KR101337679B1 - 슬러지 분쇄기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지 분쇄기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수분이 제거된 슬러지를 갈되 하부와 상부 2차에 거쳐 미세하게 갈아 분말형태로 배출시키는 슬러지 분쇄기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 슬러지 분쇄기는 원통형의 드럼; 드럼의 내주연에 구비되는 고정 분쇄날; 드럼에 축 결합되어 회전하며 그 말단이 고정 분쇄날과 근접하게 설치되는 회전 분쇄날; 회전 분쇄날의 상부에 설치되어 드럼 내주연과 구름접촉 하는 롤러; 및 드럼의 하부에 구비되어 에어를 분사시켜 슬러지를 부상시키는 에어 토출구;로 구성된다.
이와 같은 구조에 의해 고정 분쇄날과 근접하게 회전하는 회전 분쇄날에 의해 슬러지를 1차 분쇄하여 그 입자를 작게 만들고 작게 분쇄된 슬러지를 에어로 부상시켜 상부에 설치된 롤러에 의해 갈려 2차 분쇄됨에 따라 슬러지가 분말형태로 배출됨으로써 소각로에서 적은 에너지로도 이른 시간 내에 소각할 수 있는 효과가 있다.

Description

슬러지 분쇄기{Sludge grinding apparatus}

본 발명은 슬러지 분쇄기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수분이 제거된 슬러지를 분쇄하되 하부와 상부 2차에 거쳐 미세하게 갈아 분말형태로 배출시키는 슬러지 분쇄기에 관한 것이다.

일반적으로, 슬러지(sludge)는 각종 수처리 과정에서 발생하는 잔재물로서, 폐기처분하거나 일부 재활용하고 있다. 종래의 슬러지 재활용방법으로는 고화방법, 단순건조, 퇴비화, 탄화, 경량골재화 등이 있으며, 고화방법은 고화제를 다량 주입하여 며칠 동안의 양생과정을 거쳐야하므로 양생 기간이 길며 악취 발생에 대해 효율적인 대체가 어렵고, 퇴비화 방법은 비료관리법상 해결해야 할 규제가 많으며 수요처 창출이 어렵고, 탄화방법이나 경량 골재화 방법은 경제성이 매우 낮고, 고화처리 방법은 슬러지의 처리시 처리시간이 과다하게 소요되며 넓은 설치 부지가 요구되는 문제점이 있다. 이러한 문제 등으로 재활용되는 비율은 고작 10% 내외로 매우 낮은 실정이다.

그리고 슬러지를 소각함에 있어 슬러지 내에 수분을 함유하고 있는데다가 입자가 커서 슬러지의 가장자리만 소각되고 그 내부는 소각되지 않아 결국 많은 시간과 큰 에너지를 소비해야만 하는 문제점이 있다.

KR 10-1017998 B1 (2011.02.21) KR 10-2010-0089230 A (2010.08.12) KR 20-0347323 Y1 (2004.03.30)

이에 본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 슬러지를 분쇄할 때 2차에 거쳐 잘게 부수어 분말화 함으로서 소각로에서 이른 시간에 소각되도록 하는 슬러지 분쇄기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기는,

원통형의 드럼;

드럼의 내주연에 구비되는 고정 분쇄날;

드럼에 축 결합되어 회전하며 그 말단이 고정 분쇄날과 근접하게 설치되는 회전 분쇄날;

회전 분쇄날의 상부에 설치되어 드럼 내주연과 구름접촉 하는 롤러; 및

드럼의 하부에 구비되어 에어를 분사시켜 슬러지를 부상시키는 에어 토출구; 를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 드럼은 그 상부에 흡입관을 구비하여 분말화된 슬러지만 흡입되도록 함을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전 분쇄날은 그 하부에 경사진 스크레이퍼를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전 분쇄날은 그 상부에 날개를 설치하여 회전 분쇄날과 같이 회전하도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 슬러지 분쇄기는 고정 분쇄날과 근접하게 회전하는 회전 분쇄날에 의해 슬러지를 1차 분쇄하여 그 입자를 작게 만들고 작게 분쇄된 슬러지를 에어로 부상시켜 상부에 설치된 롤러에 의해 갈려 2차 분쇄됨에 따라 슬러지가 분말형태로 배출됨으로써 소각로에서 적은 에너지로도 이른 시간 내에 소각할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 드럼 구조를 도시한 저면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 회전 분쇄날 구조를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 작동 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 작동 상태를 도시한 평단면도.

