KR102556953B1 - 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건조기 내부 스케일 청소가 가능한 스크류 건조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬러지 건조부에 투입된 분쇄용볼이 교반 스크류에 의해 슬러지와 혼합되면서 이동하는 과정에서 중력에 의해 낙하하여 슬러지 건조부의 내측면과 충돌함에 따라 슬러지 건조부의 내부에 흡착되는 스케일이 분쇄 및 제거되는 건조기 내부 스케일 청소가 가능한 스크류 건조기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분쇄용볼이 교반 스크류에 의해 슬러지와 혼합되면서 이동하는 과정에서 슬러지가 건조된 이후, 돔 스크린에 의해 건조된 슬러지와 분쇄용볼이 분리됨에 따라 건조된 슬러지는 수거하여 배출되고 분쇄용볼은 다시 재사용할 수 있는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기에 관한 것이다.
일반적으로 각종 산업현장, 하수처리장, 또는 축산 농가에서 발생되어 폐수 처리된 폐수와 분뇨 등의 유ㅇ무기성 슬러지는 함수율이 약 75~95% 정도인 다습성 물질이다.
여기서, 슬러지(sludge)란 진흙상태의 산업폐기물 또는 하수처리, 폐수처리 침전물 등을 일컫는 말로서 오니(汚泥)라고도 하며, 이때의 주성분은 유기물과 무기물 등을 포함하고 있다. 또한, 금속표면을 산(酸) 처리하는 공정에서나, 물과 접하는 보일러·선박·탱크류 등의 금속표면이 박리·퇴적하여 진흙상태로 된 것을 말하는데, 이때 슬러지의 주성분은 금속 또는 그 화합물이다.
특히, 유기물이 포함된 슬러지의 경우는 탈수를 하여도 무기물의 슬러지보다 함수율이 높으며, 이러한 다습성 슬러지를 그대로 매립할 경우 대량으로 발생되는 침출수에 의해 토질 및 지하수 오염은 물론 환경공해를 유발하게 되므로, 대부분의 슬러지는 일정 함수율 이하로 탈수 또는 건조시킨 후 소각하거나, 재활용, 지중 매립 및 해양투기 등의 방법으로 처리한다.
상기 슬러지는 함유된 수분을 대략 300∼400% 이하로 탈수, 건조시키면 연소가 가능하여 에너지 자원으로 재활용 가치가 충분하고, 또한 매립물로서의 기준치에 적합하여 매립처리도 가능하기 때문에 그동안 국내외에서 다양한 탈수장치 및 건조장치가 개발되어 왔다.
그러나, 탈수장치를 통해 슬러지 함수율을 대략 300∼400% 이하로 형성하기 위해서는 상당한 고가의 설비가 요구되며, 건조장치를 통해 슬러지 함수율을 60% 이하로 건조시키기 위해서는 고가의 장치나 설비비 및 처리비가 요구된다.
즉, 상기 슬러지는 소각이나 매립 등의 방법으로 처리하게 되는데, 일반적으로 탈수장치를 통해 탈수하더라도 함수율이 높아 소요비용이 많이 들고, 2차 오염이 발생하게 된다.
오폐수처리장, 상수도시설, 음식물 처리시설 등에서 발생하는 슬러지는 탈수기를 거쳐 콘베이어장치를 통해 반출하게 된다. 이때, 슬러지의 함수율은 평균 80% 전후이며, 고압의 압력으로 압축하여도 함수율이 73% 정도이기 때문에 소각이나 매립에 비용이 과다하게 소요되고, 일반적인 탈수기 설비로도 함수율을 낮추는데 과도한 비용이 증가될 수 밖에 없다
특히, 함수율이 높은 슬러지를 건조시키는 장치로는, 슬러지를 이송장치로 이송시키면서 열풍에 의하여 직접 건조시키는 방법과, 슬러지를 히터나 스팀 등에 의하여 가열된 원통의 내부 또는 외면의 전열면에 접촉시키면서 간접 건조시키는 방법이 있다.
그러나, 상기 슬러지의 직ㅇ간접 건조방법에 사용되는 것으로, 지금까지 제공되어 있는 건조장치들은 함수율이 높은 슬러지의 점성 때문에 건조기 벽면이나 이송장치에 슬러지가 부착되고 이송 속도가 느려서 건조 효율이 매우 낮은 등 운전상의 문제점이 많았으며, 이송장치의 구조가 복잡하고 기계구동부가 많기 때문에 기기고장의 빈도가 높으며, 기기의 수명이 짧아 유지보수의 어려움도 있었다.
또한, 스크류를 사용하는 직접 건조식에서는 이송되는 슬러지들이 열원에의 접촉이 고르지 못하게 되어 건조효율이 매우 낮으며, 간접 건조식에서는 열전달면에 슬러지가 부착되어 열전달율을 저하시킴으로서 가해진 열량에 비해 건조효율이 낮아져 주축 스크류나 열전달면에 달라 붙은 슬러지를 수시로 청소하여야 되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 분쇄용볼이 교반 스크류에 의해 슬러지와 혼합되면서 이동하는 과정에서 슬러지가 건조된 이후, 돔 스크린에 의해 건조된 슬러지와 분쇄용볼이 분리됨에 따라 건조된 슬러지는 수거하여 배출되고 분쇄용볼은 다시 재사용할 수 있는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기에를 제공하는 것이다.
