KR102183573B1 - 슬러지 건조장치 - Google Patents

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KR102183573B1
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Abstract

본 발명은 슬러지 건조장치에 관한 것으로서, 다단으로 된 프레임 구조를 가지는 본체(10), 상기 본체(10)의 상단에 설치되되, 호퍼(201a)에 의해 연속 투입되는 슬러지를 제1챔버(201) 내부에 설치된 이송컨베이어(202)로 이송하면서 제1건조수단(203)으로 가열하여 슬러지를 1차 건조한 후 제1배출구(201b)로 배출하는 제1건조부(20); 제1건조부(20)의 하부에 설치되어 제1건조부(20)에서 배출되는 슬러지의 크기를 작은 크기로 파쇄하는 슬러지파쇄부(30); 슬러지파쇄부(30)에서 배출되는 슬러지가 연속 투입되는 제2챔버(401) 내부에 설치된 이송스크류(403)로 슬러지를 이송하면서 제2건조수단(404)으로 가열하여 슬러지를 2차 건조한 후 제2배출구(402b)로 배출하는 제2건조부(40); 를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 건조부가 다단 구조로 되어 슬러지를 효율적으로 건조함과 동시에, 슬러지를 연속적으로 파쇄하면서 건조함으로써, 대량의 슬러지를 신속하게 건조할 수 있을 뿐만 아니라, 슬러지 건조에 소요되는 에너지 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

슬러지 건조장치{Sludge drying device}
본 발명은 슬러지 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다단으로 된 건조부 구조를 통해 슬러지를 효율적으로 건조함과 동시에, 슬러지를 연속적으로 파쇄하면서 건조함으로써, 대량의 슬러지를 신속하게 건조할 수 있을 뿐만 아니라, 슬러지 건조에 드는 에너지 비용을 절감할 수 있게 한 슬러지 건조장치에 관한 것이다.
산업이 발전함에 따라 다양한 분야에서 발생되는 각종 폐기물 중에서 물기가 함유된 폐기물인 슬러지(sludge)의 발생량도 크게 증가하고 있다.
슬러지는 하폐수 처리시설에서 발생되는 하폐수 슬러지, 식품 또는 제지공장 등의 산업현장에서 발생되는 다습 폐기물, 가정에서 발생되는 음식물 쓰레기나 축산 농가에서 발생되는 축산 분뇨 등이 있다.
이와 같은 슬러지는 일반적으로 80%에 이르는 수분이 함유되어 있으므로 일반적인 소각시설의 처리대상에서는 제외되어 매립을 통한 처리가 일반화되어 있다.
그러나 매립을 통한 슬러지의 처리는 침출수로 인한 지하수 등의 2차 오염, 지반의 약화, 매립 면적의 확보 등에 따른 문제점이 대두되면서 이에 대한 대체 기술이 요구됨에 따라 슬러지 처리를 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다.
슬러지 처리를 위해 개발된 종래 기술을 예로 들면, 그리고 대한민국 등록특허공보 제10-0407828호의 "적외선과 고주파를 이용한 수분건조방법“이 있다.
상기 종래기술에는 건조용기 내에 이송컨베이어를 회전 가능하게 설치하고, 그 이송컨베이어의 입구측 상부에 자석을 설치하여 투입된 슬러지에 포함된 금속성 이물질을 제거하고, 이송컨베이어의 상부에 가열장치를 설치하여 슬러지에 고온의 열을 가하여 건조하고, 건조 과정에서 발생된 증기는 환풍기를 이용해 배출하며, 건조용기의 배출구에서 배출되는 건조된 슬러지에 다시 적외선을 조사하는 슬러지 건조 방법이 제안되어 있다.
그러나 위와 같은 종래기술은 건조용기 내에서 슬러지에 열을 가해 건조하기 위한 가열장치의 가동에 많은 에너지 비용이 소요되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 장비가 대형화되어 설치 공간에 제약이 따르는 단점도 있고, 슬러지가 건조되는 데도 오랜 시간이 소요되는 단점이 있다.
특히, 종래기술에서 건조용기 내에 설치되는 가열장치는 슬러지를 신속하게 건조 시키기 위해 온도를 높이면, 슬러지의 표면이 빠르게 건조되면서 슬러지의 내부 수분이 외부로 배출되는 것을 방해하기 때문에 슬러지의 내부까지 완전 건조 시키기 위해서 더 많은 에너지와 건조 시간을 필요로 하는 단점이 있다.
