KR20080072151A - 슬러지 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지의 안정적인 이송 및 건조 과정을 담보할 수 있는 슬러지 건조장치에 관한 것으로서, 이송 회전축과 상기 이송 회전축의 둘레를 따라 일정 각도 및 일정 간격으로 배치된 이송 날개로 구성되는 슬러지 이송수단을 통해 슬러지를 이송시킴에 따라 슬러지를 안정적으로 이송할 수 있게 되며, 하우징의 내측 둘레를 따라 구비되는 수증기 순환배관을 이용하여 슬러지를 건조시킴에 따라 슬러지 건조 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

슬러지 건조장치{Apparatus for drying sludge}

도 1은 종래 기술에 따른 슬러지 건조장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 이송수단의 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 이송수단의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

201 : 슬러지 투입구 202 : 슬러지 배출구

210 : 하우징 211 : 수증기 순환배관

220 : 슬러지 이송수단 221 : 이송 회전축

222 : 이송 날개

본 발명은 슬러지 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬러지의 안 정적인 이송 및 건조 과정을 담보할 수 있는 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

최근 다양한 분야에서 발생되는 각종 폐기물 중에서 수분이 함유된 폐기물(이하, '슬러지(sludge)'라 한다)에 대한 관심이 증대되고 있다. 이와 같은 슬러지에는 하폐수 처리시설에서 발생하는 하폐수 슬러지, 식품 또는 제지공장 등의 산업현장에서 발생되는 다습 폐기물, 가정에서 발생되는 음식물 쓰레기 및 축산 농가에서 발생하는 축산 분뇨 등이 있다. 또한, 슬러지는 80%에 이르는 수분이 함유되어 있어 일반적인 소각시설의 처리대상에서는 제외되어 매립을 통한 처리가 일반화되어 있다. 그러나, 매립을 통한 슬러지의 처리는 침출수로 인한 지하수 등의 2차 오염, 지반의 약화, 매립 면적의 확보 등에 따른 문제점이 대두되고 있어 이에 대한 대체 기술이 요구되는 실정이다.

이에, 최근에는 미생물을 이용한 생물학적 슬러지 처리방법과 고열을 이용하여 건조시키거나 증발시키는 물리학적 슬러지 처리방법이 제시되고 있다. 그러나, 생물학적 슬러지 처리방법은 환경 친화적이고 경제적이라는 장점이 있으나 처리 기간이 길고 기후나 운전조건에 따라 처리 효율이 크게 떨어지는 단점이 있으며, 물리학적 처리방법은 신속하고 간단한 반면에 에너지가 많이 소모되어 경제적인 운영이 어렵다는 문제가 있다. 그런데, 최근 폐타이어 열분해 장치와 같이 버려지는 폐기물로부터 열에너지를 회수하는 장치들이 개발됨에 따라 슬러지를 저렴한 비용으로 물리학적으로 처리할 수 있게 되었다.

물리학적 슬러지 처리방법을 구현하는 슬러지 건조장치의 구성 및 동작을 간 략히 살펴보면 다음과 같다. 도 1에 도시한 바와 같이 종래의 슬러지 건조장치는 크게 건조용 원통(101), 상기 건조용 원통(101) 내에 구비되는 스크류(102)로 구성되며, 종래의 슬러지 건조장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 상기 건조용 원통(101) 내에 슬러지가 공급되면 상기 스크류(102)가 동작함과 함께 상기 건조용 원통(101) 내에는 고온의 열풍이 공급된다. 이에 따라, 슬러지는 스크류의 동작에 의해 전진 이동되며 동시에 고온의 열풍으로 인해 슬러지 내의 수분이 증발하게 된다. 증발된 수증기는 별도의 배관을 통해 배출된다.