본 발명은 전후방향으로 연장되되, 내부에 내용물이 수용 가능한 챔버로 형성되며, 후방측으로 슬러지와 분쇄용볼(B)이 유입되고, 전방측으로 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)이 배출되는 슬러지 건조부(200); 상기 슬러지 건조부(200)의 내부에 축회전 가능하게 구비되어, 후방으로 유입된 슬러지와 분쇄용볼(B)을 혼합하면서 전방으로 이동시키는 교반 스크류(300); 및 돔 형태로 이루어진 돔 스크린(430)을 포함하며, 상기 슬러지 건조부(200)에서 배출되는 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)의 혼합물을 전달받아 건조된 슬러지를 분리 배출하는 슬러지 여과부(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.
이때, 상기 슬러지 여과부(400)는, 내부식성을 갖는 재질로 형성되어 내부에 내용물의 수용이 가능한 형태로 이루어져, 상방에 혼합물이 유입되는 혼합물 유입구(411)가 형성되고, 하방에 건조된 슬러지가 배출되는 여과 배출구(412)가 형성되며, 측면 일측에 분쇄용볼(B)이 배출되는 볼 배출구(413)가 형성되는 여과용 외측몸체(410); 상부 및 하부가 개방된 함체의 형태로 이루어져, 상기 여과용 외측몸체(410)의 내측에 구비되는 여과용 내측몸체(420); 및 복수 개의 여과 플레이트(431)가 Y축방향으로 소정거리 이격 배치되어 상기 여과용 내측몸체(420)의 상부에 구비되는 돔 스크린(430);을 포함할 수 있다.
이때, 상기 여과용 내측몸체(420)는, X축방향 양측면과 마주보는 여과용 외측몸체(410)의 내측면 사이의 거리(L1)가 분쇄용볼(B)의 직경보다 크게 형성되도록 구비될 수 있다.
한편, 상기 여과용 내측몸체(420)는, Y축방향 일측면이 상기 여과용 외측몸체(410)의 Y축방향 일측면과 밀착되게 구비될 수 있다.
한편, 상기 여과 플레이트(431)는, X축방향으로 연장 형성되되 좌우방향 중심부가 상방으로 볼록하게 휘어진 형태로 형성되어 Y축방향으로 복수 개가 배열되고, 복수 개의 여과 플레이트(431)는, 서로 다른 곡률을 갖게 형성되어, Y축방향 일측에서 타측으로 점차 높이가 커지다가 다시 작아지게 배열될 수 있다.
한편, 상기 돔 스크린(430)는, 전후방향으로 인접한 한 쌍의 여과 플레이트(431)의 사이 거리(L2)가 분쇄용볼(B)의 직경보다 작게 형성되도록 배열될 수 있다.
한편, 상기 슬러지 여과부(400)는, 돔 스크린(430)에 의해 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 사이로 낙하한 분쇄용볼(B)을 볼 배출구(413)측으로 이동시키는 제 1안내부(441); 및 제 1안내부(441)로부터 분쇄용볼(B)을 전달받아 여과용 외측몸체(410)의 외부로 배출하는 제 2안내부(442);를 포함하는 볼 가이드부(440)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1안내부(441)는, Y축방향 일측에서 타측으로 경사지게 형성된 복수 개의 플레이트로 이루어져, X축방향으로 소정거리 이격되면서 상기 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 사이 공간에 구비될 수 있다.
한편, 상기 제 1안내부(441)는, Y축방향 일측이 타측보다 높이 위치한 경사진 플레이트로 이루어져, 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 X축방향 사이의 공간에 각각 하나 이상이 구비되는 외측 안내부(441a); 및 상기 외측 안내부(441a)의 사이에 복수 개가 구비되되, 여과용 내측몸체(420)의 X축방향 타단 외측에 구비되는 내측 안내부(441b);를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 2안내부(442)는, Y축방향으로 연장 형성되되, X축방향 양단이 상방으로 절곡된 프레임으로 이루어져, Y축방향 일단이 상기 여과용 외측몸체(410)의 볼 배출구(413)와 연통되게 여과용 외측몸체(410)의 외측에 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면, 슬러지 여과부가 돔 스크린을 포함하여 구성되고, 건조된 슬러지와 분쇄용볼이 돔 스크린에 의해 분리되게 함에 따라 건조된 슬러지와 분쇄용볼의 분리가 쉽게 이루어지는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 돔 스크린에 의해 여과된 분쇄용볼이 제 1안내부와 제 2안내부에 의해 여과용 외측몸체의 외부로 쉽게 배출됨에 따라 분쇄용볼의 수거 및 재공급이 쉬운 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기의 개략도.
도 2는 본 발명에 적용되는 교반 스크류의 실시예의 도면.
도 3은 본 발명에 따른 스크류 건조기의 사용 실시예의 도면.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 적용되는 슬러지 여과부의 도면으로, 도 4a는 슬러지 여과부의 사시도이고, 도 4b는 슬러지 여과부의 정면도이며, 도 4c는 도 4b의 A-A'단면도이고, 도 4d는 도 4a의 부분 파단 사시도.
도 5는 본 발명에 적용되는 교반 스크류의 다른 실시예의 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 건조기의 사용 실시예의 도면.
