KR102532044B1 - 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리 - Google Patents

하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조방법을 통해 제조된 규산 알칼리에 관한 것으로서, 하수슬러지가 적재된 운반차량과 공장 내의 수집집진장치가 브라켓을 통한 연결을 이루도록 하여 하수슬러지를 상기 수집집진장치로 운반하는 제1단계; 상기 수집집진장치로부터 하수슬러지가 투입호퍼로 이송되도록 하는 제2단계; 상기 투입호퍼로부터 하수슬러지를 배합기로 공급하여 탄산나트륨 및 염화칼슘과 혼합하는 제3단계; 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 가열로로 이송하여 가열시키는 제4단계; 가열된 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 냉각장치로 이송하여 냉각시키는 제5단계; 냉각된 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 분쇄장치로 이송하여 입도 5 내지 20㎜로 분쇄하는 제6단계; 상기 제6단계에서 공급되는 분말을 공급호퍼로 투입하는 제7단계; 및 상기 공급호퍼로부터 공급된 상기 분말을 수산화 알칼리 또는 탄산 알칼리와 용해시켜 규산 알칼리를 제조하는 제8단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리{Alkali silicate manufacturing apparatus using sewage sludge, method for manufacturing alkali silicate by the same, and alkali silicate manufactured through the same}
본 발명은 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하수슬러지를 토양 개량제 또는 녹조나 적조의 정화제로 활용하여 환경오염의 유발을 차단할 수 있고, 우수를 저장하여 냉각공정에 사용하여 규산 알칼리 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 우수 저장 시에 걸러지는 이물질에 의해 우수의 유입이 어려워지는 것을 방지할 수 있는 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리에 관한 것이다.
일반적으로 유류저장탱크, 송유관 인근 오염지역, 축산 농가의 농토, 화학 또는 염색 공장이나 군부대에 이르는 장소들에서 발생하는 유류 오염토양을 물리, 화학적 또는 생물학적 공법으로 정화하고 있다.
상술한 원위치에서 처리한 처리토는 되메움하거나 현장에 성토하고 있으며, 위치 외에서의 처리는 토양을 처리장까지 반출한 다음, 정화기준에 맞게 처리하고 있다.
그러나, 정화에 적용되는 공법에 따라 정화된 처리토는 기존 토성이 변질되거나 토양의 생물학적 능력을 상실하고, 잔류 유분에 의한 악취와 독성으로 재활용이 어려워, 비용을 지불하고 위탁 처리하거나 매립지에서 최종 처리되고 있다.
매년 반출 처리하는 유류 오염 처리토가 수십만 톤에 이르며, 자원으로 재활용되어야 할 처리토가 토양으로서의 가치를 상실하고 폐기물이 되어 사회경제적 문제를 야기하고 있는 실정이다.
한편, 하수처리장에서는 막대한 양의 하수슬러지가 지속적으로 발생되고 있으며, 이러한 하수슬러지를 처리함에 있어 가장 일반적인 처리방식은 황무지나 매립지에 매립하는 것이다.
하지만, 황무지나 매립지는 매립할 수 있는 면적이 한정되어 있기 때문에 매립이 자유롭지 못하고 매립 허가조건도 매우 까다로울 뿐만 아니라, 다른 분야에서 발생하는 다량의 폐기물이 함께 매립됨으로써, 매립할 수 있는 장소가 급속히 고갈되고 있는 실정이며, 매립지 선정에도 많은 어려움이 있어 지역적 분쟁과 사회적 문제를 야기하고 있다.
그리고 하수슬러지를 매립하기 전에 어느 정도 탈수 및 건조시키고는 있지만, 그럼에도 불구하고 함수율이 높기 때문에, 매립시 악취와 유독가스를 유발하여 공기를 오염시키고 땅으로 스며드는 침출수는 지하수를 오염시키는 원인이 되고 있다.