이와 같은 종래의 슬러지 건조장치에 있어서, 슬러지의 이송을 스크류(102)가 담당하는데 스크류(102)가 일체형으로 구성되어 있음에 따라, 슬러지의 이송은 연속성을 띠게 된다. 따라서, 연속적으로 이송되는 슬러지를 실시간으로 배출해야만 슬러지의 이송 및 건조 과정이 원활하게 진행된다. 그러나, 스크류를 채택하는 종래의 슬러지 건조장치는 건조 과정을 거쳐 최종적으로 이송된 슬러지가 원활하게 배출되지 못하여 배출관이 막히는 현상이 적지 않게 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 슬러지의 안정적인 이송 및 건조 과정을 담보할 수 있는 슬러지 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 건조장치는 슬러지의 이송 및 건조 공간을 제공하는 하우징과, 상기 하우징 내에 구비되어 슬러지를 이송하는 역할을 하는 슬러지 이송수단의 조합으로 이루어지며, 상기 슬러지 이송수단은, 상기 하우징의 길이 방향에 평행하게 구비되는 이송 회전축과 상기 이송 회전축 표면의 가상의 나선을 따라 일정 간격을 두고 배치되는 이송 날개로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징의 내측 둘레를 따라 수증기 순환배관이 더 구비된다.

상기 이송 회전축을 중심으로 360도 각도 내에 복수의 이송 날개가 일정 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하며, 상기 이송 날개는 상기 이송 회전축의 둘레에 배치됨에 있어 슬러지의 이송 방향으로 기울어지게 배치되고, 이송 날개의 표면은 유선형의 형태를 갖는다.

본 발명의 특징에 따르면, 이송 회전축과 상기 이송 회전축의 둘레를 따라 일정 각도 및 일정 간격으로 배치된 이송 날개로 구성되는 슬러지 이송수단을 통해 슬러지를 이송시킴에 따라 슬러지를 안정적으로 이송할 수 있게 되며, 하우징의 내측 둘레를 따라 구비되는 수증기 순환배관을 이용하여 슬러지를 건조시킴에 따라 슬러지 건조 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조장치를 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 이송수단의 사시도이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 이송수단의 평면도이다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조장치는 크게 하우징(210)과 슬러지 이송수단(220)의 조합으로 이루어진다. 상기 하우징(210)은 슬러지의 이송 및 건조 공간을 제공하며, 상기 슬러지 이송수단(220)은 상기 하우징(210) 내에 공급된 슬러지를 이송하는 역할을 수행한다.

구체적으로, 상기 하우징(210)은 다양한 형태로 변형, 실시될 수 있는데 일 실시예로 원통형으로 구현될 수 있다. 상기 하우징(210)의 일단에는 슬러지 투입구(201)가 구비되고, 다른 일단에는 건조된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구(202)가 구비된다. 또한, 상기 하우징(210)의 내벽에는 수증기 순환배관(211)이 구비된다. 상기 수증기 순환배관(211) 내에는 110∼140℃의 수증기가 순환되며, 해당 수증기의 열에 의해 상기 하우징(210) 내의 슬러지가 건조된다. 상기 수증기는 열교환기(도시되지 않음)를 통해 공급되며, 상기 열교환기에 사용되는 열은 폐기물 소각 등을 통해 얻을 수 있다.

한편, 상기 슬러지 이송수단(220)은 세부적으로 상기 하우징(210)의 길이 방향 즉, 슬러지의 이송 방향에 평행하게 상기 하우징(210) 내에 구비되는 이송 회전축(221)과, 상기 이송 회전축(221)의 둘레를 따라 일정 간격으로 두고 배치된 복수의 이송 날개(222)로 구성된다.

상기 각각의 이송 날개(222)는 서로 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하며, 도 3에 도시한 바와 같이 가상의 나선을 따라 일정 간격을 두고 배치된다. 이 때, 상기 이송 회전축(221)의 둘레를 따라 배치된 이송 날개(222)의 평면 배치 구조를 살펴보면, 도 4에 도시한 바와 같이 4개의 이송 날개(222)가 바람개비 형상과 같이 이송 회전축(221)을 중심으로 일정 각도를 두고 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 이송 회전축(221)을 기준으로 360도의 각도 내에 4개의 이송 날개(222)가 일정 간격을 두고 배치된다.