도 7은 본 발명에 따른 스크류 건조기가 복수 개 연결된 상태일 때, 순환 궤도를 나타내는 개략도.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 복수 개의 스크류 건조기의 설치 실시예의 도면으로, 도 8은 수평방향으로 나란하게 설치된 실시예의 도면이고, 도 9는 다각형으로 설치된 실시예의 도면.
도 2는 본 발명에 적용되는 교반 스크류의 실시예의 도면.
도 3은 본 발명에 따른 스크류 건조기의 사용 실시예의 도면.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 적용되는 슬러지 여과부의 도면으로, 도 4a는 슬러지 여과부의 사시도이고, 도 4b는 슬러지 여과부의 정면도이며, 도 4c는 도 4b의 A-A'단면도이고, 도 4d는 도 4a의 부분 파단 사시도.
도 5는 본 발명에 적용되는 교반 스크류의 다른 실시예의 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 건조기의 사용 실시예의 도면.
도 7은 본 발명에 따른 스크류 건조기가 복수 개 연결된 상태일 때, 순환 궤도를 나타내는 개략도.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 복수 개의 스크류 건조기의 설치 실시예의 도면으로, 도 8은 수평방향으로 나란하게 설치된 실시예의 도면이고, 도 9는 다각형으로 설치된 실시예의 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분쇄용볼이 교반 스크류에 의해 슬러지와 혼합되면서 이동하는 과정에서 슬러지가 건조된 이후, 돔 스크린에 의해 건조된 슬러지와 분쇄용볼이 분리됨에 따라 건조된 슬러지는 수거하여 배출되고 분쇄용볼은 다시 재사용할 수 있는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기에 관한 것이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 슬러지 건조부(200), 교반 스크류(300) 및 슬러지 여과부(400)을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 슬러지 건조부(200)은 슬러지의 함수율을 낮추기 위해 슬러지의 건조하기 위한 것으로서, 전후방향으로 연장되되, 내부에 내용물이 수용 가능한 챔버로 형성되며, 후방측으로 슬러지와 분쇄용볼(B)이 유입되고, 전방측으로 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)이 배출될 수 있다.
상술하면, 상기 슬러지 건조부(200)의 후방측에는 슬러지가 유입되는 슬러지 투입구(210)과 분쇄용볼(B)이 유입되는 분쇄용볼 투입구(220)이 형성되고, 슬러지 건조부(200)의 전방측에는 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)이 배출되는 혼합물 배출구(230)이 형성된다.
한편, 상기 분쇄용볼 투입구(220)은 슬러지 투입구(210)보다 후방측에 구비된다.
한편, 상기 슬러지 건조부(200)은 슬러지의 건조를 위해 내부가 일정한 온도를 유지할 수 있도록 건조용 온도유지부(240)을 포함한다.
상술하면, 상기 건조용 온도유지부(240)은 슬러지 건조부(200)의 내부로 열에너지를 전달할 수 있도록 내측벽 둘레를 감싸는 형태로 구성되며, 이에는 후방으로 일정 온도로 가열된 열매체유 또는 스팀(steam)이 공급되고, 전방으로 이동되면서 슬러지 건조부(200)의 내부에 수용된 슬러지와 열교환이 이루어지고, 이후 최전방으로 이동되면 외부로 배출될 수 있다.
이때, 배출된 열매체유 또는 스팀은 별도로 구비된 가열장치(미도시)로 수거될 수 있으며, 수거된 이후 여과하여 다시 설정된 온도로 가열된 뒤, 상기 건조용 온도유지부(240)로 공급될 수 있다.
한편, 상기 슬러지 건조부(200)에는 내부로 소정의 온도로 가열된 스팀을 공급하는 가열공기 공급부(250)이 더 구비될 수 있으며, 상기 가열공기 공급부(250)은 상기 가열장치와 연결되어 소정의 온도로 가열된 스팀을 공급할 수 있다.
이때, 상기 슬러지 건조부(200)에는 하나 이상의 벤트홀(260)이 형성되어 슬러지의 건조과정에서 발생하는 수증기 등을 외부로 배출하며, 배출된 공기는 스팀처리장치(미도시)로 전달되며, 상기 스팀처리장치는 전달된 공기 중에 포함된 악취성분을 제거한 뒤 대기 중으로 방출하거나 또는 처리된 공기를 상기 가열장치로 전달하여 재사용할 수 있게 한다.
한편, 상기 슬러지 투입구(210)은 슬러지 공급부(100)과 연결되어 슬러지를 전달받을 수 있는데, 본 발명에서는 슬러지 공급부(100)이 호퍼부(110)과 공급용 스크류부(120)을 포함하여 구성된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 일정한 용량을 자동으로 공급할 수 있는 다양한 장치로 실시 변경이 가능하다.
상기 호퍼부(110)은 상부가 개방되고 하부에 배출구가 형성되며, 내부에 슬러지가 수용되는 형태로 형성되어 상방으로 슬러지를 전달받아 하방으로 슬러지를 배출하게 구성된다.
한편, 상기 공급용 스크류부(120)은 일방향으로 연장된 몸체의 내부에 스크류가 구비되며, 상기 호퍼부(110)로부터 슬러지를 전달받아 연장방향 일측에서 타측으로 슬러지를 이동시키며, 연장방향 타측에는 슬러지 투입구(210)과 연통되는 슬러지 배출구(130)이 형성되어 슬러지를 슬러지 건조부(200)로 공급할 수 있다.
