KR102315717B1 - 폐기물슬러지 연료화 설비시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐기물슬러지 연료화 설비시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐수 슬러지 및 유기성오니, 가축분뇨 등의 폐기물슬러지와 톱밥을 톱밥탱크와 슬러지탱크에 투입한 뒤에 배합기에서 폐기물슬러지와 톱밥을 1:1(부피량 기준)의 비율로 혼합하고, 이렇게 혼합된 배합슬러지를 건조장치부로 통과시키면서 건조시키며, 이렇게 건조된 배합슬러지를 성형기에서 펠릿형태로 성형하여 연료로 사용될 수 있게 하되, 젖은 배합슬러지를 건조시키는 건조장치부에 건조된 공기를 사용하여 건조되는 방식으로 구성함으로써, 에너지를 절감하며 환경오염을 시키지 않으면서 폐기물슬러지를 효과적으로 연료화할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 톱밥을 투입 저장하는 톱밥탱크(10)와, 슬러지를 투입 저장하는 슬러지탱크(20)가 근접하게 설치되고, 이들 톱밥탱크(10)와 슬러지탱크(20)는 탱크본체의 전방에 투입호퍼부(11,21)가 구비되고 탱크본체의 바닥에 수개의 전후이송스크류(12,22)가 전후길이방향으로 설치되며, 탱크본체의 후방측 하부에는 각각의 전후이송스크류(12,22)에 의해 이송된 톱밥과 슬러지를 배합기(30)측으로 배출하는 배출스크류(13,23)가 각각 설치되며; 상기 톱밥탱크(10)와 슬러지탱크(20)의 후방측 배출스크류(13,23) 후방 하측에는 각각의 배출스크류(13,23)에 의해 배출되는 톱밥과 슬러지가 담겨지고, 이렇게 담겨지는 톱밥과 슬러지를 스크류식 교반날개에 의해 혼합하여 건조장치부(50)의 선단부로 공급하는 배합기(30)가 설치되며; 상기 배합기(30)의 배출측에는 톱밥과 슬러지가 혼합된 배합슬러지와 공기제습기(48)에서 제습 건조된 공기를 주입하여 배합슬러지를 건조시키는 건조장치부(50)가 연결 설치되고, 상기 건조장치부(50)는 서로 동일한 구조로 형성되는 수개의 건조기(50a~50f)가 다단으로 연결 설치되며, 건조장치부(50)의 끝단부에 설치되는 6차건조기(50f)의 배출측에는 건조된 배합슬러지를 공급받아 펠릿형태로 성형하여 연료화하는 성형기(60)가 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

폐기물슬러지 연료화 설비시스템{Waste sludge fueling facility system}
본 발명은 폐기물슬러지 연료화 설비시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐수 슬러지 및 유기성오니, 가축분뇨 등의 폐기물슬러지와 톱밥을 톱밥탱크와 슬러지탱크에 투입한 뒤에 배합기에서 폐기물슬러지와 톱밥을 1:1(부피량 기준)의 비율로 혼합하고, 이렇게 혼합된 배합슬러지를 건조장치부로 통과시키면서 건조시키며, 이렇게 건조된 배합슬러지를 성형기에서 펠릿형태로 성형하여 연료로 사용될 수 있게 하되, 젖은 배합슬러지를 건조시키는 건조장치부에 건조된 공기를 사용하여 건조되는 방식으로 구성함으로써, 에너지를 절감하며 환경오염을 시키지 않으면서 폐기물슬러지를 효과적으로 연료화할 수 있도록 하기 위한 것이다.
폐슬러지를 연료화하는 종래의 방식은 로타리킬런(rotary kiln) 방식을 주로 사용하고 있는데, 이 로타리킬런 방식은 분립체 재료의 고온처리를 연속, 균일, 또한 안정된 상태에서 대량 생산하는 소각로이다. 길이가 회전원통의 4~8배이고, 한끝에서 공급된 재료를 교반하면서 열풍과 접촉(직접가열), 또는 전도전열에 의한 간접가열에 의해 가열하고, 다른 끝에서 제품을 얻는 것이다.
