KR20030012175A - 슬러지 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지 건조기에 관한 것으로, 슬러지 이송수단을 구비한 원통형 건조드럼과; 상기 건조드럼으로 슬러지를 공급하는 공급수단과; 상기 건조드럼을 통과하여 건조된 슬러지를 배출하는 배출장치와 상기 건조드럼의 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 둘레에는 건조드럼의 지름방향으로 형성되며, 길이방향으로 일정간격 다수개 설치되는 회동바로; 구성되는 슬러지 건조기에 있어서, 상기 회동바에 각각 고정 연결되며, 소정의 판형상으로 이루어지는 평판부와; 상기 평판부에 그 일측이 고정되며, 타측은 건조드럼의 내벽면을 향하도록 설치되는 스크레퍼로; 구성됨으로써, 건조드럼내 스크레퍼를 코팅, 이송, 배출로 이루어지는 3단 방식으로 구성하였기 때문에, 각각의 스크레퍼의 경량화가 이루어질 뿐만 아니라 스크레퍼의 제조가 용이함과 동시에 스크레퍼의 무게에 따른 처짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

슬러지 건조기{sludge dryer}

본 발명은 슬러지 건조기에 관한 것으로, 특히 건조드럼내 스크레퍼를 3단 방식으로 구성하여, 스크레퍼의 경량화가 이루어지도록 한 슬러지 건조로에 관한 것이다.

일반적으로 슬러지나 음식물 쓰레기는 각종 오염물질을 함유하고, 음식물 쓰레기에는 많은 염분을 포함하고 있어, 이들의 처리에 많은 곤란성이 있었다.

지금까지는 이러한 폐기물을 매립처리에 의존하였으나, 침출수로 인하여 토양 및 수질오염과 같은 환경오염을 일으키기 때문에 이제는 주로 소각처리에 의존하고 있는 실정이다.

물론 음식물 쓰레기와 같은 경우에는 동물의 사료나 퇴비로 재활용하는 방법이 있기는 하나 상술한 바와 같이 폐기물에 높은 염분이 포함되어 있고, 또한 미생물에 의한 독소로 인하여 부작용이 많아 활성화 되지 못하고 있다.

상기한 슬러지나 음식물 쓰레기와 같은 폐기물을 소각 처리할 때는 다량의 수분을 함유하고 있는 관계로 소각전 반드시 수분을 제거시키는 공정을 거쳐야 한다.

그런데, 상기와 같이 폐기물에 포함된 수분을 제거하는데는 많은 에너지가 필요하기 때문에 소각처리시 많은 시간과 비용이 소요되는 폐단이 있어 경제적이지 못한 단점이 있었다.

이에 본 발명의 출원인은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 폐기물을 건조시켜 소각시키고, 그 소각열을 다시 폐기물의 건조에 재활용토록 함으로써 에너지를 절감시키는 방법을 특허출원 제2001-24713호로 제안하였다

상기 선출원된 폐기물 쓰레기 소각장치는 폐기물을 건조시킬 때 박막건조로를 사용하고 있다.

즉, 박막건조로는 다단으로 구성되고 소각로의 폐기물 연소열을 받아 가열되는 원통형 건조드럼의 내부에 투입된 슬러지 폐기물을 건조드럼의 내벽면에 코팅하면서 이를 일방향으로 이송시키는 건조스크류로 이루어진 구조이다.

이 건조스크류는 축의 둘레에 축방향과 평행하면서 건조드럼 벽면에 소정간격 이격된 상태로 회전되는 코팅스크레퍼와 상기 코팅스크레퍼 둘레에 평철형상의 길이부재를 코일형태로 감아 형성된 나선형 이송날개로 이루어진 구조이다.

상기한 바와 같은 건조스크류에 의해 유입된 폐기물이 코팅스크레퍼에 의해 건조드럼벽면에 얇게 입히고 이를 나선형 이송날개가 조금씩 일방향으로 이송시켜 건조드럼의 열과 내부로 공급된 고온건조공기에 의해 건조되도록 한 것이다.

상기한 선출원 박막건조로는 소에너지로 수분이 많은 폐기물을 신속하게 건조시키는 효과는 있으나, 스크레퍼로 폐기물을 건조드럼의 내벽면에 코팅시키고 또 나선형 이송날개로 이송시킬 때 수분이 증발하면서 점성이 증가하여 스크레퍼와 나선형 이송날개에 폐기물이 눌러붙어 건조기의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 상기 스크레퍼가 회전하면서 폐기물을 건조드럼의 내벽면에 얇게 입힐 때 점성을 가진 폐기물이 스크레퍼를 타고 넘어가 건조드럼의 내벽면에 폐기물이잘 입혀지지 않는 문제점도 있었다.