이하, 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 드럼 구조를 도시한 저면 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 회전 분쇄날 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 작동 상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 작동 상태를 도시한 평단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기는 원통형의 드럼(10)과, 드럼(10)의 내주연에 구비되는 고정 분쇄날(20)과, 드럼(10)에 축(31) 결합되어 회전하며 그 말단이 고정 분쇄날(20)과 근접하게 설치되는 회전 분쇄날(30)과, 회전 분쇄날(30)의 상부에 설치되어 드럼(10) 내주연과 구름접촉 하는 롤러(40)와, 드럼(10)의 하부에 구비되어 에어를 분사시켜 슬러지를 부상시키는 에어 토출구(50)로 구성된다.

상기 드럼(10)은 내부가 빈 통 형상으로 이루어지며 양 단이 개방된 구조를 갖는다. 그리고 하부 내주연에는 고정 분쇄날(20)이 수직으로 연속 형성되는데, 고정 분쇄날(20)은 경사면(21)과 수직면(22)이 반복 형성된 것으로 수직면(22)은 드럼(10)의 중심을 향하도록 한다. 이러한 고정 분쇄날(20)과 드럼(10) 사이에는 공간(23)이 형성되고 다수의 보강 살에 의해 드럼(10)과 일체화된다. 아울러 드럼(10)의 일측에는 소정의 크기로 개방부(11)가 관통 형성되고 개방부(11)에 투시 창(12)을 설치하여 밀폐된 상태에서 드럼(10)의 내부 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 한다. 또한, 드럼(10)은 개방부(11)의 타측에 건조된 슬러지가 유입되는 슬러지 공급관(13)이 구비되고 슬러지 공급관(13)의 내부에 이송 스크루(14)가 설치되어 건조된 슬러지는 이송 스크루(14)에 의해 드럼(10) 내부로 낙하 된다. 한편, 고정 분쇄날(20)이 구비된 드럼(10)의 측면에는 에어 공급관(15)이 설치되어 블로워에 의해 발생한 에어가 에어 공급관(15)을 통해 고정 분쇄날(20) 공간(23)으로 유입된다. 그리고 고정 분쇄날(20)의 하부에 에어 토출구(50)를 일정한 간격으로 형성하여 고정 분쇄날(20)의 내부로 유입된 에어가 에어 토출구(50)를 통해 드럼(10) 내부로 토출되어 상승기류를 형성함으로써 드럼 내의 슬러지를 부상시키게 된다.

상기와 같은 구조로 이루어진 드럼(10)은 원형의 단턱을 가지는 받침대(16)와 덮개(17)에 의해 그 양단이 밀폐된다. 여기서 받침대(16)는 사각의 수평 판으로 이루어지고 가장자리에 수직의 다리가 구비된다. 그리고 받침대(16)와 덮개(17) 간에는 드럼(10)의 둘레로 위치하는 다수의 수직 봉(18)에 의해 결합이 이루어지는데, 수직 봉(18)의 양단에 나사산이 형성되어 덮개(17) 및 받침대(16)를 관통한 나사산에 너트를 체결함으로써 견고한 결합이 이루어진다. 이러한 받침대(16)의 중앙에는 회전 분쇄날(30)의 축(31)이 삽입될 수 있는 축공이 형성되고, 덮개(17)의 중앙에는 흡입관(19)이 구비되어 부상하는 슬러지를 강제 흡입하여 정해진 장소로 배출시킨다.

상기 회전 분쇄날(30)은 드럼(10) 내에 위치하여 회전하는 것으로, 수직의 판 형상을 가지며 기다란 축(31) 둘레에 일정한 간격으로 원형 배열된다. 회전 분쇄날(30)의 돌출 길이는 고정 분쇄날(20)과 닿지 않을 정도로 최대한 근접하게 간격을 둔다. 여기서 축(31)은 받침대(16)의 축공에 삽입되어 공회전하도록 설치되고 받침대(16)의 하단으로 관통된 축(31)은 도면에 도시되지 않은 동력전달장치에 연결되어 회전한다. 축(31)이 회전하면 회전 분쇄날(30)도 회전하는데, 회전 분쇄날(30)의 말단이 고정 분쇄날(20)의 경사면(21)과 수직면(22)이 만나 돌출되는 부분과 근접하게 위치함으로써 슬러지를 부수며 분쇄한다.

한편, 상기 회전 분쇄날(30)의 상단 가장자리에는 롤러(40)가 설치되어 드럼(10)의 내주면과 구름접촉을 하며 회전한다. 여기서 롤러(40)와 접하는 드럼(10)의 내주연은 드럼(10) 중심 방향으로 살짝 돌출하되, 고정 분쇄날(20)의 말단보다는 돌출되지 않도록 한다. 이와 같은 구조에 의해 하부에서 회전 분쇄날(30)이 슬러지를 1차 분쇄하고 그 상부에서 롤러(40)가 1차 분쇄된 슬러지를 2차로 갈아버림으로써 분말 형태로 분쇄되며 강제 공급된 에어에 의해 상부로 부상하여 덮개(17)의 흡입관(19)을 통해 배출된다.

