KR20100048192A - 하수 슬러지 처리방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하수 슬러지 처리방법 및 그 장치에 대한 것으로, 특히 하수 슬러지를 혼합하여 함수율 50~55%의 혼합 슬러지를 준비하고, 상기 준비된 혼합 슬러지를 파쇄기로 파쇄하며, 상기 파쇄된 혼합 슬러지를 바이브레이터(vibrator)로 진동을 주면서 이송하는 것을 특징으로 하여, 상기 이송된 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하여 고형분과 수분으로 분리하는 것이다. 본 발명에 따라 상기 혼합 슬러지를 파쇄하고 진동을 주면서 이송하면, 종래보다 생산효율을 현저히 높일 수 있는 효과가 있다.
하수 슬러지, 파쇄기, 바이브레이터

Description

하수 슬러지 처리방법 및 그 장치{A mixture for recycling sludge and treatment thereof and apparatus the same}
본 발명은 하수 슬러지를 처리하는 방법 및 그 장치에 대한 것으로, 특히 종래와 같이 하수 슬러지가 혼합된 혼합 슬러지를 바로 건조 및 분쇄하는 경우 상기 혼합 슬러지가 덩어리져서 건조 및 분쇄기 바닥에 달라붙는 문제점을 해결함으로써, 더욱 많은 양의 재활용 가능한 부산물을 효과적으로 얻기 위한 것이다.
현재, 하수처리장에서는 막대한 양의 하수 슬러지가 지속적으로 발생되고 있으며, 이러한 하수 슬러지를 처리함에 있어, 가장 일반적인 처리방식은, 황무지나 매립지에 매립하는 것이다.
그러나 황무지나 매립지는 매립할 수 있는 면적이 한정되어 있기 때문에 매립이 자유롭지 못하고 매립 허가조건도 매우 까다롭다. 또한 다른 분야에서 발생하는 다량의 폐기물이 함께 매립되므로 매립할 수 있는 장소가 급속히 고갈되고 있는 실정에 있으며, 매립지 선정에도 많은 어려움이 있어 지역적 분쟁과 사회적 문제를 야기하고 있다. 또한, 하수 슬러지를 매립하기 전에 어느 정도 탈수 및 건조시키고는 있지만, 그래도 함수율이 높기 때문에, 매립시 악취와 유독가스를 유발하여 공기를 오염시키고 땅으로 스며드는 침출수는 지하수를 오염시키는 원인이 되고 있다.
이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-0797574호(발명의 명칭: 하수 슬러지 재활용 처리 방법)는 공급되는 하수 슬러지를 믹서로 균일하게 혼합하여 함수율 55~60％가 되도록 하여 공급하는 전처리공정과, 상기 전처리공정을 거쳐 공급된 하수 슬러지를 고속 원심력에 의한 회전충격식 건조 및 분쇄기로 함수율 5％의 미립 고형분과 수분을 분리하는 건조 및 분쇄공정과, 상기 건조 및 분쇄공정에서 분리된 미립 고형분을 외부로 배출하는 반출공정과, 상기 건조 및 분쇄공정에서 분리된 수분을 기체와 액체로 분리하여 각각 외부로 배출하는 스크러버공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 재활용 처리방법을 기재하고 있다.
그러나, 상기 등록특허 제10-0797574호에 따라 전처리 공정을 거친 혼합 슬러지를 바로 고속 원심력에 의한 회전충격식 건조 및 분쇄기로 건조 및 분쇄하는 경우, 상기 혼합 슬러지는 덩어리 형태로 수분 분포가 균일하지 않아 건조 및 분쇄기 안에서 파쇄될 때, 수분이 많은 파쇄 덩어리가 건조 및 분쇄기 바닥에 달라붙는 심각한 문제점을 야기하였다. 이에 따라, 실제로 분리되는 미립 고형분의 양이 현저히 작을 뿐만 아니라, 매번 건조 및 분쇄기 내부를 청소해 주어야 하기 때문에 연속운전 이 불가능하다는 단점이 있다.
