KR20150126149A

KR20150126149A - 슬러지 건조장치

Info

Publication number: KR20150126149A
Application number: KR1020140053348A
Authority: KR
Inventors: 남윤환
Original assignee: (주)에이알케이
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2015-11-11

Abstract

본 발명의 슬러지 건조장치는 건조챔버(110), 건조수단(120) 및 모터(130)를 구비하여 간접 건조 방식으로 슬러지를 건조하는 것으로서, 상기 건조수단(120)은 상기 모터(130)에 연결되는 구동축(122)과, 상기 구동축(122)의 외측방향으로 돌출되는 다수개의 연결봉(124), 및 상기 다수개의 연결봉(124)의 단부에 각각 구비되는 다수개의 블레이드(126)를 포함하며, 상기 블레이드(126)는 상기 연결봉(124)이 연결 고정되는 삼각형상의 지지면(126d)과, 상기 지지면(126d)의 한 꼭지점에서 일방향으로 연장되는 파쇄부(126a), 및 상기 파쇄부(126a)와 마주보는 모서리에서 시작되어 상기 파쇄부(126a)의 상단 꼭지점까지 연장되어 바닥면을 이루는 바닥부(126c)로 구성된다. 본 발명은 뾰족한 파쇄부(126a)가 구성된 블레이드(126)를 구비하고 있어, 파쇄부(126a)로 덩어리진 슬러지나 크기가 큰 슬러지를 쪼개어 건조가 원활하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

Description

슬러지 건조장치{Sludge drying apparatus}

본 발명은 슬러지 건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬러지를 잘게 쪼개고 슬러지에 열을 잘 전달할 수 있는 구조의 블레이드를 구비한 슬러지 건조장치에 관한 것이다.

산업의 발전에 따라 산업시설은 계속 증가하고 있으며, 증가되는 산업시설에서 발생하는 하수 또는 폐수의 양도 증가하고 있고, 인구의 증가와 삶의 질 향상에 따라 가정에서 발생하는 오수 또는 하수의 양도 증가하고 있는 실정이다.

이에 따라, 산업시설 또는 가정에서 발생하는 하수 또는 폐수 등을 처리하기 위한 시설도 점차 대형화되고 있으며, 다양한 처리 공법으로 하수 또는 폐수를 처리하고 있다. 이러한 하수 또는 폐수 등을 처리하는 시설에서는 다수의 단계를 통해 하수 또는 폐수 등을 정화하여 하천 또는 바다로 방류하거나, 각종 용수로 재활용하고 있다.

이와 같이 산업시설 또는 가정에서 발생하는 오수 또는 하수 및 폐수 등이 계속 증가하고 있으며, 이를 처리하기 위한 처리시설도 증가하여야 하는 실정이다.

상기 처리시설에서 다수의 단계를 통해 정화되는 오수 또는 하수 및 폐수 등은 다양한 처리를 통해 침전물인 슬러지와 용수로 분리되고, 용수는 별도의 과정을 거쳐서 정화되며, 침전물인 슬러지는 매립, 해양투기, 재활용 또는 소각 등의 방법으로 처리된다.

다만, 하수처리장 또는 축산 폐수 등의 침전물인 슬러지의 상당 부분을 처리하는 방법인 해양 투기가 2013년 1월부터 전면 금지됨으로써 상기 슬러지의 처리 방안이 중대한 현안으로 대두되고 있으며, 상기 슬러지의 처리를 위한 슬러지 함수율을 낮추기 위한 시설이 요구되고 있는 실정이다.

한편, 함수율이 높은 슬러지를 건조시키는 방법으로는 슬러지를 이송장치로 이송시키면서 열풍에 의하여 직접 건조시키는 방법과, 슬러지를 히터나 스팀 등에 의하여 가열된 원통의 내부 또는 외면의 전열면에 접촉시키면서 건조시키는 간접 건조방법이 있다.

그러나 상기 직, 간접 건조 방법에 사용되는 것으로 지금까지 제공되어 있는 건조장치들은 함수율이 높은 슬러지의 점성 때문에 건조기 벽면이나 이송장치에 슬러지가 부착되고 이송속도가 느려서 건조효율도 매우 낮은 등의 운전상의 문제점이 많았으며, 이송장치의 구조가 복잡하고 기계구동부가 많기 때문에 고장의 빈도가 높으며, 기기의 수명이 짧아 유지 보수의 어려움도 있었다.