상기 로타리킬런(rotary kiln) 방식을 이용한 폐슬러지를 연료화는 보일러 버너로 킬런내부에 원료(폐슬러지)을 직화방식으로 가열건조 함으로써, 원료 내의 휘발성 물질 등 열량을 낼 수 있는 유기물질들이 직화가열로 인하여 연소하면서 사라지거나, 휘발되어 원료 자체의 연료 열량이 떨어져 연료로서의 상품 가치가 많이 떨어게 되는 문제가 있다
또한, 제품 건조시 버너 직화 가열로 인하여 대기에 많은 이산화탄소 및 유해가스가 발생함으로써 대기 오염 및 온실가스의 원인이 되는 문제와, 직화방식으로 인하여 버너 가동을 위해 다량의 기름을 사용하므로 에너지의 사용량이 증가되고, 이러한 기름을 저장, 보관, 관리하는 과정에서 화재발생요인이 될수 있게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐기물슬러지와 톱밥을 1:1(부피량 기준)의 비율로 혼합하여 1차적으로 폐기물슬러지의 함수율을 낮추고, 이렇게 폐기물슬러지와 톱밥을 혼합한 배합슬러지를 건조장치부로 통과시키면서 건조시키되, 젖은 배합슬러지를 건조시키는 건조장치부에 건조된 공기를 사용하여 건조시킴으로써, 에너지를 절감하고 환경오염을 시키지 않으면서 폐기물 슬러지를 효과적으로 연료화할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 톱밥을 투입 저장하는 톱밥탱크와, 슬러지를 투입 저장하는 슬러지탱크가 근접하게 설치되고, 이들 톱밥탱크와 슬러지탱크는 탱크본체의 전방에 투입호퍼부가 구비되고 탱크본체의 바닥에 수개의 전후이송스크류가 전후길이방향으로 설치되며, 탱크본체의 후방측 하부에는 각각의 전후이송스크류에 의해 이송된 톱밥과 슬러지를 배합기측으로 배출하는 배출스크류가 각각 설치되며; 상기 톱밥탱크와 슬러지탱크의 후방측 배출스크류 후방 하측에는 각각의 배출스크류에 의해 배출되어 담겨지는 톱밥과 슬러지를 스크류식 교반날개에 의해 혼합하여 건조장치부의 선단부로 공급하는 배합기가 설치되고; 상기 배합기의 배출측에는 톱밥과 슬러지가 혼합된 배합슬러지와 공기제습기에서 제습 건조된 공기를 주입하여 배합슬러지를 건조시키는 건조장치부가 연결 설치되며, 상기 건조장치부는 서로 동일한 구조로 형성되는 수개의 건조기가 다단으로 연결 설치되며, 건조장치부의 끝단부에 설치되는 6차건조기의 배출측에는 건조된 배합슬러지를 공급받아 펠릿형태로 성형하여 연료화하는 성형기가 설치되고, 상기 각각의 건조기는 상부가 개방된 통체의 전단부 상부에 배합슬러지가 투입되는 투입구가 상향설치되고, 이 통체의 후단부측 하부에는 건조된 배합슬러지가 배출되는 배출구가 하향 설치되며, 투입구가 설치된 부분을 제외한 통체의 상부에는 상측에 배출공기 배출관이 설치된 배출후드가 설치되고, 배출구가 설치된 부분을 제외한 통체의 하부에는 공기제습기로부터 공급되는 건조된 공기가 유입되는 공기주입관을 구비한 에어챔버가 설치되며, 에어챔버가 연결되는 통체의 하부에는 에어챔버로 유입되는 건조된 공기가 통체의 내부로 유입되게 하는 수개의 바람구멍이 형성되고; 상기 통체의 내부에는 한 쌍의 중공축이 길이방향으로 삽입 설치되며, 이 중공축의 전단부측이 개방되어 공기제습기로부터 공급되는 건조한 공기가 유입되게 하는 공기주입구가 구비되고, 중공축의 후단부에 설치되어 통체의 후방측을 관통한 회전축부에는 기어를 설치하되, 양측 회전축부에 설치되는 기어가 맞물려서 한 쌍의 중공축이 역방향으로 회전되게 설치되며; 상기 양측 중공축의 외주면에는 다수개의 교반날개를 간격을 두고 설치하되, 양측 중공축에 설치되는 각각의 교반날개가 지그재그식으로 엇갈리게 설치되고, 각각의 중공축의 외주에는 중공축 내측으로 유입되는 건조된 공기가 통체의 내측 공간으로 배출되게 하는 다수개의 바람구멍이 방사방향으로 관통되게 형성되는 되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 한다.
