KR20020017198A - 상하수 슬러지의 건조 및 소성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상수도 사업소이나 하수종말처리장에서 생성되는 슬러지를 건조시켜서 부피를 최소화하거나, 농업용 상토로 재활용할 수 있는 분상물로 하거나, 소성 경화시켜서 건축용 자재로 재활용할 수 있는 상하수 슬러지의 건조 소성장치에 관한 발명이다.

본 발명은 호퍼로 투입되는 슬러지를 수납하여 이송시키는 압출이송기; 슬러지를 받아 건조하면서 이송하는 내통과, 내통 보다 큰 직경으로 되어 그를 지지하는 프레임에 장착된 롤에 의해 회전하는 외통과로 되는 건조로; 반건조 슬러지를 수납하여 이송시키는 또다른 압출이송기; 일단에는 그 내통과 외통사이의 공간으로 열원을 공급하는 버너가 장착되는 2차건조로; 건조로와 2차건조로를 이어주는 연결닥트; 로 이루어진 것이다.

본 발명은 처리 공정을 단위화시켜서 일부만으로도 소기의 성과를 얻을 수 있어서 경제적인 공정을 이룰 수 있으며, 간접 열원을 사용하고 이를 최대한 활용하므로서 처리된 슬러지를 균질화하여 2차 자재로서의 활용이 가능하도록 하며, 열원을 회수하여 재처리하므로서 에너지 절약을 도모하면서, 오염의 배출을 최소화 하고자 완성된 유용하고 효과적인 발명이다.

Description

상하수 슬러지의 건조 및 소성장치{Drying and burning device of sludge}

본 발명은 상수도 사업소이나 하수종말처리장에서 생성되는 슬러지를 건조시켜서 부피를 최소화하거나, 농업용 상토로 재활용할 수 있는 분상물로 하거나, 소성 경화시켜서 건축용 자재로 재활용 할 수 있는 상하수 슬러지의 건조 소성장치에 관한 발명이다.

농어촌의 도시화나 산업발전은 점점 좁은 지역에 인구를 밀집시키는 경향이며, 따라서 상하수량은 점점 증가 일로에 있는데, 식용 또는 농공업 용수는 오염의 증가에 수반하여 그 처리비용도 점점 증대하게 되었으며, 현재는 이러한 용수의 처리 또는 재처리비용의 축소를 위해서 많은 연구가 진행되고 있으며, 본 발명자도 이러한 일환으로서 많은 연구 개발에 투자를 하고 있던 바, 특허출원 제 99-8883호의 "정수장 슬러지의 재활용 처리장치"를 제안하고 있으며, 그외에 특허출원 제 98-22231호의 "상하수용 슬러지 처리장치"를 비롯하여 다수의 발명이 제안되고 있다.

그런데, 본인의 특허출원인 상기 전자는 도 7에 도시한 바와 같이 "1차 투입호퍼(11)의 하부유출구에는 1차 이송콤베어(12')가 설치되고 이의 후단에는 2차 투입호퍼(11)가 설치되고 이의 하부유출구에는 탈수압출기(13)가 설치되고 있고 이 탈수압출기(13)의 일측에는 탈수부(131)가 형성되고 타측에는 압출부(132)가 설치되어 있으되 다공통체(133) 내부에는 유압실리터(134)의 로드(135)와 연결된 피스톤이 끼움되어 전후진 반복하면서 다공탈수통(133)내에 유입된 슬러지를 압착하되 이때 침출수는 탈수공(133)를 통해 유출할 수 있게 하고 압출부(132)에는 구경과 길이가 점차 다른 3개의 압출관이 다중으로 끼움되어 있으되 이들 압출관의 내주면에는 압출로가 형성되고 외주면 전후단에는 걸림턱이 형성되어 다단으로 걸림되어지게 하며 내측압출관에는 유압실린더의 피스톤로드(135)가 끼움되어 있으되 이 로드(135)의 후단 걸림턱은 내측압출관의 외단걸림턱에 걸림되고 내측압출관의 내단걸림턱은 일정간격을 두고 그 전방에 형성된 로드(155)의 걸림턱에 걸림되게 하며 압출부(132)의 외단에 설치된 2차 이송콤베어(12')는 건조소성기(2)와 연결되고 건조소성기(2)의 상부에는 후향 경사진 회전건조로(2)를 설치하고 그 하부에는 전향경사진 회전소성로(3)가 설치되어 곡면부(4')에 의해 연통되어 있으되 이 회전건조로(2)와 회전소성로(3)의 내주벽에는 내화벽체(41)가 부착되어 있고 회전건조로(2)의 개구부에는 연통(52)이 설치되고 회전소성로(3)의 개구부에는 버너(B)가 설치되며 회전소성로(3)의 개구부 하단에는 3차 이송콤베어(12')가 설치되어 있고 전기한 회전건조로(2)와 회전소성로(3)의 외주면에는 스플라켓을 설치하여 모터(M)에 의해 건조로(3) 및 소성로(4)가 감속회전되게 한 것"으로 이루어진 것이고,