따라서 상술한 폐토양이나 하수슬러지를 효과적으로 재활용할 수 있도록 하면서도 환경오염은 유발되지 않도록 하는 기술의 개발이 시급하게 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1212989호(2012.12.18. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0688076호(2007.02.28. 공고)
본 발명의 목적은 하수슬러지를 재활용함에 있어, 환경오염의 유발을 차단할 수 있도록 하면서도 하수슬러지를 토양 개량제 또는 녹조나 적조의 정화제로 활용할 수 있도록 하는 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 하수슬러지를 재활용하기 위해 이루어지는 공정들 중에 냉각공정에 사용되는 냉각장치를 개선하여 우수를 저장하여 냉각수로 사용할 수 있고, 우수를 저장 시에 걸러지는 이물질에 의해 우수의 추가 저장이 어려워지는 오작동을 방지할 수 있는 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치는, 하수슬러지를 적재하여 공장 내의 수집집진장치로 운반하는 운반차량과 상기 수집집진장치를 연결하는 브라켓; 상기 수집집진장치로부터 이송된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘을 배합기로 투입하는 투입호퍼; 상기 배합기에서 혼합된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 가열되는 가열로; 가열된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 냉각되는 냉각장치; 및 냉각된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 분쇄하여 산화규소를 제조하는 분쇄장치;를 포함한다.
상술한 상기 냉각장치는, 투입구 및 배출구가 구비되는 캐비닛; 상기 투입구를 통해 공급되는 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 상기 배출구 측으로 이동시키는 스크루; 및 상기 스크루의 작동에 의해 이송되는 혼합물로부터 열에너지를 흡수하여 냉각시키는 냉각부를 포함한다.
상술한 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법으로서, 하수슬러지가 적재된 운반차량과 공장 내의 수집집진장치가 브라켓을 통한 연결을 이루도록 하여 하수슬러지를 상기 수집집진장치로 운반하는 제1단계; 상기 수집집진장치로부터 하수슬러지가 투입호퍼로 이송되도록 하는 제2단계; 상기 투입호퍼로부터 하수슬러지를 배합기로 공급하여 탄산나트륨 및 염화칼슘과 혼합하는 제3단계; 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 가열로로 이송하여 가열시키는 제4단계; 가열된 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 냉각장치로 이송하여 냉각시키는 제5단계; 냉각된 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 분쇄장치로 이송하여 입도 5 내지 20㎜로 분쇄하여 산화규소를 제조하는 제6단계; 상기 산화규소를 공급호퍼로 투입하는 제7단계; 및 상기 공급호퍼로부터 공급된 상기 산화규소를 수산화 알칼리 또는 탄산 알칼리와 용해시켜 규산 알칼리를 제조하는 제8단계;를 포함할 수 있다.
상기 제4단계는 1,300 내지 2,000℃의 온도로 8 내지 12시간동안 수행할 수 있다.
상기 제5단계는 -10℃의 온도로 10 내지 20분동안 수냉방식으로 수행할 수 있다.
상술한 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리로서, 하수슬러지 60 내지 70중량부, 탄산나트륨 20 내지 40중량부 및 염화칼슘 5 내지 10중량부를 혼합하고, 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 가열, 냉각 및 분쇄하여 산화규소를 제조하며, 상기 산화규소와 수산화 알칼리 또는 탄산 알칼리를 용해시켜 제조할 수 있다.
상술한 본 발명의 구성에 의하면, 하수슬러지를 재활용함에 있어, 환경오염의 유발을 차단하면서도 하수슬러지를 토양 개량제 또는 녹조나 적조의 정화제로 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리는, 우수를 저장하여 냉각수로 사용할 수 있는 냉각장치에 의해 냉각공정이 이루어지므로 규산 알칼리 제조에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 우수 유입 시에 걸러지는 이물질을 필터부재로부터 배출시키는 배출부가 구비되므로 이물질 제거공정이 생략될 수 있어 규산 알칼리 제조에 소요되는 간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치의 냉각부가 도시된 구성도이다.
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치의 냉각부가 도시된 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치의 수조 및 배출부가 도시된 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 구성은, 하수슬러지 60 내지 70중량부, 탄산나트륨 20 내지 40중량부 및 염화칼슘 5 내지 10중량부를 혼합하고, 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 가열, 냉각 및 분쇄하여 산화규소를 제조하며, 산화규소와 수산화 알칼리 또는 탄산 알칼리를 용해시켜 규산 알칼리를 제조하는 것이다.
이렇게 제조된 규산 알칼리는, 하수슬러지를 재활용함에 있어, 환경오염의 유발을 차단하면서도 하수슬러지를 토양 개량제 또는 녹조나 적조의 정화제로 활용할 수 있는 것이다.