특히 지금까지 제공된 기존의 건조장치들 중에서 슬러지 이송수단으로 스크류를 사용하는 방식에서는, 대부분 중앙의 굵은 직경의 주축 둘레에 나선형 날개를 갖는 주축형 스크류를 사용하고 있다. 여기에 사용되는 스크류는 일체형으로 구성되어 있어 슬러지를 이송할 때 연속적으로 이루어진다. 따라서 연속적으로 이송되는 슬러지를 실시간으로 배출해야만 슬러지의 이송 및 건조과정이 원활하게 진행된다. 그러나 스크류를 채택하는 종래의 슬러지 건조장치는 건조과정을 거쳐 최종적으로 이송된 슬러지가 원활하게 배출되지 못하여 배출관이 막히는 현상이 적지 않게 발생하였다. 또한, 수분을 머금은 슬러지를 작게 쪼개지 못해 건조가 부분적으로 이루어진 슬러지가 발생하게 되고, 슬러지가 덩어리져 배출 또한 원활하지 못한 단점이 있었다.

한국 등록실용신안공보 제 20-0264121호(등록일 : 2002. 01. 30)

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 건조효율을 높이기 위해 슬러지를 잘게 쪼갤 수 있고 슬러지의 이송을 원활하게 할 수 있는 건조수단을 구비한 슬러지 건조장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 건조챔버, 건조수단 및 모터를 구비하여 간접 건조 방식으로 슬러지를 건조하는 슬러지 건조장치에 있어서, 상기 건조수단은 상기 모터에 연결되는 구동축과, 상기 구동축의 외측방향으로 돌출되는 다수개의 연결봉, 및 상기 다수개의 연결봉의 단부에 각각 구비되는 다수개의 블레이드를 포함하며, 상기 블레이드는 상기 연결봉이 연결 고정되는 삼각형상의 지지면과, 상기 지지면의 한 꼭지점에서 일방향으로 연장되는 파쇄부, 및 상기 파쇄부와 마주보는 모서리에서 시작되어 상기 파쇄부의 상단 꼭지점까지 연장되어 바닥면을 이루는 바닥부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 지지면의 한 모서리에서 상기 지지면의 외측으로 연장되는 날개부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 바닥부는 곡면 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 건조챔버는 상기 건조챔버의 둘레를 따라 이중의 중공이 형성되며, 내측 중공에는 열매체유가 유동되며, 외측 중공에는 단열재가 채워지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 슬러지 건조장치는 뾰족한 파쇄부가 구성된 블레이드를 구비하고 있어, 파쇄부로 덩어리진 슬러지나 크기가 큰 슬러지를 쪼개어 건조가 원활하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 블레이드의 하단에 구비되는 날개부를 통해 슬러지를 원활하게 이송할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 건조수단의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 블레이드의 저면사시도.
도 4는 도 1에 도시된 건조챔버의 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 슬러지 건조장치의 사용단계 모식도.

이하, 본 발명에 따른 슬러지 건조장치의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 슬러지 건조장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 건조수단의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 블레이드의 저면사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 건조챔버의 사시도이다. 그리고 도 5는 도 1에 도시된 슬러지 건조장치의 사용단계를 도식화한 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 슬러지 건조장치(100)는 건조챔버(110), 건조수단(120), 모터(130) 및 프레임(140)으로 구성된다.

건조챔버(110)의 내부에는 건조수단(120)이 삽입 고정되고, 건조챔버(110)의 외측에는 건조수단(120)과 연결되는 모터(130)가 설치된다. 따라서, 건조수단(120)은 모터(130)의 작동에 의해 구동된다. 한편, 건조챔버(110)는 프레임(140)에 의해 지지된다.

건조챔버(110)는 도 4에 도시한 바와 같이, 아래가 볼록한 U자형상의 통으로 형성되고, 건조챔버(110)의 내벽과 외벽 사이에는 내측 중공(116)과 상기 내측 중공(116)을 감싸는 외측 중공(118)이 각각 형성된다.