상기 후자는 도 8에 도시한 바와 같이 "슬러지혼합기(8)에서 혼합된 슬러지케이크(S)가 컨베이어(12')에 의해 이송되어 1차로 혼합 건조되게 하는 혼합건조기(2)와, 상기 혼합건조기(2)에 의해 건조되어 덩어리진 슬러지케이크(S)가 외부로 배출되면 컨베이어(12')에 의해 이송되어 소정의 크기로 분쇄하는 분쇄기(82)와, 상기 분쇄기(82)에 의해 분쇄된 슬러지케이크(S)를 컨베이어(12')에 의해 이송되어 슬러지케이크(S)를 직경 5∼30㎜ 크기의 원형으로 성형하는 슬러지성형기(83)와, 상기 슬러지성형기(83)에 의해 직경 5∼30㎜ 크기로 성형된 슬러지케이크(S)를 컨베이어(12')에 의해 이송되어 슬러지케이크(S)를 건조와 소성을 동시에 행하는 건조소성기(3)로 이루어지는 것" 이다.

따라서, 상기 전자는 정수장에서 다량으로 생성되는 함수율 70∼80%범위의 콜로이드형상의 슬러지를 환경공해 발생되지 않게 염가로 처리할 수 있고 또한 처리과정에서 얻어진 고형물인 펠렛은 양질의 토양개선제 또는 토목건축의 골재첨가물제로 재활용할 수 있게 하였기 때문에 환경공해방지는 물론 폐자원 재활용을 도모하나, 공정을 일련화시켜서 유연성이 없으며, 특히 처리하고자 하는 슬러지의 성질이 바뀌면 처리가 곤란하다는 문제점이 있으며,

상기 후자는 슬러지에 함유된 수분을 탈수한 슬러지 케이크를 건조한 후, 1000∼1400℃의 고온에서 소성처리하여 콩알크기의 형태로 만들어 토양 활성화 배양토 및 각종 농작물과 수중재배의 퇴비로 재활용하므로서, 탈수기 등에 의한 슬러지에 함유된 수분을 탈수한 슬러지 케이크를 땅속에 매립하여 처분하거나 먼 해양에 투기하지 않아 슬러지 케이크를 처리하기 위한 제반비용을 경감하는 동시에 토지의 활용과 지하수 요염 등의 환경오염을 방지하며, 해양의 생태계를 그대로 유지 할 수 있으나, 직접적인 열원으로 소성 경화시키므로 슬러지의 처리가 고르지 않고도 배출 물질에 의한 대기 오염이 심하며, 처리를 위한 공정이 너무 크고 길어서 경제성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 예의 주시하고 연구하였던 바, 이를 완전히 해결할 수 있는 장치를 완성하게 된 것으로, 이는 첫째 처리 공정을 단위화 시켜서 일부만으로도 소기의 성과를 얻을 수 있고 따라서 필요에 따라 일부 장치만을 발췌하여 설치하므로서 경제적인 공정을 이룰 수 있으며, 둘째 간접 열원을 사용하고 이를 최대한 활용하므로서 유해물질이 포함되는 슬러지의 처리일지라도 오염된 배기사스의 배출이 없으며 처리된 슬러지를 균질화하여 2차 자재로서의 활용이 가능하도록 하며, 셋째 열원을 회수하여 재처리하므로서 에너지 절약을 도모하면서, 오염의 배출을 최소화 하고자 완성된 발명으로, 이는 슬러지를 적의 수납하여 운반하는 압출이송기와 상기 압출이송기에서 투입되는 슬러지를 적의 건조하면서 이송하는 건조로와 상기 건조로에서 이송되는 반 건조된 슬러지를 재차 건조하는 2차건조로로 이루어지는데, 이를 도면을 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 공정 블럭도이고,

도 2는 본 발명의 전체 구성상태 단면도이고,

도 3은 본 발명의 일 요부인 압출이송기와 건조로의 구성상태 단면도이고,

도 4는 본 발명의 다른 요부인 2차 건조로의 구성상태 단면도이고,

도 5는 본 발명의 또다른 요부의 발췌 상태도이고,

도 6은 본 발명의 다른 구성인 소성로의 구성 단면도이고,

도 7은 종래 발명의 구성상태도이고,

도 8은 종래 다른 발명의 구성상태도이다.