그리고, 상기 스크레퍼는 일정한 높이를 가지기 때문에 스크레퍼의 나선 간격 사이의 공간에는 열풍이 전달되지 않아 슬러지가 건조되면서 발생된 가스가 배출되지 않고, 스크레퍼간 공간에 머물러 건조효율을 저하시키는 문제점도 있었다.

또한, 건조스크류의 구조가 복잡해져 제조가 어렵고, 무게가 많이 나가기 때문에 장시간 사용시 처짐현상이 발생되는 문제점도 있었다.

이에 본 발명의 출원인은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 특허출원 제2001-27565호(발명의 명칭 : 건조기 스크루)를 제안하였다.

여기서, 상기한 건조기 스크루는 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 폐기물 유입구와 유출구를 갖는 원통형 건조드럼의 내부에 폐기물을 건조드럼의 내부에 얇게 코팅시키면서 이송시켜 건조시키는 건조로의 건조스크루에 있어서, 폐기물을 상기 건조드럼(20)의 내벽면에 얇게 입혀 코팅하는 코팅스크레퍼(25)와 상기 코팅스크레퍼(25)와 동일 궤적으로 회전하여 상기 건조드럼(20)에 코팅된 폐기물을 이송시키는 이송스크레퍼(26)들을 다수개 구비하여 상기 건조드럼(20)의 중심부에 축설된 회전축(21)상에 서로의 궤적이 겹쳐지는 간격으로 다수개 설치하여 이루어진 구조이다.

상기한 바와 같은 구조로 이루어진 종래의 건조기 스크루는 건조기의 내부에 면적이 넓은 코팅스크레퍼(25) 및 이송스크레퍼(26)가 회전축(21)에 지름방향으로 설치된 회동바(24)에 각각 설치되어 투입된 폐기물을 건조드럼(20)의 내벽면에 얇게 코팅한 후 이송시키도록 되어 있으므로 폐기물의 점성이 증가하여도 스크루에눌러붙는 현상이 방지되므로 건조기의 성능이 배가되는 장점이 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 건조기 스크루는 선출원 보다는 개량의 정도가 심화되었으나, 아직까지도 내벽면에 폐기물을 원활하게 얇게 코팅하는 방법 및 폐기물이 스크루에 눌러붙는 현상을 완벽하게 해결하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 건조기 내부로 투입된 열풍에 의해 슬러지에서 발생된 스팀이 신속하게 배출되지 않는 문제점도 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 건조드럼내 스크레퍼를 3단 방식으로 구성하여, 스크레퍼의 경량화가 이루어지도록 하여 제조가 용이하며, 무게에 따른 처짐현상을 극복한 슬러지 건조기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 건조기는 슬러지 이송수단을 구비한 원통형 건조드럼과; 상기 건조드럼으로 슬러지를 공급하는 공급수단과; 상기 건조드럼을 통과하여 건조된 슬러지를 배출하는 배출장치와 상기 건조드럼의 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 둘레에는 건조드럼의 지름방향으로 형성되며, 길이방향으로 일정간격 다수개 설치되는 회동바로; 구성되는 슬러지 건조기에 있어서, 상기 회동바에 각각 고정 연결되며, 소정의 판형상으로 이루어지는 평판부와; 상기 평판부에 그 일측이 고정되며, 타측은 건조드럼의 내벽면을 향하도록 설치되는 스크레퍼로; 구성됨을 특징으로 한다.

