KR102527197B1 - 슬러지 케이크 함수율 저감방법 - Google Patents
슬러지 케이크 함수율 저감방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 탈수처리로 수분의 함량이 낮아진 슬러지 케이크의 함수율을 취급, 운반, 처분을 쉽게 하기 위해 재차 떨어뜨리는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 슬러지 케이크 함수율 저감방법에 있어서,
(a) 잉여 슬러지 100중량부에 대하여, 농도가 0.01~0.03 N이며 pH 조정 약액인 알루민산소다를 10~30중량부 주입하여 30~40 rpm으로 교반하면서 10~30분간 개량하는 단계; (b) 개량된 슬러지를 기계적으로 탈수시 압력은 50~300MPa로 탈수처리하는 단계; (c) 탈수처리된 슬러지 케이크(10)를 압착으로 얇고 납작한 형태로 성형하는 단계; (d) 성형된 슬러지 케이크(10)의 함수율을 측정하는 단계; (e) 측정된 함수율이 미리 정해진 기준치 이상인 경우 상기 성형된 슬러지 케이크(10)에 액츄에이터(30)의 상하 동작을 통해 복수 개의 전기 가열봉(20)을 동시에 꽂아 일정시간 동안 열을 가하여 건조하는 단계;를 수행하는 슬러지 케이크 함수율 저감방법을 개시한다.
본 발명은 슬러지 케이크 함수율 저감방법에 있어서,
(a) 잉여 슬러지 100중량부에 대하여, 농도가 0.01~0.03 N이며 pH 조정 약액인 알루민산소다를 10~30중량부 주입하여 30~40 rpm으로 교반하면서 10~30분간 개량하는 단계; (b) 개량된 슬러지를 기계적으로 탈수시 압력은 50~300MPa로 탈수처리하는 단계; (c) 탈수처리된 슬러지 케이크(10)를 압착으로 얇고 납작한 형태로 성형하는 단계; (d) 성형된 슬러지 케이크(10)의 함수율을 측정하는 단계; (e) 측정된 함수율이 미리 정해진 기준치 이상인 경우 상기 성형된 슬러지 케이크(10)에 액츄에이터(30)의 상하 동작을 통해 복수 개의 전기 가열봉(20)을 동시에 꽂아 일정시간 동안 열을 가하여 건조하는 단계;를 수행하는 슬러지 케이크 함수율 저감방법을 개시한다.
Description
본 발명은 슬러지 케이크의 함수율을 적정 조건의 비율로 줄이는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탈수처리로 수분의 함량이 낮아진 슬러지 케이크의 함수율을 취급, 운반, 처분을 쉽게 하기 위해 적정 비율로 조정하는 함수율 저감 방법에 관한 것이다.
오늘날 하수처리장, 폐수처리장, 음식폐기물 처리장 등에서 주로 발생 및 배출되는 오물찌꺼기나 오니 따위의 유기성 슬러지(sludge)에는 다량의 물이 함유되어 있어 취급이 어려우므로 여과 및 탈수처리하여 통상 함수율 85% 이하의 슬러지 케이크(sludge cake)로 만들고, 이는 비료에 혼입하거나 매립, 소각 또는 해양 투기 등의 방법으로 처리한다.
일반적으로 슬러지 내의 수분을 제거하여 부피를 최소화하기 위한 탈수장치의 종류는 진공여과기(Vacuum Filter), 필터 프레스(Filter Press), 벨트 프레스(Belt Press), 원심분리기(Centrifuges), 드라잉 베드(Sludge drying Beds), 스크류 프레스(Screw Press) 등이 있다.
그런데 이러한 탈수장치를 사용하여 슬러지 케이크의 함수율을 낮추는 데에는 한계가 있으므로 2차적인 처리를 통한 함수율의 저감이 필요하다.
이와 관련하여 미국등록특허 제4906388호에는 슬러지에 메탄올, 에탄올, 프로판올과 같은 저분자량의 유기용매를 첨가한 후 탈수하여 효율을 향상시키는 방법이 개시되어 있고, 아울러 미국등록특허 제4339882호에는 잉여 슬러지에 1차 유기용매를 혼합한 후 탈수하고, 탈수된 슬러지에 다시 1차 유기용매와 혼화성을 갖는 2차 유기용매를 혼합하여 1차 유기용매를 회수하는 탈수방법이 개시되어 있다.
