KR20080098300A - 슬러지 건조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지의 건조방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전류가 흐르는 전자유도가열장치의 가열코일 주변 또는 그 내부에 금속부재가 혼합된 슬러지를 통과시킴에 따라 상기 가열코일 주위에는 자장의 변화가 발생하게 되며 이러한 자장의 변화에 의해 상기 금속부재는 유도전류가 발생하여 가열된다. 이렇게 상기 금속부재가 가열됨에 따라 상기 슬러지에 함유된 수분은 외부로 배출되게 되는데, 이때 상기 슬러지 내부의 온도가 100℃보다 상승될 경우 상기 슬러지에 함유된 수분은 기포를 발생시키며 끓게 되고 그리하여 상기 슬러지의 건조과정에서 상기 슬러지에 무수한 기공이 형성됨에 따라 상기 슬러지의 건조효율이 향상된다.

이렇게 건조과정을 거쳐 건조된 슬러지를 분쇄하여 자석의 자력 또는 금속과 슬러지 간에 질량차이를 이용하여 금속부재를 회수함에 따라 금속부재의 재활용이 가능하게 되는 에너지 효율이 높은 슬러지 건조방법 및 장치에 대해 개시한다.

슬러지, 건조, 전자유도가열장치, 유도전류

Description

슬러지 건조방법 및 장치{SLUDGE DRYING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 슬러지 건조방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자유도가열(일명 고주파유도가열)의 원리를 이용하여 슬러지를 가열하여 건조시키는 방법으로 수분이 혼합된 일반적인 슬러지에 금속부재를 혼합한 후 상기 슬러지 외부에서 자장의 변화를 발생시켜 상기 슬러지 내부에 혼합된 금속부재가 발열되도록 하여 상기 슬러지의 내부에서부터 건조가 진행되도록 하는 슬러지 건조방법 및 장치에 관한 것이다.

지금까지 개시된 슬러지 건조방법 및 장치에 대해서 보면, 급속 건조기(flash dryers), 분무 건조기(spray dryers), 회전 건조기(rotary dryers), 다단증발 건조기(multiple-effect evaporation) 등이 있다. 이러한 대부분의 공법들은 슬러지의 건조 내지 소각이 이루어지도록 설계되어졌다.

상기 급속 건조기(flash dryers), 분무 건조기(spray dryers), 회전 건조기(rotary dryers), 다단증발 건조기(multiple-effect evaporation)슬러지 건조기 의 특징을 살펴보면 아래와 같다.

1. 급속건조기(flash dryers)

케이지 밀(cage mill)에서 주입슬러지를 가루로 만드는 것이나 고온가스가 있는 곳에서 분무시키는 방법으로 슬러지로부터 수분이 제거되도록 슬러지 미립자가 충분한 시간동안 뜨거운 가스와 접촉하도록 설계되어 있다.

케이지 밀의 첫 공정은 젓은 슬러지, 슬러지 케익, 반송된 건조 슬러지등을 혼합한다. 이들 혼합물은 보통 50%이상의 수분을 지니고 있다. 고온가스와 슬러지는 도관(duct)과 사이클론(cyclone)으로 보내지는데 그곳에서 증기와 고형물질로 분리된다. 이러한 과정을 저치면서 슬러지의 수분함량을 8% 이하로 할 수 있다. 건조된 슬러지는 토양 개량제로 팔거나 직접 사용할 수도 있으며, 소각로에서 어느 정도는 100%까지 소각시킬 수 있다.

2. 분무 건조기(spray dryers)

분무건조기는 액상 슬러지를 주입할 수 있는 고속 원심분리기를 사용한다. 원심력은 미세 입자로 슬러지를 분무화시키고 건조용기의 상부로 분무시킨다. 여기서 수분은 뜨거운 가스로 바뀐다. 만약 설계시 노즐이 막히지 않게 설계한다면 보울(bowl)대용으로 노즐을 사용할 수 있다.

3. 회전 건조기(rotary dryers)

슬러지 건조나 도시 고형물 또는 건조 소각하기 위하여 활용되는 건조기이다. 직접 열 건조기는 고온의 가스에 의해 직접적으로 건조되는 것이고, 간접 열 건조기는 예열된 증기를 중앙실에서 교반기로 전갈되어 건조하게 되는 것이다. 연 료로는 석탄, 기름 가스, 도시의 고형폐기물, 건조슬러지등을 사용할 수 있다.