이때, 상기 슬러지와 분쇄용볼(B)은 중량비가 1 : 5 ~ 20의 비율로 공급되게 하는데, 슬러지와 분쇄용볼(B)의 중량비가 1 : 20을 초과하는 경우, 분쇄용볼(B)의 투입량이 지나쳐 경제적이지 못한 문제가 있고, 슬러지와 분쇄용볼(B)의 중량비가 1 : 5 미만인 경우, 분쇄용볼(B)의 양이 적어 충분한 열교환이 수행되지 않아 슬러지의 건조에 많은 시간이 소요되는 문제가 있으며, 이에 따라 슬러지 건조부(200)의 길이가 지나치게 길어지는 문제가 있기 때문에 슬러지와 분쇄용볼(B)은 상기한 비율로 공급한다.
한편, 분쇄용볼(B)의 투입은 제어시스템에 의해 수행되는데, 이를 위해 상기 슬러지 공급부(100)과 슬러지 건조부(200)에는 하중센서(미도시)가 구비되어 슬러지와 분쇄용볼의 투입량을 실시간으로 측정하게 되며, 상기 제어부는 하중센서에서 측정된 값을 모니터링하여 분쇄용볼(B)과 슬러지가 상기의 중량비로 공급되게 한다.
한편, 상기 분쇄용볼(B)은 직경이 4~15mm인 구체로 형성되며, 이는 내부식성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 교반 스크류(300)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 슬러지 건조부(200)의 내부에 축회전 가능하게 구비되어, 후방으로 유입된 슬러지와 분쇄용볼(B)을 혼합하면서 전방으로 이동시키도록 하는데, 이를 위해 구동축(310), 교반날개(320) 및 충돌부재(330)을 포함한다.
상기 구동축(310)은 전후방향으로 연장되는 축으로 구성되어 슬러지 건조부(200)과 동축인 상태로 슬러지 건조부(200)의 내부에 축회전 가능하게 구비된다.
이때, 상기 구동축(310)의 일측에는 동력장치가 연결되어 동력장치로부터 동력을 전달받는다.
한편, 상기 교반날개(320)은 구동축(310)을 따라 나선형을 이루면서 스크류의 형태를 구성된다.
이때, 상기 교반날개(320)은 슬러지 건조부(200) 내부의 전체적인 유동을 형성하게 되는데, 상술하면, 상기 교반날개(320)이 정방향으로 회전하게 되면, 상기 슬러지 건조부(200)의 내부로 유입된 슬러지와 분쇄용볼(B)은 교반날개(320)에 의해 혼합되면서 후방에서 전방으로 점차 이동하게 된다.
한편, 상기 교반날개(320)은 원주끝단이 슬러지 건조부(200)의 내측벽과 밀착된 상태로 형성된다.
한편, 상기 충돌부재(330)은 교반날개(320)의 나선면 중 임의의 한 부분에서 전방 또는 후방으로 돌출되는 플레이트로 형성된다.
이때, 상기 충돌부재(330)은 전방 또는 후방에 교반날개(320)이 존재하는 경우, 돌출된 끝단이 인접한 교반날개(320)의 나선면과 접합되어 교반날개(320)의 사이를 연결하는 형태로 구비될 수 있다.
아울러, 상기 충돌부재(330)은 교반날개(320)의 외주 끝단에 구비되며, 복구 개가 상기 교반날개(320)의 나선형을 따라 소정거리 이격되면서 구비될 수 있다.
한편, 슬러지 여과부(400)는 돔 형태로 이루어진 돔 스크린(430)을 포함하며, 상기 슬러지 건조부(200)에서 배출되는 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)의 혼합물을 전달받아 건조된 슬러지를 분리 배출한다.
상술하면, 본 발명에서는 슬러지의 분쇄 및 건조에 분쇄용볼(B)이 사용되기 때문에 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)을 분리하는 과정이 필수적으로 필요하게 되는데, 이때, 슬러지 건조부에서 배출되는 슬러지의 함수율은 30 ~ 40%에 달하기 때문에 건조된 슬러지의 여과에 메쉬 망 등으로 형성된 스크린 이용하는 경우, 스크린이 단시간 내에 폐색되어 이를 관리하는데 많은 노력을 기울여야하는 한계가 있다.
따라서 본 발명에서는 돔 형태로 이루어진 스크린을 이용하여 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)이 쉽게 분리하는 한편, 분리된 분쇄용볼(B)을 쉽게 수거하여 다시 슬러지 건조부(200)로 공급함으로써 편리하게 재사용할 수 있게 한다.
이를 위해, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 슬러지 여과부(400)는 여과용 외측몸체(410), 여과용 내측몸체(420) 및 돔 스크린(430)를 포함한다.
상기 여과용 외측몸체(410)는 내부식성을 갖는 재질로 형성되어 내부에 내용물의 수용이 가능한 형태로 이루어져, 상방에 혼합물이 유입되는 혼합물 유입구(411)가 형성되고, 하방에 건조된 슬러지가 배출되는 여과 배출구(412)가 형성되며, 측면 일측에 분쇄용볼(B)이 배출되는 볼 배출구(413)가 형성된다.