그러나 이는 유기용매의 분리 회수를 위한 증류와 같은 별도의 고에너지 공정이 필연적으로 요구되고, 유기용매의 양도 슬러지 자체의 양에 상응하여 처리비용이 상승할 뿐만 아니라 유기용매의 휘발성, 독성, 악취 등을 고려하여 공정설비를 구축해야 하는 어려움이 있다.
한편, 잉여 슬러지는 유기물과 무기물의 집합체로 물과 친화력이 강하여 적절한 처리를 하지 않으면 물과 슬러지를 효과적으로 분리하기 어렵다. 따라서 슬러지의 안정화 및 탈수성 향상을 위해 세정, 생물학적 개량, 약품처리, 열처리, 동결처리 등의 조작을 하는 슬러지 개량(sludge conditioning)을 한다.
특히 약품처리(화학적 개량)는 잉여 슬러지에 화학적 응집제를 투여하여 콜로이드와 미세 입자군의 결합을 유도하고 플록(floc)을 형성시켜 고액분리를 쉽게 하고 탈수성을 증가시키는 방법으로 슬러지 탈수의 전처리법으로 가장 일반화되어 있다.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존의 슬러지 케이크 내 함수율 저감 기술이 지닌 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상에서, 잉여 슬러지에 pH 조절용 약액을 자동 첨가하여 잉여 슬러지의 표층 물질을 용출시킴으로써 기계적 탈수처리 과정에서 에너지 소모를 최소화하면서 잉여 슬러지에 함유된 수분을 효과적으로 탈수할 수 있고, 아울러 슬러지 케이크의 함수율을 82% 이하로 줄일 수 있는 새로운 슬러지 케이크 함수율 저감방법을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 잉여 슬러지에 함유된 수분을 효과적으로 탈수하여 슬러지 케이크의 함수율을 82% 이하로 줄일 수 있도록 하는 슬러지 케이크 함수율 저감방법을 제공하는 데 있는 것이다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적인 수단은, (a) 잉여 슬러지에 pH 조절용 약액을 주입하고 교반하여 개량하는 단계, (b) 개량된 잉여 슬러지를 기계적으로 탈수처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 함수율 저감방법을 제시한다.
이로써 본 발명은 슬러지의 표층 물질을 용출시켜 기계적인 탈수처리 시 슬러지에 함유된 수분을 효과적으로 탈수할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)으로 상기 (a) 단계는, 잉여 슬러지 100중량부에 대하여, 농도가 0.01~0.03 N인 pH 조정 용액을 10~30중량부를 주입하여 30~40 rpm으로 교반하면서 10~30분간 개량함으로써 기계적인 탈수처리 시 잉여 슬러지에 함유된 수분을 더욱 효과적으로 탈수할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은, (c) 탈수 처리된 잉여 슬러지 케이크를 특정 형태로 성형하는 단계, (d) 성형된 슬러지 케이크의 함수율을 측정하는 단계, (e) 측정된 함수율이 미리 정해진 기준치 이상인 경우 상기 성형된 슬러지 케이크에 복수 개의 전기 가열봉을 꽂아 일정시간 동안 열을 가하여 건조하는 단계를 더 포함하여 이루어짐으로써 슬러지 케이크의 함수율을 82% 이하로 저감하고 무게 및 부피를 줄여 취급 및 운반의 편의성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 슬러지에 pH 조정을 위한 약액을 첨가하여 잉여 슬러지의 표층 물질을 용출시키고 산성 및 알칼리도를 자동으로 맞춤으로써 기계적인 탈수처리 시 슬러지에 함유된 수분을 효과적으로 탈수할 수 있고, 이를 통해 슬러지 케이크의 함수율을 저감하고 기계적 탈수처리에 소요되는 시간을 단축하여 설비의 운전 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 슬러지 케이크에 열을 가하여 건조하는 과정을 통해 그 함수율을 82% 이하로 저감 및 유지하고 무게 및 부피를 줄여 취급 및 운반의 편의성을 향상시킬 수 있다.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법의 이해를 돕기 위한 장치도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법의 이해를 돕기 위한 장치도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
즉, '포함하다' 또는 '구비하다', '가지다' 등의 용어는 본 명세서에서 설시(說示)하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.
아울러 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법은 크게 (a) 슬러지 개량 단계, (b) 탈수처리 단계를 포함하여 이루어진다.