* 도면의 주요부 부호의 설명

1. 압출이송기

11. 호퍼 12. 이송스쿠류 121. 샤프트

122.스쿠류팬 12'. 이송콤베어

13. 탈수압출기 131. 탈수부 132. 압출부

133. 다공통체 134. 유압실린더 135. 로드

2. 건조로

21. 내통 211. 핀 212. 이송스쿠류 22. 외통

23. 노즐 24. 배기닥트

3. 2차건조로

31. 내통 311. 핀 32. 외통

4. 소성로 4'. 연결닥트

41. 내화벽

5. 응축기(사이클론 응축기)

51. 냉각파이프 52. 연통

6. 정화조

61. 입수구 62. 출수구 63. 격막

64. 물넘기 파이프

7. 저장탱크

71. 배풍구

81. 슬러지혼합기 82. 분쇄기 83. 슬러지성형기

84. 냉각건조로 85. 분쇄기

B. 버너 C1. 1차쿨러 C2. 2차쿨러 C3. 보조쿨러

F. 팬 M. 모터 P. 프레임 P1. 펌프

R. 롤 R1. 림 S. 슬러지 S1. 센서

도 1은 본 발명의 공정 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 전체 구성상태 단면도 이고, 도 3은 본 발명의 일 요부인 압출이송기와 건조로의 구성상태 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 요부인 2차 건조로의 구성상태 단면도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 배출업소의 저장탱크와 같은 높이로 설치되는 호퍼(11)로 투입되는 슬러지(S)를 수납하여 이송시키는 압출이송기(1); 상기 압출이송기(1)에서 공급되는 슬러지(S)를 받아 건조하면서 이송하는 내통(21)과, 상기 내통(21)과 동심의 보다 큰 직경으로 되어 그를 지지하는 프레임(P)에 장착된 롤(R)에 의해 상기 내통(21)과 동시에 회전하는 외통(22)과로 되는 건조로(2); 상기 건조로(2)의 말단에서 배출되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 이송시키는 또다른 압출이송기(1); 상기 건조로(2)와 동일하게 구성되고, 일단에는 그 내통(31)과 외통(32)사이의 공간으로 열원을 공급하는 버너(B)가 장착되는 2차건조로(3); 상기 건조로(2)와 2차건조로(3)를 이어서 열원이 적이 공급되도록 하는 연결닥트(4'); 로 이루어진 것임을 특징으로 한다.

상기한 구성에 있어서, 상기 압출이송기(1)의 토출측에는 그 통관의 내경에 밀접되는 위치에서 회전하는 코일상의 이송스쿠류(12)가 장설되고, 상기 또 다른 압출이송기(1)의 토출측에는 소정 높이의 스쿠류상으로 돌출되는 스쿠류팬(122)이 부착되는 샤프트(121)가 그 통관의 중앙에 장착되고, 상기 건조로(2, 3)의 내통(21, 31) 외주면에는 외통(22, 32)의 내주면에 접근하는 위치까지 돌출되는 다수의 핀(211, 311)이 부착되는 것임을 특징으로 하면 보다 바람직하다.

상기한 구성에 있어서, 상기 건조로(2)의 선단에는 응축기(5)와 연통하는 배기닥트(24)가 부착되고, 상기 응축기(5)는 그 내부에 2단 이상으로 권선되는 냉각수용 냉각파이프(51)가 배기를 냉각하여 액체 또는 고형물은 하단에서 수집하고 무공해 배기만을 상부에 설치되는 연통(52)으로 배출하는 사이클론 응축기이고, 상기 냉각파이프(51)는 1차 및 2차쿨러(C1, C2)에 의하여 냉각되는 것이고, 상기 2차건조로(3)에서 회수되는 분말상 슬러지(S)가 분사되며 저장되는 저장탱크(7)의 배풍구(71)에서 공급되는 건조 공기가 상기 1차쿨러(C1)를 통하여 상기 건조로(2)의 말단에 장착되는 노즐(23)에 의하여 내통(21)의 내부로 분사되는 것임을 특징으로 하면 바람직하다.

도 5는 본 발명의 또다른 요부의 발췌 상태도로서 내부의 주요부를 알 수 있도록 일부를 파단하여 도시하였다.

