KR101565315B1 - 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치 - Google Patents

재열증기를 이용한 슬러지 건조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬러지를 컨베이어벨트로 이송하는 동안 슬러지를 초고온 저압상태의 재열증기를 슬러지에 분사시켜 저 산소상태에서 슬러지를 건조시키는 장치에 관한 것으로, 일정 거리를 두고 설치된 롤러 사이에 롤 결합된 메시 벨트 표면 위에 슬러지저장탱크에서 공급된 슬러지를 이송하는 동안 슬러지에 포함된 수분을 배출시키는 탈수용 컨베이어벨트; 상기 탈수용 컨베이어벨트에서 공급받은 탈수된 슬러지를 일정량으로 배출하는 슬러지 정량공급기, 및 일정 거리를 두고 설치된 롤러 사이에 롤 결합되는 상측 벨트와 하측 벨트로 구분되고 벨트 전체에 걸쳐 전후좌우 일정 간격으로 복수의 관통공이 형성된 건조용 컨베이어벨트와, 상기 상측 벨트 아래에 축 설치되고 원통형으로 원주면에 복수의 천공돌기가 돌출 형성되되 천공돌기는 상측 벨트에 형성된 관통공과 일치하는 위치에 형성되며 상측 벨트의 이송방향과 동일한 방향으로 회전하는 천공기와, 상기 상측 벨트 아래에 벨트가 이송되는 방향과 직교하는 방향으로 일정 간격을 두고 복수로 설치되고 재열증기 발생기에서 공급된 재열증기를 복수의 분사노즐을 통해 상측 벨트 저면으로 분사하는 증기공급관을 포함하는 복수의 슬러지건조기를 포함하여 이루어지고, 상기 복수의 슬러지건조기는 상하 일정 간격을 두고 복층으로 설치된 것이다. 본 발명은 건조용 컨베이어벨트로 이송되는 슬러지를 반복적인 분산, 평탄 및 천공시킨 후 재열증기 발생기에서 발생된 초고온 저압의 저 산소상태의 재열증기를 분사하여 슬러지를 건조시킴으로써 슬러지의 건조 및 중량의 감소와 재생에너지원으로서 재활용을 실현할 수 있고, 저 산소상태에서 슬러지를 산화시키지 않아 건조과정에서 대기공해물질을 배출시키지 않음과 더불어 하수종말처리장에서 배출된 슬러지의 저공해 건조처리 및 재활용이 가능한 것이다.

Description

재열증기를 이용한 슬러지 건조장치{Apparatus for Drying Sludge Using Reheater Steam}
본 발명은 슬러지를 건조하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초고온 저압상태의 재열증기를 슬러지에 분사시켜 슬러지를 저 산소상태에서 건조시키는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 압력을 일정하게 해 두고 액체를 가열하면 온도가 올라가고, 일정온도에 달하면 증발하기 시작한다. 이 경우 다시 가열하더라도 전부가 증발할 때까지는 온도가 변하지 않고 액체와 증기가 공존한다. 이것을 습윤포화증기라 하고, 전부 증기가 되어 버린 것을 건조포화증기라 한다. 건조포화증기를 다시 가열하면 증기의 온도는 상승하는데, 이것을 과열증기(Superheated Vapor)라 한다. 이 증기를 이용하면 보일러나 엔진 또는 터빈의 효율을 향상시킬 수 있다.
더욱이 과열증기는 물을 비등시켜 발생한 증기에 압력을 가하지 않고 가열하여 생성된 100℃ 이상의 고온 무색의 투명한 기체이다. 공기에 의한 전열은 대류전열에 한하지만, 과열증기는 대류전열에 추가로 방사전열과 응축전열에 의한 전열을 함으로써 열효율이 높다. 그리고 통상 대류전열의 경우에는 과열증기의 전열속도가 가열공기에 비하여 약 4~6배 정도 빠르고, 보유열량 또한 5~8배 정도 많다. 특히 저 산소상태에서 열처리함으로써 피 가열물의 산화 및 연소를 억제할 수 있다. 그리고 일반적인 보일러(Boiler)는 가압된 압력 10kg/㎤G 시 183.3℃의 증기를 생산하고, 통상적으로는 7~8kg/㎤G 시 170℃의 증기를 생산하게 된다.