4. 다단로 건조기

기계적 장치에 의해 탈수되어진 슬러지를 태우거나 건조시키는데 사용되어지는 것으로 예열된 공기내를 미세한 슬러지가 연속 통과함에 따라 건조되는 것이다.

5. 다단 증발기

일명 "Carver-Greenfield Process"로 알려진 이 공정의 주요 단계는 기름 교반, 다단 증발, 기름과 고형물질의 분리, 응축 기름의 분리 등이다. 기름 혼합단계에서는 기름과 슬러지를 혼합함으로써 운송이 쉽고 관석(scaling)과 부식을 줄일 수 있다. 물이 기름보다 끓는점이 낮기 때문에 물이 먼저 증발제거 되고 기름과 건조 슬러지가 남아 있게 된다.

이러한 종래의 건조방식과 더불어 근래에는 건조물을 파쇄 부양시켜 열풍과의 접촉면적을 최대화해 건조효율을 극대화한 핵심기술로 충돌기류 열풍에 의해 부양입자를 건조시키는 시스템이 개발되었는데 국내외의 건조기술로서 보고된 바가 없는 신기술로 인정된다. 또 하·폐수 슬러지의 경우 함수율 50~60% 구간에에서 응고되어 덩어리로 고형화되는 현상이 발생하는데 효과적인 건조를 위해 슬러지를 연속적으로 파쇄 부양시켜 열풍과의 접촉 면적을 크게 하는 기술을 개발 적용했고, 직접건조기와 간접건조기내에서 발생된 습공기를 500~800℃의 복사열 구간을 3~5초간 통과시켜 습공기 내에 함유된 악취를 저감시키는 기술을 개발 적용했다.

또한, 이러한 방식외에 슬러지를 포함하고 있는 공간을 진공상태로 만들어 낮은 온도에서 수분이 증발되도록 하는 기술도 개발되어 수분을 증발시키는데 상용하는 에너지를 최소화 하려는 기술도 이미 개발되었다.

그러나, 이러한 모든 기술에 있어서, 가장 큰 단점은 슬러지의 경우 함수율 50~60% 구간에서 응고되어 덩어리로 고형화되는 현상이 발생하는데 이러한 현상이 발생하면 슬러지의 외부는 건조함에도 불구하고 그 내부에 있는 습기를 제거하기 어렵기 때문에 건조효율이 떨어지게 된다. 종래의 기술들은 이러한 문제에 대한 해결책이 접합하지 않아 에너지의 사용은 높으면서도 그 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

도 1은 종래의 유도가열방식의 슬러지 건조장치로서, 수분이 함유된 슬러지(110)가 이송되는 이송수단(140)의 상부에 교류전류가 인가되는 유도가열부(150)를 배치하고, 상기 이송수단(140)의 하부에 금속부재(120)를 배치한 다음 상기 유도가열부(150)에 전류를 인가함으로서 상기 금속부재(120)가 가열되는 원리를 이용하여 상기 이송수단(140)을 통해 이송되는 슬러지(110)를 건조시키는 장치이다.

종래의 유도가열방식의 슬러지 건조장치는 유도가열 방식에 의해 가열된 상기 금속부재(120)와 수분이 함유된 슬리지(110)가 서로 밀착되지 아니하고 이격됨으로써 가열된 상기 금속부재(120)의 열에너지 중 일부만이 상기 슬러지(110)에 전달되어 상기 슬러지(110)의 건조효율이 저하되고, 상기 금속부재(120)의 하부면 즉 슬러지(110)와 반대방향으로 방출되는 열에너지는 그대로 버려진다는 문제점이 발생하였다.

이에 덧붙여 상기 금속부재(120)로부터 방출되는 열에너지의 전달방향과 상 기 슬러지(110)로부터 배출되는 수증기의 배출방향이 서로 반대가 됨으로써 상기 금속부재(120)로부터 방출된 열에너지가 슬러지(110)의 내부까지 전달되지 못하고 상기 슬러지(110)의 외부로 배출되는 수증기만 가온시키게 된다는 문제점이 있다.