등록특허공보 10-0407828호
상술한 바와 같은 종래의 단점을 해결하기 위하여 본 발명은 다단 구조를 통해 슬러지를 연속적으로 공급하면서 효율적으로 건조할 수 있게 한 슬러지 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 슬러지를 연속적으로 파쇄하면서 건조할 수 있게 한 슬러지 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 슬러지 건조에 드는 에너지 비용을 절감할 수 있게 한 슬러지 건조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적의 달성을 위하여 본 발명의 슬러지 건조장치는,
다단으로 된 프레임 구조를 가지는 본체(10);
상기 본체(10)의 상단에 설치되되, 호퍼(201a)에 의해 연속 투입되는 슬러지를 제1챔버(201) 내부에 설치된 이송컨베이어(202)로 이송하면서 제1건조수단(203)으로 가열하여 슬러지를 1차 건조한 후 제1배출구(201b)로 배출하는 제1건조부(20);
상기 제1건조부(20)의 하부에 설치되어 제1건조부(20)에서 배출되는 슬러지의 크기를 작은 크기로 파쇄하는 슬러지파쇄부(30);
상기 슬러지파쇄부(30)에서 배출되는 슬러지가 연속 투입되는 제2챔버(401) 내부에 설치된 이송스크류(403)로 슬러지를 이송하면서 제2건조수단(404)으로 가열하여 슬러지를 2차 건조한 후 제2배출구(402b)로 배출하는 제2건조부(40); 를 포함하여 구성된다.
일 실시 예에서, 상기 제1건조부(20)는,
일단부 상측에 슬러지가 연속 투입되는 호퍼(201a)를 구비하고, 타단부 하측에 1차 건조된 슬러지가 배출되는 제1배출구(201b)가 형성된 제1챔버(201);
상기 제1챔버(201) 내부에 설치되어 호퍼(201a)를 통해 투입되는 슬러지를 제1배출구(201b)까지 이송하는 이송컨베이어(202);
상기 제1챔버(201)의 일측에 설치되어 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 슬러지를 1차 건조하는 제1건조수단(203); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제1건조수단(203)은,
상기 제1챔버(201)의 내부로 마이크로파의 조사가 가능하도록 제1챔버(201)의 상측에 설치되는 제1마이크로파가열모듈(203a);
마이크로파 가열에 의해 가열되는 소재의 판재로 되되, 이송컨베이어(202) 하부에 설치되어, 슬러지의 건조를 위해 제1마이크로파가열모듈(203a)에서 조사되는 마이크로파에 의해 가열되어 제1챔버(201) 내부의 온도를 올려주는 제1가열부재(203b); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 슬러지파쇄부(30)는,
상기 제1배출구(201b)에서 배출되는 슬러지를 소정 크기로 파쇄하는 파쇄롤러(301);
상기 파쇄롤러(301)를 구동하는 제3모터(302); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제2건조부(40)는,
일단부 상측에 압착된 슬러지가 연속 투입되는 제2투입구(401a)가 형성되고, 타단부 하측에 2차 건조된 슬러지가 배출되는 제2배출구(402b)가 형성된 제2챔버(401);
상기 제2챔버(401) 내부에 설치되되 길이 방향으로 적어도 하나 이상의 이송홈(402a)이 형성된 이송슈트(402);
상기 이송홈(402a) 내에서 회전하면서 이송홈(402a) 내의 슬러지를 교반 이송하는 이송스크류(403);
상기 이송홈(402a) 내에서 이송되는 슬러지를 건조하는 제2건조수단(404); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제2건조수단(404)은,
상기 제2가열부재(404a)는 마이크로파 가열에 의해 가열되는 소재로 되어 이송슈트(402)의 저면에 밀착되게 설치되는 제2가열부재(404a);
상기 제2가열부재(404a)로 마이크로파의 조사가 가능하도록 제2챔버(401)의 일측에 설치되는 제2마이크로파가열모듈(404b); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 상기 제1건조부(20)는 이송컨베이어(202)의 상부에 설치되어 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 슬러지의 두께를 조절하는 평탄롤러(204)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 제1건조부에서 슬러지 입자의 표면에 붙어있는 자유수를 1차 건조한 후, 슬러지파쇄부에서 슬러지를 소정 크기로 분쇄하고, 이어 제2건조부에서 슬러지 내부의 잔존 수분을 건조 시킴으로써 슬러지의 효율적인 건조를 통해 대량의 슬러지를 신속하게 건조 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 마이크로파 직접 조사 및 간접 조사에 따른 마이크로파가열 방식만으로 슬러지를 효과적으로 건조함으로써 슬러지의 건조 및 처리에 필요한 에너지 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 정면도.