한편, 저압의 과열증기를 생산하기 위해서는 1차 가열된 증기를 버너로 직접 가열하거나 히터를 이용하여 축온재 등을 간접 가열하는 방법과 전자유도 가열하는 방식이 있다. 또한, 과열증기는 재열기로부터 공급되는 재열증기(Reheater Steam)라고도 한다.
통상적으로 하수종말처리장의 슬러지(Sludge)는 하수처리 또는 정수과정에서 생긴 침전물로서, 오니라고도 한다. 하수오니는 약 50%의 유기질을 함유하고 있으며, 함수율도 최초 침전오니의 96∼98%에서 활성오니의 99∼99.5%로 높기 때문에 처리하기 어렵다. 지금까지는 혐기처리에 의해 오니를 안정화한 후 탈수하여 매립하는 방법으로 처분하였다. 그러나 이 방법은 오니의 양 증가로 인해 곤란하여 하수오니를 직접 기계탈수한 후 소각하는 방법을 취하고 있다. 그밖에 습식산화 또는 가열처리 등의 방법도 연구되고 있다.
정수오니는 탁질과 수산화알루미늄이 주성분인데 원수에 따라서 유기물을 20∼30% 함유하는 경우도 있다. 하수오니와 마찬가지로 98% 이상의 함수율이 있어 처리 및 처분이 곤란하며, 특히 수산화알루미늄의 플록을 함유하는 오니는 탈수 및 농축이 곤란하다. 이 때문에 어떤 양 이상의 정수오니는 황산처리를 하여, 수산화알루미늄을 황산알루미늄으로 회수하고, 아울러 탈수성을 향상시킨다.
처리된 슬러지의 최종처리는 건축재료나 도로건설의 재료로 이용하는 등 각종 연구가 진행되고 있으나, 아직 결정된 방법은 없고 매립 등의 방법으로 처리된다. 또한, 슬러지의 처리로서 공해상의 해양투기와 농촌의 퇴비화 또는 매립지에 매립 등으로 처리되고 있고, 해양투기는 세계 환경 협약에 의하여 몇 년 후에는 투기가 금지되며, 농촌의 퇴비화는 슬러지의 중금속 오염으로 사용량이 줄어들고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1306083호(2013.09.09.) 대한민국 등록특허공보 제10-0793828호(2008.01.10.) 대한민국 등록특허공보 제10-1109759호(2012.02.15.)
본 발명은 상기 실정을 감안하여, 재열증기를 이용하여 하수종말처리장 등에서 처리된 하수오니를 포함하는 슬러지를 저압 고온의 저 산소 하에서 건조 처리하는 것이 목적이다.
또한, 본 발명은 재열증기를 이용하여 슬러지의 건조효율을 향상시키고 슬러지를 건조시키는 동안 공해물질의 배출을 최소화하며 슬러지의 부피를 대폭 감소시킴과 더불어 건조된 슬러지를 재생에너지원으로 재활용할 수 있도록 하는 것이 다른 목적이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 슬러지를 건조하는 장치에 있어서, 일정 거리를 두고 설치된 롤러 사이에 롤 결합된 메시 벨트 표면 위에 슬러지저장탱크에서 공급된 슬러지를 이송하는 동안 슬러지에 포함된 수분을 배출시키는 탈수용 컨베이어벨트; 상기 탈수용 컨베이어벨트에서 공급받은 탈수된 슬러지를 일정량으로 배출하는 슬러지 정량공급기, 및 일정 거리를 두고 설치된 롤러 사이에 롤 결합되는 상측 벨트와 하측 벨트로 구분되고 벨트 전체에 걸쳐 전후좌우 일정 간격으로 복수의 관통공이 형성된 건조용 컨베이어벨트와, 상기 상측 벨트 아래에 축 설치되고 원통형으로 원주면에 복수의 천공돌기가 돌출 형성되되 천공돌기는 상측 벨트에 형성된 관통공과 일치하는 위치에 형성되며 상측 벨트의 이송방향과 동일한 방향으로 회전하는 천공기와, 상기 상측 벨트 아래에 벨트가 이송되는 방향과 직교하는 방향으로 일정 간격을 두고 복수로 설치되고 재열증기 발생기에서 공급된 재열증기를 복수의 분사노즐을 통해 상측 벨트 저면으로 분사하는 증기공급관을 포함하는 복수의 슬러지건조기를 포함하여 이루어지고, 상기 복수의 슬러지건조기는 상하 일정 간격을 두고 복층으로 설치된 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치를 제공한 것이 특징이다.