이때, 상기 여과용 외측몸체(410)의 개방되지 않는 마주보는 양측면이 위치한 방향을 X축방향이라 하고, 이와 직교한 수평방향을 Y축방향이라 할 때, 상기 볼 배출구(413)는 Y축방향 타측면이 개방된 형태로 형성될 수 있다.
한편, 여과용 내측몸체(420)는 상부 및 하부가 개방된 함체의 형태로 이루어져, 상기 여과용 외측몸체(410)의 내측에 구비된다.
상술하면, 상기 여과용 내측몸체(420)는 X축방향 양측면과 마주보는 여과용 외측몸체(410)의 내측면 사이의 거리(L1)가 분쇄용볼(B)의 직경보다 크게 형성되도록 구비되되, 상기 여과용 내측몸체(420)의 Y축방향 일측면이 상기 여과용 외측몸체(410)의 Y축방향 일측면과 밀착되게 구비된다.
아울러, 상기 여과용 내측몸체(420)는 상기 여과 배출구(412)의 둘레를 따라 상방으로 돌출된 상태가 되게 구비되어, 상기 여과용 내측몸체(420)의 개방된 상부면과 하부면이 여과 배출구(412)와 완전히 연통되게 한다.
한편, 상기 돔 스크린(430)는 복수 개의 여과 플레이트(431)가 Y축방향으로 소정거리 이격 배치되어 상기 여과용 내측몸체(420)의 상부에 구비된다.
상술하면, 상기 여과 플레이트(431)는 X축방향으로 연장 형성되되 좌우방향 중심부가 상방으로 볼록하게 휘어진 형태로 형성되어 Y축방향으로 복수 개가 배열되는데, 이때, 복수 개의 여과 플레이트(431)는 서로 다른 곡률을 갖게 형성되어, Y축방향 일측에서 타측으로 점차 높이가 커지다가 다시 작아지게 배열된다.
즉, 상기 돔 스크린(430)는 복수 개의 여과 플레이트(431)에 의해 돔 형태를 구성하게 되며, 이는 여과용 내측몸체(420)의 상부를 덮은 상태로 구비된다.
한편, 상기 돔 스크린(430)는 전후방향으로 인접한 한 쌍의 여과 플레이트(431)의 사이 거리(L2)가 분쇄용볼(B)의 직경보다 작게 형성되도록 배열된다.
상기한 구성에 따라 상기 여과용 외측몸체(410)로 유입된 혼합물 중 건조된 슬러지는 상기 여과 플레이트(431)의 사이 공간으로 낙하하여 상기 여과용 내측몸체(420)를 통과하여 여과 배출구(412)를 통해 외부로 배출되고, 분쇄용볼(B)은 여과 플레이트(431)를 따라 좌우 및 전후방향으로 흘러내려, 상기 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 사이 공간이나, 볼 배출구(413)측으로 낙하됨에 따라 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)이 분리될 수 있다.
한편, 분리된 건조 슬러지는 별도의 수거장치 등에 의해 수거되어 배출될 수 있으며, 상기 분쇄용볼(B) 또한 수거하여 슬러지 건조부로 다시 공급하여 재사용할 수 있다.
이때, 상기 슬러지 여과부(400)는 분쇄용볼(B)을 수거하는 볼 가이드부(440)를 더 포함할 수 있으며, 상기 볼 가이드부(440)는 돔 스크린(430)에 의해 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 사이로 낙하한 분쇄용볼(B)을 볼 배출구(413)측으로 이동시키는 제 1안내부(441) 및 제 1안내부(441)로부터 분쇄용볼(B)을 전달받아 여과용 외측몸체(410)의 외부로 배출하는 제 2안내부(442)를 포함한다.
상술하면, 상기 제 1안내부(441)는 Y축방향 일측에서 타측으로 경사지게 형성된 복수 개의 플레이트로 이루어져, X축방향으로 소정거리 이격되면서 상기 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 사이 공간에 구비된다.
더욱 상세하게 설명하면, 상기 제 1안내부(441)는 Y축방향 일측이 타측보다 높이 위치한 경사진 플레이트로 이루어져, 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 X축방향의 사이 공간에 각각 하나 이상이 구비되는 외측 안내부(441a) 및 상기 외측 안내부(441a)의 사이에 복수 개가 구비되되, 여과용 내측몸체(420)의 X축방향 타단의 외측에 구비되는 내측 안내부(441b)를 포함한다.
이때, 상기 외측 안내부(441a)는 Y축방향 일단이 여과용 외측몸체(410)의 Y축방향 일측면과 결합되고, Y축방향 타단이 상기 볼 배출구(413)까지 연장되어 구비되며, 상기 내측 안내부(441b)는 Y축 일단이 여과용 내측몸체(420)의 Y축방향 일측면과 결합되고, Y축방향 타단이 상기 볼 배출구(413)까지 연장되어 구비된다.
아울러 상기 제 1안내부(441)가 구비된 여과용 외측몸체(410)의 하부면에는 보조 배출구(414)가 더 구비되어, 상기 제 1안내부(441)에 의해 여과된 건조된 슬러지가 배출될 수 있다.
한편, 상기 제 2안내부(442)는 Y축방향으로 연장되되, X축방향 양단이 상방으로 절곡된 프레임으로 이루어져, Y축방향 일단이 상기 여과용 외측몸체(410)의 볼 배출구(413)와 연통되게 여과용 외측몸체(410)의 외측에 구비된다.
