KR101525561B1 - 함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법 - Google Patents

함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐수 및 축산 분뇨 등의 유기성 슬러지를 건조하여 재활용하기 위해 함수율 60~85% 슬러지와 제철제강의 슬래그(slag) 분진, 발전소의 석탄 회, 석회석, 석분, 톱밥 및 이미 건조된 슬러지 분말을 같이 혼합기에서 혼합하여 혼합슬러지의 함수율을 30~45%로 함수율을 낮춘 후에 이송관과 벤튜리 이젝트 닥트를 이송하는 과정에서 송풍과 열풍(150~250℃)에 의한 고온 고압으로 노즐을 통과하면서 분쇄와 확산에 의해 입자 상태로 변화되어 건조되고 건조된 혼합슬러지는 고온의 열풍이 유입되어 고압이 형성되는 다수개의 이젝트를 연속으로 통과하여 입자 상태로 분쇄 및 확산을 거듭하는 과정과 사이클론(CYCLONE)을 통과하는 과정에서 미세분말과 덩어리분말이 분리되어 덩어리분말은 다시 슬러지와 혼합되면서 확산과 건조를 거듭하여 함수율 10~15%의 슬러지를 혼합기에 이송하여 혼합하는 방법을 반복하여 슬러지를 건조하는 방법을 제공하는 것이다.

Description

함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법{The sludge drying method by air current and air pressure of ventury eject type corresponding to the variable percentage of water content}
본 발명은 폐수 및 축산 분뇨 등의 유기성 슬러지를 친환경적으로 건조하여 재활용하기 위한 방법에 관한 특허출원 제2007-97969(기류 기압차를 이용한 벤튜리타입의 슬러지 건조방법)호의 기술을 개선한 것으로, 슬러지 저장조에서 이송된 슬러지가 호퍼에 유입되고 호퍼에 유입된 슬러지가 혼합기에 건조슬러지와 같이 혼합된 후 분쇄기를 통과하면서 분쇄되어 함수율이 저하되는 과정과, 함수율이 저하되고 미세화된 슬러지에 강한 에어를 제공하여 건조를 유도하고 압축하여 환 또는 페릿 모양으로 형성하는 과정과, 압축된 슬러지가 이송관으로 될 때 고온의 열풍(150~250℃)과 송풍을 제공하여 높은 압력을 형성하고 슬러지가 높은 압력으로 노즐을 아속(음속에 가까운 속도)으로 통과하는 과정에서 분쇄되고 확산되면서 입자 상태를 형성하는 과정과, 상기와 같이 입자 상태의 슬러지가 다수개의 이젝트가 형성된 닥트를 통과할 때 슬러지를 고압, 고온, 고속으로 이송시키기 위해 닥트에 고온의 열풍을 제공하되 역풍을 방지하기 위해 부스터를 장착하여 이송관의 내압을 형성하고 슬러지와 같이 혼합된 습기를 기체화시키면서 이송하는 과정과,닥트의 이젝트를 통과하는 과정에서 확산을 거듭하면서 분쇄되는 과정과, 분쇄된 혼합슬러지가 제1사이클론을 통과하면서 원심력에 의해 미세분말 또는 경량슬러지는 상 방향으로 이송되어 제2사이클론으로 이송되며 중량물은 하강하여 배출되면서 댐퍼에서 배출되는 건조 슬러지의 일부는 저장실 또는 소각실로 이송되고 일부는 닥트로 이송되는 과정과, 제2사이클론으로 이송된 슬러지의 미세분말 및 경량슬러지는 사이클론의 원심력에 의해 미세분말은 집진되고 경량슬러지는 배출되면서 댐퍼를 통하여 일부는 슬러지의 혼합기로, 일부는 저장실 또는 소각실로 이송되는 과정으로 구성되는 함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법에 관한 것이다.
특허출원 제2007-97969호는 호퍼로 유입된 슬러지와 사이클론에서 배출되는 분말과 덩어리 상태의 건조된 슬러지를 믹서기에서 혼합하여 분쇄기에서 파쇄하고 교반하여 이송하게 되면 송풍과 열풍으로 이송관의 내압을 높여 고온 고압상태에서 슬러지혼합물과 같이 노즐을 통과하기 전에 슬러지 혼합물의 역류되는 문제점이 있었고, 열풍과 송풍이 역류하는 문제점이 있었으며, 슬러지 혼합물이 노즐에서 확산되면서 벤튜리 작용으로 건조하는 닥트를 통과하여 내압이 저하될 때, 고온의 열풍을 제공하여 닥트 내압을 상승시켜 내압이 열풍 저장소로 역류하는 문제점이 있었고, 고온, 고압, 고속 상태로 이송되는 슬러지혼합물은 닥트의 절곡되는 부분을 슬러지의 충돌에 의해 손상시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 60~85%의 함수율을 갖는 슬러지와 함수율 10~15%의 건조된 슬러지 분말을 혼합하고 분쇄하여 혼합슬러지의 함수율을 저하시키고 슬러지를 건조하는 건조과정에서 분진, 습기, 가스 등의 배출을 방지하는데 목적이 있다.
