KR101340509B1 - 슬러지 연료화 장치 - Google Patents

Abstract

슬러지 연료화 장치가 개시된다. 본 발명은, 슬러지 공급관으로부터 공급된 슬러지를 건조시키는 탈수 챔버, 탈수 챔버에 구비되며, 탈수 챔버 내부의 슬러지의 수분 치환에 사용되는 오일이 공급되는 오일 공급관, 및 탈수 챔버에 구비되며, 탈수 챔버 내부를 진공 상태로 유도하는 진공관을 구비한다. 본 발명에 따르면, 진공 흡입 및 오일 치환과 가열을 동시에 적용함으로서 슬러지의 함수율을 획기적으로 낮출 수 있게 된다.

Description

슬러지 연료화 장치{FUELIZATION SYSTEM OF SEWAGE SLUGE}

본 발명은 슬러지 연료화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공 흡입 및 오일 치환과 가열을 동시에 적용함으로서 슬러지의 함수율을 획기적으로 낮출 수 있도록 하는 슬러지 연료화 장치에 관한 것이다.

하폐수의 처리시설에서는 매년 수백만 톤의 슬러지가 배출되고 있으며, 이 들은 약 80%의 수분을 함유한다. 이러한 슬러지들은 일반적으로 비료로의 사용, 땅에 매립 또는 소각 등의 방법에 처리되고 있고 있는데, 매립하는 경우에는 대량의 수분함유로 인한 부피와 침출수 때문에 토양오염과 부지 확보 등의 문제가 있으며, 슬러지를 소각하는 경우에는 설비비 및 소각연료비 등 많은 비용이 드는 문제점이 있다. 특히, 슬러지 내에 많은 수분함량이 많은 경우에는 수분을 증발시키는데 많은 에너지가 소모되어 연료비가 증가하고 대기오염과 처리효율이 저하된다는 문제점이 있다.

따라서, 하폐수의 처리과정에서 발생하는 슬러지 내의 수분함량을 감소시켜 슬러지의 부피의 감량 및 소각 처리시 연료의 사용량을 감소시킬 필요가 있다.

슬러지의 수분을 제거하기 위한 연구는 그동안 많은 연구가 행해졌으며, 슬러지의 건조장치의 개발도 많은 진전이 있어 왔다. 그러나, 건조장치를 이용하는 경우에는 슬러지의 수분을 증발시키는데 많은 에너지가 소모되어 슬러지가 보유하고 있는 자체 발열량만으로는 건조에 소요되는 에너지를 충당할 수 없는 문제점이 여전히 남아있다. 따라서, 부족한 발열량을 보충하기 위하여 보조연료를 사용하거나 도시쓰레기 또는 플라스틱과 같은 발열량이 높은 폐기물과 혼합하여 소각하는 경우도 있다.

다른 방법으로는 용매를 이용한 슬러지의 탈수방법으로, 예를 들어 미국 특허 제 3,899,419호, 제3,925,201호, 제 4,339,882호 및 제 4,906,388호에 개시되어 있다. 미국 특허 제 3,899,419에는 슬러지의 수분을 상온에서 감소시킬수 있는 방법이 개시되어 있는데, 이 방법은 물과 역한계용해온도점을 갖는 용액(reverse critical solution)의 성질을 이용하여 슬러지 내의 수분을 제거하는 방법에 관한 것이다.

또한, 미국 특허 제 4,339,882에서는 메탄올과 같이 증발 잠열이 적은 저비점 용매를 사용하는 석탄 건조기술을 적용하여 슬러지로부터 수분함량을 감소시키는 방법이 개시되어 있다. 특히, 미국 특허 제4,906,388호에서는 알콜류, 케톤류, 유기산류, 글리콜 등을 이용한 슬러지의 탈수방법이 개시되어 있다. 이 방법에 의하면 슬러지의 수분함량을 67 내지 75%로 낮출 수 있는 것으로 되어있다.