이때, 상기 제 2안내부(442)의 바닥면에는 복수 개의 여과홀(442b)이 형성되고, 상기 제 2안내부(442)는 Y축방향 일단이 타단보다 상부에 위치하게 경사진 형태로 배치된다.
상기한 구성에 따라 볼 가이드부(440)는 돔 스크린(430)에 의해 여과된 분쇄용볼(B)을 쉽게 수거하여 재사용할 수 있다.
상술하면, 상기 돔 스크린(430)에 의해 X축 및 Y축방향으로 낙하되는 분쇄용볼(B)은 상기 제 1안내부(441)에 의해 볼 배출구(413)측으로 이동하게 되는데, 이때, 분쇄용볼(B)의 둘레에 부착되어 있는 슬러지는 분쇄용볼(B)과 제 1안내부(441)의 충돌에 의해 분쇄용볼(B)으로부터 분리되고, 이는 제 1안내부(441)의 사이 공간을 통해 보조 배출구(414)를 통과하여 분리 배출된다.
한편, 상기 제 1안내부(441)에 의해 볼 배출구(413)측으로 이동된 분쇄용볼(B)은 제 2안내부(442)로 전달되며, 분쇄용볼(B)이 제 2안내부(442)의 경사면을 따라 이동하는 과정에서 미쳐 분리되지 못한 슬러지가 여과홀(442b)을 통해 분리 배출되고, 분쇄용볼(B)은 제 2안내부(442)를 통과하여 슬러지 여과부(400)의 분쇄용볼 투입구(220)로 바로 공급되어 재사용되거나, 또는 별도의 수거장치로 공급된 이후, 수거장치에 의해 분쇄용볼 투입구(220)로 공급되어 재사용될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 교반날개(320)의 회전에 의해 슬러지와 분쇄용볼(B)이 서로 충돌하면서 전진하는 과정에서 슬러지가 분쇄 및 건조되게 하는데, 이때, 슬러지가 슬러지 건조부(200)에 더욱 오랜시간 머무를수록 슬러지의 건조율이 높아지는 것을 자명한 사실이다.
따라서 본 발명에서는 슬러지 건조부(200)의 길이가 짧더라도 충분한 슬러지 건조율을 도출하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 교반날개(320)은 이동 억제홈(320c) 및 연결부재(320d)를 포함하여 구성될 수 있다.
상술하면, 상기 이동 억제홈(320c)은 교반날개(320)의 나선면에 관통 형성된 홈으로 구성되며, 상기 연결부재(320d)는 교반날개(320)의 중심부에서 상기 이동 억제홈(320c)을 가로질러 교반날개(320)의 외주둘레측을 연결하는 플레이트로 구성된다.
즉, 상기 교반날개(320)은 테두리 프레임(320a)과 중심부 프레임(320b)이 구동축(310)을 따라 나선형을 이루면서 스크류 형태로 이루어지고, 상기 테두리 프레임(320a)과 중심부 프레임(320b)의 사이 공간을 구획하면서 테두리 프레임(320a)과 중심부 프레임(320b) 사이를 연결하도록 복수 개의 연결부재(320d)가 나선방향으로 따라 이격되면서 구비되며, 상기 연결부재(320d)에 의해 구획된 공간이 이동 억제홈(320c)이 된다.
상기한 구성에 따라 상기 교반날개(320)은 슬러지와 분쇄용볼(B)이 전진하게 하는 한편, 일부는 상기 이동 억제홈(320c)에 의해 전후진을 반복하게 되면서 슬러지 건조부(200)에 머무르는 시간이 길어짐에 따라 충분이 건조될 수 있다.
상술하면, 본 발명에 따르면, 슬러지와 분쇄용볼(B)은 교반날개(320)의 회전에 의해 전진하게 되는데, 이때, 상기 교반날개(320)에 이동 억제홈(320c)이 관통 형성됨에 따라 슬러지와 분쇄용볼(B)의 일부는 교반날개(320)을 따라 전진하게 되고, 슬러지와 분쇄용볼(B)의 일부는 도 6에 도시된 바와 같이, 이동 억제홈(320c)을 통과하여 후진하거나 제자리에 머무르는 상태가 된다.
즉, 전체적인 슬러지의 유동은 전진을 하게 되지만, 일부 슬러지가 전후진을 반복적으로 수행하게 되면서 전체적인 슬러지의 전진속도가 느려지게 된다.
이때, 충돌부재(330)에 의해 상승하게 된 분쇄용볼(B)과 슬러지가 하부에 위치한 슬러지와 지속적으로 충돌하게 되면서 해당 위치에서 슬러지와 분쇄용볼(B)이 충돌하는 횟수는 증가하게 되고, 이로 인해 더 슬러지가 작은 덩어리로 분쇄되면서 분쇄용볼(B) 및 슬러지 건조부(200)의 내측벽과 열교환됨에 따라 슬러지의 건조효율은 더욱 상승하게 된다.
한편, 본 발명에서는 도 7 내지 도 9와 같이, 상기 슬러지 건조부(200)이 복수 개 구성될 수 있으며, 이 경우, 인접한 한 쌍의 전후공정에 위치한 슬러지 건조부(200a와 20b) 중 이후 공정에 해당하는 슬러지 건조부(200b)는 슬러지 투입구(210)을 통해 이전 공정에 해당하는 슬러지 건조부(200a)로부터 배출되는 혼합물을 전달받으며, 이를 이후 공정의 슬러지 건조부(200c)로 전달하는 과정이 반복적으로 이루어지면서 슬러지의 분쇄 및 건조가 수행된다.