이에 본 발명은 종래와 같이 혼합 슬러지를 바로 건조 및 분쇄하는 경우 상기 혼합 슬러지가 덩어리져서 건조 및 분쇄기 바닥에 달라붙는 문제점을 해결하여, 더욱 많은 양의 재활용 가능한 부산물을 효과적으로 얻기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리방법은, 하수 슬러지를 혼합하여 혼합 슬러지를 준비하는 단계; 상기 준비된 혼합 슬러지를 파쇄기로 파쇄하는 단계; 및, 상기 파쇄된 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하여 고형분과 수분으로 분리하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.
그리고, 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리방법의 다른 예는, 하수 슬러지를 혼합하여 혼합 슬러지를 준비하는 단계; 상기 준비된 혼합 슬러지를 파쇄기로 파쇄하는 단계; 상기 파쇄된 혼합 슬러지를 바이브레이터(vibrator)로 진동을 주면서 이송하는 단계; 및, 상기 이송된 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하여 고형분과 수분으로 분리하는 단계;를 포함하는 것이다.
이러한 본 발명에 있어서, 상기 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하는 것은, 상기 혼합 슬러지를 공급조절호퍼로 일정한 양만큼 건조 및 분쇄기에 투입하고, 상기 투입된 혼합 슬러지를 원심력에 의한 입자 충돌 에너지로 건조 및 분쇄하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하수 슬러지는 함수율 75~80%의 하수 슬러지와 함수율 5~10%의 하수 슬러지가 1.5: 1 내지 2.5:1의 비율로 혼합된 것이고, 상기 함수율 5~10%의 하수 슬러지는 상기 분리된 고형분인 것이 더욱 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시형태로써 하수 슬러지 처리장치는, 하수 슬러지를 혼합하여 혼합 슬러지를 생산하는 혼합기; 상기 혼합기에 의해 생산된 혼합 슬러지를 파쇄하는 파쇄기; 및, 상기 파쇄기에 의해 파쇄된 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하여 고형분과 수분으로 분리하는 건조 및 분쇄기;를 포함하는 것이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 본 발명에 따라 혼합 슬러지를 파쇄기로 파쇄하고, 더욱 바람직하게는 상기 파쇄된 혼합 슬러지를 바이브레이터(vibrator)로 진동을 주면서 이송하며, 그 이후에 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하면, 분리되는 고형분의 생산량을 종래보다 현저히 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기한 본 발명에 따르면 혼합 슬러지가 덩어리져서 건조 및 분쇄기 바닥에 달라붙지 않기 때문에, 건조 및 분쇄기 내부를 매번 청소해 주어야 할 필요 없이 연속운전을 가능하게 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하수 슬러지 처리장치의 전체 구성을 설명하기 위한 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리장치는, 자연 하수 슬러지, 즉 원 슬러지를 저장하는 원 슬러지 저장탱크(1)와 미립 고형분 슬러지를 저장하는 분말 슬러지 저장탱크(2)와, 상기 원 슬러지와 분말 슬러지를 각각 계량하는 계량기(3)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리장치는, 원 슬러지와 분말 슬러지를 혼합시키는 혼합기(4), 상기 혼합된 슬러지 덩어리를 잘게 부수는 조 파쇄기(5), 상기 잘게 부셔진 슬러지가 엉켜서 다시 뭉치는 현상을 방지하기 위하여, 진동으로 슬러지를 이송하는 바이브레이터(6), 이송된 슬러지를 건조 및 분쇄기에 균일하게 공급하기 위한 공급조절호퍼(7), 공급된 슬러지를 건조 분쇄시켜 분말 슬러지를 배출하는 건조 분쇄기(8), 분말 슬러지를 저장 탱크로 보내는 이송장치(9), 각 장치와 건조 분쇄기에서 배출되는 대기오염물질 및 악취요소를 집진하는 스크러버(10) 등을 포함하는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하수 슬러지 처리방법의 전체적인 과정을 설명하기 위한 흐름도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하수 처리방법은 먼저, 원 슬러지 저장탱크(1)와 분말 슬러지 저장탱크(2) 각각에 저장되어 있는 원 슬러지와 분말 슬러지를 계량기(3)로 계량한 후(S10), 계량된 혼합 슬러지를 혼합기(4)에 넣는 단계(S20)를 거칠 수 있다.