또한, 본 발명에서, 상기 증기공급관의 분사노즐은 직교하는 상측 벨트의 관통공과 동일선상에 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 상측 벨트 위에 설치되어 슬러지를 건조시킨 후 배출되는 가스를 포집하여 배출하는 배가스챔버와, 상기 복수의 슬러지건조기를 거쳐 건조 배출된 슬러지를 건조슬러지 집하조로 이송하는 이송용 컨베이어벨트를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 천공돌기는 원뿔형으로 탄성을 갖는 것이 좋다.
또한, 본 발명에서, 상기 벨트에 관통 형성된 관통공은 하단에서 상단으로 갈수록 좁아지는 경사각을 갖는 돌기로 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 건조용 컨베이어벨트로 이송되는 슬러지를 재열증기 발생기에서 발생된 초고온 저압의 저 산소상태의 재열증기를 슬러지에 관통 분사하여 슬러지를 건조시킴으로써 슬러지의 건조 및 중량의 감소와 재생에너지원으로서 재활용을 실현할 수 있고, 저 산소상태에서 슬러지를 산화시키지 않아 건조과정에서 대기공해물질을 배출시키지 않음과 더불어 하수종말처리장에서 배출된 슬러지의 저공해 건조처리 및 재활용이 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시 예로, 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치의 주요 부분을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치에서 증기공급관을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 고효율의 슬러지 건조장치에서 천공기 및 증기공급관의 작동을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 고효율의 슬러지 건조장치에서 재열증기 발생기를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 고효율의 슬러지 건조장치에서 재열증기 발생기를 나타낸 단면도이다.
이하 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에서, 슬러지저장탱크(300)는 재열증기를 이용하여 건조시킬 슬러지를 저장하는 탱크이다. 슬러지는 하수처리 또는 정수과정 등에서 생긴 침전물을 포함한다. 탈수용 컨베이어벨트(400)는 일정 거리를 두고 설치된 롤러 사이에 메시 벨트(Mesh Belt)(401), 즉 그물망 형상의 벨트가 롤 결합된다. 탈수용 컨베이어벨트(400)는 메시 벨트(401) 표면 위에 슬러지저장탱크(300)에서 공급된 슬러지를 이송한다. 그리고 탈수용 컨베이어벨트(400)는 슬러지를 이송하는 동안 슬러지에 함유된 수분을 메시 벨트(401)를 통해 배출시키고, 탈수용 컨베이어벨트(400) 아래에는 슬러지에서 탈수되어 낙하는 수분을 집수하는 장치가 설치되는 것이 좋다.
슬러지 정량공급기(500)는 탈수용 컨베이어벨트(400)에서 이송되는 동안 탈수된 슬러지를 공급받아 배출구를 통해 일정량으로 배출하는 것이다. 슬러지 정량공급기(500)는 호퍼를 포함하여 탈수된 슬러지를 일정량씩 공급하는 장치를 포함한다.
슬러지 건조장치(100)에는 복수의 슬러지건조기가 상하 일정 간격을 두고 복층으로 지지구조물에 설치된다. 슬러지건조기는 4개의 층, 즉 제1 내지 제4슬러지건조기(110, 130, 150, 170)로 구분되어 재열증기로 슬러지를 건조시킨다. 더욱이 제1슬러지건조기(110)에서 건조된 슬러지는 제2슬러지건조기(130)로 낙하되어 투입되고, 제2슬러지건조기(130)에서 건조된 슬러지는 제3슬러지건조기(150)로 낙하되어 투입되며, 제3슬러지건조기(150)에서 건조된 슬러지는 제4슬러지건조기(170)로 낙하되어 투입된다. 또한, 슬러지건조기는 슬러지의 건조 정도, 즉 수분 함유량을 조절하기 위하여 4개 층 이상으로 설치될 수 있다. 제1 내지 제4슬러지건조기(110, 130, 150, 170)는 대략 동일한 구조로 구성되어 설치된다.