그러나, 종래 기술에 다른 슬러지의 탈수방법은 모두 슬러지의 수분 함량을 충분히 낮출 수 없다는 한계가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 진공 흡입 및 오일 치환과 가열을 동시에 적용함으로서 슬러지의 함수율을 획기적으로 낮출 수 있도록 하는 슬러지 연료화 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 연료화 장치, 슬러지 공급관(210)으로부터 공급된 슬러지를 건조시키는 탈수 챔버(200); 상기 탈수 챔버(200)에 구비되며, 상기 탈수 챔버(200) 내부의 슬러지의 수분 치환에 사용되는 오일이 공급되는 오일 공급관(315); 및 상기 탈수 챔버(200)에 구비되며, 상기 탈수 챔버(200) 내부를 진공 상태로 유도하는 진공관(240)을 포함한다.

바람직하게는, 상기 탈수 챔버(200)에 열을 공급하는 보일러(430)를 더 포함한다.

또한, 상기 탈수 챔버(200)에 슬러지의 석회 안정화 처리 과정에서 발생되는 열을 공급하는 폐열 공급관(220)을 더 포함한다.

또한, 상기 슬러지 내부의 수분이 상기 오일로 치환된 슬러지가 배출되는 슬러지 연료 배출관(230), 및 상기 슬러지 연료 배출관(230)으로부터 배출되는 상기 슬러지로부터 오일을 추출하는 오일 추출기(330)를 더 포함한다.

또한, 상기 오일 추출기(330)를 통해 추출된 오일이 상기 오일 공급관(315)을 통해 상기 탈수 챔버(200)로 재공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 진공 흡입 및 오일 치환과 가열을 동시에 적용함으로서 슬러지의 함수율을 획기적으로 낮출 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 탈수 챔버를 통한 가열, 증발 면적의 극대화, 진공하에서 증발온도가 낮아지는 원리를 이용하며, 슬러지 안정화 시스템에서 생성 되는 높은 온도의 폐열로 가열함으로써 에너지 투입량을 극소화함은 물론 단일 탱크에서 믹싱과 건조를 동시에 실행할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 생성된 슬러지 연료를 이용하는 보일러를 설치 함과 동시에 폐오일을 보일러로 순환 가열하고, 이를 믹싱과 수분 증발을 위한 건조 탱크에 순환 시키고 또한 순환 폐유를 슬러지와 혼합함으로써 수분과 치환이 이뤄짐과 동시에, 보일러에서 가열된 폐유를 순환시킴으로써 고진공을 걸어주어 증발온도가 낮아지도록 하여 슬러지의 수분율을 5%이하로 낮추며 슬러지의 연료화로써 적당한 5000 kcal/Kg의 열량을 가진 재생 에너지를 얻을 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 믹싱의 효율성과 경제성이 증가되고 슬러지의 함수율은 획기적으로 낮춤과 동시에 슬러지의 발열량을 증가시킴으로써 신재생 에너지 생산에 적합한 슬러지 연료화 장치가 제공된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 진공 흡입, 오일 치환, 폐열을 이용한 가열을 동시에 적용함으로써 슬러지의 함수율을 획기적으로 낮출 수 있으며 연료화 공정에 소요되는 연료나 전력을 최소화할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에 따르면, 모든 공정이 탈수 챔버 내에서 이루어지므로 제작비를 크게 절감할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치의 구조도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치에 연결 설치되는 슬러지 처리 장치의 구조도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치에 연결 설치되는 슬러지 처리 장치에서의 슬러지 혼합물의 분쇄 및 혼합 구조를 설명하는 도면, 및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치에 연결 설치되는 슬러지 처리 장치에 사용되는 교반 챔버의 설치 구조를 나타내는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치의 구조도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치는 탈수 챔버(200), 슬러지 공급관(210), 폐열 공급관(220), 슬러지 연료 배출관(230), 진공관(240), 오일 공급조(310), 오일 공급관(315), 오일 추출기(330), 오일 회수조(350), 슬러지 연료 공급조(410), 보일러(430)를 포함한다.

구체적으로, 탈수 챔버(200)는 도 1에서와 같이 밸브 및 유량계(114)가 구비된 슬러지 공급관(210)을 통해 도 2에서의 슬러지 탱크(110) 내부의 슬러지를 공급받으며, 탈수 챔버(200)의 내부에서의 슬러지의 원활한 이동을 위해 도 1에서와 같이 스크류가 구비되어 있다.