함수율이 저하된 혼합슬러지를 압축기를 이용하여 국수 또는 페릿 모양으로 형성하여 이송과정에서 폭발, 분쇄, 확산을 용이하도록 하는데 목적이 있다.
혼합슬러지가 이송되는 이송관에 송풍과 열풍을 제공하여 고온, 고압상태로 노즐을 통과하는 과정에서 혼합슬러지의 이동속도를 아속(음속에 이르는 속도)에 가깝게 통과하게 함으로서 노즐에서 혼합슬러지의 폭발, 확산, 충돌을 형성하고 혼합슬러지의 미세 분말을 형성하여 신속한 건조를 이루는데 목적이 있다.
이송관에서 확산과 충돌과 미세분말을 형성하고 이송되는 혼합슬러지가 확장된 닥트를 이동할 때, 닥트의 내압을 고온과 고압으로 높여 혼합슬러지가 이젝트를 통과할 때 아속(음속에 이르는 속도)으로 통과하게 하여 혼합슬러지의 확산과 충돌에 의한 분쇄에 의한 건조율을 높이는데 목적이 있다.
닥트로 유입되는 열풍이 역류하지 않도록 구성하는데 목적이 있다.
닥트에서 고속으로 이동하는 혼합슬러지의 충돌에 의해 닥트의 손상을 방지하는데 목적이 있다.
슬러지 저장조에서 이송된 슬러지가 호퍼에 유입되고 호퍼에 유입된 슬러지가 혼합기에 건조슬러지와 같이 혼합된 후 분쇄기를 통과하면서 분쇄되어 함수율이 저하되는 과정과, 함수율이 저하되고 미세화된 슬러지에 강한 에어를 제공하여 건조를 유도하고 압축하여 환 또는 페릿 모양으로 형성하는 과정과, 압축된 슬러지가 이송관으로 될 때 고온의 열풍(150~250℃)과 송풍을 제공하여 높은 압력을 형성하고 슬러지가 높은 압력으로 노즐을 아속(음속에 가까운 속도)으로 통과하는 과정에서 분쇄되고 확산되면서 입자 상태를 형성하는 과정과, 상기와 같이 입자 상태의 슬러지가 다수개의 이젝트가 형성된 닥트를 통과할 때 슬러지를 고압, 고온, 고속으로 이송시키기 위해 닥트에 고온의 열풍을 제공하되 역풍을 방지하기 위해 부스터를 장착하여 이송관의 내압을 형성하고 슬러지와 같이 혼합된 습기를 기체화시키면서 이송하는 과정과,닥트의 이젝트를 통과하는 과정에서 확산을 거듭하면서 분쇄되는 과정과, 분쇄된 혼합슬러지가 제1사이클론을 통과하면서 원심력에 의해 미세분말 또는 경량슬러지는 상 방향으로 이송되어 제2사이클론으로 이송되며 중량물은 하강하여 배출되면서 댐퍼에서 배출되는 건조 슬러지의 일부는 저장실 또는 소각실로 이송되고 일부는 닥트로 이송되는 과정과, 제2사이클론으로 이송된 슬러지의 미세분말 및 경량슬러지는 사이클론의 원심력에 의해 미세분말은 집진되고 경량슬러지는 배출되면서 댐퍼를 통하여 일부는 슬러지의 혼합기로, 일부는 저장실 또는 소각실로 이송되는 과정으로 구성한다.
호퍼를 통하여 유입되는 슬러지에 제2사이클론의 건조슬러지분말을 혼합하여 혼합슬러지로 형성하고 혼합슬러지의 함수율을 저하시키도록 한다.
함수율이 저하된 혼합슬러지를 압축기를 이용하여 국수모양 또는 페릿 모양으로 배출하여 이송관에서 고압 고온으로 노즐을 통과할 때 폭발에 의한 확산과 충돌에 의해 미세하게 분쇄되도록 구성한다.
열풍관으로 인입된 송풍기을 노즐로 형성하고 상기 노즐의 길이를 조절할 수 있도록 형성하여 송풍기의 노즐이 이송관의 노즐과 거리를 조절하여 이송관 노즐을 통과하는 속도를 조절할 수 있도록 한다.