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이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 폐기물슬러지 연료화 설비시스템은, 폐기물슬러지와 톱밥을 혼합하여 1차적으로 폐기물슬러지의 함수율을 낮추고, 이렇게 폐기물슬러지와 톱밥을 혼합한 배합슬러지를 건조장치부로 통과시키면서 건조시키되, 젖은 배합슬러지를 건조시키는 건조장치부에 건조된 공기를 사용하여 건조되는 방식으로 구성함으로써, 에너지를 절감하고 환경오염을 시키지 않으면서 폐기물 혼합물을 효과적으로 연료화할 수 있는 효과가 있는 것이다.
즉, 건조기로 주입하는 건조된 공기는 대기공기(함수율 약22%)를 공기제습기를 통해 약 5%로 함수율을 낮추어 건조 처리하고, 이렇게 건조시킨 공기를 건조기 속으로 주입시킴에 따라 다량의 함수율이 있는 젖은 배합슬러지가 건조한 공기가 혼합 접촉되는 과정에서 배합슬러지에 포함되는 수분을 기화 흡수하여 건조하게 되어 종래에 발생하던 환경오염의 문제와, 에너지의 낭비를 막아주는 매우 특출한 효과가 있는 것이다.
또한, 본 발명에서 건조기를 부식이 되지 않는 스텐레스강판으로 제작되는 수개의 건조기를 통해 배합슬러지의 함수율 57.5%에서 슬러지로서 연료화할 수 있는 15.8%로 건조하며, 모든 건조과정은 완전 밀폐된 건조기로 외부환경에 어떤 오염물질도 배출되지 않게 되는 효과가 있는 것이다.
그리고, 폐기물 혼합물이 건조하는 과정에서 건조된 일부 미세 슬러지가 공기 중으로 비산되는 것을 사이클론으로 걸러내어(집진) 건조기로 재투입하여 사용하며, 배출되는 공기 중의 미세먼지와 일부 냄새는 집진기와 흡착탑을 통해 깨끗하게 정화하여 냄새가 없는 상태로 대기로 방출함에 따라 환경을 오염시키지 않는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물슬러지 연료화 설비시스템을 나타내는 배치도.
도 2는 본 발명에 포함되는 건조장치부를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 포함되는 건조기를 나타내는 단면도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 도 4의 "B"부를 확대도시한 단면도.
도 6은 도 3에 도시된 건조기의 측면도.
이하, 본 발명에 따른 폐기물슬러지 연료화 설비시스템에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 폐기물슬러지 연료화 설비시스템(100)은, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 톱밥을 투입 저장하는 톱밥탱크(10)와, 슬러지를 투입 저장하는 슬러지탱크(20)가 근접하게 설치되고, 이들 톱밥탱크(10)와 슬러지탱크(20)는 탱크본체의 전방에 투입호퍼부(11,21)가 구비되고 탱크본체의 바닥에 수개의 전후이송스크류(12,22)가 전후길이방향으로 설치되며, 탱크본체의 후방측 하부에는 각각의 전후이송스크류(12,22)에 의해 이송된 톱밥과 슬러지를 배합기(30) 측으로 배출하는 배출스크류(13,23)가 각각 설치된다.
