KR20020043526A - 유·무기성 슬러지 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하수 또는 폐수를 처리하는 과정에서 발생하는 유ㆍ무기성 슬러지를 연속건조 시키는 장치에 관한 것으로, 슬러지 공급 펌프의 가압에 의해 건조장치 상부 일측에 설치한 슬러지 저장호퍼의 하부 개구부에서 슬러지가 밀려나와 와이어로우프-와이어 메쉬벨트(이하 메쉬벨트) 사이로 유입, 충진, 압착되도록 구동 모우터의 체인 스프로킷과 체결되어 회동하는 한 쌍 내지 두 쌍의 슬러지 밀착 로울러를 설치하였고, 상기 메쉬벨트가 다단을 지그재그로 무한괘도로 회동하게 각 단마다 주 로울러와 보조 로울러를, 하부에는 텐션조절 로울러를 장착하여 밀착된 슬러지와 메쉬벨트가 각단을 통과하는 동안 슬러지는 에열, 건조, 냉각되고 메쉬벨트에 부착된 건조된 슬러지는 후단에 부러쉬 로울러를 설치하여 기계적으로 제거하도록 하였으며, 건조슬러지 이송수단으로 별도의 미세한 베쉬벨트 컨베이어를 건조장치 하부에 설치하여 건조된 슬러지를 건조슬러지 호퍼로 이송토록 한 것으로, 가열수단은 소각로의 폐열이나, 유류의 연소시 발생한 열풍을 건조 장치 외부 측면에 장착한 열풍 공급 관로를 통해 메쉬벨트 다단에 선택적으로 공급하였고, 이때 발생한 수증기와 배기가스는 장치 상부에 장착된 스팀/배기가스 배출구에 별도 연결된 강제통풍 배기 수단으로 배출하도록 한, 유ㆍ무기성 슬러지 건조 장치로, 슬러지는 메쉬벨트 공간에 충진 될 때 메쉬 공간 넓이와 두께만큼의 작은 사각형태의 펠릿 모양이 되므로 수열면적이 증대하고, 건조 과정 중 수분 이탈에 의해 슬러지가 수축되어 많은 클랙(틈새)이 발생됨으로 슬러지는 더욱 작은 알갱이 상태로 나뉘어져비 표면적이 증가하여 열풍이동이 원활해져서 슬러지 상ㆍ하부에서의 대류와 슬러지와 메쉬벨트 금속 사이에서의 열전도에 의해 효과적인 열 전달이 촉진되어 건조효율이 높을 뿐만 아니라, 본 장치는 구동부가 적고 단순하여 고장율이 적어 각종 부대비용이 절감되게 한 것이다.

Description

유·무기성 슬러지 건조장치{omitted}
본 발명은 하수 또는 폐수를 처리하는 과정에서 발생하는 슬러지를 건조 하여주는 건조장치에 관한 것으로 소각로 에서 발생하는 폐열이나 별도의 연소로에서 유류를 연소하여 발생하는 300℃∼400℃의 열풍을 이용하여 슬러지를 건조하는 장치이다.
일반적으로, 생활하수나 분뇨, 축산폐수 공장폐수와 같은 폐기물을 처리하는 과정에서 다량의 슬러지가 발생하는데 탈수하여 매립하거나, 해양투기를 한다.
그러나, 매립의 경우 매립장소 선정의 제약은 물론 심한 악취로 민원의 제기, 보건상의 위해, 침출수에 의한 수질오염 등의 문제가 야기되어 폐기물관리법에서는 일정규모 이상의 처리시설에서 발생하는 유기성 슬러지는 직 매립을 금지 하고있다.
또한, 해양투기의 경우는 그 양이 증가함에 따라 해양오염이 심각해지고 있는 실정으로 환경부에서는 스러지를 건조 소각하거나, 건조 후 재활용되도록 유도하고 있다.
따라서, 슬러지의 성상으로 볼 때 직접소각이 어려워 건조하여 소각하거나, 건조된 슬러지를 시멘트공장에서 원료로 재활용토록 하는 장치의 개발이 시급하다.
종래의 슬러지 건조장치는 슬러지가 건조 과정 중 뭉치고 굳어짐으로 교반장치와 분쇄장치가 불가피하여 구조가 복잡하며 설비비의 부담과 고장율이 높은 것이 문제점으로 지적되었고 슬리지와 열풍의 접촉면적이 적어 건조 시 에너지 비용이 큰 것이 단점이었다.
