KR200224611Y1 - 슬러지 건조시스템의 파쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 외부 열원으로부터 유입되는 열풍을 이용하여 소정 크기로 파쇄되는 슬러지로부터 수분을 증발시킴으로써 슬러지를 건조시킬 수 있도록 구성된 슬러지 건조시스템에 있어서, 하부측에 열풍이 유입되는 열풍 유입구와 상부측에 슬러지가 투입되는 슬러지 투입구 및 하부측에 슬러지가 배출되는 슬러지 배출공이 형성된 통체와, 통체의 내부에서 별도의 구동원에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 전체로 분포되게 형성된 소정 크기의 압출공 및 일부분에 소정 크기의 공간이 형성된 절개부를 구비하여 회전축의 외주면에 고정 설치되되, 회전축의 축방향으로 소정 간격 이격된 다수개의 층이 형성되도록 고정 설치되는 판상체와, 판상체 각각의 상부면으로부터 소정 간격 이격되게 통체에 고정 설치되어 판상체의 회전시, 판상체 상면의 슬러지를 푸쉬하는 푸쉬부재와, 회전축의 하단부에 고정 설치되어 통체의 바닥면에 낙하된 슬러지를 슬러지 배출공을 통해 통체의 외부로 배출하는 슬러지 배출날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

슬러지 건조시스템의 파쇄장치 {APPARATUS FOR CRUSHING SLUDGE DRYNESS SYSTEM}

본 고안은 슬러지 건조시스템의 파쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 크기 및 일정한 수분이 함유된 슬러지가 회전하고 있는 다단계로 이루어진 판상체의 압출공을 통해 압출 배출되는 과정에서 외부 열원으로부터 공급되는 열풍에 의해 슬러지의 수분 함량을 제로에 가깝게 함과 동시에 초기 슬러지의 투입 상태보다 현저하게 작은 크기로 생산할 수 있도록 한 슬러지 건조시스템의 파쇄장치에 관한 것이다.

최근들어, 하수, 폐수 종말, 축산 및 분뇨 등의 처리 시설은 인구 증가, 산업 시설 증대등으로 인해 계속적으로 증설되는 상황으로써, 전술한 처리 시설에서 발생되는 슬러지(sludg)로 인해 환경 문제 측면에서 생기는 여러 가지 악영향중 슬러지를 어떻게 처리해야 할 지에 대한 것이 큰 관건으로 대두되었다.

이에, 슬러지의 처리 행태로 대부분은 육상 매립을 하거나 해양 투기를 하고 있는 실정이다.

상기와 같은 방법으로 슬러지를 처리함에 따라 매립지 부족의 결과 및 더 나아가 슬러지에 함유된 중금속 등으로 인해 환경 오염을 유발하게 되는 문제로 인해, 향후로부터는 법적으로 매립 또는 투기를 행할 수 없도록 하고 있다.

따라서, 슬러지의 처리 행태를 변경하여 소각이라는 대체 방안을 적극적으로 모색하고 있다.

전술한 방법으로 슬러지를 소각하기 위해서 필수적으로 겸비해야할 조건으로, 슬러지를 건조시킨 상태에서 소각을 실시해야 한다.

여기서, 슬러지를 건조시킨다는 것은 슬러지의 수분 함량을 최소로 줄인다는 것을 의미한다.

슬러지의 수분 함량을 줄이기 위해 현재 가장 많이 보편화된 것으로, 기계적 또는 물리적인 방법을 이용하여 함수를 80% 내지 90%로 탈수시킨 후에 소각을 실시하고 있다.

그런데, 소각전에 슬러지가 완전히 건조된 상태를 만들어 주어야 하나, 현재로는 탈수를 이용한 방법으로는 수분 함량을 거의 0%로 줄일 수 없어, 결국에는 소각에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 슬러지를 소각하기 전에 소정의 건조장치를 이용하여 건조를 행한 후 소각을 실시하고 있다.