여기에서, 규산 알칼리는 수용성으로, 토양 개량제로서 사용될 경우, 분쇄하고 물과 혼합하여 시공될 토양에 뿌려주는 시공을 하게 되고, 녹조나 적조의 정화제로 사용될 경우, 별도의 분쇄과정 없이 덩어리 상태로 투입이 가능하여 바다나 하천에서 용해될 수 있다.
한편, 본 발명의 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치는, 하수슬러지를 적재하여 공장 내의 수집집진장치로 운반하는 운반차량(1)과 상기 수집집진장치(3)를 연결하는 브래킷(2)과, 수집집진장치(3)로부터 이송된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘을 배합기(5)로 투입하는 투입호퍼(4)와, 배합기(5)에서 혼합된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 가열되는 가열로(6)와, 가열된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 냉각되는 냉각장치(100)와, 냉각된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 분쇄하여 산화규소를 제조하는 분쇄장치(8)를 포함한다.
아울러, 상술한 바와 같은, 본 발명의 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법은, 제1단계 내지 제8단계를 포함하여 수행될 수 있다.
[제1단계]
먼저, 제1단계는 하수슬러지가 적재된 운반차량(1)과 공장 내의 수집집진장치(3)가 브라켓(2)을 통한 연결을 이루도록 하여 하수슬러지를 수집집진장치(3)로 운반하는 단계이다.
하수슬러지가 운반 과정에서 외부에 노출될 경우, 악취로 인해 공장 인근 거주민들의 항의를 유발할 수 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 브래킷(2)을 통해 운반차량(1)과 공장 내의 수집집진장치(3)가 연결을 이루어 하수슬러지의 외부 노출을 차단한 상태에서 운반되도록 함이 바람직하다.
[제2단계]
다음으로, 제2단계는 상기 수집집진장치(3)로부터 하수슬러지가 투입호퍼(4)로 이송되도록 하는 단계이고, 이때, 폐기물을 분쇄하는 분쇄공정이 진행될 수 있다.
[제3단계]
다음으로, 제3단계는 투입호퍼(4)로부터 하수슬러지를 배합기(5)로 공급하여 탄산나트륨 및 염화칼슘과 혼합하는 단계이다.
이때, 상기 투입호퍼(4)는 하수슬러지를 공급하는 것 외에, 탄산나트륨과 염화칼슘을 각각 배합기(5)로 공급할 수 있도록 2개 이상이 더 구비됨이 바람직하다.
[제4단계]
다음으로, 제4단계는 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 가열로(6)로 이송하여 가열시키는 단계이다.
여기에서, 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물은 가열로(6)로 이송되어 투입됨과 동시에 녹아 후술하는 냉각장치(7)로 흘러나가는 구조를 이룰 수 있다.
이때, 제4단계는 가열로(6)에서 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 섭씨 1,460 ~ 1,800℃의 온도로 8 내지 12시간동안 가열시키는 과정을 수행할 수 있다.
이때, 가열로(6)에서 소모되는 에너지 소모량은 3.2초 단위 288kj로 진행되어 슬러지의 녹는점까지 가열한 후에 가열로(6)에서 배출된다.
[제5단계]
다음으로, 제5단계는 가열된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 냉각장치(100)로 이송하여 냉각시키는 단계이다.
여기에서, 냉각장치(100)는 통상의 냉각로 형태의 구조로 이루어질 수 있고, 상술한 제4단계를 통해 가열된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 섭씨 -5 ~ 5℃의 온도로 10 내지 20분동안 수냉방식으로 냉각시킬 수 있다.
이에 따라, 가열된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물은 급속하게 응결되어 고형화된 상태로 후술하는 분쇄장치(8)로 투입되게 된다.
상기한 바와 같이 본 실시예의 냉각공정에서 수용성 규산염을 얻을 수 있게 된다.
[제6단계]
다음으로, 제6단계는 냉각된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 분쇄장치(8)로 이송하여 입도 5 내지 20㎜로 분쇄하여 산화규소를 제조하는 단계이다.
[제7단계]
다음으로, 제7단계는 제6단계에서 제조된 산화규소를 공급호퍼(9)로 투입하는 단계이다.