도1은 종래의 기술에 따른 건조로 스크루를 도시한 사시도,

도2는 종래의 기술에 따른 건조로 스크루를 도시한 단면도,

도3은 종래의 기술에 따른 건조로 스크루를 도시한 측단면도,

도4는 본 발명에 따른 소각로를 도시한 단면도,

도5는 본 발명에 따른 슬러지 건조기를 도시한 단면도,

도6은 도5의 A부분의 코팅스크레퍼를 도시한 평면도,

도7은 도5의 B부분의 이송스크레퍼를 도시한 평면도,

도8은 도5의 C부분의 배출스크레퍼를 도시한 평면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

20 : 건조드럼21 : 회전축

22 : 투입구23 : 배출구

24 : 회동바25 : 코팅스크레퍼

26 : 이송스크레퍼

30 : 평판부31 : 요철

40 : 코팅스크레퍼50 : 이송스크레퍼

60 : 배출스크레퍼61 : 날개부

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도4는 본 발명에 따른 소각로를 도시한 단면도이며, 도5는 본 발명에 따른 슬러지 건조기를 도시한 단면도이며, 도6은 도5의 A부분의 코팅스크레퍼를 도시한 평면도이며, 도7은 도5의 B부분의 이송스크레퍼를 도시한 평면도이며, 도8은 도5의 C부분의 배출스크레퍼를 도시한 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬러지 건조기는 슬러지 이송수단을 구비한 원통형 건조드럼(20)과; 상기 건조드럼(20)으로 슬러지를 공급하는 공급수단과; 상기 건조드럼(20)을 통과하여 건조된 슬러지를 배출하는 배출장치와 상기 건조드럼(20)의 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축(21)과; 상기 회전축(21)의 둘레에는 건조드럼(20)의 지름방향으로 형성되며, 길이방향으로 일정간격 다수개 설치되는 회동바(24)로; 구성되는 슬러지 건조기에 있어서,

상기 회동바(24)에 각각 고정 연결되며, 소정의 판형상으로 이루어지는 평판부(30)와; 상기 평판부(30)에 그 일측이 고정되며, 타측은 건조드럼(20)의 내벽면을 향하도록 설치되는 스크레퍼(40, 50, 60)로; 구성된다.

여기서, 상기 회전축(21)에는 그 상부에 평판부(30)를 설치하되, 상기 평판부(30)는 전체적으로 원판형상으로 이루어지면서 완만한 들쭉날쭉한 요철(31)형상으로 이루어지고, 상기 평판부(30)에 연결 설치된 스크레퍼(40)는 투입구(22)를 통해 폐기물이 투입되면, 건조드럼(20)의 내벽면을 얇게 입혀 코팅이 이루어지도록 하는 코팅스크레퍼(40)로 구성된다.

그리고, 상기 코팅스크레퍼(40)는 그 하부에 회전축(21)을 기준으로 상기 코팅스크레퍼(40)와 동일 궤적을 가지고, 교호적으로 작동되며, 코팅된 폐기물의 표면을 긁어 이송시키는 이송스크레퍼(50)로 구성된다.

한편, 상기 건조드럼(20)내 최하부에 위치된 이송스크레퍼(50)에는 그 하부로 건조된 폐기물이 배출되는 배출구(23)가 형성되며, 상기 배출구(23)상에는 코팅되어 이송된 폐기물을 원활하게 배출시킬수 있도록 다수개의 날개부(61)로 이루어진 배출스크레퍼(60)로 구성된다.

특히, 본 발명에 따른 슬러지 건조기는 원통형 건조드럼(20) 내부에 회전축(21)이 중심부에 회전 가능하게 설치되고, 회전축(21)의 둘레에는 건조드럼(20)의 지름방향으로 형성된 회동축이 길이방향으로 일정간격 다수개 설치되며, 각 회전축(21)에는 다수개의 스크레퍼가 설치된다.

여기서, 상기 스크레퍼는 코팅스크레퍼(40)와 이송스크레퍼(50) 및 배출스크레퍼(60)로 구성되며, 건조드럼(20)의 지름방향으로 회동축의 양측에 각각 설치된다.

이때, 상기 코팅스크레퍼(40)는 그 일측이 전체적으로 원판형상으로 이루어지면서 완만한 들쭉날쭉한 요철(31)형상으로 산골이 반복적으로 이루어진 평판부(30)에 설치되며, 타측은 건조드럼(20)의 회전되는 방향으로 배치된 형태로 설치된다.

그리고, 상기 이송스크레퍼(50)는 스크류와 같이 배출구(23) 쪽으로 대각방향으로 경사진 구조를 가지며, 코팅스크레퍼(40)와 동일 궤적을 가지며 회전시 일측은 코팅하고 타측은 이송시키는 기능을 수행한다.

또한, 상기 배출스크레퍼(60)는 건조드럼(20)의 최하단에 배치되며, 그 상부에 위치된 이송스크레퍼(50)에 의해 이송된 폐기물을 배출구(23)로 배출시키도록 다수개의 날개부(61)로 구성된다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 슬러지 건조기의 작용효과를 설명한다.

슬러지 건조기의 투입구(22)를 통해 슬러지 또는 음식물 쓰레기 등과 같은 수분을 포함한 폐기물이 유입되면 회전축(21)의 회동바(24) 일단부에 설치된 코팅스크레퍼(40)가 건조드럼(20)의 내벽면에 건조된 폐기물을 얇게 입혀 코팅한다.

코팅시 코팅스크레퍼(40)가 진행방향으로 경사져 배치되므로 폐기물은 그 경사면에 안내되어 건조드럼(20)의 내벽면에 원활하게 부착되며, 상기 코팅스크레퍼(40)가 건조드럼(20)의 내벽면과 다소 이격되어 있기 때문에 폐기물은 건조드럼(20)의 내벽면에 얇게 입혀진다.

