발생을 제거할 수 있는 장점을 가진다.
1 : 폐기물 건조장치 2 : 폐기물
10 : 몸체
20 : 회전건조기 21 : 건조기 몸통
22 : 스크류 날개 22-1 : 습윤가스용 안내공
22-2 : 주걱날
30 : 보일러
40 : 습윤가스 배기장치
50 : 폐기물 투입장치

Claims (4)

  1. 스크류 날개를 가지는 회전건조기를 이용한 폐기물 건조장치에 있어서,
    내부공간을 구비하고, 상기 내부공간에 고온의 가스가 공급되는 몸체(10)와;
    상기 몸체(10)의 내부공간에 공급된 고온의 가스를 이용하여 폐기물을 건조하는 일측에 폐기물 투입구와 타측으로 건조된 폐기물을 배출하는 폐기물 배출구가 형성되고, 내측에 회전하는 스크류 날개가 구비된 회전건조기(20)와;
    상기 몸체(10)의 내부공간에 고온의 가스를 공급하는 보일러(30)와;
    상기 회전건조기(20) 내의 습윤가스를 흡입하여 보일러(30)로 공급하는 습윤가스 배기장치(40)를 포함하는 한편,
    상기 습윤가스 배기장치(40)로 흡입되는 습윤가스의 이동이 원활하도록 스크류 날개(22)에는 다수의 습윤가스용 안내공(22-1)이 형성되고, 투입되어 이동하는 폐기물(2)을 부양 및 교반을 시키는 다수의 주걱날(22-2)이 형성되되,
    상기 습윤가스용 안내공(22-1)을 형성하기 위하여 절단되는 부분을 절곡하여 주걱날(22-2)을 형성함을 특징으로 하는 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주걱날(22-2)은 회전하는 스크류 날개(22)의 외주연 부분에 형성되어, 폐기물(2)을 쓸어 올려 부양 및 교반시킴을 특징으로 하는 건조효율을 향상시킨 폐기물 건조장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
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