본 발명은 하수 슬러지를 처리하는 방법에 대한 것이고, 특히 함수율이 50~55%인 혼합 슬러지를 재활용하기 위한 처리방법이다. 이를 위하여, 원료물질로써 상기 함수율이 50~55%인 혼합 슬러지는 자연 상태의 하수 슬러지일 수도 있지만, 원 슬러지와 함께 분말형 슬러지가 함께 혼합된 혼합 슬러지를 이용하는 것도 가능하다. 이 때, 원 슬러지와 분말 슬러지가 일정비율이 되도록 계량해서 혼합기(4)에 넣는 것이 바람직한데, 원 슬러지가 75~80%의 함수율을 가지는 경우 분말 슬러지와 혼합된 혼합 슬러지의 함수율은 50~55%인 것이 생산효율을 극대화할 수 있는 것으로 확인 하였다. 이렇게 혼합된 혼합 슬러지는 원 슬러지와 분말 슬러지의 함수율에 따라 함수율이 형성되는데, 항상 혼합기(4)에서 덩어리 상태로 배출된다.
종래에는 상기 덩어리 상태로 배출된 혼합 슬러리를 바로 고속 원심력에 의한 회전 충격식 건조 및 분쇄기로 건조 및 분쇄하였으나, 그 경우 상기 혼합 슬러지는 덩어리 형태이면서 수분 분포가 균일하지 않아 건조 및 분쇄기 안에서 파쇄될 때, 수분이 많은 파쇄 덩어리가 건조 및 분쇄기 바닥에 달라붙는 심각한 문제점을 야기하였다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리 방법은 상기 준비된 혼합 슬러지를 파쇄기(5)로 파쇄하는 단계(S30)를 포함하는 것이 특징이고, 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리 장치는 상기 혼합기에 의해 생산된 혼합 슬러지를 파쇄하는 파쇄기(5)를 포함하는 것이 특징이다.
즉, 덩어리 상태로 뭉쳐진 혼합 슬러지가 종래와 같이 바로 건조 및 분쇄 과정을 거치는 경우에는, 건조 및 분쇄기의 초기단계가 건조기능이 아닌 파쇄기 역할을 우선하게 되고, 혼합된 슬러지 덩어리는 수분분포가 균일하지 않아서 건조 및 분쇄기 속에서 파쇄될 때, 수분이 많은 파쇄덩어리가 건조 및 분쇄기 하부에 달라붙기 때문에 50%이상의 건조성능 효율이 저하 된다.
그러나, 본 발명에 따라 건조 및 분쇄 과정을 거치기 전에 파쇄기(5)로 혼합 슬러지를 잘게 부시는 파쇄하는 과정을 선행하면, 혼합 슬러지가 덩어리 상태가 아닌 부셔진 알갱이 형태로 건조 및 분쇄기(8)에 투입되게 되고, 이로써 수분이 많은 파쇄덩어리가 건조 및 분쇄기 하부에 달라붙는 문제점을 해결할 수 있다. 이를 통하 여, 종래보다 현저히 많은 재활용 부산물을 얻을 수 있음을 확인하였다.