전술한 종래 건조장치는, 건조시킬 슬러지를 별도로 마련된 열원, 예를 들면, 버어너등에서 발생되는 열풍을 이용하여 슬러지가 건조되도록 하고 있으며, 건조시 슬러지에 건조 약품을 혼합하고 있다.

상기와 같은 종래 방식에따르면, 슬러지의 건조에 필요한 열풍을 발생시키는 수단이 어너등 경유등의 연료를 이용하기 때문에, 이를 가동시키는 데 연료의 소모량이 증가되는 문제점이 있었다.

또한 슬러지의 건조시에 건조장치의 외부로 슬러지에서 발새오디는 악취를 여과없이 배출하기 때문에, 환경적인 측면에서 악영향을 낳게되는 문제점도 있었다.

그리하여 본 출원인은 상기의 종래 슬러지 건조장치가 갖는 제반 문제점을 해소한 슬러지 건조 시스템을 개발하여 동일자로 국내 특허출원 개시한바 있다.

상기 본 출원인에 의해 개발되어 동일자 특허 출원된 슬러지 건조 시스템을 간략히 살펴보면, 일정량의 수분이 함유된 상태로 투입된 슬러지를 공급하기 위한 슬러지 공급수단과, 이 슬러지 공급수단에 의해 공급된 슬러지를 적어도 두단계 이상을 거치면서 낙하되도록 하여 초기 투입된 상태보다 적은 크기로 슬러지를 파쇄하기 위한 다단계 슬러지 파쇄수단과, 이 다단계 슬러지 파쇄수단을 통과한 파쇄 슬러지를 이송시켜 외부로 배출시키기 위한 슬러지 배출수단과, 외부 열원으로부터 발생된 열풍을 적어도 두 개 이상 분기하여 다단계 슬러지 파쇄수단 및 슬러지 배출수단으로 유입시켜 배출되도록 함으로써, 열풍에 의해 다단계 슬러지 파쇄수단 및 슬러지 배출수단에 존재하는 슬러지로부터 수분을 증발시키기 위한 수분 증발수단과, 다단계 슬러지 파쇄수단 및 슬러지 배출수단을 통해 배출되는 열풍으로부터의 악취를 제거하기 위한 탈취수단과, 다단계 슬러지 파쇄수단 및 슬러지 배출수단으로부터 배출되는 열풍을 탈취수단측으로 강제 이송하기 위한 열풍 강제 이송수단을 포함하여 이루어져 있다.

이러한 상기 본출원인의 동일자 출원 발명은 종래 슬러지 건조장치가 갖는 문제점으로부터 슬러지의 소각시에 사용되는 소각로에서 발생되는 열풍을 이용하여 다단계로 파쇄되어 이송되는 슬러지로부터 수분을 다단계로 증발시켜 슬러지를 건조시키며, 슬러지의 건조시에 발생되는 악취를 제거할 수 있도록 하며, 건조 및 파쇄된 슬러지를 다시 소각로의 연료로 사용할 수 있도록 하였다.

따라서, 본 고안은 본출원인의 동일자 출원되는 슬러지 건조 시스템의 다단계 슬러지 파쇄수단을 구성하고 있는 제 2 슬러지 파쇄수단의 구성을 보다 구체화여 일정한 크기 및 일정한 수분이 함유된 슬러지가 회전하고 있는 다단계로 이루어진 판상체의 압출공을 통해 압출 배출되는 과정에서 외부 열원으로부터 공급되는 열풍에 의해 슬러지의 수분 함량을 제로에 가깝게 함과 동시에 초기 슬러지의 투입 상태보다 현저하게 작은 크기로 생산할 수 있도록 한 슬러지 건조시스템의 파쇄장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 슬러지 건조시스템의 파쇄장치의 구성을 도시한

단면도.

도 2는 도 1의 지지선 'A-A'선의 단면도.

도 3은 도 1의 지지선 'B-B'선의 단면도.

도 4는 도 1의 지지선 'C-C'선의 단면도.

도 5는 도 1의 지지선 'D-D'선의 단면도.