한편, 슬러지 공급관(210)에는 크러셔(Crusher)(215)가 구비됨으로써, 슬러지 공급관(210) 내부의 슬러지 덩어리가 일정 크기의 입자로 분쇄되도록 한다.

폐열 공급관(220)은 탈수 챔버(200)에 구비되어 있으며, 도 2에서의 교반 챔버(150)에서의 슬러지의 석회 안정화 처리 과정에서 발생되는 약 300℃의 열을 구비된 밸브를 열고 닫음으로써 탈수 챔버(200)로 공급한다.

이와 같이 교반 챔버(150)로부터 탈수 챔버(200)로 공급된 열은 탈수 챔버(200) 내부의 슬러지의 초기 건조 과정에 활용된다.

아울러, 슬러지 연료 공급조(410)에는 재생 슬러지 연료가 채워져 있으며, 재생 슬러지 연료는 보일러(430)에 공급됨으로써, 보일러(430)에서 발생한 열은 도 1에서와 같이 탈수 챔버(200)로 공급되어, 슬러지의 건조를 가속화시키게 된다.

한편, 오일 공급조(310)에는 자동차의 폐유 등을 정제한 정제유가 채워져 있으며, 오일 공급조(310) 내부의 오일은 오일 공급관(315)을 통해 탈수 챔버(200) 내부의 슬러지로 공급된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는 오일 공급조(310) 내부의 오일은 오일 순환펌프(550-3)를 통해 보일러(430)에 공급되어, 보일러(430)에서 가열된 후에 오일 공급관(315)을 통해 탈수 챔버(200) 내부의 슬러지로 공급될 수도 있을 것이다.

즉, 오일 공급조(310) 내부의 오일은 보일러(430)를 통해 가열된 상태에서 탈수 챔버(200)로 공급됨으로써, 탈수 챔버(200)를 가열하는 열매유로서 사용될 뿐만 아니라, 보일러(430)를 통하지 않고 오일 공급관(315)을 통해 탈수 챔버(200)로 직접 공급되는 경우에는 내부의 슬러지의 가열 전 슬러지 믹싱 오일로서의 기능 또한 수행하게 된다.

이와 같이, 탈수 챔버(200) 내부의 슬러지로 공급된 오일은 슬러지의 간극에 함유된 수분을 치환함으로써, 슬러지의 함수율을 낮추는데 사용된다.

한편, 탈수 챔버(200)에는 도 1에서와 같이 진공관(240)이 구비됨으로써, 탈수 챔버(200) 내부를 진공 상태로 유도함으로써, 슬러지 내부의 수분 제거를 가속화시키게 된다. 구체적으로, 도 1에서와 같이 워터 탱크(530)에 저장된 물을 워터 펌프(550)를 통해 워터 이젝터(Ejector)(510)로 공급하면, 공급된 물이 워터 이젝터(510)에서 분사됨으로써, 진공관(240)에 진공이 형성되게 된다.

본 발명을 실시함에 있어서, 약 440Torr의 진공압으로 진공관(240)을 통해 탈수 챔버(200)를 30분 내지 60분 정도 흡입함과 동시에 오일 공급관(315)을 통해 오일을 공급하면서, 보일러(430)를 통해 열을 가하게 되면, 탈수 챔버(200) 내의 슬러지의 함수율은 5% 미만으로 떨어지게 된다.