한편, 본 발명자들은 상기와 같이 파쇄기(5)로 혼합 슬러지를 파쇄한 다음 이것을 건조 및 분쇄기(8)로 이송하면, 그 이송 과정에서 상기 부셔진 알갱이들이 건조 및 분쇄기에 투입되기 전에 다시 재결합되어 뭉쳐지는 일이 발생한다는 것을 알게 되었다. 이에 따라, 본 발명의 다른 특징은 도 3에 나타난 바와 같이 상기 파쇄기(5)로 혼합 슬러지를 파쇄한 다음, 파쇄된 슬러지를 바이브레이터(6)에 의해 진동을 가하면서 이송하는 것(S31)을 특징으로 한다. 그래서, 상기 파쇄된 슬러지를 미처 혼합되지 않은 상기 분말 슬러지와 다시 고르게 혼합시키고, 동시에 잘게 부셔진 슬러지끼리 다시 엉겨 붙는 상태를 방지할 수 있는 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 종래보다 현저히 많은 재활용 부산물을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 상기 혼합 슬러지를 파쇄한 다음 이것을 건조 및 분쇄기(8)로 이송하는 것보다 더 높은 생산효율을 달성할 수 있었다.
이어서, 상기와 같이 파쇄기(5)를 거치거나, 파쇄기(5)를 거쳐서 바이브레이터(6)로 이송된 슬러지는 건조 및 분쇄기(8)로 투입되어 건조 및 분쇄 과정을 거칠 수 있고, 더욱 바람직하게는 도 4에 나타난 바와 같이 상기 이송된 슬러지가 공급조절호퍼(7)에 의해 균일한 양만큼 조절되어 건조 및 분쇄기(8)로 투입되는 것(S32)이 가장 바람직하다.
즉, 공급조절호퍼(7)의 투입 Conveyer는 건조 및 분쇄기(8)의 투입구로부터 최소 10cm이상 높은 위치에서 혼합된 슬러지가 떨어지는 형식으로 설계되는 것이 바람직하다. 혼합 슬러지는 공급조절호퍼(7)에 의해 균일한 양으로 조절되어 건조 분쇄기(8)의 투입구를 통해 챔버(8-1)로 들어가는데, 이러한 공급조절호퍼(7)는 본 발명에 따른 방법 및 장치의 연속생산, 생산효율 및 시스템 안정화에 기여할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리장치는 상기 파쇄기(5)에 의해 파쇄된 혼합 슬러지를 진동을 주면서 이송하는 바이브레이터(vibrator)(6)를 더 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 바이브레이터(6)에 의해 이송된 혼합 슬러지를 일정한 양만큼 건조 및 분쇄기에 투입하는 공급조절호퍼(7)를 더 포함하는 것이 적합하다.
계속해서, 건조 및 분쇄기(8)에 투입된 슬러지는 그 챔버(8-1) 안에 낙하되고, 고속회전을 이용한 입자의 복합충격 운동에너지에 의해, 슬러지의 온도가 상승함으로써 슬러지의 급속증발과 습기제거가 이루어진다. 또한, 복합충격은 입자내의 습기를 고형물로부터 확실하게 짜내게 하고, 충격에너지 및 운동열은 슬러지 내의 수많은 병원균을 죽일 수 있다. 이와 같이 건조 및 분쇄기(8)는 투입된 슬러지를 강력한 고속회전에 의한 입자충돌로 슬러지 입자들을 건조시켜서, 고형분과 습기를 분리함으로써, 분말 슬러지를 생산할 수 있는 것이고, 이렇게 습기가 제거된 미세 고 형분은 이송장치(9)에 의해 벨트(11)로 이송되어 분말 슬러지 저장 탱크(2)에 저장된 후, 다시 재활용 될 수 있다(S40).
이에 따라, 본 발명은 후술하는 실시예에 기재된 바와 같이 상기 하수 슬러지가 함수율 75~80%의 하수 슬러지와 함수율 5~10%의 하수 슬러지가 1.5: 1 내지 2.5:1의 비율로 혼합된 것이 바람직하고, 여기서 상기 함수율 5~10%의 하수 슬러지는 상기 건조 및 분쇄기(8)에 의해 분리된 고형분을 재활용하는 것일 수 있다.