도 3 및 도 4에서, 제1 내지 제4슬러지건조기(110, 130, 150, 170)는 각각 일정 거리를 두고 설치된 롤러 사이에 전후좌우 일정 간격으로 복수의 관통공(118)이 형성된 컨베이어벨트(111, 131, 151, 171)가 각각 롤 결합된다. 컨베이어벨트(111, 131, 151, 171)는 각 모터(112, 132, 152, 172)의 회전력으로 회전하는 구동롤러(113, 133, 153, 173)와 일정 거리를 두고 종동롤러(114, 134, 154, 174)가 설치된다. 또한, 각 컨베이어벨트(111, 131, 151, 171)는 각 모터(112, 132, 152, 172)의 회전력으로 회전하는 구동스프로킷과 일정 거리를 두고 종동스프로킷이 설치될 수 있다. 이는 컨베이어벨트는 체인이 결합되어 슬러지의 이송을 위한 큰 힘이 필요하거나 빠른 전달이 요구될 때에 적용될 수 있다. 각 컨베이어벨트(111, 131, 151, 171)에 관통 형성된 관통공(118, 138, 158, 176)은 하단에서 상단으로 갈수록 좁아지는 경사각을 갖는 돌기(117, 137, 157, 177)로 돌출되어 이루어진 것이 좋다.
천공기(120)는 각 컨베이어벨트(111, 131, 151, 171)의 상측 벨트(115, 135, 155, 175)와 하측 벨트(116, 136, 156, 176) 사이에 설치되는 것으로, 천공기(120)는 각 컨베이어벨트(111, 131, 151, 171) 표면 위에 적재된 슬러지에 통공을 형성하는 것이다. 천공기(120)는 컨베이어벨트(111, 131, 151, 171)의 이송방향과 동일한 방향으로 회전하는 것이 좋다. 즉 상측 벨트(115, 135, 155, 175)가 우측으로 이송되면 천공기(120)는 우회전하고, 상측 벨트(115, 135, 155, 175)가 좌측으로 이송되면 천공기(120)는 좌회전한다. 또한, 천공기(120)는 원통형으로 원주면에 복수의 천공돌기(121)가 돌출 형성된다. 천공돌기(121)는 상측 벨트(115, 135, 155, 175)에 각각 관통 형성된 관통공(118, 138, 158, 178)과 일치하는 위치에 형성된다. 천공돌기(121)는 대략 원뿔형으로 탄성을 갖는 것이 좋다. 천공돌기(121)는 상측 벨트(115, 135, 155, 175)에 형성된 관통공(118, 138, 158, 178)에 삽입되고 분리된다. 천공돌기(121)는 천공기(120)가 회전하는 동안 상측 벨트(115, 135, 155, 175)의 관통공(118, 138, 158, 178)에 삽입된 후 슬러지에 통공을 형성한다.
도 5에서, 증기공급관(122)은 상측 벨트(115, 135, 155, 175) 아래에 각각 일정 간격을 두고 복수로 설치된다. 증기공급관(122)에는 복수의 분사노즐(123)이 형성된다. 분사노즐(123)은 직교하는 상측 벨트(115, 135, 155, 175)의 관통공(118, 138, 158, 178)과 동일선상에 설치되는 것이 좋다. 즉 상측 벨트(115, 135, 155, 175)에 전후방향으로 12개가 형성되어 있다면 이에 대응하는 증기공급관(122)의 분사노즐(123)도 12개가 형성되는 것이 좋다. 따라서 증기공급관(122)은 재열증기 발생기(200)에서 공급된 재열증기를 복수의 분사노즐(123)을 통해 상측 벨트(115, 135, 155, 175) 저면으로 분사하여 천공기(120)에 의하여 슬러지에 형성된 통공으로 재열증기가 관통 배출되도록 한다.
제1 내지 제4슬러지건조기(110, 130, 150, 170)의 각 컨베이어벨트 상부에는 증기공급관(122)의 분사노즐(123)에서 분사되어 슬러지를 건조시킨 후 배출되는 가스를 포집하여 배출시키는 배가스챔버(124)가 설치된다. 배가스챔버(124)에서 배출되는 배가스는 재열증기 공급기(200)로 이송되어 재활용되는 것이 좋다. 더욱이 복수의 슬러지건조기를 거쳐 건조된 슬러지는 이송용 컨베이어벨트(600)에 낙하 투입된 후에 건조슬러지 집하조(700)로 이송되어 집하된다.