즉, 최초에 슬러지를 공급받는 슬러지 건조부(200a)에만 분쇄용볼(B)과 슬러지를 각각 공급하게 구성되고, 최후에 슬러지와 분쇄용볼(B)을 배출하는 슬러지 건조부(200c)에만 슬러지 여과부(도 8 및 도 9에서는 미도시)가 연결되어 건조된 슬러지를 여과하게 되며, 이의 중간에 위치한 슬러지 건조부(200b)들은 이전 공정과 이후 공정을 연결하여 전체가 하나의 사이클을 구성할 수 있게 한다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수 개의 슬러지 건조부(200)은 좌우방향 또는 상하방향으로 배열되되, 각각의 슬러지 투입구(210)과 혼합물 배출구(230)이 서로 엇갈리게 지그재그로 배치되어 이전 공정의 혼합물 배출구(230)과 이후 공정의 슬러지 투입구(210)이 서로 연통되게 할 수 있다.
또는, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수 개의 슬러지 건조부(200)은 이전 공정의 혼합물 배출구(230)과 이후 공정의 슬러지 투입구(210)이 서로 연결되게 구성되되, 평면도로 보았을 때, 복수 개의 슬러지 건조부(200)이 삼각형, 사각형, 오각형 등 삼각형 이상의 도형을 구성하게 설치될 수 있다.
이때, 본 발명에서는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 건조효율을 향상하기 위해 상기 슬러지 건조부(200)의 구동축(310)은 수평면과 소정의 각도를 갖는 상태로 배치될 수 있다.
상술하면, 상기 슬러지 건조부(200)은 구동축(310)과 수평면의 사이 각도가 3 ~ 8ㅀ가 되게 바닥면에 설치되되, 슬러지 투입구(210)이 혼합물 배출구(230)보다 하부에 위치하게 설치된다.
즉, 상기 슬러지 건조부(200)은 슬러지와 분쇄용볼(B)이 하부에서 경사진 상방으로 이동하게 구성됨에 따라 슬러지 건조부(200)이 수평한 상태로 설치된 것보다 슬러지와 분쇄용볼(B)의 혼합물이 상대적으로 천천히 전진하게 되면서 슬러지의 건조 효율이 향상될 수 있다.
상기와 같이 구비된 복수 개의 슬러지 건조부(200)은 이전 공정의 혼합물 배출구(230)이 이후 공정의 슬러지 투입구(210)의 상부에 위치하게 설치되며, 마지막 공정의 혼합물 배출구(230)은 최초 공정의 분쇄용볼 투입구(220)과 연결될 수 있다.
이때, 마지막 공정의 혼합물 배출구(230)과 최초 공정의 분쇄용볼 투입구(220)의 사이에는 슬러지 여과부(400)이 구비되어 건조된 슬러지는 수거 배출하고, 여과된 분쇄용볼(B)은 분쇄용볼 투입구(220)로 공급됨에 따라 분쇄용볼(B)이 무한 순환 궤도를 구성하면서 슬러지의 분쇄 및 건조에 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
B : 분쇄용볼
100 : 슬러지 공급부 110 : 호퍼부
120 : 공급용 스크류부 130 : 슬러지 배출구
200 : 슬러지 건조부 210 : 슬러지 투입구
220 : 분쇄용볼 투입구 230 : 혼합물 배출구
240 : 건조용 온도유지부 250 : 가열공기 공급부
260 : 벤트홀
300 : 교반 스크류 310 : 구동축
320 : 교반날개 320a : 테두리 프레임
320b : 중심부 프레임 320c : 이동 억제홈
320d : 연결부재 330 : 충돌부재
400 : 슬러지 여과부
410 : 여과용 외측몸체 411 : 혼합물 유입구
412 : 여과 배출구 413 : 볼 배출구
414 : 보조 배출구
420 : 여과용 내측몸체
430 : 돔 스크린 431 : 여과 플레이트
440 : 볼 가이드부 441 : 제 1안내부
441a : 외측 안내부 441b : 내측 안내부
442 : 제 2안내부 442b : 여과홀
100 : 슬러지 공급부 110 : 호퍼부
120 : 공급용 스크류부 130 : 슬러지 배출구
200 : 슬러지 건조부 210 : 슬러지 투입구
220 : 분쇄용볼 투입구 230 : 혼합물 배출구
240 : 건조용 온도유지부 250 : 가열공기 공급부
260 : 벤트홀
300 : 교반 스크류 310 : 구동축
320 : 교반날개 320a : 테두리 프레임
320b : 중심부 프레임 320c : 이동 억제홈
320d : 연결부재 330 : 충돌부재
400 : 슬러지 여과부
410 : 여과용 외측몸체 411 : 혼합물 유입구
412 : 여과 배출구 413 : 볼 배출구
414 : 보조 배출구
420 : 여과용 내측몸체
430 : 돔 스크린 431 : 여과 플레이트
440 : 볼 가이드부 441 : 제 1안내부
441a : 외측 안내부 441b : 내측 안내부
442 : 제 2안내부 442b : 여과홀
Claims (10)
- 전후방향으로 연장되되, 내부에 내용물이 수용 가능한 챔버로 형성되며, 후방측으로 슬러지와 분쇄용볼(B)이 유입되고, 전방측으로 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)이 배출되는 슬러지 건조부(200);
상기 슬러지 건조부(200)의 내부에 축회전 가능하게 구비되어, 후방으로 유입된 슬러지와 분쇄용볼(B)을 혼합하면서 전방으로 이동시키는 교반 스크류(300); 및
돔 형태로 이루어진 돔 스크린(430)을 포함하며, 상기 슬러지 건조부(200)에서 배출되는 건조된 슬러지와 분쇄용볼(B)의 혼합물을 전달받아 건조된 슬러지를 분리 배출하는 슬러지 여과부(400);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 1에 있어서,
상기 슬러지 여과부(400)는,
XYZ좌표계를 기준으로, 볼 배출구(413)가 향하는 방향을 Y축 방향이라하고, 이에 수평으로 직교한 방향으로 X축 방향이라 하며, XY평면의 연직 상하방향을 Z방향으로 할 때, 내부식성을 갖는 재질로 형성되어 내부에 내용물의 수용이 가능한 형태로 이루어져, 상방에 혼합물이 유입되는 혼합물 유입구(411)가 형성되고, 하방에 건조된 슬러지가 배출되는 여과 배출구(412)가 형성되며, Y축 방향 일측에 분쇄용볼(B)이 배출되는 볼 배출구(413)가 형성되는 여과용 외측몸체(410);