이송관과 닥트에 이송되는 기류의 속도를 아속으로 형성하여 닥트와 연결되어 유입되는 슬러지와 열풍 등이 역류하지 않고 닥트로 용이하게 유입되도록 구성한다.
닥트의 수평 이송관 끝에 연장관을 형성하여 연장관 내부에 이송되는 슬러지가 충진되어 이동하는 슬러지가 충진된 슬러지에 충돌하면서 이동하게 함으로써 닥트의 손상을 방지하도록 한다.
닥트에는 다수개의 이젝트를 설치하여 이젝트를 통과하는 슬러지의 폭발, 분쇄, 충돌, 확산을 유도하여 분말화하도록 한다.
닥트에서 건조되고 분쇄된 슬러지가 제1사이클론을 통과하면서 제2사이클론으로 이송하는 슬러지의 종류와 량을 조절하며 제2사이클론에 유입된 슬러지는 댐퍼에서 배출되며 미세슬러지는 집진기로 배출되어 습기 먼지 등이 배출되는 것을 방지하도록 한다.
상기 닥트는 원형으로 형성할 수 있고, 4각으로 형성할 수 있으며 코일 모양으로 구성하여 건조시간을 증가시키도록 한다.
본 발명에 의한 슬러지 건조방법은 60~85%의 함수율을 갖는 슬러지와 건조슬러지를 혼합하여 혼합슬러지의 함수율을 저하시키고 건조과정에서 생성되는 건조슬러지를 60~85% 슬러지의 혼합용으로 연속하여 이용할 수 있으므로 최소한의 건조슬러지로 60~85%의 슬러지를 건조할 수 있으므로 별도의 건조슬러지를 관리할 필요가 없는 효과가 있으며, 닥트를 통과하는 과정에서 확산과 폭발과 충돌에 의해 분쇄를 형성함으로 좁은 공간에서 슬러지의 건조작업을 수행할 수 있는 효과가 있으며, 열풍과 송풍에 의해 이송관과 닥트에 고온, 고압을 형성하여 노즐과 이젝트를 통하는 순간에 아속(음속에 이르는 속도)노즐과 이젝트의 통과후에 혼합슬러지가 미세화되면서 건조시간을 단축시키는 효과가 있고, 혼합슬러지가 미세화되고 건조되는 과정에서 발생하는 미세먼지는 집진기와 필터를 통하여 집진하고 건조과정에서 발생하는 혼합가스는 가스는 연소시키게 되므로 악취, 분진 등의 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 슬러지 건조장치의 계통도
도 2는 이송관에서 고온 고압과 확산 및 분쇄를 형성하는 구조도
도 3은 부스터의 구조도
도 4 혼합슬러지의 이동상태도
도 5는 이젝트의 작용도
도 6은 제2사이클론의 작용도
도 7은 본 발명의 또 다른 닥트의 구조도
본 발명은 슬러지를 유입하는 호퍼(31a)와, 건조슬러지를 유입하는 호퍼(31b)가 형성되고, 슬러지와 호퍼(31b)에서 유입되는 건조슬러지 또는 제2사이클론(27b)의 댐퍼(29b)에서 유입되는 건조슬러지를 혼합하는 혼합기(32)에서 혼합된 혼합슬러지를 분쇄하는 분쇄기(33)에서 분쇄된 혼합슬러지가 압착기(38)의 압착에 의해 국수모양 또는 페릿모양으로 배출되는 과정과, 이송되는 슬러지(24)에 고온의 열풍(150~250℃)과 송풍을 제공하여 높은 압력을 형성하고 높은 압력과 같이 슬러지(24)가 노즐(13a)을 아속(음속에 이르는 속도)으로 통과하는 과정에서 폭발과 확산에 의해 혼합 슬러지가 입자 상태로 분쇄되는 과정과, 상기와 같이 입자 상태의 혼합슬러지(24)가 열풍과 송풍에 의한 고온, 고압의 아속을 이루는 이송관(12)의 노즐(13a)과, 열풍과 송풍에 의한 고온, 고압의 아속을 이루는 닥트(11)의 이젝트(14)를 통과하면서 확산, 폭발, 충돌을 반복하면서 혼합슬러지의 습기를 기체화시키고 혼합슬러지를 미세화 하는 과정과, 고온의 열풍을 제공하되 역풍을 방지하기 위해 형성된 부스터(15)와, 고속으로 이송되는 슬러지(24)가 닥트(11)를 이동하면서 닥트(11)의 절곡된 부분에서 닥트(11)의 손상을 방지하기 위해 형성된 연장관(22)과, 닥트(11)에서 분쇄된 혼합슬러지가 제1사이클론(27a)을 통과하면서 원심력에 의해 혼합슬러지의 크기를 선별하여 흡입되는 과정과, 제2사이클론(27b)을 통과한 혼합슬러지의 미세 먼지는 집진기(34)와, 습기를 응결시키는 응축기(40)와, 악취를 제거하기 위해 활성탄으로 구성되는 흡착기(36)로 구성되어 불로워(35)에 의해 배출되는 과정으로 구성된다.