상기 톱밥탱크(10)와 슬러지탱크(20)의 후방측 배출스크류(13,23) 후방 하측에는 각각의 배출스크류(13,23)에 의해 배출되는 톱밥과 슬러지가 담겨지고, 이렇게 담겨지는 톱밥과 슬러지를 스크류식 교반날개에 의해 혼합하며 건조장치부(50)의 선단부측 1차건조기(50a)로 공급하는 배합기(30)가 설치되고, 배합기(30)의 배출측에는 배합기(30)에서 톱밥과 슬러지가 혼합된 배합슬러지와 공기제습기(48)에서 제습 건조된 공기를 주입하여 배합슬러지를 건조시키는 건조장치부(50)가 연결 설치된다.
그리고, 상기 건조장치부(50)는 서로 동일한 구조로 형성되는 수개의 건조기(50a~50f)가 다단으로 연결 설치되며, 건조장치부(50)의 끝단부에 설치되는 6차건조기(50f)의 배출측에는 건조된 배합슬러지를 공급받아 펠릿형태로 성형하여 연료화하는 성형기(60)가 설치된다.
상기 각각의 건조기(50a~50f)는 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 선단부측에 설치되는 1차건조기(50a)의 투입구(52)에 배합기(30)의 배출측이 연결되고, 1차건조기(50a)의 배출구(53)에는 2차건조기(50b)의 투입구(52)가 연결되며, 2차건조기(50b)의 배출구(53)에는 3차건조기(50c)의 투입구(52)가 연결되는 방식으로 전단계 건조기의 배출구에 다음단계의 건조기 투입구가 연속하여 연결되며, 끝단부에 설치되는 건조기(50f)의 배출구에는 성형기(60)가 연결 설치된다.
상기 각각의 건조기(50a~50f)는 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이 길이방향으로 길게 형성되며 상부가 개방된 통체(51)의 전단부 상부에 배합슬러지가 투입되는 투입구(52)가 상향설치되고, 이 통체(51)의 후단부측 하부에는 해당 건조기의 통체(51) 내부에서 건조된 배합슬러지가 배출되는 배출구(53)가 하향 설치된다.
그리고, 투입구(52)가 설치된 부분을 제외한 통체(51)의 상부에는 상측에 배출공기 배출관(54)이 설치된 배출후드(55)가 설치되고, 배출구(53)가 설치된 부분을 제외한 통체(51)의 하부에는 공기제습기(48)로부터 공급되는 건조된 공기가 유입되는 공기주입관(56)을 구비한 에어챔버(57)가 설치되며, 에어챔버(57)가 연결되는 통체(51)의 하부에는 에어챔버(57)로 유입되는 건조된 공기가 통체(51)의 내부로 유입되게 하는 수개의 바람구멍(58)이 형성되어 있다.
또한, 상기 통체(51)의 내부에는 한 쌍의 중공축(59)이 길이방향으로 삽입 설치되며, 이 중공축(59)의 전단부측이 개방되어 공기제습기(48)로부터 공급되는 건조한 공기가 유입되게 하는 공기주입구(40)가 구비되고, 중공축(59)의 후단부에 설치되어 통체(51)의 후방측을 관통한 회전축부(41)에는 기어(42)를 설치하되, 양측 회전축부(41)에 설치되는 기어(42)가 맞물려서 한 쌍의 중공축(59)이 역방향으로 회전되게 설치된다.
그리고, 상기 양측 중공축(59)의 외주면에는 다수개의 교반날개(43)를 간격을 두고 설치하되, 양측 중공축(59)에 설치되는 각각의 교반날개(43)가 지그재그식으로 엇갈리게 설치되고, 각각의 중공축(59)의 외주에는 중공축(59) 내측으로 유입되는 건조된 공기가 통체(51)의 내측 공간으로 배출되게 하는 다수개의 바람구멍(44)이 방사방향으로 관통되게 형성되어 있다.