[제8단계]
다음으로, 제8단계는 공급호퍼(9)로부터 공급된 산화규소를 수산화 알칼리 또는 탄산 알칼리와 용해시켜 규산 알칼리를 제조하는 단계이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치의 냉각부가 도시된 구성도이고, 도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치의 냉각부가 도시된 평면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치의 수조 및 배출부가 도시된 구성도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치의 냉각장치는, 투입구(12) 및 배출구(14)가 구비되는 캐비닛(10)과, 투입구(12)를 통해 공급되는 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 배출구(14) 측으로 이동시키는 스크루와, 스크루의 작동에 의해 이송되는 혼합물로부터 열에너지를 흡수하여 냉각시키는 냉각부(50)를 포함한다.
따라서 가열로에서 배출되어 냉각수에 투입되는 혼합물을 냉각수와 함께 투입구(12)에 공급하면 스크루의 작동에 의해 냉각수 및 혼합물이 배출구(14) 측으로 이동되면서 냉각부(50)의 작동에 의해 냉각수 및 혼합물의 온도가 섭씨-5~5℃로 유지되면서 혼합물이 어는점에 도달되면서 수용성 규산염이 생산되고, 바람직하게는 냉각수의 온도가 -0.5℃로 유지되는 것이 좋다.
본 실시예의 캐비닛(10)은 상면 일측에 투입구(12)가 형성되고, 저면 타측에 배출구(14)가 형성되며, 캐비닛(10) 내부공간이 제1격벽(16) 및 제2격벽(18)에 의해 3개의 공간으로 구획된다.
제1격벽(16)은 타측 단부가 캐비닛(10)의 내벽과 간격이 형성되고, 제2격벽(18)은 일측 단부가 캐비닛(10)의 내벽과 간격이 형성되므로 투입구(12)를 통해 캐비닛(10) 내부로 투입되는 혼합물은 제1격벽(16)을 따라 제1스크루(32)의 작동에 의해 타측으로 이동되고, 제2격벽(18)으로 낙하되는 혼합물은 제2스크루(34)의 작동에 의해 혼합물이 캐비닛(10)의 일측으로 이동되며, 캐비닛(10) 바닥면으로 낙하되는 혼합물은 제3스크루(36)의 작동에 의해 배출구(14) 측으로 이동된다.
상기한 바와 같은 제1스크루(32), 제2스크루(34) 및 제3스크루(36)는 각각 회전축에 구동부(38)가 설치되어 스크루를 회전시키면서 혼합물을 일측 또는 타측으로 이동시키면서 캐비닛(10) 내부를 통과하는 혼합물이 충분한 시간 동안 캐비닛(10) 내부를 통과하면서 냉각될 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 혼합물이 캐비닛(10) 내부를 통과하는 동안 냉각부(50)의 작동에 의해 혼합물이 보다 더 효과적으로 냉각되는데, 본 실시예의 냉각부(50)는, 제1격벽(16) 및 제2격벽(18)에 설치되어 냉각수가 통과되는 냉각수관(51)과, 냉각수가 담수되는 수조(57)와, 수조(57)와 냉각수관(51) 사이에 설치되어 냉각수를 캐비닛(10) 내부로 공급하는 공급관(52)과, 냉각수관(51)과 수조(57) 사이에 설치되어 캐비닛(10)을 통과하여 배출되는 냉각수를 수조(57)에 공급하는 배출관(54)과, 공급관(52)에 설치되는 펌프(56)를 포함한다.
따라서 수조(57)에 담수되는 냉각수는 펌프(56)의 구동에 의해 캐비닛(10) 내부로 공급되고, 캐비닛(10)을 통과하는 혼합물로부터 열을 흡수한 냉각수는 배출관(54)을 따라 수조(57)로 회수된다.
본 실시예의 수조(57)에는 수조(57)에 담수되는 냉각수로부터 열을 흡수하여 외부로 배출시켜 냉각수의 온도를 섭씨 -5 ~ 5℃℃로 유지시키는 냉동사이클이 설치되며, 본 실시예의 냉동사이클은 일반적인 냉장고에 설치되는 냉동사이클이고, 이는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 실시예의 수조(57)의 상면에는 필터부재(58)가 설치되는데, 필터부재(58)는 우수가 통과되어 수조(57) 내부에 우수가 담수될 수 있는 메시망을 포함하여 이루어진다.