끝으로, 상기 건조 및 분쇄기(8)에 의해 분리된 습기는 스팀형태로 분리되어 Air Vent(8-2)를 통해 배출되고, 외부 스크러버(10)에 의해 분진, 대기오염물질 및 악취요소까지 집진 처리될 수 있다(S50).
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
비교예 1 : 함수율 75%의 원 슬러지로 건조 및 분쇄한 경우
본 비교예에서는 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 5% 또는 10%의 분말 슬러지가 혼합된 함수율 50% 또는 55%의 혼합 슬러리를 사용하여, 도 5에 나타난 순서 에 따라 처리를 하였다. 상기 분말 슬러지로는 건조 및 분쇄기에서 분리된 미세 고형분을 이용하였으며, 혼합기에서 혼합된 혼합 슬러지를 바로 건조 및 분쇄기에 투입한 것이 특징이다.
구체적으로 사용된 원 슬러지와 분말 슬러지의 양, 혼합을 위한 혼합기의 운전시간, 시간에 따른 처리량과 이에 따른 생산효율은 하기 표 1 및 표 2에 정리한 바와 같다.
[표 1: 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 5%의 분말 슬러지를 혼합하여 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00001
[표 2: 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 10%의 분말 슬러지를 혼합하여 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00002
비교예 2 : 함수율 80%의 원 슬러지로 건조 및 분쇄한 경우
본 비교예에서는 함수율 80%의 원 슬러지를 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하다. 구체적으로 사용된 원 슬러지와 분말 슬러지의 양, 혼합을 위한 혼합기의 운전시간, 시간에 따른 처리량과 이에 따른 생산효율은 하기 표 3 및 표 4에 정리한 바와 같다.
[표 3: 함수율 80%의 원 슬러지와 함수율 5%의 분말 슬러지를 혼합하여 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00003
[표 4: 함수율 80%의 원 슬러지와 함수율 10%의 분말 슬러지를 혼합하여 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00004
비교예 1, 2의 결과 정리
상기한 비교예 1, 2의 실험 결과에 따라 표 1~4를 토대로 하여, 생산효율의 평균을 구하였고, 건조 및 분쇄 과정을 거치기 바로 직전의 슬러리 상태를 하기 표 5에 정리하였다.
[표 5: 혼합 슬러리를 바로 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00005
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 혼합 슬러리를 바로 건조 및 분쇄하면 평균 생산 효율이 10~20% 정도에 불과하였고, 혼합 슬러리의 함수율이 55%인 경우 상기 혼합 슬러지는 잘 섞이지 않고 떡진 덩어리 상태였으며, 이는 건조 및 분쇄기 바닥에 달라붙어서 건조되지 않은 상태가 지속되고, 연속운전이 불가능한 상태를 초래하였다.
실시예 1 : 함수율 75%의 원 슬러지로 파쇄기를 거친 후 건조 및 분쇄한 경우
본 실시예에서는 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 5% 또는 10%의 분말 슬러지가 혼합된 함수율 50% 또는 55%의 혼합 슬러리를 사용하여, 도 6에 나타난 순서에 따라 처리를 하였다. 상기 분말 슬러지로는 건조 및 분쇄기에서 분리된 미세 고형분을 이용하였으며, 혼합기에서 혼합된 혼합 슬러지를 바로 건조 및 분쇄기에 투입한 것이 특징이다.
구체적으로 사용된 원 슬러지와 분말 슬러지의 양, 혼합을 위한 혼합기의 운전시간, 시간에 따른 처리량과 이에 따른 생산효율은 하기 표 6 및 표 7에 정리한 바와 같다.