도 2에서 보는 바와 같이 상기 각각의 건조기(50a~50f)에 상향 설치되는 배출공기 배출관(54)의 단부에는 배합슬러지를 건조하는 과정에서 발생되는 공기와 슬러지 먼지를 걸러주는 사이클론(45)이 연결 설치되며, 이 사이클론(45)의 하방은 각각의 건조기(50a~50f)에 설치된 투입구(52)와 연결되어 사이클론(45)에서 걸러진 공기를 투입구(52)로 재투입하고, 이 사이클론(45)의 상부 배출구에는 집진기(46)와 흡착탑(47)이 차례로 연결되어 배출되는 공기 중의 미세먼지와 일부 냄새를 제거하여 정화된 공기를 대기로 방출하도록 설치되어 있다.
도면 부호중 미설명부호 "49"는 공기제습기(48)로부터 공급되는 건조한 공기를 각각의 건조기(50a~50f)에 설치된 공기주입관(56)으로 공급하는 건조공기 공급라인이고, "49a"는 건조공기공급라인(49)에 설치되어 공기제습기(48)로부터 공급되는 건조한 공기를 각각의 건조기(50a~50f) 내부로 압송하는 링블러워이다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 폐기물슬러지 연료화 설비시스템(100)을 이용하여 폐기물슬러지를 연료화하고자 하는 경우에는, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 폐수 슬러지 및 유기성오니, 가축분뇨 등의 폐기물슬러지와 톱밥을 톱밥탱크(10)와 슬러지탱크(20)에 부피량 기준으로 1:1의 비율로 투입한 뒤에, 톱밥탱크(10)와 슬러지탱크(20)의 바닥에 설치된 각각의 전후이동스크류(12,22)와 배출스크류(13,23)를 각각 동일한 회전속도와 동일한 시간 동안 구동시키면 동일한 량의 톱밥과 슬러지가 배합기(30)로 투입되게 된다.
이때, 상기 슬러지탱크(20)로 투입되는 슬러지의 함수율은 80~85%(평균 82.5% 기준)이고, 톱밥의 함수율은 30~35%(평균 32.5% 기준)로서, 이들 슬러지와 톱밥을 1:1의 혼합하면 슬러지와 톱밥을 혼합한 초기의 배합슬러지의 함수율이 57.5%로 낮아지게 된다.
상기 배합슬러지의 함수율이 57.5%가 되는 것은 슬러지의 함수율(82.5%)과톱밥의 함수율(32.5%)을 더하면 115%가 되고 이를 2로 나누어서 57.5%가 되는 것이다.
위의 설명에서와 같이 함수율이 평균 82.5%이던 슬러지에 톱밥을 1:1의 비율로 혼합하는 것만으로도 배합슬러지의 함수율이 57.5%로 낮아지게 되며, 이렇게 함수율이 낮아진 배합슬러지는 배합기(30)로 투입되면서 그 내측에 설치된 스크류형 교반날개(미도시)에 의해 톱밥과 슬러지가 고르게 배합되면서 건조장치부(50)의 선단부에 설치된 1차건조기(50a)로 투입된다.
이렇게 1차건조기(50a)로 투입된 배합슬러지는 그 내측에서 1차 건조되고, 1차건조기(50a)에서 건조된 배합슬러지는 2차건조기(50b)로 투입되어 건조되고, 2차건조기(50b)에서 건조된 배합슬러지는 3차건조기(50c)로 투입되어 건조되며, 3차건조기(50c)에서 건조된 배합슬러지는 4차건조기(50d)로 투입되어 건조되고, 4차건조기(50d)에서 건조된 배합슬러지는 5차건조기(50e)로 투입되어 건조되며, 5차건조기(50e)에서 건조된 배합슬러지는 6차건조기(50f)로 투입되어 건조된 뒤에 성형기(60)로 투입되어 연료화를 위한 펠릿형으로 성형된다.
위와 같이 1차건조기(50a)에서부터 6차건조기(50f)까지 차례로 건조가 이루어질 때, 각각의 건조기(50a~50f)의 하측과 일측방에 형성된 공기주입관(56)과 공기주입구(40)로 건조된 공기가 주입되게 되는데, 건조된 공기는 공기제습기(48)를 통과하여 제습되어 건조된 공기가 되는 것이다.