따라서 본 실시예의 수조(57)는 우수가 담수될 수 있도록 외부에 설치되고, 우수가 담겨져 냉각수를 보충하므로 별도의 냉각수 공급이 생략될 수 있고, 수조(57)에 설치되는 수위감지센서에 의해 수조(57)에 담수된 냉각수가 설정치 보다 적은 경우에는 수조(57)에 연결되는 급수관이 개방되어 공업용 용수가 공급될 수 있다.
또한, 본 실시예의 필터부재(58)에는 이물질감지부(70) 및 이물질제거부(80)가 구비되어 필터부재(58)에 이물질이 누적되어 우수가 필터부재(58)를 통과하지 못하는 경우에는 이물질제거부(80)의 작동에 의해 필터부재(58)에 누적된 이물질을 제거할 수 있게 된다.
본 실시예의 이물질감지부(70)는, 필터부재(58)의 내측에 설치되는 발광부(72)와, 필터부재(58)의 외측에 설치되는 수광부(74)를 포함하므로 발광부(72)에서 조사되는 빛이 수광부(74)에서 감지되지 않는 경우에는 제어부(90)에 감지신호를 송신하여 이물질제거부(80)를 구동시키게 된다.
본 실시예의 이물질제거부(80)는, 공급관(52)으로부터 분기되어 수조(57)의 측면으로 연결되는 우회관(82)과, 우회관(82)과 공급관(52)의 연결부위에 설치되는 3방밸브(84)와, 우회관(82)과 연결되어 수조(57)의 측면으로부터 필터부재(58) 저면 측으로 냉각수를 분사하는 노즐(86)을 포함한다.
따라서 제어부(90)에서 비가 오지 않는 맑은 날을 선정하여 발광부(72)에 구동신호를 보내고, 수광부(74)로부터 감진신호를 수신하여 필터부재(58)의 이물질 누적여부를 판단하고, 이물질 누적으로 판단되면 제어부(90)로부터 송신되는 구동신호에 따라 펌프(56)가 구동되면서 3방밸브(84)가 우회관(82) 측으로 개방되면 우회관(82)을 따라 공급되는 냉각수가 노즐(86)을 통해 필터부재(58)의 저면으로부터 외측 방향으로 분사되어 필터부재(58)를 통과하는 냉각수가 필터부재(58)에 누적된 이물질을 필터부재(58)의 외측으로 배출시키게 된다.
따라서 이물질이 누적되어 필터부재(58)가 통기성이 저하되고 우수가 필터부재(58)를 통과하지 못하는 오작동을 해소할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 이물질제거 작동은 제어부(90)에 입력되는 설정 기간이 경과되면 반복하여 진행되고, 웹사이트로부터 제공되는 날씨 정보에 따라 비가 오지 않는 맑은 날 이물질제거 작동이 진행되어 이물질감지부(70)의 오작동을 방지할 수 있게 된다.
미설명 부호 39는 벨트컨베이어(39)이고, 벨트컨베이어(39)에 설치되는 벨트부재는 메시망 재질로 이루어져 냉각수와 함께 수용성 규산염이 배출되면 냉각수는 벨트부재를 통과하여 배출되고, 벨트부재에 규산염이 안착되어 이송된다.