(a) 슬러지 개량 단계
생활하수 또는 산업폐수를 침전, 생물반응, 농축, 소화 등 어느 하나 이상의 처리 공정 및 과정에서 생긴 잉여 슬러지에 적정량의 pH 조정 약액을 주입하고 교반하여 개량한다.
pH 조정 약액은, 알루민산소다(Sodium aluminate)를 적용할 수 있다.
즉, 잉여 슬러지 개량을 통해 슬러지의 안정화 및 탈수성을 향상시킬 수 있다.
이때, 잉여 슬러지 100중량부에 대하여, 농도가 0.01~0.03N인 알루민산소다 용액을 10~30중량부를 주입하여 30~40rpm으로 교반하면서 10~30분간 개량하는 것이 바람직하다.
(b) 탈수처리 단계
탈수장치(hydroextractor)를 이용하여 개량된 잉여 슬러지를 기계적으로 탈수처리한다.
즉, 탈수처리를 통해 슬러지의 부피를 줄이고 함수율 72~82% 정도로 수분을 제거하여 취급, 운반, 처분을 쉽게 할 수 있다.
여기서 탈수장치로는 압축공기 및 수압에 의한 다이어프렘(DiapHragm)의 팽창력으로 슬러지의 함수율을 저감시키는 벨트 프레스(Belt Press)를 채용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않으며, 통상의 슬러지를 기계적으로 탈수하기 위해 사용하는 탈수장치를 채용할 수 있다.
예를 들어, 스크류 프레스(Screw Press), 진공여과기(Vacuum Filter), 필터 프레스(Filter Press), 원심분리기(Centrifuges), 드라잉 베드(Sludge drying Beds) 중 어느 하나를 채용할 수도 있다.
아울러 탈수장치로 탈수 시 가해지는 압력은 50~300MPa일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 구체적인 탈수방법 및 처리 효율을 고려하여 적절히 조절할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법은 잉여 슬러지에 pH 조정 약액을 첨가하여 그 잉여 슬러지의 세포벽 파괴 및 분해 등을 통해 용해서 유기물질을 용출시키고 산성 및 알칼리도를 자동으로 맞춤으로써 기계적인 탈수처리 시 슬러지에 함유된 수분을 효과적으로 탈수할 수 있다.
따라서 슬러지 케이크의 함수율을 수율 72~82% 정도로 저감하고 기계적 탈수처리에 소요되는 시간을 단축하여 설비의 운전 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시 예 1) pH 조정 약액 주입 농도와 함수율과의 관계
하수처리 시설의 2차 침전지에서 발생한 잉여 슬러지(양이온성 유기 폴리머 응집제를 사용하여 화학적으로 개량된 슬러지)를 채취하여 시료로 사용하였으며, 시료의 함수율은 98.3~98.5%이었고, 온도는 평균 17℃이었으며, pH는 7.2~7.4이었다.
pH 조정 약액 첨가 시 주입농도에 따른 시료의 탈수효율을 시험하기 위하여 71cmHg의 압력하에서 47mm 여과지(Whatman No. 1 filter paper)를 사용하여 시료 슬러지 100kg에 농도가 0.01N, 0.02N, 0.03N, 0.04N, 0.05N인 pH 조정 약액인 알루민산소다 용액을 20kg를 주입하여 30rpm으로 교반하면서 10분간 개량하였다.
교반이 끝난 여러 시료 슬러지를 필터 프레스에 펌프를 이용하여 6kg/㎠ 압력으로 주입하고 15kg/㎠ 압력에서 16분간 탈수한 후 샘플링하여 각각의 함수율을 수분분석기를 이용하여 측정하고, 비저항 계수를 산출하였다. 그 결과는 아래의 표 1에 나타내었다.
(비교 예)
실시 예 1에서 pH 조정 약액을 첨가하여 개량하는 것을 제외하고, 동일하게 탈수 및 함수율을 측정하고 비저항 계수를 산출하였다.
한편, 비저항 계수는 Darcy의 수정된 여과방정식으로부터 다음과 같이 표현할 수 있다.
여기서 t는 여과시간 (sec), V는 여액 부피 (m3), μ는 점도 (N.sec/m2), r은 비저항계수 (m/kg), A는 여과지 면적 (m2), PT는 압력 (N/m2), RM은 여과지 저항 (1/m), C는 여액 단위 체적당 건조 고형물의 무게 (kg/m3).