도 1은 본 발명에 의한 건조방법을 수행하는 계통을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의②의 구조를 상세히 도시하여 이송관(12)에 유입되는 송풍과 열풍이 전. 후로 이동하는 노즐(13a)에 의한 분사로 고압이 형성되는 혼합공간(19)에서 유입관(37)으로 유입되는 슬러지가 노즐(13b)을 통과하는 과정을 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 ④의 구조를 상세히 도시하여 닥트(11)에 유입되는 열풍의 열풍(17)관의 열결 구조를 도시한 것이다.
도 4는 닥트(11)에서 순환하는 슬러지와 도 1의 ⑥의 구조를 상세히 도시하여 제1사이클론(27a)의 건조된 혼합슬러지가 닥트(11)에 혼합되는 상태를 상세히 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 ⑤의 구조를 상세히 도시하여 이젝트(14)를 통과하는 슬러지(26)의 작용상태를 도시한 것이다
도 6은 도 1의 ⑦의 연장관(22)에서 이동하는 슬러지가 작용하는 것을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 닥트(11)를 원형과 코일 모양으로 변형하여 닥트(11) 내네서 오랫동안 건조할 수 있도록 건조시간을 크게 구성한 것이다.
본 발명은 도 1에 도시된 것과 같이 폐수 및 축산 분뇨 슬러지의 건조효과를 높이고 청정한 건조환경을 제공하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명은 왼쪽 상부로부터 함수율 60~85% 슬러지의 저장실(41a)에서 슬러지(24)를 유입하는 호퍼(31a)와, 건조슬러지 분말을 유입하는 호퍼(31b)가 형성되고, 상기 호퍼(31a)와 연계하여 호퍼(31b)에서 유입되는 건조슬러지 분말 또는 제2사이클론(27b)에서 유입되는 건조 슬러지분말과 슬러지가 혼합되어 함수율 35~40%의 혼합슬러지를 혼합하는 혼합기(32)가 형성되며, 상기 혼합기(32)와 연계하여 건조 슬러지분말과 슬러지의 혼합분말을 분쇄하는 분쇄기(33)가 형성되고, 분쇄기(33)된 슬러지는 댐퍼(29c)를 통하여 혼합슬러지 일부는 소각실(42)로 이송되고 일부는 압축되어 국수 또는 페릿 모양으로 형성하여 배출하는 압축기(38)가 형성되며, 상기 압축기(38)와 연계하여 배출되는 혼합슬러지를 동일한 량으로 이송하도록 형성된 정량공급기(18)가 형성된다.
상기 정량공급기(18)에서 이송되는 혼합슬러지는 인입관(37)을 통하여 이송관(12)에 유입되도록 형성된다.
상기 이송관(12) 전방에는 냉풍과 열풍과 인입관(37)으로 유입되는 슬러지를 압축 분사할 수 있는 노즐(13b)이 형성된다.
상기 이송관(12) 후방에는 송풍기(16b) 노즐(13a)과 열풍관(17)이 결합되어 열풍을 송풍으로 이송관(12) 전방으로 이송하여 노즐(13b) 후방에 고온과 고압 상태가 형성되고 인입관(37)으로 유입되는 혼합슬러지가 노즐(13b)을 아속으로 통과하면서 노즐(13b)의 전방과 후방의 온도와 압력차에 의해 노즐(13b)을 통과하면서 폭발, 분쇄, 확산, 충돌에 의해 슬러지는 급속히 미세화되고 미세화되는 과정에서 혼합슬러지의 습기는 기화되도록 형성된다.
노즐(13b)을 통과하면서 건조된 혼합슬러지는 공간이 큰 닥트(11)로 이동하도록 형성되어 있다.
공간이 큰 닥트(11)에서는 노즐(13b)을 통과할 때 보다 압력이 저하되어 이동하는 혼합슬러지는 아속 이하의 속도로 이동하기 때문에 닥트(11)에서 혼합슬러지의 이동속도를 증가시키기 위해 도 1의 ④번을 상세히 도시한 도 3에 도시된 것과 같은 모양으로 닥트(11)에 다수개의 열풍관(17)이 연결되어 고온의 열풍을 다량으로 유입시키도록 형성되어 있다.