[표 6: 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 5%의 분말 슬러지를 혼합하고, 파쇄한 후 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00006
[표 7: 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 10%의 분말 슬러지를 혼합하고, 파쇄한 후 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00007
실시예 2 : 함수율 80%의 원 슬러지로 파쇄기를 거친 후 건조 및 분쇄한 경우
본 실시예에서는 함수율 80%의 원 슬러지를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하다. 구체적으로 사용된 원 슬러지와 분말 슬러지의 양, 혼합을 위한 혼합기의 운전시간, 시간에 따른 처리량과 이에 따른 생산효율은 하기 표 8 및 표 9에 정리한 바와 같다.
[표 8: 함수율 80%의 원 슬러지와 함수율 5%의 분말 슬러지를 혼합하고, 파쇄한 후 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00008
[표 9: 함수율 80%의 원 슬러지와 함수율 10%의 분말 슬러지를 혼합하고, 파쇄한 후 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00009
실시예 1, 2의 결과 정리
상기한 실시예 1, 2의 실험 결과에 따라 표 6~9를 토대로 하여, 생산효율의 평균을 구하였고, 건조 및 분쇄 과정을 거치기 바로 직전의 슬러리 상태를 하기 표 10에 정리하였다.
[표 10: 혼합 슬러리를 파쇄한 후 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00010
상기 표 10에 나타난 바와 같이, 혼합 슬러리를 파쇄한 후 건조 및 분쇄하면 평균 생산 효율이 약 72~86% 에 달하였고, 이는 혼합 슬러리를 바로 건조 및 분쇄하는 경우에 비하여 4배 이상의 현저히 우수한 효과이다. 단지, 파쇄기에 의해 잘게 부서지고 부셔진 알갱이들이 건조 분쇄기 투입 전에 일부 재결합되어 뭉쳐진 알갱이들이 존재하였고, 이것이 생산효율을 떨어뜨리는 것으로 분석되었다.
실시예 3 : 함수율 75%의 원 슬러지로 파쇄기를 거치고, 바이브레이터에 의해 이송한 다음 건조 및 분쇄한 경우
본 실시예에서는 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 5% 또는 10%의 분말 슬러 지가 혼합된 함수율 50% 또는 55%의 혼합 슬러리를 사용하여, 도 7에 나타난 순서에 따라 처리를 하였다. 상기 분말 슬러지로는 건조 및 분쇄기에서 분리된 미세 고형분을 이용하였으며, 혼합기에서 혼합된 혼합 슬러지를 바로 건조 및 분쇄기에 투입한 것이 특징이다.
구체적으로 사용된 원 슬러지와 분말 슬러지의 양, 혼합을 위한 혼합기의 운전시간, 시간에 따른 처리량과 이에 따른 생산효율은 하기 표 11 및 표 12에 정리한 바와 같다.
[표 11: 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 5%의 분말 슬러지를 혼합하고, 파쇄기를 거치며, 바이브레이터에의해 이송한 다음 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00011
[표 12: 함수율 75%의 원 슬러지와 함수율 10%의 분말 슬러지를 혼합하고, 파쇄기 를 거치며, 바이브레이터에의해 이송한 다음 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00012
실시예 4 : 함수율 80%의 원 슬러지로 파쇄기를 거치고, 바이브레이터에 의해 이송한 다음 건조 및 분쇄한 경우
본 실시예에서는 함수율 80%의 원 슬러지를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일하다. 구체적으로 사용된 원 슬러지와 분말 슬러지의 양, 혼합을 위한 혼합기의 운전시간, 시간에 따른 처리량과 이에 따른 생산효율은 하기 표 13 및 표 14에 정리한 바와 같다.
[표 13: 함수율 80%의 원 슬러지와 함수율 5%의 분말 슬러지를 혼합하고, 파쇄기를 거치며, 바이브레이터에의해 이송한 다음 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00013
[표 14: 함수율 80%의 원 슬러지와 함수율 10%의 분말 슬러지를 혼합하고, 파쇄기를 거치며, 바이브레이터에의해 이송한 다음 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00014
실시예 3, 4의 결과 정리
상기한 실시예 3, 4의 실험 결과에 따라 표 11~14를 토대로 하여, 생산효율의 평균을 구하였고, 건조 및 분쇄 과정을 거치기 바로 직전의 슬러리 상태를 하기 표 15에 정리하였다.