상기 사이클론 응축기(5)의 하단에서 수집되는 액체 또는 고형물의 수거장치를 소정 내용적으로 밀폐되어 상부의 일측에 입수구(61)가 상기 응축기(5)와 연통하고 하부에는 하수도 등과 연통하는 출수구(62)가 형성되는 정화조(6)로 하고, 상기 정화조(6)를 상하 다수로 격리하는 격막(63)을 형성시키고, 상기 격막(63)에는 상부로 소정 높이 돌출되는 다수의 물넘기 파이프(64)가 관통되어 부착된 것임을 특징으로 하면 보다 바람직하다.

도 6은 본 발명의 다른 구성인 소성로의 구성 단면도이다.

본 발명은 배출업소의 저장탱크와 같은 높이로 설치되는 호퍼(11)로 투입되는 슬러지(S)를 수납하여 이송시키는 압출이송기(1); 상기 압출이송기(1)에서 공급되는 슬러지(S)를 받아 건조하면서 이송하는 내통(21)과, 상기 내통(21)과 동심의 보다 큰 직경으로 되어 그를 지지하는 프레임(P)에 장착된 롤(R)에 의해 상기 내통(21)과 동시에 회전하는 외통(22)과로 되는 건조로(2); 상기 건조로(2)의 말단에서 배출되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 이송시키는 또 다른 압출이송기(1); 또 다른 압출이송기(1)에서 공급되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 이송하면서 일단에 직렬로 부착되는 버너(B)로 부터 열원을 공급받아 소성 경화시키는 소성로(4); 상기 건조로(2)와 소성로(4)를 이어서 열원이 적이 공급되도록 하는 연결닥트(4'); 로 이루어진 것임을 특징으로 하면 보다 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 일 구성에 의하면, 본 발명의 슬러지 처리장치는 대별하면, 압출이송기(1)⇒건조로(2)⇒압출이송기(1) 및 연결덕트(4')⇒2차건조로(3)로 이루어지는데, 압출이송기(1)는 배출업소의 저장탱크와 같은 높이로 설치되는 호퍼(11)로투입되는 슬러지(S)를 수납하여 압출하면서 이송시키는 것으로 호퍼(11)로 투입된 슬러지(S)를 되도록 교반을 하지 않으면서 그대로 건조로(2)측으로 공급하도록 하는 것이 바람직하며, 이는 건조표면적을 넓게하여 수분의 증발이 원활하도록 하고자 함인데, 따라서 최초 공급되는 상하수도 처리장의 슬러지(S)는 수분 함량이 70%이상이어서 압출이송기(1)의 원통상 공급로에 약간의 경사각만 허여하여도 원활한 공급이 이루어지게 되며, 다만 기타의 슬러지(축산가의 분뇨 등)를 처리하고자 하는 경우에는 후술하는 추가 구성에서 제시하는 바와 같은 이송스크류(12)라는 수단이 필요로 된다.

그리고, 건조로(2)는 상기 압출이송기(1)에서 공급되는 슬러지(S)를 받아 건조하면서 이송하는 내통(21)과, 상기 내통(21)과 동심의 보다 큰 직경으로 되어 그를 지지하는 프레임(P)에 장착되어 모터(M)에 의해 강제 회전되는 롤(R)에 의해 회전하는 외통(22)과, 이 외통(22)과 함께 회전하는 상기 내통(21)과로 되는데, 본 발명의 모든 장치는 프레임(P)내에 장설되는 유닛화 된 설비로서 트레일러 등에 적재할 수 있어서 요구되는 위치로의 이동 작동이 가능한 것이라서 슬러지(S) 배출업소에 직송하여 작동시킴으로서 제반 경비의 절감을 도모할 수 있으며, 상기 프레임(P)에 장착되어 모터(M)로 구동되는 롤(R)이 건조로(2)를 회전시키는데, 건조로(2)는 내외통(21, 22)이중으로 되어 있으나, 동심으로 함께 지지되므로 상기 롤(R)에 의하여 연동으로 회전하게 되며{이는 콘크리트 믹서의 회전 원리와 동일하게 외통(22)의 둘레에 림(R1)이 부착되고 이 림(R1)에 접촉되는 롤(R)이 모터(M)에 의하여 회전하여 건조로(2) 전체를 회전시키는 것임}, 외통(22)의 내부이면서내통(21)의 외부에는 후술하는 버너(B)로 부터 공급되는 더운 공기가 흐르므로 고온이어서 안전상 내화벽돌 등의 단열재로 피복되는 것이 일반적이고, 내통(21)은 슬러지(S)가 이송되는 통로로서 약간의 경사각만 허여하면 회전에 의하여 추가적인 장치가 없어도 슬러지(S)가 자연적으로 하류측으로 이송되게 되나, 내통(21)의 내면에 근접하여 코일상으로 되거나{도 2의 건조로(2)에 예시}, 내통(21)의 내면에 지느러미상으로 소정 높이만 돌출되게{중앙부분은 천공되는 형태, 도 2의 제 2 건조로(3)에 예시} 부착되는 이송스쿠류(12)가 내통(21)과 함께 강제 회전되도록 설치하므로서 내통(21)의 경사각을 작게하여도 건조, 이송에 적정을 기할 수 있게 된다.