본 발명은 상기의 종래 슬러지 건조 장치의 단점을 해결하기 위해 안출한 것으로 건조효율을 높여 에너지비용을 줄이고 장치를 단순화하여 고장율과 설치비를 감소시키는 등 부대비용을 줄이고자 한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해서 슬러지 밀착 로울러를 회동시켜 슬러지를 와이어로우프-와이어 메쉬벨트 공간에 유입, 충진, 압착시켜 슬러지를 사전에 메쉬공간 넓이와 두께크기의 작은 사각모양의 필릿 모양으로 만들어 상기 메쉬벨트가 다단을 통과 회동하면서 건조장치 내부의 공간상에서 열풍에 의해 건조되며, 또 건조과정중 수분이탈에 의해 슬러지가 수축되어 많은 클랙이 형성되므로 슬러지는 더욱 작은 알갱이 상태로 나뉘어져서 수열면적이 증가하고 슬러지 상ㆍ하부에서의 대류와 와이어 로우프-와이어 메쉬벨트 금속과의 접촉부위에서의 열 전도에 의한 입체적인 열 전달로 건조효율을 높인 것이다.
또한 종래의 건조 장치에 비해 혼합이나, 파쇄, 분쇄 공정이 없어 단순하므로 고장이 적고 설치비를 줄이는 등 부대비용을 감소시킨 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명에 따른 건조장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도2는 본 발명에 따른 건조장치를 개략적으로 나타낸 단면구성도.
도3은 본 발명에 따른 건조장치의 회동하는 슬러지 밀착로울러에 의해 스러지가 와이어 로우프-와이어 메쉬벨트에 유입, 충진, 압착되는 과정도.
도4는 본 발명에 따른 건조장치의 슬러지 건조 과정도.
도5는 본 발명에 따른 건조장치의 텐션조절 로울러 추(웨이트)의 사시도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10 ; 슬러지 11; 슬러지 건조과정 11a ; 슬러지가 밀착된 메쉬 벨트
11b ; 건조중인 슬러지 와 메쉬벨트 11c ; 건조 후 슬러지 와 메쉬벨트
11d ; 건조된 슬러지가 제거된 후의 메쉬벨트
13 ; 건조된 슬러지 14 ; 클랙(틈새)
20 ; 슬러지 저장호퍼 20a; 슬러지 공급펌프(수단)
30 ; 슬러지 밀착 로울러 30a ; 내열고무 31 ; 주 로울러 32 ; 보조 로울러
33; 텐션 로울러 33a ; 웨이트(추) 34a ; 부러쉬 로울러 34b ; 부러쉬로울러
40 ; 와이어로우프- 와이어 메쉬벨트 40a ; 와이어로우프 40b ; 와이어
41 ; 메쉬벨트 컨베이어
50 ; 열풍공급 관로 51 ; 열풍공급 노즐 52 ; 열풍 조절 댐퍼
60 ; 스팀/배기가스 배출구 61 : 방폭구
70 ; 건조 슬러지 호퍼
80 ; 건조장치 81 ; 단열 보온재
90 ; 구동 모우터 90a ; 체인스프로킷
91 ; 구동 모우터 92 ; 구동 모우터 93 ; 구동 모우터
이하, 본 발명에 따른 작용을 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 장치를 이용하여 슬러지를 건조하기 위해서는 슬러지를 슬러지 공급펌프( 20 a )로 슬러지 저장호퍼( 20 )에 공급한다.
슬러지는 슬러지 저장호퍼 ( 20 ) 내부 압력과 중력에 의해 슬러지 저장호퍼( 20 )하부의 개구부로 밀려나오고 구동 모우터( 90 )의 체인스프로킷( 90a )에 체결되어 회동하는 한 쌍 내지 두 쌍의 슬러지 밀착 로울러( 30 )는 와이어로우프-와이어 메쉬벨트( 40 ) 를 회동시키면서 와이어로우프-와이어 메쉬벨트( 40 )사이에 슬러지( 10 )를 유입, 충진, 압착시킨다.
슬러지가 유입, 충진, 압착된 와이어로우프-와이어 메쉬벨트( 40 )는 다단을 이룬 주 로울러( 31 ) 와 보조 로울러( 32 ), 텐션로울러( 33 ), 슬러지 밀착로울러( 30 ) 를 타고 지그재그로 이동하면서 무한괘도로 반복회동 한다.
와이어로우프-와이어 메쉬벨트( 40 )가 회동시 미끄럼 방지를 위해 위해 내열고무를 슬러지 밀착 로우러 외부에 부착하고, 상기 내열고무를 열풍으로부터 보호하기 위해 별도의 하우징을한다.