그리고 상기 회전 분쇄날(30)은 그 하부에 경사진 스크레이퍼(32)를 구비하여 바닥에 낙하된 슬러지를 긁어 들어올리도록 한다. 이와 같이 긁어진 슬러지는 에어에 의해 부상한다.

한편, 축(31)의 최상단에는 날개(33)가 설치된다. 상기 날개(33)는 사방으로 설치되며 기다란 판이 경사지게 설치되어 축(31)이 회전하면 같이 회전하면서 승강 기류를 형성한다. 즉, 부상되는 분말형태의 슬러지를 상부의 덮개(17)로 유도하여 흡입관(19)을 통해 배출되도록 하기 위함이다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 슬러지 분쇄기의 슬러지 분쇄 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 건조장치에 의해 건조된 슬러지가 슬러지 공급관(13)의 이송 스크루(14)를 통해 드럼(10) 내부로 유입된다. 유입된 슬러지는 자중에 의해 낙하하여 드럼(10)의 하부 바닥에 떨어진다. 이러한 슬러지는 회전하는 회전 분쇄날(30)에 의해 쓸리며 이동하는데, 슬러지는 원심력에 의해 중심에서 먼 방향 즉 고정 분쇄날(20) 방향으로 이동하여 결국 고정 분쇄날(20)과 회전 분쇄날(30) 사이에 슬러지가 위치하여 끼이면서 1차 분쇄된다. 이 과정에서 바닥에 위치한 슬러지는 회전 분쇄날(30)의 하부에 구비된 스크레이퍼(32)에 의해 긁혀 들어 올려짐으로써 지속적으로 섞이고, 특히 고정 분쇄날(20)은 경사면(21)과 수직면(22)으로 이루어짐에 따라 무리 없이 안정적으로 분쇄가 이루어진다.

이와 같이 회전 분쇄날(30)에 의해 분쇄가 반복되는 슬러지는 그 크기가 점차 작아지는데, 에어 토출구(50)에서 강제 토출되는 에어에 의해 작아진 슬러지가 부상하게 된다. 이 과정에서 잘게 분쇄되지 않은 슬러지는 부상하지 못하여 분쇄가 반복되고 그 크기가 작아진 슬러지는 부상하여 롤러(40)와 드럼(10) 내주면 사이에 위치할 때 드럼(40)에 의해 갈리면서 매우 작은 크기로 2차 분쇄가 이루어진다. 이와 같이 롤러(40)에 의해 갈린 슬러지는 분말화 되면서 상승하게 되는데, 축(31)의 상부에 구비된 날개(33)에 의해 더욱 부상하여 덮개(17)의 흡입관(19)을 통해 흡입되어 배출된다. 이때, 분말화되지 못한 슬러지는 자중에 의해 낙하하여 상기 분쇄과정을 충분히 거쳐 분말화된 경우에만 부상되어 흡입관(19)을 통해 배출된다. 이와 같이 배출된 슬러지는 분말화 됐기 때문에 공기와의 접촉면적이 커 매우 빠른 소각이 가능하다.

10 : 드럼 11 : 개방부 12 : 투시 창
13 : 슬러지 공급관 14 : 이송 스크루 15 : 에어 공급관
16 : 받침대 17 : 덮개 18 : 수직 봉
19 : 흡입관 20 : 고정 분쇄날 21 : 경사면
22 : 수직면 23 : 공간 30 : 회전 분쇄날
31 : 축 32 : 스크레이퍼 33 : 날개
40 : 롤러 50 : 에어 토출구

Claims (4)

1. 수직으로 설치되는 원통형의 드럼(10);
   드럼(10)의 내주연에 구비되는 고정 분쇄날(20);
   드럼(10)에 축(31) 결합되어 회전하며 그 말단이 고정 분쇄날(20)과 근접하게 설치되는 회전 분쇄날(30);
   회전 분쇄날(30)의 상부에 설치되어 드럼(10) 내주연과 구름접촉 하는 롤러(40); 및
   드럼(10)의 하부에 구비되어 에어를 분사시켜 슬러지를 부상시키는 에어 토출구(50); 를 포함함을 특징으로 하는 슬러지 분쇄기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 드럼(10)은 그 상부에 흡입관(19)을 구비하여 분말화되어 부상한 슬러지만 흡입되도록 함을 특징으로 하는 슬러지 분쇄기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전 분쇄날(30)은 그 하부에 경사진 스크레이퍼(32)를 구비함을 특징으로 하는 슬러지 분쇄기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전 분쇄날(30)은 그 상부에 날개(33)를 설치하여 회전 분쇄날(30)과 같이 회전하도록 함을 특징으로 하는 슬러지 분쇄기.

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