상기 열풍을 이송하는 열풍관(17)이 열결되는 부분의 닥트(11)를 포함하여 부스터(15)가 형성되고 상기 열풍관(17)에서 유입되는 열풍은 부스터(15)를 통하여 닥트(11)에 이송되도록 형성되며 부스터(15)의 열풍을 유입하는 닥트(11)의 경사홈(23)은 닥트(11)의 혼합슬러지가 이동하는 방향으로 경사지게 형성되어 있다.
닥트(11)와 연결되는 이송관(12)은 혼합 슬러지가 이동하는 방향으로 경사지게 연결되어 이송관(12)을 통하여 이동하는 혼합 건조슬러지와 제2사이클론(27a)에서 선별되어 유입관(39)을 통하여 유입되는 혼합슬러지는 닥트(11)를 이동하는 슬러지의 이동이 신속하기 때문에 유입관(39)으로 유입되는 혼합슬러지가 닥트(11)로 유입이 용이하게 된다.
유입된 열풍에 의해 닥트(11)의 내압이 상승하여 닥트(11)의 혼합슬러지는 이동속도가 신속하여 혼합슬러지(24)가 닥트(11)에 충돌하는 세기가 더 커지게 된다.
상기 닥트(11)가 각을 가지게 되면 고속으로 이동하는 슬러지의 충돌에 의해 닥트(11)의 각 부분에서 손상이 되므로 닥트(11)의 절곡 부분에 수평으로 연장관(22)을 형성하여 연장관(22)에 충진되는 슬러지에 이동하는 슬러지가 충돌하면서 에네지를 소모하게 되므로 이동하는 슬러지가 닥트(21)를 손상시키지 않게 된다.
또한 상기 연장관(22)은 그 단부를 개폐할 수 있도록 형성하여 수리, 청소 등에 사용할 수 있도록 형성된다.
상기 닥트(11)에는 복수개 이상의 이젝트(14)가 형성되어 이젝트(14)를 통과하는 혼합슬러지는 폭발, 확산, 충돌 등의 작용에 의해 미세화되고 혼합슬러지의 습기는 기화되어 건조된다.
상기 이젝트(14)를 통과하는 과정을 통하여 미세화되고 건조된 슬러지는 제1사이클론(27a)을 통과하는 과정에서 흡입기(43)의 길이에 따라 제2사이클론(27b)으로 이송되는 혼합슬러지의 입자 크기가 상이하도록 형성되어 있다.
즉, 흡입기(43)이 짧으면 미세먼지만 이송되고, 흡입기(43)이 길게 되면 혼합슬러지의 입자가 큰 것도 이송할 수 있도록 형성되어 있어 필요에 따라 흡입기(43)을 조절하여 사용할 수 있도록 형성되어 있다.
상기 제1사이클론(27a)을 통과한 혼합슬러지 중 입자가 큰 혼합슬러지는 도 4에 도시된 것과 같이 닥트(11)로 유입되어 닥트(11)에 이송되는 혼합슬러지와 혼합되어 건조 및 분쇄과정을 반복하게 된다.
제1사이클론(27a)에서 이송된 혼합건조슬러지는 제2사이클론(27b)에서 분말상태로 댐퍼(29b)를 통과하면서 일부는 배출되어 저장되며, 그 일부는 혼합기(32)에 이송되어 슬러지의 함수율을 저하시키도록 형성되어 있다.
상기 제2사이클론(27b)을 통과하는 기류의 미세먼지는 집진기(34)에서 집진되고 기류에 혼합된 습기는 응축기(40)에서 응축되어 배출되도록 형성되며 응축기(40)를 통과한 기류는 활성탄으로 구성되는 흡착기(36)에서 악취 등이 제거되고 미세먼지, 습기, 악취 등이 제거된 기류는 블로워(35)를 통하여 배출 되도록 형성되어 있다.
상기 제1사이클론(27a)의 작용은 원심분리 작용에 의해 중량물은 가장자리로 경량물은 중심으로 분리되어 중심에 위치하는 흡입기(43)의 길이에 따라 경량물 또는 미세먼지 등이 분리되어 이송되도록 형성되어 있다.
실시예
본 발명은 종래의 건조방법을 개선하여 슬러지의 건조효율과, 작업성과, 작업환경을 향상시키는데 목적이 있다.