또한, 건조과정에서 상기 슬러지(110)의 외부면에서부터 건조가 이루어짐에 따라 외부면은 어느 정도 건조되어 고형화 되는 반면 내부는 건조되지 못한다는 문제와, 상기 슬러지(110)와 금속부재(120) 사이에 컨베이어와 같은 이송수단(140)이 위치함에 따라 열전달이 용이하지 못하다는 문제점이 발생하였다.

슬러지는 주로 다량의 수분을 함유하고 있어 건조과정이 필수적으로 이루어져야 하나, 슬러지를 건조하는데 막대한 에너지와 비용이 소요됨에 따라 주로 매립, 해양투기와 같은 방법으로 처리되고 있는 실정이다. 그러나, 슬러지류는 직매립의 경우 2003년 7월부터 금지되었고, 해양투기의 경우 2012년에 전면 금지될 예정이다.

현재 슬러지의 발생량은 증가하면서도 상술한 바와 같이 슬러지의 해양투기가 금지되어 가는 시대적 흐름에서 슬러지를 적은 양의 에너지를 이용하여 처리하는 고효율의 처리방법과 장치의 개발이 절실히 요구되는 시점이라 할 수 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전자유도가열(일명 고주파유도가열) 원리를 이용하여 슬러지를 건조하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 슬러지 내부에 금속부재가 일정하게 혼합되도록 하여 전자유도방식에 의해 가열된 상기 금속부재에 의해 슬러지의 내·외부에서 복합적인 건조가 이루어짐과 아울러 슬러지의 외부 고형화를 방지하는 슬러지 건조방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 슬러지 내부에 혼합된 금속부재가 100℃이상으로 가열되도록 하여 슬러지의 건조과정에서 상기 슬러지에 함유된 수분에 의해 상기 슬러지에 다수의 기공이 형성되도록 하여 건조효율이 향상된 슬러지 건조방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 금속부재에서 방출된 열에너지의 전달방향과 수증기의 배출방향이 서로 같아져 건조효율이 향상된 슬러지 건조방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 슬러지의 건조 후 금속부재 회수가 용이함에 따라 경제적 손실이 발생되지 않는 슬러지 건조방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬러지 건조방법은 슬러지 내부에 금속부재를 삽입하는 금속부재 삽입단계(S1); 전자유도가열장치의 가열코일에 교류전류를 인가하는 전류인가단계(S2); 전류가 인가된 상기 가열코일 주변에 상기 금속부재가 삽입된 슬러지를 통과시키는 슬러지 통과단계(S3); 자장의 변화에 의해 상기 슬러지 내부에 삽입된 금속부재가 가열되는 금속부재 가열단계(S4); 가열된 상기 금속부재에 의해 슬러지를 건조하는 슬러지 건조단계(S5); 건조된 상기 슬러지로부터 상기 슬러지 내부에 삽입된 금속부재를 분리하는 금속부재 분리단계(S6); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 금속부재 분리단계(S6)는 상기 슬러지를 파쇄하는 슬러지 파쇄단계(S6-1)와 영구자석 또는 전자석에 의해 파쇄된 상기 슬러지로부터 금속부재를 회수하는 금속부재 회수단계(S6-2)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속부재는 금속조각, 금속선, 금속코일, 금속판 중 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속부재는 철(Fe)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다량의 수분이 함유된 슬러지에 금속부재를 인위적으로 혼합한 후, 도체의 전자유도 가열현상을 이용하여 슬러지 내부에 있는 금속을 가열하면, 슬러지를 내부로부터 가열하여 물을 끓이면서 증발 시킬수 있고, 물이 끓으면서 발생하는 기포가 슬러지에 다수의 기공을 생성시킴에 따라 건 조과정에서 발생된 수증기를 더욱 효율적으로 배출할 수 있다는 특유의 작용효과가 있다.