도 2는 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 측면도.
도 3은 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 평면도.
도 4는 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 제1건조부 정면 단면도.
도 5는 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 제1건조부 측면 단면도.
도 6은 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 제2건조부 정면 단면도.
도 7은 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 제2건조부 측면 단면도.
도 8은 본 발명의 슬러지 건조장치의 제2 실시 예에 따른 평탄롤러를 나타낸 정면 단면도.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는" 과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 정면도이고, 도 2는 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 측면도이며, 도 3은 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 평면도이고, 도 4는 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 제1건조부 정면 단면도이며, 도 5는 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 제1건조부 측면 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
본 발명의 슬러지 건조장치는 다단 구조를 통해 슬러지를 효율적으로 건조함과 동시에, 슬러지를 연속적으로 파쇄하면서 건조하여 대량의 슬러지를 신속하게 건조할 수 있도록 본체(10), 제1건조부(20), 슬러지파쇄부(30), 제2건조부(40)를 포함한다.
상기 본체(10)는 다단으로 된 프레임 구조를 가짐으로써 각 단에 제1건조부(20) 및 제2건조부(40)를 구분 설치할 수 있게 된다.
상기 제1건조부(20)는 슬러지 입자 표면의 자유수를 신속하게 1차 건조할 수 있도록 제1챔버(201), 이송컨베이어(202), 제1건조수단(203)을 포함한다.
상기 제1챔버(201)는 일단부 상측에 슬러지가 연속 투입되는 호퍼(201a)를 구비하고, 타단부 하측에 1차 건조된 슬러지가 배출되는 제1배출구(201b)가 형성된다.
제1챔버(201)의 외벽은 제1건조수단(203)에 의한 슬러지의 건조 시 열효율의 향상을 위하여 단열벽으로 되는 것이 바람직하다.
또한 제1챔버(201)의 일측, 더 바람직하게는 제1챔버(201)의 상측에는 제1챔버(201)의 내부에서 슬러지가 건조되는 과정에서 발생하는 습증기의 배출을 위한 제1증기배출구(201c)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 제1증기배출구(201c)를 통해 배출되는 습증기는 별도로 설치되는 흡입팬(도시하지 않음)을 통해 강제 흡입된 후 응축기(도시하지 않음)에서 응축되어 물로 최종 배출된다.
아울러 응축기에서 습기(수분)이 제거된 건조한 공기는 다시 제1챔버(201) 내부로 공급되게 함으로써 제1챔버(201) 내부의 습증기 배출이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라, 슬러지의 건조 과정에서 건조 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 슬러지 건조 과정 중 발생하는 악취를 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 호퍼(201a)로 연속 투입되는 슬러지는 여과 및 탈수 과정을 통해 함수율을 70~80%로 낮춘 슬러지 케이크 상태로 호퍼(201a)에 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 호퍼(201a)의 하부에는 호퍼(201a)의 상부로 투입되는 다량의 슬러지를 제1챔버(201) 내부로 정량 배출할 수 있도록 정량배출수단을 더 구비할 수 있다.
상기 정량배출수단은, 배출롤러 (201d), 제1모터(201e)를 포함한다.
상기 배출롤러 (201d)는 외주면에 다수의 블레이드가 등각 방사형으로 형성되어 호퍼(201a) 하단부의 슬러지 배출통로 내부에 설치된다.
상기 제1모터(201e)는 호퍼(201a) 하단부의 외측에 설치되어 배출롤러 (201d)를 회전시킨다.
이때, 제1모터(201e)는 회전속도의 제어가 가능한 모터를 사용함으로써 배출롤러 (201d)의 회전 속도를 제어하여 호퍼(201a)에서 제1챔버(201) 내부로 투입되는 슬러지의 시간당 투입량을 조절할 수 있게 된다.
