KR20140106098A - 하수 슬러지 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하수 슬러지 건조장치에 관한 것으로, 보다 상게하게는 슬러지를 건조하는 동시에 건조 슬러지를 가열부의 열원(연료)으로 사용하여 전기나 기름의 사용량을 대폭 감소시킬 수 있으면서도 곧바로 재활용 가능한 탄화 슬러지를 얻을 수 있도록 할 목적으로, 하수 슬러지(1)를 이송하는 제1컨베이어(11)가 구비된 이송부(10)와, 상기 이송부의 저부에 배치되어 건조 슬러지(2)를 이송하는 제2컨베이어(21)가 구비되고 상기 건조 슬러지를 태워서 상기 하수 슬러지를 가열하여 건조시키는 동시에 탄화 슬러지를 생성하는 가열부(20)를 포함하는 하수 슬러지 건조장치가 제공된다.

Description

하수 슬러지 건조장치{DEVICE FOR DRYING OF SLUDGE}
본 발명은 하수 슬러지의 탄화설비가 포함되는 하수 슬러지 건조 장치에 관한 것으로, 특히 건조 슬러지를 열원(연료)으로 하여 하수 슬러지의 건조를 연속 수행할 수 있도록 함으로써 연료 또는 전기 소비량을 절감할 수 있도록 한 하수 슬러지 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 하수 슬러지(sludge)는 폐수를 정화처리하는 과정에서 발생하는 유기성 폐기물로써 그 자체는 높은 열량이 있으며, 일반적으로 산업체에서 배출되는 각종 산업폐기물 중 고형 폐기물은 재래식 소각설비로도 비교적 쉽게 연소가 가능하므로 대부분 자체 소각 처리하여 폐열 회수 등 에너지 자원으로 재활용하고 있으나, 많은 양의 수분을 포함하고 있는 하수 슬러지의 경우는 수분 때문에 소각이 매우 어려운 실정이다.
때문에 대다수의 산업체에서는 프레스나 원심기 등 기계식 탈수방식을 사용하여 함수율 낮추는 방식을 택하고 있으나, 이러한 방식은 자체 연소가 가능한 함수율 30% 미만으로의 탈수는 어렵기 때문에 대부분의 산업체 또는 하수종말처리장에서 발생한 하수 슬러지는 아직 자체소각 처리하지 못하고 폐기물 처리 전문 업체에 용역을 주어 매립처리하고 있는 실정이며, 이 경우 환경문제에 대한 사회 전반적인 인식과 매립처리시설의 한계로 인해 많은 처리비용을 부담하고 있다.
따라서 일부 업체에서는 건조실 내에 전기적으로 발열하는 히터나 마이크로웨이브 발생장치를 설치하여 슬러지를 이송, 컨베이어로 건조실을 통과시키는 과정에서 히터의 열 또는 마이크로웨이브 전자파가 슬러지에 조사되게 하는 가열방식으로 슬러지의 수분을 증발시켜 건조시키는 장치 또는 방법을 사용하고 있으며, 그에 관한 선행기술의 예로서 대한민국 공개특허 제 1997-0062631호(1997.9.12. 공개)인 '산업 폐기물 슬러지의 건조방법'(특허문헌 1) 및 대한민국 공개특허 제 2011-0064822호(2011.6.15. 공개)인 '슬러지 건조용 컨베이어'(특허문헌 2) 등을 들 수 있다.
그러나 특허문헌 1 및 2와 같이 전기 히터나 마이크로웨이브 등을 이용하여 슬러지를 건조시킬 경우 전기 소비량이 크기 때문에 처리 비용이 과다하여 경제성이 떨어지는 등의 문제점이 있다.
1. 대한민국 공개특허 제 1997-0062631호(1997.9.12. 공개) 2. 대한민국 공개특허 제 2011-0064822호(2011.6.15. 공개)
본 발명은 상기의 종래 기술이 가지는 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하수 슬러지를 건조하는 동시에 건조 슬러지를 가열부의 열원(연료)으로 사용하여 전기나 기름의 사용량을 대폭 감소시킬 수 있으면서도 재활용 가능한 탄화 슬러지를 얻을 수 있도록 하는 하수 슬러지 건조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하수 슬러지 건조장치는, 하수 슬러지를 이송하는 제1컨베이어가 구비된 이송부와, 상기 이송부의 저부에 배치되어 건조 슬러지를 이송하는 제2컨베이어가 구비되고 상기 건조 슬러지를 태워서 상기 하수 슬러지를 가열하여 건조시키는 동시에 탄화 슬러지를 생성하는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시 예로서 상기 제1컨베이어의 상부 또는 내부에는 선택적으로 전기적으로 가열되는 히터가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2컨베이어의 상부에는 상단면에 복수의 돌기가 형성된 방열판이 구비되거나 건조 슬러지의 연소시 발생되는 화염의 방향을 조절하는 방향조절판이 구비될 수 있다.