또한, 전자유도방식을 이용하여 슬러지의 건조효율이 향상됨은 물론 통제가 용이하며, 유도전류에 의해 가열되는 금속부재가 슬러지 내부에 삽입됨으로써 수증기의 배출방향과 열의 전달방향이 일치하게 되어 에너지의 낭비가 발생되지 않고 슬러지의 건조효율이 향상된다는 작용효과가 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 슬러지 건조방법 및 장치에 대해서 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 슬러지 건조방법의 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 슬러지 건조장치의 혼합수단과 이송수단 및 전자유도가열장치를 나타낸 개념도이며, 도 4는 본 발명에 따른 슬러지 건조장치의 파쇄수단 및 금속부재 회수수단을 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 다양한 금속부재가 혼합된 슬러지를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 슬러지 건조방법의 순서도써, 도시된 바와 같이 본 발명의 슬러지 건조방법은 슬러지(10) 내부에 금속부재(20)를 삽입하는 금속부재 삽입단계(S1), 전자유도자열장치(50)의 가열코일(53)에 교류전류를 인가하는 전류인가단계(S2), 전류가 인가된 상기 가열코일(53) 주변으로 상기 금속부재(20)가 혼합된 상기 슬러지(10)를 통과시키는 슬러지 통과단계(S2), 자장의 변화에 의해 상기 슬러지(10) 내부에 혼합된 금속부재(20)가 가열되는 금속부재 가열단계(S4), 가열된 상기 금속부재(20)에 의해 상기 슬러지(10)가 건조되는 슬러지 건조단계(S5) 및 건조된 상기 슬러지(10a) 내부에 혼합된 금속부재(20)를 분리하는 금속부재 분리단계(S6)로 이루어진다.

상기 금속부재 삽입단계(S1)는 다량의 수분이 함유된 슬러지(10) 내부에 금속부재(20)가 일정하게 삽입되도록 하는 단계로써, 상기 금속부재(20)는 도 2에 참조되는 바와 같이 금속조각일 수도 있고, 도 5에 참조되는 바와 같이 금속선, 금속코일 또는 금속판일 수 있으며, 상술한 금속조각, 금속선, 금속코일, 금속판들이 적절히 조합된 것 일 수도 있다.

상기 금속부재(20)는 위의 예로써 한정치 아니하고 당업자 입장에서 얼마든지 변경실시가 가능할 것이다. 또한 본 명세서 상에는 발명의 명확한 이해를 돕고자 상기 금속조각으로 이루어진 금속부재(20)를 예시하여 설명한다.

상기 전류인가단계(S2)는 전자유도가열장치(50)의 가열코일(53)에 교류전류를 인가하는 단계로써, 여러 가지 고려할 사항들과 감지하여 사용할 것들이 많다. 특히 슬러지(10)의 두께, 금속부재(20)의 적정 가열온도 등을 고려하여 상기 전자유도가열장치(50)의 교류 주파수, 전류의 크기가 변경되어야 한다.

상기 전류인가단계에서는 슬러지(10)의 두께, 금속부재(20)의 적정 가열온도 등을 자동으로 측정 내지 감지하고 통제하는 통제수단이 필요하나 이러한 것은 너 무나 일반적이라 강조하여 언급치 아니한다.

상기 슬러지 통과단계(S3)는 전류가 인가된 상기 가열코일(53) 주변이나 상기 가열코일(53)이 만드는 내부공간으로 상기 금속부재(20)가 삽입된 슬러지(10)를 상대운동하여 통과시키는 것이다. 이때 중요한 것은 상기 슬러지(10)가 가능한 상기 가열코일(53)에 의하여 발생하는 자장이 가장 크게 변화 하는 공간을 통과하도록 하는 점이다.

상기 슬러지 통과단계(S3)는 상기 전류인가단계(S2)와 동시에 이루어 질 수도 있으나, 상기 전류인가단계(S2) 이후에 이루어짐이 바람직하다.

상기 슬러지 통과단계(S3)에서 상기 슬러지(10)는 컨베이어와 같은 이송수단(40)에 의해 이송되어 짐이 바람직한데, 이때 상기 컨베이어는 상기 슬러지(10)로부터 수분 내지 수증기의 배출이 용이하도록 다수의 통공이 형성된 타공판 또는 메시(mesh)인 것이 바람직하다. 또한 슬러지 통과단계(S3)는 장치의 구성상 특성에 따라 금속부재 삽입단계(S1)와 뒤에 나올 금속부재 분리단계(S6)의 조합으로 수행될 수도 있음을 밝혀둔다.