상기 이송컨베이어(202)는 제1챔버(201) 내부에서 제1챔버(201)의 길이 방향을 따라 설치되어 호퍼(201a)를 통해 투입되는 슬러지를 제1배출구(201b)까지 이송한다.
이때, 이송컨베이어(202)를 구동하는 제2모터(202a)는 제1챔버(201)의 외부에 설치하는 것이 바람직할 것이나 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.
한편, 이송컨베이어(202)는 마이크로파가열 시 사용되는 마이크로파와 반응하지 않는 소재로 된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 건조수단은, 제1챔버(201)의 일측에 설치되어 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 슬러지를 1차 건조하도록 제1마이크로파가열모듈(203a), 제1가열부재(203b)를 포함한다.
상기 제1마이크로파가열모듈(203a)는 제1챔버(201)의 내부로 마이크로파의 조사가 가능하도록 제1챔버(201)의 일측, 더 바람직하게는 제1챔버(201)의 상부에서 제1챔버(201)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 다수가 설치된다.
따라서, 제1챔버(201) 내부에서 슬러지가 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 과정에서 제1마이크로파가열모듈(203a)에서 조사되는 마이크로파에 의해 슬러지의 입자 표면에 붙어있는 자유수가 우선적으로 1차 건조된다.
한편, 마이크로파 가열이란, 물체에 고주파가 닿으면 물체를 구성하는 쌍극자가 고주파의 전계에 의해 그 축의 배열 방향을 급속히 변화시켜 이때의 마찰열에 의해 가열되는 것을 말한다.
따라서 물체 중에 전파가 침투할 필요가 있기 때문에 절연물(유전체)만이 가열되며, 내부까지 단시간에 가열할 수 있고 가열효율이 높으며(인가전력의 80%), 복잡한 형상도 균일하게 가열되고 온도 제어가 용이하며, 밀폐가열이 가능하여 슬러지의 내부까지 균일하고 신속하게 가열 가능케 된다.
마이크로파 가열을 이용한 슬러지의 건조를 위해 제1마이크로파가열모듈(203a)에서 조사되는 마이크로파의 주파수는 투과 깊이는 얕으나, 가열 효과가 높은 2,450MHz의 마이크로파를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제1가열부재(203b)는 마이크로파 가열에 의해 가열되는 소재의 판재로 되되 이송컨베이어(202) 하부에 설치되되, 제1마이크로파가열모듈(203a)에서 조사되는 마이크로파, 보다 구체적으로는 제1마이크로파가열모듈(203a)에서 조사되어 슬러지와 반응하지 않고 이송컨베이어(202)를 통과하는 잔여 마이크로파에 의해 가열되도록 제1마이크로파가열모듈(203a)의 마이크로파 조사부에서 근거리의 직선상에 설치되는 것이 바람직하다.
따라서 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 슬러지의 건조를 위해 제1마이크로파가열모듈(203a)에서 조사되는 마이크로파에 의해 슬러지의 건조가 이루어짐과 동시에 이송컨베이어(202)를 투과한 마이크로파에 의해 제1가열부재(203b)가 가열되면서 제1가열부재(203b)에서 발생한 열기가 슬러지의 건조를 위한 열원으로 더해지면서 제1챔버(201) 내 슬러지의 건조 효율이 더욱 향상된다.
상기 슬러지파쇄부(30)는, 제1건조부(20)의 하부에 설치되어 제1건조부(20)에서 배출되는 슬러지를 작은 크기로 파쇄하도록 파쇄롤러(301), 제3모터(302)를 포함한다.
상기 파쇄롤러(301)는 한 쌍의 롤러가 제2건조부(40)의 제2투입구(401a) 내부에 소정 간격으로 설치되어, 제2투입구(401a)와 연결되는 제1건조부(20)의 제1배출구(201b)에서 배출되는 슬러지를 호퍼(201a)에 투입될 때보다 작은 크기로 파쇄한다.
이때, 파쇄롤러(301)를 구성하는 한 쌍의 롤러 간 간격은 조절 가능하며, 그에 따라 한 쌍으로 된 파쇄롤러(301)를 통과하여 배출되는 슬러지 덩어리의 크기의 조절이 가능함은 물론이다.