또한, 또다른 압출이송기(1)가 상기 건조로(2)의 말단에서 배출되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 다음의 2차 건조로(3)로 이송시키는데, 건조로(2)의 토출측과 2차 건조로(3)의 투입측을 일치시키고 2차건조로(3)를 건조로(2)의 직하단에 위치시키면 상기 또다른 압출이송기(1)는 생략할 수 있으나, 작업 효율상은 압출이송기(1)를 추가하므로서 반건조 슬러지(S)를 교반하면서 외기에 폭로시킴이 바람직하며, 이때, 특정 슬러지(S)의 경우에는 2차 압출이송기(1)에 투입하기 전에 분쇄기(82)를 거치도록 하므로서 건조하면서 뭉쳐진 슬러지(S)의 표면적을 확대시킬 수 있으며, 또한 상기 건조로(2)는 장소가 허용되면 충분한 길이로 하므로서 후술하는 2차건조로(3)의 기능까지 겸하도록 할 수도 있으며, 이경우에는 압출이송기(1) 대신에 집적장치를 설치하므로서 작업을 완료 할 수 있게 된다.

게다가, 2차건조로(3)는 상기 건조로(2)와 동일하게 구성되는 것으로 다만,일단에는 그 내통(31)과 외통(32)사이의 공간으로 열원을 공급하는 버너(B)가 장착되는 차이가 있는데, 이렇게 버너(B)의 열원이 내통(31)의 외부에서 내통(31)을 가열하도록 하여 건조하는 간접열원방식을 택하므로서, 예컨데, 화기에 의한 발화물질이나 폭발성 물질을 함유하는 슬러지(S ; 분뇨나 화공약품 등의 슬러지)라도 건조 및 소성이 가능하며, 유기물질이라도 이의 연소에 의한 유해 배출가스가 발생되는 문제도 방지되어 모든 슬러지(S)의 처리가 가능하게 되며, 특히 슬러지(S)측에 고루 열을 공급하므로서 균일한 건조를 가능하게 하여 재활용 소재로서의 품위를 높일 수 있게 된다.

더구나, 연결닥트(4')는 상기 건조로(2)와 2차건조로(3)를 이어서 열원이 적의 공급되도록 하는 것으로, 이는 내화재로 상기 건조로(2)와 2차건조로(3)를 밀폐하며 적의 이어주는 구조이므로 어떠한 형태로도 구성이 가능하며, 이러한 가변성이 본 발명의 장치를 어떠한 지역이나 공간의 구조에 맞추어 적절히 배치 또는 설치되게 할 수 있도록 하므로서, 사용공간의 효율화를 도모할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 구성에 의하면, 상기한 구성과 더불어, 상기 압출이송기(1)의 토출측에는 그 통관의 내경에 밀접되는 위치에서 회전하는 코일상의 이송스쿠류(12)가 장설되도록 하였는데, 이는 특히 이송이 원활하지 않은 슬러지(S)의 경우에 이송스쿠류(12)의 통관에 슬러지(S)가 고착되는 것을 방지하도록 하는 것이며, 이때, 상술한 바와 같이 수분이 다량 함유되는 슬러지(S)는 교반을 많이 할 수록 서로 엉겨붙어 표면적이 작아져 탈수능이 떨어지므로 이의 방지를 위해 이송스쿠류(12)를 코일상으로 하여 통기도를 높일 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 또 다른 압출이송기(1)의 토출측에는 소정 높이의 스쿠류상으로 돌출되는 스쿠류팬(122)이 부착되는 샤프트(121)가 그 통관의 중앙에 장착되도록 하였으며, 이는 또 다른 압출이송기(1)가 상기 건조로(2)의 말단에서 배출되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 다음의 2차 건조로(3)로 이송시키는 것으로, 이러한 압출이송기(1)는 상기 최초의 압출이송기(1)와 완전히 동일한 것을 사용할 수도 있으나, 또 다른 압출이송기(1)는 최초의 압출이송기(1)에서 압출, 이송하는 슬러지(S)와는 다른 반건조 슬러지(S)를 압출, 이송하는 것이므로 중앙에 샤프트(121)가 설치되고 이에 스쿠류상의 날개인 스쿠류팬(122)이 부착되는 압출이송기(1)를 사용하여 압출, 이송에 보다 적정을 기할 수 있게 된다.