상기 금속부재 가열단계(S4)는 상기 슬러지(10)가 전류가 인가된 가열코일(53)이 만드는 내부공간을 통과하면서 자장의 변화에 의해 가열되는 단계이다. 상기 슬러지(10) 내부에 자장의 변화가 발생하면 상기 슬러지(10) 내부에 삽입된 상기 금속부재들(20)에 유도전류가 발생하며 유도전류의 방향이 상기 가열코일(53) 의 전류 방향이 변화하는 속도에 맞추어 변화하면 상기 금속부재(20)의 저항과 히스테리시스에 의하여 열이 발생하게 된다.

상기 슬러지 건조단계(S5)는 상기 금속부재 가열단계(S4)를 거쳐 가열된 상기 금속부재(20)에 의해 상기 슬러지(10)가 건조되는 단계로써, 유도전류에 의해 상기 금속부재(20)가 가열됨에 따라 상기 슬러지(10)에 함유된 수분의 온도가 상승하여 증발하게 된다. 이 과정에서 상기 금속부재(20)가 물의 끓는점인 100℃이상 가열되면 상기 슬러지(10)에 함유된 수분은 끓어 기포를 발생시키게 되고 그리하여 상기 슬러지(10)에는 상기 기포에 의해 다수개의 공극이 형성된다. 상기 슬러지(10)에 다수개의 공극이 형성됨에 따라 상기 슬러지(10)의 건조효율이 향상된다.

상기 금속부재(20)에 의해 상기 슬러지(10)가 건조되는 것은 가열코일(53)이 만드는 내부공간을 통과하거나 주변을 지나가는 동안만이 아나라 일단 상기 금속부재(20)가 가열되면 그 이후에는 상기 금속부재(20)로부터 지속적으로 슬러지(10)에 열이 전달되며 슬러지(10)는 계속 건조되게 된다.

상기 전자유도가열장치(50)의 가열코일(53)은 도면에 예시된 바와 같이 하나만 구비될 수도 있으며 필요에 따라 다수개가 구비될 수 있다. 또한, 경우에 따라 외부에서 LPG나 LNG 또는 기타 화학연료를 연소시켜 발생된 열을 활용하여 추가 건조할 수 있음을 밝혀둔다.

상기 슬러지 분리단계(S6)는 상기 슬러지 건조단계(S5)를 거쳐 건조된 슬러 지(10a)로부터 금속부재(20)를 분리하는 단계로써, 건조된 슬러지(10a)를 파쇄하는 슬러지 파쇄단계(S6-1)와 파쇄된 슬러지(10a)로부터 영구자석 또는 전자석 또는 기타 방법을 이용하여 금속부재(20)를 회수하는 금속부재 회수단계(S6-2)로 이루어진다. 상기 기타 방법에는 철(Fe)로 된 체인이나 고리 등을 컨베이어밸트로 돌려서 회수하는 방법, 철의 무게나 크기를 이용하여 회수하는 방법 등이 있을 수 있다.

도 3과 4는 본 발명에 따른 슬러지 건조장치를 나타낸 개념도로써, 도시된 바와 같이 본 발명의 슬러지 건조장치는 크게 슬러지(10)와 금속부재(20)를 혼합하는 혼합수단(30)과, 상기 금속부재(20)가 혼합된 상기 슬러지(10)를 이송하는 이송수단(40)과, 상기 슬러지(10)에 혼합된 금속부재(20)에 유도전류를 발생시키는 전자유도가열장치(50)와, 건조된 슬러지(10a)로부터 금속부재(20)를 분리하는 금속부재 분리수단(60)으로 구성된다.

여기서 상기 전자유도가열장치(50)는 상기 가열코일(53)에 고주파전류를 인가하는 출력트랜스(52) 및 상기 출력트랜스(52)에 연결된 교류발진기(51)로 이루어진다. 상기 가열코일(53)은 상기 교류발진기(51)로부터 발생하는 신호에 의해 교류의 주파수를 결정하게 되며, 전류를 높혀 주는 상기 출력트랜스(52)와 연결되어 고전류의 일정한 교류주파수를 공급받게 된다.