상기 제3모터(302)는 제2건조부(40)의 제2투입구(401a) 외측에 설치되어 파쇄롤러(301)를 구동한다.
도 6은 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 제2건조부 정면 단면도이고, 도 7은 본 발명의 슬러지 건조장치의 한 실시 예에 따른 제2건조부 측면 단면도이다.
도 6 내지 도 7을 참조하여 설명하되, 전술한 실시 예와 중복되는 구성 및 동일부호를 갖는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 제2건조부(40)는 슬러지파쇄부(30)에서 배출되는 슬러지가 연속 투입되는 제2챔버(401) 내부에 설치된 이송스크류(403)로 슬러지를 이송하면서 제2건조수단(404)으로 가열하여 슬러지를 2차 건조한 후 배출하도록 제2챔버(401), 이송슈트(402), 이송스크류(403), 제2건조수단(404)을 포함한다.
상기 제2챔버(401)는 일단부 상측에 압착된 슬러지가 연속 투입되는 제2투입구(401a)가 형성되고, 타단부 하측에 2차 건조된 슬러지가 배출되는 제2배출구(402b)가 형성된다.
또한 제2챔버(401) 내부에서 슬러지가 이송되면서 건조되는 과정에서 열손실을 최소화하여 건조 효율이 향상되도록 제2챔버(401) 외부에는 보온단열재가 내장된 단열커버로 감싸게 설치되는 것이 바람직하다.
또한 제2챔버(401)의 일측, 더 바람직하게는 제2챔버(401)의 상측에는 제2챔버(401)의 내부에서 슬러지가 건조되는 과정에서 발생하는 습증기의 배출을 위한 제2증기배출구(401c)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 제2증기배출구(401c)를 통해 배출되는 습증기는 별도로 설치되는 흡입팬(도시하지 않음)을 통해 강제 흡입된 후 응축기(도시하지 않음)에서 응축되어 물로 최종 배출된다.
아울러 응축기에서 습기(수분)이 제거된 건조한 공기는 다시 제2챔버(401) 내부로 공급되게 함으로써 제2챔버(401) 내부의 습증기 배출이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라, 슬러지의 건조 과정에서 건조 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 슬러지 건조 과정 중 발생하는 악취를 감소시킬 수 있게 된다.
상기 이송슈트(402)는 제2챔버(401) 내부에 설치되되, 반원형 단면 형상을 가진 이송홈(402a)이 이송슈트(402)의 길이 방향으로 적어도 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 이송슈트(402)는 열전달 및 내구성이 우수한 금속재로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 이송스크류(403)는 이송홈(402a) 내에서 회전하면서 이송홈(402a) 내의 슬러지를 이송하도록 설치된다. 이때 이송스크류(403)는 제2챔버(401)의 외부에 설치되는 제4모터(도시하지 않음)에 의해 구동되는 것이 바람직하다.
또한, 모터의 구동방향 조절로 이송스크류(403)가 일정 간격의 시간으로 정.역회전하거나, 2중 리본형 이송스크류(403)를 구비하여 슬러지를 교반시킴으로써 슬러지가 충분히 건조되도록 하는 것이 바람직하다.
2중 리본형 이송스크류(403)를 사용할 경우는 제2배출구(401b)의 상단에 슬러지 배출개폐밸브(도시하지 않음)를 더 구비하여 슬러지 건조가 종료 때까지 슬러지를 제2챔버(401) 내에서 교반하도록 하는 것이 바람직하다.
아울러, 이송슈트(402)의 이송홈(402a)이 복수로 형성되고, 그 복수의 이송홈(402a)에 복수의 이송스크류(403)가 설치되는 경우에, 각 이송스크류(403)의 일단부에는 체인스프로킷을 설치하여 제4모터의 구동축에 설치되는 체인스프로킷과 롤러체인으로 연결함으로써 복수의 이송스크류(403)가 모두 동일한 속도로 회전하면서 슬러지가 이송되게 하는 것이 바람직하다.
상기 제2건조수단(404)은 이송홈(402a) 내에서 이송스크류(403)에 의해 이송되는 슬러지를 2차 건조하도록 제2가열부재(404a), 제2마이크로파가열모듈(404b)을 포함한다.