그리고, 상기 건조로(2, 3)의 내통(21, 31) 외주면에는 외통(22, 32)의 내주면에 접근하는 위치까지 돌출되는 다수의 핀(211, 311)이 부착되도록 하였는데, 본 발명의 처리장치는 간접열원방식을 택하여, 직접열원방식보다 열전달율이 떨어질 수 있으므로 이를 방지하고자 하는 마련으로서 지느러미 상의 핀(211, 311)들이 열원공급로 상에 면접되면서 지그재그로 배치되어 열흡수 표면적을 최대화하도록 한 것이다.

본 발명의 또 다른 구성에 의하면, 상기한 구성과 더불어, 상기 이송로(2)의 선단에는 응축기(5)와 연통하는 배기닥트(24)가 부착되고, 상기 응축기(5)는 그 내부에 2단 이상(도 2에는 2단으로 예시 함)으로 권선되는 냉각수용 냉각파이프(51)가 배기를 냉각하여 액체 또는 고형물은 하단에서 수집하고 무공해 배기만을 상부에 설치되는 연통(52)으로 배출하는 사이클론 응축기(5)로 하였는데, 이는 폐열원의 회수로 재활용을 도모하고, 배출가스를 무공해 가스화 하고자 하는 마련으로, 버너(B)에서 공급되는 열원이 2차건조로(3; 후술하는 소성로를 사용하는 경우라도 동일함) 및 건조로(2)에서 슬러지(S)의 건조에 사용된 후일지라도 많은 열원이 포함되어 이를 대기중으로는 그냥 발산할 수 없는데, 이는 고온일뿐만 아니라 슬러지(S)에서 발생되는 수증기와 분진 등의 공해물질이 포함되어 있기 때문이며, 따라서 열원이 최종 사용장소인 건조로(2)의 선단에 배기닥트(24)를 마련하므로서 열원 및 가스의 흐름을 보다 좋게 하고{배기닥트(24)는 높이차에 의한 대기압차를 유도하여 자연 배기를 가능하도록 하는 것이나, 배출팬(F)을 장착하면 배기닥트(24)의 효율을 보다 향상시킬 수 있음}, 이렇게 수집되는 배기가스는 사이클론응축기(5)에서 냉각수를 통해 열원을 회수하며, 이렇게 냉각시키는 과정 중에 수분 및 고형물질을 회수하여 응축기(5)의 하단에서 모을 수 있도록 한 것이다.

그리고, 상기 냉각파이프(51)는 1차 및 2차쿨러(C1, C2)에 의하여 냉각되는 것으로 배관상에 센서(S1)를 설치하고 이로서 수온을 체크하도록 하여 소정온도에서 각 쿨러(C1, C2)의 작동을 제어하도록 하므로서 냉각능력을 일정하도록 함이 바람직하며, 이때 냉각능력의 향상을 위해서 보조쿨러(C3)를 추가 배치하고 이 보조쿨러(C3)측에 순환용 펌프(P1)를 추가시키면 보다 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 계속하여 상기 2차건조로(3)에서 회수되는 분말상 슬러지(S)가 수집되어 2차쿨러(C2)에 의하여 냉각된 후, 팬(F)에 의하여 이송되어 저장탱크(7)에 분사되며 저장되는데, 상기 팬(F)에 의해 저장탱크(7)에 송급된 슬러지(S)를 포함하는 공기는 상기 저장탱크(7)에서 분사되어 부압(-)으로 되므로 슬러지(S)는 떨어트리고 공기만을 저장탱크(7)의 상단에 설치된 배풍구(71)를 통해 배출하는데, 상기 배풍구(71)에서 공급되는 건조 공기가 상기 1차쿨러(C1)의 외측 도관을 통과하며 온도가 상승된 후 상기 건조로(2)의 말단에 장착되는 노즐(23)에 의하여 내통(21)의 내부로 분사되는 것으로 하였는데, 저장탱그(7)는 본 장치에서 처리된 분말상 또는 고상의 슬러지가 집수되는 탱크로서 2차건조로(3)의 말단에 설치되는 이송용 펜(F)이 저장탱크(7)측으로 이송시켜서 저장탱크(7)에 분사시키므로서 고온의 분말상 슬러지(S)를 확산 냉각시키며, 이때 흡수되는 열원은 배풍구(71)를 통해 1차쿨러(C1)측으로 뿜어지게 되나, 1차쿨러(C1)의 냉각파이프내에 공급되는 냉각수가 보다 고온이므로 일차적인 냉각이 이루어지며, 배풍구(71)에서 공급되어 1차쿨러(C1)에서 냉각수를 냉각하며 가열된 공기는 다시 건조로(2)의 말단에 장착되는 노즐(23)에 의하여 내통(21)의 내부로 분사되므로 건조로(2)의 내통(21)내부에도 고온의 공기가 공급되어 슬러지(S)의 건조를 가일층 향상시키게되며, 이때, 공급되는 건조 공기내에 함유되는 분상물질은 슬러지(S)에서 증발하는 수증기에 포집되어 정류가 된 후 다시 배기닥트(24)를 통해 응축기(5)의 연통(52)으로 배출되게 된다.