[표 15: 혼합 슬러리를 파쇄한 후 바이브레이터에 의해 이송한 다음 건조 및 분쇄한 경우]
Figure 112008075578251-PAT00015
상기 표 15에 나타난 바와 같이, 혼합 슬러리를 파쇄한 후 바이브레이터에 의해 이송한 다음 건조 및 분쇄하면 평균 생산 효율이 약 83~96% 에 달하였고, 이는 혼합 슬러리를 바로 건조 및 분쇄하는 경우에 비하여 5배 이상의 현저히 우수한 효과이다. 이는 파쇄기에 의해 잘게 부서지고 부셔진 알갱이들을 바이브레이터에 의해 이송함으로써 건조 및 분쇄기에 투입되기 전에 재 결합되어 뭉쳐지는 현상을 방지 하여, 생산효율을 더욱 우수하게 개선한 것으로 분석되었다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
본 발명은 혼합 슬러지를 파쇄하고 진동을 주면서 이송함으로써, 분리되는 고형분의 생산량을 종래보다 현저히 높일 수 있는 하수 슬러지 처리방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하수 슬러지 처리장치의 전체 구성을 설명하기 위한 모식도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하수 슬러지 처리방법의 전체적인 과정을 설명하기 위한 흐름도이고,
도 3은 본 발명에 따른 파쇄기와 바이브레이터의 일례를 상세하게 설명하기 위한 세부도이고,
도 4는 본 발명의 공급조절호퍼의 일례를 상세하게 설명하기 위한 세부도이고,
도 5는 종래기술에 따른 하수 슬러지 재활용 처리방법을 나타내는 흐름도이고,
도 6은 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리방법의 제1형태를 설명하기 위한 흐름도이고,
도 7은 본 발명에 따른 하수 슬러지 처리방법의 제2형태를 설명하기 위한 흐름도이다.

Claims (5)

  1. 하수 슬러지를 혼합하여 함수율 50~55%의 혼합 슬러지를 준비하는 단계;
    상기 준비된 혼합 슬러지를 파쇄기로 파쇄하는 단계; 및,
    상기 파쇄된 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하여 고형분과 수분으로 분리하는 단계;를 포함하는 하수 슬러지 처리방법.
  2. 하수 슬러지를 혼합하여 함수율 50~55%의 혼합 슬러지를 준비하는 단계;
    상기 준비된 혼합 슬러지를 파쇄기로 파쇄하는 단계;
    상기 파쇄된 혼합 슬러지를 바이브레이터(vibrator)로 진동을 주면서 이송하는 단계; 및,
    상기 이송된 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하여 고형분과 수분으로 분리하는 단계;를 포함하는 하수 슬러지 처리방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하는 것은,
    상기 혼합 슬러지를 공급조절호퍼로 일정한 양만큼 건조 및 분쇄기에 투입하고, 상기 투입된 혼합 슬러지를 원심력에 의한 입자 충돌 에너지로 건조 및 분쇄하는 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 처리방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하수 슬러지는 함수율 75~80%의 하수 슬러지와 함수율 5~10%의 하수 슬러지가 1.5: 1 내지 2.5:1의 비율로 혼합된 것이고,
    상기 함수율 5~10%의 하수 슬러지는 상기 분리된 고형분인 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 처리방법.
  5. 하수 슬러지를 혼합하여 함수율 50~55%의 혼합 슬러지를 생산하는 혼합기;
    상기 혼합기에 의해 생산된 혼합 슬러지를 파쇄하는 파쇄기; 및,
    상기 파쇄기에 의해 파쇄된 혼합 슬러지를 건조 및 분쇄하여 고형분과 수분으로 분리하는 건조 및 분쇄기;를 포함하는 하수 슬러지 처리장치.
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