수학식 1을 적분하면 수학식 2를 얻을 수 있다. 수학식 2로부터 t/V (sec/m3)와 V (m3)를 y = bx + a의 1차 함수로 나타내면 기울기 b와 절편 a는 수학식 3과 같으며, 기울기 b를 r에 대하여 정리하면 수학식 4로 정리할 수 있다. 따라서 t/V와 V에 관하여 도식화한 후 그 기울기로부터 비저항 계수 r 값을 수학식 4에 의해 계산할 수 있다.
| 농도/항목 | 기울기(b) | 함수율(%) | 비저항 계수(r) |
| 0.00 | 1.91 | 82 | 1.51 |
| 0.01 | 1.73 | 80 | 1.23 |
| 0.02 | 1.64 | 75 | 0.93 |
| 0.03 | 1.69 | 76 | 1.00 |
| 0.04 | 1.75 | 78 | 1.13 |
| 0.05 | 1.84 | 79 | 1.25 |
표 1에서 보이는 바와 같이, 실시 예 1 중 알루민산소다 0.02N를 첨가 시 비저항 계수는 0.93×1013(m/kg)이며, 이때의 함수율은 75%이었으며, 알루민산소다를 첨가하지 않은 비교 예는 비저항 계수가 1.51×1013(m/kg)이며, 함수율이 82%이었다.
(실시 예 2) pH 조정 약액 주입량에 따른 탈수효율
pH 조정 약액으로 적용되는 알루민산소다 주입량에 따른 시료의 탈수효율을 시험하기 위하여 시료에 농도가 0.02N인 알루민산소다를 10kg, 20kg, 30kg, 40kg, 50kg씩 주입하여 30rpm으로 교반하면서 10분간 개량하였다. 그 결과는 아래의 표 2에 나타내었다.
| 농도/항목 | 기울기(b) | 함수율(%) | 비저항 계수(r) |
| 0.00 | 1.91 | 82 | 1.51 |
| 0.01 | 1.77 | 80 | 1.26 |
| 0.02 | 1.57 | 74 | 0.86 |
| 0.03 | 1.64 | 75 | 0.93 |
| 0.04 | 1.71 | 77 | 1.06 |
| 0.05 | 1.75 | 78 | 1.13 |
표 2에서 보이는 바와 같이, 실시 예 2 중 농도 0.02N의 알루민산소다를 20kg 주입했을 때 비저항 계수는 0.86×1013(m/kg)이며, 이때의 함수율은 74%로 탈수가 가장 잘되는 것으로 나타났다.
그리고 농도 0.02N의 알루민산소다를 30kg 이상 주입 시 비저항 계수(여과비저항)가 다시 증가하는 현상을 나타내었다. 이는 알루민산소다가 슬러지 표층의 보수층뿐만 아니라 슬러지 세포 내 물질까지 분해시켜 플럭이 아주 작아지고 농축되어 여과지 공극을 막기 때문에 일어나는 것으로 판단할 수 있다.
(실시 예 3) 개량시간에 따른 탈수효율
pH 조정 약액 주입 후 개량시간에 따른 슬러지 탈수효율을 시험하기 위하여 시료에 농도가 0.02N인 알루민산소다를 20kg 주입하여 30rpm으로 교반하면서 10분, 15분, 20분, 30분으로 변화시켜 개량하였다. 그 결과는 아래의 표 3에 나타내었다.
| 시간(min)/항목 | 기울기(b) | 함수율(%) | 비저항 계수(r) |
| 0 | 1.91 | 82 | 1.51 |
| 10 | 1.57 | 74 | 0.85 |
| 15 | 1.54 | 73 | 0.81 |
| 20 | 1.51 | 72 | 0.76 |
| 30 | 1.59 | 76 | 0.94 |
표 3에서 보이는 바와 같이, 실시 예 3 중 농도 0.02N의 알루민산소다를 20kg 주입하고 20분간 계량했을 때 비저항 계수는 0.76×1013(m/kg)이며, 이때의 함수율은 72%로 탈수가 가장 잘되는 최적의 값을 나타내었으나, 개량시간에 따른 여과비저항의 차이는 미미하였다.