이때, 보조 로울러( 32 )는 와이어로우프-와이어 메쉬벨트( 40 )가 처지지 않토록 적당한 간격으로 장착한다.
슬러지( 10 )는 열풍공급 관로( 50 )와 열풍조절 댐퍼 ( 52 ) 열풍 공급 노즐( 51 ) 를 통해 외부에서 공급되는 소각로 폐열 또는 액체연료 연소로의 300℃∼400℃ 열풍( 53 )에 의해 서서히 예열, 건조, 냉각 과정을 거치면서 건조된다.
슬러지 건조 과정 중( 11 ) 수분증발에 따른 슬러지의 수축에 의해 스러지 사이에는 많은 크랙( 14 )이 형성되고 이 클랙( 14 ) 사이로 열풍( 53 )이 통과하므로 대류가 촉진되고, 와이어로우프-와이어 메쉬벨트( 40 ) 금속과 슬러지 사이에서의 높은 열전도로 건조가 빨라진다.
슬러지 건조 과정중 ( 11 ) 발생된 수증기와 분진, 배기가스는 후단에 설치된 강제 배출수단 의해 스팀/배기가스 배출구(60 )를 통해서 나간다.
이때, 수증기는 본 장치 후단에 연계 설치된 수증기 응축기에 의해 응축 회수되며, 분진은 여과 집진기를 통해 제거된다.
악취는 축열식 탈취로나 스크라버에 의해 제거된 후 굴뚝으로 배출된다.
운전 과정 중 건조장치 내에서의 분진 폭팔에 대비하여 건조장치 상부에 방폭구( 61 )를 장착한다.
건조가 완료된 후 와이어로우프-와이어 메쉬벨트( 40 )에 붙어 있는 건조된 슬러지 ( 13 ) 는 건조장치( 80 ) 하부와 슬러지 밀착 로울러( 30 ) 전단에 장착된 부러쉬 로울러( 34a,34b) 에 의해 기계적으로 제거 낙하시킨다.
이때 낙하된 건조된 슬러지( 13 )는 바닥에 장착된 조밀한 구조의 메쉬벨트 컨베이어( 41 )에 의헤 건조 슬러지 호퍼( 70 ) 로 모아져 공기 이송장치에 의해 별도로 마련된 저장호퍼로 이송 저장되어 소각로에서 소각되거나, 시멘트공장에 원료로 출하된다.
건조 과정 중 와이어로우프-와이어 메쉬벨트( 40 ) 가 열팽창에 의해 늘어나 슬러지 밀착 로울러( 30 )와의 미끄럼을 방지하기 위해 슬러지 밀착 로울러( 30 ) 외부에 내열고무( 30a ) 부착과는 별도로 건조장치( 80 ) 하부에 웨이트 ( 33a )에 의해 텐션이 조절되는 텐션 조절 로울러( 33 )를 장착한다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 슬러지 건조 장치 의하면 슬러지를 슬러지 밀착 로울러로 얇게 펴서 와이어로우프-와이어 메쉬벨트에 유입ㆍ충진ㆍ압착시켜 메쉬벨트 구멍크기와 같게 펠릿화 하여 상기 메쉬벨트와 함께 건조 장치 내에서 다단으로 로울러를 타고 공중에 떠서 지그재그로 이송되면서 열풍에 의해 가열된 메쉬벨트 금속과 슬러지와의 접촉된 부분에서의 열전도와 메쉬벨트 상ㆍ하부 와 클랙 사이로 열풍 이동에 따른 대류에 의해 입체적으로 건조가 이루워져 건조효율이 높다.
일반 건조로의 경우는 건조과정 중 슬러지가 굳어져 뭉치므로 건조가 어려워 건조 시 교반과 파쇄 공정이 필수적이나 본 발명장치는 메쉬벨트에 슬러지를 유입 압착 시부터 메쉬벨트 구멍 크기에 맞게 펠릿화 되고 수분증발에 따른 클랙 발생으로 슬러지는 더욱 작게 미립화 되므로 건조 장치내부에는 메쉬 벨트와 로울러 외에는 별도의 장치가 없어 구조가 간단하므로 설비비가 작게들고 고장이 적으며 건조효율을 극대화 시킬수 잇는 잇점이 있다.