상기 제2가열부재(404a)는 마이크로파 가열에 의해 가열되는 소재, 더 바람직하게는 탄화규소(Silicon Carbide: SiC)로 이루어지되, 이송슈트(402)의 단면 형상과 동일한 반원형 단면 형상으로 되어 이송슈트(402)의 저면(외부면)에 밀착되게 설치된다.
상기 제2마이크로파가열모듈(404b)은 제2챔버(401)의 내부로 설치되는 제2가열부재(404a)로 마이크로파의 조사가 가능하도록 제2챔버(401)의 일측, 더 바람직하게는 제2챔버(401)의 하부, 또는 하부와 측면에서 제2챔버(401)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 다수가 설치되되, 제2챔버(401)의 크기와 형태에 따라 적어도 1열 이상으로 다수가 설치된다.
따라서, 제2챔버(401)의 내부에 설치된 이송슈트(402) 상부에 적재된 슬러지가 이송스크류(403)에 의해 이송홈(402a) 내에서 이송되는 과정에서 슬러지의 내부와 외부가 고르게 혼합되며,
제2마이크로파가열모듈(404b)에서 조사되는 마이크로파에 의해 제2가열부재(404a)가 가열되면, 제2가열부재(404a)의 열기가 이송슈트(402)를 통해 슬러지로 전달되면서 이송홈(402a) 내에서 내부와 외부가 고르게 혼합되어 이송되는 슬러지의 2차 건조가 이루어지게 된다.
상기 제2가열부재(404a)의 하부(외부)에는 열차단이 우수하면서도 마이크로파가 통과하는 단열부재를 더 구비할 수 있다.
따라서, 마이크로파 가열에 의해 가열된 제2가열부재(404a)의 열기가 이송슈트(402)로 전달되는 과정에서 불필요한 열손실을 억제함으로써 효과적인 열 전달을 통해 슬러지의 건조 효율을 더욱 높일 수 있게 된다.
한편, 제2마이크로파가열모듈(404b)에서 조사되는 마이크로파를 이용해 제2가열부재(404a)를 가열하여 슬러지를 간접 가열하는 이유는, 제2챔버(401) 내부로 공급된 슬러지는 제1건조부(20)에서 1차 건조되면서 함수율이 10~40%로 떨어진 상태인데, 이러한 슬러지에 마이크로파를 직접 조사하면, 슬러지를 관통하여 금속성으로 된 이송스크류(403)와 반응하면서 전기방전 및 스파크 발생과 그에 따른 화재 발생의 위험이 증가하기 때문이다.
도 8은 본 발명의 슬러지 건조장치의 제2 실시 예에 따른 평탄롤러를 나타낸 정면 단면도이다.
도 8을 참조하여 설명하되, 전술한 실시 예와 중복되는 구성 및 동일부호를 갖는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
일 실시 예에서, 상기 제1건조부(20)는 평탄롤러(204)를 더 포함할 수 있다.
상기 평탄롤러(204)는 이송컨베이어(202)의 상부에 설치되어 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 슬러지가 설정된 두께 이하로 통과하도록 한다.
즉, 평탄롤러(204)는 큰 덩어리로 뭉쳐진 슬러지를 눌러서 파쇄함과 동시에 이송컨베이어(202)의 상부에 적재되어 이송되는 슬러지의 두께를 소정 두께로 균일화하기 위하여 이송컨베이어(202)의 상면과 소정 간격을 유지하도록 이송컨베이어(202) 상측에서 이송컨베이어(202)의 진행 방향으로 적어도 하나 이상이 설치되는 것이 바람직하다.
또한 평탄롤러(204)의 외주면에는 슬러지의 효율적인 파쇄를 위하여 요철된 형상의 파쇄패턴이 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.