상기 공기제습기(48)를 통과하는 대기 공기는 기후에 따라 다르지만 함수율이 평균 22%이며, 함수율이 22%인 대기 공기가 공기제습기(48)를 통과하면서 함수율이 5%이하로 건조되게 되며, 이렇게 함수율이 약 5% 내외로 낮아진 건조공기를 압송하는 링블로워(49a)를 구비한 건조공기공급라인(49)이 각각의 건조기(50a~50f)에 함께 연결되어서 링블로워(49a)를 구비한 각각의 건조공기공급라인(49)을 통하여 건조된 공기가 각각의 건조기(50a~50f)로 동시에 공급되게 된다.
이와 같은 상태에서 각각의 건조기(50a~50f)는 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이 통체(51)의 일측 상부에 상향 설치된 투입구(52)로 배합슬러지가 투입되면, 모터(미도시)의 구동력에 의해 회전하며 서로 맞물린 기어(42)에 의해 통체(51) 내에서 한 쌍의 중공축(59)이 서로 역방향으로 회전하게 되고, 이들 양측 중공축(59)의 외주연에는 다수개의 교반날개(43)가 설치되어서 투입구(52)를 통하여 통체(51) 내측 전방측으로 유입되는 배합슬러지를 교반하면서 후방측으로 이송시킨다.
이렇게 다수개의 교반날개(43)를 구비한 양측 중공축(59)의 회전으로 통체(51)의 내부로 유입되는 배합슬러지를 교반하면서 후방측으로 이송하는 과정에서 통체(51)의 하부와 중공축(59)의 선단부측으로 함수율 약 5% 내외로 건조한 공기가 주입되므로 교반날개(43)에 의해 흩어지는 배합슬러지 입자 사이로 건조공기가 혼합 접촉되고, 링브로워(49a)에 의해 소정의 압력으로 압송되어 소정의 수분을 포함하고 있는 배합슬러지의 수분을 기화 배출하여 건조하게 되는 것이다.
상기 중공축(59)으로 주입되는 건조공기는 전방측의 공기주입구(40)로 유입되게 되며, 중공축(59)의 외주연에는 다수개의 바람구멍(44)이 방사방향으로 관통되게 형성되어서 중공축(59)의 내부로 유입된 건조공기가 다수개의 바람구멍(44)을 통하여 중공축(59) 외측의 통체(51) 내부로 분사되어 교반날개(43)에 의해 흩어지는 배합슬러지를 건조시키되, 중공축(59) 주변, 즉 배합슬러지 더미의 안쪽 부분부터 건조시키게 된다.
그리고, 통체(51)의 하방에 설치된 에어챔버(57)의 공기주입관(56)으로 유입되는 건조공기는 에어챔버(57)가 연결 설치된 통체(51)의 하부에 형성된 바람구멍(58)으로 건조한 공기가 주입되므로, 통체(51)의 내측 바닥측에서 바람이 상측으로 분출되어 교반날개(43)에 의해 흩어지는 배합슬러지 입자들을 건조시키는 것이며, 이는 통체(51) 내측에 들어 있는 배합슬러지 더미의 하측 외부부터 건조시키게 되는 것이다.
따라서, 통체(51)의 내측에 담겨서 흩어지면서 후방 측으로 이송하는 배합슬러지에 중공축(59)에서 분사되는 건조한 공기는 배합슬러지 더미의 안쪽부터 건조시키고, 에어챔버(57)를 통한 통체(51)의 바닥하부에서 상측으로 분사되는 건조한 바람은 통체(51) 안쪽의 배합슬러지 더미를 하부 외측에서부터 상측으로 건조 시킴에 따라 통체(51) 내측의 배합슬러지를 효과적으로 건조시키게 되는 것이다.