본 발명의 또 다른 구성에 의하면, 상기한 구성과 더불어, 상기 사이클론 응축기(5)의 하단에서 수집되는 액체 또는 고형물의 수거장치를 소정 내용적으로 밀폐되어 상부의 일측에 입수구(61)가 상기 응축기(5)와 연통하고 하부에는 하수도 등과 연통하는 출수구(62)가 형성되는 정화조(6)로 하고, 상기 정화조(6)를 상하 다수로 격리하는 격막(63)을 형성시키고, 상기 격막(63)에는 상부로 소정 높이 돌출되는 다수의 물넘기 파이프(64)가 관통되어 부착된 것으로 하였는데, 응축기(5)에서 집수되는 액체 또는 고형물의 분출물은 수증기를 비롯하여 슬러지(S)의 분상물 및 휘발성분등 주요 공해물질이므로 이의 처리를 적정화 하고자 마련된 것이 본 정화조로서, 다수의 격막(63)이 정화조(6)를 다단화하고 하나의 상부 격실에서 그 하부 격실로 넘어가기 위해서는 물넘기 파이프(64)의 높이만큼 공해물질이 쌓이는 시간만큼 경과되어야 하므로 전체처리시간은 각 격실의 파이프(64)높이의 합만큼의 공해물질이 쌓이는 시간이 경과되어야 최종 출수구(62)에서 처리된 공해물질이 배출되게 되며, 게다가, 격막(63)에 의해 구분된 격실에는 순차적으로 처리가 되는 공해물질이 분리되어 집적되므로, 별개의 침전물 회수 및 공해처리 시설이나 단계별 처리약품을 추가되므로서, 출수구(62)를 통해 배출되는 물질은 정화수 수준으로 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 다른 구성에 의하면, 본 발명의 기본 구성에서와 동일하게 기능하는 압출이송기(1), 건조로(2), 또 다른 압출이송기(1)를 구비하고, 게다가, 압출이송기(1)에서 공급되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 이송하면서 일단에 직렬로 부착되는 버너(B)로 부터 열원을 공급받아 소성 경화시키는 소성로(4)를 갖추도록 하여, 슬러지(S)를 소성 경화시키도록 하였는데, 이때는 열효율 향상을 위하여 또한 고온의 열원으로 슬러지(S)를 적정 강도 이상의 소성 경화시키기 위하여 버너(B)에서 공급되는 직접열원을 사용하여 슬러지(S)를 경화시키게 되며, 소성로(4)는 그 벽체를 내화제의 내화벽(41)으로 하여야 열효율이 향상되며, 슬러지(S)가 그 내벽에 응고하여 고착되지 않도록 회전되어야 하므로 원통형이 바람직하며, 슬러지(S)의 점도가 낮으므로 이송이 원활하도록 장소가 허용되는 범위내에서는 경사가 많을수록 좋으며, 그 외의 구성은 본 발명의 기본 구성에서와 거의 같은 기능을 하게 된다.

본 발명은 처리 공정을 단위화 시켜서 일부만으로도 소기의 성과를 얻을 수 있고 따라서 필요에 따라 일부 장치만을 발췌하여 설치하므로서 경제적인 공정을 이룰 수 있으며, 간접 열원을 사용하고 이를 최대한 활용하므로서 처리된 슬러지를 균질화하여 2차 자재로서의 활용이 가능하도록 하며, 열원을 회수하여 재처리하므로서 에너지 절약을 도모하면서, 오염의 배출을 최소화 하고자 완성된 유용하고 효과적인 발명이다.