따라서 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 슬러지는 평탄롤러(204)에 의해 파쇄되어 일정한 두께로 평탄화됨에 따라 마이크로파의 직접 조사에 의한 건조 시보다 균일하고 효율적인 건조가 이루어지게 된다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 본체 20: 제1건조부
201: 제1챔버 201a: 호퍼
201b: 제1배출구 201c: 제1증기배출구
201d: 배출롤러 201e: 제1모터
202: 이송컨베이어 202a: 제2모터
203: 제1건조수단 203a: 제1마이크로파가열모듈
203b: 제1가열부재 204: 평탄롤러
30: 슬러지파쇄부 301: 파쇄롤러
302: 제3모터 40: 제2건조부
401: 제2챔버 401a: 제2투입구
401b: 제2배출구 401c: 제2증기배출구
402: 이송슈트 402a: 이송홈
403: 이송스크류 404: 제2건조수단
404a: 제2가열부재 404b: 제2마이크로파가열모듈

Claims (5)

  1. 다단으로 된 프레임 구조를 가지는 본체(10);
    상기 본체(10)의 상단에 설치되되, 호퍼(201a)에 의해 연속 투입되는 슬러지를 제1챔버(201) 내부에 설치된 이송컨베이어(202)로 이송하면서 제1건조수단(203)으로 가열하여 슬러지를 1차 건조한 후 제1배출구(201b)로 배출하는 제1건조부(20);
    상기 제1건조부(20)의 하부에 설치되어 제1건조부(20)에서 배출되는 슬러지의 크기를 작은 크기로 파쇄하는 슬러지파쇄부(30);
    상기 슬러지파쇄부(30)에서 배출되는 슬러지가 연속 투입되는 제2챔버(401) 내부에 설치된 이송스크류(403)로 슬러지를 이송하면서 제2건조수단(404)으로 가열하여 슬러지를 2차 건조한 후 제2배출구(402b)로 배출하는 제2건조부(40); 를 포함하되,
    상기 제1건조부(20)는,
    일단부 상측에 슬러지가 연속 투입되는 호퍼(201a)를 구비하고, 타단부 하측에 1차 건조된 슬러지가 배출되는 제1배출구(201b)가 형성된 제1챔버(201);
    상기 제1챔버(201) 내부에 설치되어 호퍼(201a)를 통해 투입되는 슬러지를 제1배출구(201b)까지 이송하는 이송컨베이어(202);
    상기 제1챔버(201)의 일측에 설치되어 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 슬러지를 1차 건조하는 제1건조수단(203); 을 포함하고,
    상기 제1건조수단(203)은,
    상기 제1챔버(201)의 내부로 마이크로파의 조사가 가능하도록 제1챔버(201)의 상측에 설치되는 제1마이크로파가열모듈(203a);
    마이크로파 가열에 의해 가열되는 소재의 판재로 되되, 이송컨베이어(202) 하부에 설치되어, 슬러지의 건조를 위해 제1마이크로파가열모듈(203a)에서 조사되어 이송컨베이어(202)를 통과한 마이크로파에 의해 가열되어 제1챔버(201) 내부의 온도를 올려주는 제1가열부재(203b); 를 포함하며,
    상기 제1건조부(20)는,
    이송컨베이어(202)의 상부에 설치되어 이송컨베이어(202)에 의해 이송되는 슬러지의 두께를 조절하는 평탄롤러(204); 를 더 구비하며,
    상기 제2건조부(40)는,
    일단부 상측에 압착된 슬러지가 연속 투입되는 제2투입구(401a)가 형성되고, 타단부 하측에 2차 건조된 슬러지가 배출되는 제2배출구(402b)가 형성된 제2챔버(401);
    상기 제2챔버(401) 내부에 설치되되 길이 방향으로 적어도 하나 이상의 이송홈(402a)이 형성된 이송슈트(402);
    상기 이송홈(402a) 내에서 회전하면서 이송홈(402a) 내의 슬러지를 교반 이송하는 이송스크류(403);
    상기 이송홈(402a) 내에서 이송되는 슬러지를 건조하는 제2건조수단(404); 을 포함하고,
    상기 제2건조수단(404)은,
    마이크로파 가열에 의해 가열되는 소재로 되어 이송슈트(402)의 저면에 밀착되게 설치되는 제2가열부재(404a);
    상기 제2가열부재(404a)로 마이크로파의 조사가 가능하도록 제2챔버(401)의 일측에 설치되는 제2마이크로파가열모듈(404b); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지파쇄부(30)는,
    상기 제1배출구(201b)에서 배출되는 슬러지를 소정 크기로 파쇄하는 파쇄롤러(301);
    상기 파쇄롤러(301)를 구동하는 제3모터(302); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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