Claims (7)

  1. 생활 하수나 분뇨, 축산폐수, 공장폐수를 처리하는 과정에서 발생하는 다량의 수분이 함유된 유ㆍ 무기성 슬러지를 건조 처리하는 장치에 있어서, 본 건조 장치 상부 일측에 장착된 슬러지 저장호퍼에 슬러지 공급수단에 의해 슬러지가 가압 공급되면, 스러지는 저장호퍼 하부의 개구부로 밀려나오며, 구동장치에 의해 회동하는 슬러지 밀착 로울러인 슬러지 밀착수단에 의해 슬러지가 와이어로우프-와이어 메쉬벨트(이하 메쉬벨트)사이에 유입, 충진, 압착되는 슬리지 밀착수단과;
    회동수단에 의해 메쉬벨트가 다단을 주 로울러와 보조 로울러를 타고 지그재그로 무한괘도로 회동하며 예열, 건조, 냉각되는 메쉬벨트 회동수단과;
    건조슬러지 처리수단에 의해 메쉬벨트에 부착된 건조된 슬러지를는 부러쉬 로울러를 회동시켜 기계적으로 제거 낙하시키고 별도의 미세한 메쉬벨트 컨베이어의 회동에 의해 건조 슬러지 호퍼로 이송시키는 건조 슬러지 처리 수단과;
    열풍 공급 관로를 통해 열풍을 메쉬벨트 각단에 선택적으로 공급하는 가열수단과;
    건조과정 중 발생한 수증기와 분진, 배기가스를 강제 배출시키는 배출수단과;
    건조과정중 유기성 분진에 의한 폭팔을 방지하기 위해 방폭구를 설치 한것을 특징으로 하는 유ㆍ무기성 슬러지 건조장치.
  2. 제 1항에 있어서
    슬러지 공급수단은 슬러지 공급펌프를 슬러지 저장호퍼 전단에 장착하여 가압 공급하므로 상기 저장호퍼 하부의 개구부로 슬러지가 밀려나오게 구성됨을 특징으로 하는 유ㆍ무기성 슬러지 건조장치.
  3. 제 1항에 있어서
    슬러지 밀착수단은 구동 모우터의 체인스프로킷과 체결된 한 쌍 내지 두 쌍의 슬러지 밀착 로울러를 스러지 저장호퍼 하부에 적당한 간격으로 장착하고,
    와이어로우프-와이어메쉬벨트(이하 메쉬벨트)를 슬러지 밀착 로울러 사이에 설치하므로 슬러지 밀착 로울러의 회동에 의해 메쉬벨트가 회동하여 슬러지 저장 호퍼에서 밀려나온 슬러지가 메쉬벨트 사이로 유입, 충진, 압착되어 메쉬벨트가 회동 시 떨어지지 않토록 구성됨을 특징으로 하는 유ㆍ무기성 슬러지 건조장치.
  4. 제 1항에 있어서
    와이어 로우프-와이어 메쉬벨트(이하 메쉬벨트) 회동수단은 상기 3항에 더하여 다단 양 측단에 주 로울러를 그 사이에 회동하는 메쉬벨트가 아래로 처지지 않토록 적당한 간격으로 보조 로울러를 장착하고, 메쉬벨트가 회동 시 미끄러짐을 방지하기 위해 하단 일측에 텐션조절 로울러와 슬러지 밀착 로울러 외부에 마찰계수를 높이도록 내열고무를 부착하여 구성됨을특징으로 하는 유ㆍ무기성 슬러지 건조장치.
  5. 제 1항에 있어서
    건조 슬러지 처리수단은 와이어로프-와이어 메쉬벨트에 건조상태로 부착된 슬러지를 제거하는 부러쉬 로울러를 본 장치 후단과 슬러지 밀착 로울러 전단에 장착하고, 건조 슬러지를 건조슬러지호퍼로 이송시키는 공간이 작은 미세한 메쉬벨트 컨베이어와, 장치외부로 배출 저장토록 공기 이송장치를 구성함을 특징으로 하는 유ㆍ무기성 슬러지 건조장치.
  6. 제 1항에 있어서
    슬러지 가열수단은 와이어 로우프-와이어 베쉬벨트 각단에 열풍을 선택적으로 조절 공급하는, 본 장치의 외부 양 측에 열풍 공급 관로와 열풍 조절 댐퍼를 그리고 장치 내부 각단에 열풍 공급노즐로 구성됨을 특징으로 하는 유ㆍ무기성 슬러지 건조장치.
  7. 제 4항에 있어서
    와이어로우프-와이어베쉬벨트는 회동방향은 금속의 와이어 로우프로 구성하고, 90° 방향은 금속 와이어로 구성됨을 특징으로 하는 유ㆍ무기성 슬러지 건조장치.
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