더욱 바람직한 실시 예로서, 상기 하수 슬러지 건조장치는 상기 이송부에서 하수 슬러지의 건조시 발생한 습기와, 상기 가열부에서 건조 슬러지를 태울때 발생한 연소가스를 각각 흡입하여 정화하는 정화부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 슬러지를 건조시키는 동시에, 건조된 슬러지를 열원(연료)으로 하여 슬러지를 건조하므로 전기나 기름 등의 사용량을 대폭 감소시킬 수 있게 되어 처리 비용을 최소화할 수 있으므로 대단히 경제적이다.
더욱이, 건조 슬러지를 태운 후 발생된 탄화 슬러지는 비료 등으로 재활용할 수 있으므로, 결국 하수 슬러지 전량을 재활용할 수 있게 되어 건조 슬러지를 재처리하는 시설이나 공정이 필요하지 않으면서도 환경오염을 줄일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 요부 확대도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 요부 확대도이다.
도 1을 참조하는 바와 같이 본 발명은 하수 슬러지(1)를 이송하는 제1컨베이어(11)가 구비된 이송부(10)와, 상기 이송부(10)의 저부에 배치되어 건조 슬러지(2)를 이송하는 제2컨베이어(21)가 구비되고 상기 건조 슬러지(2)를 태워서 상기 하수 슬러지(1)를 가열하여 건조시키는 가열부(20)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1컨베이어(11)의 상부 또는 내부에 전기적으로 가열되는 전열 히터(14)가 구비될 수 있고, 상기 히터(14)는 상기 가열부(20)의 발열 온도가 기준치 이하일 때 발열하여 하수 슬러지(1)를 가열함으로써 이송부(10) 내부 공간이 적정 온도를 유지할 수 있도록 하는 보조적인 수단이다.
상기 가열부(20)의 발열 온도가 적정 온도(약 250℃일 수 있으나 설비 규모나 배치 등에 따라 변경될 수 있으므로 그 수치에 제한이 있는 것은 아니다)를 유지하는지 여부를 확인하기 위해 상기 가열부(20) 내에는 온도센서(28)가 구비될 수 있다.
상기 제1컨베이어(11)는 금속성 메쉬 벨트가 무한궤도 형태로 설치되어 하수 슬러지(1)를 이송할 수 있도록 마련된 것으로 상기 제1컨베이어(11)의 일측 단부에는 하수 슬러지(1)를 투입하는 투입구(12)가 구비되고, 제1컨베이어(11)의 타측 단부에는 가열 구간을 경유하면서 건조된 건조 슬러지(2)를 배출하는 배출구(13)가 구비된다.
도 2를 참조하는 바와 같이 상기 하수 슬러지(1)의 투입구(12)는, 통상의 깔때기 형상의 호퍼(hopper)와 같이 양측에서 아래로 점차 폭이 좁아지도록 일정 길이를 가진 한 쌍의 경사면이 형성되고, 상기 각 경사면의 양측 단부는 폐쇄되어 있다.
이때 하수 슬러지(1)는 끈적끈적한 점성을 가지므로 투입구(12)에서 쉽게 내려가지 않는 것을 방지하기 위해 일측 경사면은 무한궤도 형태로 회전하는 제3컨베이어(121)가 설치될 수 있고, 또한 타측 경사면은 상부가 힌지(123)로 회동 가능하게 결합된 가이드판(122)으로 이루어질 수 있다.
상기 가이드판(123)이 그 상부의 힌지(123)를 기점으로 일정 각도 회전할 수 있게 되면 투입구(12) 하단의 각 경사면 간 거리를 조절할 수 있으므로 하수 슬러지(1)의 투입량을 조절할 수 있다. 물론 상기 가이드판(123)의 회전 각 조절은 예를 들어 유압이나 공압 실린더 등의 기구적 수단과 연결되어 구동할 수 있는 바, 그러한 구동 수단은 통상적인 기구 장치에서 선택될 수 있으므로 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.