즉, 탈수 챔버(200)는 오일과 슬러지를 효과적으로 믹싱하며, 믹싱된 오일과 슬러지를 진공상태에서 가열함으로써, 슬러지의 함수율을 낮추는 기능을 수행하는 챔버이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 도 1에서와 같이 진공관(240)에 오일 세퍼레이터(Oil Seperator:245)를 설치함으로써, 진공관(240) 내의 유증기를 제거하고, 유증기를 제거함으로써 수거된 오일을 탈수 챔버(200) 또는 오일 공급조(310)로 공급토록 함이 바람직할 것이다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서는, 탈수 챔버(200)의 내부에는 슬러지의 함수율을 측정하는 습도 센서를 설치하고, 탈수 챔버(200)의 동작을 제어하는 제어부는 습도 센서로부터 수신된 측정값에 기초해서, 미리 설정된 함수율에 도달될 때까지 탈수 챔버(200)의 동작을 제어할 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

한편, 이와 같이 수분 제거된 슬러지는 유량계(114)가 구비된 슬러지 연료 배출관(230)을 통해 외부로 배출되며, 배출된 슬러지에 포함되어 있는 오일은 오일 추출기(330)를 통해 추출되고, 추출된 오일은 오일 회수조(350)에 저장된다.

즉, 오일 추출기(330)는 건조가 완료되어 배출된 슬러지의 오일 함량을 일정 함량까지 낮추는 기능을 수행한다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 오일 회수조(350)에 저장된 오일은 도 1에서와 같이 오일 회수펌프(550-2)를 통해 오일 공급조(310)로 공급되어 탈수 챔버(200)로 재공급됨으로써, 이후 슬러지의 수분 치환 공정에 재사용되도록 함이 바람직할 것이다.

아울러, 오일 추출기(330)를 통해 오일이 추출된 슬러지 제품(370)은 회수되어 재생 연료(5000Kcal/Kg)로서 사용되게 된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 도 1에서와 같이 재생 연료 공급펌프(550-1)를 설치함으로써, 재생 연료인 슬러지 제품(370)이 이송 벨트를 통해 슬러지 연료 공급조(410)로 다시 공급되도록 할 수도 있을 것이다.

이와 같이 슬러지 연료 공급조(410)로 재공급된 슬러지 제품(370)은 보일러(430)의 연료로 사용되게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치에 연결 설치되는 슬러지 처리 장치의 구조도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치에 연결 설치되는 슬러지 처리 장치는 슬러지 탱크(110), 생석회 탱크(120), 혼합 분쇄 이송관(130), 분쇄부(140), 교반 챔버(150), 유입관(190), 및 유출관(195)을 포함한다.

먼저, 슬러지 탱크(110)에는 외부로부터 공급된 슬러지가 보관되어 있으며, 생석회 탱크(120)에는 외부로부터 공급된 생석회가 보관되어 있다.

혼합 분쇄 이송관(130)에서는 슬러지 탱크(110)로부터 공급되는 슬러지와 생석회 탱크(120)로부터 공급되는 생석회가 혼합됨과 동시에, 혼합 분쇄 이송관(130) 내부에 설치된 분쇄부(140)에 의해 생석회와 슬러지의 혼합물이 초기 분쇄된다.

한편, 슬러지와 생석회의 혼합 질량 비율에 있어서, 생석회의 질량이 슬러지 질량의 5~20%가 되도록 생석회가 투입 및 혼합되는 것이 바람직하며, 이를 위해 유량계(115,125)에서 각각 정확하게 측정된 슬러지와 생석회의 유량값에 기초하여 로터리 밸브인 게이트 밸브(113,123)의 회전수를 조절하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 혼합물의 pH 농도가 11.5 내지 12.5가 되도록 슬러지와 생석회의 혼합 비율을 제어하는 것이 바람직할 것이다.

아울러, 분쇄부(140)를 통한 분쇄 및 혼합의 과정을 거치며 생석회와 슬러지의 혼합물은 혼합 분쇄 이송관(130)을 통해 유입관(190)으로 이동된다.

유입관(190)으로 이동된 혼합물은 유입관(190)을 통해 교반 챔버(150)로 유입되며, 교반 챔버(150)로 유입된 혼합물은 추가의 교반 및 분쇄의 과정을 반복한 후 유출관(195)을 통해 외부로 배출된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 연료화 장치에 연결 설치되는 슬러지 처리 장치에서의 슬러지 혼합물의 분쇄 및 혼합 구조를 설명하는 도면이다.

도 3에서와 같이, 슬러지 처리 장치에서의 혼합 분쇄 이송관(130)의 내부에 설치된 분쇄부(140)는 3개의 커팅날(143-1,143-2,143-3) 및 이들을 각각 독립적으로 회전시키는 회전 모터(141-1,141-2,141-3)를 포함하고 있다.