이렇게 각각의 건조기(50a~50f)에서 배합슬러지가 건조되는 과정에서 통체(51)의 내부에는 중공축(59)에 설치된 상측 교반날개(43)의 상부에 소정의 공간부(H)가 형성되어 교반날개(43)로 통체(51) 내측의 배합슬러지가 흩어질 때, 배합슬러지 입자가 상측으로 흩어져 날릴 수 있는 공간을 확보하고, 배합슬러지를 건조시키면서 상측으로 올라오는 바람이 정체 없이 빠르게 상승할 수 있어서 습도를 포함한 배합슬러지를 효과적으로 건조시키게 되는 것이다.
이렇게 통체(51) 내부에서 배합슬러지를 통과하며 건조하는 공기는 소량의 습기를 포함하고 있으며, 이 습기를 포함한 공기는 배출후드(55)와 배출공기 배출관(54)을 통하여 도 2에서 보는 바와 같이 사이클론(45)으로 유입되게 된다.
상기 사이클론(45)은 공지된 것으로서, 사이클론(45)의 하방은 각각의 건조기(50a~50f)에 설치된 투입구(52)와 연결되어 소정의 습도와, 미세 슬러지를 사이클론(45)에서 걸른 뒤에 정화된 공기를 투입구(52)로 재투입하고, 이 사이클론(45)의 상부 배출구에는 집진기(46)와 흡착탑(47)이 차례로 연결되어 배출되는 공기 중의 미세먼지와 일부 냄새를 제거하여 정화된 공기를 대기로 방출하게 되는 것이다.
본 발명에 포함되는 건조장치부(50)에서 각각의 건조기(50a~50f)가 1차에서 6차로 6개가 차례로 설치됨에 따라 각 단계별로 함수율이 점차적으로 낮아지게 되는데, 본 발명 출원인의 실험에 의하면, 1차건조기(50a)에서 건조 후의 배합슬러지의 함수율이 50.4%, 2차건조기(50b)에서 건조 후의 배합슬러지의 함수율이 43.6%, 3차건조기(50c)에서 건조 후의 배합슬러지의 함수율이 35.6%, 4차건조기(50d)에서 건조 후의 배합슬러지의 함수율이 28.1%, 5차건주기(50e)에서 건조 후의 배합슬러지의 함수율이 21.3%, 6차건조기(50f)에서 건조 후의 배합슬러지의 함수율이 15.8%임을 확인하였다.
그리고, 본 발명에서 건조기가 1차에서 6차로 6개가 차례로 설치된 것으로 도면에 도시하고 설명하였으나, 건조기의 설치 숫자는 가감할 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 본 발명에서 건조된 배합슬러지를 성형기(60)를 통해 성형 후 냉각 건조을 통해 함수율을 15.8%에서 8.2%로 낮추어 화력발전소에 펠렛 연료로 제품화하여 공급하게 되는 것이다.