상기 투입구(12)에서 하수 슬러지(1)가 더 원활하게 배출되도록 하기 위해 상기 가이드판(123)의 하단에도 회전 가능한 롤러(124)가 구비될 수 있으며, 상기 롤러(124)의 축 양단에는 베어링(미도시)이 설치됨은 당연하다.
상기 가열부(20)는 상기 이송부(10)에서 건조 처리된 건조 슬러지(2)에 불을 붙인 후 상기 제2컨베이어(21)를 타고 이송하는 동안 상기 이송부(10)를 가열하는 것으로, 이때 하수 슬러지(1)나 투입되는 건조 슬러지(2)에는 톱밥이 함유될 수 있다.
상기 제2컨베이어(21)의 일측 단부에는 건조 슬러지(2)를 투입하는 투입구(22)가 구비되고 상기 제2컨베이어(21)의 타측 단부에는 연소 후 남은 탄화 슬러지(3)를 배출하는 배출구(23)가 구비되며, 이때 상기 투입구(22) 저부에 형성된 투입로(24)에는 건조 슬러지(2)의 투입량을 조절하는 조절기(25)가 구비될 수 있다.
상기 조절기(25)를 통해 건조 슬러지(2)의 투입량을 늘리면 연소량이 증가하여 가열 온도를 높일 수 있고, 반대로 투입량을 줄이면 연소량이 감소하여 가열 온도를 낮출 수 있다.
상기 건조 슬러지(2)가 연소할 때 발생한 열기가 상기 제1컨베어어(11)의 특정 부분에 집중되지 않고 균일하게 전달되도록 하기 위해 상기 제2컨베이어(21)의 상부에는 상단면에 복수의 돌기가 형성된 방열판(26)이 구비될 수 있다.
상기 제2컨베이어(21)의 상부에는 복수 개의 방향조절판(27)이 구비될 수 있으며, 상기 방향조절판(27)은 예를 들어 힌지를 통해 회동 가능하게 설치되어 건조 슬러지(2)가 연소할 때 발생하는 화염의 방향을 조절할 수 있다.
한편, 상기 이송부(10)에서는 하수 슬러지(1)가 건조될 때 다량의 습기가 발생하고, 또한 상기 가열부(20)에서 건조 슬러지(2)가 연소될 때에는 연소가스가 발생하며, 이러한 습기와 연소가스가 그대로 대기로 배출되면 환경오염을 유발하게 되므로, 본 발명의 건조장치는 이송부(10)에서 발생한 습기와 가열부(20)에서 발생한 연소가스를 각각 흡입하여 정화하는 정화부(30)를 더 포함한다.
상기 정화부(30)는, 상기 가열부(20)의 연소가스가 유입되는 관로(31)와, 상기 이송부(10)의 상단에 구비되어 습기를 흡입하여 상기 관로(31)로 송기하는 집진기(32)를 포함하여 구성되고, 또한 상기 관로(31)의 타측에는 습기 및 연소가스를 정화하기 위한 제1필터(33)가 연결되며, 상기 제1필터(33)의 일측에는 습기 및 연소가스를 흡입하는 동시에 상기 제1필터(33)어서 정화된 가스를 외부로 배출하기 위해 송풍용 팬(34)이 구비된다.
상기 제1필터(33)는 악취를 제거하기 위해 물에 용해시키는 습식 세정장치나 먼지를 제거하는 집진필터, 숯필터 등이 구비될 수 있고, 필요한 경우 오존발생장치 등이 구비될 수 있으며, 또한 추가적으로 상기 관로(31) 내에도 제2필터(35)가 더 설치될 수 있는 바, 이들 필터는 예를 들어 국내 공개특허 제 2004-0015921호 등에서 공지된 통상의 공기정화장치가 적용될 수 있으므로 그에 관한 상세한 설명은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있어 생략한다.
이상 설명된 본 발명의 하수 슬러지 건조장치의 작용을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1과 같이 하수 슬러지(1)는 투입구(12)를 통해 제1컨베이어(11)로 투입되고 제1컨베이어(11)를 타고 이송되는 동안 가열부(20) 또는 히터(14)의 열기에 의해 건조 처리되어 배출구(13)로 배출된다.