도 3에서와 같이, 3개의 커팅날(143-1,143-2,143-3)은 슬러지와 생석회의 혼합이 시작되는 혼합 분쇄 이송관(130)의 입구부에서부터 순차적으로 설치되어 있으며, 순차적으로 설치된 3개의 커팅날(143-1,143-2,143-3)은 각각 연결된 회전 모터(141-1,141-2,141-3)를 통해 각각 순방향 회전, 역방향 회전, 및 순방향 회전을 하며, 혼합 분쇄 이송관(130)을 통해 이송되는 혼합물의 경화 초기에 이를 미세 분쇄 및 혼합하는 기능을 수행한다.

즉, 커팅날(143-1,143-2,143-3)에 의한 미세 분쇄 및 초기 혼합을 통해 슬러지와 생석회의 혼합 효율을 획기적으로 높임으로써, 혼합 슬러지의 신속한 숙성 반응이 유도되며, 이를 통해 숙성 반응을 위한 장시간이 소요되지 않고도 슬러지 안정화를 도모할 수 있게 된다.

본 발명을 실시함에 있어서, 3개의 커팅날(143-1,143-2,143-3)에 각각 연결된 모터(141-1,141-2,141-3)는 회전 속도와 방향을 제어할 수 있는 모터인 BLDC(Brushless DC) 모터를 사용하는 것이 바람직할 것이며, 각각의 회전 속도는 대략 3000RPM의 고속으로 구현하는 것이 바람직할 것이다.

이와 같이, 분쇄부(140)를 통해 분쇄 및 혼합된 혼합물은 유입관(190)을 통해 교반 챔버(150)로 공급된다. 한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 교반 챔버(150)에서의 교반 공정의 효율적 진행을 위해, 도 3에서와 같이 혼합 분쇄 이송관(130)의 하부에 3방향 밸브(137)를 설치하고, 두 개의 교반 챔버(150)에 각각 연결된 두 개의 유입관(190)을 연결 설치할 수도 있을 것이다.

한편, 두개의 교반 챔버(150)는 두 개의 지지대(180) 위에 각각 독립적으로 설치되어 있으며, 챔버 모터(152)에 의해 구동되는 체인(151)의 회전에 따라 독립적으로 회전되게 된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 생석회 탱크(120)로부터 혼합 분쇄 이송관(130)까지의 연결 통로 및 슬러지 탱크(110)로부터 혼합 분쇄 이송관(130)까지의 연결 통로에는 각각 금속 탐지기(111,121)를 각각 설치하여 둠으로써, 혼합 분쇄 이송관(130)으로 금속 등의 이물질이 공급되는 경우에는 금속 탐지기(111,121)가 이를 감지함으로써, 슬러지 처리 장치의 제어부가 금속 탐지기(111,121) 하부의 로터리 밸브(Roatary Valve)(112,122)를 폐쇄시키고, 커팅날(143-1,143-2,143-3)이 연결된 모터의 회전을 중지시킴으로써 금속 등의 이물질에 의해 분쇄부(140)의 커팅날(143-1,143-2,143-3)이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬러지 처리 장치에 사용되는 교반 챔버의 설치 구조를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬러지 처리 장치에 사용되는 교반 챔버(150)는 지지대(180) 위에 설치된 복수개의 롤러(159)에 의해 지지되어 있으며, 챔버 모터(152)에 의해 회전되는 체인(151)에 결합된 상태에서 챔버 모터(152)의 구동에 따라 회전됨으로써 내부의 혼합물의 교반 공정을 수행한다.

구체적으로, 교반 챔버(150)의 내부에는 도 4에서와 같은 나선형의 교반 날개(153)가 교반 챔버(150)의 내벽에 설치되어 있으며 교반 챔버(150)가 회전됨으로써 나선형의 교반 날개(153)의 회전에 의해 내부의 혼합물이 전진 이송되면서 교반이 진행된다.