내측 중공(116)의 내부에는 열매체유가 공급되어 유동되는데, 이 열매체유에 의해 건조챔버(110) 내부에 있는 슬러지로 열이 간접적으로 전달된다. 한편, 상기 열매체유에서 슬러지로의 열전달 효율을 높이기 위해서는 열매체유에서 슬러지로 열이 전달될 수 있는 충분한 시간동안 열매체유가 내측 중공(116)에 머물러야 되는데, 이를 위해 본 발명에서는 내측 중공(116)에서 열매체유의 체류시간이 증가하도록 내측 중공(116) 내부에 제1 격벽(116a)과 제2 격벽(116b)이 지그재그 형태로 서로 엇갈리게 형성된다. 여기서 열매체유는 도 4의 확대된 부분에 도시한 바와 같이, 지그재그 형태로 서로 엇갈리게 형성된 제1 격벽(116a)과 제2 격벽(116b) 사이의 화살표 방향으로 유동된다. 또한, 제1 격벽(116a)과 제2 격벽(116b)은 열매체유의 흐름을 일정하게 유지시켜 열을 골고루 전달하기 위해 내측 중공(116) 내부에 지그재그 형태로 형성된다.

이때, 제1, 제2 격벽(116a, 116b)은 그 일측 단부 또는 타측 단부가 내측 중공(116)의 상단면에 밀착되고, 그 타측 단부 또는 일측 단부가 내측 중공(116)의 상단면과 일정 간격을 두고 이격되게 배치되어 U자형 유로를 반복적으로 제공한다. 이러한 제1 격벽(116a)과 제2 격벽(116b)은 열매체유의 유동성이 확보될 수 있는 간격으로 형성되는 게 바람직하다.

외측 중공(118)은 내측 중공(116) 내부에서 유동되는 열매체유의 열손실을 막기 위해, 글라스울과 같은 단열재로 채우는 것이 바람직하다. 이때, 단열재는 외부에서 건조챔버(110)내로 유입되는 냉기를 차단할 수 있고, 또한 건조챔버(110)내에서 외부로 방출되는 열을 차단하여 효율적인 건조를 돕는다.

개방된 건조챔버(110)의 상면은 투입구(112a)가 형성되어 있는 커버(112)로 밀봉된다. 따라서 열매체유의 열이 건조챔버(110)의 외부로 빠져나가지 못해 건조효율이 높아진다.

건조수단(120)은 도 2에 도시한 바와 같이, 봉 형상의 구동축(122)과, 구동축(122)의 외측으로 돌출되는 다수개의 연결봉(124), 및 연결봉(124)의 단부에 구비되는 블레이드(126)로 구성된다. 이때, 연결봉(124)은 다수개가 서로 엇갈려가며 돌출된다.

블레이드(126)는 연결봉(124)이 연결 고정되는 삼각형상의 지지면(126d)과, 지지면(126d)의 한 꼭지점에서 일방향으로 연장되는 파쇄부(126a), 및 파쇄부(126a)와 마주보는 모서리에서 시작되어 파쇄부(126a)의 상단 꼭지점까지 연장되어 바닥면을 이루는 바닥부(126c)로 구성된다. 한편, 블레이드(126)는 지지면(126d)의 한 모서리에서 지지면(126d)의 외측으로 연장되는 판 형상의 날개부(126b)를 더 구비하여 슬러지의 이송을 원활하게 하는 것이 바람직하다.

상기 파쇄부(126a)는 슬러지를 잘게 쪼개는 역할을 하는 것으로서, 지지면(126d)의 한 꼭지점에서 일방향으로 연장되는 모서리와, 상기 바닥부(126c)가 이 모서리와 만나는 꼭지점, 및 이 꼭지점을 포함하는 모서리로 구성된다. 이때, 모서리는 직선, 볼록한 곡선, 오목한 곡선 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 슬러지를 잘게 쪼갤 수 있도록 날카롭게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 바닥부(126c)는 상기 파쇄부(126a)의 상단 꼭지점에서 지지면(126d)의 모서리까지 연장되며 그 평면형상은 삼각형을 이룬다. 이러한 바닥부(126c)는 건조챔버(110)의 내측 둥근 형상에 따라 볼록한 곡면으로 형성될 수 있다.