또한, 도 7에서, 재열증기 발생기(200)는 대략 원통형으로 공급된 물을 대용량의 재열증기로 생성하는 것이다. 연소실(10)은 일정 체적의 공간부가 형성된다. 연소실(10) 상부 중심에는 버너(11)가 설치된다. 버너(11)는 열에너지를 발생하는 액체 연료나 기체 연료가 사용된다. 버너(11)는 상부에서 하부로 화염이 생성되도록 한다. 연소실(10) 상단에 증기배출관(14)이 연결된다. 연소실(10) 하단 중심은 배기실(15)과 연통되어 버너(11)에서 발생된 화염으로부터 발생되는 배기가스가 배출되도록 형성되어 있다.
증기실(13)은 연소실(10) 외주연, 즉 측면과 하측면에 걸쳐 일정 체적의 공간부가 형성된 것이다. 증기실(13)은 유입관(12)을 통해 외부에서 공급된 스팀, 즉 포화증기나 물을 무화시킨 연무가 유입된다. 증기실(13)로 유입된 스팀이나 연무는 연소실(10)로부터 전달된 열에 의하여 1차적으로 가열되어 일정 온도까지 상승된다.
증기히팅관(20)은 연소실(10) 내부의 하부에서 상부까지 코일 형상으로 설치된다. 증기히팅관(20)은 증기실(13)에서 1차 가열된 후 공급된 스팀이나 연무를 버너(11)에서 발생된 화염으로 2차적으로 가열시켜 일정 온도의 재열증기를 발생시키는 것이다. 증기히팅관(20)은 연소실(10) 내에 복수로 설치된다. 증기히팅관(20)은 연소실(10) 내부에 2열로 배열되는데, 연소실(10) 내측 벽면에 근접하여 제1증기히팅관(21)과 제2증기히팅관(22)이 배열 설치되고, 제1증기히팅관(21)과 제2증기히팅관(22)과 근접하여 제3증기히팅관(23)과 제4증기히팅관(24)이 배열 설치된다.
도 8에서, 제1증기히팅관(21)과 제2증기히팅관(22)은 각각 입구가 증기실(13)과 연통되고 출구가 증기배출관(14)에 연결된다. 제1증기히팅관(21)과 제2증기히팅관(22)은 연소실(10) 내측 벽면에 근접하여 설치되되, 제1증기히팅관(21) 상부에 제2증기히팅관(22)이 일정 거리를 두고 위치되면서 제1증기히팅관(21)과 제2증기히팅관(22)이 번갈아 코일 형상으로 배열 설치된다. 또한, 제3증기히팅관(23)과 제4증기히팅관(24)은 각각 입구가 증기실(13)과 연통되고 출구가 증기배출관(14)에 연결된다.
제3증기히팅관(23)과 제4증기히팅관(24)은 제1증기히팅관(21)과 제2증기히팅관(22)에 근접하여 설치되되, 제3증기히팅관(23) 상부에 제4증기히팅관(24)이 일정 거리를 두고 위치되면서 제3증기히팅관(23)과 제4증기히팅관(24)이 번갈아 코일 형상으로 배열 설치된다. 제3증기히팅관(23)과 제4증기히팅관(24)은 버너(11)로부터 분사된 화염이 직접 접촉되지 않도록 배열 설치하는 것이 좋다.
증기히팅관(20)은 연소실(10) 내측 벽면에 근접하여 제1증기히팅관(21)과 제2증기히팅관(22)이 코일 형상으로 설치되지만, 3개 이상의 증기히팅관이 순차적으로 번갈아 코일 형상으로 설치될 수 있다. 또한, 제3증기히팅관(23)과 제4증기히팅관(24)이 코일 형상으로 설치되지만, 3개 이상의 증기히팅관이 순차적으로 번갈아 코일 형상으로 설치될 수 있다. 또한, 증기히팅관(20)은 연소실(10) 내에 2열로 각각 2개의 증기히팅관이 코일 형상으로 설치되지만, 3열 이상의 증기히팅관이 순차적으로 번갈아 코일 형상으로 설치될 수 있다. 따라서 증기히팅관의 배열 및 설치 개수에 따라 재열증기의 생산용량이 달라질 수 있다. 또한, 증기히팅관의 배열 및 설치 개수에 따라 재열증기의 온도를 조절할 수도 있을 것이다.