상세설명에서 설명한 것과 같이 종래의 방법 중에서 혼합공간의 고압이 역류하는 현상에 의해 혼합 공간에 최상의 고압을 유지할 수 없어 노즐에서 벤튜리 효과를 극대화 할 수 없는 문제점이 있었다.
종래의 슬러지 건조 방법에서 열풍을 이송관에 유입시킬 때 역류 현상에 의해 이송관의 압력을 최대한으로 높일 수 없었으므로 이젝트의 작용이 현저하게 저하되어 확산의 효과를 크게 얻을 수 없는 문제점이 있었다.
노즐(13b)에서 분사되면서 폭발, 확산, 충돌에 의해 입자화 되는 혼합슬러지(24)는 고속으로 이송관(12)으로 이동할 때 제1사이클론(27a)에서 유입되는 거친 슬러지(25)를 포함하여 닥트(11)를 고속으로 이동하면서 닥트(11)의 절곡 부분을 충돌하여 손상시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하여 슬러지 건조효율을 향상시킨 것이다.
호퍼(31a)에 유입된 슬러지(24)가 혼합기(32)로 이동하여 유입되면 호퍼(31b)에 유입된 슬래그(slag) 분진, 발전소의 석탄회, 석회석, 석분, 톱밥 등이 혼합기(32)에 제공되어 혼합하게 되거나, 제2사이클론(27b)에서 건조된 슬러지(26)가 댐퍼(29b)를 통하여 혼합기(32)에 제공되어 혼합되는 혼합슬러지는 함수율35~40%로 함수율이 낮아진다.
본 발명의 실시 예에서는 제2사이클론(27b)에서 유입되는 건조슬러지를 사용하여 혼합기에서 슬러지와 혼합하는 것을 실시 예로 한다.
슬러지(24)와 제2사이클론(27b)에서 유입되는 건조슬러지는 1:1체적으로 혼합하여 슬러지 함수율을 35~40%의 슬러지가 되도록 한다.
상기와 같이 함수율이 30~40%로 건조된 혼합슬러지를 분쇄기(33)에서 분쇄하여 분말상태로 혼합되도록 한다.
분말상태의 혼합슬러지는 압축기(38)를 통과하면서 압축되어 국수모양, 또는 페릿 모양으로 배출하도록 한다.
상기 압축기(38)에는 송풍기(16a)에서 공기가 혼합슬러지와 같이 유입되어 건조상태를 향상시키도록 한다.
압축기(38)에서 배출되는 혼합슬러지는 정량공급기(18)에 이송되고 정량공급기(18)의 혼합슬러지는 이송관(12)의 혼합공간(19)으로 정량으로 유입되도록 구성한다.
혼합슬러지가 유입된 이송관(12)의 후방에 형성된 송풍기(16b)와 열풍관(17)에서 송풍과 열풍이 이송관(12)의 혼합공간(19)에 제공되어 이송관(12)의 혼합공간(19) 내에는 고온 고압을 형성하도록 한다.
상기 열풍관(17)은 송풍기(16b)에서 연장된 파이프를 포용하도록 형성되어 있고, 송풍기(16b)에서 연장된 파이프 단부에 형성된 노즐(13a)에서 공기가 분사되도록 한다.
상기 노즐(13a)은 송풍기(16a)에서 연장된 파이프의 단부에서 전. 후진하면서 신축하도록 형성하여 노즐(13a)과 노즐(13b)의 거리를 조절하여 노즐(13b)을 통과하는 기류(송풍과 열풍)와 슬러지가 아속으로 통과할 수 있도록 구성 한다.
상기와 같이 유입되는 열풍과 송풍에 의해 형성되는 고온, 고압, 혼합슬러지가 혼합공간(19)에서 혼합되어 이송관(12)에 형성된 노즐(13b)을 통과할 때 폭발, 분쇄, 확산, 충돌을 크게 형성되도록 한다.
노즐(13b)의 내경과 이송관(12)의 내경 비는 1:10 이상, 또는 그 이하로 형성할 수 있도록 구성하여 폭발, 분쇄, 확산, 충돌의 효과를 극대화할 수 있도록 한다.
상기와 같이 혼합공간(19)에는 고온, 고압, 혼합슬러지의 혼합물이 형성되어 노즐(13b)을 통과하게 되면 상기 혼합물은 고속(아속)으로 통과하게 되어 혼합물은 노즐(13b)을 통과하는 순간에 폭발, 확산, 충돌하여 혼합물의 슬러지가 미세화 하게 되고 혼합슬러지의 습기는 기화되도록 한다.
이송관(12)에서 미세화되고 건조된 혼합슬러지(26)는 닥트(11)으로 이동하게 된다.