10 : 톱밥탱크 11,21 : 투입호퍼부 12,22 : 전후이송스크류
13,23 : 배출스크류 20 : 슬러지탱크 30 : 배합기
40 : 공기주입구 41 : 회전축부 42 : 기어
43 : 교반날개 44,58 : 바람구멍 45 : 사이클론
46 : 집진기 47 : 흡착탑 48 : 공기제습기
49 : 건조공기공급라인 50 : 건조장치부 50a~50f : 건조기
51 : 통체 52 : 투입구 53 : 배출구
54 : 배출공기 배출관 55 : 배출후드 56 : 공기주입관
57 : 에어챔버 58 : 바람구멍 59 : 중공축
60 : 성형기 100 : 폐기물슬러지 연료화 설비시스템

Claims (3)

  1. 톱밥을 투입 저장하는 톱밥탱크(10)와, 슬러지를 투입 저장하는 슬러지탱크(20)가 근접하게 설치되고, 이들 톱밥탱크(10)와 슬러지탱크(20)는 탱크본체의 전방에 투입호퍼부(11,21)가 구비되고 탱크본체의 바닥에 수개의 전후이송스크류(12,22)가 전후길이방향으로 설치되며, 탱크본체의 후방측 하부에는 각각의 전후이송스크류(12,22)에 의해 이송된 톱밥과 슬러지를 배합기(30)측으로 배출하는 배출스크류(13,23)가 각각 설치되며;
    상기 톱밥탱크(10)와 슬러지탱크(20)의 후방측 배출스크류(13,23) 후방 하측에는 각각의 배출스크류(13,23)에 의해 배출되어 담겨지는 톱밥과 슬러지를 스크류식 교반날개에 의해 혼합하여 건조장치부(50)의 선단부로 공급하는 배합기(30)가 설치되고;
    상기 배합기(30)의 배출측에는 톱밥과 슬러지가 혼합된 배합슬러지와 공기제습기(48)에서 제습 건조된 공기를 주입하여 배합슬러지를 건조시키는 건조장치부(50)가 연결 설치되며, 상기 건조장치부(50)는 서로 동일한 구조로 형성되는 수개의 건조기(50a~50f)가 다단으로 연결 설치되며, 건조장치부(50)의 끝단부에 설치되는 6차건조기(50f)의 배출측에는 건조된 배합슬러지를 공급받아 펠릿형태로 성형하여 연료화하는 성형기(60)가 설치되고,
    상기 각각의 건조기(50a~50f)는 상부가 개방된 통체(51)의 전단부 상부에 배합슬러지가 투입되는 투입구(52)가 상향설치되고, 이 통체(51)의 후단부측 하부에는 건조된 배합슬러지가 배출되는 배출구(53)가 하향 설치되며, 투입구(52)가 설치된 부분을 제외한 통체(51)의 상부에는 상측에 배출공기 배출관(54)이 설치된 배출후드(55)가 설치되고, 배출구(53)가 설치된 부분을 제외한 통체(51)의 하부에는 공기제습기(48)로부터 공급되는 건조된 공기가 유입되는 공기주입관(56)을 구비한 에어챔버(57)가 설치되며, 에어챔버(57)가 연결되는 통체(51)의 하부에는 에어챔버(57)로 유입되는 건조된 공기가 통체(51)의 내부로 유입되게 하는 수개의 바람구멍(58)이 형성되고;
    상기 통체(51)의 내부에는 한 쌍의 중공축(59)이 길이방향으로 삽입 설치되며, 이 중공축(59)의 전단부측이 개방되어 공기제습기(48)로부터 공급되는 건조한 공기가 유입되게 하는 공기주입구(40)가 구비되고, 중공축(59)의 후단부에 설치되어 통체(51)의 후방측을 관통한 회전축부(41)에는 기어(42)를 설치하되, 양측 회전축부(41)에 설치되는 기어(42)가 맞물려서 한 쌍의 중공축(59)이 역방향으로 회전되게 설치되며;
    상기 양측 중공축(59)의 외주면에는 다수개의 교반날개(43)를 간격을 두고 설치하되, 양측 중공축(59)에 설치되는 각각의 교반날개(43)가 지그재그식으로 엇갈리게 설치되고, 각각의 중공축(59)의 외주에는 중공축(59) 내측으로 유입되는 건조된 공기가 통체(51)의 내측 공간으로 배출되게 하는 다수개의 바람구멍(44)이 방사방향으로 관통되게 형성되는 되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 폐기물슬러지 연료화 설비시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 건조기(50a~50f)에 상향 설치되는 배출공기 배출관(54)의 단부에는 배합슬러지를 건조하는 과정에서 발생되는 공기와 슬러지 먼지를 걸러주는 사이클론(45)이 연결 설치되며, 사이클론(45)의 하방은 각각의 건조기(50a~50f)에 설치된 투입구(52)와 연결되어 사이클론(45)에서 걸러진 공기를 투입구(52)로 재투입하고, 이 사이클론(45)의 상부 배출구에는 집진기(46)와 흡착탑(47)이 차례로 연결되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 폐기물슬러지 연료화 설비시스템.
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