도 6은 본 고안에 따른 절개부의 배치 상태를 도시한 판상체의 평면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 통체 2 : 회전축

3 : 판상체 4 : 푸쉬부재

5 : 슬러지 배출날개 11 : 열풍 유입구

12 : 슬러지 투입구 13 : 슬러지 배출공

31 : 압출공 32 : 절개부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 외부 열원으로부터 유입되는 열풍을 이용하여 소정 크기로 파쇄되는 슬러지로부터 수분을 증발시킴으로써 슬러지를 건조시킬 수 있도록 구성된 슬러지 건조시스템에 있어서, 하부측에 열풍이 유입되는 열풍 유입구와 상부측에 슬러지가 투입되는 슬러지 투입구 및 하부측에 슬러지가 배출되는 슬러지 배출공이 형성된 통체와, 통체의 내부에서 별도의 구동원에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 전체로 분포되게 형성된 소정 크기의 압출공 및 일부분에 소정 크기의 공간이 형성된 절개부를 구비하여 회전축의 외주면에 고정 설치되되, 회전축의 축방향으로 소정 간격 이격된 다수개의 층이 형성되도록 고정 설치되는 판상체와, 판상체 각각의 상부면으로부터 소정 간격 이격되게 통체에 고정 설치되어 판상체의 회전시, 판상체 상면의 슬러지를 푸쉬하는 푸쉬부재와, 회전축의 하단부에 고정 설치되어 통체의 바닥면에 낙하된 슬러지를 슬러지 배출공을 통해 통체의 외부로 배출하는 슬러지 배출날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 슬러지 건조시스템의 파쇄장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

지면으로부터 소정 높이의 지점에는 소정 직경을 갖는 원통체(1)가 고정 설치된다.

이 통체(1)의 하부 측벽에는 외부 열원으로부터 열풍이 유입되도록 열풍 유입구(11)가 형성되고, 그 상부측에는 전면이 개구되어 슬러지가 투입되는 슬러지 투입구(12)가 형성되며, 그 저부 바닥에는 슬러지가 배출되는 슬러지 배출공(13)이 형성된다.

통체(1)의 내부 중심에는 수직으로 별도의 구동원인 구동모터(미도시)의 동력을 전달받아 회전되는 회전축(2)이 설치된다.

여기서, 부호 21은 회전축(2)이 통체(1)의 내부에서 수직으로 설치되어 회전되도록 하는 고정수단이다.

통체(1)의 내부에 해당되는 부분의 회전축(2)에는 축방향으로 소정 높이(h) 이격된 다수개의 층이 형성되도록 소정 직경의 판상체(3,3a,3b,3c)가 고정 설치된다.

판상체(3,3a,3b,3c)의 직경은 원통(1)의 내벽과 판상체(3)의 외측과의 거리가 최소가 되는 정도로 형성된다.

상기 판상체(3,3a,3b,3c)는, 본 고안의 실시예서 4개를 사용하였으나, 바람직하게는 더 많은 개수를 사용할 수도 있음은 물론이다.

각각의 판상체(3,3a,3b,3c)에는 전체에 골고루 분포되고 소정 직경의 압출공(31,31a,31b,31c)이 형성됨과 아울러 중심부에서 외곽으로 부채꼴 형상으로 절개되어 공간이 형성되도록 절개부(32,32a,32b,32c)가 형성된다.

상기 압출공(31,31a,31b,31c)은 서로 상이한 형상으로 형성되거나 회전축(2)의 하부로 갈수록 그 직경이 점차로 감소된다.

여기서, 상기 압출공(31)은 원형으로 형성되고, 압출공(31a)는 정사각형으로 형성되고, 압출공(31b)는 벌집 모양으로 형성되며, 압출공(31c)는 정삼각형으로 형성된다.

상기 절개부(32,32a,32b,32c)는 소정 각도 편심되게 위치된다.