도 4에 있어서, 이송 날개(222)가 4개 배치되는 것을 도시하였으나 일 실시예일 뿐, 이송 회전축(221)을 기준으로 360도 각도 내에 2개 이상의 이송 날개(222)가 선택적으로 배치될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이 이송 회전축(221)을 기준으로 360도 각도 내에 각각 3개의 이송 날개(222), 5개의 이송 날개(222)가 일정 간격을 두고 배치될 수 있다.

또한, 상기 각각의 이송 날개(222)는 상기 이송 회전축(221)의 둘레에 배치됨에 있어 슬러지의 이송 방향으로 기울어지게 배치되고, 각각의 이송 날개(222)의 표면은 유선형의 형태를 갖는 것이 바람직하다. 이는 슬러지의 이송이 원활하게 진행되도록 하기 위함이다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 이송수단(220)을 종래의 스크류와 비교하면, 종래의 스크류가 일체형의 구조를 갖고 연속적으로 슬러지를 이송함에 반해 본 발명의 슬러지 이송 수단은 슬러지를 실질적으로 이송시키는 이송 날개(222)가 이송 회전축(221)을 따라 일정 간격 이격되어 배치되는 구조를 갖음에 따라, 이송되는 슬러지가 이송 날개(222)와 이송 날개(222) 사이의 공간에 임시적으로 저장되는 형태를 갖게 되어 최종적으로 슬러지의 배출시 슬러지에 의한 배출관의 막힘 현상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 슬러지 투입구를 통해 하우징(210) 내에 수분을 함유한 슬러지가 공급된다. 이 때, 투입되는 슬러지의 수분 함량은 약 80% 정도이다. 한편, 상기 슬러지의 공급과 동시에 또는 상기 슬러지의 공급 후에 상기 슬러지 이송수단(220)의 이송 회전축(221)이 회전하게 된다. 상기 이송 회전축(221)의 회전에 의해 상기 이송 회전축(221)의 둘레에 배치된 이송 날개(222) 역시 회전하게 된다.

상기 이송 회전축(221) 및 이송 날개(222)가 회전함에 따라 상기 하우징(210) 내에 공급되는 슬러지는 상기 이송 날개(222)에 의해 전진 이동하게 된다. 이 때, 상기 하우징(210)의 내측 둘레를 따라 구비되는 수증기 순환배관(211) 내에는 수증기가 공급되어 순환한다. 이에 따라, 상기 이송 날개(222)에 의해 전진 이동되는 슬러지는 상기 수증기 순환배관(211)으로부터 발생되는 열에 의해 건조된다. 이와 같은 과정을 통해 약 80%의 함수율을 갖는 슬러지는 함수율이 10% 이하로 떨어지게 된다.

본 발명에 따른 슬러지 건조장치는 다음과 같은 효과가 있다.

이송 회전축과 상기 이송 회전축의 둘레를 따라 일정 각도 및 일정 간격으로 배치된 이송 날개로 구성되는 슬러지 이송수단을 통해 슬러지를 이송시킴에 따라 슬러지를 안정적으로 이송할 수 있게 되며, 하우징의 내측 둘레를 따라 구비되는 수증기 순환배관을 이용하여 슬러지를 건조시킴에 따라 슬러지 건조 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 슬러지의 이송 및 건조 공간을 제공하는 하우징과, 상기 하우징 내에 구비되어 슬러지를 이송하는 역할을 하는 슬러지 이송수단의 조합으로 이루어지며,

   상기 슬러지 이송수단은, 상기 하우징의 길이 방향에 평행하게 구비되는 이송 회전축과 상기 이송 회전축 표면의 가상의 나선을 따라 일정 간격을 두고 배치되는 이송 날개로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징의 내측 둘레를 따라 수증기 순환배관이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 이송 회전축을 중심으로 360도 각도 내에 복수의 이송 날개가 일정 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 이송 날개는 상기 이송 회전축의 둘레에 배치됨에 있어 슬러지의 이송 방향으로 기울어지게 배치되고, 이송 날개의 표면은 유선형의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징의 일단에는 슬러지 투입구가 구비되고, 다른 일단에는 건조된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.

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