건조된 혼합슬러지가 닥트(11)을 이동할 때 제1사이클론(27a)에서 배출되는 거친 건조 슬러지(25)가 유입관(39)을 통하여 닥트(11)로 유입되어 혼합슬러지와 혼합하면서 이동하게 되어 슬러지(24)의 건조율을 더 높아지게 된다.
이송관(12) 보다 확장된 닥트(11)는 노즐(13b) 후방의 혼합공간(19) 보다 온도와 압력이 저하되어 혼합슬러지의 이동속도가 저하되므로 저하된 온도와 압력을 높이기 위해 닥트(11)에 다수개의 열풍관(17)을 연결하도록 하고 열풍저장소(28)의 열풍이 닥트(11)에 유입되도록 한다.
상기 열풍이 유입되는 닥트(11)에 부스터(15)를 형성하고 열풍관(17)은 부스터(15)에 연결하도록 한다.
부스터(15) 내에서 닥트(11)에는 경사홈(23)을 형성하되 닥트(11)에서 혼합물의 이동 방향으로 경사지게 형성하여 부스터(15) 내부로 유입되는 열풍이 역류하지 않고 닥트(11)에 용이하게 유입되도록 하여 혼합슬러지의 이동속도를 증가시키도록 한다.
상기와 같이 신속하게 이동하는 혼합슬러지는 닥트의 절곡부(21)에서 방향을 전환할 때 연장관(22)에 충진된 혼합슬러지와 충돌하게 되면서 충돌 에네지를 상실하면서 이동하므로 닥트(11)의 손상을 방지한다.
상기와 같이 닥트(11)을 신속하게 이동하는 혼합슬러지는 이젝트(14)를 통과할 때 혼합슬러지가 노즐(13b)을 통과할 때와 같이 아속으로 통과하게 되며 통과하는 순간에 혼합슬러지는 폭발, 확산, 충돌에 의해 미세 슬러지(26)가 형성되고 혼합슬러지의 습기는 기화된다.
상기와 같이 혼합슬러지가 닥트(11)를 통과하고 닥트(11)의 이젝트(14)를 통과하면서 분쇄되고 건조되는 과정을 반복하여 수행하게 되므로, 상기와 같은 과정을 반복하게 되면 분쇄와 건조의 조건을 더 향상시킬 수 있으므로 본 발명에 의한 닥트(11)의 구조를 반복하여 설치할 수 있으며, 그 모양과 구조는 원형으로 구성해도 무방하다.
도 8에 도시된 것과 같이 닥트(11)를 스프링과 같이 회전시켜 닥트(11)의 길이를 크게 하여 건조시간을 크게 하여 건조 효율을 높일 수 있다.
또한 상기와 같이 닥트(11)가 스프링 모양으로 회전하면서 형성되면 좁은 공간에서도 설치할 수 있다.
또한 닥트(11)의 길이에 걸쳐 다수개의 이젝트(14)를 증가하여 설치할 수 있으므로 건조효율을 증가시킬 수 있다.
상기와 같이 다수개의 이젝트(14)를 통과한 혼합슬러지는 제1사이클론(27a)을 통과하면서 회전하게 되어 혼합슬러지는 제1사이클론(27a) 내에서 원심력을 형성하여 중량 슬러지는 밖으로 경량 슬러지는 중앙으로 위치하면서 회전하게 된다.
일반적으로 사이클론은 사이클론 상부에 형성된 흡입기(43)에 의해 미세한 먼지 등을 분리하도록 형성되어 있다.
본 발명에 의한 제1사이클론(27a)의 기능은 흡입기(43)의 길이를 조절하여 미세먼지에서부터 경량슬러지까지 제1사이클론(27a)의 상부로 이송시킬 수 있도록 구성한다.
실험-1
제1사이클론(27a)의 흡입기(43)을 제1사이클론(27a)의 길이의 1/5로 형성할 경우 미세먼지가 흡입기(43)으로 배출되었다.
실험-2
제1사이클론(27a)의 흡입기(43)을 사이클론(27a)의 길이 2/5의 길이로 형성할 경우 미세먼지와 소량의 경량슬러지가 흡입기(43)으로 배출되었다.
실험-3
제1사이클론(27a) 의 흡입기(39)을 사이클론(27a) 길이 3/5의 길이로 형성할 경우 미세먼지와, 다량의 경량슬러지와 소량의 중량슬러지 까지 흡입기(43)으로 배출되었다.