상기 통체(1)에는 판상체(3,3a,3b,3c) 상면에 존재하는 슬러지를 푸쉬하는 푸쉬부재(4)가 설치되는 바, 바람직하게는 판상체(3,3a,3b,3c)의 개수와 일치하게 이에 대응되는 통체(1)에 설치공을 형성하여 외부에서 푸쉬부재(4)를 삽입한 후에, 브라라켓 부재(43) 및 볼트(44)를 매개로 하여 통체(1)에 푸쉬부재(4)를 고정 설치한다.

상기 푸쉬부재(4)는 판상체(3,3a,3b,3c)의 반경과 거의 동일한 길이로 형성되는 것으로, 그 길이 방향으로 그 외측면에 판상체(3,3a,3b,3c)의 상부면에 대응되게 푸쉬부(41)가 일정한 간격으로 배열 형성된다.

상기 푸쉬부(41)는 판상체(3,3a,3b,3c)의 회전시, 판상체(3,3a,3b,3c) 상부면에 존재하는 슬러지를 푸쉬하게 된다.

여기서, 도면 부호 42는 푸쉬부(41)에 의해 형성된 요홈이다.

회전축(2)의 하단부에는 통체(1)의 바닥면에 낙하된 슬러지를 슬러지 배출공(13)을 통해 통체(1)의 외부로 배출되도록 하는 슬러지 배출날개(5)가 고정 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 슬러지 건조시스템의 파쇄장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 통체(1) 상부측을 통해 개구된 슬러지가 도시된 실선 화살표 방향으로 투입 또는 낙하된다.

상기와 같이 투입 또는 낙하되는 슬러지는 판상체(3)의 상부면에 안착된다.

이때, 별도의 구동원인 구동모터를 구동시켜 회전축(2)에 설치된 판상체(3,3a,3b,3c)를 회전시킨다.

이 판상체(3,3a,3b,3c)가 회전함에 따라 판상체(3,3a,3b,3c) 각각에 대응하여 통체(1)에 설치된 푸쉬부재(4)의 푸쉬부(41)에 의해 판상체(3)의 상면에 존재하는 슬러지의 일부는 판상체(3)에 형성된 압출공(31)으로 밀려들어가 판상체(3)의 하면으로 일부분이 배출되거나 판상체(3)에 형성된 절개부(32)를 통해 아래의 판상체(3b)로 낙하된다.

상기와 같은 과정을 거치면서 판상체(3a), 판상체(3b), 판상체(3c)를 거치면서 슬러지는 일정한 크기로 파쇄된 상태로 통체(1)의 바닥면에 낙하된다.

한편, 상기와 같이 슬러지가 낙하되어 판상체(3,3a,3b,3c)를 통해 낙하되는 과정이 진행되는 동안에는 외부 열원으로부터 열풍이 공급되는 바, 이 열풍은 도면상에서 A방향으로 열풍 유입구(11)를 통해 실선 화살표 방향으로 통체(1)의 하부 측부에서 유입 상승되어 판상체(3c)와 판상체(3b)와 판상체(3b) 및 판상체(3)를 순서적으로 통과하게 되며, 최종적으로는 통체(1)의 상부를 통해 도시한 실선 화살표 방향, 즉 B 방향으로 유동된다.

이후, 열풍은 통체(1)의 상부측으로 배출된다.

여기서, 열풍이 이동하면서 발생되는 현상을 설명하면 아래와 같다.

먼저, 판상체(3)과 판상체(3a) 사이의 공간의 열풍은, 판상체(3)의 압출공(31)을 통해 그 하면으로 압출되어 배출되는 소정 형상의 슬러지와 열교환되어 슬러지로부터 수분을 일부 증발시키게 된다.

그리고, 열풍이 판상체(3a)와 판상체(3b) 사이 공간의 열풍은, 판상체(3a)의 압출공(31a)을 통해 그 하면으로 압출되어 배출되는 소정 형상의 슬러지와 열교환되어 슬러지로부터 수분을 증발시키게 된다.