바닥부(126c)가 볼록한 곡면으로 형성될 경우, 볼록한 곡면 때문에 슬러지가 바닥부(126c)에 달라붙지 않고 바닥부(126c)를 타고 부드럽게 이동될 수 있다. 또한, 블레이드(126)가 건조챔버(110) 내측의 둥근 형상을 따라 회전하면서, 슬러지가 건조챔버(110)의 내측면에 달라붙는 것을 막아준다.

상기 날개부(126b)는 지지면(126d)의 한 모서리에서 외측으로 연장 형성되어 구동축(122)의 회전에 따라 잘게 쪼개지고 건조된 슬러지를 배출구(도시되지 않음) 쪽으로 모아 이송시키는 역할을 한다.

아래에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 슬러지 건조장치를 이용해 슬러지를 건조하는 과정에 대해 설명한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 먼저, 투입구(112a)를 통해 슬러지를 투입한 후(도 5의 (a)), 모터(130)를 작동시켜 구동축(122)을 정회전시킨다(도 5의 (b)). 그러면 구동축(122)이 회전하면서 연결봉(124)을 통해 구동축(122)과 연결된 블레이드(126)도 회전하게 된다. 이렇게 블레이드(126)가 회전하면서 한 곳으로 투입된 슬러지를 건조챔버(110)에 전체적으로 골고루 이동시킴과 더불어, 뭉치거나 크기가 큰 슬러지를 파쇄부(126a)를 통해 작은 크기로 쪼갠다(도 5의 (c), (d)). 이렇게 파쇄부(126a)에 의해 작게 쪼개진 슬러지는 내측 중공(116)을 따라 유동하는 열매체유의 열을 받아 점진적으로 건조된다. 즉, 작게 쪼개진 슬러지는 열과 간접적으로 접촉되는 면적이 넓어져 보다 효율적으로 건조가 이루어진다.

한편, 건조챔버(110) 내부로 투입된 슬러지에 대한 건조가 완료되면, 구동축(122)을 정지시킨 후 역회전시킨다(도 5의 (e)). 그러면, 날개부(126b)와 바닥부(126c)의 측면 사이에 형성된 공간을 통해 잘게 건조된 슬러지가 모여 배출구 쪽으로 이송되어 배출구를 통해 외부로 배출된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 슬러지 건조장치에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 이 명세서에 개시된 실시예들과 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

100 : 슬러지 건조장치 110 : 건조챔버
112 : 커버 112a : 투입구
116 : 내측 중공 116a : 제1 격벽
116b : 제2 격벽 118 : 외측 중공
120 : 건조수단 122 : 구동축
124 : 연결봉 126 : 블레이드
126a : 파쇄부 126b : 날개부
126c : 바닥부 126d : 지지면
130 : 모터 140 : 프레임

Claims

건조챔버, 건조수단 및 모터를 구비하여 간접 건조 방식으로 슬러지를 건조하는 슬러지 건조장치에 있어서,
상기 건조수단은 상기 모터에 연결되는 구동축과, 상기 구동축의 외측방향으로 돌출되는 다수개의 연결봉, 및 상기 다수개의 연결봉의 단부에 각각 구비되는 다수개의 블레이드를 포함하며,
상기 블레이드는 상기 연결봉이 연결 고정되는 삼각형상의 지지면과, 상기 지지면의 한 꼭지점에서 일방향으로 연장되는 파쇄부, 및 상기 파쇄부와 마주보는 모서리에서 시작되어 상기 파쇄부의 상단 꼭지점까지 연장되어 바닥면을 이루는 바닥부로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지지면의 한 모서리에서 상기 지지면의 외측으로 연장되는 날개부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 바닥부는 곡면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 건조챔버는 상기 건조챔버의 둘레를 따라 이중의 중공이 형성되며, 내측 중공에는 열매체유가 유동되며, 외측 중공에는 단열재가 채워지는 것을 특징으로 하는 슬러지 건조장치.