이와 같이, 유입관(190)을 통해 유입된 교반 챔버(150)의 일측으로 유입된 혼합물은 교반 날개(153)의 회전에 따라 교반 챔버(150)의 타측으로 이송되며, 교반 챔버(150)의 타측으로 이송된 혼합물은 교반 챔버(150)의 내부에 설치된 유도관(170)을 통해 다시 교반 챔버(150)의 일측으로 역이송된다.

즉, 도 3에서와 같이 본 발명에서는, 교반 챔버(150)의 내부에는 교반 챔버(150)의 타측으로 이송이 완료된 혼합물의 재교반을 위해 교반 챔버(150)의 일측으로 역이송하는데 사용되는 유도관(170)이 설치되어 있으며, 유도관(170)을 통한 혼합물의 역이송을 위해 교반 챔버(150)의 하부에는 교반 챔버(150)의 경사 각도를 선택적으로 조절하는데 사용되는 경사 조절부(160)가 설치되어 있다.

즉, 유입관(190)을 통해 유입된 혼합물의 교반 챔버(150)의 타측으로의 이송이 완료되는 경우에 경사 조절부(160)는 교반 챔버(150)의 타측이 높아지도록 교반 챔버(150)를 기울임으로써, 혼합물이 중력에 따라 유도관(170)을 통해 다시 교반 챔버(150)의 일측으로 역이송되도록 하며, 유도관(170)을 통한 혼합물의 역이송이 완료된 경우에, 경사 조절부(160)는 다시 교반 챔버(150)가 지면과 평행을 이루도록 높이를 조절함으로써, 역이송된 혼합물의 재교반 공정이 진행되도록 한다.

즉, 경사 조절부(160)는 수평 설치된 지지대(180)의 경사를 조절하는 기능을 수행하는 것으로서 유압 실린더 방식 등의 다양한 방식으로 제작될 수 있을 것이다.

이와 같이, 본 발명에서는 유도관(170)을 통한 혼합물의 역이송을 통해 교반 공정을 반복 실행할 수 있게 됨으로써, 대형의 교반 챔버(150)를 사용하지 않고서도 슬러지 처리의 효율성을 극대화할 수 있게 된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 유도관(170)의 일측의 내부에는 도 4에서와 같이, 파쇄부를 설치하는 것이 바람직할 것이다. 파쇄부는 역이송 과정에서 재응결 및 경화된 슬러지 혼합물을 파쇄하는 기능을 수행하며, 중력에 의해 역이송된 혼합물은 스테인리스 등의 재료로 구현된 파쇄부에 충돌됨으로써 분쇄되어, 이후 재교반 과정에서의 혼합물에서의 수분의 용이한 증발을 가능토록 한다.

이와 같이, 교반 챔버(150) 내에서의 반복 교반을 통해 소정의 습도 기준을 만족하게 된 혼합물은 유출관(195)을 통해 외부로 배출되게 된다. 즉, 제어부는 도 4에서와 같이 교반 챔버(150)의 타측에 설치된 습도 센서(157)를 통해 교반 챔버(150)의 타측으로 교반 이송된 혼합물의 습도를 측정한 결과, 혼합물의 습도가 소정의 기준 미만에 도달하는 경우에는 해당 혼합물을 유출관(195)을 통해서 외부로 배출시킨다.

아울러, 교반 챔버(150)의 타측에는 도 3에서와 같이 온도 센서(155)를 장착하는 것이 바람직하며, 이를 통해 제어부는 교반 챔버(150) 내부의 혼합물의 건조 온도를 실시간으로 측정할 수 있게 된다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는 교반 챔버(150) 내에서의 생석회 수화 반응 온도는 60℃ 내지 100℃가 되는 것이 바람직하며, 슬러지의 함수율은 45% 내지 50% 정도로 낮춤으로써, 높은 pH와 높은 온도로 인해 슬러지 내에 있는 병원성 미생물이 사멸되고, 해충 유인물질이 제거되며, 슬러지의 안정화가 유도된다.