따라서 시료 100kg에 농도 0.02N의 알루민산소다를 20kg 주입하고 20분간 계량했을 때 기계적인 탈수처리 후 부피가 감소하고 함수율은 72%로 탈수가 가장 잘되는 최적의 효과를 나타내었다.
한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법은 크게 (a) 슬러지 개량 단계, (b) 탈수처리 단계, (c) 슬러지 케이크 성형 단계, (d) 함수율 측정 단계, (e) 슬러지 케이크 가열건조 단계를 포함하여 이루어진다.
여기서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법과 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.
(c) 슬러지 케이크 성형 단계
탈수처리된 슬러지 케이크를 특정 형태로 성형한다.
예를 들어, 슬러지 케이크는 압착에 의하여 얇고 납작한 사각블록 형태로 압축성형할 수 있다.
(d) 함수율 측정 단계
함수율측정기를 이용하여 성형된 슬러지 케이크(10)의 함수율을 측정한다.
여기서 함수율측정기로는 마이크로파를 이용하여 수분, 온도, 밀도를 실시간 측정하여 건조 과정 등에서 균일한 함수율을 유지할 수 있게 하는 실시간 함수율측정장치(ISCA) 또는 수분분석기(Mettler Toledo사의 HR83모델)를 사용할 수 있다.
(e) 가열건조 단계
함수율측정기에 의해 측정된 함수율이 미리 정해진 기준치(설정치)보다 높으면 성형된 슬러지 케이크(10)에 복수 개의 전기 가열봉(20)을 꽂아 일정시간 동안 열을 가하여 건조한다.
이때, 전기 가열봉(20)은 액츄에이터(30)의 구동에 의해 승강하면서 성형된 슬러지 케이크(10)에 꽂히거나 빠질 수 있다.
여기서 가열건조 조작을 거친 건조 케이크(11)는 함수율측정기로 함수율을 측정하여 설정치보다 높으면 반복적으로 설정치 이하로 내려갈 때까지 가열건조할 수 있다.
상기 전기 가열봉(20)은, 환봉 형태로 내측에 전원 인가에 의해 열을 발산하는 가열원이 제공되어 전원을 통해 가열원의 가열시 전도되는 열을 통해 슬러지 케이크(10)를 건조하도록 할 수 있다.
또한 다른 예로 환봉이 아닌 표면에 복수의 타공이 형성된 중공 형태로 이루어지며 내측에 외부 전원에 의해 가열되는 가열원이 제공되어 상기 가열원에서 발생되는 열이 내측 공간에서 머문후 타공을 통해 슬러지 케이크(10)에 전달되어 건조하도록 할 수 있다.
또한 다른 예로 환봉이 아닌 표면에 복수의 타공이 형성된 중공 형태로 이루어지며 내측에 외부 전원에 의해 가열되는 가열원이 제공되어 상기 가열원에서 발생되는 열이 내측 공간에서 머문후 타공을 통해 슬러지 케이크(10)에 전달되어 건조하도록 할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 슬러지 케이크 함수율 저감방법은 성형된 슬러지 케이크(10)에 복수 개의 전기 가열봉(20)을 꽂아 열을 가하여 건조하는 과정을 통해 무게 및 부피를 줄이고 함수율이 82% 이하인 건조 케이크(11)를 얻을 수 있어 취급 및 운반의 편의성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
10: 성형된 슬러지 케이크 20: 전기 가열봉
30: 액츄에이터
30: 액츄에이터
Claims (5)
- 슬러지 케이크 함수율 저감방법에 있어서,
(a) 잉여 슬러지 100중량부에 대하여, 농도가 0.01~0.03 N이며 pH 조정 약액인 알루민산소다를 10~30중량부 주입하여 30~40 rpm으로 교반하면서 10~30분간 개량하는 단계;
(b) 개량된 슬러지를 기계적으로 탈수시 압력은 50~300MPa로 탈수처리하는 단계;
(c) 탈수처리된 슬러지 케이크(10)를 압착으로 얇고 납작한 형태로 성형하는 단계;
(d) 성형된 슬러지 케이크(10)의 함수율을 측정하는 단계;
(e) 측정된 함수율이 미리 정해진 기준치 이상인 경우 상기 성형된 슬러지 케이크(10)에 액츄에이터(30)의 상하 동작을 통해 복수 개의 전기 가열봉(20)을 동시에 꽂아 일정시간 동안 열을 가하여 건조하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 슬러지 케이크 함수율 저감방법.
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