따라서, 폐기물이 가열된 건조드럼(20)의 열을 균일하게 전달받아 폐기물에 포함된 습기를 신속히 증발시키게 되므로 빠른 건조가 이루어진다.

이어서, 상기 코팅스크레퍼(40)의 회동바(24)의 반대편 단부에 설치된 이송스크레퍼(50)가 건조드럼(20)의 내벽면에 코팅된 폐기물의 표면을 긁으며 지나가면서 폐기물을 건조드럼(20)의 하단부 배출구(23) 쪽으로 이송시킨다.

이때, 인접한 회동바(24)에 설치된 코팅스크레퍼(40)가 다시 이송되는 폐기물을 받아서 다시 건조드럼(20)의 내벽면에 폐기물을 얇게 입힌 후, 이어서 이송스크레퍼(50)가 배출구(23) 방향으로 이송시킨다.

즉, 상기한 바와 같은 일련의 연속적인 코팅스크레퍼(40)와 이송스크레퍼(50)들의 연속적인 작업을 하여 폐기물을 건조, 이송시킨 후 최종적인 이송스크레퍼(50)를 지난 건조된 폐기물은 인접한 다수개의 날개를 가진 배출스크레퍼(60)로 폐기물이 이송되며, 상기 배출스크레퍼(60)의 날개부(61)가 회전됨에 동시에 배출구(23)를 통해 폐기물을 배출시키도록 한다.

이때, 건조된 폐기물은 다단의 건조드럼(20)의 배출구(23)를 통과하면서 건조되어 소각로로 이송되어, 소각되고, 그 열은 다시 건조드럼(20)을 가열시키는데 사용되며, 건조드럼(20)의 내부로도 공급되어 수분을 증발시키는 기능을 수행함과 동시에 증발된 수분을 외부로 배출시켜 건조효율을 상승시키는 작용효과를 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 슬러지 건조기는 건조드럼내에 코팅스크레퍼와 이송스크레퍼 및 배출스크레퍼가 회전축에 지름방향으로 설치된 회동바에 각각 설치되어 투입된 폐기물을 건조드럼의 내벽면에 얇게 코팅하고, 이송하며, 배출시키도록 하여 폐기물의 점성이 증가하여도 스크류에 눌러붙는 현상이 방지되어 건조효율이 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 슬러지 건조기는 건조드럼내 스크레퍼를 코팅, 이송, 배출로 이루어지는 3단 방식으로 구성하였기 때문에, 각각의 스크레퍼의 경량화가 이루어질 뿐만 아니라 스크레퍼의 제조가 용이함과 동시에 스크레퍼의 무게에 따른 처짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 슬러지 이송수단을 구비한 원통형 건조드럼과; 상기 건조드럼으로 슬러지를 공급하는 공급수단과; 상기 건조드럼을 통과하여 건조된 슬러지를 배출하는 배출장치와 상기 건조드럼의 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 둘레에는 건조드럼의 지름방향으로 형성되며, 길이방향으로 일정간격 다수개 설치되는 회동바로; 구성되는 슬러지 건조기에 있어서,

   상기 회동바에 각각 고정 연결되며, 소정의 판형상으로 이루어지는 평판부와;

   상기 평판부에 그 일측이 고정되며, 타측은 건조드럼의 내벽면을 향하도록 설치되는 스크레퍼로; 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 건조기.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전축에는 그 상부에 평판부를 설치하되, 상기 평판부는 전체적으로 원판형상으로 이루어지면서 완만한 들쭉날쭉한 요철형상으로 이루어지고, 상기 평판부에 연결 설치된 스크레퍼는 투입구를 통해 폐기물이 투입되면, 건조드럼의 내벽면을 얇게 입혀 코팅이 이루어지도록 하는 코팅스크레퍼로 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 건조기.
3. 제2항에 있어서, 상기 코팅스크레퍼는 그 하부에 회전축을 기준으로 상기 코팅스크레퍼와 동일 궤적을 가지고, 교호적으로 작동되며, 코팅된 폐기물의 표면을긁어 이송시키는 이송스크레퍼로 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 건조기.
4. 제3항에 있어서, 상기 건조드럼내 최하부에 위치된 이송스크레퍼에는 그 하부로 건조된 폐기물이 배출되는 배출구가 형성되며, 상기 배출구상에는 코팅되어 이송된 폐기물을 원활하게 배출시킬수 있도록 다수개의 날개부로 이루어진 배출스크레퍼로 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 건조기.