상부 및 하부가 개방된 함체의 형태로 이루어져, 상기 여과용 외측몸체(410)의 내측에 구비되는 여과용 내측몸체(420); 및
복수 개의 여과 플레이트(431)가 Y축 방향으로 소정거리 이격 배치되어 상기 여과용 내측몸체(420)의 상부에 구비되는 돔 스크린(430);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 2에 있어서,
X축 방향으로 상기 여과용 내측몸체(420)의 외면과 여과용 외측몸체(410)의 내면의 사이 거리(L1)는,
분쇄용볼(B)의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 2에 있어서,
상기 여과용 내측몸체(420)는,
Y축방향 일측면이 상기 여과용 외측몸체(410)의 Y축방향 일측면과 밀착되게 구비되는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 2에 있어서,
상기 여과 플레이트(431)는,
X축방향으로 연장 형성되되 좌우방향 중심부가 상방으로 볼록하게 휘어진 형태로 형성되어 Y축방향으로 복수 개가 배열되고,
복수 개의 여과 플레이트(431)는,
서로 다른 곡률을 갖게 형성되어, Y축방향 일측에서 타측으로 점차 높이가 커지다가 다시 작아지게 배열되는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 2에 있어서,
상기 돔 스크린(430)는,
전후방향으로 인접한 한 쌍의 여과 플레이트(431)의 사이 거리(L2)가 분쇄용볼(B)의 직경보다 작게 형성되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 2에 있어서,
상기 슬러지 여과부(400)는,
돔 스크린(430)에 의해 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 사이로 낙하한 분쇄용볼(B)을 볼 배출구(413)측으로 이동시키는 제 1안내부(441); 및
제 1안내부(441)로부터 분쇄용볼(B)을 전달받아 여과용 외측몸체(410)의 외부로 배출하는 제 2안내부(442);
를 포함하는 볼 가이드부(440)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 7에 있어서,
상기 제 1안내부(441)는,
볼 배출구(413) 방향으로 하향 경사지게 형성된 복수 개의 플레이트로 이루어져, X축방향으로 소정거리 이격되면서 상기 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 사이 공간에 구비되는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 7에 있어서,
상기 제 1안내부(441)는,
볼 배출구(413) 방향으로 하향 경사지게 형성된 플레이트로 이루어져, 여과용 외측몸체(410)와 여과용 내측몸체(420)의 X축방향의 사이 공간에 각각 하나 이상이 구비되는 외측 안내부(441a); 및
상기 외측 안내부(441a)의 사이에서 복수 개가 X축방향으로 이격되어 구비되는 내측 안내부(441b);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
- 청구항 7에 있어서,
상기 제 2안내부(442)는,
Y축방향으로 연장 형성되되, X축방향 양단이 상방으로 절곡된 프레임으로 이루어져, Y축방향 일단이 상기 여과용 외측몸체(410)의 볼 배출구(413)와 연통되게 여과용 외측몸체(410)의 외측에 구비되는 것을 특징으로 하는 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230000607A KR102556953B1 (ko) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기 |
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| KR1020230000607A KR102556953B1 (ko) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기 |
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| KR102556953B1 true KR102556953B1 (ko) | 2023-07-17 |
Family
ID=87430176
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| KR1020230000607A KR102556953B1 (ko) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | 돔 스크린 형태의 슬러지 여과부가 구비된 스크류 건조기 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102556953B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138699A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Hitachi Zosen Corp | 汚泥の処理方法 |
| KR200285274Y1 (ko) | 2002-05-11 | 2002-08-13 | 하윤식 | 스크류형 슬러지 건조장치 |
| KR100759416B1 (ko) | 2007-05-25 | 2007-10-04 | 주식회사 한창엔텍 | 무주축 스크류를 이용한 슬러지 건조장치 |
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-
2023
- 2023-01-03 KR KR1020230000607A patent/KR102556953B1/ko active IP Right Grant
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