배기실(15)은 증기실(13) 외주연에 일정 체적으로 형성된다. 배기실(15)은 연소실(10)과 연통되어 연소실(10)에서 연소된 배기가스를 가스배출관(16)을 통해 배출시키는 것이다. 배기실(15)을 통해 배출되는 배기가스의 열이 증기실(13)로 유입된 스팀이나 연무를 가열시키고 가열실(18)에도 전달된다.
가열실(18)은 배기실(15) 외주연에 일정 체적으로 형성된다. 가열실(18)은 배기실(15)에서 전달된 열로 외부에서 공급된 스팀이나 에어를 가열시키고, 일정 온도로 데워진 스팀이나 에어를 배출관(19)을 통해 배출시킨다.
또한, 재열증기 발생장치(200)는 단열을 위하여 외주연에 일정 두께의 단열재(30)가 결합되고, 단열재(30) 외측에는 하우징(31)이 결합된다. 또한, 버너(11)에서 발생된 화염의 끝부분이 직접 닿을 수 있는 연소실(10) 저면과 배기실(15) 및 가열실(18) 사이에 단열재(30)가 적용되는 것이 좋다. 단열재(30)는 내화재로 광물질 섬유(Mineral Wool)로 천연의 석면이나 인공암면 또는 글라스 울(Glass Wool), 내화성 골재, 알루미나 결합재, 캐스터블 내화물(Castable Refractory) 등이 선택적으로 적용된다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치의 작용을 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 이하에서 슬러지 건조장치의 복수의 슬러지건조기에서 제1슬러지건조기(110)의 컨베이어벨트(111)의 도면부호를 예시하여 설명한다.
먼저, 슬러지저장탱크(300)에서 수분이 함유된 슬러지를 탈수용 컨베이어벨트(400) 위에 공급하면, 슬러지는 탈수용 컨베이어벨트(400) 위에서 이송되는 동안 메시 벨트(401)에서 수분이 분리된다. 탈수용 컨베이어벨트(400)의 길이에 따라 수분의 분리 효과가 높아질 것이다. 더욱이 탈수용 컨베이어벨트(400)를 복층으로 설계하면 슬러지를 이송하거나 탈수용 컨베이어벨트(400)에서 이송되는 슬러지를 압축하는 별도의 압축장치를 이용할 경우에 더 많은 양의 수분이 분리될 것이다. 탈수용 컨베이어벨트(400)에서 이송된 슬러지는 슬러지 정량공급기(500)로 공급된다. 슬러지 정량공급기(500)는 공급된 슬러지를 일정량으로 제1슬러지건조기(110)로 투입한다.
제1슬러지건조기(110)의 컨베이어벨트(111) 상측 벨트(115) 표면에 투입된 슬러지를 이송시킨다. 슬러지더미가 이송되는 동안 상측 벨트(115) 아래에 위치한 천공기(120)도 회전된다. 이때, 천공기(120) 외주면에 돌출된 천공돌기(121)는 상측 벨트(115)에 관통 형성된 관통공(118)에 삽입된 후 슬러지에 통공을 형성시킨다.
즉 도 6a에서, 관통공(118)은 하단에서 상단으로 갈수록 좁아지는 경사각을 갖는 돌기(117)로 돌출되어 있어 천공기(120)의 회전과 상측 벨트(115)의 이송에 따라 천공돌기(121) 상단부가 돌기(117)의 경사진 부분에 접촉된 후에 관통공(118) 내측으로 조금씩 삽입된다. 그리고 천공돌기(121)가 수직이 되는 시점에 슬러지더미(S)에는 천공돌기(121)에 의하여 통공(H)이 형성된다. 천공돌기(121)는 원뿔형으로 탄성을 갖는 것으로 관통공(118)이 형성된 돌기(117) 내부로 천공돌기(121)가 접촉하면서 삽입될 때에 다소 휘어지더라도 관통공(118)에 용이하게 삽입이 이루어진다. 따라서 천공기(120) 외주연에 상측 벨트(115)에 형성된 관통공(118)과 동일한 간격으로 연속 돌출 형성된 천공돌기(121)는 상측 벨트(115)가 이송되는 동안 지속적으로 슬러지더미(S)에 통공(H)을 형성하게 된다.