또, 상기 건조된 슬러지(10a)로부터 금속부재(20)를 분리하는 금속부재 분리수단(60)은 건조된 슬러지(10a)를 파쇄하는 슬러지 파쇄수단(61)과, 파쇄된 상기 슬러지(10a)로부터 금속부재(20)를 회수하는 금속부재 회수수단(62)으로 구성된다.

본 발명의 슬러지 건조장치에 의해 슬러지가 건조되는 과정에 대해서 살펴보면 먼저 다량의 수분을 함유한 슬러지(10)와 금속부재(20)는 상기 혼합수단(30)으로 이동된다. 이렇게 상기 혼합수단(30)으로 이동된 상기 슬러지(10)와 금속부재(20)는 서로 혼합되게 되는데, 이때 상기 금속부재(20)는 도면에 도시된 바와 같이 금속조각일 수도 있고, 도 5에 참조되는 바와 같이 금속선, 금속코일, 금속판일 수도 있다.

상기 혼합수단(30)을 통해 금속부재(20)가 내부에 삽입된 상기 슬러지(10)는 이송수단(40)을 통해 이송되어 진다. 상기 이송수단(40)은 일반적인 컨베이어로써 상기 슬러지(10)로부터 수분의 배출이 용이하도록 상기 켄베이어의 밸트는 다수개의 통공이 형성된 타공판 또는 메쉬(mesh)로 이루어짐이 바람직하다. 또한 이때 상기 이송수단(40)에 의하여 가열코일(53)이 슬러지(10)에 대해 상대운동을 하면서 건조하는 것도 포함된다.

상기 이송수단(40)을 통해 슬러지(10)는 고전류가 인가된 상기 가열코일(53)이 만드는 내부공간을 통과하게 되는데, 이 과정에서 상기 가열코일(53)이 만드는 내부공간에는 강한 자장이 발생하고 교류에 의하여 전류의 흐름방향이 바뀌면, 자장의 방향도 따라서 변하게 된다. 이에 따라 자장이 변화하는 공간을 통과하는 상기 금속부재(20)는 자체적으로 유도전류가 발생하게 되며 유도전류의 방향도 가열코일(53)의 교류 주파수에 맞추어 변화하게 된다. 유도전류의 방향이 빠른 속도로 변화하면 상기 금속부재(20)의 내부저항과 히스테리스에 의하여 열이발생된다.

유도전류에 의해 상기 금속부재(20)가 가열됨에 따라 상기 슬러지(10)에 함유된 수분의 온도가 상승하게 되고 그에 따라 수분의 증발이 촉진되어 상기 슬러지(10)가 건조된다. 여기서 상기 금속부재(20)의 가열온도가 물의 끓는점인 100℃보다 더 상승되면 상기 슬러지(10) 내부에 함유된 수분은 끓어 기포를 발생시키게 되고 그로 인해 상기 슬러지(10)에는 다수의 기공이 형성된다.

상기 슬러지(10)에 다수의 기공이 형성됨에 따라 상기 슬러지(10)의 건조효율이 향상된다.

이 과정에서 상기 금속부재(20)는 전자유도에 의해 열을 발생시키는 저항열 발생 효율도 우수하고, 강자성체로써 영구자석 또는 전자석에 의해 상기 슬러지(10)로부터 분리하는데 용이한 철(Fe)로 제작됨이 바람직하다.

이렇게 건조과정을 거친 상기 슬러지는 고형화되는데, 고형화된 상기 슬러지(10)는 슬러지 파쇄수단(61)에 의해 압착되어 파쇄되고, 영구자석 도는 전자석으로 이루어진 금속부재 회수수단(62)에 의해 금속부재(20)와 분리된다.

상기 금속부재(20)가 강자성체가 아닌 금속재로 제작된 경우 상기 금속부재(20)는 무게에 의한 회수 또는 크기에 의한 분리 방법들을 통해 회수가 가능하다.