여기서, 상기 압출공(31a)이 상기 압출공(31)과 서로 상이한 형상으로 형성되거나 그 직경이 더 작기 때문에, 슬러지가 압출공(31a)을 통해 배출되는 시간을 지연되어, 결국에는 열풍과의 열교환되는 시간도 지연시켜 슬러지로부터 수분 증발 효과를 높일 수 있게 된다.

그리고, 열풍이 판상체(3b)와 판상체(3c) 사이 공간의 열풍은, 판상체(3b)의 압출공(31b)을 통해 그 하면으로 압출되어 배출되는 소정 형상의 슬러지와 열교환도어 슬러지로부터 수분을 증발시키게 된다.

여기서, 상기 압출공(31b)이 상기 압출공(31a)과 서로 상이한 형상으로 형성되거나 그 직경이 더 작기 때문에, 슬러지가 압출공(31b)을 통해 배출되는 시간을 지연되어, 결국에는 열풍과의 열교환되는 시간도 지연시켜 슬러지로부터 수분 증발 효과를 높일 수 있게 된다.

상기와 같이 진행되는 열풍의 작용에 의해 최종적으로 판상체(3c)의 압출공(31c)을 통해 압출되어 배출되는 슬러지는 상기 슬러지 투입구(12)에서 투입된 초기 상태보다 현저하게 작은 크기로 거의 전부 파쇄됨과 동시에 열풍에 의해 다단계로 수분이 증발되어 거의 완전하게 건조된 상태로 통체(1)의 바닥면에 낙하된다.

이후, 이 통체(1)의 바닥면에 낙하된 파쇄 슬러지는 거의 딱딱한 정도로 건조되어 있기 때문에 슬러지 배출날개(5)의 회전에 의해 슬러지 배출공(13)을 통해 통체(1)의 외부로 완전하게 배출된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따르면, 일정한 크기 및 일정한 수분이 함유된 슬러지가 회전하고 있는 다단계로 이루어진 판상체의 압출공을 통해 압출 배출되는 과정에서 외부 열원으로부터 공급되는 열풍에 의해 슬러지의 수분 함량을 제로에 가깝게 함과 동시에 초기 슬러지의 투입 상태보다 현저하게 작은 크기로 생산할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 외부 열원으로부터 유입되는 열풍을 이용하여 소정 크기로 파쇄되는 슬러지로부터 수분을 증발시킴으로써 슬러지를 건조시킬 수 있도록 구성된 슬러지 건조시스템에 있어서,

   하부측에 열풍이 유입되는 열풍 유입구(11)와 상부측에 상기 슬러지가 투입되는 슬러지 투입구(12) 및 하부측에 슬러지가 배출되는 슬러지 배출공(13)이 형성된 통체(1)와;

   상기 통체(1)의 내부에서 별도의 구동원에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전축(2)과;

   전체로 분포되게 형성된 소정 크기의 압출공(31) 및 일부분에 소정 크기의 공간이 형성된 절개부(32)를 구비하여 상기 회전축(2)의 외주면에 고정 설치되되, 상기 회전축(2)의 축방향으로 소정 간격 이격된 다수개의 층이 형성되도록 고정 설치되는 판상체(3)와;

   상기 판상체(3) 각각의 상부면으로부터 소정 간격 이격되게 상기 통체(1)에 고정 설치되어 상기 판상체(3)의 회전시, 상기 판상체(3) 상면의 슬러지를 푸쉬하는 푸쉬부재(4)와;

   상기 회전축(2)의 하단부에 고정 설치되어 상기 통체(1)의 바닥면에 낙하된 슬러지를 상기 슬러지 배출공(13)을 통해 상기 통체(1)의 외부로 배출하는 슬러지 배출날개(5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조시스템의 파쇄장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 판상체(3)에 형성된 각각의 절개부(32)는, 소정 각도 편심되게 위치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조시스템의 파쇄장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 압출공(31)은, 상기 판상체(3) 각각에 대해 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조시스템의 파쇄장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 압출공(31)은, 상기 회전축(2)의 하부로 갈수록 그 직경이 점차로 감소되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조시스템의 파쇄장치.