이와 같이, 본 발명을 실시함에 있어서는, 교반 챔버(150) 내의 온도/습도를 온도 센서(155) 및 습도 센서(157)를 통해 상시 측정함으로써 슬러지 처리 장치의 제어부가 슬러지 혼합물의 혼합 정도 및 함수율을 실시간으로 확인하고, 이에 기초하여 교반 챔버(150) 내에서의 교반 공정을 제어함으로써, 슬러지 처리상의 효율을 극대화할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에서의 제어부는 온도 센서(155) 및 습도 센서(157)에 기초하여 교반 챔버(150)의 교반 동작을 제어함으로써, 운전이 용이하고 유지관리비용을 감소시키는 슬러지 처리 장치를 제공하게 된다.

또한, 본 발명에서는 교반 챔버(150) 및/또는 혼합 분쇄 이송관(130)의 내부에 혼합물의 pH 농도를 측정하는 pH 센서를 추가로 설치함으로써, 제어부는 측정된 혼합물의 pH 농도값에 기초하여, 혼합물의 pH 농도가 11.5 내지 12.5가 되도록 로터리 밸브를 자동제어할 수도 있을 것이다.

아울러, 본 발명에서의 슬러지 처리 장치는 일체를 밀폐형으로 제작함으로써 슬러지 처리과정에서의 부산물로 인해 발생하는 악취는 진공 펌프를 통해 흡입하여 약품 처리를 함으로써 설치 공간에서 악취로 인한 문제가 발생되지 않도록 한다.

이와 같이, 유출관(195)을 통해서 외부로 배출되는 슬러지 혼합물은 필요한 용도에 따라 알칼리성 석회질 비료, 토양 개량제 또는 복토재로 사용되게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

110: 슬러지 탱크, 120: 생석회 탱크,
111,121: 금속 탐지기, 112,122: 로터리 밸브,
113,123: 게이트 밸브, 114: 유량계,
130: 혼합 분쇄 이송관, 137: 3방향 밸브,
140: 분쇄부, 141: 회전 모터,
143: 커팅날, 150: 교반 챔버,
151: 체인, 152: 챔버 모터,
153: 교반 날개, 155: 온도 센서,
157: 습도 센서, 160: 경사 조절부,
170: 유도관, 175: 파쇄부,
180: 지지대, 190: 유입관,
195: 유출관, 200: 탈수 챔버,
210: 슬러지 공급관, 215: 크러셔,
220: 폐열 공급관, 230: 슬러지 연료 배출관,
240: 진공관, 245: 오일 세퍼레이터,
310: 오일 공급조, 315: 오일 공급관,
330: 오일 추출기, 350: 오일 회수조,
370: 슬러지 제품, 410: 슬러지 연료 공급조,
430: 보일러, 510: 워터 이젝터,
530: 워터 탱크, 550: 워터 펌프,
550-1: 재생 연료 공급펌프, 550-2: 오일 회수펌프,
550-3: 오일 순환펌프.

Claims (5)

1. 슬러지 공급관(210)으로부터 공급된 슬러지를 건조시키는 탈수 챔버(200);
   상기 탈수 챔버(200)에 구비되며, 상기 탈수 챔버(200) 내부의 슬러지의 수분 치환에 사용되는 오일이 공급되는 오일 공급관(315);
   상기 탈수 챔버(200)에 구비되며, 상기 탈수 챔버(200) 내부를 진공 상태로 유도하는 진공관(240);
   상기 탈수 챔버(200)에 열을 공급하는 보일러(430); 및
   상기 탈수 챔버(200)에 슬러지의 석회 안정화 처리 과정에서 발생되는 열을 공급하는 폐열 공급관(220)
   을 포함하는 슬러지 연료화 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 슬러지 내부의 수분이 상기 오일로 치환된 슬러지가 배출되는 슬러지 연료 배출관(230), 및 상기 슬러지 연료 배출관(230)으로부터 배출되는 상기 슬러지로부터 오일을 추출하는 오일 추출기(330)를 더 포함하는 슬러지 연료화 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 오일 추출기(330)를 통해 추출된 오일이 상기 오일 공급관(315)을 통해 상기 탈수 챔버(200)로 재공급되는 것인 슬러지 연료화 장치.
   
   
   
   

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