제1사이클론(27a)에서 배출된 혼합슬러지는 제2사이클론(27b)으로 이송되고 제2사이클론(27b)은 미세분말을 배출하도록 형성되어 제2사이클론(27b)에서 배출된 미세먼지는 블로워(35)의 작동으로 집진기(34)에서 집진되고 응축기(40)에서 습기가 응축되어 물로 배출되었다.
응축기(40)를 통과한 기류는 활성탄으로 형성된 흡착기(36)를 통과하면서 악취 등이 필터링 되고 필터링된 무해한 공기는 블로워(35)를 통과하여 대기로 배출되었다.
11 : 닥트 12 : 이송관
13 : 노즐(a,b) 14 : 이젝트
15 : 부스터 16 : 송풍기(a,b,c)
17 : 열풍관 18 : 정량공급기
19 : 혼합공간 21 : 파이프
22 : 연장관 23 : 경사홈
24 ; 슬러지 25 : 거친슬러지
26 : 미세슬러지 27 : 사이클론(a,b)
28 : 열풍저장소 29 : 댐퍼(a,b,c)
31 : 호퍼(a,b) 32 : 혼합기
33 : 분쇄기 34 : 집진기
35 : 불로워 36 : 흡착기
37 : 인입관 38 : 압축기
39 : 유입관 40 : 응축기
41 : 저장소(a,b,c) 42 : 소각실
43 : 흡입기

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 슬러지와 건조된슬러지가 호퍼(31a,31b)에 유입되어 혼합기(32)로 이송되고 분쇄기(33)에서 분쇄되는 과정과, 인입관(37)으로 유입되는 슬러지와 고온의 열풍과 송풍이 혼합되는 혼합공간(19)에 높은 온도와 압력을 형성하는 과정과, 혼합공간(19)의 높은 압력의 기류와 슬러지(24)가 같이 노즐(13a)을 아속(음속에 가까운 속도)으로 통과하면서 폭발, 분쇄, 확산되어 슬러지(24)는 입자 상태로 분해되어 건조되는 과정과, 상기와 같이 노즐(13a)을 통과한 입자 상태의 슬러지(24)와 제1사이클론(27a)에서 유입되는 건조된 슬러지(25)가 혼합하여 닥트(11)의 이젝트(14)를 통과하면서 폭발, 분쇄, 확산, 충돌되는 과정과, 상기 이젝트(14)를 통과여 확산된 슬러지(24)가 제1사이클론(27a)을 통과한 슬러지 일부는 제2사이클론(27b)으로 이송되고 중량슬러지(25)는 아래로 이송되는 과정과, 제2사이클론(27b)을 통과한 분쇄된 슬러지는 배출되고 제2사이클론을 통과한 먼지는 집진기(34)에서 집진되며 먼지에 혼합된 습기는 응축기(40)에서 탈수되고 먼지에 혼합된 악취는 흡착기(36)에서 탈취되어 배출되는 과정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법에 있어서, 혼합공간(19)에는 송풍기(16b)과, 열풍관(17), 인입관(37)이 연결되고 상기 송풍기(16b)의 파이프(21) 단부에는 노즐(13a)이 전. 후진하면서 거리 조절을 할 수 있도록 형성되고 혼합공간(19)에 진출되어 에어를 고속으로 분사할 수 있도록 형성되며, 상기 열풍관(17)은 상기 송풍기(16b)의 파이프(21)를 포용하고 혼합공간(19)에 연결되고 노즐(13a) 후방에서 열풍을 제공하도록 형성되어 고압으로 분사되는 에어속도에 의해 혼합공간(19)의 내압이 열풍관(17)으로 역류되지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 닥트(11)의 최초 절곡되는 부분에 연장관(22)을 형성하여 고속으로 이동하는 슬러지(24,25)가 연장관(22)에 충진된 슬러지(24,25)에 충돌케 함으로서 슬러지(24,25)의 닥트(11)에 대한 직접적인 충돌에 의한 닥트(11)의 손상이 방지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법.
  5. 제2항에 있어서, 제1사이클론(27a)은 흡입기(43)의 길이 조절에 의해 혼합슬러지의 미세먼지에서 경량슬러지, 중량슬러지 일부를 제2사이클론(27b)으로 배출할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법.
  6. 제2항에 있어서, 닥트(11)는 코일 모양으로 형성하여 닥트(11)의 길이를 길게 함으로써 슬러지의 통과시간을 길게 할 수 있고 닥트(11)의 설치방향으로 수직으로 형성되므로 닥트(11)가 설치되는 단위면적의 적은 면적에서 설치가 용이하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 함수율 가변에 대응하는 벤튜리 이젝트 타입의 기류 기압에 의한 슬러지 건조방법.
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