도 5는 다양한 금속부재가 혼합된 슬러지를 나타낸 사시도로써, 상기 슬러지(10) 내부에는 5(a)와 같이 금속선이 삽입될 수 있고, 5(b)에서와 같이 금속코일이 삽입될 수 있으며, 5(c)에서와 같이 소정의 형상을 갖는 금속판이 삽입될 수 있 다.

상기 슬러지(10)와 금속부재(20) 사이에는 긴밀한 접촉관계가 유지되어야 만이 상기 슬러지(10)의 건조효율이 향상됨에 따라 상기 슬러지(10)와 금속부재(20)가 혼합되는 상기 혼합수단(30)에는 가압수단(미도시)이 더 구비된다.

상기 가압수단(미도시)은 일정거리 이격되어 설치된 상·하 한쌍의 롤러와 같이 상기 슬러지(10)와 금속부재(20)에 소정의 압력을 가해 서로 긴밀한 접합관계가 유지되도록 하는 모든 것이 적용될 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 종래의 슬러지 건조장치를 나타낸 개념도.

도 2는 본 발명에 따른 슬러지 건조방법의 순서도.

도 3은 본 발명에 따른 슬러지 건조장치의 혼합수단과 이송수단 및 전자유도가열장치를 나타낸 개념도.

도 4는 본 발명에 따른 슬러지 건조장치의 파쇄수단 및 금속부재 회수수단을 나타낸 개념도.

도 5는 본 발명에 따른 다양한 금속부재가 혼합된 슬러지를 나타낸 사시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: 슬러지 10a: 건조된 슬러지

20: 금속부재 30: 혼합수단

40: 이송수단 50: 전자유도가열장치

51: 교류발진기 52: 출력트랜스

53: 가열코일 60: 금속부재 분리수단

61: 파쇄수단 62: 금속부재 회수수단

Claims (8)

1. 슬러지(10) 내부에 금속부재(20)를 삽입하는 금속부재 삽입단계(S1);

   전자유도가열장치(50)의 가열코일(53)에 교류전류를 인가하는 전류인가단계(S2);

   전류가 인가된 상기 가열코일(53) 주변에 상기 금속부재(20)가 삽입된 슬러지(10)를 통과시키는 슬러지 통과단계(S3);

   자장의 변화에 의해 상기 슬러지(10) 내부에 삽입된 금속부재(20)가 가열되는 금속부재 가열단계(S4);

   가열된 상기 금속부재(20)에 의해 슬러지(10)를 건조하는 슬러지 건조단계(S5);

   건조된 상기 슬러지(10a)로부터 상기 슬러지(10a) 내부에 삽입된 금속부재(20)를 분리하는 금속부재 분리단계(S6); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 금속부재 분리단계(S6)는 상기 슬러지(10a)를 파쇄하는 슬러지 파쇄단계(S6-1)와 영구자석 또는 전자석에 의해 파쇄된 상기 슬러지(10a)로부터 금속부재(20)를 회수하는 금속부재 회수단계(S6-2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬 러지 건조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 금속부재(20)는 금속조각, 금속선, 금속코일, 금속판 중 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 슬러지 건조방법.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 금속부재(20)는 철(Fe)로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러지 건조방법.
5. 슬러지(10)와 금속부재(20)를 혼합하는 혼합수단(30)과;

   상기 혼합수단(30)에 의해 상기 슬러지(10)와 혼합된 금속부재(20)에 유도전류를 발생시키는 전자유도가열장치(50)와;

   상기 전자유도가열장치(50)를 통해 건조된 상기 슬러지(10a)로부터 내부에 삽입된 금속부재(20)를 분리하는 금속부재 분리수단(60); 으로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 혼합수단(30)으로부터 금속부재(20)와 혼합된 슬러지(10)를 상기 전자유도가열장치(50)에 이송하는 이송수단(40)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 금속부재 분리수단(60)은 상기 슬러지(10a)를 파쇄하는 슬러지 파쇄수단(61)과, 영구자석 또는 전자석에 의해 파쇄된 상기 슬러지(10a)로부터 금속부재(20)를 회수하는 금속부재 회수수단(62)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 혼합수단(30)에는 슬러지(10)와 금속부재(20)가 서로 밀착되도록 하는 가압수단(미도시)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.

Images