이로써, 하수슬러지를 토양 개량제 또는 녹조나 적조의 정화제로 활용하여 환경오염의 유발을 차단할 수 있고, 우수를 저장하여 냉각공정에 사용하여 규산 알칼리 제조에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 우수 저장 시에 걸러지는 이물질에 의해 우수의 유입이 어려워지는 것을 방지할 수 있는 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치와 그에 의한 규산 알칼리 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼리가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 제조장치와, 제조방법 및 이를 통해 제조된 규산 알칼 리가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 운반차량 2 : 브래킷
3 : 수집집진장치 4 : 투입호퍼
5 : 배합기 6 : 가열로
8 : 분쇄장치 9 : 공급호퍼
10 : 캐비닛 12 : 투입구
14 : 배출구 16 : 제1격벽
18 : 제2격벽 32 : 제1스크루
34 : 제2스크루 36 : 제3스크루
38 : 구동부 39 : 벨트컨베이어
50 : 냉각부 51 : 냉각수관
52 : 공급관 54 : 배출관
56 : 펌프 57 : 수조
58 : 필터부재 70 : 이물질감지부
72 : 발광부 74 : 수광부
80 : 이물질제거부 82 : 우회관
84 : 3방밸브 86 : 노즐
90 : 제어부

Claims (6)

  1. 하수슬러지를 적재하여 공장 내의 수집집진장치로 운반하는 운반차량과 상기 수집집진장치를 연결하는 브라켓;
    상기 수집집진장치로부터 이송된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘을 배합기로 투입하는 투입호퍼;
    상기 배합기에서 혼합된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 가열되는 가열로;
    가열된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 냉각되는 냉각장치; 및
    냉각된 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물이 이송되어 분쇄하는 분쇄장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 의한 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치를 이용한 규산 알칼리 제조방법으로서,
    하수슬러지가 적재된 운반차량과 공장 내의 수집집진장치가 브라켓을 통한 연결을 이루도록 하여 하수슬러지를 상기 수집집진장치로 운반하는 제1단계;
    상기 수집집진장치로부터 하수슬러지가 투입호퍼로 이송되도록 하는 제2단계;
    상기 투입호퍼로부터 하수슬러지를 배합기로 공급하여 탄산나트륨 및 염화칼슘과 혼합하는 제3단계;
    상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 가열로로 이송하여 가열시키는 제4단계;
    가열된 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 냉각장치로 이송하여 냉각시키는 제5단계;
    냉각된 상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 분쇄장치로 이송하여 입도 5 내지 20㎜로 분쇄하는 제6단계;
    상기 제6단계에서 공급되는 분말을 공급호퍼로 투입하는 제7단계; 및
    상기 공급호퍼로부터 공급된 상기 분말을 수산화 알칼리 또는 탄산 알칼리와 용해시켜 규산 알칼리를 제조하는 제8단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치를 이용한 규산 알칼리 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제5단계는 섭씨 -5 ~ 5℃의 온도로 10 내지 20분동안 수냉방식으로 수행함을 특징으로 하는 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조장치를 이용한 규산 알칼리 제조방법.
  6. 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 의한 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조방법으로부터 제조된 규산 알칼리로서,
    하수슬러지 60 내지 70중량부, 탄산나트륨 20 내지 40중량부 및 염화칼슘 5 내지 10중량부를 혼합하고,
    상기 하수슬러지, 탄산나트륨 및 염화칼슘의 혼합물을 가열, 냉각 및 분쇄하여 산화규소를 제조하며,
    상기 산화규소와 수산화 알칼리 또는 탄산 알칼리를 용해시키는 것을 특징으로 하는 하수슬러지를 이용하는 규산 알칼리 제조방법으로부터 제조된 규산 알칼리.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008264755A (ja) 2007-04-24 2008-11-06 D Trip:Kk 有害物質を含む汚泥の不溶固定化方法
JP2013043150A (ja) 2011-08-25 2013-03-04 Kowa Kinzoku Kogyo:Kk 汚泥処理方法及び汚泥処理装置
KR102181908B1 (ko) 2020-08-12 2020-11-23 주식회사 에쓰큐씨 실리콘 슬러지를 폐열을 이용하여 건조한 후 분쇄하여 이산화규소 분체를 만드는 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3964525B2 (ja) * 1997-11-11 2007-08-22 株式会社日本水処理技研 抗菌防藻粒状材
JP4290348B2 (ja) 2001-03-21 2009-07-01 東曹産業株式会社 珪酸アルカリ水溶液の製造方法
KR20060001816A (ko) * 2004-06-28 2006-01-06 주식회사 이알티 폐기물을 이용한 시멘트 혼화재 제조방법
KR101212989B1 (ko) 2011-12-06 2012-12-18 (주)신대양 성상별 입도분리/정화부와 토양 개량부를 이용한 오염 준설토의 재활용 방법 및 그 시스템
KR102317189B1 (ko) * 2019-01-22 2021-10-26 황명회 하수처리장 바이오가스를 활용한 고체 산화물 연료 전지를 이용한 슬러지 건조시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008264755A (ja) 2007-04-24 2008-11-06 D Trip:Kk 有害物質を含む汚泥の不溶固定化方法
JP2013043150A (ja) 2011-08-25 2013-03-04 Kowa Kinzoku Kogyo:Kk 汚泥処理方法及び汚泥処理装置
KR102181908B1 (ko) 2020-08-12 2020-11-23 주식회사 에쓰큐씨 실리콘 슬러지를 폐열을 이용하여 건조한 후 분쇄하여 이산화규소 분체를 만드는 장치

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