도 6b에서, 슬러지더미(S)가 상측 벨트(115) 표면 위에서 이송되는 동안 천공기(120)에 의하여 통공(H)이 형성되면, 슬러지더미(S)는 증기공급관(122)의 분사노즐(123)에서 분사된 재열증기에 의하여 건조과정을 거친다. 즉 천공기(120)를 통과한 슬러지더미(S)는 상측 벨트(115)에 형성된 관통공(118)과 동일한 위치 및 간격으로 증기공급관(122)에 구성된 분사노즐(123)로부터 분사된 재열증기가 통공(H)을 통해 지나가게 된다. 물론 관통공(118)과 관통공 사이에는 분사노즐(123)로부터 분사된 재열증기는 상측 벨트(115) 저면에서 분산될 것이다.
또한, 제1슬러지건조기(110)의 제1컨베이어벨트(111)에서 건조과정을 거친 슬러지는 제2슬러지건조기(130)로 투입된다. 또한, 제2슬러지건조기(130)에서 건조과정을 거친 슬러지는 제3슬러지건조기(150)로 투입되고, 제3슬러지건조기(150)에서 건조과정을 거친 슬러지는 제4슬러지건조기(170)로 투입되어 동일한 건조과정이 이루어진다. 제2 내지 제4슬러지건조기(130, 150, 170)는 상기 제1슬러지건조기(110)와 동일한 구성 및 구조로 이루어져 동일한 작용 및 효과를 예상할 수 있다.
슬러지는 제1슬러지건조기(110)에서 제4슬러지건조기(170)까지 건조과정을 거치는 동안 함유된 수분이 차츰 증발되어 수분함유량이 감소할 것이다. 제4슬러지건조기(170)를 거친 슬러지는 이송용 컨베이어벨트(600)로 투입되어 건조슬러지 집하조(700)로 이송 및 집하 처리된다.
한편, 재열증기 발생기(200)에서 공급된 재열증기는 제1 내지 제4슬러지건조기(110, 130, 150, 170)의 각 증기공급관(122)의 분사노즐(123)을 통해 분사되고, 분사된 재열증기는 슬러지더미(S) 내부의 수분을 증발시킨 후 배가스 형태로 제1 내지 제4슬러지건조기(110, 130, 150, 170) 상부에 설치된 배가스챔버(124)를 거쳐 다시 재열증기 발생기(200)로 투입되어 고온의 재열증기로 재생할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치는 다단의 슬러지건조기를 거치는 동안 슬러지더미에 일정 간격으로 통공을 형성하고 통공에 고온의 재열증기가 통과되도록 하여 슬러지를 보다 효율적으로 건조시킨 장점이 있다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
10: 연소실 11: 버너 12: 유입관 13: 증기실 14: 증기배출관 15: 배기실 16: 가스배출관 17: 공급관 18: 가열실 19: 배출관 20-24: 증기히팅관 30: 단열재 31: 하우징 100: 슬러지 건조장치 110, 130, 150, 170: 슬러지건조기 111, 131, 151, 171: 컨베이어벨트 112, 132, 152, 172: 구동모터 113: 구동롤러 114: 종동롤러 115: 상측 벨트 116: 하측 벨트 117: 돌기 118: 관통공 120: 천공기 121: 천공돌기 122: 증기공급관 123: 분사노즐 124: 배가스챔버 200: 재열증기 발생기 300: 슬러지저장탱크 400: 탈수용 컨베이어벨트 401: 메시 벨트 500: 슬러지 정량공급기 600: 이송용 컨베이어벨트 700: 건조슬러지 집하조

Claims (5)

  1. 슬러지를 건조하는 장치에 있어서,
    일정 거리를 두고 설치된 롤러 사이에 롤 결합된 메시 벨트 표면 위에 슬러지저장탱크에서 공급된 슬러지를 이송하는 동안 슬러지에 포함된 수분을 배출시키는 탈수용 컨베이어벨트;
    상기 탈수용 컨베이어벨트에서 공급받은 탈수된 슬러지를 일정량으로 배출하는 슬러지 정량공급기, 및
    일정 거리를 두고 설치된 롤러 사이에 롤 결합되는 상측 벨트와 하측 벨트로 구분되고 벨트 전체에 걸쳐 전후좌우 일정 간격으로 복수의 관통공이 형성된 건조용 컨베이어벨트와, 상기 상측 벨트 아래에 축 설치되고 원통형으로 원주면에 복수의 천공돌기가 돌출 형성되되 천공돌기는 상측 벨트에 형성된 관통공과 일치하는 위치에 형성되며 상측 벨트의 이송방향과 동일한 방향으로 회전하는 천공기와, 상기 상측 벨트 아래에 벨트가 이송되는 방향과 직교하는 방향으로 일정 간격을 두고 복수로 설치되고 재열증기 발생기에서 공급된 재열증기를 복수의 분사노즐을 통해 상측 벨트 저면으로 분사하는 증기공급관을 포함하는 복수의 슬러지건조기를 포함하여 이루어지고,