상기 배출구(13)를 통해 배출된 건조 슬러지(2)는 상기 가열부(20)의 투입구(22)를 통해 제2컨베이어(21)로 투입되어 건조장치의 가열원(연료)으로 재활용되며, 건조 슬러지(2)가 가열부(20)를 경유하면서 연소된 후 재로 남은 탄화 슬러지(3)는 가열부(20)의 배출구(23)로 배출되며, 이렇게 발생된 탄화 슬러지(3)는 비료 등으로 재활용된다.
이와 같이 본 발명의 하수 슬러지 건조장치에 의하면 하수 슬러지(1)가 이송부(10)에서 건조 처리되고, 건조 슬러지(2)는 가열부(20)의 가열원(연료)으로 사용된 후 탄화 슬러지(3)로 존재하므로, 별도의 슬러지 처리 설비가 필요하지 않고 자체적으로 하수 슬러지 전량을 재활용할 수 있는 동시에 하수 슬러지 건조에 필요로 하는 통상의 등유나 전기 등의 소비량을 현저히 감소시킬 수 있다.
이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.
1: 슬러지(sludge) 2: 건조 슬러지 3: 탄화 슬러지
10: 이송부
11: 제1컨베이어 12: 투입구
13: 배출구 14: 히터
20: 가열부
21: 제2컨베이어 22: 투입구 23: 배출구
24: 투입로 25: 조절기 26: 방열판
27: 방향조절판 28: 온도센서
30: 정화부
31: 관로 32: 집진기 33: 제1필터
34: 팬(fan) 35: 제2필터 36: 단열판

Claims (9)

  1. 하수 슬러지(1)를 이송하는 제1컨베이어(11)가 구비된 이송부(10);
    상기 이송부의 저부에 배치되어 건조 슬러지(2)를 이송하는 제2컨베이어(21)가 구비되고 상기 건조 슬러지를 태워서 상기 하수 슬러지를 건조시키는 가열부(20);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1컨베이어의 상부 또는 내부에 전기적으로 가열되는 히터(14)가 구비된 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1컨베이어의 일측 단부에 하수 슬러지를 투입하는 투입구(12)가 구비되고, 타측 단부에는 건조 슬러지를 배출하는 배출구(13)가 구비되되,
    상기 투입구는, 양측에서 아래로 점차 폭이 좁아지도록 한 쌍의 경사면을 가진 호퍼 형태이되, 일측 경사면은 무한궤도 형태로 회전하는 제3컨베이어(121)로 이루어지고 타측 경사면은 상부가 힌지(123)로 회동 가능하게 결합된 가이드판(122)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드판의 하단에 회전 가능한 롤러(124)가 구비된 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2컨베이어의 일측 단부에 건조 슬러지를 투입하는 투입구(22)가 구비되고 타측 단부에는 탄화 슬러지(3)를 배출하는 배출구(23)가 구비되되,
    상기 투입구 저부에 형성된 투입로에는 건조 슬러지의 투입량을 조절하는 조절기가 구비된 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2컨베이어의 상부에는 상단면에 복수의 돌기가 형성된 방열판(26)이 구비된 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제2컨베이어의 상부에는 화염의 방향을 조절하도록 회동 가능한 복수 개의 방향조절판(27)이 구비된 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부에서 하수 슬러지의 건조시 발생한 습기와, 상기 가열부에서 건조 슬러지를 태울때 발생한 연소가스를 각각 흡입하여 정화하는 정화부(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 정화부는, 상기 가열부의 연소가스가 유입되는 관로(31)와, 상기 이송부의 상단에 구비되어 습기를 흡입하여 상기 관로로 송기하는 집진기(32)와, 상기 관로의 타측에 연결되어 습기 및 연소가스를 정화하는 제1필터(33)와, 습기 및 연소가스를 흡입하기 위한 팬(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 슬러지 건조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018190614A1 (ko) * 2017-04-11 2018-10-18 ㈜한국워터테크놀로지 슬러지 고형화 설비
CN109595915A (zh) * 2018-12-04 2019-04-09 河南农业大学 一种维生素微粒真空带式干燥机
CN110319683A (zh) * 2019-07-11 2019-10-11 余凤娥 用于中草药的干燥除尘设备

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