Claims (5)

1. 배출업소의 저장탱크와 같은 높이로 설치되는 호퍼(11)로 투입되는 슬러지(S)를 수납하여 이송시키는 압출이송기(1);

   상기 압출이송기(1)에서 공급되는 슬러지(S)를 받아 건조하면서 이송하는 내통(21)과, 상기 내통(21)과 동심의 보다 큰 직경으로 되어 그를 지지하는 프레임(P)에 장착된 롤(R)에 의해 상기 내통(21)과 동시에 회전하는 외통(22)과로 되는 건조로(2);

   상기 건조로(2)의 말단에서 배출되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 이송시키는 또다른 압출이송기(1);

   상기 건조로(2)와 동일하게 구성되고, 일단에는 그 내통(31)과 외통(32)사이의 공간으로 열원을 공급하는 버너(B)가 장착되는 2차건조로(3);

   상기 건조로(2)와 2차건조로(3)를 이어서 열원이 적이 공급되도록 하는 연결닥트(4'); 로 이루어진 것임을 특징으로 하는 상하수 슬러지의 건조장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압출이송기(1)의 토출측에는 그 통관의 내경에 밀접되는 위치에서 회전하는 코일상의 이송스쿠류(12)가 장설되고,

   상기 또 다른 압출이송기(1)의 토출측에는 소정 높이의 스쿠류상으로 돌출되는 스쿠류팬(122)이 부착되는 샤프트(121)가 그 통관의 중앙에 장착되고,

   상기 건조로(2, 3)의 내통(21, 31) 외주면에는 외통(22, 32)의 내주면에 접근하는 위치까지 돌출되는 다수의 핀(211, 311)이 부착되는 것임을 특징으로 하는 상하수 슬러지의 건조장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 이송로(2)의 선단에는 응축기(5)와 연통하는 배기닥트(24)가 부착되고, 상기 응축기(5)는 그 내부에 2단 이상으로 권선되는 냉각수용 냉각파이프(51)가 배기를 냉각하여 액체 또는 고형물은 하단에서 수집하고 무공해 배기만을 상부에 설치되는 연통(52)으로 배출하는 사이클론 응축기이고, 상기 냉각파이프(51)는 1차 및 2차쿨러(C1, C2)에 의하여 냉각되는 것이고,

   상기 2차건조로(3)에서 회수되는 분말상 슬러지(S)가 분사되며 저장되는 저장탱크(7)의 배풍구(71)에서 공급되는 건조 공기가 상기 1차쿨러(C1)를 통하여 상기 건조로(2)의 말단에 장착되는 노즐(23)에 의하여 내통(21)의 내부로 분사되는 것임을 특징으로 하는 상하수 슬러지의 건조장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 사이클론 응축기(5)의 하단에서 수집되는 액체 또는 고형물의 수거장치를 소정 내용적으로 밀폐되어 상부의 일측에 입수구(61)가 상기 응축기(5)와 연통하고 하부에는 하수도 등과 연통하는 출수구(62)가 형성되는 정화조(6)로 하고, 상기 정화조(6)를 상하 다수로 격리하는 격막(63)을 형성시키고, 상기 격막(63)에는상부로 소정 높이 돌출되는 다수의 물넘기 파이프(64)가 관통되어 부착된 것임을 특징으로 하는 상하수 슬러지의 건조장치.
5. 배출업소의 저장탱크와 같은 높이로 설치되는 호퍼(11)로 투입되는 슬러지(S)를 수납하여 이송시키는 압출이송기(1);

   상기 압출이송기(1)에서 공급되는 슬러지(S)를 받아 이송하는 내통(21)과, 상기 내통(21)과 동심의 보다 큰 직경으로 되어 그를 지지하는 프레임(P)에 장착된 롤(R)에 의해 상기 내통(21)과 동시에 회전하는 외통(22)과로 되는 건조로(2);

   상기 건조로(2)의 말단에서 배출되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 이송시키는 또 다른 압출이송기(1);

   또 다른 압출이송기(1)에서 공급되는 반건조 슬러지(S)를 수납하여 이송하면서 일단에 직렬로 부착되는 버너(B)로 부터 열원을 공급받아 소성 경화시키는 소성로(4);

   상기 건조로(2)와 소성로(4)를 이어서 열원이 적이 공급되도록 하는 연결닥트(4'); 로 이루어진 것임을 특징으로 하는 상하수 슬러지의 소성장치.