    상기 복수의 슬러지건조기는 상하 일정 간격을 두고 복층으로 설치된 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 증기공급관의 분사노즐은 직교하는 상측 벨트의 관통공과 동일선상에 설치된 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 상측 벨트 위에 설치되어 슬러지를 건조시킨 후 배출되는 가스를 포집하여 배출하는 배가스챔버와, 상기 복수의 슬러지건조기를 거쳐 건조 배출된 슬러지를 건조슬러지 집하조로 이송하는 이송용 컨베이어벨트를 더 포함하는 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 천공돌기는 원뿔형으로 탄성을 갖는 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 벨트에 관통 형성된 관통공은 하단에서 상단으로 갈수록 좁아지는 경사각을 갖는 돌기로 이루어진 재열증기를 이용한 슬러지 건조장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102187379B1 (ko) * 2020-02-13 2020-12-07 주식회사 제이에스이바이오 건조저항을 제거한 미생물 슬러지 건조방법 및 건조 장치
IT201900012672A1 (it) * 2019-07-23 2021-01-23 Vallecaudina Energie Rinnovabili S R L Processo di essiccazione di fanghi di depurazione e impianto per mettere in pratica tale processo
KR20210130356A (ko) * 2020-04-22 2021-11-01 (주)글로벌바이오테크 오폐수 슬러지 건조장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100793828B1 (ko) 2006-07-19 2008-01-10 (주)청명씨에스 과열증기를 이용한 슬러지 열처리장치
KR101497565B1 (ko) 2014-06-17 2015-03-02 주식회사 한국테크놀로지 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 평탄화기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100793828B1 (ko) 2006-07-19 2008-01-10 (주)청명씨에스 과열증기를 이용한 슬러지 열처리장치
KR101497565B1 (ko) 2014-06-17 2015-03-02 주식회사 한국테크놀로지 석탄 건조 장치에서의 이송 석탄 평탄화기

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900012672A1 (it) * 2019-07-23 2021-01-23 Vallecaudina Energie Rinnovabili S R L Processo di essiccazione di fanghi di depurazione e impianto per mettere in pratica tale processo
EP3770539A1 (en) 2019-07-23 2021-01-27 Villecaudina Energie Rinnovabili S.r.l. Drying process of sewage sludge and plant for implementing such process
EP4276399A2 (en) 2019-07-23 2023-11-15 Vallecaudina Energie Rinnovabili S.r.l. Drying plant for implementing a process of sewage sludge
EP4276399A3 (en) * 2019-07-23 2024-01-31 Vallecaudina Energie Rinnovabili S.r.l. Drying plant for implementing a process of sewage sludge
KR102187379B1 (ko) * 2020-02-13 2020-12-07 주식회사 제이에스이바이오 건조저항을 제거한 미생물 슬러지 건조방법 및 건조 장치
KR20210130356A (ko) * 2020-04-22 2021-11-01 (주)글로벌바이오테크 오폐수 슬러지 건조장치
KR102401066B1 (ko) * 2020-04-22 2022-06-21 (주)글로벌바이오테크 오폐수 슬러지 건조장치

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